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公開番号2025010875
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-23
出願番号2023113159
出願日2023-07-10
発明の名称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 2/18 20060101AFI20250116BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】画質の低下を抑制可能な記録装置を提供する。
【解決手段】液体吐出ヘッド3は、吐出口13と、吐出口13から液体を吐出させるエネルギーを発生させるエネルギー発生素子と、吐出口13に液体を供給する供給路と、吐出口13から吐出されなかった液体を回収する回収路と、を有する記録素子基板と、吐出口13における液体の圧力が負圧となるように、供給路内の液体の圧力と回収路内の液体の圧力のそれぞれを制御する圧力制御ユニットと、を備え、圧力制御ユニットは、供給路内の液体の圧力を正圧に制御し、回収路内の液体の圧力を負圧に制御することを特徴とする。
【選択図】図12
特許請求の範囲【請求項１】
吐出口と、前記吐出口から液体を吐出させるエネルギーを発生させるエネルギー発生素子と、前記吐出口に液体を供給する供給路と、前記吐出口から吐出されなかった液体を回収する回収路と、を有する記録素子基板と、
前記吐出口における液体の圧力が負圧となるように、前記供給路内の液体の圧力と前記回収路内の液体の圧力のそれぞれを制御する圧力制御ユニットと、
を備え、
前記圧力制御ユニットは、前記供給路内の液体の圧力を正圧に制御し、前記回収路内の液体の圧力を負圧に制御することを特徴とする液体吐出ヘッド。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記圧力制御ユニットは、前記供給路内の液体の圧力と前記回収路内の液体の圧力の差分が２０００［Ｐａ］以上となるようにそれぞれの圧力を制御することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記供給路と前記回収路の流路抵抗値は、１００［Ｐａ・ｍｉｎ／ｍｌ／ｃＰ］以下であることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記圧力制御ユニットは、前記吐出口における液体の負圧が－５０００［Ｐａ］以上となるように前記供給路内の液体の圧力と前記回収路内の液体の圧力を制御することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記圧力制御ユニットは、液体の圧力を負圧に調整して前記供給路へ送る第１圧力調整機構と、液体の圧力を負圧に調整して前記回収路へ送る第２圧力調整機構と、を有し、
前記第１圧力調整機構は、前記吐出口に対して上方に位置することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記第１圧力調整機構は、オリフィスと、前記オリフィスを開閉可能に構成される可動バルブと、を有し、
重力方向において、前記オリフィスの中心と前記吐出口が形成された面の高低差は３０［ｍｍ］以上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圧力調整機構と前記第２圧力調整機構は、重力方向においてずれて配置され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８】
前記第１圧力調整機構は、第１オリフィスと、前記第１圧力調整機構の内部と外部の圧力差により移動可能に構成された第１受圧板と、前記第１受圧板の動作に連動して前記第１オリフィスを開閉可能に構成された第１可動バルブと、を有し、
前記第２圧力調整機構は、第２オリフィスと、前記第２圧力調整機構の内部と外部の圧力差により移動可能に構成された第２受圧板と、前記第２受圧板の動作に連動して前記第２オリフィスを開閉可能に構成された第２可動バルブと、を有す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９】
前記第１可動バルブは、前記第１受圧板に押圧されることで、前記第１オリフィスを閉塞する位置から、前記第１オリフィスを開放する位置へと移動可能に構成され、
前記第１圧力調整機構は、前記第１受圧板を前記第１可動バルブから離間する方向に付勢する第１付勢部材を有し、
前記第２可動バルブは、前記第２受圧板に押圧されることで、前記第２オリフィスを閉塞する位置から、前記第２オリフィスを開放する位置へと移動可能に構成され、
前記第２圧力調整機構は、前記第２受圧板を前記第２可動バルブから離間する方向に付
勢する第２付勢部材を有し、
前記第１付勢部材の付勢力は、前記第２付勢部材の付勢力より小さい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】
前記第１圧力調整機構は、前記第１可動バルブが前記第１オリフィスを開放する位置から、前記第１オリフィスを閉塞する位置へと移動する方向に前記第１可動バルブを付勢する第１付勢部材を有し、
前記第２圧力調整機構は、前記第２可動バルブが前記第２オリフィスを開放する位置から、前記第２オリフィスを閉塞する位置へと移動する方向に前記第２可動バルブを付勢する第２付勢部材を有し、
前記第１付勢部材の付勢力は、前記第２付勢部材の付勢力より小さい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、液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドを備える記録装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
液体吐出ヘッドに搭載される記録素子基板（以下、単に「チップ」と呼称することがある）の吐出口は大気に開放されており、液体は吐出口部で毛管現象によってメニスカスを形成する。ここで、吐出口から液体が漏れることを防止するため、吐出口部において液体に印加される圧力は一般的に負圧（液体吐出ヘッド外部より低い圧力）に制御される。
【０００３】
吐出口部における液体に印加される負圧（の絶対値）が過度に大きいと、インク敵の形成の安定性が悪化し、画質の低下を招くおそれがある。特許文献１には、圧力制御ユニットを用いて吐出口部の液体に印加させる負圧を制御する記録装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開０５－０７５２０２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のような液体吐出ヘッドにおいて、液体の増粘や固着による画質の低下を抑制するため、液体が記録素子基板の吐出口部近傍を通り過ぎるように液体が流れる流路が形成されることがある。このとき、液体の増粘や固着を効果的に抑制するため、吐出口部の上流側と下流側における液体の圧力差を大きくし、吐出口部近傍における流速を速くすることが好ましい。しかし、吐出口部の上流側と下流側における液体の圧力差を大きくするために、吐出口部の下流側の流路における液体の負圧を過度に大きくすると、吐出口部における液体の負圧も大きくなり、画質の低下を招くおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は画質の低下を抑制可能な記録装置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】
上述の目的を達成するため、本発明の液体吐出ヘッドは、
吐出口と、前記吐出口から液体を吐出させるエネルギーを発生させるエネルギー発生素子と、前記吐出口に液体を供給する供給路と、前記吐出口から吐出されなかった液体を回収する回収路と、を有する記録素子基板と、
前記吐出口における液体の圧力が負圧となるように、前記供給路内の液体の圧力と前記回収路内の液体の圧力のそれぞれを制御する圧力制御ユニットと、
を備え、
前記圧力制御ユニットは、前記供給路内の液体の圧力を正圧に制御し、前記回収路内の液体の圧力を負圧に制御することを特徴とする。
また、上述の目的を達成するため、本発明の記録装置は、
吐出口と、前記吐出口から液体を吐出させるエネルギーを発生させるエネルギー発生素子と、前記吐出口に液体を供給する供給路と、前記吐出口から吐出されなかった液体を回収する回収路と、を有する記録素子基板を備える液体吐出ヘッドと、
前記吐出口における液体の圧力が負圧となるように、前記供給路内の液体の圧力と前記回収路内の液体の圧力のそれぞれを制御する圧力制御ユニットと、
を備え、
前記圧力制御ユニットは、前記供給路内の液体の圧力を正圧に制御し、前記回収路内の
液体の圧力を負圧に制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、画質の低下を抑制可能な記録装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態に係る記録装置の概略構成を示す斜視図である。
実施形態に係る記録装置のインクの循環経路を示す模式図である。
実施形態に係る液体吐出ヘッドの概略斜視図である。
実施形態に係る液体吐出ヘッドの分解斜視図である。
実施形態に係る流路部材の説明図である。
実施形態に係る流路部材の流路の説明図である。
実施形態に係る吐出モジュールの説明図である。
実施形態に係る記録素子基板の説明図である。
実施形態に係る記録素子基板の断面を示す斜視図である。
実施形態に係る圧力調整機構の説明図である。
弁開度とバルブ抵抗の関係の一例を示すグラフである。
実施形態に係る液体吐出ヘッドの側面図である。
実施形態に係る負圧制御ユニットの構成例を示す図である。
第１構成例の負圧制御ユニットの説明図である。
第２構成例の負圧制御ユニットの説明図である。
第３構成例の負圧制御ユニットの説明図である。
第４構成例の負圧制御ユニットの説明図である。
第５構成例の負圧制御ユニットの説明図である。
変形例の負圧制御ユニットの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。なお、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置等は、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態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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