JP2009190371A - Liquid discharge head and liquid discharge apparatus - Google Patents

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Kayo Mukai
佳代 向井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid discharge head and a liquid discharge apparatus capable of catching foreign matter such as dust while ensuring the supply of liquid to a liquid passage from a common liquid chamber, and moreover removing the caught foreign matter. <P>SOLUTION: A plurality of projections 11 in the common liquid chamber 6 are arranged so that a shortest distance between the mutually adjacent projections 11 is gradually shortened in an ink supply direction toward the ink passage 3 from the common liquid chamber 6. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば、インクを吐出可能なインクジェット記録ヘッド、および、そのインクジェット記録ヘッドを用いるインクジェット記録装置などとして、広く適用可能な液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置に関するものである。   The present invention relates to a liquid discharge head and a liquid discharge apparatus that can be widely applied, for example, as an ink jet recording head capable of discharging ink, and an ink jet recording apparatus using the ink jet recording head.

この種の液体吐出ヘッドには、一般に、液体供給方向の上流側から吐出口に向う液流路が設けられており、その液流路には、電気熱変換体(ヒータ)やピエゾ素子などの吐出エネルギー発生素子が備えられている。電気熱変換体を備えた場合には、その発熱により液流路内の液体を発泡させ、その発泡エネルギーを利用して吐出口から液体を吐出することができる。   This type of liquid discharge head is generally provided with a liquid flow path from the upstream side in the liquid supply direction to the discharge port. The liquid flow path includes an electrothermal transducer (heater), a piezoelectric element, and the like. A discharge energy generating element is provided. When the electrothermal converter is provided, the liquid in the liquid flow path can be foamed by the heat generation, and the liquid can be discharged from the discharge port using the foaming energy.

このような液体吐出ヘッドは、液体を吐出口へ安定して供給するために、液流路の断面積が吐出口の断面積よりも大きくなっている。そのため、液体中に不純物粒子等のゴミが存在した場合に、そのゴミが液流路を通過して吐出口の近傍に達するおそれがある。吐出口近傍にゴミが達した場合には、液体を吐出の際に、その吐出方向がずれたり、吐出量が変化したりして、正常な吐出が行われなくなるおそれがある。また、吐出口がゴミによって塞がれた場合には、液体が吐出できなくなるおそれがある。また、気泡が混在した液体が液体吐出ヘッドに供給された場合には、液流路内に進入した気泡によって液体のスムーズな流れが妨げられて、吐出性能が不安定となるおそれがあった。   In such a liquid discharge head, in order to stably supply the liquid to the discharge port, the cross-sectional area of the liquid channel is larger than the cross-sectional area of the discharge port. Therefore, when dust such as impurity particles is present in the liquid, the dust may pass through the liquid flow path and reach the vicinity of the discharge port. When dust reaches the vicinity of the discharge port, when discharging the liquid, there is a possibility that the discharge direction is shifted or the discharge amount is changed, so that normal discharge cannot be performed. Further, when the discharge port is blocked with dust, there is a possibility that the liquid cannot be discharged. Further, when a liquid in which bubbles are mixed is supplied to the liquid ejection head, the smooth flow of the liquid is hindered by the bubbles that have entered the liquid flow path, and the ejection performance may become unstable.

特許文献1には、このようなゴミによる悪影響を回避するために、液流路における吐出エネルギー発生素子の位置よりも反吐出口側の位置に、(a),(b),(c),(d)のいずれかのフィルタ構造を備えた液体吐出ヘッドが記載されている。(a)は、複数の開口部が曲路を形成するフィルタ構造、(b)は、開口部と突起で形成される断面を有するフィルタ構造、(c)は、開口部の吐出口側に凹部を有する柱を設けるフィルタ構造、(d)は、複数の突起が設けられた断面を有するフィルタ構造である。   In Patent Document 1, in order to avoid such an adverse effect due to dust, the positions (a), (b), (c), ( A liquid discharge head having any one of the filter structures d) is described. (A) is a filter structure in which a plurality of openings form a curved path, (b) is a filter structure having a cross section formed by the openings and protrusions, and (c) is a recess on the discharge port side of the openings. (D) is a filter structure having a cross section provided with a plurality of protrusions.

特開平6−312506号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-312506 特開2006−264128号公報JP 2006-264128 A

しかしながら、上記特許文献1におけるフィルタ構造は、液体を吐出する際に、液体中に存在する多様なゴミ等を吐出口近傍に達しないように捕捉できるものの、次のような不具合が生じるおそれがある。   However, although the filter structure in Patent Document 1 can capture various kinds of dust and the like present in the liquid so as not to reach the vicinity of the discharge port when the liquid is discharged, the following problems may occur. .

(a)および(c)のフィルタ構造においては、ゴミを捕捉しやすくなるものの、フィルタ構造部分の領域における流路抵抗が大幅に増大するおそれがある。また、(b)および(d)のフィルタ構造においては、ゴミを捕捉しやすく、かつ流路抵抗の増大は抑えられるものの、逆円錐状もしくは針状の突起部によって形成されたフィルタ構造の部分に一旦ゴミ等が捕捉された後に、それを除去することが困難となる。すなわち、捕捉されたゴミ等は突起部に保持されるため、液体吐出ヘッド内の気泡を除去するために、液体吐出ヘッド内の液体を排出する回復動作を行っても、その液体と共にゴミ等を除去することは難しい。そのため、フィルタ構造の部分にゴミ等が常に捕捉された状態のままとなり、液体吐出ヘッドを長期間使用するにしたがって、液流路への液体の供給性能が低下する。   In the filter structures of (a) and (c), although dust is easily captured, there is a possibility that the flow path resistance in the region of the filter structure part is greatly increased. In the filter structures (b) and (d), although dust is easily captured and the increase in flow resistance is suppressed, the filter structure formed by the inverted conical or needle-like protrusions Once dust is captured, it becomes difficult to remove it. That is, since the captured dust is held by the protrusion, even if a recovery operation for discharging the liquid in the liquid discharge head is performed to remove bubbles in the liquid discharge head, the dust or the like is removed together with the liquid. It is difficult to remove. For this reason, dust or the like is always captured in the filter structure, and the liquid supply performance to the liquid flow path decreases as the liquid discharge head is used for a long period of time.

本発明の目的は、共通液室から液流路への液体の供給を確保しつつ、ゴミなどの異物を捕捉することができ、しかも捕捉した異物を取り除くことができる液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a liquid ejection head and a liquid ejection apparatus capable of capturing foreign matter such as dust and removing the captured foreign matter while ensuring supply of liquid from a common liquid chamber to a liquid flow path Is to provide.

本発明の液体吐出ヘッドは、共通液室内から液流路内に供給された液体を、吐出エネルギー発生素子が発生する吐出エネルギーを利用して吐出口から吐出可能な液体吐出ヘッドにおいて、前記共通液室内に複数の突起を配備し、前記複数の突起は、前記共通液室から前記液流路への液体の供給方向に向かうにしたがって、互いに隣接する前記突起間の最短距離が小さくなるように配備されることを特徴とする。   The liquid discharge head of the present invention is a liquid discharge head capable of discharging a liquid supplied from a common liquid chamber into a liquid flow path from a discharge port using discharge energy generated by a discharge energy generating element. A plurality of protrusions are arranged in the chamber, and the plurality of protrusions are arranged so that the shortest distance between the adjacent protrusions decreases as the liquid is supplied from the common liquid chamber to the liquid flow path. It is characterized by being.

本発明の液体吐出装置は、液体を吐出可能な液体吐出ヘッドを用い、前記液体吐出ヘッドから吐出される液体を処理部材に付与する液体吐出装置において、前記液体吐出ヘッドとして上記の液体吐出ヘッドを用い、前記液体吐出ヘッドの前記共通液室に接続される循環経路によって、前記共通液室を通して液体を循環可能な循環回復手段を備えることを特徴とする。   The liquid discharge apparatus of the present invention uses a liquid discharge head capable of discharging a liquid, and applies the liquid discharged from the liquid discharge head to a processing member. And a circulation recovery means capable of circulating the liquid through the common liquid chamber by a circulation path connected to the common liquid chamber of the liquid discharge head.

本発明によれば、共通液室内に複数の突起を配備し、共通液室から流路内への液体の供給方向に向かうにしたがって、互いに隣接する突起間の最短距離を小さくすることにより、比較的大きな異物は、液体の供給方向の上流側の突起間において捕捉することができる。このように、異物の大きさに応じて、その捕捉位置を異ならせることにより、共通液室から液流路への液体の供給を確保しつつ、異物を捕捉することができる。また共通液室内に、流路内への液体の供給方向とは異なる方向への液体の流れをつくることにより、捕捉された異物の取り除くことができる。   According to the present invention, a plurality of protrusions are provided in the common liquid chamber, and the shortest distance between adjacent protrusions is reduced as the liquid is supplied from the common liquid chamber into the flow path. Large foreign matter can be captured between the protrusions on the upstream side in the liquid supply direction. In this way, by changing the capturing position according to the size of the foreign matter, the foreign matter can be captured while ensuring the supply of the liquid from the common liquid chamber to the liquid flow path. In addition, the trapped foreign matter can be removed by creating a liquid flow in the common liquid chamber in a direction different from the direction in which the liquid is supplied into the flow path.

本発明は、インクを吐出可能なインクジェット記録ヘッドに適用することができ、この場合には、インク中に混入したゴミなどの異物を捕捉して、インクの吐出状態を良好に維持することができる。また本発明の液体吐出装置は、インクジェット記録ヘッドを用いて画像を記録可能なインクジェット記録装置に用いることができ、この場合には、長期間安定した記録品位を維持することができる。また、インクジェット記録ヘッド内のインクの循環経路を通して循環させる循環回復動作を実施することにより、捕捉された異物を除去することができる。   The present invention can be applied to an ink jet recording head capable of ejecting ink. In this case, foreign matter such as dust mixed in the ink can be captured, and the ink ejection state can be maintained satisfactorily. . The liquid ejection apparatus of the present invention can be used in an ink jet recording apparatus that can record an image using an ink jet recording head. In this case, stable recording quality can be maintained for a long time. Further, the trapped foreign matter can be removed by performing a circulation recovery operation of circulating through the ink circulation path in the ink jet recording head.

以下、図面を参照して本発明の実施形態の詳細を説明する。
(第1の実施形態)
図1は、インクジェット記録装置(液体吐出装置)200の内部構造の概略を示す正面図であり、本発明の液体吐出ヘッドの一実施形態としてのインクジェット記録ヘッド100が備えられている。記録装置200には、液体としてのインクを吐出する複数の記録ヘッド100が交換可能に備えられている。201は、それぞれの記録ヘッド100に個別に対応する回復ユニットであり、201は、インクを収納するカートリッジ形態のインクタンクであり、203は、オペレーションパネル部である。204は記録媒体の搬送部、205は、記録媒体を記録装置本体に送給する給紙部である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a front view showing an outline of the internal structure of an ink jet recording apparatus (liquid ejecting apparatus) 200, which includes an ink jet recording head 100 as an embodiment of the liquid ejecting head of the present invention. The recording apparatus 200 is provided with a plurality of replaceable recording heads 100 that eject ink as liquid. Reference numeral 201 denotes a recovery unit individually corresponding to each recording head 100, 201 denotes a cartridge-type ink tank that stores ink, and 203 denotes an operation panel unit. Reference numeral 204 denotes a recording medium transport unit, and 205 denotes a paper feeding unit that feeds the recording medium to the recording apparatus main body.

本例の記録装置200は、いわゆるフルラインタイプのインクジェット記録装置であり、記録媒体を図1中の右方から左方に連続的に搬送しつつ、記録ヘッド100の吐出口からインクを吐出することにより、記録媒体に画像を記録することができる。本例の場合には、インクタンク201から供給されたイエロー(Y),ライトマゼンタ(LM),マゼンタ(M),ライトシアン(LC),シアン(C),ブラック(K)のインクを対応する記録ヘッド100から吐出する。これにより、カラー画像を記録することができる。回復ユニット210は、記録ヘッド100におけるインクの吐出状態を良好に維持するための回復処理に用いられる。その回復処理としては、記録ヘッドとインクタンクとの間においてインクを循環させて、その循環経路においてインク中のゴミや気泡を除去する循環回復動作を含むことができる。さらに、画像の記録に寄与しないインクを吐出口からキャップ内に吐出する予備吐出動作、および記録ヘッドの内のインクを加圧して吐出口からキャップ内に強制的に加圧回復動作などを含むことができる。さらに、吐出口からキャップ内にインクを吸引排出させる吸引回復動作、吐出口が形成される記録ヘッド100の吐出口面をワイピングするワイピング動作などを含むこともできる。   The recording apparatus 200 of this example is a so-called full-line type inkjet recording apparatus, and ejects ink from the ejection port of the recording head 100 while continuously transporting a recording medium from right to left in FIG. Thus, an image can be recorded on the recording medium. In the case of this example, yellow (Y), light magenta (LM), magenta (M), light cyan (LC), cyan (C), and black (K) inks supplied from the ink tank 201 correspond to recording. The ink is discharged from the head 100. Thereby, a color image can be recorded. The recovery unit 210 is used for a recovery process for maintaining a good ink discharge state in the recording head 100. The recovery processing can include a circulation recovery operation in which ink is circulated between the recording head and the ink tank, and dust and bubbles in the ink are removed in the circulation path. Furthermore, it includes a preliminary ejection operation for ejecting ink that does not contribute to image recording into the cap from the ejection port, and a pressure recovery operation forcibly pressing the ink in the recording head from the ejection port into the cap. Can do. Further, it may include a suction recovery operation for sucking and discharging ink from the ejection port into the cap, and a wiping operation for wiping the ejection port surface of the recording head 100 where the ejection port is formed.

図2は、記録ヘッド100の分解斜視図である。   FIG. 2 is an exploded perspective view of the recording head 100.

101は、記録100の主要部をなす吐出エレメントであり、その一側面においてセラミック製のベースプレート102に支持されている。吐出エレメント101には、後述するように、共通液室と、複数の吐出口と、共通液室と吐出口との間を連通する複数のインク流路(液流路)と、吐出エネルギー発生素子と、が備えられている。本例の場合、吐出エネルギー発生素子として、電気熱変換体(ヒータ)が備えられている。吐出エレメント101の他側面には配線基板103が配されており、その配線基板103は、吐出エレメント101上に設けられる配線(吐出エネルギー発生素子やその駆動素子用などの配線)の電極部に対して、ワイヤボンディングにより電気的に接続される。104は、吐出エレメント101に対するインクの供給経路を形成するためのインク流路形成部材であり、配線基板103に設けた開口を通して、吐出エレメント101内に設けられる後述の共通液室に接続される。   Reference numeral 101 denotes a discharge element which forms the main part of the recording 100, and is supported by a ceramic base plate 102 on one side surface. As will be described later, the discharge element 101 includes a common liquid chamber, a plurality of discharge ports, a plurality of ink channels (liquid channels) communicating between the common liquid chamber and the discharge ports, and a discharge energy generating element. And are provided. In the case of this example, an electrothermal converter (heater) is provided as a discharge energy generating element. A wiring board 103 is disposed on the other side surface of the ejection element 101, and the wiring board 103 is connected to an electrode portion of a wiring (a wiring for ejection energy generating element and its driving element) provided on the ejection element 101. Then, they are electrically connected by wire bonding. Reference numeral 104 denotes an ink flow path forming member for forming an ink supply path to the discharge element 101, and is connected to a later-described common liquid chamber provided in the discharge element 101 through an opening provided in the wiring substrate 103.

本例におけるインクの供給経路は、記録ヘッド100とインクタンク202との間においてインクを循環可能な循環経路を形成している。すなわち、インクタンク202内のインクは、インク流路形成部材104を介して吐出エレメント101内の共通液室に移送され、その移送されたインクが共通液室から、それぞれのノズルに分配される。また、共通液室内のインクは、インク流路形成部材104を介してインクタンク202に還流させることができる。   The ink supply path in this example forms a circulation path through which ink can be circulated between the recording head 100 and the ink tank 202. That is, the ink in the ink tank 202 is transferred to the common liquid chamber in the ejection element 101 via the ink flow path forming member 104, and the transferred ink is distributed from the common liquid chamber to each nozzle. The ink in the common liquid chamber can be returned to the ink tank 202 via the ink flow path forming member 104.

図3は、吐出エレメント101のノズル近傍を示す一部破断の斜視図である。ヒータボード1には、複数のインク流路3のそれぞれに対応する位置に、吐出エネルギー発生素子としての電気熱変換体(ヒータ)2が配置されている。ヒータ2の発熱によってインク流路3内のインクが発泡させ、その発泡エネルギーを利用して、吐出口7からインクを吐出させることができる。以下においては、インク流路3と吐出口7とをまとめて「ノズル」ともいう。ヒータ2としては、チッ化タンタル等の抵抗体が用いられ、その厚さは0.01〜0.5μm、そのシート抵抗は単位正方形当たり10〜300Ωである。ヒータ2は、チッ化タンタル以外の材料、例えばホウ化ハフニウムなどで形成されたものでもよく、その厚さやシート抵抗についても特に限定されるものではない。   FIG. 3 is a partially broken perspective view showing the vicinity of the nozzle of the discharge element 101. On the heater board 1, electrothermal transducers (heaters) 2 serving as ejection energy generating elements are arranged at positions corresponding to the plurality of ink flow paths 3. The ink in the ink flow path 3 is foamed by the heat generated by the heater 2, and the ink can be ejected from the ejection port 7 using the foaming energy. Hereinafter, the ink flow path 3 and the ejection port 7 are collectively referred to as “nozzles”. As the heater 2, a resistor such as tantalum nitride is used, its thickness is 0.01 to 0.5 μm, and its sheet resistance is 10 to 300Ω per unit square. The heater 2 may be formed of a material other than tantalum nitride, such as hafnium boride, and the thickness and sheet resistance are not particularly limited.

ヒータ2の両端部には、通電を行うためのアルミニウム等からなる一対の電極配線(不図示)が接続されており、一方の電極配線には、通電をオン/オフするためのスイッチングトランジスタ(不図示)が接続されている。ゲート素子等を含む回路からなる制御用IC(不図示)は、記録ヘッドの外部から入力される記録信号に応じてスイッチングトランジスタを制御する。   A pair of electrode wirings (not shown) made of aluminum or the like for energization is connected to both ends of the heater 2, and a switching transistor (non-energization) for turning on / off energization is connected to one electrode wiring. Are connected. A control IC (not shown) including a circuit including a gate element controls a switching transistor in accordance with a recording signal input from the outside of the recording head.

ヒータボード1上において、互いに隣接するヒータ2の間にはノズル側壁4が形成されている。そのノズル側壁4の上面には、厚さ2μm程度の天板接着層(図示せず)を介して、Si等で形成された天板5が配置される。これにより、ヒータボード1、ノズル側壁4、および天板接着層によって囲まれた管状のインク流路3が画成される。天板5には、異方性エッチング等の方法によって開口5Aが形成されており、この開口5Aにインク流路形成部材104が接続されることによって、共通液室6へのインクの導入等が可能となる。   On the heater board 1, nozzle side walls 4 are formed between adjacent heaters 2. A top plate 5 made of Si or the like is disposed on the upper surface of the nozzle side wall 4 via a top plate adhesive layer (not shown) having a thickness of about 2 μm. Thereby, the tubular ink flow path 3 surrounded by the heater board 1, the nozzle side wall 4, and the top plate adhesive layer is defined. An opening 5A is formed in the top plate 5 by a method such as anisotropic etching, and the ink flow path forming member 104 is connected to the opening 5A, thereby introducing ink into the common liquid chamber 6 and the like. It becomes possible.

共通液室6には、インク流路3の近傍に位置する柱状の突起11が複数設けられている。複数の突起11は、ゴミや気泡などの異物を捕捉するためのフィルタとして機能するものであり、ノズルの配列方向と平行な第1,第2,および第3の列L1,L2,L3上に並ぶように配置されている。これらの列L1,L2,L3の延在方向は、後述するように、共通液室6からインク流路3へのインクの供給方向と交差(本例の場合は直交)する。第1列L1上における複数の突起11は、一定の間隔aずつ等間隔に配列され、第2列L2上における複数の突起11は、一定の間隔bずつ等間隔に配列されている。第3列L3上における複数の突起11は、一定の間隔cずつ等間隔に配列されている。これらの間隔a,b,cは、それぞれ列L1,L2,L3上において互いに隣接する突起11間の最短距離であり、a<b<cの関係に設定されている。つまり、それらの間隔a,b,cは、ノズル近傍の位置から離れるにしたがって大きくなるように設定されている。   The common liquid chamber 6 is provided with a plurality of columnar protrusions 11 located in the vicinity of the ink flow path 3. The plurality of protrusions 11 function as filters for capturing foreign matters such as dust and bubbles, and are disposed on the first, second, and third rows L1, L2, and L3 parallel to the nozzle arrangement direction. They are arranged side by side. The extending direction of these rows L1, L2, and L3 intersects with the ink supply direction from the common liquid chamber 6 to the ink flow path 3, as will be described later (in this example, orthogonal). The plurality of protrusions 11 on the first row L1 are arranged at regular intervals by a constant interval a, and the plurality of projections 11 on the second row L2 are arranged at regular intervals by a constant interval b. The plurality of protrusions 11 on the third row L3 are arranged at equal intervals by a constant interval c. These intervals a, b, and c are the shortest distances between the adjacent protrusions 11 on the rows L1, L2, and L3, respectively, and are set to satisfy a <b <c. That is, the intervals a, b, and c are set to increase as the distance from the position near the nozzle increases.

ヒータボード1において、ノズルが形成される側の反対側には、記録信号をヒータ2に伝達するための電気パッド8が形成されている。その電気パッド8は、電気配線板9のパッド部10とワイヤー13により電気的に接続されている。   In the heater board 1, an electric pad 8 for transmitting a recording signal to the heater 2 is formed on the side opposite to the side where the nozzle is formed. The electric pad 8 is electrically connected to the pad portion 10 of the electric wiring board 9 and the wire 13.

以上の構成において、記録ヘッドの外部から入力される記録信号に応じて、制御用ICがスイッチングトランジスタを駆動制御することによって、ヒータ2の通電がオン/オフされる。共通液室6から各インク流路3に供給されたインクは、ヒータ2上において加熱されて発泡する。そして、その発泡による圧力により、ヒータ2よりもインクの供給方向下流側のインクが吐出口7から吐出される。そのインクはインク滴が飛翔し、記録媒体に着弾することによりドットを形成する。   In the configuration described above, the heater 2 is turned on / off by the control IC drivingly controlling the switching transistor in accordance with a recording signal input from the outside of the recording head. The ink supplied from the common liquid chamber 6 to each ink flow path 3 is heated and foamed on the heater 2. The ink on the downstream side in the ink supply direction from the heater 2 is ejected from the ejection port 7 by the pressure due to the foaming. The ink droplets fly and land on the recording medium to form dots.

図4は、吐出エレメント101内におけるインクの流れを説明するための概念図である。21はインクを導入可能な導入部、22はインクを導出可能な導出部であり、これらは、インクを強制的に循環させる記録装置の循環経路に対して接続可能である。後述するような記録ヘッドの循環回復動作時には、図4中の矢印のように、記録装置の循環経路から供給されるインクが導入部21から共通液室6内に導入される。そのインクは、突起11の間を抜けて、共通液室6内を同図中の左方から右方に流れ、そして導出部22から記録装置の循環経路に戻される。記録装置の循環経路には、インク中のゴミや気泡などの異物を除去する機構と、インクタンクと、が備えられている。このように循環回復動作時には、記録ヘッドとインクタンクとの間にてインクを強制的に還流させることができる。記録動作時には、記録ヘッド内のインクの消費に伴って、導入部21からインクを共通液室6内に導入することができる。また、この記録動作時には、導出部22からも共通液室6内にインクを導入してもよい。   FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining the flow of ink in the ejection element 101. Reference numeral 21 denotes an introduction part capable of introducing ink, and reference numeral 22 denotes a lead-out part capable of leading out ink, which can be connected to a circulation path of a recording apparatus for forcibly circulating ink. During the circulation recovery operation of the recording head as will be described later, the ink supplied from the circulation path of the recording apparatus is introduced into the common liquid chamber 6 from the introduction unit 21 as indicated by the arrow in FIG. The ink passes between the protrusions 11, flows in the common liquid chamber 6 from the left to the right in the figure, and returns from the lead-out portion 22 to the circulation path of the recording apparatus. A circulation path of the recording apparatus is provided with a mechanism for removing foreign matters such as dust and bubbles in the ink, and an ink tank. As described above, during the circulation recovery operation, the ink can be forcibly recirculated between the recording head and the ink tank. During the recording operation, the ink can be introduced into the common liquid chamber 6 from the introduction unit 21 as the ink in the recording head is consumed. Further, at the time of this recording operation, ink may be introduced into the common liquid chamber 6 also from the lead-out portion 22.

図5は、記録ヘッドにおけるノズルと突起11の部分の説明図である。   FIG. 5 is an explanatory diagram of nozzles and protrusions 11 in the recording head.

本実施形態における突起11は円柱形状であり、前述したように3つの列L1,L2,L3に沿って配列されていて、第1,第2,第3の突起群A,B,Cを形成している。列L1,L2,L3は、共通液室6からインク流路3へのインクの供給方向(矢印X方向)と交差(本例の場合は直交)する方向に延在する。突起群C,B,Aは、その順序でインクの供給方向(矢印X方向)の上流側から下流側に向かって位置する。前述したように、突起群C,B,Aにおける間隔c,b,aは、その順序で小さくなっている。D1は、矢印X方向における突起群A,B間の間隔であり、D2は、矢印X方向における突起群B,C間の間隔であり、間隔D1,D2はD1<D2の関係となっている。間隔D1は、インクの供給方向(矢印X方向)の下流側において互いに隣接する列L1,L2間の間隔であり、本例の場合は、列L1上の突起11と列L2上の突起11との間の最短距離である。間隔D2は、インクの供給方向(矢印X方向)の上流側において互いに隣接する列L2,L3間の間隔であり、本例の場合は、列L2上の突起11と列L3上の突起11との間の最短距離である。   The protrusions 11 in the present embodiment are cylindrical, and are arranged along the three rows L1, L2, and L3 as described above to form the first, second, and third protrusion groups A, B, and C. is doing. The columns L1, L2, and L3 extend in a direction that intersects (orthogonally in this example) the ink supply direction (arrow X direction) from the common liquid chamber 6 to the ink flow path 3. The protrusion groups C, B, A are located in that order from the upstream side to the downstream side in the ink supply direction (arrow X direction). As described above, the intervals c, b, a in the projection groups C, B, A are reduced in that order. D1 is the distance between the protrusion groups A and B in the arrow X direction, D2 is the distance between the protrusion groups B and C in the arrow X direction, and the distances D1 and D2 have a relationship of D1 <D2. . The interval D1 is the interval between the rows L1 and L2 adjacent to each other on the downstream side in the ink supply direction (arrow X direction). In this example, the interval D1 and the projection 11 on the column L2 The shortest distance between. The interval D2 is an interval between the rows L2 and L3 adjacent to each other on the upstream side in the ink supply direction (arrow X direction). In this example, the interval D2 and the projection 11 on the column L3 The shortest distance between.

前述したように間隔a,b,cは、a<b<cの関係にある。また、最も小さい間隔aは、吐出口7の幅xよりも小さい設定されている。つまり、それらの間隔aと幅xは、x>aの関係に設定されている。   As described above, the intervals a, b, and c have a relationship of a <b <c. The smallest interval a is set to be smaller than the width x of the discharge port 7. That is, the distance a and the width x are set to satisfy the relationship x> a.

x>aの関係により、インク流路3の近傍にゴミや気泡などの異物が流入した場合でも、それらが吐出口7に達することはない。また、a<b<cの関係により、比較的大きなゴミ12A等をインクの供給方向(矢印X方向)の上流側に位置する突起11によって捕捉することができる。したがって、インク流路3内に流入するインクの供給を妨げにくい。また、微小なゴミ12B,12C等は、インクの供給方向(矢印X方向)の下流側に位置する突起11によって確実に捕捉することができるため、それらのゴミ等が吐出口7の近傍に達することがない。   Due to the relationship of x> a, even when foreign matter such as dust or bubbles flows in the vicinity of the ink flow path 3, they do not reach the ejection port 7. Further, due to the relationship of a <b <c, relatively large dust 12A and the like can be captured by the protrusion 11 positioned on the upstream side in the ink supply direction (arrow X direction). Accordingly, it is difficult to prevent the supply of ink flowing into the ink flow path 3. In addition, since minute dust 12B, 12C, and the like can be reliably captured by the protrusion 11 located on the downstream side in the ink supply direction (arrow X direction), the dust and the like reach the vicinity of the ejection port 7. There is nothing.

次に、記録ヘッドの回復動作について説明する。   Next, the recovery operation of the recording head will be described.

本例の記録ヘッド100は、前述したように、インクの吐出エネルギー発生としてヒータ(電気熱変換体)2を用いる。すなわち、ヒータボード1上のヒータ2が発生する熱エネルギーによってインクを発泡させ、その発泡エネルギーを利用して吐出口7からインクを吐出させるように構成されている。そのため、記録動作が長時間連続した場合には、熱エネルギーがインクに蓄積されてインクの温度が上昇し、そのインク中に溶存する気体が記録ヘッド100内に溜まるおそれがある。また、記録ヘッド100にインクを供給するために一般的に使用される樹脂製のチューブを気体が透過して、それが記録ヘッド100内に流入するおそれもある。このようにして生じる記録ヘッド100内の気泡を除去しなければ、インクを適正に吐出できなくなる。   As described above, the recording head 100 of this example uses the heater (electrothermal converter) 2 to generate ink ejection energy. That is, the ink is foamed by the thermal energy generated by the heater 2 on the heater board 1, and the ink is ejected from the ejection port 7 using the foaming energy. Therefore, when the recording operation is continued for a long time, the thermal energy is accumulated in the ink, the temperature of the ink rises, and the gas dissolved in the ink may be accumulated in the recording head 100. In addition, there is a possibility that gas permeates through a resin tube generally used for supplying ink to the recording head 100 and flows into the recording head 100. If the bubbles in the recording head 100 generated in this way are not removed, ink cannot be ejected properly.

本例においては、記録ヘッド100内の気泡を除去するために、循環回復動作を実施する。すなわち、ポンプ等によって、記録ヘッドとインクタンクとの間においてインクを循環させ、その循環経路中において気泡やゴミ等を除去する。その際、記録ヘッド100内には、図4中の矢印のようなインクの流れが生じる。   In this example, a circulation recovery operation is performed in order to remove bubbles in the recording head 100. That is, ink is circulated between the recording head and the ink tank by a pump or the like, and bubbles and dust are removed in the circulation path. At that time, an ink flow as indicated by an arrow in FIG.

図6は、このような循環回復動作時におけるノズルと突起11の部分の説明図である。   FIG. 6 is an explanatory view of the nozzle and the projection 11 during such a circulation recovery operation.

循環回復動作時には、図4,図6中の左方から右方に向かうインクの流れY1、および図4,図6中の上方から下方に向かう成分を含むインクの流れY2,Y3が生じる。このようなインクの流れY1,Y2,Y3により、突起11に捕捉されたゴミ12A,12B,12Cや気泡などが除去される。インクの流れY2,Y3に対しては、その上流側に位置する突起群における突起11の間隔が小さく、その下流側に位置する突起群における突起11の間隔が大きい。そのため、特に、インクの流れY2,Y3によって、突起11に捕捉されたゴミ12A,12B,12Cや気泡などは除去されやすい。したがって、突起11に捕捉されたゴミ12A,12B,12Cや気泡などは、循環回復動作時に生じる記録ヘッド100内のインクの流れにのって、図6中の矢印E1,E2,E3のように除去されやすくなる。   During the circulation recovery operation, an ink flow Y1 from the left to the right in FIGS. 4 and 6 and an ink flow Y2 and Y3 including components from the top to the bottom in FIGS. 4 and 6 are generated. By such ink flows Y1, Y2, and Y3, dust 12A, 12B, and 12C, bubbles, and the like captured by the protrusions 11 are removed. For the ink flows Y2 and Y3, the distance between the protrusions 11 in the protrusion group located on the upstream side is small, and the distance between the protrusions 11 in the protrusion group located on the downstream side is large. Therefore, in particular, dust 12A, 12B, 12C and bubbles trapped by the protrusions 11 are easily removed by the ink flows Y2, Y3. Accordingly, dust 12A, 12B, 12C, bubbles, and the like trapped by the protrusion 11 follow the ink flow in the recording head 100 generated during the circulation recovery operation, as indicated by arrows E1, E2, E3 in FIG. It becomes easy to be removed.

このように、突起11に捕捉されたゴミや気泡などを除去することにより、記録ヘッドにおけるインクの吐出性能を維持して、高品位の画像を長期間安定して記録することができる。   In this way, by removing dust or bubbles trapped by the protrusions 11, it is possible to maintain the ink ejection performance in the recording head and stably record a high-quality image for a long period of time.

(比較例)
本実施形態の記録ヘッド100に対する比較例として、突起11の配置形態が異なる記録ヘッドの構成について説明する(図7から図9参照)。
(Comparative example)
As a comparative example with respect to the recording head 100 of the present embodiment, a configuration of a recording head having a different arrangement of the protrusions 11 will be described (see FIGS. 7 to 9).

図7の記録ヘッドにおける複数の突起11は、インク流路3に近接しかつノズルの配列方向に沿う列L11上に、一定の間隔aで配列されている。間隔aは、吐出口7の幅xよりも小さく設定されている(x>a)。したがって、インク流路3の近傍にゴミ12A,12B,12Cや気泡などが流入した場合でも、それらが吐出口7に達することはない。しかしながら、連続的に記録動作をしたときに、ゴミや気泡等がインク流路3の近傍に集積され、最悪の場合には、図7のように突起7の相互間が塞がれて、インク流路3にインクが供給しづらくなるおそれがある。この場合には、記録不良が生じるおそれがある。   The plurality of protrusions 11 in the recording head of FIG. 7 are arranged at a constant interval a on a row L11 that is close to the ink flow path 3 and extends in the nozzle arrangement direction. The interval a is set smaller than the width x of the discharge port 7 (x> a). Therefore, even when dust 12A, 12B, 12C, bubbles, or the like flows near the ink flow path 3, they do not reach the ejection port 7. However, when continuous recording operation is performed, dust, bubbles, and the like are accumulated in the vicinity of the ink flow path 3, and in the worst case, the protrusions 7 are blocked as shown in FIG. There is a risk that it may be difficult to supply ink to the flow path 3. In this case, recording failure may occur.

図8の記録ヘッドにおける複数の突起11は、ノズルの配列方向に沿う2つの列L11,L12上のそれぞれに、一定の間隔aで配列されている。また、それらの列L11,L12上の突起11は千鳥状に配置されている。したがって、突起11間の流路は曲路を形成しており、図7の記録ヘッドと比較して、ゴミや気泡などはインク流路3の近傍により達しにくい。しかし、突起11が形成される領域が大きいため、この領域を流れるインクの流路抵抗が増大してしまう。   The plurality of protrusions 11 in the recording head of FIG. 8 are arranged at a constant interval a on each of the two rows L11 and L12 along the nozzle arrangement direction. Further, the protrusions 11 on the rows L11 and L12 are arranged in a staggered manner. Therefore, the flow path between the protrusions 11 forms a curved path, and dust and bubbles are less likely to reach the vicinity of the ink flow path 3 as compared with the recording head of FIG. However, since the area where the protrusions 11 are formed is large, the flow path resistance of the ink flowing through this area increases.

図9(a),(b)の記録ヘッドにおける複数の突起11は、針状の突起部となっている。そのため、インクの流路抵抗の増大は抑えることができる。しかしながら、突起11に一旦ゴミ等が捕捉された場合、それを除去することが非常に困難となる。すなわち、捕捉されたゴミ等は、図9(b)のように突起11の先端に保持されてしまい、前述したような循環回復動作を行なっても、それらを除去することは難しい。   The plurality of protrusions 11 in the recording head of FIGS. 9A and 9B are needle-like protrusions. Therefore, an increase in ink flow path resistance can be suppressed. However, once dust or the like is captured by the protrusion 11, it is very difficult to remove it. That is, the captured dust or the like is held at the tip of the projection 11 as shown in FIG. 9B, and it is difficult to remove them even if the circulation recovery operation as described above is performed.

(吐出エレメントの製造方法)
次に、記録ヘッド100における吐出エレメント101の製造方法について説明する(図10および図11参照)。
(Discharge element manufacturing method)
Next, a method for manufacturing the ejection element 101 in the recording head 100 will be described (see FIGS. 10 and 11).

図10(a)から(e)は、製造段階における吐出エレメント101を吐出口7側から見るように断面した図である。図11(a)から(e)は、それぞれ、対応する図10(a)から(e)のXI−XI線に沿う断面図であり、製造段階における吐出エレメント101をノズルの長手方向に沿って断面した図である。本実施形態では、2つの吐出エレメント101を一体的に製造する段階を経てから、図11(d)中の切断線CLに沿って切断されることにより、図11(e)のような吐出エレメント101が2つ製造され、切断線CLに沿う切断面に吐出口7が形成される。吐出エレメントの製造方法は、本例の方法に限定されるものではなく、それを単体で製造する方法であってもよい。   10A to 10E are cross-sectional views of the discharge element 101 in the manufacturing stage as viewed from the discharge port 7 side. FIGS. 11A to 11E are cross-sectional views taken along the line XI-XI in FIGS. 10A to 10E, respectively. The ejection element 101 in the manufacturing stage is arranged along the longitudinal direction of the nozzle. FIG. In this embodiment, after passing through the stage which manufactures the two discharge elements 101 integrally, it cut | disconnects along the cutting line CL in FIG.11 (d), and discharge elements as shown in FIG.11 (e). Two 101 are manufactured, and the discharge port 7 is formed in the cut surface along the cutting line CL. The manufacturing method of the discharge element is not limited to the method of this example, and may be a method of manufacturing it alone.

まずは、図10(a)および図11(a)のように、シリコンウエハからなるヒータボード1上に、半導体製造工程において用いる製造装置と同様の装置を用いて、ホウ化ハフニウムやチッ化タンタル等からなるヒータ2を形成する。ヒータボード1には、ヒータ2を選択的に駆動するためのスイッチングトランジスタ等の半導体素子を含む駆動回路を予め作り込んでおくことができる。その後、次の工程におけるヒータボード1と感光性樹脂フィルムとの密着性を向上させるために、ヒータボード1の表面を処理する。すなわち、ヒータボード1の表面を洗浄してから、紫外線−オゾン等による表面改質を行い、その後、その改質表面上に、例えばシランカップリング剤をエチルアルコールで1重量%に希釈した液をスピンコートする。   First, as shown in FIG. 10A and FIG. 11A, on the heater board 1 made of a silicon wafer, using a device similar to the manufacturing device used in the semiconductor manufacturing process, hafnium boride, tantalum nitride, etc. The heater 2 consisting of is formed. A drive circuit including a semiconductor element such as a switching transistor for selectively driving the heater 2 can be built in the heater board 1 in advance. Thereafter, the surface of the heater board 1 is treated in order to improve the adhesion between the heater board 1 and the photosensitive resin film in the next step. That is, after the surface of the heater board 1 is cleaned, the surface is modified by ultraviolet-ozone or the like, and then a solution obtained by diluting, for example, a silane coupling agent with ethyl alcohol to 1% by weight on the modified surface. Spin coat.

次に、ヒータボード1の表面洗浄を行ってから、図10(b)および図11(b)のように、密着性が向上されたヒータボード1上に感光性樹脂フィルムDFをラミネートする。そして、フォトマスクを介して、ノズル側壁4および突起11として残す感光性樹脂フィルムDFの部分に、紫外線を照射する。   Next, after the surface of the heater board 1 is cleaned, a photosensitive resin film DF is laminated on the heater board 1 with improved adhesion, as shown in FIGS. 10B and 11B. Then, ultraviolet rays are irradiated to the portions of the photosensitive resin film DF that are to be left as the nozzle side walls 4 and the protrusions 11 through the photomask.

次に、感光性樹脂フィルムDFをキシレンとブチルセルソルブアセテートとの混合液からなる現像液によって現像し、感光性樹脂フィルムDFの未露光部分を融解させる。これにより、図10(c)および図11(c)のように、ヒータボード1上に所望の形状のノズル側壁4と突起11が形成される。   Next, the photosensitive resin film DF is developed with a developer composed of a mixed solution of xylene and butyl cellosolve acetate, and the unexposed portion of the photosensitive resin film DF is melted. As a result, as shown in FIGS. 10C and 11C, the nozzle side wall 4 and the protrusion 11 having a desired shape are formed on the heater board 1.

次に、図10(d)および図11(d)のように、ノズル側壁4の上に、感光性樹脂フィルムを材料とした天板接着層が予めラミネートされた天板5を溶着する。このとき、200℃程度のキュアを要する。   Next, as shown in FIGS. 10 (d) and 11 (d), a top plate 5 on which a top plate adhesive layer made of a photosensitive resin film is laminated in advance is welded onto the nozzle side wall 4. At this time, curing at about 200 ° C. is required.

以上の工程を経て2つの吐出エレメント101を一体的に製造した後に、図10(e)および図11(e)のように、それらの吐出エレメント101の吐出口7の突合せ面に対応する切断線CLに沿って切断する。これにより、それら2つの吐出エレメント101を分離する。例えば、厚さ0.05mmのダイヤモンドブレードを取り付けたダイシングマシンを用いて切断することにより、2つの吐出エレメント101を切り離す。その後、それらの切断面を平滑化するための研磨を行うことによって、吐出エレメント101が完成する。   After the two discharge elements 101 are integrally manufactured through the above steps, cutting lines corresponding to the butting surfaces of the discharge ports 7 of the discharge elements 101 as shown in FIGS. 10 (e) and 11 (e). Cut along CL. As a result, the two discharge elements 101 are separated. For example, the two discharge elements 101 are separated by cutting using a dicing machine to which a diamond blade having a thickness of 0.05 mm is attached. Then, the discharge element 101 is completed by performing polishing for smoothing the cut surfaces.

(第2の実施形態)
図12は、本発明の第2の実施形態における記録ヘッドのノズル近傍部分の説明図である。
(Second Embodiment)
FIG. 12 is an explanatory diagram of the vicinity of the nozzles of the recording head according to the second embodiment of the present invention.

本実施形態における突起11は三角柱形状であり、その突起11の複数は、インク流路3に対するインクの供給方向(矢印X方向)と略直交する方向に延在する列L1,l2、L3上に配列されている。列L1,l2、L3上の突起11は、それぞれ一定の間隔(最短距離)a,b,cで配列されて突起群A,B,Cを形成する。インクの供給方向(矢印X方向)の上流側から下流側に向かう方向に位置する突起群C,B,Aの順に、それらの配列間隔c,b,aは順次小さく設定されている。また、インクの供給方向(矢印X方向)の最下流側に位置する突起群Aにおける間隔aは、吐出口6の幅xよりも小さく設定されている。したがって、前述した実施形態と同様に、幅xと間隔aはx>aの関係にあり、間隔a,b,cはx>a、a<b<cの関係にある。   The protrusions 11 in the present embodiment have a triangular prism shape, and a plurality of the protrusions 11 are on the rows L1, L2, and L3 extending in a direction substantially orthogonal to the ink supply direction (arrow X direction) to the ink flow path 3. It is arranged. The protrusions 11 on the rows L1, l2, and L3 are arranged at fixed intervals (shortest distances) a, b, and c, respectively, to form protrusion groups A, B, and C. In the order of the protrusion groups C, B, A located in the direction from the upstream side to the downstream side in the ink supply direction (arrow X direction), the arrangement intervals c, b, a are set to be sequentially smaller. Further, the interval a in the projection group A located on the most downstream side in the ink supply direction (arrow X direction) is set to be smaller than the width x of the ejection port 6. Therefore, as in the above-described embodiment, the width x and the interval a have a relationship of x> a, and the intervals a, b, and c have a relationship of x> a and a <b <c.

また、三角柱形状の突起11は、インクの供給方向(矢印X方向)の上流側から下流側に向かって断面積が大きくなるように形成されている。したがって、それぞれの突起群A,B,Cにおいて、互いい隣接する突起11の間隔は、インクの供給方向(矢印X方向)の上流側から下流側に向かって小さくなる。   Further, the triangular prism-shaped protrusion 11 is formed so that the cross-sectional area increases from the upstream side to the downstream side in the ink supply direction (arrow X direction). Accordingly, in each of the protrusion groups A, B, and C, the interval between the adjacent protrusions 11 decreases from the upstream side to the downstream side in the ink supply direction (arrow X direction).

このような構成の記録ヘッドに対し、前述した実施形態と同様に循環回復動作を実施して、図12中の矢印Y1,Y2,Y3のようなインクの流れを生じさせた場合、突起11に捕捉されたゴミ12A,12B,12Cや気泡などが確実に除去される。すなわち、前述した実施形態と同様に、インクの流れY2,Y3の上流側に位置する突起群における突起11の間隔が小さく、その下流側に位置する突起群における突起11の間隔が大きいため、それらのゴミや気泡などを除去しやすい。さらに、それぞれの突起群A,B,Cにおいて互いに隣接する突起11の間隔は、インクの流れY2,Y3の上流側から下流側に向かって大きくなるため、突起11に捕捉されたゴミ12A,12B,12Cや気泡などがより確実に除去される。   When the circulation recovery operation is performed on the recording head having such a configuration in the same manner as in the above-described embodiment to generate the ink flow as indicated by arrows Y1, Y2, and Y3 in FIG. The trapped dust 12A, 12B, 12C, bubbles and the like are reliably removed. That is, as in the above-described embodiment, the interval between the projections 11 in the projection group located on the upstream side of the ink flow Y2, Y3 is small and the interval between the projections 11 in the projection group located on the downstream side is large. Easy to remove dust and bubbles. Further, since the interval between the adjacent protrusions 11 in each of the protrusion groups A, B, and C increases from the upstream side to the downstream side of the ink flows Y2 and Y3, the dust 12A and 12B trapped by the protrusions 11 is obtained. , 12C and bubbles are more reliably removed.

このように、突起11に捕捉されたゴミや気泡などを除去することにより、記録ヘッドにおけるインクの吐出性能を維持して、高品位の画像を長期間安定して記録することができる。   In this way, by removing dust or bubbles trapped by the protrusions 11, it is possible to maintain the ink ejection performance in the recording head and stably record a high-quality image for a long period of time.

(他の実施形態)
本発明の液体吐出ヘッドは、インクを吐出可能なインクジェット記録ヘッドの他、種々の液体を吐出するためのヘッドとして広く適用することができ、例えば、種々の処理液や薬剤などを吐出するためのヘッドとして用いることもできる。また、本発明の液体吐出装置は、インクジェット記録ヘッドを用いるインクジェット記録装置の他、種々の処理液や薬剤などを処理部材に付与するための装置として、広く適用することができる。
(Other embodiments)
The liquid ejection head of the present invention can be widely applied as an ink jet recording head capable of ejecting ink, as well as a head for ejecting various liquids, for example, for ejecting various processing liquids and chemicals. It can also be used as a head. Moreover, the liquid discharge apparatus of the present invention can be widely applied as an apparatus for applying various processing liquids, chemicals, and the like to a processing member in addition to an inkjet recording apparatus using an inkjet recording head.

また、フィルタとして機能する複数の突起は、共通液室から液流路への液体の供給方向に向かうにしたがって、互いに隣接する突起間の最短距離が小さくなるように配備すればよく、その配備形態は上述した実施形態のみに特定されない。前述した実施形態における複数の突起は、全て同一形状であるため、共通液室から液流路への液体の供給方向に向かうにしたがって高密度となるように配備した。しかし、異なる大きさの突起を複数配備してもよい。また前述したように、共通液室から液流路への液体の供給方向と交差する方向に延在する複数の列に沿って複数の突起を配備する場合、それら列は3列のみに特定されず、2列以上であればよい。それを3列以上とした場合には、前述した実施形態のように、液体の供給方向の下流側において互いに隣接する列間の間隔は、液体の供給方向の上流側において互いに隣接する列間の間隔よりも小さくすることができる。   Further, the plurality of protrusions functioning as a filter may be disposed so that the shortest distance between the adjacent protrusions becomes smaller in the liquid supply direction from the common liquid chamber to the liquid flow path. Is not specified only in the above-described embodiment. Since the plurality of protrusions in the embodiment described above have the same shape, they are arranged so as to increase in density in the direction of liquid supply from the common liquid chamber to the liquid flow path. However, a plurality of protrusions having different sizes may be provided. Further, as described above, when a plurality of protrusions are provided along a plurality of rows extending in a direction intersecting with the liquid supply direction from the common liquid chamber to the liquid flow path, the rows are specified as only three rows. It is sufficient that it is two or more rows. When the number of rows is three or more, as in the above-described embodiment, the interval between the columns adjacent to each other on the downstream side in the liquid supply direction is set between the columns adjacent to each other on the upstream side in the liquid supply direction. It can be made smaller than the interval.

また突起の形状は、円柱形状および三角柱形状のみに特定されず任意である。また突起の形成材料は、液流路と同じ形成材料(感光性樹脂材料など)とすることが好ましい。   The shape of the protrusion is not limited to the cylindrical shape and the triangular prism shape, and is arbitrary. In addition, it is preferable that the formation material of the protrusion is the same formation material (photosensitive resin material or the like) as the liquid channel.

本発明の第1の実施形態の液体吐出ヘッドとしての記録ヘッドを備えた記録装置の概略正面図である。1 is a schematic front view of a recording apparatus including a recording head as a liquid ejection head according to a first embodiment of the present invention. 図1における記録ヘッドの分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the recording head in FIG. 1. 図2における記録ヘッドのノズル部分の一部切欠き斜視図である。FIG. 3 is a partially cutaway perspective view of a nozzle portion of the recording head in FIG. 2. 図2における記録ヘッド内のインクの流れの説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of ink flow in the recording head in FIG. 2. 図2における記録ヘッド内のノズル部分の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a nozzle portion in the recording head in FIG. 2. 図2における記録ヘッドに対して循環回復動作を実施した状態の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a state where a circulation recovery operation is performed on the recording head in FIG. 2. 本発明の比較例としての記録ヘッドのノズル部分の説明図である。It is explanatory drawing of the nozzle part of the recording head as a comparative example of this invention. 本発明の他の比較例としての記録ヘッドのノズル部分の説明図である。It is explanatory drawing of the nozzle part of the recording head as another comparative example of this invention. (a)は、本発明のさらに他の比較例としての記録ヘッドのノズル部分の説明図、(b)は、(a)のIX−IX線に沿う断面図である。(A) is explanatory drawing of the nozzle part of the recording head as another comparative example of this invention, (b) is sectional drawing which follows the IX-IX line of (a). (a)から(e)は、図2における吐出エレメントの製造工程を説明するための断面図である。(A) to (e) is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the discharge element in FIG. (a)から(e)は、図2における吐出エレメントの製造工程を説明するための断面図であり、それぞれ図10(a)から(e)のXI−XI線に沿う断面である。(A) to (e) is a cross-sectional view for explaining the manufacturing process of the ejection element in FIG. 2, and is a cross section taken along line XI-XI in FIGS. 10 (a) to (e). 本発明の第2の実施形態の液体吐出ヘッドとしての記録ヘッドのノズル部分の説明図である。It is explanatory drawing of the nozzle part of the recording head as a liquid discharge head of the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ヒータボード
2 電気熱変換体(ヒータ)
3 インク流路(液流路)
6 共通液室
11 突起
12A,12B,12C ゴミ
21 導入部
22 導出部
100 記録ヘッド(液体吐出ヘッド)
101 吐出エレメント
200 記録装置(液体吐出装置)
202 インクタンク
1 Heater board 2 Electrothermal converter (heater)
3 Ink channel (liquid channel)
6 Common liquid chamber 11 Protrusion 12A, 12B, 12C Dust 21 Introducing section 22 Deriving section 100 Recording head (liquid ejection head)
101 Discharge element 200 Recording device (liquid discharge device)
202 Ink tank

Claims (12)

共通液室内から液流路内に供給された液体を、吐出エネルギー発生素子が発生する吐出エネルギーを利用して吐出口から吐出可能な液体吐出ヘッドにおいて、
前記共通液室内に複数の突起を配備し、
前記複数の突起は、前記共通液室から前記液流路への液体の供給方向に向かうにしたがって、互いに隣接する前記突起間の最短距離が小さくなるように配備される
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
In the liquid discharge head capable of discharging the liquid supplied from the common liquid chamber into the liquid flow path from the discharge port using the discharge energy generated by the discharge energy generating element,
Providing a plurality of protrusions in the common liquid chamber;
The plurality of protrusions are arranged such that the shortest distance between the protrusions adjacent to each other decreases in the liquid supply direction from the common liquid chamber to the liquid flow path. head.
前記複数の突起は、前記液体の供給方向と交差する方向に延在する複数の列を成すように配備され、
前記液体の供給方向の下流側に位置する前記列において互いに隣接する前記突起間の最短距離は、前記液体の供給方向の上流側に位置する前記列において互いに隣接する前記突起間の最短距離よりも小さい
ことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
The plurality of protrusions are arranged to form a plurality of rows extending in a direction crossing the liquid supply direction;
The shortest distance between the protrusions adjacent to each other in the row located on the downstream side in the liquid supply direction is shorter than the shortest distance between the protrusions adjacent to each other in the row located on the upstream side in the liquid supply direction. The liquid discharge head according to claim 1, wherein the liquid discharge head is small.
前記液体の供給方向の最も下流側に位置する前記列において互いに隣接する前記突起間の最短距離は、前記吐出口の幅よりも小さいことを特徴とする請求項2に記載の液体吐出ヘッド。   3. The liquid discharge head according to claim 2, wherein a shortest distance between the protrusions adjacent to each other in the row located on the most downstream side in the liquid supply direction is smaller than a width of the discharge port. 前記複数の列は3列以上であり、
前記液体の供給方向の下流側において互いに隣接する前記列間の間隔は、前記液体の供給方向の上流側において互いに隣接する前記列間の間隔よりも小さい
ことを特徴とする請求項2または3に記載の液体吐出ヘッド。
The plurality of columns is three or more columns,
The interval between the columns adjacent to each other on the downstream side in the liquid supply direction is smaller than the interval between the columns adjacent to each other on the upstream side in the liquid supply direction. The liquid discharge head described.
前記突起は、円柱形状であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。   The liquid ejection head according to claim 1, wherein the protrusion has a cylindrical shape. 前記突起は、前記液体の供給方向の上流側から下流側に向かうにしたがって断面積が大きくなる柱形状であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。   5. The liquid ejection head according to claim 1, wherein the protrusion has a columnar shape in which a cross-sectional area increases from an upstream side to a downstream side in the liquid supply direction. 前記突起の形状は、前記列において互いに隣接する前記突起間の間隔が前記液体の供給方向の上流側から下流側に向かうにしたがって小さくなるような形状であることを特徴とする請求項2から4のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。   5. The shape of the protrusions is a shape such that an interval between the protrusions adjacent to each other in the row decreases from an upstream side to a downstream side in the liquid supply direction. The liquid discharge head according to any one of the above. 前記突起の形成材料は、前記液流路の形成材料と同じであることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。   The liquid ejection head according to claim 1, wherein a material for forming the protrusion is the same as a material for forming the liquid flow path. 前記突起および前記液流路の形成材料は、感光性樹脂材料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。   The liquid discharge head according to claim 8, wherein a material for forming the protrusion and the liquid flow path is a photosensitive resin material. 前記共通液室内を通して液体を循環させる循環経路に接続可能な導入部および導出部を備え、
前記導入部は、前記循環経路からの液体を前記共通液室内に導入可能であり、
前記導出部は、前記共通液室内の液体を前記循環経路に導出可能である
ことを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
An introduction part and a lead-out part connectable to a circulation path for circulating the liquid through the common liquid chamber;
The introduction unit can introduce liquid from the circulation path into the common liquid chamber,
The liquid discharge head according to any one of claims 1 to 9, wherein the lead-out portion can lead the liquid in the common liquid chamber to the circulation path.
液体を吐出可能な液体吐出ヘッドを用い、前記液体吐出ヘッドから吐出される液体を処理部材に付与する液体吐出装置において、
前記液体吐出ヘッドとして請求項1から10のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを用い、
前記液体吐出ヘッドの前記共通液室に接続される循環経路によって、前記共通液室を通して液体を循環可能な循環回復手段を備える
ことを特徴とする液体吐出装置。
In a liquid ejection apparatus that uses a liquid ejection head capable of ejecting liquid and applies liquid ejected from the liquid ejection head to a processing member.
Using the liquid discharge head according to any one of claims 1 to 10 as the liquid discharge head,
A liquid discharge apparatus comprising: circulation recovery means capable of circulating liquid through the common liquid chamber by a circulation path connected to the common liquid chamber of the liquid discharge head.
前記液体吐出ヘッドから吐出される液体をインクとし、前記処理部材を記録媒体として、インクジェット記録装置を構成することを特徴とする請求項11に記載の液体吐出装置。   The liquid discharge apparatus according to claim 11, wherein an ink jet recording apparatus is configured by using the liquid discharged from the liquid discharge head as ink and using the processing member as a recording medium.
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