特許ウォッチ

公開番号2024165388
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-28
出願番号2023081542
出願日2023-05-17
発明の名称バルブユニット、液体吐出ヘッド及び記録装置
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人秀和特許事務所
主分類B41J 2/175 20060101AFI20241121BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】弁収容室と圧力室とを仕切る隔壁に設けた貫通孔に弁体の一部が挿入された状態で貫通孔を開閉可能な弁が弁収容室に設けられるバルブユニットにおいて、安定した弁の動作を可能にする。
【解決手段】弁収容室に収容される胴体部と、貫通孔の内径より小さい外径を有し貫通孔を貫通して圧力室の内部まで延びるように胴体部に設けられる貫通部と、を有し、貫通孔を液体が流通可能な開弁位置と貫通孔における液体の流通を遮断する閉弁位置との間で移動可能な弁を有し、貫通部の外周面と貫通孔の内壁面との隙間の幅をLa、胴体部の外周面と弁収容室の内壁面との隙間の幅をLbとして、La>Lbを満たすことを特徴とするバルブユニット。
【選択図】図25
特許請求の範囲【請求項１】
外部のタンクから液体が供給される弁収容室と、
記録媒体に前記液体を吐出する吐出部に連通する圧力室と、
前記弁収容室と前記圧力室とを仕切る隔壁であって、前記弁収容室と前記圧力室とを連通する貫通孔が設けられた隔壁と、
前記弁収容室に収容される胴体部と、前記貫通孔の内径より小さい外径を有し前記貫通孔を貫通して前記圧力室の内部まで延びるように前記胴体部に設けられる貫通部と、を有し、前記貫通孔を前記液体が流通可能な開弁位置と前記貫通孔における前記液体の流通を遮断する閉弁位置との間で移動可能な弁と、
を有し、
前記貫通部の外周面と前記貫通孔の内壁面との隙間の幅をＬａ、前記胴体部の外周面と前記弁収容室の内壁面との隙間の幅をＬｂとして、Ｌａ＞Ｌｂを満たすことを特徴とするバルブユニット。
続きを表示（約 660 文字）【請求項２】
Ｌａ≧１．２×Ｌｂを満たす請求項１に記載のバルブユニット。
【請求項３】
前記胴体部は、前記弁が前記開弁位置にある状態において、前記胴体部の外周面と前記弁収容室の内壁面との間の隙間とは別に前記液体の流路を有する請求項１又は２に記載のバルブユニット。
【請求項４】
前記流路は、前記弁の中心軸線に沿って前記胴体部を貫通する形状を有する請求項３に記載のバルブユニット。
【請求項５】
前記流路は、前記弁の中心軸線に沿って延びる切り欠き形状を有する請求項３に記載のバルブユニット。
【請求項６】
前記胴体部及び前記弁収容室の前記弁の移動方向に垂直の断面形状は、円形である請求項１又は２に記載のバルブユニット。
【請求項７】
前記胴体部及び前記弁収容室の前記弁の移動方向に垂直の断面形状は、矩形である請求項１又は２に記載のバルブユニット。
【請求項８】
前記貫通部及び前記貫通孔の前記弁の移動方向に垂直の断面形状は、円形である請求項１又は２に記載のバルブユニット。
【請求項９】
前記貫通部及び前記貫通孔の前記弁の移動方向に垂直の断面形状は、矩形である請求項１又は２に記載のバルブユニット。
【請求項１０】
前記貫通孔の前記弁の移動方向に垂直の断面形状は、部分的に径方向に広がった形状である請求項１又は２に記載のバルブユニット。
（【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】
本発明は、バルブユニット、液体吐出ヘッド及び記録装置に関する。
続きを表示（約 3,500 文字）【背景技術】
【０００２】
記録ヘッドを搭載したキャリッジの移動を伴って画像を記録するシリアルスキャンタイプのインクジェット記録装置において、インクタンクをキャリッジ上ではなく記録装置の本体に配置した構成があり、オフキャリッジ方式と称する。この構成では、インクタンクの大容量化と共にキャリッジの小型化及び軽量化を図ることができる。オフキャリッジ方式の記録装置において、インクタンクからのインクは、適正な負圧を付与して記録ヘッドに供給される。特許文献１には、このようなインクの供給を行うためのバルブユニットが記載されている。このバルブユニットは、インクタンクからインクが供給される弁収容室と、記録ヘッドにインクを供給する圧力室とを有し、弁収容室と圧力室とを仕切る隔壁に設けられた貫通孔に弁体の一部が挿入された状態で貫通孔を開閉する弁が弁収容室内に設けられる。圧力室は、可撓性フィルムに接続されて可動に構成された支持板を有し、圧力により容積が可変に構成される。弁は、弁収容室内に位置する胴体部と、胴体部から延びて貫通孔を貫通して圧力室内まで進入する貫通部と、を有し、貫通部が貫通孔を貫通した状態で胴体部の位置により貫通孔を開放する状態と閉塞する状態とをとり得る。弁体はばねにより貫通孔を閉じる向きに力を受けている。記録ヘッドによるインクの消費により圧力室内のインクが減少すると、支持板が隔壁に近づく方向に移動して圧力室の容積が減少する。支持板が一定距離以上移動すると、支持板が弁の貫通部に接触してばねの力に抗して弁を押し込み、貫通孔を開放する方向に弁を移動させる。弁が移動して貫通孔が開放されると、弁収容室を介してインクタンクからのインクが圧力室へ流入し、支持板が隔壁から遠ざかる方向へ移動して圧力室の容積が増加する。支持板が一定距離以上移動すると弁の貫通部から離れ、弁はばねの作用を受けて貫通孔を閉じる。このように、可撓性フィルムの変位を圧力板により弁に直接伝達することによって弁が開閉されるバルブユニットでは、連続印字や間欠印字時、非吐出時等、記録ヘッドでの吐出状態に応じて安定的なインク供給を行うことが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１２－５１２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようなバルブユニットを組み立てる場合、例えば、弁収容室における隔壁に対向する壁部を、開口部とその開口部を閉塞可能な蓋部とで構成し、開口部から弁収容室に弁を挿入した後、弁と蓋部との間にばねが介在するように蓋部で開口部を閉塞する。このとき、弁を弁収容室に挿入する際に貫通部の中心の位置と貫通孔の中心の位置とがずる場合がある。その状態で蓋部でばねを押し込んでいくと、ばねの力が正しい向きに作用せず、弁が弁収容室内で倒れたり、ばねが折れ曲がった状態になったりする可能性がある。そのような状態のまま蓋部により開口部が閉塞されると、弁が適切に作動しない。また、弁の倒れやばねの折れが生じなかったとしても、貫通部と貫通孔とが接触した状態となりインクの流れが阻害される可能性もある。
【０００５】
本発明は、弁収容室と圧力室とを仕切る隔壁に設けた貫通孔に弁体の一部が挿入された状態で貫通孔を開閉可能な弁が弁収容室に設けられるバルブユニットにおいて、安定した弁の動作を可能にする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、外部のタンクから液体が供給される弁収容室と、
記録媒体に前記液体を吐出する吐出部に連通する圧力室と、
前記弁収容室と前記圧力室とを仕切る隔壁であって、前記弁収容室と前記圧力室とを連通する貫通孔が設けられた隔壁と、
前記弁収容室に収容される胴体部と、前記貫通孔の内径より小さい外径を有し前記貫通孔を貫通して前記圧力室の内部まで延びるように前記胴体部に設けられる貫通部と、を有し、前記貫通孔を前記液体が流通可能な開弁位置と前記貫通孔における前記液体の流通を遮断する閉弁位置との間で移動可能な弁と、
を有し、
前記貫通部の外周面と前記貫通孔の内壁面との隙間の幅をＬａ、前記胴体部の外周面と前記弁収容室の内壁面との隙間の幅をＬｂとして、Ｌａ＞Ｌｂを満たすことを特徴とするバルブユニットである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、弁収容室と圧力室とを仕切る隔壁に設けた貫通孔に弁体の一部が挿入された状態で貫通孔を開閉可能な弁が弁収容室に設けられるバルブユニットにおいて、安定した弁の動作を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
液体吐出装置を説明する図である。
液体吐出ヘッドの分解斜視図である。
液体吐出ヘッドの縦断面及び吐出モジュールの拡大断面図である。
循環ユニットの外観概略図である
循環経路を示す縦断面図である。
循環経路を模式的に示すブロック図である。
圧力調整手段の例を示す断面図である。
循環ポンプの外観斜視図である。
図８（ａ）に示した循環ポンプのＩＸ－ＩＸ線断面図である。
液体吐出ヘッド内のインクの流れを説明する図である。
吐出ユニットにおける循環経路を示した模式図である。
開口プレート３３０を示した図である。
吐出素子基板を示した図である。
吐出ユニットのインク流れを示した断面図である。
吐出口の近傍を示した断面図である。
吐出口の近傍の比較例を示す断面図である。
吐出素子基板の比較例を示した図である。
液体吐出ヘッドの流路構成を示した図である。
液体吐出装置の本体部と液体吐出ヘッドとの接続状態を示した図である。
液体吐出ヘッドに対する循環ユニットの装着方法の説明図である。
（ａ）は循環ユニットの斜視図、（ｂ）（ｃ）は（ａ）のＩＶｂ、ＩＶｃ矢視図である。
実施例１の圧力室の負圧が低い状態でのバルブユニットの断面図である。
実施例１の圧力室の負圧が高い状態でのバルブユニットの断面図である。
実施例１の圧力室の負圧が所定以上高い状態でのバルブユニットの断面図である。
実施例１のバルブユニットの説明図である。
実施例１のバルブユニットにおけるインクの流れが逆向きである場合の説明図である。
比較例におけるバルブユニットの組み立てを説明する図である。
比較例におけるバルブユニットの組み立てを説明する図である。
比較例におけるバルブユニットの動作を説明する図である。
実施例２のバルブユニットの説明図である。
図３０（ａ）ＶＩＩＩ―ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
実施例３のバルブユニットの断面図である。
実施例４のバルブユニットの断面図である。
実施例５のバルブユニットの断面図である。
実施例６のバルブユニットの断面図である。
実施例６の変形例のバルブユニットの断面図である。
実施例６の変形例のバルブユニットの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１０】
＜液体吐出装置＞
図１は、本発明を適用可能な液体吐出装置を説明するための図であり、液体吐出装置の液体吐出ヘッド及びその周辺の拡大図である。まず、本実施形態における液体吐出装置５０の概略構成を、図１を参照しつつ説明する。図１（ａ）は、液体吐出ヘッド１を用いる液体吐出装置を模式的に示す斜視図である。本実施形態の液体吐出装置５０は、液体吐出ヘッド１を走査しつつ液体としてのインクを吐出して記録シートＰへの記録を行うシリアル型のインクジェット記録装置を構成している。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許