特許ウォッチ

公開番号2024090935
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-04
出願番号2022207132
出願日2022-12-23
発明の名称液体吐出ヘッド
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人谷・阿部特許事務所
主分類B41J 2/14 20060101AFI20240627BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】圧力室までの流路長が記録素子基板間で異なっても、圧力室に流入するインクの圧力を記録素子基板間で均一にする。
【解決手段】液体吐出ヘッドは、第1の記録素子基板と、第2の記録素子基板と、液体供給部材を備え、液体供給部材は、第1の記録素子基板及び第2の記録素子基板の上流に配置された分配流路と、第1の記録素子基板及び第2の記録素子基板の下流に配置された収集流路とを備え、分配流路において、入口開口から、第1の分配開口と第2の分配開口とがこの順に並ぶように直列配置されており、収集流路において、第1の収集開口と第2の収集開口とが、分岐点を介して出口開口と接続するように互いに並列配置されており、収集流路における第1の収集開口と分岐点との間の流抵抗が、第2の収集開口と分岐点との間の流抵抗よりも小さい。
【選択図】図24
特許請求の範囲【請求項１】
液体を吐出するための複数の第１の吐出口と、
前記複数の第１の吐出口の各々に対応して設けられ、液体を吐出可能に構成された複数の第１の圧力室と、
前記複数の第１の圧力室に液体を供給するように構成され、液体の流れ方向の上流に設けられた第１の供給開口を有する供給流路と、
前記複数の第１の圧力室から液体を回収するように構成され、液体の流れ方向の下流に設けられた第１の回収開口を有する回収流路と、
を備える第１の記録素子基板と、
液体を吐出するための複数の第２の吐出口と、
前記複数の第２の吐出口の各々に対応して設けられ、液体を吐出可能に構成された複数の第２の圧力室と、
前記複数の第２の圧力室に液体を供給するように構成され、液体の流れ方向の上流に設けられた第２の供給開口を有する供給流路と、
前記複数の第２の圧力室から液体を回収するように構成され、液体の流れ方向の下流に設けられた第２の回収開口を有する回収流路と、
を備える第２の記録素子基板と、
前記第１の記録素子基板及び前記第２の記録素子基板の上流に配置され、液体が流入するための入口開口と該入口開口から流入した液体を前記第１の供給開口および前記第２の供給開口にそれぞれ分配するための第１の分配開口と第２の分配開口を有する分配流路と、
前記第１の記録素子基板及び前記第２の記録素子基板の下流に配置され、前記第１の回収開口と前記第２の回収開口からそれぞれ液体を収集するための第１の収集開口と第２の収集開口と、該第１の収集開口と該第２の収集開口により収集した液体を流出させるための出口開口とを有する収集流路と、
を備える液体供給部材と、
を有する液体吐出ヘッドであって、
前記分配流路において、前記入口開口から、前記第１の分配開口と前記第２の分配開口とがこの順に並ぶように直列配置されており、かつ、
前記収集流路において、前記第１の収集開口と前記第２の収集開口とが、分岐点を介して前記出口開口と接続するように互いに並列配置されており、
前記収集流路における、前記第１の収集開口と前記分岐点との間の流抵抗が、前記第２の収集開口と前記分岐点との間の流抵抗よりも小さいことを特徴とする液体吐出ヘッド。
続きを表示（約 3,800 文字）【請求項２】
液体を吐出するための複数の第１の吐出口と、
前記複数の第１の吐出口の各々に対応して設けられ、液体を吐出可能に構成された複数の第１の圧力室と、
前記複数の第１の圧力室に液体を供給するように構成され、液体の流れ方向の上流に設けられた第１の供給開口を有する供給流路と、
前記複数の第１の圧力室から液体を回収するように構成され、液体の流れ方向の下流に設けられた第１の回収開口を有する回収流路と、
を備える第１の記録素子基板と、
液体を吐出するための複数の第２の吐出口と、
前記複数の第２の吐出口の各々に対応して設けられ、液体を吐出可能に構成された複数の第２の圧力室と、
前記複数の第２の圧力室に液体を供給するように構成され、液体の流れ方向の上流に設けられた第２の供給開口を有する供給流路と、
前記複数の第２の圧力室から液体を回収するように構成され、液体の流れ方向の下流に設けられた第２の回収開口を有する回収流路と、
を備える第２の記録素子基板と、
前記第１の記録素子基板及び前記第２の記録素子基板の上流に配置され、液体が流入するための入口開口と該入口開口から流入した液体を前記第１の供給開口および前記第２の供給開口にそれぞれ分配するための第１の分配開口と第２の分配開口を有する分配流路と、
前記第１の記録素子基板及び前記第２の記録素子基板の下流に配置され、前記第１の回収開口と前記第２の回収開口からそれぞれ液体を収集するための第１の収集開口と第２の収集開口と、該第１の収集開口と該第２の収集開口により収集した液体を流出させるための出口開口とを有する収集流路と、
を有する液体吐出ヘッドであって、
前記収集流路において、前記出口開口に向かって、前記第１の収集開口と前記第２の収集開口とがこの順に並ぶように直列配置されており、かつ、
前記分配流路において、前記第１の分配開口と前記第２の分配開口とが、分岐点を介して前記入口開口と接続するように互いに並列配置されており、
前記分配流路における、前記分岐点と前記第１の分配開口との間の流抵抗が、前記分岐点と前記第２の分配開口との間の流抵抗よりも大きいことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記第１の記録素子基板に備わる前記複数の第１の圧力室及び前記第２の記録素子基板に備わる前記複数の第２の圧力室における圧力のバラツキが９３ｍｍＡｑ以内である請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記分配流路および前記収集流路の何れについても前記複数の第１の圧力室及び前記複数の第２の圧力室から吐出される液体の流量による圧力損失が正常吐出可能な許容負圧範囲の幅以内であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記圧力損失が１３０ｍｍＡｑ以下であることを特徴とする請求項４に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記圧力損失が６５ｍｍＡｑ以下であることを特徴とする請求項５に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記第１の記録素子基板に備わる前記複数の第１の圧力室から吐出される液体の流量による前記分配流路および前記収集流路での流抵抗の和及び前記第２の記録素子基板に備わる前記複数の第２の圧力室から吐出される液体の流量による前記分配流路および前記収集流路での流抵抗の和の何れもが０．３６ｍｍＡｑ／（ｍｌ／ｍｉｎ）／ｃＰ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
１つの記録素子基板に係る前記分配流路および前記収集流路の圧力損失の和が前記１つの記録素子基板に備わる前記供給流路および前記回収流路の圧力損失の和以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
前記１つの記録素子基板に係る前記分配流路および前記収集流路の圧力損失の和が前記１つの記録素子基板に備わる前記供給流路および前記回収流路の圧力損失の和の１／２以下であることを特徴とする請求項８に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
液体を吐出するための複数の第１の吐出口と、
前記複数の第１の吐出口の各々に対応して設けられ、液体を吐出可能に構成された複数の第１の圧力室と、
前記複数の第１の圧力室に液体を供給するように構成され、液体の流れ方向の上流に設けられた第１の供給開口を有する供給流路と、
前記複数の第１の圧力室から液体を回収するように構成され、液体の流れ方向の下流に設けられた第１の回収開口を有する回収流路と、
を備える第１の記録素子基板と、
液体を吐出するための複数の第２の吐出口と、
前記複数の第２の吐出口の各々に対応して設けられ、液体を吐出可能に構成された複数の第２の圧力室と、
前記複数の第２の圧力室に液体を供給するように構成され、液体の流れ方向の上流に設けられた第２の供給開口を有する供給流路と、
前記複数の第２の圧力室から液体を回収するように構成され、液体の流れ方向の下流に設けられた第２の回収開口を有する回収流路と、
を備える第２の記録素子基板と、
液体を吐出するための複数の第３の吐出口と、
前記複数の第３の吐出口の各々に対応して設けられ、液体を吐出可能に構成された複数の第３の圧力室と、
前記複数の第３の圧力室に液体を供給するように構成され、液体の流れ方向の上流に設けられた第３の供給開口を有する供給流路と、
前記複数の第３の圧力室から液体を回収するように構成され、液体の流れ方向の下流に設けられた第３の回収開口を有する回収流路と、
を備える第３の記録素子基板と、
液体を吐出するための複数の第４の吐出口と、
前記複数の第４の吐出口の各々に対応して設けられ、液体を吐出可能に構成された複数の第４の圧力室と、
前記複数の第４の圧力室に液体を供給するように構成され、液体の流れ方向の上流に設けられた第４の供給開口を有する供給流路と、
前記複数の第４の圧力室から液体を回収するように構成され、液体の流れ方向の下流に設けられた第４の回収開口を有する回収流路と、
を備える第４の記録素子基板と、
前記第１の記録素子基板及び前記第２の記録素子基板の上流に配置され、液体が流入するための第１の入口開口と該入口開口から流入した液体を前記第１の供給開口および前記第２の供給開口にそれぞれ分配するための第１の分配開口と第２の分配開口を有する第１の分配流路と、
前記第１の記録素子基板及び前記第２の記録素子基板の下流に配置され、前記第１の回収開口と前記第２の回収開口からそれぞれ液体を収集するための第１の収集開口と第２の収集開口と、該第１の収集開口と該第２の収集開口により収集した液体を流出させるための第１の出口開口とを有する第１の収集流路と、
前記第３の記録素子基板及び前記第４の記録素子基板の上流に配置され、液体が流入するための第２の入口開口と該入口開口から流入した液体を前記第３の供給開口および前記第４の供給開口にそれぞれ分配するための第３の分配開口と第４の分配開口を有する第２の分配流路と、
前記第３の記録素子基板及び前記第４の記録素子基板の下流に配置され、前記第３の回収開口と前記第４の回収開口からそれぞれ液体を収集するための第３の収集開口と第４の収集開口と、該第３の収集開口と該第４の収集開口により収集した液体を流出させるための第２の出口開口とを有する第２の収集流路と、
を備え、前記第１の入口開口と前記第２の入口開口とは同一の開口であり、前記第１の出口開口と前記第２の出口開口とは同一の開口である液体供給部材と、
を有する液体吐出ヘッドであって、
前記第１の分配流路において、前記第１の入口開口から、前記第１の分配開口と前記第２の分配開口とがこの順に並ぶように直列配置されており、かつ、
前記第１の収集流路において、前記第１の収集開口と前記第２の収集開口とが、第１の分岐点を介して前記第１の出口開口と接続するように互いに並列配置されており、
前記第１の収集流路における、前記第１の収集開口と前記第１の分岐点との間の流抵抗が、前記第２の収集開口と前記第１の分岐点との間の流抵抗よりも小さく、
前記第２の収集流路において、前記第２の出口開口に向かって、前記第３の収集開口と前記第４の収集開口とがこの順に並ぶように直列配置されており、かつ、
前記第２の分配流路において、前記第３の分配開口と前記第４の分配開口とが、第２の分岐点を介して前記第２の入口開口と接続するように互いに並列配置されており、
前記第２の分配流路における、前記第２の分岐点と前記第３の分配開口との間の流抵抗が、前第２の記分岐点と前記第４の分配開口との間の流抵抗よりも大きいことを特徴とする液体吐出ヘッド。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、液体吐出記録装置に搭載される液体吐出ヘッドに関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
液体を吐出する液体噴射ヘッドの代表例としては、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドが挙げられる。このインクジェット式記録ヘッドとしては、液体を吐出する吐出口と、吐出口に連通する圧力室が形成された記録素子基板を含む吐出モジュールが、記録素子基板にインクを供給するための流路部材に接合される構成が一般的である（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１４２３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば特許文献１では各記録素子基板内の圧力室に至るまでの流路の長さが記録素子基板間で異なるため、記録素子基板間で流路における圧力損失が不均一となる。これにより記録素子基板内の圧力室内でのインクの圧力が記録素子基板間で不均一となるおそれがある。これにより吐出されるインクの滴形成が不均一となり画質劣化を引き起こすおそれがある。
【０００５】
本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、圧力室に至るまでの流路の長さが記録素子基板間で異なっていても、記録素子基板内の圧力室に流入するインクの圧力が記録素子基板間で均一になるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、液体を吐出するための複数の第１の吐出口と、前記複数の第１の吐出口の各々に対応して設けられ、液体を吐出可能に構成された複数の第１の圧力室と、前記複数の第１の圧力室に液体を供給するように構成され、液体の流れ方向の上流に設けられた第１の供給開口を有する供給流路と、前記複数の第１の圧力室から液体を回収するように構成され、液体の流れ方向の下流に設けられた第１の回収開口を有する回収流路と、を備える第１の記録素子基板と、液体を吐出するための複数の第２の吐出口と、前記複数の第２の吐出口の各々に対応して設けられ、液体を吐出可能に構成された複数の第２の圧力室と、前記複数の第２の圧力室に液体を供給するように構成され、液体の流れ方向の上流に設けられた第２の供給開口を有する供給流路と、前記複数の第２の圧力室から液体を回収するように構成され、液体の流れ方向の下流に設けられた第２の回収開口を有する回収流路と、を備える第２の記録素子基板と、前記第１の記録素子基板及び前記第２の記録素子基板の上流に配置され、液体が流入するための入口開口と該入口開口から流入した液体を前記第１の供給開口および前記第２の供給開口にそれぞれ分配するための第１の分配開口と第２の分配開口を有する分配流路と、前記第１の記録素子基板及び前記第２の記録素子基板の下流に配置され、前記第１の回収開口と前記第２の回収開口からそれぞれ液体を収集するための第１の収集開口と第２の収集開口と、該第１の収集開口と該第２の収集開口により収集した液体を流出させるための出口開口とを有する収集流路と、を備える液体供給部材と、を有する液体吐出ヘッドであって、前記分配流路において、前記入口開口から、前記第１の分配開口と前記第２の分配開口とがこの順に並ぶように直列配置されており、かつ、前記収集流路において、前記第１の収集開口と前記第２の収集開口とが、分岐点を介して前記出口開口と接続するように互いに並列配置されており、前記収集流路における、前記第１の収集開口と前記分岐点との間の流抵抗が、前記第２の収集開口と前記分岐点との間の流抵抗よりも小さいことを特徴とする液体吐出ヘッドである。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、圧力室に至るまでの流路の長さが記録素子基板間で異なっていても、記録素子基板内の圧力室に流入するインクの圧力が記録素子基板間で均一になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態に係る記録装置の斜視図である。
第１実施形態に係る液体吐出ヘッドの斜視図である。
第１実施形態に係る液体吐出ヘッドの吐出面側から見た斜視図である。
第１実施形態に係る液体吐出ヘッドの分解斜視図である。
第１実施形態に係る液体吐出ヘッドの電気接続構成を示した斜視図である。
第１実施形態に係る液体吐出ユニットの斜視図である。
第１実施形態に係る液体吐出ユニットの吐出面側から見た斜視図である。
第１実施形態に係る液体吐出ユニットの分解図である。
第本開示の第１実施形態に係る液体吐出ユニットの電極部拡大斜視図である。
第１実施形態に係る液体吐出ヘッドの支持ユニットの斜視図である。
第１実施形態に係る液体吐出ヘッドの吐出面側の平面図である。
第１実施形態に係る液体吐出ユニットのＸＩＩ－ＸＩＩ断面図である。
第１実施形態に係る液体吐出ヘッドのＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ断面図である。
第１実施形態に係る液体吐出ヘッドのＸＩＶ－ＸＩＶ断面図である。
第１実施形態に係る液体吐出ヘッドの液体に関連した部材が接続された構成を示す斜視図である。
第１実施形態に係る液体吐出ヘッドの液体接続構成断面図である。
第１実施形態に係る支持ユニットの液体接続構成を示す斜視図である。
第１実施形態に係る液体吐出ユニットの流路断面図である。
第１実施形態に係る記録素子基板の流路断面図である。
第１実施形態に係る冷却ユニットの斜視図である。
第１実施形態に係る冷却ユニットの分解斜視図である。
第１実施形態に係る冷却ユニットのＸＸＩＩ－ＸＸＩＩ断面図である。
第１実施形態に係る電気接続部の断面図である。
第１実施形態に係る液体供給部材内流路の平面図である。
第１実施形態に係る圧力室における圧力変動の模式図である。
第１実施形態に係る液体供給部材内流路形状による圧力室の圧力の説明図である。
第１実施形態に係る３つ以上の千鳥配列された記録素子基板を持つヘッドにおける各所圧力の説明図である。
第１実施形態に係る３つ以上の千鳥配列された記録素子基板を持つヘッドにおける流路構成概念図である。
第１実施形態に係る２つ以上の列配置の記録素子基板を持つにおける流路構成概念図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を用いて本開示の実施の形態の例を説明する。ただし、以下の記載は本発明の範囲を限定するものではない。一例として、本実施形態ではピエゾ素子の駆動により液体を吐出する方式が採用されているが、ヒータ素子により発生した気泡により液体を吐出するサーマル方式およびその他の各種液体吐出方式が採用された液体吐出ヘッドにも本発明を適用することができる。
【００１０】
本実施形態は、インク等の液体をタンクと液体吐出ヘッド間で循環させる形態のインクジェット記録装置（記録装置）である。しかし、その他の形態であっても良く、例えばインクを循環せずに、液体吐出ヘッドの上流側と下流側に２つのタンクを設け、一方のタンクから他方のタンクへインク流すことで、圧力室内のインクを流動させる形態であっても良い。
（【００１１】以降は省略されています）

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