JP2017124601A - Liquid discharge head and liquid discharge device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To allow a pressure chamber to be quickly refilled with liquid while downsizing a recording element substrate having a plurality of recording elements formed on one surface thereof.SOLUTION: On one surface of a recording element substrate is provided a groove-shape liquid supply path common to a plurality of recording elements, and further are provided a plurality of supply ports which penetrate through the recording element substrate and communicate the liquid supply path with a pressure chamber and a supply-side opening acting as a supply port for liquid to the liquid supply path. The sum of pressure loss of liquid in the liquid supply path ranging from a given supply-side opening to a supply port at a position farthest from the supply-side opening and pressure loss of liquid at the supply port at the time of discharging liquid is set to be 5000 Pa or less.SELECTED DRAWING: Figure 32

Description

本発明は、液体吐出ヘッド及び液体吐出装置に関する。   The present invention relates to a liquid discharge head and a liquid discharge apparatus.

液体を被記録媒体に吐出することにより記録を行う液体吐出装置では、吐出口に連通した圧力室と圧力室内の液体に吐出のためのエネルギーを付与する記録素子とを有する液体吐出ヘッドを使用する。吐出口から吐出されるインク等の液体には、溶媒に何らかの成分を添加したものが用いられるが、吐出口から溶媒成分が気化し蒸発することによって、吐出口近傍の液体の粘度が上昇することがある。吐出口近傍の液体の粘度が上昇すると、吐出特性にも影響が及び、記録品質の低下がもたらされる恐れがある。そこで吐出口及び記録素子が設けられている圧力室に対して液体を循環させ、より高品位の記録を達成する技術が知られている(特許文献1)。しかしながら液体の循環を行うためには液体吐出ヘッド内に複雑な流路を形成する必要があり、液体吐出ヘッドが大型化する要因となる。その一方で、高精細な記録を実現するために、記録素子を高密度に配置して同じ記録素子の個数であれば液体吐出ヘッドを小型化する要求がある。液体吐出ヘッドにおいては一般に記録素子は基板の一方の表面に設けられるが、基板の他方の表面に液体の流路となる溝を設けるとともにこの溝に連通して基板を貫通する貫通流路を設け、液体吐出ヘッドの小型化を実現することが行われている(特許文献2)。   In a liquid ejection apparatus that performs recording by ejecting liquid onto a recording medium, a liquid ejection head that includes a pressure chamber that communicates with an ejection port and a recording element that applies energy for ejection to the liquid in the pressure chamber is used. . Ink and other liquids ejected from the ejection port are made by adding some components to the solvent, but the viscosity of the liquid in the vicinity of the ejection port increases due to evaporation and evaporation of the solvent component from the ejection port. There is. When the viscosity of the liquid in the vicinity of the ejection port increases, the ejection characteristics are affected, and the recording quality may be deteriorated. Therefore, a technique is known in which liquid is circulated through a pressure chamber provided with an ejection port and a recording element to achieve higher quality recording (Patent Document 1). However, in order to circulate the liquid, it is necessary to form a complicated flow path in the liquid discharge head, which increases the size of the liquid discharge head. On the other hand, in order to realize high-definition recording, there is a demand for downsizing the liquid discharge head if the recording elements are arranged at a high density and the number of the recording elements is the same. In a liquid discharge head, the recording element is generally provided on one surface of a substrate, but a groove serving as a liquid flow path is provided on the other surface of the substrate and a through flow path that communicates with the groove and passes through the substrate is provided. The liquid discharge head is downsized (Patent Document 2).

特表2014−510649号公報Special table 2014-510649 gazette 米国特許公開第2005/0157033号明細書US Patent Publication No. 2005/0157033

例えば液体を循環させるように構成するときには複雑な流路を形成する必要があり、液体吐出ヘッドが大型化する傾向にある。一方、基板において記録素子が設けられる面とは反対側の面に液体の流路を溝として形成し、さらにこの溝を記録素子が設けられる面に連通させる貫通流路を形成した場合には下記の課題がある。つまり、基板を小型化した場合に、液体が通過する経路(溝として形成された流路及び貫通流路)も必然的に狭くなって粘性抵抗が大きくなる。粘性抵抗が大きくなると圧力損失も大きくなり、吐出時の圧力室への液体の再充填も遅くなり、被記録媒体に吐出される液体の量が過少となるなど記録品位が劣化しやすくなる。特に基板の他方の面に流路を形成する構成において液体を循環させるようにした場合には、液体が常時流れるため、特に圧力損失が大きくなりがちであって記録品位の劣化が懸念される。   For example, when the liquid is circulated, a complicated flow path needs to be formed, and the liquid discharge head tends to be enlarged. On the other hand, when a liquid flow path is formed as a groove on the surface of the substrate opposite to the surface on which the recording element is provided, and a through flow path is formed to communicate this groove with the surface on which the recording element is provided, There is a problem. In other words, when the substrate is downsized, the path through which the liquid passes (the channel formed as a groove and the through channel) inevitably becomes narrow and the viscous resistance increases. When the viscous resistance is increased, the pressure loss is increased, the refilling of the liquid into the pressure chamber at the time of ejection is delayed, and the recording quality is liable to be deteriorated, for example, the amount of the liquid ejected to the recording medium becomes too small. In particular, when the liquid is circulated in the configuration in which the flow path is formed on the other surface of the substrate, since the liquid always flows, the pressure loss tends to increase particularly, and there is a concern about the deterioration of the recording quality.

本発明の目的は、一方の面に記録素子が形成された基板の他方の面に溝状の流路を形成して記録素子基板の小型化を図り、かつ、圧力室への液体の再充填を速やかに行える液体吐出ヘッドと、この液体吐出ヘッドを用いる液体吐出装置とを提供することにある。   An object of the present invention is to reduce the size of the recording element substrate by forming a groove-like flow path on the other side of the substrate on which the recording element is formed on one side, and to refill the pressure chamber with liquid. It is an object of the present invention to provide a liquid discharge head capable of quickly performing the above and a liquid discharge apparatus using the liquid discharge head.

本発明の液体吐出ヘッドは、液体を吐出するエネルギーを発生する複数の記録素子が第1の面に設けられた記録素子基板と、隣接する記録素子の間に配置された隔壁と、前記記録素子に対応して設けられた吐出口と、前記隔壁により区画され前記記録素子を内部に備える圧力室と、を有し、複数の前記吐出口が一列に並んで吐出口列を形成する液体吐出ヘッドであって、複数の前記圧力室に液体を供給する、前記記録素子基板の前記第1の面とは反対側となる第2の面に溝状に設けられた液体供給路と、前記第1の面と前記液体供給路との間を連通し、前記液体供給路から前記圧力室に液体を供給する複数の供給口と、前記液体供給路に液体を供給するための供給側開口を備え、前記液体供給路を覆うように前記第2の面に設けられた蓋部材と、を有し、前記吐出口から液体を吐出後、前記圧力室に液体が充填される過程における、任意の前記供給側開口から、当該供給側開口と連通し、当該供給側開口から最も離れた位置にある前記供給口までの前記液体供給路での液体の圧力損失と、前記最も離れた位置にある供給口での液体の圧力損失と、の和P1が5000Pa以下であることを特徴とする。   The liquid discharge head of the present invention includes a recording element substrate on which a plurality of recording elements that generate energy for discharging a liquid are provided on a first surface, a partition wall disposed between adjacent recording elements, and the recording element A liquid ejection head having a plurality of ejection ports arranged in a line to form a ejection port array; A liquid supply path provided in a groove shape on a second surface opposite to the first surface of the recording element substrate for supplying liquid to the plurality of pressure chambers; A plurality of supply ports for supplying liquid from the liquid supply path to the pressure chamber, and a supply-side opening for supplying liquid to the liquid supply path, A lid member provided on the second surface so as to cover the liquid supply path In the process in which the pressure chamber is filled with liquid after discharging the liquid from the discharge port, the supply side opening communicates with the supply side opening and is farthest from the supply side opening. The sum P1 of the pressure loss of the liquid in the liquid supply path to the supply port at the position and the pressure loss of the liquid at the supply port at the most distant position is 5000 Pa or less. .

本発明の液体吐出装置は、本発明の液体吐出ヘッドと、液体を貯える貯留手段と、貯留手段から供給側開口を介して液体を液体供給路に供給する手段と、を備えることを特徴とする。   A liquid ejection apparatus according to the present invention includes the liquid ejection head according to the present invention, a storage unit that stores the liquid, and a unit that supplies the liquid from the storage unit to the liquid supply path through the supply side opening. .

本発明によれば、流路の圧力損失を抑制しつつ、複数の記録素子を有する記録素子基板の小型化を図ることが可能になる。   According to the present invention, it is possible to reduce the size of a recording element substrate having a plurality of recording elements while suppressing pressure loss in the flow path.

第1の構成例の液体吐出装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the liquid discharge apparatus of a 1st structural example. 第1の循環形態を説明する図である。It is a figure explaining the 1st circulation form. 第2の循環形態を説明する図である。It is a figure explaining the 2nd circulation form. 第3の循環形態を説明する図である。It is a figure explaining the 3rd circulation form. 液体吐出ヘッドの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of a liquid discharge head. 液体吐出ヘッドを示す分解斜視図である。It is an exploded perspective view showing a liquid discharge head. 各流路部材の表面及び裏面の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the surface and back surface of each flow path member. 各流路の接続関係を示す透視図である。It is a perspective view which shows the connection relation of each flow path. 流路構成部材及び吐出モジュールを示す断面図である。It is sectional drawing which shows a flow-path structural member and a discharge module. 吐出モジュールを説明する図である。It is a figure explaining a discharge module. 記録素子基板の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a recording element board | substrate. 記録素子基板を示す一部破断斜視図である。2 is a partially broken perspective view showing a recording element substrate. FIG. 隣接する記録素子基板を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing adjacent recording element substrates. 第1の構成例の別の液体吐出装置を説明する図である。It is a figure explaining another liquid discharge device of the 1st example of composition. 液体吐出ヘッドの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of a liquid discharge head. 液体吐出ヘッドの構成を示す分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating a configuration of a liquid discharge head. 各流路の接続関係を示す透視図である。It is a perspective view which shows the connection relation of each flow path. 第2の構成例の液体吐出装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the liquid discharge apparatus of a 2nd structural example. 液体吐出ヘッドの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of a liquid discharge head. 液体吐出ヘッドを示す分解斜視図である。It is an exploded perspective view showing a liquid discharge head. 各流路部材の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of each flow path member. 各流路の接続関係を示す透視図である。It is a perspective view which shows the connection relation of each flow path. 流路構成部材及び吐出モジュールを示す断面図である。It is sectional drawing which shows a flow-path structural member and a discharge module. 吐出モジュールを説明する図である。It is a figure explaining a discharge module. 記録素子基板の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a recording element board | substrate. 第3の構成例の液体吐出装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the liquid discharge apparatus of a 3rd structural example. 第4の循環形態を説明する図である。It is a figure explaining the 4th circulation form. 液体吐出ヘッドの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of a liquid discharge head. 液体吐出ヘッドの構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of a liquid discharge head. 本発明の第1の実施形態の液体吐出ヘッドを説明する図である。It is a figure explaining the liquid discharge head of the 1st Embodiment of this invention. 第1の実施形態の液体吐出ヘッドの記録素子基板を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a recording element substrate of the liquid discharge head according to the first embodiment. 第1の実施形態の液体吐出ヘッドの記録素子基板を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a recording element substrate of the liquid discharge head according to the first embodiment. 第1の実施形態の液体吐出ヘッドの記録素子基板を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a recording element substrate of the liquid discharge head according to the first embodiment. 圧力損失と記録品位との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a pressure loss and recording quality. 第3の実施形態の液体吐出ヘッドの記録素子基板を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a recording element substrate of a liquid ejection head according to a third embodiment. 第4の実施形態の液体吐出ヘッドの記録素子基板を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a recording element substrate of a liquid ejection head according to a fourth embodiment. 第5の実施形態の液体吐出ヘッドの記録素子基板を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a recording element substrate of a liquid ejection head according to a fifth embodiment. 第5の実施形態の液体吐出ヘッドの記録素子基板を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a recording element substrate of a liquid ejection head according to a fifth embodiment.

以下、図面を用いて本発明を適用可能な各構成例及び各実施の形態の例を説明する。ただし、以下の記載は本発明の範囲を限定するものではない。一例として、以下の説明では、液体を吐出するエネルギーを発生する記録素子として発熱素子を使用し、熱によって圧力室内の液体に気泡を発生させて吐出口から液体を吐出させるいわゆるサーマル方式の液体吐出ヘッドを例に挙げて説明する。しかしながら、本発明が適用可能な液体吐出ヘッドはサーマル方式のものに限られるものではなく、圧電素子を使用するピエゾ方式や、その他の各種の液体吐出方式を採用する液体吐出ヘッドにも本発明を適用することができる。インク等の液体を吐出する本発明の液体吐出ヘッド及び液体吐出ヘッドを搭載した液体吐出装置は、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサなどの装置に適用可能である。さらには各種処理装置と複合的に組み合わせた産業記録装置に適用可能である。例えば、バイオチップ作製や電子回路印刷や半導体基板作製などの用途としても用いることができる。   Hereinafter, each configuration example and each exemplary embodiment to which the present invention can be applied will be described with reference to the drawings. However, the following description does not limit the scope of the present invention. As an example, in the following description, a so-called thermal-type liquid discharge in which a heating element is used as a recording element that generates energy for discharging a liquid, and bubbles are generated in the liquid in the pressure chamber by heat to discharge the liquid from the discharge port. The head will be described as an example. However, the liquid discharge head to which the present invention can be applied is not limited to the thermal type, and the present invention is also applied to a liquid discharge head that employs a piezoelectric method using a piezoelectric element and other various liquid discharge methods. Can be applied. The liquid discharge head of the present invention that discharges a liquid such as ink and the liquid discharge apparatus equipped with the liquid discharge head can be applied to apparatuses such as a printer, a copying machine, a facsimile having a communication system, and a word processor having a printer unit. Furthermore, the present invention can be applied to an industrial recording apparatus combined with various processing apparatuses. For example, it can be used for applications such as biochip fabrication, electronic circuit printing, and semiconductor substrate fabrication.

また以下の説明では、記録液(例えばインク)等の液体をタンクと液体吐出ヘッドの間で循環させる液体吐出装置において用いられる液体吐出ヘッドを説明するが、本発明に基づく液体吐出ヘッドが用いられる液体吐出装置はこれに限られるものではない。液体を循環させずに上流側と下流側とにそれぞれタンクを設け、一方のタンクから液体吐出ヘッドを介して他方のタンクへ液体を流すことで液体吐出ヘッドの圧力室内で液体を流動させる形態の液体吐出装置にも本発明を適用することができる。   In the following description, a liquid discharge head used in a liquid discharge apparatus that circulates a liquid such as a recording liquid (for example, ink) between a tank and a liquid discharge head will be described. However, the liquid discharge head according to the present invention is used. The liquid ejection device is not limited to this. A tank is provided on each of the upstream side and the downstream side without circulating the liquid, and the liquid flows in the pressure chamber of the liquid discharge head by flowing the liquid from one tank to the other tank via the liquid discharge head. The present invention can also be applied to a liquid ejection device.

さらに、以下の説明では、液体吐出ヘッドが、被記録媒体の幅に対応した長さを有するいわゆるライン型(ページワイド型)のヘッドとして構成されているものとする。しかしながら、主走査方向及び副走査方向への走査によって被記録媒体における記録を完成させる、いわゆるシリアル型の液体吐出ヘッドに対しても本発明を適用することができる。シリアル型の液体吐出ヘッドとしては、例えば、黒色の記録液用及びカラーの記録液用の記録素子基板を各1つずつ搭載する構成のものがあるが、これに限られるものではない。シリアル型の液体吐出ヘッドは、数個の記録素子基板を吐出口列方向に吐出口をオーバーラップさせるよう配置した、被記録媒体の幅よりも短い短尺のラインヘッドを作成し、それを被記録媒体に対してスキャンさせる形態のものであってもよい。   Furthermore, in the following description, it is assumed that the liquid discharge head is configured as a so-called line type (page wide type) head having a length corresponding to the width of the recording medium. However, the present invention can also be applied to a so-called serial type liquid discharge head that completes recording on a recording medium by scanning in the main scanning direction and the sub-scanning direction. As a serial type liquid discharge head, for example, there is a configuration in which one recording element substrate for black recording liquid and one for color recording liquid are mounted, but the present invention is not limited to this. The serial type liquid ejection head creates a line head with a length shorter than the width of the recording medium, with several recording element substrates arranged so that the ejection ports overlap in the direction of the ejection port array, and this is recorded It may be configured to scan the medium.

(第1の構成例の液体吐出装置の説明)
まず、本発明に基づく液体吐出装置の一例として、吐出口から液体として記録液を吐出して被記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置1000(以下、記録装置とも称する)について説明する。図1は第1の構成例の液体吐出装置である記録装置1000の概略構成を示している。記録装置1000は、被記録媒体2を搬送する搬送部1と、被記録媒体2の搬送方向と略直交して配置されるライン型の液体吐出ヘッド3とを備え、複数の被記録媒体2を連続もしくは間欠に搬送しながら1パスで連続記録を行うライン型記録装置である。被記録媒体2は例えばカット紙であるが、カット紙以外にも連続したロール紙などであってもよい。液体吐出ヘッド3は、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)及びブラック(K)の各色(以下、これらの色をまとめてCMYKとも称する)の記録液によりフルカラーでの記録が可能なものである。後述するように、液体吐出ヘッド3には、液体を液体吐出ヘッド3へ供給する供給路である液体供給手段、メインタンク及びバッファタンク(図2参照)が流体的に接続される。液体吐出ヘッド3は、後述の図2に示すように、大別すると、液体供給ユニット220、負圧制御ユニット230及び液体吐出ユニット300によって構成されている。液体吐出ユニット300には、複数の記録素子基板10と共通供給流路211と共通回収流路212とが設けられており、各記録素子基板10にはそれぞれ複数の記録素子が設けられている。液体吐出ヘッド300において、各記録素子基板10に対して図示矢印で示すように共通供給流路211から記録液が供給され、この記録液は共通回収流路212を介して回収されるようになっている。また、液体吐出ヘッド3には、液体吐出ヘッド3へ電力及び吐出制御信号を伝送する電気制御部が電気的に接続される。液体吐出ヘッド3内における液体経路及び電気信号経路の詳細については後述する。
(Description of Liquid Discharge Device of First Configuration Example)
First, an ink jet recording apparatus 1000 (hereinafter also referred to as a recording apparatus) that performs recording on a recording medium by discharging a recording liquid as a liquid from an ejection port will be described as an example of a liquid ejecting apparatus according to the present invention. FIG. 1 shows a schematic configuration of a recording apparatus 1000 which is a liquid ejection apparatus of a first configuration example. The recording apparatus 1000 includes a transport unit 1 that transports the recording medium 2, and a line-type liquid ejection head 3 that is disposed substantially orthogonal to the transport direction of the recording medium 2, and includes a plurality of recording media 2. This is a line type recording apparatus that performs continuous recording in one pass while conveying continuously or intermittently. The recording medium 2 is, for example, cut paper, but may be continuous roll paper in addition to the cut paper. The liquid discharge head 3 can perform full-color recording with recording liquids of cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K) (hereinafter, these colors are collectively referred to as CMYK). Is something. As will be described later, the liquid discharge head 3 is fluidly connected to liquid supply means, a main tank, and a buffer tank (see FIG. 2), which are supply paths for supplying liquid to the liquid discharge head 3. As shown in FIG. 2 described later, the liquid discharge head 3 is roughly configured by a liquid supply unit 220, a negative pressure control unit 230, and a liquid discharge unit 300. The liquid ejection unit 300 is provided with a plurality of recording element substrates 10, a common supply channel 211, and a common recovery channel 212, and each recording element substrate 10 is provided with a plurality of recording elements. In the liquid discharge head 300, the recording liquid is supplied from the common supply channel 211 to each recording element substrate 10 as indicated by the arrow in the figure, and this recording liquid is recovered through the common recovery channel 212. ing. The liquid ejection head 3 is electrically connected to an electric control unit that transmits electric power and ejection control signals to the liquid ejection head 3. Details of the liquid path and the electric signal path in the liquid discharge head 3 will be described later.

(第1の循環形態の説明)
図2は、本発明に基づく液体吐出装置に適用される循環経路構成の一形態である第1の循環形態を示している。第1の循環形態では、液体吐出ヘッド3が、高圧側の第1循環ポンプ1001、低圧側の第1循環ポンプ1002、及びバッファタンク1003などに流体的に接続している。なお図2では、説明を簡略化するためにCMYKの各色の記録液のうちの一色の記録液が流動する経路のみを示しているが、実際には4色分の循環経路が液体吐出ヘッド3及び記録装置本体に設けられる。メインタンク1006と接続される、サブタンクとしてのバッファタンク1003は、記録液を貯留する貯留手段として機能するものであり、タンク内部と外部とを連通する大気連通口(不図示)を有し、記録液中の気泡を外部に排出することが可能である。バッファタンク1003は、補充ポンプ1005とも接続されている。補充ポンプ1005は、記録液を吐出しての記録や吸引回復等、液体吐出ヘッドの吐出口から記録液を吐出(排出)することによって液体吐出ヘッド3で液体が消費された際に、消費された記録液分をメインタンク1006からバッファタンク1003へ移送する。
(Description of the first circulation mode)
FIG. 2 shows a first circulation form which is one form of a circulation path configuration applied to the liquid ejection apparatus according to the present invention. In the first circulation mode, the liquid discharge head 3 is fluidly connected to the first circulation pump 1001 on the high pressure side, the first circulation pump 1002 on the low pressure side, the buffer tank 1003, and the like. In FIG. 2, for the sake of simplicity, only the path through which one color of the recording liquid of each color of CMYK flows is shown, but in reality, the circulation path for four colors is the liquid ejection head 3. And provided in the recording apparatus main body. A buffer tank 1003 as a sub tank connected to the main tank 1006 functions as a storage means for storing a recording liquid, and has an air communication port (not shown) that communicates the inside and outside of the tank, and is a recording medium. It is possible to discharge bubbles in the liquid to the outside. The buffer tank 1003 is also connected to a refill pump 1005. The replenishment pump 1005 is consumed when liquid is consumed by the liquid ejection head 3 by ejecting (discharging) the recording liquid from the ejection port of the liquid ejection head, such as recording by discharging the recording liquid and suction recovery. The recorded liquid is transferred from the main tank 1006 to the buffer tank 1003.

2つの第1循環ポンプ1001,1002は、液体吐出ヘッド3の液体接続部111から液体を引き出してバッファタンク1003へ流す役割を有する。第1循環ポンプ1001,1002としては、定量的な送液能力を有する容積型ポンプを用いることが好ましい。具体的にはチューブポンプ、ギアポンプ、ダイヤフラムポンプ、シリンジポンプ等が挙げられるが、例えば一般的な定流量弁やリリーフ弁をポンプ出口に配して一定流量を確保する形態のポンプであっても用いることができる。液体吐出ヘッド300の駆動時には高圧側の第1循環ポンプ1001及び低圧側の第1循環ポンプ1002によって、それぞれ、共通供給流路211及び共通回収流路212内をある一定流量で記録液が流れる。この流量としては、液体吐出ヘッド3内の各記録素子基板10間の温度差が、被記録媒体2上での記録品質に影響しない程度以上に設定することが好ましい。もっとも、過度に大きな流量を設定すると、液体吐出ユニット300内の流路の圧損の影響により、各記録素子基板10で負圧差が大きくなり過ぎて記録画像での濃度ムラが生じてしまう。このため、各記録素子基板10間の温度差と負圧差を考慮しながら、流量を設定することが好ましい。記録液が循環する経路のうち、高圧側の第1循環ポンプ1001を含む方の経路はこの液体吐出装置での第1の循環系を構成し、低圧側の第1循環ポンプ1002を含む方の経路はこの液体吐出装置での第2の循環系を構成する。   The two first circulation pumps 1001 and 1002 have a role of drawing the liquid from the liquid connection portion 111 of the liquid discharge head 3 and flowing it to the buffer tank 1003. As the first circulation pumps 1001 and 1002, it is preferable to use positive displacement pumps having a quantitative liquid feeding capacity. Specific examples include tube pumps, gear pumps, diaphragm pumps, syringe pumps, and the like. For example, a general constant flow valve or relief valve is arranged at the pump outlet to ensure a constant flow rate. be able to. When the liquid discharge head 300 is driven, the recording liquid flows through the common supply channel 211 and the common recovery channel 212 at a certain flow rate by the first circulation pump 1001 on the high pressure side and the first circulation pump 1002 on the low pressure side, respectively. This flow rate is preferably set to a level that does not affect the recording quality on the recording medium 2 by the temperature difference between the recording element substrates 10 in the liquid ejection head 3. However, if an excessively large flow rate is set, the negative pressure difference is excessively increased in each recording element substrate 10 due to the influence of the pressure loss of the flow path in the liquid ejection unit 300, resulting in density unevenness in the recorded image. For this reason, it is preferable to set the flow rate in consideration of the temperature difference and the negative pressure difference between the recording element substrates 10. Of the paths through which the recording liquid circulates, the path that includes the first circulation pump 1001 on the high-pressure side constitutes the first circulation system in the liquid discharge device, and the path that includes the first circulation pump 1002 on the low-pressure side. The path constitutes a second circulation system in the liquid ejection device.

バッファタンク1003から液体吐出ヘッド3に向けて記録液を供給する経路には第2循環ポンプ1004が設けられている。負圧制御ユニット230は、第2循環ポンプ1004と液体吐出ユニット300との間の経路に設けられている。負圧制御ユニット230は、記録を行う時にデューティの差によって循環系の流量が変動した場合でも、負圧制御ユニット230よりも下流側(すなわち液体吐出ユニット300側)の圧力を予め設定した一定圧力に維持する機能を有する。負圧制御ユニット230は、それぞれ異なる制御圧が設定されている2つの圧力調整機構を備えている。これら2つの圧力調整機構としては、それ自身よりも下流の圧力を、所望の設定圧を中心として一定の範囲以下の変動で制御できるものであれば、どのような機構を用いてもよい。一例として、いわゆる減圧レギュレーターと同様の機構のものを採用することができる。圧力調整機構として減圧レギュレーターを用いる場合には、図2に示すように、液体供給ユニット220を介して負圧制御ユニット230の上流側を第2循環ポンプ1004によって加圧するようにすることが好ましい。このようにするとバッファタンク1003の液体吐出ヘッド3に対する水頭圧の影響を抑制できるので、記録装置1000におけるバッファタンク1003のレイアウトの自由度を広げることができる。第2循環ポンプ1004としては、液体吐出ヘッド3の駆動時に使用する記録液の循環流量の範囲内において、一定圧以上の揚程圧を有するものであればよく、ターボ型ポンプや容積型ポンプなどを使用できる。具体的には、ダイヤフラムポンプ等が使用可能である。また第2循環ポンプ1004の代わりに、例えば負圧制御ユニット230に対してある一定の水頭差をもって配置された水頭タンクを設けることもできる。   A second circulation pump 1004 is provided in a path for supplying the recording liquid from the buffer tank 1003 toward the liquid ejection head 3. The negative pressure control unit 230 is provided in a path between the second circulation pump 1004 and the liquid discharge unit 300. Even when the flow rate of the circulation system fluctuates due to a difference in duty when performing recording, the negative pressure control unit 230 is a constant pressure that presets the pressure downstream of the negative pressure control unit 230 (that is, the liquid discharge unit 300 side). It has a function to maintain. The negative pressure control unit 230 includes two pressure adjustment mechanisms each having a different control pressure. As these two pressure adjusting mechanisms, any mechanism may be used as long as the pressure downstream of itself can be controlled with a fluctuation within a certain range around a desired set pressure. As an example, a mechanism similar to a so-called decompression regulator can be employed. When a pressure reduction regulator is used as the pressure adjustment mechanism, it is preferable to pressurize the upstream side of the negative pressure control unit 230 by the second circulation pump 1004 via the liquid supply unit 220 as shown in FIG. In this way, the influence of the water head pressure on the liquid discharge head 3 of the buffer tank 1003 can be suppressed, so that the layout flexibility of the buffer tank 1003 in the recording apparatus 1000 can be increased. The second circulation pump 1004 may be any pump that has a head pressure higher than a certain pressure within the range of the circulation flow rate of the recording liquid used when the liquid discharge head 3 is driven. Can be used. Specifically, a diaphragm pump or the like can be used. Further, instead of the second circulation pump 1004, for example, a water head tank arranged with a certain water head difference with respect to the negative pressure control unit 230 can be provided.

負圧制御ユニット230内の2つ圧力調整機構のうち、相対的に高圧が設定されている圧力調整機構(図2においてHで表示)は、液体供給ユニット220内を経由して液体吐出ユニット300内の共通供給流路211に接続されている。同様に相対的に低圧が設定されている圧力調整機構(図2においてLで表示)は、液体供給ユニット220内を経由して液体吐出ユニット300内の共通回収流路212に接続されている。液体吐出ユニット300には、共通供給流路211及び共通回収流路212のほかに、各記録素子基板10とそれぞれ連通する個別供給流路213及び個別回収流路214が設けられている。記録素子基板ごとに設けられる個別供給流路213及び個別回収流路214を総称して個別流路と称する。個別流路は、共通供給流路211から分岐して共通回収流路212に合流するように設けられてこれらと連通している。したがって、記録液など液体の一部が共通供給流路211から記録素子基板10の内部流路を通過して共通回収流路212へと流れる流れ(図2の白抜きの矢印)が発生する。これは、共通供給流路211には高圧側の圧力調整機構Hが、共通回収流路212には低圧側の圧力調整機構Lがそれぞれ接続されているため、共通供給流路211と共通回収流路212の間に差圧が生じるからである。   Of the two pressure adjustment mechanisms in the negative pressure control unit 230, the pressure adjustment mechanism (indicated by H in FIG. 2) for which a relatively high pressure is set passes through the liquid supply unit 220 and the liquid discharge unit 300. It is connected to the common supply flow path 211 inside. Similarly, a pressure adjustment mechanism (indicated by L in FIG. 2) for which a relatively low pressure is set is connected to the common recovery flow path 212 in the liquid discharge unit 300 via the liquid supply unit 220. In addition to the common supply channel 211 and the common recovery channel 212, the liquid discharge unit 300 is provided with an individual supply channel 213 and an individual recovery channel 214 that communicate with the respective recording element substrates 10. The individual supply channel 213 and the individual recovery channel 214 provided for each recording element substrate are collectively referred to as individual channels. The individual flow paths are provided so as to branch from the common supply flow path 211 and join the common recovery flow path 212 and communicate with them. Therefore, a flow (a white arrow in FIG. 2) is generated in which a part of the liquid such as the recording liquid passes from the common supply channel 211 to the common recovery channel 212 through the internal channel of the recording element substrate 10. This is because the high pressure side pressure adjustment mechanism H is connected to the common supply flow path 211 and the low pressure side pressure adjustment mechanism L is connected to the common recovery flow path 212. This is because a differential pressure is generated between the paths 212.

このようにして、液体吐出ユニット300では、共通供給流路211及び共通回収流路212内をそれぞれ通過するように液体を流しつつ、一部の液体が各記録素子基板10内を通過するような流れが発生する。このため、各記録素子基板10で発生する熱を共通供給流路211及び共通回収流路212の流れで記録素子基板10の外部へ排出することができる。液体吐出ヘッド3による記録を行っている際に、記録を行っていない吐出口や圧力室においても記録液の流れを生じさせることができるので、その部位において記録液の溶媒成分の蒸発に起因して記録液の粘度が高まることを抑制することができる。また、増粘した記録液や記録液中の異物を共通回収流路212へと排出することができる。このため、上述した液体吐出ヘッド3を用いることにより、高速かつ高品位での記録を行うことが可能となる。   In this way, in the liquid discharge unit 300, a part of the liquid passes through each recording element substrate 10 while flowing the liquid so as to pass through the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212. Flow occurs. For this reason, the heat generated in each recording element substrate 10 can be discharged to the outside of the recording element substrate 10 through the flow of the common supply channel 211 and the common recovery channel 212. When recording is performed by the liquid discharge head 3, the recording liquid can be caused to flow also in the discharge port and the pressure chamber where recording is not performed. Therefore, the recording liquid is caused to evaporate at the portion. Thus, the increase in the viscosity of the recording liquid can be suppressed. Further, the thickened recording liquid and the foreign matter in the recording liquid can be discharged to the common recovery channel 212. For this reason, it is possible to perform high-speed and high-quality recording by using the liquid discharge head 3 described above.

(第2の循環形態の説明)
図3は、本発明に基づく液体吐出装置に適用される循環経路構成のうち、上述した第1の循環形態とは異なる循環形態である第2の循環形態を示している。第2の循環形態の第1の循環形態との主な相違点は、負圧制御ユニット230を構成する2つの圧力調整機構が、いずれも、負圧制御ユニット230よりも上流側の圧力を、所望の設定圧を中心として一定範囲内の変動で制御する機構であることである。このような圧力調整機構は、いわゆる背圧レギュレーターと同じ作用の機構部品として構成することができる。また、第2循環ポンプ1004が負圧制御ユニット230の下流側を減圧する負圧源として作用し、高圧側及び低圧側の第1循環ポンプ1001,1002が液体吐出ヘッド3の上流側に配置されている。これに伴って、負圧制御ユニット230は液体吐出ヘッド3の下流側に配置されている。
(Description of second circulation mode)
FIG. 3 shows a second circulation form, which is a circulation form different from the first circulation form described above, among the circulation path configurations applied to the liquid ejection apparatus according to the present invention. The main difference between the second circulation mode and the first circulation mode is that the two pressure adjustment mechanisms constituting the negative pressure control unit 230 both have a pressure upstream of the negative pressure control unit 230. It is a mechanism that controls with a fluctuation within a certain range around a desired set pressure. Such a pressure adjustment mechanism can be configured as a mechanism component having the same action as a so-called back pressure regulator. The second circulation pump 1004 acts as a negative pressure source for reducing the downstream side of the negative pressure control unit 230, and the first circulation pumps 1001 and 1002 on the high pressure side and the low pressure side are arranged on the upstream side of the liquid discharge head 3. ing. Accordingly, the negative pressure control unit 230 is arranged on the downstream side of the liquid discharge head 3.

第2の循環形態において負圧制御ユニット230は、液体吐出ヘッド3により記録を行う際に記録デューティの変化によって生じる流量の変動があっても、自身の上流側の圧力変動を、予め設定された圧力を中心として一定範囲内に安定にするように作動する。ここでは負圧制御ユニット230の上流側は、液体吐出ユニット300側となる。図3に示すように、第2循環ポンプ1004によって、液体供給ユニット220を介して負圧制御ユニット230の下流側を加圧することが好ましい。このようにすると液体吐出ヘッド3に対するバッファタンク1003の水頭圧の影響を抑制できるので、記録装置1000におけるバッファタンク1003のレイアウトの選択幅を広げることができる。第2循環ポンプ1004の代わりに、例えば負圧制御ユニット230に対して所定の水頭差をもって配置された水頭タンクを設けてもよい。   In the second circulation mode, the negative pressure control unit 230 presets the pressure fluctuation on the upstream side of the negative pressure control unit 230 even when there is a fluctuation in the flow rate caused by the change in the recording duty when the liquid ejection head 3 performs the recording. Operates to stabilize within a certain range around pressure. Here, the upstream side of the negative pressure control unit 230 is the liquid discharge unit 300 side. As shown in FIG. 3, it is preferable to pressurize the downstream side of the negative pressure control unit 230 through the liquid supply unit 220 by the second circulation pump 1004. In this way, since the influence of the water head pressure of the buffer tank 1003 on the liquid discharge head 3 can be suppressed, the selection range of the layout of the buffer tank 1003 in the recording apparatus 1000 can be widened. Instead of the second circulation pump 1004, for example, a water head tank disposed with a predetermined water head difference with respect to the negative pressure control unit 230 may be provided.

第1の循環形態での場合と同様に、図3に示したように負圧制御ユニット230は、それぞれが互いに異なる制御圧が設定された2つの圧力調整機構を備えている。高圧設定側(図3においてHと記載)及び低圧設定側の圧力調整機構(図3においてLと記載)は、それぞれ、液体供給ユニット220内を経由して液体吐出ユニット300内の共通供給流路211及び共通回収流路212に接続されている。これら2つの圧力調整機構により共通供給流路211の圧力を共通回収流路212の圧力より相対的に高くすることで、共通供給流路211から個別流路及び各記録素子基板10の内部流路を介して共通回収流路212へと流れる記録液の流れが発生する。記録液の流れは図3において白抜きの矢印で示されている。このように第2の循環形態では、液体吐出ユニット300内では第1の循環形態と同様の記録液の流れ状態が得られるが、第1の循環経路の場合とは異なる2つの利点がある。   As in the case of the first circulation mode, as shown in FIG. 3, the negative pressure control unit 230 includes two pressure adjustment mechanisms each set with a different control pressure. The high pressure setting side (denoted as H in FIG. 3) and the pressure adjusting mechanism (denoted as L in FIG. 3) on the low pressure setting side are respectively connected to the common supply flow path in the liquid discharge unit 300 via the liquid supply unit 220. 211 and the common recovery channel 212. By making the pressure of the common supply channel 211 relatively higher than the pressure of the common recovery channel 212 by these two pressure adjusting mechanisms, the individual channels and the internal channels of each recording element substrate 10 are transferred from the common supply channel 211. A flow of the recording liquid flowing to the common recovery flow path 212 is generated via the. The flow of the recording liquid is indicated by white arrows in FIG. As described above, in the second circulation mode, the recording liquid flow state similar to that in the first circulation mode can be obtained in the liquid discharge unit 300, but there are two advantages different from the case of the first circulation path.

第1の利点は、第2の循環形態では負圧制御ユニット230が液体吐出ヘッド3の下流側に配置されているので、負圧制御ユニット230から発生するゴミや異物が液体吐出ヘッド3へ流入する懸念が少ないことである。   The first advantage is that, in the second circulation mode, the negative pressure control unit 230 is arranged on the downstream side of the liquid discharge head 3, so that dust and foreign matters generated from the negative pressure control unit 230 flow into the liquid discharge head 3. There is little concern to do.

第2の利点は、第2の循環形態では、バッファタンク1003から液体吐出ヘッド3へ供給する必要流量の最大値が、第1の循環形態の場合よりも少なくて済むことである。その理由は次の通りである。記録待機時に循環している場合の、共通供給流路211及び共通回収流路212内の流量の合計をAとする。Aの値は、記録待機中に液体吐出ヘッド3の温度調整を行う場合に液体吐出ユニット300内の温度差を所望の範囲内にするために必要な最小限の流量として定義される。また液体吐出ユニット300の全ての吐出口から記録液を吐出する場合(全吐時)の吐出流量をFと定義する。そうすると、図2に示す第1の循環形態の場合(図2)では、第1循環ポンプ(高圧側)1001及び第1循環ポンプ(低圧側)1002の設定流量がAとなるので、全吐時に必要な液体吐出ヘッド3への液体供給量の最大値はA+Fとなる。一方、図3に示す第2の循環形態の場合、記録待機時に必要な液体吐出ヘッド3への液体供給量は流量Aである。そして、全吐時に必要な液体吐出ヘッド3への供給量は流量Fとなる。そうすると、第2の循環形態の場合、高圧側及び低圧側の第1循環ポンプ1001,1002の設定流量の合計値、すなわち必要供給流量の最大値はAまたはFの大きい方の値となる。このため、同一構成の液体吐出ユニット300を使用する限り、第2の循環形態における必要供給量の最大値(AまたはF)は、第1の循環形態における必要供給流量の最大値(A+F)よりも必ず小さくなる。そのため第2の循環形態の場合、適用可能な循環ポンプの自由度が高まり、例えば構成の簡便な低コストの循環ポンプを使用したり、本体側経路に設置される冷却器(不図示)の負荷を低減したりすることができ、記録装置本体のコストを低減できる。この利点は、AまたはFの値が比較的大きくなるライン型ヘッドであるほど大きくなり、ライン型ヘッドの中でも長手方向に長いヘッドほど有益である。   The second advantage is that in the second circulation mode, the maximum value of the required flow rate supplied from the buffer tank 1003 to the liquid discharge head 3 is smaller than in the first circulation mode. The reason is as follows. A is the sum of the flow rates in the common supply channel 211 and the common recovery channel 212 when circulating during recording standby. The value A is defined as the minimum flow rate required to bring the temperature difference in the liquid discharge unit 300 within a desired range when the temperature of the liquid discharge head 3 is adjusted during recording standby. Further, F is defined as an ejection flow rate when the recording liquid is ejected from all ejection ports of the liquid ejection unit 300 (when all ejection is performed). Then, in the case of the first circulation form shown in FIG. 2 (FIG. 2), the set flow rates of the first circulation pump (high-pressure side) 1001 and the first circulation pump (low-pressure side) 1002 are A. The maximum value of the required liquid supply amount to the liquid discharge head 3 is A + F. On the other hand, in the second circulation mode shown in FIG. 3, the liquid supply amount to the liquid ejection head 3 required during recording standby is the flow rate A. The amount of supply to the liquid discharge head 3 required for full ejection is the flow rate F. Then, in the case of the second circulation mode, the total value of the set flow rates of the first circulation pumps 1001 and 1002 on the high-pressure side and the low-pressure side, that is, the maximum value of the necessary supply flow rate is the larger value of A or F. Therefore, as long as the liquid discharge unit 300 having the same configuration is used, the maximum value (A or F) of the necessary supply amount in the second circulation mode is greater than the maximum value (A + F) of the necessary supply flow rate in the first circulation mode. Will always be smaller. Therefore, in the case of the second circulation mode, the degree of freedom of the applicable circulation pump is increased. For example, a low-cost circulation pump having a simple configuration or a load of a cooler (not shown) installed in the main body side path is used. And the cost of the recording apparatus main body can be reduced. This advantage becomes larger as the line type head has a relatively large value of A or F, and among the line type heads, a head that is long in the longitudinal direction is more beneficial.

しかしながら一方で、第1の循環形態の方が第2の循環形態に対して有利になる点もある。第2の循環形態では、記録待機時に液体吐出ユニット300内を流れる流量が最大であるため、記録デューティの低い画像であるほど、各吐出口に高い負圧が印加された状態となる。このため、特に共通供給流路211及び共通回収流路212の流路幅を小さくしてヘッド幅を小さくした場合、ムラの見えやすい低デューティ画像において吐出口に高い負圧が印加されるためにサテライト滴の影響が大きくなるおそれがある。ここで共通供給流路211及び共通回収流路212の流路幅とは、液体の流れ方向と直交する方向の長さであり、ヘッド幅とは、液体吐出ヘッド3の短手方向の長さである。一方、第1の循環形態の場合、高い負圧が吐出口に印加されるのは高デューティ画像形成時であるため、仮にサテライト滴が発生しても記録された画像では視認されにくく、画像への影響は小さいという利点が生ずる。これら2つの循環形態の選択では、液体吐出ヘッド3及び記録装置本体の仕様(吐出流量F、最小循環流量A、及び液体吐出ヘッド3内の流路抵抗)に照らして、好ましいものを選べばよい。   On the other hand, however, the first circulation mode is advantageous over the second circulation mode. In the second circulation mode, since the flow rate flowing through the liquid ejection unit 300 is the maximum during recording standby, the lower the recording duty, the higher the negative pressure applied to each ejection port. For this reason, especially when the flow path width of the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 is reduced to reduce the head width, a high negative pressure is applied to the discharge port in a low-duty image in which unevenness is easily visible. There is a risk that the effect of satellite droplets will increase. Here, the channel widths of the common supply channel 211 and the common recovery channel 212 are the lengths in the direction perpendicular to the liquid flow direction, and the head width is the length of the liquid ejection head 3 in the short direction. It is. On the other hand, in the case of the first circulation mode, since a high negative pressure is applied to the discharge port during high duty image formation, even if satellite droplets are generated, it is difficult to visually recognize the recorded image, and to the image. The effect of this is small. In selecting these two circulation modes, a preferable one may be selected in light of the specifications of the liquid discharge head 3 and the recording apparatus main body (discharge flow rate F, minimum circulation flow rate A, and flow path resistance in the liquid discharge head 3). .

(第3の循環形態の説明)
図4は、本構成例の記録装置に適用される循環経路のさらなる一形態である第3の循環形態を示す模式図である。上記第1及び第2の循環形態と同様な機能、構成については説明を省略し、異なる点について主体的に説明する。
(Description of third circulation mode)
FIG. 4 is a schematic diagram showing a third circulation form which is a further form of the circulation path applied to the recording apparatus of the present configuration example. A description of functions and configurations similar to those of the first and second circulation modes will be omitted, and different points will be mainly described.

本循環形態では、液体吐出ヘッド3の長手方向の中央部の2個所と、液体吐出ヘッド3の長手方向の一端側の計3か所から液体吐出ヘッド3内に液体が供給される。液体は、共通供給流路211から各圧力室23を経た後に共通回収流路212に回収され、液体吐出ヘッド3の他端部にある回収開口から外部へ回収される。ここに示した例では、共通液体流路211が液体吐出ヘッド3の長手方向に2つに分割されており、そのそれぞれに対して圧力調整機構Hから液体が供給されるようになっている。個別供給流路213及び個別回収流路214がそれぞれ共通供給流路211及び共通回収流路212と連通している。個別供給流路213と個別回収流路214とを接続する経路中に記録素子基板10及びその記録素子基板内に配される圧力室23が設けられている。よって、第1循環ポンプ1002を流れる液体の一部は、共通供給流路211から記録素子基板10の圧力室23内を通過して、共通回収流路212へと流れたものである(図4の矢印)。これは、共通供給流路211に接続された圧力調整機構Hと、共通回収流路212に接続された圧力調整機構Lとの間に圧力差が設けられ、第1循環ポンプ1002が共通回収流路212のみに接続されているからである。   In this circulation mode, the liquid is supplied into the liquid discharge head 3 from two places in the center in the longitudinal direction of the liquid discharge head 3 and three places on one end side in the longitudinal direction of the liquid discharge head 3. The liquid passes through the pressure chambers 23 from the common supply flow path 211 and is then recovered in the common recovery flow path 212 and is recovered to the outside from the recovery opening at the other end of the liquid discharge head 3. In the example shown here, the common liquid channel 211 is divided into two in the longitudinal direction of the liquid ejection head 3, and the liquid is supplied from the pressure adjustment mechanism H to each of them. The individual supply channel 213 and the individual recovery channel 214 communicate with the common supply channel 211 and the common recovery channel 212, respectively. A recording element substrate 10 and a pressure chamber 23 disposed in the recording element substrate are provided in a path connecting the individual supply channel 213 and the individual recovery channel 214. Accordingly, a part of the liquid flowing through the first circulation pump 1002 flows from the common supply flow path 211 through the pressure chamber 23 of the recording element substrate 10 to the common recovery flow path 212 (FIG. 4). Arrow). This is because a pressure difference is provided between the pressure adjustment mechanism H connected to the common supply flow path 211 and the pressure adjustment mechanism L connected to the common recovery flow path 212, so that the first circulation pump 1002 can perform the common recovery flow. This is because it is connected only to the path 212.

このようにして、本循環形態の液体吐出ユニット300では、共通回収流路212内を通過するような液体の流れと、共通供給流路211から各記録素子基板10内の圧力室23を通過し共通回収流路212に流れが発生する。このため、圧力損失の増大を抑制しつつ、各記録素子基板10で発生する熱を共通供給流路211から共通回収流路212への流れで記録素子基板10の外部へ排出することができる。また、本循環形態によれば、上記第1及び第2の循環形態に比べて液体の輸送手段であるポンプの数を少なくすることが可能となる。   In this way, in the liquid discharge unit 300 of this circulation form, the liquid flows so as to pass through the common recovery flow path 212, and passes through the pressure chambers 23 in the respective recording element substrates 10 from the common supply flow path 211. A flow is generated in the common recovery channel 212. Therefore, heat generated in each recording element substrate 10 can be discharged to the outside of the recording element substrate 10 by the flow from the common supply channel 211 to the common recovery channel 212 while suppressing an increase in pressure loss. Further, according to the present circulation mode, it is possible to reduce the number of pumps that are liquid transporting means as compared with the first and second circulation modes.

(液体吐出ヘッド構成の説明)
次に、液体吐出ヘッド3の構成について、図5を用いて説明する。図5の(a)は、液体吐出ヘッド3において吐出口が形成された面の側から見た斜視図であり、(b)は(a)とは反対方向から見た斜視図である。液体吐出ヘッド3は、それぞれがシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)及びブラック(K)の4色の記録液を吐出可能な記録素子基板10が直線上に15個配列(インラインに配置)されたライン型の液体吐出ヘッドである。図5(a)に示すように、液体吐出ヘッド3は、15個の記録素子基板10とフレキシブル配線基板40と電気配線基板90とを備えている。電気配線基板90には信号入力端子91及び電力供給端子92が設けられており、信号入力端子91及び電力供給端子92は、電気配線基板90及びフレキシブル配線基板40を介して各記録素子基板10に電気的に接続されている。信号入力端子91及び電力供給端子92は、記録装置1000の制御回路に対して電気的に接続されるものであり、それぞれ、吐出駆動信号及び吐出に必要な電力を記録素子基板10に供給する。電気配線基板90内の電気回路によって配線を集約することで、信号出力端子91及び電力供給端子92の数を記録素子基板10の数に比べて少なくできる。これにより、記録装置1000に対して液体吐出ヘッド3を組み付ける時または液体吐出ヘッドの交換時に取り外しが必要な電気接続部の数を少なくすることができる。図5(b)に示すように、液体吐出ヘッド3の長手方向の両端部に設けられた液体接続部111は、例えば図2あるいは図3に示したような記録装置1000の液体供給系と接続される。これによりCMYKの各色の記録液が記録装置1000の供給系から液体吐出ヘッド3に供給され、また液体吐出ヘッド3内を通った記録液が記録装置1000の供給系へ回収されるようになっている。このように各色の記録液は、記録装置1000の経路と液体吐出ヘッド3の経路を介して循環可能である。
(Description of liquid discharge head configuration)
Next, the configuration of the liquid ejection head 3 will be described with reference to FIG. FIG. 5A is a perspective view as seen from the side of the liquid ejection head 3 where the ejection openings are formed, and FIG. 5B is a perspective view as seen from the opposite direction to FIG. The liquid discharge head 3 includes 15 recording element substrates 10 that are capable of discharging recording liquids of four colors of cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K). This is a line-type liquid discharge head arranged in the above. As shown in FIG. 5A, the liquid discharge head 3 includes 15 recording element substrates 10, a flexible wiring substrate 40, and an electric wiring substrate 90. The electric wiring board 90 is provided with a signal input terminal 91 and a power supply terminal 92, and the signal input terminal 91 and the power supply terminal 92 are connected to each recording element substrate 10 via the electric wiring board 90 and the flexible wiring board 40. Electrically connected. The signal input terminal 91 and the power supply terminal 92 are electrically connected to the control circuit of the printing apparatus 1000, and supply the ejection drive signal and the power required for ejection to the printing element substrate 10, respectively. By consolidating the wiring by the electric circuit in the electric wiring board 90, the number of signal output terminals 91 and power supply terminals 92 can be reduced as compared with the number of recording element boards 10. Thereby, it is possible to reduce the number of electrical connection portions that need to be removed when the liquid discharge head 3 is assembled to the recording apparatus 1000 or when the liquid discharge head is replaced. As shown in FIG. 5B, the liquid connection portions 111 provided at both ends in the longitudinal direction of the liquid discharge head 3 are connected to the liquid supply system of the recording apparatus 1000 as shown in FIG. 2 or FIG. Is done. As a result, the recording liquid of each color of CMYK is supplied from the supply system of the recording apparatus 1000 to the liquid ejection head 3, and the recording liquid that has passed through the liquid ejection head 3 is recovered to the supply system of the recording apparatus 1000. Yes. As described above, the recording liquid of each color can be circulated through the path of the recording apparatus 1000 and the path of the liquid discharge head 3.

図6は、液体吐出ヘッド3を構成する各部品またはユニットをその機能ごとに分割して示している。液体吐出ヘッド3は筺体80を備えており、この筺体80に対して液体吐出ユニット300、液体供給ユニット220及び電気配線基板90が取り付けられている。液体供給ユニット220には液体接続部111(図2〜4参照)が設けられている。液体供給ユニット220の内部には、供給される記録液中の異物を取り除くため、液体接続部111の各開口と連通する各色別のフィルタ221(図2、図3参照)が設けられている。図示したものでは1つの液体吐出ヘッドに対して2つの液体供給ユニット220と2つの負圧制御ユニット230が設けられている。2つの液体供給ユニット220には、それぞれに2色分ずつのフィルタ221が設けられている。フィルタ221を通過した記録液は、それぞれの色に対応して供給ユニット220上に配置された負圧制御ユニット230へ供給される。負圧制御ユニット230は圧力調整機構を有し、圧力調整機構の内部に設けられる弁やバネ部材などの作用により、液体の流量の変動に伴って生じる記録装置1000の供給系内(液体吐出ヘッド3の上流側の供給系)の圧損変化を大幅に減衰させることができる。これにより負圧制御ユニット230は、その圧力制御ユニットよりも下流側(液体吐出ユニット300側)の負圧変化をある一定範囲内で安定化させることが可能である。上述したように、負圧制御ユニット230では、各色ごとに2つの圧力調整機構が設けられており、色ごとの2つの圧力調整機構の制御圧力は異なる値に設定されている。高圧側の圧力調整機構は液体吐出ユニット300内の共通供給流路211に連通し、低圧側の圧力調整機構は共通回収流路212に連通している。   FIG. 6 shows each component or unit constituting the liquid discharge head 3 divided by function. The liquid ejection head 3 includes a housing 80, and the liquid ejection unit 300, the liquid supply unit 220, and the electric wiring substrate 90 are attached to the housing 80. The liquid supply unit 220 is provided with a liquid connection portion 111 (see FIGS. 2 to 4). Inside the liquid supply unit 220, filters 221 (see FIGS. 2 and 3) for each color communicating with the respective openings of the liquid connection unit 111 are provided in order to remove foreign matters in the supplied recording liquid. In the illustrated example, two liquid supply units 220 and two negative pressure control units 230 are provided for one liquid discharge head. Two liquid supply units 220 are each provided with filters 221 for two colors. The recording liquid that has passed through the filter 221 is supplied to the negative pressure control unit 230 disposed on the supply unit 220 corresponding to each color. The negative pressure control unit 230 has a pressure adjustment mechanism, and the inside of the supply system of the recording apparatus 1000 (liquid ejection head) generated by the fluctuation of the liquid flow rate by the action of a valve, a spring member, or the like provided in the pressure adjustment mechanism. 3, the pressure loss change in the upstream supply system) can be greatly attenuated. Thus, the negative pressure control unit 230 can stabilize the negative pressure change on the downstream side (liquid discharge unit 300 side) from the pressure control unit within a certain range. As described above, in the negative pressure control unit 230, two pressure adjustment mechanisms are provided for each color, and the control pressures of the two pressure adjustment mechanisms for each color are set to different values. The high pressure side pressure adjustment mechanism communicates with the common supply flow path 211 in the liquid discharge unit 300, and the low pressure side pressure adjustment mechanism communicates with the common recovery flow path 212.

筐体80は、液体吐出ユニット支持部81及び電気配線基板支持部82とから構成され、液体吐出ユニット300及び電気配線基板90を支持するとともに、液体吐出ヘッド3の剛性を確保している。電気配線基板支持部82は、電気配線基板90を支持するためのものであって、液体吐出ユニット支持部81にネジ止めによって固定されている。液体吐出ユニット支持部81は、液体吐出ユニット300の反りや変形を矯正して複数の記録素子基板10の相対位置精度を確保する役割を有し、それにより記録物におけるスジやムラを抑制する。そのため液体吐出ユニット支持部81は、十分な剛性を有することが好ましく、その材質としては、ステンレス鋼(SUS)やアルミニウムなどの金属材料、もしくはアルミナなどのセラミックが好適である。液体吐出ユニット支持部81の長手方向の両端部には、ジョイントゴム100が挿入される開口83、84が設けられている。液体供給ユニット220から供給される記録液などの液体は、ジョイントゴム100を介して液体吐出ユニット300を構成する後述する第3流路部材70へと導かれる。   The casing 80 includes a liquid discharge unit support part 81 and an electric wiring board support part 82, supports the liquid discharge unit 300 and the electric wiring board 90, and ensures the rigidity of the liquid discharge head 3. The electric wiring board support part 82 is for supporting the electric wiring board 90 and is fixed to the liquid discharge unit support part 81 by screws. The liquid discharge unit support 81 has a role of correcting the warp and deformation of the liquid discharge unit 300 and ensuring the relative positional accuracy of the plurality of recording element substrates 10, thereby suppressing streaks and unevenness in the recorded matter. Therefore, it is preferable that the liquid discharge unit support portion 81 has sufficient rigidity, and the material is preferably a metal material such as stainless steel (SUS) or aluminum, or a ceramic such as alumina. Openings 83 and 84 into which the joint rubber 100 is inserted are provided at both ends in the longitudinal direction of the liquid discharge unit support portion 81. A liquid such as a recording liquid supplied from the liquid supply unit 220 is guided to a third flow path member 70 (described later) constituting the liquid discharge unit 300 via the joint rubber 100.

液体吐出ユニット300は、複数個の吐出モジュール200と複数の吐出モジュール200を支持する流路構成部材210とからなり、液体吐出ユニット300の被記録媒体側の面にはカバー部材130が取り付けられる。図6に示すようにカバー部材130は、長尺の開口131が設けられた額縁状の表面を持つ部材であり、開口131からは吐出モジュール200に含まれる記録素子基板10及び封止材110(図10参照)が露出している。開口131の周囲の枠部は、液体吐出ヘッド3の吐出口が形成されている面を記録待機時にキャップするキャップ部材の当接面としての機能を有する。このため、開口131の周囲に沿って接着剤、封止材、充填材等を塗布し、液体吐出ユニット300の吐出口形成面上の凹凸や隙間を埋めることで、キャップ時に閉空間が形成されるようにすることが好ましい。   The liquid discharge unit 300 includes a plurality of discharge modules 200 and a flow path component 210 that supports the plurality of discharge modules 200, and a cover member 130 is attached to the surface of the liquid discharge unit 300 on the recording medium side. As shown in FIG. 6, the cover member 130 is a member having a frame-like surface provided with a long opening 131, and from the opening 131, the recording element substrate 10 and the sealing material 110 ( Is exposed). The frame portion around the opening 131 has a function as a contact surface of a cap member that caps the surface on which the discharge port of the liquid discharge head 3 is formed during recording standby. For this reason, a closed space is formed at the time of capping by applying an adhesive, a sealing material, a filler, or the like along the periphery of the opening 131 and filling the irregularities and gaps on the discharge port forming surface of the liquid discharge unit 300. It is preferable to do so.

次に液体吐出ユニット300に含まれる流路構成部材210の構成について説明する。流路構成部材210は、液体供給ユニット220から供給された記録液などの液体を各吐出モジュール200へと分配し、また吐出モジュール200から還流する液体を液体供給ユニット220へと戻すためのものである。図6に示すように、流路構成部材210は、第1流路部材50、第2流路部材60及び第3流路部材70をこの順で積層したものであり、液体吐出ユニット支持部81にネジ止めで固定されている。これにより流路構成部材210の反りや変形が抑制されている。   Next, the configuration of the flow path component member 210 included in the liquid discharge unit 300 will be described. The flow path component 210 distributes the liquid such as the recording liquid supplied from the liquid supply unit 220 to each discharge module 200 and returns the liquid refluxed from the discharge module 200 to the liquid supply unit 220. is there. As shown in FIG. 6, the flow path component 210 is formed by stacking the first flow path member 50, the second flow path member 60, and the third flow path member 70 in this order, and the liquid discharge unit support portion 81. It is fixed with screws. Thereby, the curvature and deformation | transformation of the flow-path structural member 210 are suppressed.

図7(a)〜(f)は、第1乃至第3流路部材50,60,70の表面と裏面とを示している。図7(a)は、第1流路部材50の、吐出モジュール200が搭載される側の面を示し、これに対して図7(f)は、第3流路部材70の、液体吐出ユニット支持部81と当接する側の面を示している。図7(b)は、第1流路部材50の、第2流路部材60との当接面を示し、これに対応して図7(c)は、第2流路部材60の、第1流路部材50との当接面を示している。同様に図7(d)は、第2流路部材60の、第3流路部材70との当接面を示し、図7(e)は、第3流路部材70の、第2流路部材60との当接面を示している。図7の(d)と(e)に示す面で第2流路部材60と第3流路部材70とを接合することにより、それぞれの流路部材60,70に形成される共通流路溝62,71によって、これら流路部材60,70の長手方向に延在する8本の共通流路が形成される。これによりCMYKの各色ごとの共通供給流路211と共通回収流路212の組が流路構成部材210内に形成される(図8参照)。第3流路部材70の連通口72は、ジョイントゴム100の各穴と連通しており、液体供給ユニット220と流体的に流通している。第2流路部材60の共通流路溝62の底面には連通口61が複数形成されており、第1流路部材50の個別流路溝52の一端部と連通している。第1流路部材50の個別流路溝52の他端部には連通口51が形成されており、連通口51を介して、複数の吐出モジュール200と流体的に連通している。この個別流路溝52により第1流路部材50の短手方向の中央側へ流路を集約することが可能となる。なお以下の説明で、記録液の色ごとに分けて共通供給流路211を示すときは符号211の代わりに符号211a〜211dを使用し、色ごとに分けて共通回収流路212を示すときは符号212の代わりに符号212a〜212dを使用する。同様に、記録液の色ごとに分けて個別供給流路213を示すときは符号213の代わりに符号213a〜213dを使用し、色ごとに分けて共通回収流路214を示すときは符号214の代わりに符号214a〜214dを使用する。   7A to 7F show the front and back surfaces of the first to third flow path members 50, 60, and 70. FIG. FIG. 7A shows the surface of the first flow path member 50 on the side where the discharge module 200 is mounted, while FIG. 7F shows the liquid discharge unit of the third flow path member 70. The surface on the side in contact with the support portion 81 is shown. FIG. 7B shows the contact surface of the first flow path member 50 with the second flow path member 60, and correspondingly, FIG. 7C shows the second flow path member 60 of the second flow path member 60. A contact surface with one flow path member 50 is shown. Similarly, FIG. 7D shows a contact surface of the second flow path member 60 with the third flow path member 70, and FIG. 7E shows the second flow path of the third flow path member 70. The contact surface with the member 60 is shown. Common flow channel grooves formed in the respective flow channel members 60 and 70 by joining the second flow channel member 60 and the third flow channel member 70 on the surfaces shown in FIGS. 7 (d) and (e). Eight common flow paths extending in the longitudinal direction of the flow path members 60 and 70 are formed by 62 and 71. As a result, a set of the common supply channel 211 and the common recovery channel 212 for each color of CMYK is formed in the channel constituting member 210 (see FIG. 8). The communication port 72 of the third flow path member 70 communicates with each hole of the joint rubber 100 and is in fluid communication with the liquid supply unit 220. A plurality of communication ports 61 are formed in the bottom surface of the common flow channel 62 of the second flow channel member 60 and communicate with one end of the individual flow channel 52 of the first flow channel member 50. A communication port 51 is formed at the other end of the individual flow channel 52 of the first flow channel member 50, and is in fluid communication with the plurality of discharge modules 200 via the communication port 51. The individual flow channel 52 allows the flow channels to be concentrated on the center side in the short direction of the first flow channel member 50. In the following description, when the common supply flow path 211 is shown separately for each color of the recording liquid, the reference numerals 211a to 211d are used instead of the reference numeral 211, and when the common recovery flow path 212 is shown separately for each color. Reference numerals 212 a to 212 d are used instead of reference numeral 212. Similarly, reference numerals 213a to 213d are used instead of reference numeral 213 when the individual supply channels 213 are shown separately for each color of the recording liquid, and reference numeral 214 is shown when the common recovery channel 214 is shown separately for each color. Instead, reference numerals 214a to 214d are used.

流路構成部材210を構成する第1乃至第3流路部材50,60,70は、記録液などの液体に対して耐腐食性を有するとともに、線膨張率の低い材質からなることが好ましい。その材質としては例えば、アルミナや、LCP(液晶ポリマー)、PPS(ポリフェニルサルファイド)やPSF(ポリサルフォン)、変性PPE(ポリフェニレンエーテル)を母材としてシリカ微粒子やファイバーなどの無機フィラーを添加した複合材料(樹脂材料)を好適に用いることができる。流路構成部材210の形成方法としては、3つの流路部材50,60,70を積層させて互いに接着してもよいし、材質として樹脂複合樹脂材料を選択した場合には、溶着による接合方法を用いてもよい。   The first to third flow path members 50, 60, and 70 constituting the flow path forming member 210 are preferably made of a material having corrosion resistance against a liquid such as a recording liquid and a low linear expansion coefficient. As the material, for example, alumina, LCP (liquid crystal polymer), PPS (polyphenyl sulfide), PSF (polysulfone), and a composite material in which inorganic fillers such as silica fine particles and fibers are added as a base material. (Resin material) can be suitably used. As a method of forming the flow path component 210, the three flow path members 50, 60, and 70 may be laminated and bonded to each other. When a resin composite resin material is selected as the material, a bonding method by welding May be used.

次に、図8を用いて流路構成部材210内の各流路の接続関係について説明する。図8は、第1乃至第3流路部材50,60,70を接合して形成される流路構成部材210の内部の流路を第1の流路部材50の、吐出モジュール200が搭載される面側から一部を拡大してみた透視図である。図8において一点鎖線で囲まれた領域は、記録素子基板10の配置位置に対応している。流路構成部材210には、色ごとに液体吐出ヘッド3の長手方向に伸びる共通供給流路211a〜211d及び共通回収流路212a〜212dが設けられている。各色の共通供給流路211a〜211dには、個別流路溝52によって形成される複数の個別供給流路213a〜213dがそれぞれ連通口61を介して接続されている。また、各色の共通回収流路212a〜212dには、個別流路溝52によって形成される複数の個別回収流路214a〜214dがそれぞれ連通口61を介して接続されている。このような流路構成により、各共通供給流路211から個別供給流路213を介して、流路構成部材210の中央部に対応して設けられた記録素子基板10に対して記録液を集約することができる。また記録素子基板10から個別回収流路214を介して、各共通回収流路212に記録液を回収することができる。   Next, the connection relationship of each flow path in the flow path constituting member 210 will be described with reference to FIG. In FIG. 8, the discharge module 200 of the first flow path member 50 is mounted on the flow path inside the flow path forming member 210 formed by joining the first to third flow path members 50, 60, 70. It is the perspective view which expanded a part from the surface side to be measured. In FIG. 8, a region surrounded by an alternate long and short dash line corresponds to the arrangement position of the recording element substrate 10. The channel constituting member 210 is provided with common supply channels 211a to 211d and common recovery channels 212a to 212d extending in the longitudinal direction of the liquid ejection head 3 for each color. A plurality of individual supply channels 213a to 213d formed by the individual channel grooves 52 are connected to the common supply channels 211a to 211d of the respective colors via the communication ports 61, respectively. A plurality of individual recovery channels 214 a to 214 d formed by the individual channel grooves 52 are connected to the common recovery channels 212 a to 212 d of the respective colors via the communication ports 61. With such a flow path configuration, the recording liquid is concentrated on the recording element substrate 10 provided corresponding to the central portion of the flow path forming member 210 from each common supply flow path 211 via the individual supply flow path 213. can do. Further, the recording liquid can be recovered from the recording element substrate 10 to each common recovery channel 212 via the individual recovery channel 214.

図9は、図8のE−E線における流路構成部材210及び吐出モジュール200の断面構成を示している。図示するように、それぞれの個別回収流路214a,214cは、連通口51を介して、吐出モジュール200と連通している。図9では個別回収流路214a,214cのみ図示しているが、別の断面においては、図8に示すように個別供給流路213と吐出モジュール200とが連通している。各吐出モジュール200に含まれる支持部材30及び記録素子基板10には、第1流路部材50からの記録液を記録素子基板10に設けられている記録素子15(図11参照)に供給するための流路が形成されている。さらに支持部材30及び記録素子基板10には、記録素子15に供給した液体の一部または全部を第1流路部材50に回収(還流)するための流路も形成されている。各色の共通供給流路211は、対応する色の負圧制御ユニット230の高圧側の圧力調整機構に対して液体供給ユニット220を介して接続されている。同様に共通回収流路212は、対応する色の負圧制御ユニット230の低圧側の圧力調整機構に対して液体供給ユニット220を介して接続されている。負圧制御ユニット230内のこれらの圧力調整機構により、共通供給流路211と共通回収流路212との間に差圧(圧力差)を生じさせるようになっている。このため、図8及び図9に示したように各流路を接続した液体吐出ヘッド3内では、各色ごとに、共通供給流路211→個別供給流路213→記録素子基板10→個別回収流路214→共通回収流路212へと順に流れる流れが発生する。   FIG. 9 shows a cross-sectional configuration of the flow path component 210 and the discharge module 200 along the line EE in FIG. As shown in the figure, the individual recovery channels 214 a and 214 c communicate with the discharge module 200 through the communication port 51. Although only the individual recovery channels 214a and 214c are shown in FIG. 9, in another cross section, the individual supply channel 213 and the discharge module 200 are communicated with each other as shown in FIG. In order to supply the recording liquid from the first flow path member 50 to the recording element 15 (see FIG. 11) provided on the recording element substrate 10 to the support member 30 and the recording element substrate 10 included in each ejection module 200. The flow path is formed. Further, the support member 30 and the recording element substrate 10 are also provided with a flow path for collecting (refluxing) part or all of the liquid supplied to the recording element 15 to the first flow path member 50. The common supply channel 211 for each color is connected to the pressure adjustment mechanism on the high pressure side of the negative pressure control unit 230 for the corresponding color via the liquid supply unit 220. Similarly, the common recovery flow channel 212 is connected to the pressure adjustment mechanism on the low pressure side of the negative pressure control unit 230 of the corresponding color via the liquid supply unit 220. By these pressure adjustment mechanisms in the negative pressure control unit 230, a differential pressure (pressure difference) is generated between the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212. For this reason, as shown in FIGS. 8 and 9, in the liquid discharge head 3 to which each flow path is connected, for each color, the common supply flow path 211 → the individual supply flow path 213 → the printing element substrate 10 → the individual recovery flow. A flow that flows in order from the channel 214 to the common recovery channel 212 is generated.

(吐出モジュールの説明)
次に、吐出モジュール200について説明する。図10(a)は吐出モジュール200の斜視図であり、図10(b)はその分解図である。吐出モジュール200の製造方法としては、まず、記録素子基板10及びフレキシブル配線基板40を、予め液体連通口31が設けられた支持部材30上に接着する。その後、記録素子基板10上の端子16と、フレキシブル配線基板40上の端子41とをワイヤーボンディングによって電気的に接続し、その後にワイヤーボンディング部(電気接続部)を封止材110で覆って封止する。フレキシブル配線基板40での記録素子基板10とは反対側の端子42は、電気配線基板90の接続端子93(図6参照)と電気的に接続される。支持部材30は、記録素子基板10を支持する支持体であるとともに、記録素子基板10と流路構成部材210とを流体的に連通させる流路連通部材であるため、平面度が高く、また十分に高い信頼性をもって記録素子基板と接合できるものが好ましい。支持部材30の材質としては、例えばアルミナや樹脂材料が好ましい。
(Description of discharge module)
Next, the discharge module 200 will be described. FIG. 10A is a perspective view of the discharge module 200, and FIG. 10B is an exploded view thereof. As a manufacturing method of the discharge module 200, first, the recording element substrate 10 and the flexible wiring substrate 40 are bonded onto the support member 30 provided with the liquid communication port 31 in advance. Thereafter, the terminals 16 on the recording element substrate 10 and the terminals 41 on the flexible wiring substrate 40 are electrically connected by wire bonding, and then the wire bonding portion (electrical connection portion) is covered with a sealing material 110 and sealed. Stop. A terminal 42 of the flexible wiring board 40 opposite to the recording element substrate 10 is electrically connected to a connection terminal 93 (see FIG. 6) of the electric wiring board 90. Since the support member 30 is a support body that supports the recording element substrate 10 and is a flow path communication member that fluidly communicates the recording element substrate 10 and the flow path constituent member 210, the flatness is high and sufficient. In particular, those that can be bonded to the recording element substrate with high reliability are preferable. As a material of the support member 30, for example, alumina or a resin material is preferable.

(記録素子基板の構造の説明)
次に、記録素子基板10の構成について説明する。図11(a)は記録素子基板10の吐出口13が形成される側の面の平面図であり、図11(b)は図11(a)のAで示した部分の拡大図であり、図11(c)は図11(a)の裏面にあたる側の平面図である。図11(a)に示すように、記録素子基板10は、複数の吐出口13が列をなして形成された吐出口形成部材12を有する。吐出口形成部材12には、記録液の色であるCMYKの4色にそれぞれ対応する4列の吐出口列が形成されている。なお、吐出口列を複数備える場合にその数は4に限定されるものではなく、例えば記録液の種類に応じて適宜に増減することができる。以後、複数の吐出口13が配列される吐出口列が延びる方向を「吐出口列方向」と呼称する。図11(b)に示すように、各吐出口13に対応した位置には液体を熱エネルギーにより発泡させるための発熱素子である記録素子15が配置されている。隔壁22により、記録素子15を内部に備える圧力室23が区画されている。記録素子15は記録素子基板10に設けられる電気配線(不図示)によって、図11(a)に示す端子16と電気的に接続されている。記録素子15は、記録装置1000の制御回路から電気配線基板90(図6)及びフレキシブル配線基板40(図10)を介して入力されるパルス信号に基づいて発熱し、圧力室23の液体を沸騰させ、この沸騰による発泡の力で液体を吐出口13から吐出する。図11(b)に示すように、各吐出口列に沿って、一方の側には液体供給路18が、他方の側には液体回収路19が延在している。液体供給路18及び液体回収路19は、記録素子基板10に設けられた吐出口列の方向に延びた流路であり、それぞれ供給口17a及び回収口17bを介して吐出口13と連通している。すなわち液体供給路18及び液体回収路19は、吐出口列の延在方向に対して平行に設けられている。供給口17a及び回収口17bは、基板本体11を貫通して設けられるものであるので、総称して貫通流路と呼ぶ。
(Description of structure of recording element substrate)
Next, the configuration of the recording element substrate 10 will be described. FIG. 11A is a plan view of the surface of the recording element substrate 10 on the side where the discharge ports 13 are formed, and FIG. 11B is an enlarged view of a portion indicated by A in FIG. FIG.11 (c) is a top view of the side which hits the back surface of Fig.11 (a). As shown in FIG. 11A, the recording element substrate 10 has a discharge port forming member 12 in which a plurality of discharge ports 13 are formed in a row. The discharge port forming member 12 is formed with four rows of discharge port rows corresponding to the four colors CMYK which are the colors of the recording liquid. Note that when a plurality of ejection port arrays are provided, the number is not limited to four, and can be appropriately increased or decreased according to the type of recording liquid, for example. Hereinafter, the direction in which the discharge port array in which the plurality of discharge ports 13 are arranged is referred to as “discharge port array direction”. As shown in FIG. 11B, recording elements 15 that are heat generating elements for foaming the liquid by thermal energy are arranged at positions corresponding to the respective ejection ports 13. A partition 22 defines a pressure chamber 23 having the recording element 15 therein. The recording element 15 is electrically connected to a terminal 16 shown in FIG. 11A by electrical wiring (not shown) provided on the recording element substrate 10. The recording element 15 generates heat based on a pulse signal input from the control circuit of the recording apparatus 1000 via the electric wiring board 90 (FIG. 6) and the flexible wiring board 40 (FIG. 10), and the liquid in the pressure chamber 23 is boiled. Then, the liquid is discharged from the discharge port 13 by the foaming force due to the boiling. As shown in FIG. 11B, along each discharge port array, a liquid supply path 18 extends on one side, and a liquid recovery path 19 extends on the other side. The liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 are flow paths extending in the direction of the discharge port array provided in the recording element substrate 10, and communicate with the discharge port 13 through the supply port 17a and the recovery port 17b, respectively. Yes. That is, the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 are provided in parallel to the extending direction of the ejection port array. Since the supply port 17a and the recovery port 17b are provided through the substrate body 11, they are collectively referred to as a through channel.

図11(c)及び図12に示すように、記録素子基板10の、吐出口13が形成される面の裏面にはシート状の蓋部材20が積層されており、蓋部材20には、後述する液体供給路18及び液体回収路19に連通する開口21が複数設けられている。ここで示した例では、1本の液体供給路18に対して3個、1本の液体回収路19に対して2個の開口21が蓋部材20に設けられている。図11(b)に示すように蓋部材20のそれぞれの開口21は、図7(a)に示した複数の連通口51と連通している。図12に示すように蓋部材20は、記録素子基板10の基板11に形成される液体供給路18及び液体回収路19の壁の一部を形成する蓋としての機能を有する。蓋部材20は、記録液などの液体に対して十分な耐食性を有している材料から構成されることが好ましく、また、混色防止の観点から、開口21の開口形状及び開口位置には高い精度が求められる。このため蓋部材20の材質として感光性樹脂材料やシリコン板を用い、フォトリソグラフィープロセスによって開口21を設けることが好ましい。このように蓋部材20は開口21により流路のピッチを変換するものであり、圧力損失を考慮すると厚みは薄いことが望ましく、フィルム状の部材、特には感光性を有する樹脂フィルムで構成されることが望ましい。   As shown in FIGS. 11C and 12, a sheet-like lid member 20 is laminated on the back surface of the recording element substrate 10 on which the ejection port 13 is formed. A plurality of openings 21 communicating with the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 are provided. In the example shown here, the lid member 20 is provided with three openings 21 for one liquid supply path 18 and two openings 21 for one liquid recovery path 19. As shown in FIG. 11B, each opening 21 of the lid member 20 communicates with a plurality of communication ports 51 shown in FIG. As shown in FIG. 12, the lid member 20 has a function as a lid that forms part of the walls of the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 formed on the substrate 11 of the recording element substrate 10. The lid member 20 is preferably made of a material having sufficient corrosion resistance against a liquid such as a recording liquid. From the viewpoint of preventing color mixing, the opening shape and the opening position of the opening 21 are highly accurate. Is required. For this reason, it is preferable to use a photosensitive resin material or a silicon plate as the material of the lid member 20 and provide the opening 21 by a photolithography process. As described above, the lid member 20 converts the pitch of the flow path by the openings 21, and it is desirable that the thickness is thin in consideration of pressure loss. The lid member 20 is formed of a film-like member, particularly a resin film having photosensitivity. It is desirable.

次に、記録素子基板10内での液体の流れについて説明する。図12は、図11(a)におけるB−B面での記録素子基板10及び蓋部材20の断面を示している。記録素子基板10では、シリコン(Si)基板により形成される基板本体11と感光性の樹脂により形成される吐出口形成部材12とが積層されており、基板本体11の裏面には蓋部材20が接合されている。基板本体11の一方の面側には記録素子15が形成されており(図11参照)、その裏面側には、吐出口列に沿って延在する液体供給路18及び液体回収路19を構成する溝が形成されている。基板本体11と蓋部材20とによって形成される液体供給路18及び液体回収路19は、それぞれ、流路構成部材210内の共通供給流路211及び共通回収流路212と接続されており、液体供給路18と液体回収路19との間には差圧が生じている。第1流路部材50には個別供給流路213及び個別回収流路214が形成されているが、個別供給流路213は液体供給路18と共通供給流路211とを接続し、個別回収流路214は液体回収路19と共通回収流路212とを接続する。液体吐出ヘッド3の複数の吐出口13から液体を吐出し記録を行っている際に吐出動作を行っていない吐出口においては、この差圧によって、液体供給路18内の液体は、供給口17a→圧力室23→回収口17bを経由して液体回収路19へ流れる。この流れは図12において矢印Cで示されている。この流れによって、記録を休止している吐出口13や圧力室23において、吐出口13からの溶媒の気化によって生じた増粘した記録液や、泡・異物などを液体回収路19へ回収することができる。また吐出口13や圧力室23での記録液の増粘を抑制することができる。液体回収路19へ回収された記録液などの液体は、蓋部材20の開口21及び支持部材30の液体連通口31(図10(b)参照)を通じて、流路構成部材210内の連通口51、個別回収流路214、共通回収流路212の順に回収される。この回収された液体は、最終的には記録装置1000の供給経路へと回収される。   Next, the flow of liquid in the recording element substrate 10 will be described. FIG. 12 shows a cross section of the recording element substrate 10 and the lid member 20 on the BB plane in FIG. In the recording element substrate 10, a substrate body 11 formed of a silicon (Si) substrate and a discharge port forming member 12 formed of a photosensitive resin are laminated, and a lid member 20 is disposed on the back surface of the substrate body 11. It is joined. A recording element 15 is formed on one surface side of the substrate body 11 (see FIG. 11), and a liquid supply path 18 and a liquid recovery path 19 extending along the ejection port array are formed on the back surface side thereof. Grooves are formed. The liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 formed by the substrate body 11 and the lid member 20 are connected to the common supply path 211 and the common recovery path 212 in the flow path component 210, respectively. A differential pressure is generated between the supply path 18 and the liquid recovery path 19. An individual supply channel 213 and an individual recovery channel 214 are formed in the first channel member 50, but the individual supply channel 213 connects the liquid supply channel 18 and the common supply channel 211, The channel 214 connects the liquid recovery channel 19 and the common recovery channel 212. In the discharge ports that are not performing the discharge operation when the liquid is discharged from the plurality of discharge ports 13 of the liquid discharge head 3 and recording is performed, the liquid in the liquid supply path 18 is supplied to the supply port 17a by this differential pressure. → Pressure chamber 23 → Flows into the liquid recovery path 19 via the recovery port 17b. This flow is indicated by arrow C in FIG. By this flow, in the ejection port 13 and the pressure chamber 23 where recording is paused, the thickened recording liquid generated by the vaporization of the solvent from the ejection port 13, bubbles, foreign matters, and the like are collected in the liquid recovery path 19. Can do. Further, it is possible to suppress the increase in the viscosity of the recording liquid at the discharge port 13 and the pressure chamber 23. The liquid such as the recording liquid recovered in the liquid recovery path 19 passes through the opening 21 of the lid member 20 and the liquid communication port 31 of the support member 30 (see FIG. 10B). The individual collection channel 214 and the common collection channel 212 are collected in this order. The recovered liquid is finally recovered to the supply path of the recording apparatus 1000.

結局、記録装置1000の本体から液体吐出ヘッド3へ供給される記録液などの液体は、下記の順に流動し、供給及び回収される。液体は、まず液体供給ユニット220の液体接続部111から液体吐出ヘッド3の内部に流入する。そしてこの液体は、ジョイントゴム100、第3流路部材70に設けられた連通口72及び共通流路溝71、第2流路部材60に設けられた共通流路溝62及び連通口61、第1流路部材に設けられた個別流路溝52及び連通口51の順に供給される。その後、液体は、支持部材30に設けられた液体連通口31、蓋部材20に設けられた開口21、基板本体11に設けられた液体供給路18及び供給口17aを順に介して圧力室23に供給される。圧力室23に供給された液体のうち、吐出口13から吐出されなかった液体は、基板本体11に設けられた回収口17b及び液体回収路19、蓋部材20に設けられた開口21、支持部材30に設けられた液体連通口31を順に流れる。その後、液体は、第1流路部材に設けられた連通口51及び個別流路溝52、第2流路部材に設けられた連通口61及び共通流路溝62、第3流路部材70に設けられた共通流路溝71及び連通口72、ジョイントゴム100を順に流れる。そして、液体供給ユニット220に設けられた液体接続部111から液体吐出ヘッド3の外部へ液体が流動する。図2に示す第1の循環形態を採用した場合には、液体接続部111から流入した液体は負圧制御ユニット230を経由した後にジョイントゴム100に供給される。一方、図3に示す第2の循環形態を採用した場合には、圧力室23から回収された液体は、ジョイントゴム100を通過した後、負圧制御ユニット230を介して液体接続部111から液体吐出ヘッド3の外部へ流動する。   After all, the liquid such as the recording liquid supplied from the main body of the recording apparatus 1000 to the liquid discharge head 3 flows in the following order, and is supplied and recovered. The liquid first flows into the liquid ejection head 3 from the liquid connection part 111 of the liquid supply unit 220. And this liquid is the joint rubber 100, the communication port 72 and the common channel groove 71 provided in the third channel member 70, the common channel groove 62 and the communication port 61 provided in the second channel member 60, the first The individual flow channel grooves 52 and the communication port 51 provided in one flow channel member are supplied in this order. Thereafter, the liquid enters the pressure chamber 23 through the liquid communication port 31 provided in the support member 30, the opening 21 provided in the lid member 20, the liquid supply path 18 provided in the substrate body 11 and the supply port 17 a in this order. Supplied. Of the liquid supplied to the pressure chamber 23, the liquid that has not been discharged from the discharge port 13 is the recovery port 17 b and the liquid recovery path 19 provided in the substrate body 11, the opening 21 provided in the lid member 20, and the support member. 30 sequentially flows through the liquid communication port 31 provided at 30. Thereafter, the liquid flows into the communication port 51 and the individual flow channel 52 provided in the first flow channel member, the communication port 61 and the common flow channel 62 provided in the second flow channel member, and the third flow channel member 70. The common channel groove 71, the communication port 72, and the joint rubber 100 that are provided flow in this order. Then, the liquid flows from the liquid connection part 111 provided in the liquid supply unit 220 to the outside of the liquid discharge head 3. When the first circulation form shown in FIG. 2 is adopted, the liquid flowing in from the liquid connecting portion 111 is supplied to the joint rubber 100 after passing through the negative pressure control unit 230. On the other hand, when the second circulation form shown in FIG. 3 is adopted, the liquid recovered from the pressure chamber 23 passes through the joint rubber 100 and then passes through the negative pressure control unit 230 and then from the liquid connection portion 111. It flows to the outside of the discharge head 3.

なお、液体吐出ユニット300の共通供給流路211の一端から流入した全ての液体が個別供給流路213aを経由して圧力室23に供給されるわけではない。図2及び図3に示すように、個別供給流路213aに流入することなく、共通供給流路211の他端から液体供給ユニット220に流動する液体もある。このように記録素子基板10を経由することなく流動する経路を備えることで、微細で流抵抗の大きい流路を備える記録素子基板10を備える場合であっても、液体の循環流の逆流を抑制することができる。このようにして液体吐出ヘッド3では、圧力室や吐出口近傍部の液体の増粘を抑制できるので、吐出よれや不吐を抑制でき、結果として高画質な記録を行うことができる。   Note that not all liquids that have flowed from one end of the common supply channel 211 of the liquid discharge unit 300 are supplied to the pressure chamber 23 via the individual supply channel 213a. As shown in FIGS. 2 and 3, there is also a liquid that flows from the other end of the common supply channel 211 to the liquid supply unit 220 without flowing into the individual supply channel 213a. By providing a path that flows without going through the recording element substrate 10 in this way, even if the recording element substrate 10 is provided with a flow path that is fine and has a high flow resistance, the backflow of the liquid circulation flow is suppressed. can do. In this manner, the liquid ejection head 3 can suppress the increase in the viscosity of the liquid in the pressure chamber and the vicinity of the ejection port, so that it is possible to suppress ejection irregularity and ejection failure, and as a result, high-quality recording can be performed.

(記録素子基板間の位置関係の説明)
上述したように液体吐出ヘッド3は複数の吐出モジュール200を備えている。図13は隣接する2つの吐出モジュール200における、記録素子基板10の隣接部を部分的に拡大して示しいる。図11に示すように、ここでは略平行四辺形の記録素子基板10を用いるものとする。図13に示すように、各記録素子基板10において吐出口13が配列される各吐出口列14a〜14dは、被記録媒体の搬送方向Lに対し一定角度傾くように配置されている。これによって記録素子基板10同士の隣接部における吐出口列は、少なくとも1つの吐出口が被記録媒体の搬送方向Lにオーバーラップするようになっている。図13に示したものでは、線D上の2つの吐出口13が互いにオーバーラップする関係にある。このような配置によって、仮に記録素子基板10の位置が所定位置から多少ずれた場合であっても、相互にオーバーラップする吐出口の駆動制御によって、記録画像における黒色のすじや白抜け部分を目立たなくすることができる。複数の記録素子基板10を千鳥配置ではなくインラインに配置したときも、図13のような構成により、液体吐出ヘッド3の被記録媒体の搬送方向の長さの増大を抑えつつ、記録素子基板10同士のつなぎ部における黒スジや白抜け対策を行うことができる。なお、ここでは記録素子基板10の輪郭形状は略平行四辺形であるが、これに限られるものではなく、例えば長方形、台形、その他形状の記録素子基板10を用いた場合でも、本発明の構成を好ましく適用することができる。
(Description of positional relationship between recording element substrates)
As described above, the liquid ejection head 3 includes a plurality of ejection modules 200. FIG. 13 is a partially enlarged view of the adjacent portion of the recording element substrate 10 in two adjacent ejection modules 200. As shown in FIG. 11, a recording element substrate 10 having a substantially parallelogram is used here. As shown in FIG. 13, each of the ejection port arrays 14 a to 14 d in which the ejection ports 13 are arranged in each recording element substrate 10 is arranged so as to be inclined at a certain angle with respect to the conveyance direction L of the recording medium. As a result, at least one ejection port in the ejection port array in the adjacent portion between the recording element substrates 10 overlaps in the conveyance direction L of the recording medium. In the case shown in FIG. 13, the two discharge ports 13 on the line D have a relationship of overlapping each other. With such an arrangement, even if the position of the recording element substrate 10 is slightly deviated from the predetermined position, the black streaks and white spots in the recorded image are conspicuous by the drive control of the overlapping discharge ports. Can be eliminated. Even when a plurality of recording element substrates 10 are arranged in-line instead of in a staggered arrangement, the configuration as shown in FIG. 13 suppresses an increase in the length of the liquid ejection head 3 in the conveyance direction of the recording medium, and suppresses the recording element substrate 10. It is possible to take measures against black streaks and white spots at the connecting portions. Here, the outline shape of the recording element substrate 10 is a substantially parallelogram, but is not limited to this. For example, even when the recording element substrate 10 having a rectangular shape, a trapezoidal shape, or the like is used, the configuration of the present invention. Can be preferably applied.

(第1の構成例の液体吐出ヘッドの変形例の説明)
次に、図14〜図17を用いて、上述の液体吐出ヘッド構成についての変形例を説明する。上述した例と同様な構成、機能については説明を省略し、異なる点について主体的に説明する。図14は、図1に示すものと同様の液体吐出装置であるが、本変形例に基づく液体吐出ヘッド3を備えた液体吐出装置を示している。図15、図16は、本変形例の液体吐出ヘッドの斜視図と分解斜視図である。
(Description of Modification of Liquid Discharge Head of First Configuration Example)
Next, a modification of the above-described liquid discharge head configuration will be described with reference to FIGS. A description of the same configuration and function as those in the above-described example will be omitted, and different points will be mainly described. FIG. 14 shows a liquid ejection apparatus similar to that shown in FIG. 1, but includes a liquid ejection head 3 according to this modification. 15 and 16 are a perspective view and an exploded perspective view of a liquid discharge head according to this modification.

本変形例の液体吐出ヘッド3では、液体吐出ヘッド3と外部との液体の接続部である複数の液体接続部111が、液体吐出ヘッド3の長手方向の一端側に集約して配置されている。液体吐出ヘッド3の他端側には複数の負圧制御ユニット230が集約して配置されている(図16)。本変形例では、液体吐出ヘッド3に含まれる液体供給ユニット220は、液体吐出ヘッド3の長さに対応した長尺状のユニットとして構成され、供給する4色の液体に対応した流路及びフィルタ221を備える。図16に示すように、液体吐出ユニット220の支持部81に設けられる開口83〜86も、上述した液体吐出ヘッド3とは異なる位置に設けられている。   In the liquid ejection head 3 of this modification, a plurality of liquid connection portions 111 that are liquid connection portions between the liquid ejection head 3 and the outside are collectively arranged on one end side in the longitudinal direction of the liquid ejection head 3. . A plurality of negative pressure control units 230 are collectively arranged on the other end side of the liquid discharge head 3 (FIG. 16). In this modification, the liquid supply unit 220 included in the liquid discharge head 3 is configured as a long unit corresponding to the length of the liquid discharge head 3, and a flow path and a filter corresponding to the four colors of liquid to be supplied. 221. As shown in FIG. 16, the openings 83 to 86 provided in the support portion 81 of the liquid discharge unit 220 are also provided at positions different from the liquid discharge head 3 described above.

図17は、変形例の液体吐出ヘッド3における流路部材50,60,70の積層状態を示すものであって、上述した液体吐出ヘッドに関する図8に対応するものである。複数の流路部材50,60,70のうちの最上層である流路部材50の上面に、複数の記録素子基板10が直線状に配列されている。各記録素子基板10の裏面側に形成される開口21(図24)に連通する流路は、液体の色ごとに、個別供給流路213が2つ、個別回収流路214が1つとなっている。これに対応して、記録素子基板10の裏面に設けられる蓋部材20に形成される開口21も、液体の色ごとに供給開口21が2つ、回収開口21が1つとなっている。図17に示すように、液体吐出ヘッド3の長手方向に沿って延在する共通供給流路211と共通回収流路212とが交互に並列されている。   FIG. 17 shows a stacked state of the flow path members 50, 60, and 70 in the liquid discharge head 3 of the modification, and corresponds to FIG. 8 relating to the liquid discharge head described above. A plurality of recording element substrates 10 are linearly arranged on the upper surface of the channel member 50 which is the uppermost layer among the plurality of channel members 50, 60, 70. The flow paths communicating with the openings 21 (FIG. 24) formed on the back side of each recording element substrate 10 are two individual supply flow paths 213 and one individual recovery flow path 214 for each liquid color. Yes. Correspondingly, the opening 21 formed in the lid member 20 provided on the back surface of the recording element substrate 10 also has two supply openings 21 and one recovery opening 21 for each liquid color. As shown in FIG. 17, common supply channels 211 and common recovery channels 212 extending along the longitudinal direction of the liquid ejection head 3 are alternately arranged in parallel.

(第2の構成例の液体吐出装置の説明)
本発明を適用できる液体吐出装置は、上述した第1の構成例のものに限られるものではない。以下、本発明に基づく液体吐出装置の第2の構成例であるインクジェット記録装置1000(以下、記録装置とも称する)について説明する。図18は第2の構成例の液体吐出装置である記録装置1000の概略構成を示している。以下の説明では、主として第1の構成例と異なる部分のみを説明し、第1の構成例と同様の部分については説明を省略する。
(Description of Liquid Discharge Device of Second Configuration Example)
The liquid ejection apparatus to which the present invention can be applied is not limited to the first configuration example described above. Hereinafter, an ink jet recording apparatus 1000 (hereinafter also referred to as a recording apparatus) which is a second configuration example of the liquid ejection apparatus according to the present invention will be described. FIG. 18 shows a schematic configuration of a recording apparatus 1000 which is a liquid ejection apparatus of the second configuration example. In the following description, only the portions different from the first configuration example will be mainly described, and the description of the same portions as the first configuration example will be omitted.

図18に示す記録装置1000は、CMYKの各色にそれぞれ対応した単色用の液体吐出ヘッド3を4つ並列配置させることで、被記録媒体2に対してフルカラー記録を行う点が第1の構成例のものとは異なっている。第1の構成例では、1色の記録液あたりに使用できる吐出口列数が1列であったのに対し、この第2の構成例において1色あたりに使用できる吐出口列数を複数(後述の図25(a)に示す例では20列)とすることができる。このため、記録データを複数の吐出口列に適宜振り分けて記録を行うことで、非常に高速な記録が可能となる。さらに、不吐になる吐出口があったとしても、その吐出口に対して被記録媒体の搬送方向Lに対応する位置にある、他列の吐出口から補間的に吐出を行うことで信頼性が向上する。したがって第2の構成例の記録装置1000は、商業印刷などの分野において使用するのに好適である。第1の構成例と同様に、各液体吐出ヘッド3に対して、記録装置1000の供給系、バッファタンク1003及びメインタンク1006が流体的に接続される。また、それぞれの液体吐出ヘッド3には、液体吐出ヘッド3へ電力及び吐出制御信号を伝送する電気制御部が電気的に接続される。第2の構成例においても、第1の構成例と同様に、図2及び図3にそれぞれ示した第1及び第2の循環形態のいずれをも用いることができる。   The recording apparatus 1000 shown in FIG. 18 has a first configuration example in that full-color recording is performed on the recording medium 2 by arranging four single-color liquid ejection heads 3 corresponding to CMYK colors in parallel. Is different. In the first configuration example, the number of ejection port arrays that can be used per recording liquid of one color is one, whereas in the second configuration example, a plurality of ejection port arrays that can be used per color (in the second configuration example, 20 in the example shown in FIG. For this reason, it is possible to perform very high-speed recording by appropriately recording the recording data to a plurality of ejection port arrays. Furthermore, even if there is a discharge port that does not discharge, the reliability is achieved by performing the discharge in an interpolated manner from the discharge ports in other rows that are located in the position corresponding to the recording medium conveyance direction L with respect to the discharge port. Will improve. Therefore, the recording apparatus 1000 of the second configuration example is suitable for use in a field such as commercial printing. Similar to the first configuration example, the supply system of the recording apparatus 1000, the buffer tank 1003, and the main tank 1006 are fluidly connected to each liquid ejection head 3. Each liquid discharge head 3 is electrically connected to an electric control unit that transmits power and a discharge control signal to the liquid discharge head 3. In the second configuration example, as in the first configuration example, any of the first and second circulation forms shown in FIGS. 2 and 3 can be used.

(液体吐出ヘッド構造の説明)
第2の構成例での液体吐出ヘッド3の構造について、図19を用いて説明する。図19の(a)は、液体吐出ヘッド3において吐出口が形成された面の側から見た斜視図であり、(b)は(a)とは反対方向から見た斜視図である。液体吐出ヘッド3は、その長手方向に直線上に配列される16個の記録素子基板10を備えており、単一の色の記録液での記録が可能なインクジェット式のライン型液体吐出ヘッドである。液体吐出ヘッド3は、第1の構成例と同様に、液体接続部111、信号入力端子91及び電力供給端子92を備える。しかしながらこの液体吐出ヘッド3は、第1の構成例のものと比べて吐出口列が多いため、液体吐出ヘッド3の両側に信号出力端子91及び電力供給端子92が配置されている。これは記録素子基板10に設けられる配線部で生じる電圧低下や信号伝送遅れを低減のためである。
(Description of liquid discharge head structure)
The structure of the liquid ejection head 3 in the second configuration example will be described with reference to FIG. FIG. 19A is a perspective view of the liquid discharge head 3 viewed from the side where the discharge ports are formed, and FIG. 19B is a perspective view of the liquid discharge head 3 viewed from the opposite direction to FIG. The liquid discharge head 3 includes 16 recording element substrates 10 arranged in a straight line in the longitudinal direction thereof, and is an ink jet type liquid discharge head capable of recording with a single color recording liquid. is there. The liquid ejection head 3 includes a liquid connection portion 111, a signal input terminal 91, and a power supply terminal 92, as in the first configuration example. However, since the liquid discharge head 3 has more discharge port arrays than the first configuration example, the signal output terminal 91 and the power supply terminal 92 are disposed on both sides of the liquid discharge head 3. This is to reduce voltage drop and signal transmission delay that occur in the wiring portion provided on the recording element substrate 10.

図20は、第2の構成例の液体吐出ヘッド3を構成する各部品またはユニットをその機能ごとに分割して示している。各ユニット及び部材の役割や液体吐出ヘッド3内での液体流通の順は、基本的には第1の構成例でのものと同様であるが、第2の構成例では液体吐出ヘッド3の剛性を担保する機能が異なっている。第1の構成例では主として液体吐出ユニット支持部81によって液体吐出ヘッド剛性を担保していたが、第2の構成例の液体吐出ヘッドでは、液体吐出ユニット300に含まれる第2流路部材60によって液体吐出ヘッドの剛性を担保している。第2の構成例での液体吐出ユニット支持部81は、第2流路部材60の両端部側に接続されており、この液体吐出ユニット300は記録装置1000のキャリッジと機械的に結合されて、液体吐出ヘッド3の位置決めを行う。負圧制御ユニット230を備える液体供給ユニット220と電気配線基板90とが、液体吐出ユニット支持部81に結合される。2つの液体供給ユニット220内にはそれぞれフィルタ(不図示)が内蔵されている。第2の構成例では、各負圧制御ユニット230ごとに2通りの圧力の制御を行うようにはなっていない。2つの負圧制御ユニット230の一方に対して高圧側の負圧制御ユニットとして相対的に高い負圧で圧力を制御するようが設定なされ、他方に対して低圧側の負圧制御ユニットとして相対的に低い負圧で圧力を制御するようが設定なされている。図20に示すように液体吐出ヘッド3の長手方向の両端部に、それぞれ、高圧側と低圧側の負圧制御ユニット230を設置した場合、液体吐出ヘッド3の長手方向に延在する共通供給流路211と共通回収流路212とにおける液体の流れが互いに対向する。このようにすると、共通供給流路211と共通回収流路212との間での熱交換が促進されて、これらの共通流路内における温度差が低減されることになる。したがって、共通供給流路211及び共通回収流路212に沿って複数設けられる各記録素子基板10における温度差が付きにくくなり、温度差による記録ムラが生じにくくなるという利点がある。   FIG. 20 shows each component or unit constituting the liquid ejection head 3 of the second configuration example divided for each function. The role of each unit and member and the order of the liquid distribution in the liquid discharge head 3 are basically the same as those in the first configuration example, but the rigidity of the liquid discharge head 3 in the second configuration example. The functions that secure the security are different. In the first configuration example, the liquid discharge head support portion 81 mainly secures the liquid discharge head rigidity. However, in the liquid discharge head of the second configuration example, the second flow path member 60 included in the liquid discharge unit 300 is used. The rigidity of the liquid discharge head is guaranteed. The liquid discharge unit support portion 81 in the second configuration example is connected to both end portions of the second flow path member 60, and the liquid discharge unit 300 is mechanically coupled to the carriage of the recording apparatus 1000, The liquid ejection head 3 is positioned. The liquid supply unit 220 including the negative pressure control unit 230 and the electric wiring board 90 are coupled to the liquid discharge unit support portion 81. Each of the two liquid supply units 220 includes a filter (not shown). In the second configuration example, two types of pressure control are not performed for each negative pressure control unit 230. One of the two negative pressure control units 230 is set so as to control the pressure with a relatively high negative pressure as a high pressure side negative pressure control unit, and the other as a low pressure side negative pressure control unit. It is set to control the pressure with a low negative pressure. As shown in FIG. 20, when the negative pressure control units 230 on the high pressure side and the low pressure side are installed at both ends in the longitudinal direction of the liquid discharge head 3, a common supply flow extending in the longitudinal direction of the liquid discharge head 3. The liquid flows in the channel 211 and the common recovery channel 212 face each other. In this way, heat exchange between the common supply channel 211 and the common recovery channel 212 is promoted, and a temperature difference in these common channels is reduced. Therefore, there is an advantage that a temperature difference in each of the recording element substrates 10 provided along the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 is less likely to occur, and recording unevenness due to the temperature difference is less likely to occur.

次に液体吐出ユニット300の流路構成部材210の詳細について説明する。図20に示すように流路構成部材210は、第1流路部材50及び第2流路部材60を積層したものであり、液体供給ユニット220から供給された記録液などの液体を各吐出モジュール200へと分配する。また流路構成部材210は、吐出モジュール200から還流する液体を液体供給ユニット220へと戻すための回収流路部材として機能する。流路構成部材210の第2流路部材60は、内部に共通供給流路211及び共通回収流路212が形成された部材であるとともに、液体吐出ヘッド3の剛性を主に担うという機能を有する。このため、第2流路部材60の材質としては、記録液などの液体に対する十分な耐食性と高い機械強度を有するものが好ましく、具体的にはステンレス鋼やチタン(Ti)、アルミナなどを好ましく用いることができる。   Next, details of the flow path component 210 of the liquid discharge unit 300 will be described. As shown in FIG. 20, the flow path component 210 is a laminate of the first flow path member 50 and the second flow path member 60, and the liquid such as the recording liquid supplied from the liquid supply unit 220 is discharged to each discharge module. Distribute to 200. Further, the flow path component 210 functions as a recovery flow path member for returning the liquid refluxed from the discharge module 200 to the liquid supply unit 220. The second flow path member 60 of the flow path constituting member 210 is a member in which a common supply flow path 211 and a common recovery flow path 212 are formed, and has a function of mainly responsible for the rigidity of the liquid ejection head 3. . For this reason, the material of the second flow path member 60 is preferably a material having sufficient corrosion resistance against liquids such as recording liquid and high mechanical strength, and specifically, stainless steel, titanium (Ti), alumina, or the like is preferably used. be able to.

次に、図21を用いて、第1流路部材50及び第2流路部材60の詳細を説明する。図21(a)は、第1流路部材50の、吐出モジュール200が取り付けられる側の面を示し、図21(b)は、その裏面であって、第2流路部材60と当接される側の面を示している。第1の構成例とは異なり、第2の構成例における第1流路部材50は、各吐出モジュール200ごとに対応した複数の部材を隣接して配列したものである。このように分割した構造を採用することで、このようなモジュールを複数配列することにより、液体吐出ヘッド3に要求される長さに対応することができるようになる。この構成は、例えば、JIS(日本工業規格)B2サイズ及びそれ以上の寸法に対応した長さの比較的長い液体吐出ヘッドに特に好適に適用できる。図21(a)に示すように、第1流路部材50の連通口51は吐出モジュール200と流体的に連通し、図21(b)に示すように、第1流路部材50の個別連通口53は第2流路部材60の連通口61と流体的に連通する。図21(c)は、第2流路部材60の、第1流路部材50と当接される側の面を示し、図21(d)は、第2流路部材60の厚み方向中央部の断面を示し、図21(e)は、第2流路部材60の、液体供給ユニット220と当接する側の面を示している。第2流路部材60の流路や連通口の機能は、第1の構成例での1色分の記録液に対するものと同様である。第2流路部材60の共通流路溝71は、その一方が図22に示す共通供給流路211であり、他方が共通回収流路212であり、それぞれ、液体吐出ヘッド3の長手方向に沿って一端側から他端側に液体が供給される。この構成例では、第1の構成例とは異なり、共通供給流路211と共通回収流路212での液体の流れる方向は、液体吐出ヘッド3の長手方向に沿って互いに反対方向である。   Next, details of the first flow path member 50 and the second flow path member 60 will be described with reference to FIG. FIG. 21A shows the surface of the first flow path member 50 on the side where the discharge module 200 is attached, and FIG. 21B is the back surface thereof, which is in contact with the second flow path member 60. The surface on the side is shown. Unlike the first configuration example, the first flow path member 50 in the second configuration example has a plurality of members corresponding to each discharge module 200 arranged adjacent to each other. By adopting such a divided structure, it is possible to correspond to the length required for the liquid discharge head 3 by arranging a plurality of such modules. This configuration can be particularly suitably applied to, for example, a relatively long liquid discharge head having a length corresponding to a JIS (Japanese Industrial Standards) B2 size or larger. As shown in FIG. 21 (a), the communication port 51 of the first flow path member 50 is in fluid communication with the discharge module 200. As shown in FIG. 21 (b), the individual communication of the first flow path member 50 is performed. The port 53 is in fluid communication with the communication port 61 of the second flow path member 60. FIG. 21C shows the surface of the second flow path member 60 on the side in contact with the first flow path member 50, and FIG. 21D shows the center part in the thickness direction of the second flow path member 60. FIG. 21E shows the surface of the second flow path member 60 on the side in contact with the liquid supply unit 220. The functions of the flow path and communication port of the second flow path member 60 are the same as those for the recording liquid for one color in the first configuration example. One of the common flow channel grooves 71 of the second flow channel member 60 is a common supply flow channel 211 shown in FIG. 22, and the other is a common recovery flow channel 212, respectively, along the longitudinal direction of the liquid ejection head 3. Thus, the liquid is supplied from one end side to the other end side. In this configuration example, unlike the first configuration example, the liquid flowing directions in the common supply channel 211 and the common recovery channel 212 are opposite to each other along the longitudinal direction of the liquid ejection head 3.

図22は、記録素子基板10と流路構成部材210との間での各流路の接続関係を示している。図21を用いて説明したように、流路構成部材210内には、液体吐出ヘッド3の長手方向に延びる一組の共通供給流路211及び共通回収流路212が設けられている。第2流路部材60の連通口61は、各々の第1流路部材50の個別連通口53と位置を合わせて接続されており、第2流路部材60の連通口72から共通供給流路211を介して第1流路部材50の連通口51へと連通する液体供給流路が形成されている。同様に、第2流路部材60の連通口72から共通回収流路212を介して第1流路部材50の連通口51へと連通する液体供給流路も形成されている。   FIG. 22 shows the connection relationship of each flow path between the recording element substrate 10 and the flow path constituting member 210. As described with reference to FIG. 21, a pair of common supply channel 211 and common recovery channel 212 extending in the longitudinal direction of the liquid ejection head 3 are provided in the channel constituent member 210. The communication port 61 of the second flow path member 60 is connected in alignment with the individual communication port 53 of each first flow path member 50, and is connected to the common supply flow path from the communication port 72 of the second flow path member 60. A liquid supply flow path that communicates with the communication port 51 of the first flow path member 50 via 211 is formed. Similarly, a liquid supply channel that communicates from the communication port 72 of the second channel member 60 to the communication port 51 of the first channel member 50 via the common recovery channel 212 is also formed.

図23は、図22のF−F線における断面を示している。この図に示したように、共通供給流路211は、連通口61、個別連通口53及び連通口51を介して、吐出モジュール200へ接続されている。図23では不図示であるが、別の断面においては、共通回収流路212が同様の経路で吐出モジュール200へ接続されていることは、図22を参照すれば明らかである。第1の構成例と同様に、各吐出モジュール200及び記録素子基板10には、各吐出口13の形成個所である圧力室23に連通する流路が形成されている。供給した液体の一部または全部は、この流路によって、吐出動作を休止している吐出口13に対応する圧力室23を通過して還流できるようになっている。また第1の構成例と同様に、共通供給流路211は高圧側の負圧制御ユニット230と、共通回収流路212は低圧側の負圧制御ユニット230と、それぞれ液体供給ユニット220を介して接続されている。このため、これらの負圧制御ユニット230によって生じる差圧によって、共通供給流路211から記録素子基板10の圧力室23を通過して共通回収流路212へと流れる流れが発生する。   FIG. 23 shows a cross section taken along line FF in FIG. As shown in this figure, the common supply channel 211 is connected to the discharge module 200 via the communication port 61, the individual communication port 53, and the communication port 51. Although not shown in FIG. 23, in another cross section, it is apparent with reference to FIG. 22 that the common recovery channel 212 is connected to the discharge module 200 through a similar route. Similarly to the first configuration example, each ejection module 200 and the recording element substrate 10 are formed with flow paths communicating with the pressure chambers 23 where the ejection ports 13 are formed. A part or all of the supplied liquid can be recirculated through the pressure chamber 23 corresponding to the discharge port 13 where the discharge operation is stopped by this flow path. Similarly to the first configuration example, the common supply channel 211 is connected to the high-pressure side negative pressure control unit 230, and the common recovery channel 212 is connected to the low-pressure side negative pressure control unit 230 via the liquid supply unit 220. It is connected. For this reason, the differential pressure generated by these negative pressure control units 230 generates a flow that flows from the common supply channel 211 to the common recovery channel 212 through the pressure chamber 23 of the recording element substrate 10.

(吐出モジュールの説明)
次に、第2の構成例での吐出モジュール200を説明する。図24(a)は吐出モジュール200の斜視図であり、図24(b)はその分解図である。第1の構成例との差異は、記録素子基板10の複数の吐出口列方向に沿った両辺部(記録素子基板10の各長辺部)に複数の端子16がそれぞれ配置され、それに電気接続されるフレキシブル配線基板40も1つの記録素子基板10あたり2枚配置される点である。これは、記録素子基板10に設けられる吐出口列数が例えば20列であり、第1の構成例の4列よりも大幅に増加しているためである。すなわち、端子16から、吐出口列に対応して設けられる記録素子15までの最大距離を短く抑制して、記録素子基板10内の配線部で生じる電圧低下や信号伝送遅れを低減することを目的としている。また支持部材30の液体連通口31は、記録素子基板10に設けられる全吐出口列を跨るように開口している。その他の点は、第1の構成例におけるものと同様である。
(Description of discharge module)
Next, the discharge module 200 in the second configuration example will be described. 24A is a perspective view of the discharge module 200, and FIG. 24B is an exploded view thereof. The difference from the first configuration example is that a plurality of terminals 16 are respectively arranged on both sides (each long side of the recording element substrate 10) along the plurality of ejection port array directions of the recording element substrate 10, and electrically connected thereto. Two flexible wiring boards 40 are also arranged per recording element board 10. This is because the number of ejection port arrays provided on the recording element substrate 10 is, for example, 20 arrays, which is significantly larger than the 4 arrays in the first configuration example. That is, the object is to reduce the voltage drop and signal transmission delay that occur in the wiring portion in the recording element substrate 10 by suppressing the maximum distance from the terminal 16 to the recording element 15 provided corresponding to the ejection port array. It is said. Further, the liquid communication port 31 of the support member 30 is opened so as to straddle all the ejection port arrays provided in the recording element substrate 10. Other points are the same as those in the first configuration example.

(記録素子基板の構造の説明)
次に、第2の構成例での記録素子基板10の構成について説明する。図25(a)は記録素子基板10の吐出口13が形成される側の面の平面図であり、図25(b)は液体供給路18及び液体回収路19が形成されている部分を示す図であり、図25(c)は図25(a)の裏面にあたる側の平面図である。ここで図25(b)は、図25(c)において記録素子基板10の裏面側に設けられている蓋部材20を除去した状態を示している。図25(b)に示すように、記録素子基板10の裏面側には、吐出口列方向に沿って、液体供給路18と液体回収路19とが交互に設けられている。吐出口列数は第1の構成例よりも大幅に増加しているものの、第1の構成例との本質的な差異は、前述のように端子16が記録素子基板10の吐出口列方向に沿った両辺部に配置されていることである。各吐出口列ごとに一組の液体供給路18及び液体回収路19が設けられていること、蓋部材20に、支持部材30の液体連通口31と連通する開口21が設けられていることなど、基本的な構成は第1の構成例のものと同様である。
(Description of structure of recording element substrate)
Next, the configuration of the recording element substrate 10 in the second configuration example will be described. FIG. 25A is a plan view of the surface of the recording element substrate 10 on the side where the discharge ports 13 are formed, and FIG. 25B shows a portion where the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 are formed. FIG. 25 (c) is a plan view of the side corresponding to the back surface of FIG. 25 (a). Here, FIG. 25B shows a state in which the lid member 20 provided on the back surface side of the recording element substrate 10 in FIG. 25C is removed. As shown in FIG. 25B, the liquid supply paths 18 and the liquid recovery paths 19 are alternately provided on the back surface side of the recording element substrate 10 along the discharge port array direction. Although the number of ejection port arrays is significantly increased as compared with the first configuration example, the essential difference from the first configuration example is that the terminals 16 are arranged in the ejection port array direction of the recording element substrate 10 as described above. It is arranged on both sides along. One set of the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 is provided for each discharge port array, and the opening 21 that communicates with the liquid communication port 31 of the support member 30 is provided in the lid member 20. The basic configuration is the same as that of the first configuration example.

(第3の構成例の説明)
本発明の第3の構成例の液体吐出装置であるインクジェット記録装置とこの記録装置の設けられる液体吐出ヘッド3の構成を説明する。第3の構成例において液体吐出ヘッド3は、JIS B2サイズの被記録媒体に対して1スキャンで記録を行うページワイド型のものである。第3の構成例は第2の構成例と類似している点が多いため、以降の説明においては、主として第2の構成例と異なる部分を説明し、第2の構成例と同様の部分については説明を省略する。
(Description of third configuration example)
An ink jet recording apparatus which is a liquid ejecting apparatus according to a third configuration example of the present invention and a structure of a liquid ejecting head 3 provided with the recording apparatus will be described. In the third configuration example, the liquid ejection head 3 is a page-wide type that performs recording in one scan on a JIS B2 size recording medium. Since the third configuration example is similar in many respects to the second configuration example, in the following description, parts different from the second configuration example will be mainly described, and the same parts as the second configuration example will be described. Will not be described.

(インクジェット記録装置の説明)
図26に本構成例のインクジェット記録装置の模式図を示す。記録装置1000は、液体吐出ヘッド3から被記録媒体に直接記録を行わず、一度、中間転写体(中間転写ドラム1007)に液体を吐出し画像を形成した後に、その画像を被記録媒体2に転写する構成である。記録装置1000では、CMYKの4種類の記録液にそれぞれ対応した4つの単色用の液体吐出ヘッド3が、中間転写ドラム1007に沿って円弧状に配置されている。これによって中間転写体上にフルカラー記録が行われ、その記録画像は、中間転写体上で適切な乾燥状態にされた後、紙搬送ローラー1009によって搬送される被記録媒体2へ、転写部1008において転写される。転写部1008では、中間転写ドラム1007に対して付勢された押圧ローラー1020が設けられており、被記録媒体2が中間転写ドラム1007と押圧ローラー1020によって挟持されつつ搬送されることにより、転写が行われる。第2の構成例での被記録媒体2の搬送系は主にカット紙を意図した水平搬送であったのに対し、本構成例においては本体ロール(不図示)から供給される連続紙にも対応可能である。このようなドラム搬送系では、被記録媒体である紙に対して一定の張力をかけながら搬送することが容易なため、高速記録時においても搬送ジャムが少ない。このため装置の信頼性が向上し、商業印刷などに好適である。第1及び第2の構成例と同様、各液体吐出ヘッド3に対して、記録装置1000の供給系、バッファタンク1003及びメインタンク1006が流体的に接続される。また、それぞれの液体吐出ヘッド3には、液体吐出ヘッド3へ電力及び吐出制御信号を伝送する電気制御部が電気的に接続される。
(Description of inkjet recording apparatus)
FIG. 26 shows a schematic diagram of the ink jet recording apparatus of this configuration example. The recording apparatus 1000 does not perform direct recording on the recording medium from the liquid ejection head 3, and once the liquid is ejected onto the intermediate transfer body (intermediate transfer drum 1007) to form an image, the image is recorded on the recording medium 2. This is a configuration for transferring. In the recording apparatus 1000, four single-color liquid ejection heads 3 respectively corresponding to four types of CMYK recording liquids are arranged in an arc along the intermediate transfer drum 1007. As a result, full-color recording is performed on the intermediate transfer member, and the recorded image is appropriately dried on the intermediate transfer member and then transferred to the recording medium 2 conveyed by the paper conveying roller 1009 in the transfer unit 1008. Transcribed. The transfer unit 1008 is provided with a pressing roller 1020 biased against the intermediate transfer drum 1007, and the recording medium 2 is conveyed while being sandwiched between the intermediate transfer drum 1007 and the pressing roller 1020, thereby transferring the recording medium. Done. The transport system of the recording medium 2 in the second configuration example is a horizontal transport mainly intended for cut paper, whereas in this configuration example, continuous paper supplied from a main body roll (not shown) is also used. It is possible. In such a drum transport system, it is easy to transport the paper, which is a recording medium, while applying a constant tension. Therefore, there is little transport jam even during high-speed recording. For this reason, the reliability of the apparatus is improved and it is suitable for commercial printing and the like. As in the first and second configuration examples, the supply system of the recording apparatus 1000, the buffer tank 1003, and the main tank 1006 are fluidly connected to each liquid ejection head 3. Each liquid discharge head 3 is electrically connected to an electric control unit that transmits power and a discharge control signal to the liquid discharge head 3.

(第4の循環形態の説明)
第3の構成例では、第2の構成例のものと同様に、記録装置1000のタンクと液体吐出ヘッド3との間における液体の循環形態として、図2または図3に示した第1及び第2の循環形態も適用可能であるが、図27に示す循環形態を用いることが好適である。図27に示す第4の循環形態の図3に示す第2の循環形態との主な相違点は、第1循環ポンプ1001,1002及び第2循環ポンプ1004の各々に対し、その循環ポンプの出口と入口を短絡するバイパス弁1010が付加されていることである。バイパス弁1010は、予め設定された圧力を超過する弁を開くように構成されており、バイパス弁1010の上流側の圧力を下げるという機能(第1の機能)を有する。またバイパス弁1010は、記録装置本体の制御基板からの信号によって、任意のタイミングで弁を開閉する機能(第2の機能)も有する。
(Explanation of fourth circulation mode)
In the third configuration example, as in the second configuration example, the liquid circulation form between the tank of the recording apparatus 1000 and the liquid discharge head 3 is the first and second configurations shown in FIG. 2 or FIG. Although the circulation form 2 is also applicable, it is preferable to use the circulation form shown in FIG. The main difference between the fourth circulation mode shown in FIG. 27 and the second circulation mode shown in FIG. 3 is that each of the first circulation pumps 1001, 1002 and the second circulation pump 1004 has an outlet of the circulation pump. And a bypass valve 1010 for short-circuiting the inlet is added. The bypass valve 1010 is configured to open a valve that exceeds a preset pressure, and has a function of reducing the pressure on the upstream side of the bypass valve 1010 (first function). The bypass valve 1010 also has a function (second function) for opening and closing the valve at an arbitrary timing based on a signal from the control board of the recording apparatus main body.

バイパス弁1010の第1の機能により、第1循環ポンプ1001,1002の下流側または第2循環ポンプ1004の上流側の流路に、過剰または過小な圧力が掛かることを抑制することができる。例えば、第1循環ポンプ1001,1002の機能に支障が発生した場合、過剰な流量や圧力が液体吐出ヘッド3に加わる場合がある。それにより液体吐出ヘッド3の吐出口から液体の漏洩が生じたり、液体吐出ヘッド3内の各接合部に破断が生じたりするおそれがある。しかし本構成例のように、第1循環ポンプ1001、1002にバイパス弁1010が追加されていると、過剰な圧力が発生した場合にバイパス弁1010が開くことで各循環ポンプの上流側へと液体経路が開放されるため、上記のようなトラブルを抑制できる。   By the first function of the bypass valve 1010, it is possible to suppress an excessive or excessive pressure from being applied to the flow path on the downstream side of the first circulation pumps 1001 and 1002 or the upstream side of the second circulation pump 1004. For example, when troubles occur in the functions of the first circulation pumps 1001 and 1002, an excessive flow rate or pressure may be applied to the liquid discharge head 3. As a result, liquid may leak from the discharge port of the liquid discharge head 3 or the joints in the liquid discharge head 3 may be broken. However, when the bypass valve 1010 is added to the first circulation pumps 1001 and 1002 as in the present configuration example, when the excessive pressure is generated, the bypass valve 1010 is opened, so that the liquid flows to the upstream side of each circulation pump. Since the route is opened, the above trouble can be suppressed.

また第2の機能により、循環を停止したときには、第1循環ポンプ1001,1002及び第2循環ポンプ1004の停止後に、本体側からの制御信号に基づいて、速やかに全てのバイパス弁1010を開放することができる。これにより、液体吐出ヘッド3の下流部(負圧制御ユニット230から第2循環ポンプ1004までの間)での高い負圧状態(例えば、数〜数十kPa)を短時間に開放することができる。循環ポンプとしてダイヤフラムポンプなど容積型ポンプを使用した場合には、通常、ポンプ内に逆止弁が内蔵されている。しかしながら、バイパス弁1010を開くことで、下流側のバッファタンク1003側からも液体吐出ヘッド3の下流部の圧力開放を行える。上流側からだけでも液体吐出ヘッド3の下流部の圧力開放を行えるが、液体吐出ヘッド3の上流側流路と液体吐出ヘッド3の内部の流路には圧力損失がある。そのため、圧力開放に時間がかかり、過渡的に液体吐出ヘッド3内の共通流路内の圧力が下がり過ぎて、吐出口13に形成されている記録液のメニスカスが破壊される恐れがある。液体吐出ヘッド3の下流側のバイパス弁1010を開くことで、液体吐出ヘッドの下流側の圧力開放が促進されるため、吐出口のメニスカス破壊のリスクが軽減される。   When the circulation is stopped by the second function, all the bypass valves 1010 are quickly opened based on a control signal from the main body side after the first circulation pumps 1001 and 1002 and the second circulation pump 1004 are stopped. be able to. Thereby, a high negative pressure state (for example, several to several tens of kPa) in the downstream portion (between the negative pressure control unit 230 and the second circulation pump 1004) of the liquid discharge head 3 can be released in a short time. . When a positive displacement pump such as a diaphragm pump is used as the circulation pump, a check valve is usually built in the pump. However, by opening the bypass valve 1010, the pressure in the downstream portion of the liquid discharge head 3 can be released also from the buffer tank 1003 side on the downstream side. Although the pressure in the downstream portion of the liquid discharge head 3 can be released only from the upstream side, there is a pressure loss in the upstream flow path of the liquid discharge head 3 and the flow path inside the liquid discharge head 3. For this reason, it takes time to release the pressure, and the pressure in the common flow path in the liquid discharge head 3 may drop excessively, and the meniscus of the recording liquid formed in the discharge port 13 may be destroyed. By opening the bypass valve 1010 on the downstream side of the liquid discharge head 3, the pressure release on the downstream side of the liquid discharge head is promoted, so that the risk of meniscus destruction of the discharge port is reduced.

(液体吐出ヘッド構造の説明)
第3の構成例での液体吐出ヘッド3の構造について、図28及び図28を用いて説明する。図28(a),(b)は、それぞれ、液体吐出ヘッド3の斜視図及び分解斜視図である。液体吐出ヘッド3は、その長手方向に直線状(インライン)に配列される36個の記録素子基板10を備え、1色の液体で記録を行うインクジェット式のページワイド型の記録ヘッドである。液体吐出ヘッド3は、第2の構成例と同様に、信号入力端子91及び電力供給端子92を備える他、ヘッドの長手側面を保護するシールド板132が設けられている。
(Description of liquid discharge head structure)
The structure of the liquid ejection head 3 in the third configuration example will be described with reference to FIGS. 28A and 28B are a perspective view and an exploded perspective view of the liquid discharge head 3, respectively. The liquid discharge head 3 is an ink-jet page-wide recording head that includes 36 recording element substrates 10 arranged in a straight line (in-line) in the longitudinal direction and performs recording with one color liquid. Similar to the second configuration example, the liquid ejection head 3 includes a signal input terminal 91 and a power supply terminal 92, and a shield plate 132 that protects the longitudinal side surface of the head.

図28(b)では、液体吐出ヘッド3を構成する各部品またはユニットがその機能ごとに分割されて表示されている(ただしシールド板132は不図示)。各ユニット及び各部材の役割や、液体吐出ヘッド3内の液体流通の順は第2の構成例と同様である。第2の構成例との主な相違点は、電気配線基板90が複数に分割されて配置されていること、負圧制御ユニット230の位置、及び第1流路部材50の形状である。本構成例のように、例えばJIS B2サイズの被記録媒体に対応した長さを有する液体吐出ヘッド3の場合、液体吐出ヘッド3の使用電力が大きいため、8枚の電気配線基板90が設けられる。各々の電気配線基板90は、液体吐出ユニット支持部81に取り付けられた長尺の電気配線基板支持部82の両側面に4枚ずつ取り付けられる。   In FIG. 28B, each component or unit constituting the liquid ejection head 3 is divided and displayed for each function (however, the shield plate 132 is not shown). The role of each unit and each member and the order of liquid circulation in the liquid discharge head 3 are the same as in the second configuration example. The main differences from the second configuration example are that the electrical wiring board 90 is divided and arranged, the position of the negative pressure control unit 230, and the shape of the first flow path member 50. For example, in the case of the liquid discharge head 3 having a length corresponding to a recording medium of JIS B2 size as in this configuration example, since the power consumption of the liquid discharge head 3 is large, eight electric wiring boards 90 are provided. . Each of the electrical wiring boards 90 is attached to each side surface of the long electrical wiring board support part 82 attached to the liquid discharge unit support part 81 by four.

図29(a)は、液体吐出ユニット300、液体供給ユニット220及び負圧制御ユニット230を備える液体吐出ヘッド3の側面図、図29(b)は、液体の流れを示す概略図、図29(c)は図29(a)のG−G線における断面を示す斜視図である。理解を容易にするために、一部の構成は簡略化している。また、図29(b)では記録素子基板10は下向きに描かれているが、図29(c)では記録素子基板10は上向きに描かれている。   FIG. 29A is a side view of the liquid discharge head 3 including the liquid discharge unit 300, the liquid supply unit 220, and the negative pressure control unit 230. FIG. 29B is a schematic view illustrating the flow of the liquid. FIG. 30 c is a perspective view showing a cross section taken along line GG in FIG. In order to facilitate understanding, some configurations are simplified. In FIG. 29B, the recording element substrate 10 is drawn downward, but in FIG. 29C, the recording element substrate 10 is drawn upward.

液体供給ユニット220内には液体接続部111とフィルタ221が設けられるとともに、負圧制御ユニット230が液体供給ユニット220の下方に一体化して形成されている。これによって負圧制御ユニット230と記録素子基板10との高さ方向の距離が、第2の構成例に比べて短くなっている。この構成により、液体供給ユニット220内の流路接続部の数が減り、記録液の漏洩に対する信頼性が向上するだけでなく、部品点数や組み立て工程数も低減できるという利点がある。また負圧制御ユニット230と吐出口が形成される面とにおける水頭差が相対的に小さくなるので、図26に示すような、水平面に対する傾斜角度が液体吐出ヘッド3ごとに異なるような記録装置へ好適に適応できる。水頭差を小さくできるため、複数の液体吐出ヘッド3を異なる傾斜角で用いても、それぞれの記録素子基板10の吐出口に加わる負圧差を低減できる。またこの構成は、負圧制御ユニット230と記録素子基板10との間の距離が小さくなることでその間の流れ抵抗も小さくなるので、液体の流量変化による圧損差も小さくなり、より安定な負圧制御が行える点でも好ましい。   A liquid connection unit 111 and a filter 221 are provided in the liquid supply unit 220, and a negative pressure control unit 230 is integrally formed below the liquid supply unit 220. As a result, the distance in the height direction between the negative pressure control unit 230 and the recording element substrate 10 is shorter than that in the second configuration example. This configuration has the advantage that not only the number of flow path connection portions in the liquid supply unit 220 is reduced and the reliability against leakage of the recording liquid is improved, but also the number of parts and the number of assembly steps can be reduced. Further, since the water head difference between the negative pressure control unit 230 and the surface on which the discharge port is formed becomes relatively small, a recording apparatus in which the inclination angle with respect to the horizontal plane is different for each liquid discharge head 3 as shown in FIG. It can be suitably adapted. Since the water head difference can be reduced, even if the plurality of liquid discharge heads 3 are used at different inclination angles, the negative pressure difference applied to the discharge ports of the respective recording element substrates 10 can be reduced. In addition, since the distance between the negative pressure control unit 230 and the recording element substrate 10 is reduced, the flow resistance therebetween is also reduced, so that the pressure loss difference due to the change in the flow rate of the liquid is reduced, and a more stable negative pressure is obtained. It is also preferable in that control can be performed.

図27では説明を簡略化するために共通供給流路211と共通回収流路212の流れを同じ方向で示しているが、図29(b)は、液体吐出ヘッド3の各構成部品内での実際の液体の流れを示している。長尺状の第2流路部材60内には、液体吐出ヘッド3の長手方向に伸びる一組の共通供給流路211及び共通回収流路212が設けられている。共通供給流路211及び共通回収流路212は互いに対向する方向に液体が流れるように構成されており、それぞれの流路の上流側にはフィルタ221が設けられ、接続部111等から侵入する異物をトラップする。このように共通供給流路211及び共通回収流路212に互いに対向する方向で液体を流すことは、液体吐出ヘッド3内の長手方向における温度勾配を軽減する点で好ましい。   In FIG. 27, the flow of the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 are shown in the same direction for the sake of simplicity, but FIG. 29B shows the flow in each component of the liquid ejection head 3. The actual liquid flow is shown. A pair of common supply channel 211 and common recovery channel 212 extending in the longitudinal direction of the liquid discharge head 3 are provided in the long second channel member 60. The common supply flow channel 211 and the common recovery flow channel 212 are configured such that liquid flows in directions opposite to each other, and a filter 221 is provided on the upstream side of each flow channel, and foreign matter entering from the connection portion 111 or the like. Trap. In this way, it is preferable to cause the liquid to flow through the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 in a direction opposite to each other in terms of reducing a temperature gradient in the longitudinal direction in the liquid discharge head 3.

共通供給流路211及び共通回収流路212の下流側には、それぞれ負圧制御ユニット230が接続されている。また、共通供給流路211の途中には複数の個別供給流路213への分岐部があり、共通回収流路212の途中には複数の個別回収流路214への分岐部がある。個別供給流路213及び個別回収流路214は、いずれも、複数の第1流路部材50の各々の内部に形成されており、記録素子基板10の裏面に設けられた蓋部材20の開口21(図25(c)参照)と連通している。   Negative pressure control units 230 are connected to the downstream sides of the common supply channel 211 and the common recovery channel 212, respectively. Further, there are branches to the plurality of individual supply channels 213 in the middle of the common supply channel 211, and there are branches to the plurality of individual recovery channels 214 in the middle of the common recovery channel 212. Each of the individual supply channel 213 and the individual recovery channel 214 is formed inside each of the plurality of first channel members 50, and the opening 21 of the lid member 20 provided on the back surface of the recording element substrate 10. (See FIG. 25 (c)).

図29(b)においてHとLで示した負圧制御ユニット230は、それぞれ、相対的に高(H)、低(L)の負圧で、当該負圧制御ユニット230よりも上流側の圧力を制御するように設定された背圧型圧力調整機構で構成されている。共通供給流路211は負圧制御ユニット230(高圧側)と接続され、共通回収流路212は負圧制御ユニット230(低圧側)と接続されており、それにより共通供給流路211と共通回収流路212の間に差圧が発生する。この差圧によって、記録液などの液体が、共通供給流路211から個別供給流路213、記録素子基板10内の吐出口13(圧力室23)、個別回収流路2134を順に通過して共通回収流路212へと流れる。   The negative pressure control units 230 indicated by H and L in FIG. 29B are relatively high (H) and low (L) negative pressures, respectively, and are upstream of the negative pressure control unit 230. It is constituted by a back pressure type pressure adjusting mechanism set so as to control. The common supply flow path 211 is connected to the negative pressure control unit 230 (high pressure side), and the common recovery flow path 212 is connected to the negative pressure control unit 230 (low pressure side), whereby the common supply flow path 211 and the common recovery flow path are shared. A differential pressure is generated between the flow paths 212. Due to this differential pressure, a liquid such as a recording liquid passes through the common supply channel 211, the individual supply channel 213, the discharge port 13 (pressure chamber 23) in the recording element substrate 10, and the individual recovery channel 2134 in order. It flows to the recovery channel 212.

図29(c)に示すように本構成例においては、個々の吐出モジュール200は、第1流路部材50、記録素子基板10及びフレキシブル配線基板40から構成されている。本構成例においては第2の構成例で説明した支持部材30(図23)が設けられておらず、蓋部材20を備える記録素子基板10が、直接、第1流路部材50に接合されている。第2流路部材に設けられる共通供給流路211は、その上面に形成される連通口61から、第1流路部材50の下面に形成される個別連通口53を介して、個別供給流路213に供給される。その後液体は、圧力室23を経由して個別回収流路214、個別連通口53、連通口61を順に経由して共通回収流路212へと回収される。   As shown in FIG. 29 (c), in the present configuration example, each discharge module 200 includes the first flow path member 50, the recording element substrate 10, and the flexible wiring substrate 40. In this configuration example, the support member 30 (FIG. 23) described in the second configuration example is not provided, and the recording element substrate 10 including the lid member 20 is directly joined to the first flow path member 50. Yes. The common supply flow channel 211 provided in the second flow channel member is connected to the individual supply flow channel from the communication port 61 formed on the upper surface thereof through the individual communication port 53 formed on the lower surface of the first flow channel member 50. 213 is supplied. Thereafter, the liquid is recovered to the common recovery channel 212 via the pressure chamber 23 and the individual recovery channel 214, the individual communication port 53, and the communication port 61 in this order.

ここでは、図23に示した第2の構成例とは異なり、第1流路部材50の下面(第2流路部材60側の面)にある個別連通口53は、第2流路部材50の上面に形成される連通口61に対して十分大きな開口となっている。この構成により、吐出モジュール200を第2流路部材60上に取り付ける際に位置がずれた場合であっても、第1流路部材50と第2流路部材60との間で確実に流体連通が行わるようになり、ヘッド製造時の歩留まりが向上しコストダウンが図られる。   Here, unlike the second configuration example shown in FIG. 23, the individual communication port 53 on the lower surface (the surface on the second flow channel member 60 side) of the first flow channel member 50 is provided on the second flow channel member 50. The opening is sufficiently large with respect to the communication port 61 formed on the upper surface of the. This configuration ensures fluid communication between the first flow path member 50 and the second flow path member 60 even when the position is shifted when the discharge module 200 is mounted on the second flow path member 60. As a result, the yield in manufacturing the head is improved and the cost is reduced.

(第1の実施形態)
以下、上述したような液体吐出装置あるいは液体吐出ヘッドにおいて、圧力室への液体の再充填を迅速に行うことができる、本発明に基づく構成を説明する。図30は、本発明の第1の実施形態の液体吐出ヘッドの構成を示すものであって、(a)は被記録媒体2と液体吐出ヘッド3との関係を示す図であり、(b)は(a)の破線で囲った部分における記録素子基板10の拡大透視図である。図30に示した液体吐出ヘッド3では、図1乃至図29に示した構成における流路構成部材210が、液体吐出ヘッド3の全長(図示X方向の長さ)に相当する長さを有する一体化された部材として構成されている。そして液体を吐出するエネルギーを発生する複数の記録素子が高密度に配置された4個の記録素子基板10が、流路構成部材210上に、支持部材30(図30には不図示)を介して液体吐出ヘッド3の短手方向に互い違いにずれながら長手方向に配置している。これによって長尺な1つの液体吐出ヘッドが構成されている。隣接する2つの記録素子基板10の間には、互いに重複する領域が設けられており、この領域を設けることによって被記録媒体2に対する記録の観点からは吐出口が隙間なく配置されるようになっている。液体吐出ヘッド3の長手方向とは直交する方向に被記録媒体2を液体吐出ヘッド3に対して相対的に移動させることにより、被記録媒体2上に画像などの記録を形成できるようになっている。ここでは記録素子基板10を互い違いに配置しているが、図1乃至図29に示したように複数の記録素子基板10が一直線上に配置した液体吐出ヘッドに対しても本発明を適用することができる。記録素子基板10の表面には複数列の吐出口列14が形成されており、各吐出口列14の延びる方向は、液体吐出ヘッド3の長手方向となっている。図30には示されていないが、この液体吐出ヘッド3においても、図1乃至図29に示したものと同様に、液体供給ユニット及び負圧制御ユニットが設けられている。
(First embodiment)
Hereinafter, in the liquid discharge apparatus or the liquid discharge head as described above, a configuration based on the present invention that can quickly refill a pressure chamber with a liquid will be described. FIG. 30 shows the configuration of the liquid discharge head according to the first embodiment of the present invention. FIG. 30A shows the relationship between the recording medium 2 and the liquid discharge head 3, and FIG. FIG. 4 is an enlarged perspective view of the recording element substrate 10 in a portion surrounded by a broken line in FIG. In the liquid ejection head 3 shown in FIG. 30, the flow path component 210 in the configuration shown in FIGS. 1 to 29 has a length corresponding to the entire length (length in the X direction in the drawing) of the liquid ejection head 3. It is comprised as a formed member. Then, four recording element substrates 10 on which a plurality of recording elements that generate energy for ejecting liquid are arranged at high density are disposed on the flow path component member 210 via a support member 30 (not shown in FIG. 30). Thus, the liquid ejection heads 3 are arranged in the longitudinal direction while being alternately shifted in the lateral direction. Thus, one long liquid discharge head is configured. An overlapping area is provided between two adjacent recording element substrates 10, and by providing this area, the discharge ports are arranged without gaps from the viewpoint of recording on the recording medium 2. ing. By moving the recording medium 2 relative to the liquid ejection head 3 in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the liquid ejection head 3, recording such as an image can be formed on the recording medium 2. Yes. Here, the recording element substrates 10 are arranged alternately, but the present invention is also applied to a liquid discharge head in which a plurality of recording element substrates 10 are arranged in a straight line as shown in FIGS. Can do. A plurality of ejection port arrays 14 are formed on the surface of the recording element substrate 10, and the direction in which each ejection port array 14 extends is the longitudinal direction of the liquid ejection head 3. Although not shown in FIG. 30, the liquid discharge head 3 is also provided with a liquid supply unit and a negative pressure control unit, similar to those shown in FIGS.

図31は、第1の実施形態の液体吐出ヘッド3における記録素子基板10を示す図であって、特に吐出口13や記録素子15の形成領域を詳細に示している。図31において(a)は、記録素子基板10の拡大透視平面図であり、(b)は(a)のA−A’線での断面図である。ここでは説明のために、1列の吐出口列14の端部近傍の構成が示されている。図1乃至図29に示したものと同様に、吐出口形成部材12には複数の吐出口13が貫通孔として一列に形成されており、記録素子基板10の基板本体11の一方の面には、各吐出口13に対応して吐出口13に対向するように記録素子15が設けられている。基板本体11には複数の記録素子15が設けられているが、隣接する記録素子15の間には、記録素子15より長い隔壁22が設けられている。相互に隣接する隔壁22と基板本体11の表面と吐出口形成部材12に囲まれた空間が流路となっており、この流路のうち、記録素子15と吐出口13とによって囲まれた部分が圧力室23となっている。したがって、1つの圧力室23には1つの記録素子15と1つの吐出口13とが対応することになる。記録素子15は、例えば、液体を加熱して気泡を生じさせるヒータである。この液体吐出ヘッド3では、ヒータによる加熱によって生じた気泡の撃力によって記録液などの液体を吐出口13から吐出させ、被記録媒体2に着弾させることにより、記録を行うことができる。   FIG. 31 is a diagram showing the recording element substrate 10 in the liquid ejection head 3 of the first embodiment, and particularly shows the formation region of the ejection port 13 and the recording element 15 in detail. 31A is an enlarged perspective plan view of the recording element substrate 10, and FIG. 31B is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of FIG. Here, for the sake of explanation, the configuration in the vicinity of the end portion of one discharge port array 14 is shown. 1 to 29, the discharge port forming member 12 has a plurality of discharge ports 13 formed in a row as through-holes on one surface of the substrate body 11 of the recording element substrate 10. The recording elements 15 are provided so as to face the discharge ports 13 corresponding to the respective discharge ports 13. A plurality of recording elements 15 are provided on the substrate body 11, but a partition wall 22 longer than the recording elements 15 is provided between adjacent recording elements 15. A space surrounded by the partition wall 22 adjacent to each other, the surface of the substrate body 11 and the discharge port forming member 12 is a flow channel, and a portion of the flow channel surrounded by the recording element 15 and the discharge port 13. Is the pressure chamber 23. Therefore, one recording element 15 and one ejection port 13 correspond to one pressure chamber 23. The recording element 15 is, for example, a heater that generates bubbles by heating a liquid. In the liquid discharge head 3, recording can be performed by discharging a liquid such as a recording liquid from the discharge port 13 and landing on the recording medium 2 by the impact of bubbles generated by heating by the heater.

図31に示す構成では複数の圧力室23が吐出口列14の方向に沿って一列に並んでいることになるが、圧力室23の列の図示右側の領域には、基板本体11の他方の面に形成されている液体供給路18に連通する供給口17aが設けられている。同様に圧力室23の列の図示左側には、基板本体11の他方の面に形成されている液体回収路19に連通する回収口17bが設けられている。供給口17a及び回収口17bは、いずれも、基板本体11を貫通する貫通流路であって、2個の圧力室23あたり1個の割合で吐出口列の方向に複数配置している。図31では、相互に隣接する隔壁22と基板本体11の表面と吐出口形成部材12とに囲まれて形成された流路のうち、圧力室23から見て供給口17a側の部分が符号27aで示され、圧力室23から見て回収口17b側の部分が符号27bで示されている。   In the configuration shown in FIG. 31, the plurality of pressure chambers 23 are arranged in a line along the direction of the discharge port array 14. A supply port 17a communicating with the liquid supply path 18 formed on the surface is provided. Similarly, on the left side of the row of the pressure chambers 23 in the drawing, a recovery port 17 b that communicates with the liquid recovery path 19 formed on the other surface of the substrate body 11 is provided. Each of the supply port 17 a and the recovery port 17 b is a through channel that penetrates the substrate body 11, and a plurality of supply ports 17 a and recovery ports 17 b are arranged in the direction of the discharge port array at a rate of one per two pressure chambers 23. In FIG. 31, among the flow paths formed by being surrounded by the partition walls 22 adjacent to each other, the surface of the substrate body 11 and the discharge port forming member 12, the portion on the supply port 17a side as viewed from the pressure chamber 23 is denoted by reference numeral 27a. The portion on the recovery port 17b side when viewed from the pressure chamber 23 is indicated by reference numeral 27b.

図32は、記録素子基板10の全体構成を説明する図であって、(a)は記録素子基板10の透視平面図、(b)は(a)のA−A’線での断面図、(c)は(a)のB−B’線での断面図である。図33は、基板本体11及び蓋部材20を説明する図であって、(a)は基板本体11及び蓋部材20の側面図、(b)は基板本体11の第1の面の平面図、(c)は(a)のA−A’線での矢視図、(d)は蓋部材20側から見た平面図である。なお図32(b)では、説明のため、吐出口形成部材12は示されていない。本実施形態の液体吐出ヘッド3においても、上述のものと同様に、記録素子基板10の基板本体11には、記録素子15が形成される面すなわち第1の面36と反対側となる面(第2の面)に、液体供給路18及び液体回収路19が設けられている。液体供給路18及び液体回収路19は、吐出口列14の方向に延びて基板本体11の第2の面に溝状に形成されている。さらに基板本体11の第2の面には、蓋部材20が取り付けられ、蓋部材20により液体供給路18及び液体回収路19は蓋をされている。図1乃至図29に示したものと同様に、不図示の支持部材を介して液体供給路18に液体を供給し、液体回収路19から液体を回収するために、開口が設けられている。ここではこれらの開口のうち液体供給路18に連通する開口を供給側開口21aと呼び、液体回収路19に連通する開口を回収側開口21bと呼ぶ。供給側開口21a及び回収側開口21bは、液体供給路18及び液体回収路19に対し、それぞれ複数個設けられている。ここで示したものでは、記録素子15の列が4列設けられており、これに対応して基板本体11には4本の液体供給路18と4本の液体回収路19とが交互に配置している。そして各液体供給路18に設けられる供給側開口21aの数は、その液体供給路18に連通する供給口17aの数よりも少ない。同様に、液体回収路19に設けられる回収側開口21bの数は、その液体回収路19に連通する回収口17bの数よりも少ない。また、供給側開口21a及び回収側開口21bの位置は、いずれも液体供給路18及び液体回収路19の吐出口列方向での端部よりも内側となっており、これにより記録素子基板10の大きさを抑えることが可能となっている。より具体的には、供給側開口21aは、液体供給路18において吐出口列の延在方向における両方の末端にそれぞれ対応する供給口17aよりも、液体供給路18の長さ方向の中心側に設けられている。回収側開口21bの位置も同様である。   32A and 32B are diagrams for explaining the overall configuration of the recording element substrate 10, where FIG. 32A is a perspective plan view of the recording element substrate 10, and FIG. 32B is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. (C) is sectional drawing in the BB 'line of (a). FIG. 33 is a diagram for explaining the substrate body 11 and the lid member 20, where (a) is a side view of the substrate body 11 and the lid member 20, and (b) is a plan view of the first surface of the substrate body 11, (C) is an arrow view in the AA 'line of (a), (d) is the top view seen from the cover member 20 side. In addition, in FIG.32 (b), the discharge port formation member 12 is not shown for description. Also in the liquid ejection head 3 of the present embodiment, the surface of the substrate body 11 of the recording element substrate 10 on which the recording element 15 is formed, that is, the surface opposite to the first surface 36 (like the above-described one). A liquid supply path 18 and a liquid recovery path 19 are provided on the second surface. The liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 extend in the direction of the ejection port array 14 and are formed in a groove shape on the second surface of the substrate body 11. Further, a lid member 20 is attached to the second surface of the substrate body 11, and the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 are covered by the lid member 20. Similarly to those shown in FIGS. 1 to 29, an opening is provided for supplying the liquid to the liquid supply path 18 via a support member (not shown) and recovering the liquid from the liquid recovery path 19. Here, of these openings, the opening communicating with the liquid supply path 18 is referred to as a supply side opening 21a, and the opening communicating with the liquid recovery path 19 is referred to as a recovery side opening 21b. A plurality of supply side openings 21 a and recovery side openings 21 b are provided for the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19, respectively. In this example, four rows of recording elements 15 are provided, and correspondingly, four liquid supply paths 18 and four liquid recovery paths 19 are alternately arranged in the substrate body 11. doing. The number of supply side openings 21 a provided in each liquid supply path 18 is smaller than the number of supply ports 17 a communicating with the liquid supply path 18. Similarly, the number of recovery side openings 21 b provided in the liquid recovery path 19 is smaller than the number of recovery ports 17 b communicating with the liquid recovery path 19. Further, the positions of the supply side opening 21 a and the recovery side opening 21 b are both inside the ends of the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 in the discharge port array direction. It is possible to reduce the size. More specifically, the supply side opening 21a is closer to the center in the longitudinal direction of the liquid supply path 18 than the supply ports 17a respectively corresponding to both ends in the extending direction of the discharge port array in the liquid supply path 18. Is provided. The same applies to the position of the collection side opening 21b.

次にこの液体吐出ヘッド3における、記録液などの液体の流れについて説明する。図1乃至図29に示したものと同様に、流路構成部材210内には共通供給流路211及び共通回収流路212が設けられている。共通供給流路211から分流した液体は、支持部材30の液体連通口31から供給側開口21a介して液体供給路18内に入り、液体供給路18内を吐出口列方向に流れながら、貫通流路である供給口17a、流路27aを経て圧力室23に入る。供給側開口21aの数は供給口17aの数よりも少ないから、1つの供給側開口21aからは液体供給路18を介して複数の供給口17aに液体が供給されることになる。そして圧力室23で吐出されなかった液体は、流路27b、貫通流路である回収口17bを経て液体回収路19に入る。液体回収路19では、複数の回収口17bからの液体が合流し、合流した液体は回収側開口21bから液体連通口31を経て共通回収流路212に合流する。液体の流れは、図31(b)において矢印で示されている。この液体吐出ヘッド3でも液体吐出装置との間で記録液などの液体を循環する構成となっており、吐出口13からの溶媒の気化に伴う液体の増粘を抑制し、記録品位の低下を防ぐことができる。   Next, the flow of a liquid such as a recording liquid in the liquid discharge head 3 will be described. Similar to those shown in FIGS. 1 to 29, a common supply channel 211 and a common recovery channel 212 are provided in the channel component 210. The liquid diverted from the common supply flow path 211 enters the liquid supply path 18 from the liquid communication port 31 of the support member 30 through the supply side opening 21a, and flows through the liquid supply path 18 in the direction of the discharge port array. It enters the pressure chamber 23 through the supply port 17a and the flow path 27a which are paths. Since the number of the supply side openings 21a is smaller than the number of the supply ports 17a, the liquid is supplied from one supply side opening 21a to the plurality of supply ports 17a through the liquid supply path 18. The liquid that has not been discharged in the pressure chamber 23 enters the liquid recovery path 19 through the flow path 27b and the recovery port 17b that is a through flow path. In the liquid recovery path 19, the liquids from the plurality of recovery ports 17 b merge, and the merged liquid merges from the recovery side opening 21 b through the liquid communication port 31 to the common recovery channel 212. The liquid flow is indicated by arrows in FIG. The liquid discharge head 3 is also configured to circulate a liquid such as a recording liquid between the liquid discharge apparatus and suppresses the increase in the viscosity of the liquid accompanying the vaporization of the solvent from the discharge port 13, thereby reducing the recording quality. Can be prevented.

上述したような液体吐出ヘッド3において、多数の吐出口13から一度に連続して液滴を吐出させる場合、基板本体11の第2の面に形成された液体供給路18に大量の液体が流れることとなる。これにより、液体供給路18と貫通流路である供給口17aとにおいて圧力損失が発生する。吐出口13から吐出を行った際には吐出された量に相当する液体を圧力室23に対して充填しなければならないが、ここで述べた圧力損失が大きいと、圧力室23への再充填速度が遅くなる。再充填が遅いと、連続吐出を行ったときに1回の吐出当たりの吐出液滴の体積が減少し、さらにはミストと呼ばれる微小液滴が多数発生するようになる。その結果、被記録媒体2に形成される記録の濃度が薄くなったり、あるいは、液体吐出装置の内部がミストで汚染されたりするようになる。以下に示すように本発明者らの考察によれば、圧力損失が5000Paを超えると、記録液を吐出して被記録媒体2の表面に画像などの記録を形成した場合に、記録濃度の希薄化が顕著に視認されるようになった。ここでいう圧力損失とは、吐出による記録液の流れがある状態での圧力損失である。つまり、吐出口13から液体を吐出後、圧力室23に液体が充填される過程で、液体供給路18内の液体が流動している状態における圧力損失のことを示す。より具体的には、液体供給路18での圧力損失と供給口17aでの圧力損失との和P1、すなわち合成圧力損失のことである。液体供給路18での圧力損失とは、蓋部材20に形成された供給側開口21aから、その供給側開口21aから供給を受けることになっている供給口17aのうち最遠のものまでの液体供給路18での圧力損失である。供給側開口21aは複数設けられるから、供給側開口21aごとにここでいう合成圧力損失が異なる場合があるが、その場合は、それらの合成圧力損失のうちの最大のものを考える。   In the liquid ejection head 3 as described above, when droplets are ejected continuously from a large number of ejection ports 13, a large amount of liquid flows through the liquid supply path 18 formed on the second surface of the substrate body 11. It will be. Thereby, pressure loss occurs in the liquid supply path 18 and the supply port 17a which is a through-flow path. When discharging from the discharge port 13, the liquid corresponding to the discharged amount must be filled into the pressure chamber 23. If the pressure loss described here is large, the pressure chamber 23 is refilled. The speed is slow. If the refilling is slow, the volume of discharged droplets per discharge is reduced when continuous discharge is performed, and a large number of minute droplets called mist are generated. As a result, the density of recording formed on the recording medium 2 becomes thin, or the inside of the liquid ejecting apparatus is contaminated with mist. As described below, according to the considerations of the present inventors, when the pressure loss exceeds 5000 Pa, the recording density is low when recording such as an image is formed on the surface of the recording medium 2 by discharging the recording liquid. Has become noticeable. The pressure loss referred to here is a pressure loss in a state where there is a flow of recording liquid due to ejection. That is, it indicates a pressure loss in a state where the liquid in the liquid supply path 18 is flowing in the process in which the liquid is filled in the pressure chamber 23 after the liquid is discharged from the discharge port 13. More specifically, it is the sum P1 of the pressure loss at the liquid supply path 18 and the pressure loss at the supply port 17a, that is, the combined pressure loss. The pressure loss in the liquid supply path 18 refers to the liquid from the supply side opening 21a formed in the lid member 20 to the farthest supply port 17a that is to be supplied from the supply side opening 21a. This is a pressure loss in the supply path 18. Since a plurality of supply side openings 21a are provided, the combined pressure loss referred to here may differ for each supply side opening 21a. In this case, the largest one of these combined pressure losses is considered.

本発明者らは、合成圧力損失と記録品位との関係について実験を行った。基板本体11に溝として形成される液体供給路18の幅を変えると圧力損失が変化するから、液体供給路18の幅が異なる複数の記録素子基板10を作成し、これらの記録素子基板10を用いて液体吐出ヘッド3を作成した。そして、これらの液体吐出ヘッド3を用い、記録素子15を駆動して液滴を吐出する周波数すなわち吐出周波数を変えて吐出を行い、被記録媒体2上に記録を形成し、記録品位を評価した。結果を図34に示す。図34において、「〇」は記録濃度の希薄化が目立たなかった条件を示し、「×」は画像濃度の希薄化が顕著だった条件を示している。吐出周波数にもよるが、合成圧力損失が5000Paを超えるところから記録濃度の希薄化が顕著になることが分かった。そこで本実施形態では、液体を吐出するときにおける液体供給路18での圧力損失と貫通流路である供給口17aでの圧力損失との合計である合成圧力損失を5000Pa以下に抑えるようにする。液体供給路18での圧力損失は供給側開口21aと供給口17aとの位置関係に応じて変化し得る。そこでより具体的には、任意の供給側開口21aからその供給側開口21aから最も離れた位置にある供給口17aまでの液体供給路18での液体の圧力損失と、供給口17aでの液体の圧力損失と、の和P1が5000Pa以下になるようにする。これにより、圧力室23への記録液などの液体の再充填を速やかに行うことができて、記録品位の低下を防止することができる。合成圧力損失は、好ましくは4000Pa以下に抑え、さらに好ましくは、3000Pa以下に抑える。   The inventors conducted experiments on the relationship between the combined pressure loss and the recording quality. When the width of the liquid supply path 18 formed as a groove in the substrate main body 11 is changed, the pressure loss changes. Therefore, a plurality of recording element substrates 10 having different widths of the liquid supply path 18 are created, and these recording element substrates 10 are formed. The liquid discharge head 3 was produced using this. Then, using these liquid discharge heads 3, the recording element 15 is driven to discharge the droplets at different frequencies, that is, the discharge frequencies are discharged to form a record on the recording medium 2, and the recording quality is evaluated. . The results are shown in FIG. In FIG. 34, “◯” indicates a condition in which the recording density is not thinned, and “x” indicates a condition in which the image density is significantly thinned. Although it depends on the ejection frequency, it has been found that the recording density is significantly diminished when the combined pressure loss exceeds 5000 Pa. Therefore, in the present embodiment, the combined pressure loss, which is the sum of the pressure loss in the liquid supply path 18 and the pressure loss in the supply port 17a, which is a through flow path when discharging liquid, is suppressed to 5000 Pa or less. The pressure loss in the liquid supply path 18 can change according to the positional relationship between the supply side opening 21a and the supply port 17a. Therefore, more specifically, the pressure loss of the liquid in the liquid supply path 18 from the arbitrary supply side opening 21a to the supply port 17a farthest from the supply side opening 21a, and the liquid at the supply port 17a. The sum P1 of the pressure loss is set to 5000 Pa or less. Thereby, refilling of the liquid such as the recording liquid into the pressure chamber 23 can be performed quickly, and the deterioration of the recording quality can be prevented. The combined pressure loss is preferably suppressed to 4000 Pa or less, more preferably 3000 Pa or less.

合成圧力損失を5000Pa以下に抑えるためには、液体供給路18及び供給口17aの断面積を大きくすればよい。しかしながらこれらの断面積をむやみに大きくすると、記録素子基板10のサイズが大きくなってコスト上昇の原因となる。特に、液体供給路18の幅を広げると、吐出口列の方向に直交する方向での記録素子基板10の幅が大きくなる。そこで、基板本体11に対して溝として形成される液体供給路18の深さを深くすることで、基板サイズの増加を抑えつつ液体供給路18の断面積を大きくすることができる。例えば、液体供給路18の少なくとも一部の区間において液体供給路18の幅に対して深さを2倍以上にすることで、圧力損失の低減と基板サイズの増加の抑制とを両立することができる。また合成圧力損失を小さくするためには、液体供給路18の少なくとも一部の区間において液体供給路18の深さDを300μm以上とすることが好ましく、隣接する供給口17aの相互間の距離Lを100μm以下とすることが好ましい。蓋部材20の厚さは0.1μm以上100μm以下とすることが好ましい。   In order to suppress the combined pressure loss to 5000 Pa or less, the cross-sectional areas of the liquid supply path 18 and the supply port 17a may be increased. However, if these cross-sectional areas are increased unnecessarily, the size of the recording element substrate 10 increases, which causes an increase in cost. In particular, when the width of the liquid supply path 18 is increased, the width of the recording element substrate 10 in the direction orthogonal to the direction of the ejection port array is increased. Therefore, by increasing the depth of the liquid supply path 18 formed as a groove with respect to the substrate body 11, the cross-sectional area of the liquid supply path 18 can be increased while suppressing an increase in the substrate size. For example, it is possible to achieve both reduction of pressure loss and suppression of increase in substrate size by making the depth at least a part of the width of the liquid supply path 18 in at least a part of the liquid supply path 18. it can. In order to reduce the combined pressure loss, it is preferable to set the depth D of the liquid supply path 18 to 300 μm or more in at least a part of the liquid supply path 18, and the distance L between the adjacent supply ports 17a. Is preferably 100 μm or less. The thickness of the lid member 20 is preferably 0.1 μm or more and 100 μm or less.

ここでは、記録液が循環する構成の液体吐出ヘッド3における圧力損失について説明したが、記録液が循環しない構成の液体吐出ヘッドにおいても、良好な記録のためには全吐時の合成圧力損失を5000Pa以下とする。また、ここで述べた記録液が循環する構成の液体吐出ヘッド3では、吐出口から記録液を吐出したときに、液体回収路19から回収口17bを介しても圧力室23に記録液が充填されることがある。そのため、液体回収路19の圧力損失と回収口17bでの圧力損失との和P2も5000Pa以下とすることが好ましい。液体回収路19での圧力損失とは、蓋部材20に形成された回収側開口21bから見てその回収側開口21bに記録液が流れ込むことになっている回収口17bのうち最遠のものから、その回収側開口21bまでの液体回収路19での圧力損失である。また、記録液が循環する構成の液体吐出ヘッドでは、記録液を吐出するときにおける上述した合成圧力損失と記録液の吐出を行わない待機状態における合成圧力損失との総和を5000Pa以下とすることが好ましい。   Here, the pressure loss in the liquid discharge head 3 configured so that the recording liquid circulates has been described. However, even in a liquid discharge head configured so that the recording liquid does not circulate, the combined pressure loss at the time of full ejection is required for good recording. It shall be 5000 Pa or less. Further, in the liquid discharge head 3 configured to circulate the recording liquid described here, the recording liquid is filled into the pressure chamber 23 from the liquid recovery path 19 via the recovery port 17b when the recording liquid is discharged from the discharge port. May be. Therefore, the sum P2 of the pressure loss in the liquid recovery path 19 and the pressure loss at the recovery port 17b is also preferably set to 5000 Pa or less. The pressure loss in the liquid recovery path 19 refers to the farthest recovery port 17b from which the recording liquid flows into the recovery side opening 21b when viewed from the recovery side opening 21b formed in the lid member 20. The pressure loss in the liquid recovery path 19 up to the recovery side opening 21b. Further, in the liquid discharge head configured to circulate the recording liquid, the sum of the above-described combined pressure loss when discharging the recording liquid and the combined pressure loss in the standby state where the recording liquid is not discharged may be 5000 Pa or less. preferable.

液体供給路18及び供給口17aの合成圧力損失を5000Pa以下にするものの一例として、図32及び図33に示すものでは、液体供給路18の断面は長方形とし、また、供給口17a平面形状も長方形としている。液体回収路19は液体供給路18と同一形状であり、回収口17bは供給口17aと同一形状である。供給口17a及び回収口17bは、それぞれ、液体供給路18及び液体回収路19において等間隔に配置している。そして液体供給路18の幅Wを190μm、その深さDを425μm、隣接する供給口17a間の距離Lを85μmとしている。貫通流路として形成された供給口17aは、その開口部の形状において一方の幅w1が40μm、他方の幅w2が45μmであり、その長さdは160μmである。吐出される液体である記録液の粘度ηを6mPa・s、全吐出口から連続吐出させたときに供給口17aを流れる流量Qを90000pl/sとする。蓋部材20に形成された供給側開口21aから最も離れた供給口17aまでの区間に含まれる供給口の数のうち最大の数nを92とする。蓋部材20に形成された任意の供給側開口21aから最も離れた供給口17aは、吐出口列の方向での記録素子基板10の端部に形成された吐出口17aである。このとき、記録液の流量がQであるときの合成圧力損失ΔPは、式(1)によって決まる。 As an example of the combined pressure loss of the liquid supply path 18 and the supply port 17a of 5000 Pa or less, the cross section of the liquid supply path 18 is rectangular and the planar shape of the supply port 17a is also rectangular in the one shown in FIGS. It is said. The liquid recovery path 19 has the same shape as the liquid supply path 18, and the recovery port 17b has the same shape as the supply port 17a. The supply port 17a and the recovery port 17b are arranged at equal intervals in the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19, respectively. The width W of the liquid supply path 18 is 190 μm, the depth D is 425 μm, and the distance L between adjacent supply ports 17a is 85 μm. The supply port 17a formed as a through channel has a width w 1 of 40 μm, a width w 2 of 45 μm and a length d of 160 μm in the shape of the opening. The viscosity η of the recording liquid that is the liquid to be discharged is 6 mPa · s, and the flow rate Q that flows through the supply port 17a when continuously discharged from all the discharge ports is 90000 pl / s. The maximum number n among the number of supply ports included in the section from the supply side opening 21a formed in the lid member 20 to the supply port 17a farthest away is set to 92. The supply port 17a farthest from any supply-side opening 21a formed in the lid member 20 is the discharge port 17a formed at the end of the recording element substrate 10 in the direction of the discharge port array. At this time, the combined pressure loss ΔP when the flow rate of the recording liquid is Q is determined by the equation (1).

Figure 2017124601
式(1)において右辺第1項は、供給側開口21aからその最も離れた供給口17aまでの圧力損失であり、右辺第2項は、供給口17aにおける圧力損失である。ここでRは、隣り合う供給口17a間における液体供給路18を流れる液体の粘性抵抗であり、式(2)によって求められる。また、rは、供給口17aにおける粘性抵抗であり、式(3)によって求められる。式(2)及び式(3)は断面が長方形である液体流路において一般的に成り立つ式である。
Figure 2017124601
In equation (1), the first term on the right side is the pressure loss from the supply side opening 21a to the furthest away supply port 17a, and the second term on the right side is the pressure loss at the supply port 17a. Here, R is the viscous resistance of the liquid flowing in the liquid supply path 18 between the adjacent supply ports 17a, and is obtained by the equation (2). Further, r is a viscous resistance at the supply port 17a and is obtained by the equation (3). Expressions (2) and (3) are expressions that generally hold in a liquid channel having a rectangular cross section.

Figure 2017124601
ここで説明した例では、吐出によって発生する流量Qが90000pl/sとしたときに、蓋部材20の任意の供給側開口21aから最も離れた供給口17aまでの圧力損失は、約2000Paである。この値は5000Paを下回っているため、全吐出口から連続吐出させても画像品位を維持できる。また、ここで示した液体吐出ヘッド3では、非吐出時においても記録液は液体供給路18及び供給口17aを流れ続ける。ここで非吐出時に供給口17aを流れる記録液の流量Qを4800pl/sとすると、合成圧力損失ΔPは約100Paとなる。このとき、非吐出時と全吐出時の圧力損失の差が5000Pa以下であり、非吐出時と全吐出時の圧力損失の和も5000Pa以下であるので、全吐出口から連続吐出させても画像品位を維持できる。ここで述べた例では、液体吐出ヘッド3から吐出される液体は記録液であるとしたが、記録液以外の液体を吐出する場合にも本発明が適用できることは言うまでもない。
Figure 2017124601
In the example described here, when the flow rate Q generated by the discharge is 90000 pl / s, the pressure loss from the arbitrary supply side opening 21a of the lid member 20 to the supply port 17a farthest is about 2000 Pa. Since this value is less than 5000 Pa, the image quality can be maintained even if the discharge is continuously performed from all the discharge ports. Further, in the liquid discharge head 3 shown here, the recording liquid continues to flow through the liquid supply path 18 and the supply port 17a even during non-discharge. Here, if the flow rate Q of the recording liquid flowing through the supply port 17a during non-ejection is 4800 pl / s, the combined pressure loss ΔP is about 100 Pa. At this time, the difference in pressure loss between non-discharge and full discharge is 5000 Pa or less, and the sum of the pressure loss between non-discharge and full discharge is 5000 Pa or less. Maintains quality. In the example described here, the liquid ejected from the liquid ejection head 3 is the recording liquid. However, it goes without saying that the present invention can also be applied to the case of ejecting a liquid other than the recording liquid.

上述した例では、液体供給路18及び液体回収路19に対して供給口17a及び回収口17bがそれぞれ均等に配置されているが、供給口17a及び回収口17bはそれぞれ不均一に配置されていてもよい。その場合、蓋部材20の供給側開口21aから見てi番目の供給口17aとi+1番目の供給口17aとの間の距離をLiとする。また、供給側開口21aを流れる記録液の流量をqとする。このとき、合成圧力損失ΔPは、式(1)の代わりに式(1a)で表されることになる。 In the example described above, the supply ports 17a and the recovery ports 17b are evenly arranged with respect to the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19, respectively, but the supply ports 17a and the recovery ports 17b are non-uniformly arranged. Also good. In that case, the distance between the i-th supply port 17a and the (i + 1) -th supply port 17a as viewed from the supply-side opening 21a of the cover member 20 and L i. Further, q is the flow rate of the recording liquid flowing through the supply side opening 21a. At this time, the combined pressure loss ΔP is expressed by equation (1a) instead of equation (1).

Figure 2017124601
式(1a)におけるRiは、式(2a)に示すように、蓋部材20の供給側開口21aから見てi番目の供給口17aとi+1番目の供給口17aとの間の区間(距離Li)での液体供給路18における液体の粘性抵抗である。供給口17aが不均一に配置されている場合においても、式(1a)によって示される合成圧力損失ΔPを5000Paとすることにより、圧力室23への記録液の再充填を速やかに行うことができて、記録品位の低下を防止することができる。
Figure 2017124601
R i in the equation (1a) is a section (distance L) between the i-th supply port 17a and the i + 1-th supply port 17a when viewed from the supply-side opening 21a of the lid member 20, as shown in the equation (2a). i ) is the viscous resistance of the liquid in the liquid supply path 18. Even when the supply ports 17a are non-uniformly arranged, the recording liquid into the pressure chamber 23 can be quickly refilled by setting the combined pressure loss ΔP represented by the equation (1a) to 5000 Pa. Thus, it is possible to prevent the recording quality from deteriorating.

(第2の実施形態)
本発明が適用される液体吐出ヘッド3の構成は、第1の実施形態に示したものに限定されるものではない。液体供給路18や供給口17aの寸法を変えても、合成圧力損失ΔPが5000Pa以下であれば、圧力室23への記録液の再充填を速やかに行うことができて、記録品位の低下を防止することができる。その具体例として第2の実施形態の液体吐出ヘッド3は、その基本的構成は第1の実施形態と同様にして、液体供給路18の幅Wを100μm、その深さDを625μm、隣接する供給口17a間の距離Lを85μmとする。また、供給口17aは開口部の形状として1辺が35μmの正方形(すなわち、w1=35μm、w2=35μm)であり、貫通流路としての供給口17aの長さdを100μmとする。吐出される液体である記録液の粘度ηを6mPa・s、全吐出口から連続吐出させたときに供給口17aを流れる流量Qを90000pl/sとする。蓋部材20に形成された供給側開口21aから最も離れた供給口17a(記録素子基板10の端部にある供給口17a)までの区間に含まれる供給口の数のうち最大の数nを92とする。このときの合成圧力損失ΔPは約4500Paであり、5000Paを下回っているため、第2の実施形態の液体吐出ヘッド3でも、全吐出口から連続吐出させた場合においても記録品位を維持できる。この構成では、液体供給路18の幅が第1の実施形態よりも狭いため、記録素子基板10のサイズをより小さくすることができる。
(Second Embodiment)
The configuration of the liquid discharge head 3 to which the present invention is applied is not limited to that shown in the first embodiment. Even if the dimensions of the liquid supply path 18 and the supply port 17a are changed, if the combined pressure loss ΔP is 5000 Pa or less, the pressure chamber 23 can be quickly refilled with the recording liquid, and the recording quality is lowered. Can be prevented. As a specific example, the liquid discharge head 3 of the second embodiment has a basic configuration similar to that of the first embodiment, and the width W of the liquid supply path 18 is 100 μm and the depth D is 625 μm, which are adjacent to each other. The distance L between the supply ports 17a is 85 μm. The supply port 17a is a square having a side of 35 μm as the shape of the opening (that is, w 1 = 35 μm, w 2 = 35 μm), and the length d of the supply port 17a as a through channel is 100 μm. The viscosity η of the recording liquid that is the liquid to be discharged is 6 mPa · s, and the flow rate Q that flows through the supply port 17a when continuously discharged from all the discharge ports is 90000 pl / s. The maximum number n among the number of supply ports included in the section from the supply side opening 21a formed in the lid member 20 to the supply port 17a farthest away (the supply port 17a at the end of the recording element substrate 10) is 92. And The combined pressure loss ΔP at this time is about 4500 Pa, which is less than 5000 Pa. Therefore, even in the liquid discharge head 3 of the second embodiment, the recording quality can be maintained even when the liquid discharge head 3 is continuously discharged from all the discharge ports. In this configuration, since the width of the liquid supply path 18 is narrower than that of the first embodiment, the size of the recording element substrate 10 can be further reduced.

(第3の実施形態)
図35は、第3の実施形態の液体吐出ヘッド3における記録素子基板10の構成を示している。図35において、(a)は基板本体11及び蓋部材20の側面図、(b)は基板本体11の第1の面の平面図、(c)は(a)のA−A’線での矢視図、(d)は蓋部材20側から見た平面図である。本実施形態の液体吐出ヘッド3は、第1の実施形態のものと同様のものであるが、液体供給路18及び液体回収路19の幅Wが吐出口列の方向に沿って変化している点で第1の実施形態のものとは異なっている。全ての吐出口から吐出を行う全吐出時において、全ての供給口17aには等しい流量の記録液が流れる。このとき、蓋部材20の供給側開口21aの数は供給口17aの数よりも少ないため、供給側開口21aに近い位置ほど液体供給路18を流れる流量が多くなる。流路断面積が同じであるとすると流量が大きいほど圧力損失が大きくなるので、本実施形態では、流量が大きい位置における液体供給路18の幅を広げて流路断面積を大きくすることで、圧力損失を抑制している。その一方で、供給側開口21aから離れた位置では流量が相対的に小さいため、液体供給路18の幅を狭めても圧力損失の増加にはつながりにくい。本実施形態では、蓋部材20において供給側開口21aと回収側開口21bとを千鳥状に配置しており、これによって供給側開口21aの位置で液体供給路18の幅を広げ、その位置から遠ざかるにつれて徐々に幅が狭まるようにしている。同様に液体回収路19の幅も、回収側開口21bの位置で広がり、ここから遠ざかるにつれて徐々に狭まっている。この構成では、液体供給路18の断面積は、供給側開口21aの位置で極大であって、供給側開口21aの位置から遠ざかるにつれて減少することになる。
(Third embodiment)
FIG. 35 shows the configuration of the recording element substrate 10 in the liquid ejection head 3 of the third embodiment. 35A is a side view of the substrate body 11 and the lid member 20, FIG. 35B is a plan view of the first surface of the substrate body 11, and FIG. 35C is a line AA ′ in FIG. An arrow view and (d) are top views seen from the lid member 20 side. The liquid discharge head 3 of this embodiment is the same as that of the first embodiment, but the width W of the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 changes along the direction of the discharge port array. This is different from the first embodiment. At the time of all ejections in which ejection is performed from all ejection ports, the recording liquid having an equal flow rate flows through all the supply ports 17a. At this time, since the number of the supply side openings 21a of the lid member 20 is smaller than the number of the supply ports 17a, the flow rate flowing through the liquid supply path 18 increases as the position is closer to the supply side openings 21a. If the flow path cross-sectional area is the same, the larger the flow rate, the greater the pressure loss, so in this embodiment, by widening the width of the liquid supply path 18 at the position where the flow rate is large, The pressure loss is suppressed. On the other hand, since the flow rate is relatively small at a position away from the supply side opening 21a, even if the width of the liquid supply path 18 is reduced, it is difficult to increase the pressure loss. In the present embodiment, the supply-side opening 21a and the collection-side opening 21b are arranged in a staggered manner in the lid member 20, thereby expanding the width of the liquid supply path 18 at the position of the supply-side opening 21a and moving away from that position. As the width gradually decreases. Similarly, the width of the liquid recovery path 19 also increases at the position of the recovery side opening 21b and gradually decreases as the distance from this increases. In this configuration, the cross-sectional area of the liquid supply path 18 is maximal at the position of the supply side opening 21a, and decreases as the distance from the position of the supply side opening 21a increases.

一例として、供給側開口21a付近の液体供給路18の幅を220μmとし、供給側開口21aから最も離れた位置での幅を128μmとし、この間で直線的に液体供給路18の幅が変化する構成とする。その他の寸法は、第1の実施形態と同様に、液体供給路18の深さDを425μm、隣接する供給口17a間の距離Lを85μm、供給路17aの開口部での一方の辺の幅w1を40μm、他方の辺の幅w2を45μm、供給口17aの長さdを160μmとする。吐出する記録液の粘度ηを6mPa・s、全吐出時に各貫通流路を流れる流量Qを90000pl/s、供給側開口21aからその最も離れた供給口17a(記録素子基板10の端部にある供給口17a)までの区間に含まれる最大の貫通流路数nを92とする。このとき、供給側開口21aからその最も離れた供給口17aまでの圧力損失の最大値は約1900Paとなり、供給口17a自体での圧力損失を考慮しても合成圧力損失が5000Paを下回るため、全吐出口から連続吐出させても記録品位を維持できる。また本実施形態では、供給側開口21aと回収側開口21bとを千鳥状に配置することで、記録素子基板10の幅をより狭くしても、低い圧力損失を維持することができる。 As an example, the width of the liquid supply path 18 in the vicinity of the supply-side opening 21a is 220 μm, the width at the position farthest from the supply-side opening 21a is 128 μm, and the width of the liquid supply path 18 changes linearly during this period. And Other dimensions are the same as in the first embodiment. The depth D of the liquid supply path 18 is 425 μm, the distance L between adjacent supply ports 17a is 85 μm, and the width of one side at the opening of the supply path 17a. Assume that w 1 is 40 μm, the width w 2 of the other side is 45 μm, and the length d of the supply port 17a is 160 μm. The viscosity η of the recording liquid to be ejected is 6 mPa · s, the flow rate Q flowing through each through-flow path at the time of all ejections is 90000 pl / s, and the supply port 17a farthest from the supply side opening 21a (at the end of the recording element substrate 10). The maximum through-channel number n included in the section up to the supply port 17a) is set to 92. At this time, the maximum value of the pressure loss from the supply side opening 21a to the furthest supply port 17a is about 1900 Pa, and even if the pressure loss at the supply port 17a itself is taken into account, the combined pressure loss is less than 5000 Pa. The recording quality can be maintained even if it is continuously discharged from the discharge port. In the present embodiment, the supply-side openings 21a and the collection-side openings 21b are arranged in a staggered manner, so that a low pressure loss can be maintained even if the width of the recording element substrate 10 is made narrower.

(第4の実施形態)
上述した各実施形態では液体供給路18の断面形状は長方形であったが、液体供給路18の断面形状は長方形に限られるものではない。図36は、第4の実施形態の液体吐出ヘッド3での記録素子基板10の全体構成を説明する図であって、(a)は記録素子基板10の透視平面図、(b)は(a)のA−A’線での断面図、(c)は(a)のB−B’線での断面図である。図36に示すように、第4の実施形態は、第1の実施形態での液体供給路18及び液体回収路19の断面形状を、長方形の角の一部が丸まった形状としたものである。液体供給路18及び液体回収路19の断面形状や寸法は同一である。例えば、液体供給路18の上底側(蓋部材20に接する側)の幅W1を200μm、下底側(供給口17a側)の幅W2を180μm、液体供給路18の深さDを425μmとする。液体供給路18の下底と側壁とがなす角部が丸まった形状となっており、下底側の幅W2は、この丸まった部分を含まずに平坦となっている部分のみの幅を表している。隣接する供給口17a間の距離Lを85μm、供給路17aの開口部での一方の辺の幅w1を40μm、他方の辺の幅w2を45μm、供給口17aの長さdを160μmとする。吐出する記録液の粘度ηを6mPa・s、全吐出時に各貫通流路を流れる流量Qを90000pl/s、供給側開口21aからその最も離れた供給口17a(記録素子基板10の端部にある供給口17a)までの区間に含まれる最大の貫通流路数nを92とする。このとき、供給側開口21aからその最も離れた供給口17aまでの圧力損失の最大値は約2000Paとなり、供給口17a自体での圧力損失を考慮しても合成圧力損失が5000Paを下回るため、全吐出口から連続吐出させても記録品位を維持できる。本実施形態では、基板本体11において、隣接する液体供給路18と液体回収路19とを区切る壁部分の根元側が太く形成される構成となるので、記録素子基板10の強度が向上するという利点も得られる。
(Fourth embodiment)
In each embodiment described above, the cross-sectional shape of the liquid supply path 18 is rectangular, but the cross-sectional shape of the liquid supply path 18 is not limited to a rectangle. FIG. 36 is a diagram for explaining the overall configuration of the recording element substrate 10 in the liquid ejection head 3 according to the fourth embodiment. FIG. 36A is a perspective plan view of the recording element substrate 10, and FIG. ) Is a cross-sectional view taken along line AA ′, and FIG. 8C is a cross-sectional view taken along line BB ′ in FIG. As shown in FIG. 36, in the fourth embodiment, the cross-sectional shapes of the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 in the first embodiment are such that a part of a rectangular corner is rounded. . The cross-sectional shapes and dimensions of the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 are the same. For example, the width W 1 of the upper bottom side (side contacting the lid member 20) of the liquid supply path 18 is 200 μm, the width W 2 of the lower base side (supply port 17a side) is 180 μm, and the depth D of the liquid supply path 18 is 425 μm. The corner formed by the lower base and the side wall of the liquid supply path 18 is rounded, and the width W 2 on the lower base side is the width of only the flat part not including this rounded part. Represents. The distance L between adjacent supply ports 17a is 85 μm, the width w 1 of one side at the opening of the supply path 17a is 40 μm, the width w 2 of the other side is 45 μm, and the length d of the supply port 17a is 160 μm. To do. The viscosity η of the recording liquid to be ejected is 6 mPa · s, the flow rate Q flowing through each through-flow path at the time of all ejections is 90000 pl / s, and the supply port 17a farthest from the supply side opening 21a (at the end of the recording element substrate 10). The maximum through-channel number n included in the section up to the supply port 17a) is set to 92. At this time, the maximum value of the pressure loss from the supply-side opening 21a to the furthest supply port 17a is about 2000 Pa, and even if the pressure loss at the supply port 17a itself is taken into account, the combined pressure loss is less than 5000 Pa. The recording quality can be maintained even if it is continuously discharged from the discharge port. In the present embodiment, in the substrate body 11, the base side of the wall portion that separates the adjacent liquid supply path 18 and liquid recovery path 19 is formed thick, so that the strength of the recording element substrate 10 is improved. can get.

(第5の実施形態)
上述した各実施形態では液体供給路18の深さDは一定であるが、液体供給路18の深さは一定である必要はない。図37は、第5の実施形態の液体吐出ヘッド3での記録素子基板10の全体構成を説明する図であって、(a)は記録素子基板10の透視平面図、(b)は(a)のA−A’線での断面図、(c)は(a)のB−B’線での断面図である。本実施形態では、液体供給路18の深さDが一定ではなく、蓋部材20に形成されている供給側開口21aから離れるほど、液体供給路18の深さDが小さくなっており、溝としての液体供給路18が浅くなっている。したがって、供給側開口21aの位置からは遠ざかるほど液体供給路18の断面積が減少していることになる。例えば、供給側開口21aの形成位置での液体供給路18の深さD1が425μm、供給側開口21aから最も離れた位置にある供給口17a(記録素子基板10の端部の供給口17a)の形成位置での液体供給路18の深さD2が333μmであるものとする。ここでは液体供給路18の下底が一定の勾配で上底側に近づくようになっている。液体供給路18の幅Wを190μm、供給路17aの開口部での一方の辺の幅w1を40μm、他方の辺の幅w2を45μmとする。吐出する記録液の粘度ηを6mPa・s、全吐出時に各貫通流路を流れる流量Qを90000pl/s、供給側開口21aからその最も離れた供給口17a(記録素子基板10の端部にある供給口17a)までの区間に含まれる最大の貫通流路数nを92とする。貫通流路としての供給口17aの長さは、基板本体11の厚さから液体供給路18の深さを引いた値となる。このため、供給側開口21aの形成位置近傍の供給口17aの深さ方向の長さd1は160μm、記録素子基板10ぼ端部近傍の供給口17aの深さ方向の長さは333μmとなる。このとき、供給側開口21aからその最も離れた供給口17aまでの圧力損失の最大値は約3000Paとなり、供給口17a自体での圧力損失を考慮しても合成圧力損失が5000Paを下回るため、全吐出口から連続吐出させても記録品位を維持できる。この構成では、吐出口列の方向において記録素子基板10の端部ほど液体供給路18が浅く形成されるため、記録素子基板10の強度が向上する。
(Fifth embodiment)
In each of the embodiments described above, the depth D of the liquid supply path 18 is constant, but the depth of the liquid supply path 18 need not be constant. FIGS. 37A and 37B are diagrams illustrating the entire configuration of the recording element substrate 10 in the liquid ejection head 3 according to the fifth embodiment. FIG. 37A is a perspective plan view of the recording element substrate 10, and FIG. ) Is a cross-sectional view taken along line AA ′, and FIG. 8C is a cross-sectional view taken along line BB ′ in FIG. In the present embodiment, the depth D of the liquid supply path 18 is not constant, and the depth D of the liquid supply path 18 decreases as the distance from the supply-side opening 21a formed in the lid member 20 decreases. The liquid supply path 18 is shallow. Therefore, the cross-sectional area of the liquid supply path 18 decreases as the distance from the supply side opening 21a increases. For example, the depth D 1 of the liquid supply path 18 at the position where the supply side opening 21a is formed is 425 μm, and the supply port 17a is located farthest from the supply side opening 21a (the supply port 17a at the end of the recording element substrate 10). It is assumed that the depth D 2 of the liquid supply path 18 at the formation position is 333 μm. Here, the lower bottom of the liquid supply path 18 approaches the upper bottom side with a constant gradient. The width W of the liquid supply path 18 is 190 μm, the width w 1 of one side at the opening of the supply path 17a is 40 μm, and the width w 2 of the other side is 45 μm. The viscosity η of the recording liquid to be ejected is 6 mPa · s, the flow rate Q flowing through each through-flow path at the time of all ejections is 90000 pl / s, and the supply port 17a farthest from the supply side opening 21a (at the end of the recording element substrate 10). The maximum through-channel number n included in the section up to the supply port 17a) is set to 92. The length of the supply port 17a as the through flow path is a value obtained by subtracting the depth of the liquid supply path 18 from the thickness of the substrate body 11. For this reason, the length d 1 in the depth direction of the supply port 17a in the vicinity of the formation position of the supply side opening 21a is 160 μm, and the length in the depth direction of the supply port 17a in the vicinity of the end of the recording element substrate 10 is 333 μm. . At this time, the maximum value of the pressure loss from the supply side opening 21a to the furthest supply port 17a is about 3000 Pa, and even if the pressure loss at the supply port 17a itself is taken into account, the combined pressure loss is less than 5000 Pa. The recording quality can be maintained even if it is continuously discharged from the discharge port. In this configuration, since the liquid supply path 18 is formed shallower toward the end of the recording element substrate 10 in the direction of the ejection port array, the strength of the recording element substrate 10 is improved.

図38は、第5の実施形態の液体吐出ヘッド3の別の例での記録素子基板10の全体構成を説明する図であって、(a)は記録素子基板10の透視平面図、(b)は(a)のA−A’線での断面図、(c)は(a)のB−B’線での断面図である。図38に示したものは、図37に示したものと異なり、吐出口列方向での末端部分でのみ液体供給路18の深さが変化している。例えば、末端部分での液体供給路18の深さD2が380μmであり、末端から例えば200μmである距離Aまでの範囲で直線的に液体供給路18の深さが変化し、距離Aの位置から供給側開口21a側では深さD1を425μmで一定とする。この場合も、吐出口列の方向の端部において基板本体11の実質的な厚さが大きくなるため、記録素子基板10の強度向上を期待できる。 FIG. 38 is a diagram illustrating the overall configuration of the recording element substrate 10 in another example of the liquid ejection head 3 according to the fifth embodiment. FIG. 38A is a perspective plan view of the recording element substrate 10. ) Is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. 5A, and FIG. 5C is a cross-sectional view taken along line BB ′ in FIG. The one shown in FIG. 38 differs from the one shown in FIG. 37 in that the depth of the liquid supply path 18 changes only at the end portion in the discharge port array direction. For example, the depth D 2 of the liquid supply path 18 at the end portion is 380 μm, and the depth of the liquid supply path 18 changes linearly within a range from the end to a distance A of, for example, 200 μm, and the position of the distance A a constant depth D 1 at 425μm in the supply-side opening 21a side from. Also in this case, since the substantial thickness of the substrate body 11 increases at the end in the direction of the ejection port array, the strength of the recording element substrate 10 can be expected to be improved.

3 液体吐出ヘッド
10 記録素子基板
13 吐出口
15 記録素子
17a 供給口
18 液体供給路
20 蓋部材
21a 供給側開口
22 隔壁
23 圧力室
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Liquid discharge head 10 Recording element board | substrate 13 Discharge port 15 Recording element 17a Supply port 18 Liquid supply path 20 Lid member 21a Supply side opening 22 Partition 23 Pressure chamber

Claims (18)

液体を吐出するエネルギーを発生する複数の記録素子が第1の面に設けられた記録素子基板と、隣接する記録素子の間に配置された隔壁と、前記記録素子に対応して設けられた吐出口と、前記隔壁により区画され前記記録素子を内部に備える圧力室と、を有し、複数の前記吐出口が一列に並んで吐出口列を形成する液体吐出ヘッドであって、
複数の前記圧力室に液体を供給する、前記記録素子基板の前記第1の面とは反対側となる第2の面に溝状に設けられた液体供給路と、
前記第1の面と前記液体供給路との間を連通し、前記液体供給路から前記圧力室に液体を供給する複数の供給口と、
前記液体供給路に液体を供給するための供給側開口を備え、前記液体供給路を覆うように前記第2の面に設けられた蓋部材と、
を有し、
前記吐出口から液体を吐出後、前記圧力室に液体が充填される過程における、任意の前記供給側開口から、当該供給側開口と連通し、当該供給側開口から最も離れた位置にある前記供給口までの前記液体供給路での液体の圧力損失と、前記最も離れた位置にある供給口での液体の圧力損失と、の和P1が5000Pa以下であることを特徴とする、液体吐出ヘッド。
A recording element substrate having a plurality of recording elements that generate energy for discharging a liquid provided on the first surface, a partition wall disposed between adjacent recording elements, and an ejection provided corresponding to the recording element. A liquid discharge head having an outlet and a pressure chamber partitioned by the partition and including the recording element therein, wherein the plurality of discharge ports are arranged in a row to form a discharge port array;
A liquid supply path provided in a groove shape on a second surface opposite to the first surface of the recording element substrate, for supplying liquid to the plurality of pressure chambers;
A plurality of supply ports that communicate between the first surface and the liquid supply path, and supply liquid from the liquid supply path to the pressure chamber;
A lid member provided on the second surface so as to cover the liquid supply path, including a supply side opening for supplying liquid to the liquid supply path;
Have
The supply at the position farthest from the supply-side opening, communicating with the supply-side opening from any supply-side opening in the process of filling the pressure chamber with the liquid after discharging the liquid from the discharge port The liquid discharge head according to claim 1, wherein a sum P1 of a pressure loss of the liquid in the liquid supply path to the mouth and a pressure loss of the liquid in the supply port located farthest is 5000 Pa or less.
前記供給側開口の位置からi番目の前記供給口とi+1番目の前記供給口との間で前記液体供給路を流れる前記液体の粘性抵抗をRi、前記供給口を流れる前記流体の粘性抵抗をr、前記供給口の各々を流れる液体の流量をQ、前記供給側開口を流れる液体の量をq、前記供給側開口から当該供給側開口から前記最も離れた位置にある供給口までの区間に含まれる前記供給口の数をnとして、合成圧力損失ΔPを
Figure 2017124601
としたとき、前記合成圧力損失ΔPが5000Pa以下である、請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
The viscosity resistance of the liquid flowing through the liquid supply path between the i-th supply port and the (i + 1) -th supply port from the position of the supply-side opening is R i , and the viscosity resistance of the fluid flowing through the supply port is r, Q is the flow rate of the liquid flowing through each of the supply ports, q is the amount of liquid flowing through the supply side opening, and the section is from the supply side opening to the supply port at the most distant position from the supply side opening. Assuming that the number of the supply ports included is n, the combined pressure loss ΔP is
Figure 2017124601
The liquid discharge head according to claim 1, wherein the combined pressure loss ΔP is 5000 Pa or less.
複数の前記供給口が配列されており、互いに隣接する前記供給口の間を連通する前記液体供給路を流れる液体の粘性抵抗をR、前記供給口を流れる前記流体の粘性抵抗をr、前記供給口の各々を流れる液体の流量をQ、前記供給側開口から当該供給側開口から前記最も離れた位置にある供給口までの区間に含まれる前記供給口の数をnとして、合成圧力損失ΔPを
Figure 2017124601
としたとき、前記合成圧力損失ΔPが5000Pa以下である、請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
A plurality of the supply ports are arranged, R is a viscous resistance of the liquid flowing through the liquid supply path communicating between the adjacent supply ports, r is a viscous resistance of the fluid flowing through the supply port, and the supply The combined pressure loss ΔP is defined as Q, where Q is the flow rate of the liquid flowing through each of the ports, and n is the number of the supply ports included in the section from the supply side opening to the supply port located farthest from the supply side opening.
Figure 2017124601
The liquid discharge head according to claim 1, wherein the combined pressure loss ΔP is 5000 Pa or less.
前記液体供給路の、流体の流れ方向と直交する方向における断面が長方形であって、前記液体供給路の少なくとも一部の区間において、前記液体供給路の幅に対して前記液体供給路の深さが2倍以上である、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。   The cross section of the liquid supply path in a direction orthogonal to the fluid flow direction is rectangular, and the depth of the liquid supply path with respect to the width of the liquid supply path in at least a portion of the liquid supply path 4. The liquid discharge head according to claim 1, wherein the ratio is two times or more. 5. 前記液体供給路の、流体の流れ方向と直交する方向における断面積が、前記供給側開口の位置から遠ざかるにつれて減少する、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。   5. The liquid ejection head according to claim 1, wherein a cross-sectional area of the liquid supply path in a direction orthogonal to a fluid flow direction decreases with increasing distance from the position of the supply side opening. 前記吐出口列を複数備える、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。   The liquid discharge head according to claim 1, comprising a plurality of the discharge port arrays. 前記液体供給路は、前記吐出口列の延在方向に対して平行に設けられている、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。   7. The liquid discharge head according to claim 1, wherein the liquid supply path is provided in parallel to an extending direction of the discharge port array. 前記供給側開口は、前記液体供給路の延在方向に関して、前記液体供給路の両端部側に設けられる前記供給口よりも前記延在方向の中心側に設けられている、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。   The supply side opening is provided on the center side in the extending direction with respect to the extending direction of the liquid supply path, rather than the supply ports provided on both ends of the liquid supply path. The liquid discharge head according to any one of the above. 複数の前記圧力室から液体を回収する、前記第2の面に溝状に設けられた液体回収路と、
前記第1の面と前記液体回収路との間を連通し、前記圧力室から前記液体回収路に液体を回収する複数の回収口と、
前記液体回収路から液体を回収するための、前記蓋部材に設けられた回収側開口と、
をさらに備える、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
A liquid recovery path provided in a groove shape on the second surface for recovering liquid from the plurality of pressure chambers;
A plurality of recovery ports that communicate between the first surface and the liquid recovery path and recover liquid from the pressure chamber to the liquid recovery path;
A recovery side opening provided in the lid member for recovering the liquid from the liquid recovery path;
The liquid discharge head according to claim 1, further comprising:
前記吐出口から液体を吐出後、前記圧力室に液体が充填される過程における、任意の前記回収側開口から、当該回収側開口と連通し、当該回収側開口から最も離れた位置にある前記回収口までの前記液体回収路での前記液体の圧力損失と、前記最も離れた位置にある回収口での前記液体の圧力損失と、の和P2が5000Pa以下である、請求項9に記載の液体吐出ヘッド。   After the liquid is discharged from the discharge port, in the process of filling the pressure chamber with the liquid, the recovery is located at a position farthest from the recovery side opening, communicating with the recovery side opening from any recovery side opening. 10. The liquid according to claim 9, wherein a sum P <b> 2 of a pressure loss of the liquid in the liquid recovery path to the mouth and a pressure loss of the liquid at the recovery port located farthest is 5000 Pa or less. Discharge head. 前記圧力損失の和P1と、
前記吐出口からの液体の吐出を行わない待機状態における、任意の前記供給側開口から、当該供給側開口と連通し、当該供給側開口から最も離れた位置にある供給口までの前記液体供給路での前記液体の圧力損失と、前記最も離れた位置にある供給口での前記液体の圧力損失との和と、
の総和が5000Pa以下である、請求項9または10に記載の液体吐出ヘッド。
A sum P1 of the pressure loss;
The liquid supply path from any supply-side opening to the supply-side opening that is in the standby state in which no liquid is discharged from the discharge-port, to the supply port that is farthest from the supply-side opening The sum of the pressure loss of the liquid at and the pressure loss of the liquid at the farthest supply port;
The liquid discharge head according to claim 9, wherein the sum of the values is 5000 Pa or less.
前記吐出口から液体を吐出後、前記圧力室に液体が充填される過程における、任意の前記回収側開口から、当該回収側開口と連通し、当該回収側開口から最も離れた位置にある回収口までの前記液体回収路での前記液体の圧力損失と、前記最も離れた位置にある回収口での前記液体の圧力損失と、の和と、
前記吐出口からの液体の吐出を行わない待機状態における、任意の前記回収側開口から、当該回収側開口と連通し、当該回収側開口から最も離れた位置にある回収口までの前記液体回収路での前記液体の圧力損失と、前記最も離れた位置にある回収口での前記液体の圧力損失と、の和と、
の総和が5000Pa以下である、請求項9または10に記載の液体吐出ヘッド。
The recovery port located at the position farthest from the recovery side opening, communicating with the recovery side opening from any recovery side opening in the process of filling the pressure chamber with the liquid after discharging the liquid from the discharge port The sum of the pressure loss of the liquid in the liquid recovery path up to and the pressure loss of the liquid at the most distant recovery port;
In the standby state in which liquid is not discharged from the discharge port, the liquid recovery path from any of the recovery side openings to the recovery port that is in communication with the recovery side opening and is farthest from the recovery side opening The sum of the pressure loss of the liquid at and the pressure loss of the liquid at the farthest recovery port;
The liquid discharge head according to claim 9, wherein the sum of the values is 5000 Pa or less.
前記蓋部材は感光性を有する樹脂フィルムで構成される、請求項1乃至12のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。   The liquid discharge head according to claim 1, wherein the lid member is made of a photosensitive resin film. ページワイド型の液体吐出ヘッドであって、
複数の前記記録素子基板を支持する支持部材を備える、請求項1乃至12のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
A page-wide liquid ejection head,
The liquid discharge head according to claim 1, further comprising a support member that supports the plurality of recording element substrates.
前記支持部材は、前記複数の記録素子基板に液体を供給するための共通供給流路と、前記複数の記録素子基板から液体を回収するための共通回収流路と、を備える、請求項14に記載の液体吐出ヘッド。   The support member includes a common supply channel for supplying liquid to the plurality of recording element substrates, and a common recovery channel for recovering liquid from the plurality of recording element substrates. The liquid discharge head described. 前記圧力室内の液体は当該圧力室の外部との間で循環される、請求項1乃至15のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。   The liquid discharge head according to claim 1, wherein the liquid in the pressure chamber is circulated between the pressure chamber and the outside. 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドと、
前記液体を貯える貯留手段と、
前記貯留手段から前記供給側開口を介して前記液体を前記液体供給路に供給する手段と、
を備えることを特徴とする液体吐出装置。
A liquid discharge head according to any one of claims 1 to 8,
Storage means for storing the liquid;
Means for supplying the liquid to the liquid supply path from the storage means via the supply side opening;
A liquid ejection apparatus comprising:
請求項9乃至12のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドと、
前記液体を貯える貯留手段と、
前記貯留手段から前記液体を循環させる第1の循環系と、
前記第1の循環系よりも低い圧力で前記貯留手段から前記液体を循環させる第2の循環系と、
を備え、前記液体供給路は前記第1の循環系に連通し、前記液体回収路は前記第2の循環系に連通することを特徴とする液体吐出装置。
A liquid discharge head according to any one of claims 9 to 12,
Storage means for storing the liquid;
A first circulation system for circulating the liquid from the storage means;
A second circulation system for circulating the liquid from the storage means at a lower pressure than the first circulation system;
The liquid supply path is in communication with the first circulation system, and the liquid recovery path is in communication with the second circulation system.
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