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公開番号2024167979
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-05
出願番号2023084328
出願日2023-05-23
発明の名称液体吐出装置および液体吐出ヘッド
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 2/175 20060101AFI20241128BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】安定的な液体の循環を実現しつつ、循環経路内に生じた、含有材料の沈降を解消可能な技術を提供する。
【解決手段】循環制御手段が、第1圧力制御室および第2圧力制御室における圧力差を利用して、液体を、前記第1圧力制御室から、液体を吐出する吐出手段および前記第2圧力制御室を通って前記第1圧力制御室に戻す第1循環と、前記第1圧力制御室に対して液体を供給しつつ、前記第1圧力制御室および前記第2圧力制御室がそれぞれ対応する負圧に制御されることなく、前記第1圧力制御室、前記第2圧力制御室、および前記吐出手段における液体を、前記第1圧力制御室に液体を供給可能な供給手段に回収する第2循環と、を実行可能であるようにした。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
第１負圧に制御される第１圧力制御室と、
前記第１圧力制御室に流路を介して接続され、前記第１負圧よりも低圧となる第２負圧に制御される第２圧力制御室と、
前記第１圧力制御室から供給される液体を吐出口から吐出可能であるとともに、前記吐出口から吐出されなかった液体を前記第２圧力制御室に回収可能な吐出手段と、
前記第１圧力制御室に対して、貯留する液体を供給可能であり、かつ、前記第１圧力制御室、前記第２圧力制御室、および前記吐出手段における液体を回収可能な供給手段と、
前記第１圧力制御室、前記第２圧力制御室、前記吐出手段、および前記供給手段の間での液体の循環を制御可能な循環制御手段と、を有し、
前記循環制御手段は、
前記第１圧力制御室および前記第２圧力制御室における圧力差を利用して、液体を、前記第１圧力制御室から前記吐出手段および前記第２圧力制御室を通って前記第１圧力制御室に戻す第１循環と、
前記第１圧力制御室に対して液体を供給しつつ、前記第１圧力制御室および前記第２圧力制御室がそれぞれ対応する負圧に制御されることなく、前記第１圧力制御室、前記第２圧力制御室、および前記吐出手段における液体を、前記供給手段に回収する第２循環と、を実行可能であることを特徴とする液体吐出装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記第１圧力制御室と前記第２圧力制御室とを接続する流路は、第１ポンプによって前記第１圧力制御室から前記第２圧力制御室へ液体を移送可能な流路を含み、
前記第２循環では、前記第１圧力制御室、前記第２圧力制御室、および前記吐出手段における液体は、前記第１循環の際に液体が流れる方向において、前記吐出手段における、前記吐出口から液体を吐出するためのエネルギーが液体に付与される圧力室よりも下流側、かつ、前記第１ポンプよりも上流側の所定位置から回収されることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記所定位置は、前記第１ポンプと前記第２圧力制御室との間に位置することを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記第２循環では、前記供給手段によって負圧を生じさせて液体を回収し、
前記第２循環の際に前記供給手段によって前記第２圧力制御室にかかる負圧値は、前記第１循環の際に前記第１ポンプによって前記第２圧力制御室にかかる負圧値よりも高いことを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記第１圧力制御室と前記第２圧力制御室とを接続する流路は、第１ポンプによって前記第１圧力制御室から前記第２圧力制御室へ液体を移送可能な流路を含み、
前記第２循環では、前記第１圧力制御室、前記第２圧力制御室、および前記吐出手段における液体は、前記第１循環の際に液体が流れる方向において、前記吐出手段における、前記吐出口から液体を吐出するためのエネルギーが液体に付与される圧力室よりも上流側、かつ、前記第１ポンプよりも下流側の所定位置から回収されることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記所定位置は、前記第１ポンプと前記第１圧力制御室との間に位置することを特徴とする請求項５に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記供給手段は、
液体を貯留する貯留手段と、
前記貯留手段に貯留される液体および回収される液体を、前記第１圧力制御室へ移送可能な第２ポンプと、を有することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記供給手段は、
前記第１循環が実行される際には、前記貯留手段に貯留された液体の前記第１圧力制御室への移送が許容され、かつ、回収される液体の流入が規制され、
前記第２循環が実行される際には、前記貯留手段に貯留された液体の前記第１圧力制御室への移送が規制され、かつ、回収される液体の流入が許容されることを特徴とする請求項７に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
前記供給手段は、回収される液体を貯留可能な貯留部をさらに備え、
前記第２循環では、回収されて前記供給手段に流入する液体は、前記貯留部に流入した後に、前記第２ポンプによって前記貯留部から前記第１圧力制御室に移送されることを特徴とする請求項７に記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
前記第２循環では、回収されて前記供給手段に流入する液体は、前記貯留手段に流入するとともに、前記第２ポンプによって前記貯留手段における液体が前記第１圧力制御室に移送されることを特徴とする請求項７に記載の液体吐出装置。
（【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、液体吐出装置および液体吐出ヘッドに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、液体を吐出する液体吐出装置の用途は、インクを吐出して記録する記録装置や電極形成、バイオチップ製造などの造形装置など多岐にわたっている。このため、液体吐出装置には、例えば、材料が高濃度で含有している液体、比重の重い材料を含有している液体など、種々の液体を安定して吐出することが求められる。
【０００３】
特許文献１には、インク中の気泡の排出およびインクに分散した顔料の沈降を解消のための技術が開示されている。特許文献１に開示の技術では、共通液室から吐出口に連通する圧力室へインクを供給可能なメイン循環路と、メイン循環路における共通液室へのインクの流入位置を挟むように、当該共通液室の延在方向の一方から他方にインクを流すサブ循環路とを形成している。そして、２種類の循環路を切り替えて使用することで、気泡排出と沈降解消とを実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－１２１４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示の技術では、メイン循環路において、一定圧力でのインクの循環を安定的に実行するために、圧力調整機能を備えた圧力レギュレータなどを用いると、インクの流速を一時的に増加させるような制御が困難となる。このため、サブ循環路を利用することが考えられるが、この場合、メイン循環路のうち、サブ循環路と共有する共通液室以外の部分で生じた沈降を解消することはできない。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、安定的な液体の循環を実現しつつ、循環経路内に生じた、含有材料の沈降を解消可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本開示による液体吐出装置の一実施形態は、第１負圧に制御される第１圧力制御室と、前記第１圧力制御室に流路を介して接続され、前記第１負圧よりも低圧となる第２負圧に制御される第２圧力制御室と、前記第１圧力制御室から供給される液体を吐出口から吐出可能であるとともに、前記吐出口から吐出されなかった液体を前記第２圧力制御室に回収可能な吐出手段と、前記第１圧力制御室に対して、貯留する液体を供給可能であり、かつ、前記第１圧力制御室、前記第２圧力制御室、および前記吐出手段における液体を回収可能な供給手段と、前記第１圧力制御室、前記第２圧力制御室、前記吐出手段、および前記供給手段の間での液体の循環を制御可能な循環制御手段と、を有し、前記循環制御手段は、前記第１圧力制御室および前記第２圧力制御室における圧力差を利用して、液体を、前記第１圧力制御室から前記吐出手段および前記第２圧力制御室を通って前記第１圧力制御室に戻す第１循環と、前記第１圧力制御室に対して液体を供給しつつ、前記第１圧力制御室および前記第２圧力制御室がそれぞれ対応する負圧に制御されることなく、前記第１圧力制御室、前記第２圧力制御室、および前記吐出手段における液体を、前記供給手段に回収する第２循環と、を実行可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、安定的な液体の循環を実現しつつ、循環経路内に生じた、含有材料の沈降を解消することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
記録装置の概略構成図
記録ヘッドの外観図
記録ヘッドの分解構成図
記録素子基板の断面構成図
循環ユニットの概略構成図
循環ユニットの分解構成図
循環ユニットの斜視図
循環ユニットでのインクの流れを示す図
記録装置におけるインクの循環経路を示す図
記録装置の制御系の構成を示すブロック図
第２循環を説明する図
他の実施形態の記録装置におけるインクの循環経路を示す図
他の実施形態での第２循環を説明する図
各圧力制御室および各圧力制御機構の近傍でのインクの流れを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付の図面を参照しながら、液体吐出装置および液体吐出ヘッドの実施形態の一例を説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を限定するものではなく、また、本実施形態で説明されている特徴の組み合わせのすべてが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。また、実施形態に記載されている構成要素の位置、形状などはあくまで一例であり、この発明をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
（【００１１】以降は省略されています）

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