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公開番号2025012076
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023114629
出願日2023-07-12
発明の名称液体吐出ヘッド
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人秀和特許事務所
主分類B41J 2/175 20060101AFI20250117BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】液体の流入口における液体の固着や弁体の動作不良を低減し、液体が吐出される記録物の画像品質を維持する。
【解決手段】本開示の液体吐出ヘッドは、液体の吐出口と、前記吐出口に液体を供給する供給路と、前記液体の圧力を制御する圧力制御ユニットとを有し、前記圧力制御ユニットは、前記液体の流入口と、前記液体を前記供給路へ流出させる流出口と、を有する流体室と、前記流入口を閉じる閉位置と前記流入口を開く開位置とを取り得る弁体と、前記流体室内において、前記弁体を前記閉位置に位置させる第1位置と前記弁体を開位置に位置させる第2位置とを取り得る可動部材と、前記可動部材を前記第1位置に位置させる付勢部材とを有し、前記可動部材は、前記流体室内の圧力が前記付勢力より大きくなると、前記第1位置から前記第2位置へ移動し、前記流入口に前記液体が流入する方向が、重力方向と交差する方向である。
【選択図】図11
特許請求の範囲【請求項１】
液体を吐出するための吐出口と、
前記吐出口に液体を供給する供給路と、
液体供給源から前記供給路に供給される前記液体の圧力を制御する圧力制御ユニットと、
を有し、
前記圧力制御ユニットは、
前記液体供給源からの前記液体が流入する流入口と、前記流入口から流入した前記液体を前記供給路へ流出させる流出口と、を有する流体室と、
前記流入口を閉じる閉位置と、前記流入口を開く開位置と、を取り得るように構成された弁体と、
前記流体室内において、前記弁体を前記閉位置に位置させるように前記弁体に作用する第１位置と、前記弁体を前記開位置に位置させるように前記弁体に作用する第２位置と、を取り得るように構成された可動部材と、
前記可動部材を前記第１位置に位置させる付勢力を前記可動部材に付与する付勢部材と
を有し、
前記可動部材は、前記流体室内の圧力の大きさが前記付勢部材の前記付勢力より大きくなることで、前記第１位置から前記第２位置へ移動するように構成されている液体吐出ヘッドにおいて、
前記液体吐出ヘッドを用いて前記液体を記録物に吐出する液体吐出装置に前記液体吐出ヘッドが装着された状態において、前記流入口に前記液体が流入する方向が、重力方向と交差する方向である
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記流入口は、前記流体室を形成する壁面のうち前記重力方向と交差する第１方向に沿って延びる壁面に開口し、
前記弁体は、前記弁体が前記閉位置にあるときに、前記壁面に対して前記流入口を囲むよう当接する環状突起を有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】
前記付勢部材の前記付勢力が作用する方向は、前記重力方向と交差し、前記第１方向と直交する第２方向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】
前記第１方向と前記第２方向は、それぞれ前記重力方向と直交する方向であることを特徴とする請求項３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、
前記第１方向と前記第２方向の双方と直交する回転軸線周りに回動可能に設けられ、一端が前記可動部材に当接可能で、他端が前記弁体に連結された動力伝達部材をさらに有し、
前記可動部材が、前記流体室内の圧力によって前記付勢力に抗して前記第１位置から前記第２位置へ移動する際に前記一端に当接し、
前記動力伝達部材は、前記一端に当接した前記可動部材の変位に応じて回動することで、前記弁体を閉位置から開位置に移動させる
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】
前記可動部材は、前記第１位置と前記第２位置との間を、前記第２方向に変位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７】
前記第２方向に見たときに、前記流入口の開口中心が前記可動部材の中心よりも重力方向で下方に位置する
ことを特徴とする請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
前記液体は、酸化チタンを含有するインクであ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９】
前記供給路は、前記吐出口からなるノズル列を有する複数の記録素子基板に接続されてい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１０】
２つの前記圧力制御ユニットが、それぞれの前記流入口に前記液体が流入する方向が同じ方向となるように連結されてい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】
本開示の技術は、インクジェット方式により記録を行う液体吐出ヘッドに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
液体吐出装置において、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、記録に用いるインクは吐出口で毛管現象によってメニスカスを形成する。ここで、吐出口のインクに印加される圧力は一般的に負圧となっている。この負圧発生源として、吐出口と連通するインク貯蔵タンクの液面と、吐出口の液面との水頭差を用いる方法があるが、インク貯蔵タンクの液面の位置変化に応じて水頭差が変化し、吐出口に印加される負圧も変動する。このため、吐出口内のメニスカス表面位置が変動するため、吐出される液滴の体積も変動する。この変動が大きくなる、例えば３％以上変動すると、吐出されるインクの濃度ムラの発生などにより画像品質に影響が生じる可能性がある。
【０００３】
そこで、吐出口内のメニスカス表面位置の安定を目的として、圧力制御ユニットを用いて吐出口のインクに印加される負圧を制御する技術として、特許文献１のように、圧力制御機構に、弁レバーを使用する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１４－１６２０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
高画質な印字を実現することを目的として、顔料等の固形分を多く含むインクが使用され、特に白色インクには、沈降、固着し易い二酸化チタン等の顔料が含まれる。しかしながら、特許文献１の技術は、弁バルブの軸やバルブのシール面が重力方向に対して垂直（水平方向）に配置されている。この場合、上記のインクを使用すると、流入口においてインクが固着し、弁レバーの開閉動作不良が発生したり、固着したインクにより、流入口から流入するインクによる流抵抗が変化して負圧室内の負圧の変動に影響したりする可能性がある。この結果、インクの濃度ムラの発生などにより記録物の画像品質が悪化する可能性がある。
【０００６】
本開示の技術は、上記課題に鑑み、圧力制御ユニットの液体の流入口における液体の固着や弁体の動作不良を低減し、液体が吐出される記録物の画像品質を維持することが可能な液体吐出ヘッド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、本開示に係る液体吐出ヘッドは、液体を吐出するための吐出口と、前記吐出口に液体を供給する供給路と、液体供給源から前記供給路に供給される前記液体の圧力を制御する圧力制御ユニットと、を有し、前記圧力制御ユニットは、前記液体供給源からの前記液体が流入する流入口と、前記流入口から流入した前記液体を前記供給路へ流出させる流出口と、を有する流体室と、前記流入口を閉じる閉位置と、前記流入口を開く開位置と、を取り得るように構成された弁体と、前記流体室内において、前記弁体を前記閉位置に位置させるように前記弁体に作用する第１位置と、前記弁体を開位置に位置させるように前記弁体に作用する第２位置と、を取り得るように構成された可動部材と、前記可動部材を前記第１位置に位置させる付勢力を前記可動部材に付与する付勢部
材とを有し、前記可動部材は、前記流体室内の圧力の大きさが前記付勢部材の前記付勢力より大きくなることで、前記第１位置から前記第２位置へ移動するように構成されている液体吐出ヘッドにおいて、前記液体吐出ヘッドを用いて前記液体を記録物に吐出する液体吐出装置に前記液体吐出ヘッドが装着された状態において、前記流入口に前記液体が流入する方向が、重力方向と交差する方向であることを特徴とする液体吐出ヘッドを含む。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の技術によれば、圧力制御ユニットの液体の流入口における液体の固着や弁体の動作不良を低減し、液体が吐出される記録物の画像品質を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
一実施形態に係る液体吐出装置を示す概略斜視図である。
一実施形態に係る液体吐出装置の液体流路を示す概略図である。
一実施形態に係る液体吐出ヘッドを示す概略斜視図である。
一実施形態に係る液体吐出ヘッドを示す分解斜視図である。
一実施形態に係る流路部材に形成された流路を示す概略図である。
一実施形態に係る液体吐出ユニットを示す概略斜視図である。
一実施形態に係る吐出モジュールの構成を示す概略斜視図である。
一実施形態に係る記録素子基板の構成を示す鳥観図である。
一実施形態に係る記録素子基板の断面斜視図である。
一実施形態に係る負圧制御ユニットを示す概略図である。
一実施形態に係る負圧制御ユニットの断面を示す概略図である。
一実施形態に係る負圧制御ユニットの断面を示す概略図である。
一実施形態におけるバルブ抵抗とバルブ開度の関係を示すグラフである。
一変形例に係る負圧制御ユニットの断面を示す概略図である。
一変形例に係る負圧制御ユニットを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本開示の技術の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。以下、各実施形態についてより詳細に説明をする。また、以下の各実施例に示す数値は一例であり、本開示の技術はこれらに限定されるものではない。また、本開示の技術は各実施形態に限ったものではなく、これら実施形態をさらに組み合わせるもの、他の技術分野に応用したものも含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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