JP2017124617A - Liquid discharging substrate, liquid discharge head and liquid discharge device - Google Patents

Liquid discharging substrate, liquid discharge head and liquid discharge device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid discharge head, which can circulate liquid through pressure chambers corresponding to a plurality of discharge ports respectively even when the ports are arranged with a high density.SOLUTION: In a first flow path layer 22 are formed a plurality of supply flow paths 14 which are communicated with respective one-side parts of a plurality of pressure chambers 13 and a plurality of collecting flow paths 15 which are communicated with the respective other sides of the plurality of pressure chambers 13. In a second flow path layer 23 are formed a common supply flow path 17 which is communicated with the plurality of supply flow paths 14 and a common collecting flow path 18 which is communicated with the plurality of collecting flow paths 15.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、インクなどを含む種々の液体を吐出するための液体吐出用基板、液体吐出ヘッド、および液体吐出装置に関するものである。   The present invention relates to a liquid discharge substrate, a liquid discharge head, and a liquid discharge apparatus for discharging various liquids including ink.

例えば、複数の吐出口からインクを選択的に吐出可能なインクジェット記録ヘッドにおいては、高精細かつ高品位な画像を記録するために、吐出口の配置の高密度化が要求されている。さらに、吐出口からのインク中の水分蒸発によりインクが増粘することによる、高画質記録への影響についての対応も要求されている。   For example, in an inkjet recording head capable of selectively ejecting ink from a plurality of ejection openings, it is required to increase the density of the ejection openings in order to record a high-definition and high-quality image. Furthermore, it is also required to cope with the influence on the high-quality recording caused by the ink thickening due to the evaporation of water in the ink from the ejection port.

特許文献1,2には、このような要求に応えるために、吐出口に連通する圧力室内に増粘したインクが滞留しないように、その圧力室を通してインクを循環させる方法が記載されている。特許文献1には、アルミニウムの押し出し加工によって内部に湾曲形状のインク流路が形成された部材を用い、その部材内のインク流路を通して、複数の吐出口のそれぞれに対応する圧力室内にインクを強制的に流す構成が記載されている。特許文献2には、3次元的に屈曲するインク流路が内部に形成された部材を用い、その部材内のインク流路を通して、複数の吐出口のそれぞれに対応する圧力室内にインクを強制的に流す構成が記載されている。   Patent Documents 1 and 2 describe a method of circulating ink through a pressure chamber so as to prevent the thickened ink from staying in the pressure chamber communicating with the ejection port in order to meet such a requirement. In Patent Document 1, a member in which a curved ink flow path is formed by extrusion processing of aluminum is used, and ink is supplied into a pressure chamber corresponding to each of a plurality of ejection openings through the ink flow path in the member. A configuration for forcibly flowing is described. In Patent Document 2, a member in which an ink flow path that is three-dimensionally bent is used, and ink is forced through the ink flow path in the member into a pressure chamber corresponding to each of a plurality of ejection openings. The structure to be flowed through is described.

特許第4722826号Japanese Patent No. 4722826 特許第5264000号Patent No. 5264000

しかしながら、特許文献1,2におけるインク流路は複雑な形状であり、高密度に配置された複数の吐出口のそれぞれに対応する圧力室を通してインクを循環させるように、それらのインク流路を高密度に形成することは難しい。   However, the ink flow paths in Patent Documents 1 and 2 have a complicated shape, and the ink flow paths are high so that the ink is circulated through the pressure chambers corresponding to the plurality of discharge ports arranged at high density. It is difficult to form in density.

本発明は、複数の吐出口が高密度に配置された場合においても、それらの吐出口のそれぞれに対応する圧力室を通して、液体を循環させることができる液体吐出用基板、液体吐出ヘッド、および液体吐出装置を提供する。   The present invention relates to a liquid discharge substrate, a liquid discharge head, and a liquid that can circulate a liquid through a pressure chamber corresponding to each of the discharge ports even when a plurality of discharge ports are arranged at high density. A dispensing device is provided.

本発明の液体吐出用基板は、液体を吐出する吐出口と、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子と、前記吐出エネルギー発生素子を内部に備える圧力室と、を備える液体吐出用基板であって、前記液体吐出用基板は、当該液体吐出用基板の厚み方向にずれて位置する第1の部分と第2の部分とを含み、前記第1の部分に、前記圧力室の一方側に配され、当該圧力室に液体を供給する供給流路と、前記圧力室の他方側に配され、当該圧力室から液体を回収する回収流路と、が形成され、前記第2の部分に、複数の前記供給流路に連通する共通供給流路と、複数の前記回収流路に連通する共通回収流路と、が形成されることを特徴とする液体吐出用基板。   A liquid discharge substrate according to the present invention includes a discharge port for discharging a liquid, a discharge energy generating element for generating energy used for discharging the liquid, and a pressure chamber having the discharge energy generating element therein. The liquid discharge substrate includes a first portion and a second portion that are shifted in the thickness direction of the liquid discharge substrate, and the first portion includes the first portion and the second portion. A supply channel that is arranged on one side of the pressure chamber and supplies liquid to the pressure chamber, and a recovery channel that is arranged on the other side of the pressure chamber and collects liquid from the pressure chamber, A liquid discharge substrate, wherein a common supply channel communicating with a plurality of the supply channels and a common recovery channel communicating with the plurality of the recovery channels are formed in the second portion.

本発明によれば、複数の供給流路、複数の回収流路、第1共通供給流路、および第1共通回収流路を高密度に形成することができる。したがって、複数の吐出口が高密度に配置された場合においても、それらの吐出口のそれぞれに対応する圧力室を通して、液体を循環させることができる。この結果、吐出口からの液体の良好な吐出性能を維持することができる。例えば、吐出口からインクを吐出して画像を記録する場合には、吐出口からのインク中の水分蒸発によるインクの吐出速度の低下を抑制して、より高精細で高品位な画像を記録することができる。   According to the present invention, a plurality of supply channels, a plurality of recovery channels, a first common supply channel, and a first common recovery channel can be formed with high density. Therefore, even when a plurality of discharge ports are arranged at high density, the liquid can be circulated through the pressure chambers corresponding to the discharge ports. As a result, good discharge performance of the liquid from the discharge port can be maintained. For example, when recording an image by ejecting ink from an ejection port, a decrease in the ejection rate of ink due to evaporation of moisture in the ink from the ejection port is suppressed, and a higher definition and higher quality image is recorded. be able to.

本発明の第1の実施形態における液体吐出用基板の分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of a liquid discharge substrate according to the first embodiment of the present invention. 図1の液体吐出用基板の分解平面図である。FIG. 2 is an exploded plan view of the liquid discharge substrate of FIG. 1. 図1の液体吐出用基板の要部の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a main part of the liquid discharge substrate of FIG. 1. 図3のIV−IV線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the IV-IV line of FIG. 図1の液体吐出用基板の要部の断面斜視図である。FIG. 2 is a cross-sectional perspective view of a main part of the liquid discharge substrate of FIG. 図1の液体吐出用基板の要部の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a main part of the liquid discharge substrate of FIG. 1. 図1の液体吐出用基板の要部の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a main part of the liquid discharge substrate of FIG. 1. 吐出口におけるインクのメニスカス界面の説明図である。It is explanatory drawing of the meniscus interface of the ink in a discharge outlet. 第1共通供給流路と第1共通回収流路との位置関係の説明図である。It is explanatory drawing of the positional relationship of a 1st common supply flow path and a 1st common collection | recovery flow path. 液体吐出ヘッドの作成工程を説明するためのフローチャートである。6 is a flowchart for explaining a liquid ejection head creation process. 本発明の第2の実施形態における液体吐出用基板の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the substrate for liquid discharge in the 2nd Embodiment of this invention. 図11の液体吐出用基板の分解平面図である。FIG. 12 is an exploded plan view of the liquid discharge substrate of FIG. 11. 本発明の第3の実施形態における液体吐出用基板の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the substrate for liquid discharge in the 3rd Embodiment of this invention. 図13の液体吐出用基板の分解平面図である。FIG. 14 is an exploded plan view of the liquid discharge substrate of FIG. 13. 本発明の第4の実施形態における液体吐出用基板の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the substrate for liquid discharge in the 4th Embodiment of this invention. 図15の液体吐出用基板の分解平面図である。FIG. 16 is an exploded plan view of the liquid discharge substrate of FIG. 15. 図15の液体吐出用基板の要部の説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram of a main part of the liquid discharge substrate of FIG. 15. 第1共通供給流路と第1共通回収流路の形状の説明図である。It is explanatory drawing of the shape of a 1st common supply flow path and a 1st common collection | recovery flow path. 本発明の第5の実施形態における液体吐出用基板の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the substrate for liquid discharge in the 5th Embodiment of this invention. 図19の液体吐出用基板の分解平面図である。FIG. 20 is an exploded plan view of the liquid discharge substrate of FIG. 19. 本発明の第6の実施形態における液体吐出用基板の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the substrate for liquid discharge in the 6th Embodiment of this invention. 図21の液体吐出用基板の分解平面図である。FIG. 22 is an exploded plan view of the liquid discharge substrate of FIG. 21. 第1インク用の流路と、第2インク用の流路と、の配置関係の説明図である。It is explanatory drawing of the arrangement | positioning relationship between the flow path for 1st inks, and the flow path for 2nd inks. 本発明の液体吐出用基板を適用可能な液体吐出ヘッドの斜視図である。1 is a perspective view of a liquid discharge head to which a liquid discharge substrate of the present invention can be applied. 本発明の液体吐出ヘッドを適用可能なインクジェット記録装置の説明図である。It is explanatory drawing of the inkjet recording device which can apply the liquid discharge head of this invention. 本発明の第1の適用例である記録装置の説明図である。It is explanatory drawing of the recording device which is the 1st application example of this invention. 図26の記録装置に適用可能なインクの循環経路の第1の循環形態の説明図である。FIG. 27 is an explanatory diagram of a first circulation form of an ink circulation path applicable to the recording apparatus of FIG. 26. 図26の記録装置に適用可能なインクの循環経路の第2の循環形態の説明図である。It is explanatory drawing of the 2nd circulation form of the circulation path of the ink applicable to the recording device of FIG. 第1の循環形態と第2の循環形態とにおけるインクの循環量の説明図である。It is explanatory drawing of the amount of ink circulation in the 1st circulation form and the 2nd circulation form. 図26における液体吐出ヘッドの斜視図である。FIG. 27 is a perspective view of the liquid ejection head in FIG. 26. 液体吐出ヘッドの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of a liquid discharge head. 液体吐出ヘッドにおける第1、第2および第3流路部材の表面と裏面を示す図である。It is a figure which shows the surface and the back surface of the 1st, 2nd and 3rd flow path member in a liquid discharge head. 第1、第2および第3流路部材を接合して形成される流路の拡大透視図である。It is an expansion perspective view of the channel formed by joining the 1st, 2nd and 3rd channel members. 図33のXXXIV−XXXIV線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the XXXIV-XXXIV line | wire of FIG. 吐出モジュールの斜視図である。It is a perspective view of a discharge module. 記録素子基板の説明図である。It is explanatory drawing of a recording element board | substrate. 記録素子基板を図36のXXXVII−XXXVII線に沿って断面した斜視図である。FIG. 37 is a perspective view of the recording element substrate taken along the line XXXVII-XXXVII in FIG. 36. 2つの記録素子基板における隣接部の拡大平面図である。FIG. 4 is an enlarged plan view of adjacent portions in two recording element substrates. 本発明の第2の適用例における液体吐出ヘッドの斜視図である。It is a perspective view of the liquid discharge head in the 2nd example of application of the present invention. 液体吐出ヘッドの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of a liquid discharge head. 液体吐出ヘッドを構成する流路部材の説明図である。It is explanatory drawing of the flow-path member which comprises a liquid discharge head. 液体吐出ヘッドにおける記録素子基板と流路部材との接続関係を説明するための透視図である。FIG. 5 is a perspective view for explaining a connection relationship between a recording element substrate and a flow path member in the liquid discharge head. 図42のXLIII−XLIII線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the XLIII-XLIII line | wire of FIG. 液体吐出ヘッドにおける吐出モジュールの説明図である。It is explanatory drawing of the discharge module in a liquid discharge head. 記録素子基板の斜視図である。2 is a perspective view of a recording element substrate. FIG. 本発明の第2の適用例としての記録装置の説明図である。It is explanatory drawing of the recording device as a 2nd application example of this invention. 本発明の記録装置の説明図である。It is explanatory drawing of the recording device of this invention. インクの循環経路の第3の循環形態の説明図である。It is explanatory drawing of the 3rd circulation form of the circulation path of ink. 本発明の液体吐出ヘッドの説明図である。It is explanatory drawing of the liquid discharge head of this invention. 本発明の液体吐出ヘッドの分解斜視図を示す図である。It is a figure which shows the disassembled perspective view of the liquid discharge head of this invention. 本発明の流路部材の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the flow-path member of this invention. 本発明の第3の適用例の記録装置の説明図である。It is explanatory drawing of the recording device of the 3rd example of application of this invention. インクの循環経路の第4の循環形態の説明図である。It is explanatory drawing of the 4th circulation form of the circulation path of ink. 本発明の第3の適用例における液体吐出ヘッドの説明図である。It is explanatory drawing of the liquid discharge head in the 3rd application example of this invention. 本発明の第3の適用例における液体吐出ヘッドの説明図である。It is explanatory drawing of the liquid discharge head in the 3rd application example of this invention.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態における液体吐出用基板、液体吐出ヘッド、および液体吐出装置は、液体としてのインクを吐出するためのインク吐出用基板(インクジェット記録ヘッド用基板)、インクジェット記録ヘッド、およびインクジェット記録装置としての適用例である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. A liquid discharge substrate, a liquid discharge head, and a liquid discharge device in the following embodiments are an ink discharge substrate (ink jet recording head substrate), an ink jet recording head, and an ink jet recording device for discharging ink as liquid. This is an application example.

なお、本発明の液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置は、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、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などの用途としても用いることができる。また、以下に述べる実施形態は、本発明の適切な具体例であるから、技術的に好ましい様々の限定が付けられている。しかし、本発明の思想に沿うものであれば、本実施形態は、本明細書の実施形態やその他の具体的方法に限定されるものではない。   The liquid discharge head and the liquid discharge apparatus of the present invention can be applied to apparatuses such as printers, copiers, facsimile machines having a communication system, word processors having a printer unit, and industrial recording apparatuses combined with various processing apparatuses. Applicable. For example, it can be used for applications such as biochip fabrication and electronic circuit printing. In addition, the embodiments described below are appropriate specific examples of the present invention, and thus various technically preferable limitations are attached. However, the present embodiment is not limited to the embodiments of the present specification and other specific methods as long as the concept of the present invention is met.

(第1の実施形態)
図1から図10は、本発明の第1の実施形態における液体吐出ユニット300の説明図であり、この液体吐出ユニット300はインクジェット記録ヘッドを構成し、その記録ヘッドは、後述するようにインクジェット記録装置に装着される。
(First embodiment)
FIGS. 1 to 10 are explanatory views of a liquid discharge unit 300 according to the first embodiment of the present invention. The liquid discharge unit 300 constitutes an ink jet recording head, and the recording head is an ink jet recording as will be described later. Mounted on the device.

本実施形態の液体吐出ユニット300は、図1および図2のように、オリフィスプレート21、第1流路層22、第2流路層23、第3流路層24、第4流路層25、第5流路層26、および第6流路層27からなる6つの積層流路構成となっている。第1流路層22には、液体としてのインクを吐出するための吐出エネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子12が備えられており、その吐出エネルギーによって、圧力室13内のインクをオリフィスプレート21の吐出口11から吐出することができる。圧力室13内のインクが静的な状態にあるとき、その圧力室13内の圧力は、吐出口11にインクのメニスカスが形成されるような負圧に保たれている。圧力室13内の圧力にばらつきが生じた場合には、インクの吐出速度や吐出量(体積)などが変化して、インクの吐出特性に影響を及ぼす。特に、圧力室13内が所定の圧力よりも低くなった場合には、インクの吐出が困難となる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the liquid discharge unit 300 of this embodiment includes an orifice plate 21, a first flow path layer 22, a second flow path layer 23, a third flow path layer 24, and a fourth flow path layer 25. The fifth flow path layer 26 and the sixth flow path layer 27 have six laminated flow path configurations. The first flow path layer 22 includes a discharge energy generating element 12 that generates discharge energy for discharging ink as a liquid, and the ink in the pressure chamber 13 is transferred to the orifice plate 21 by the discharge energy. It is possible to discharge from the discharge port 11. When the ink in the pressure chamber 13 is in a static state, the pressure in the pressure chamber 13 is kept at such a negative pressure that an ink meniscus is formed at the ejection port 11. When the pressure in the pressure chamber 13 varies, the ink ejection speed, the ejection amount (volume), and the like change to affect the ink ejection characteristics. In particular, when the pressure chamber 13 is lower than a predetermined pressure, it becomes difficult to eject ink.

吐出エネルギー発生素子12としては、電気熱変換素子(ヒータ)や圧電素子などを用いることができる。ヒータを用いた場合には、その発熱によって圧力室13内のインクを発泡させ、その発泡エネルギーを利用して、吐出口11からインクを吐出することができる。   As the discharge energy generating element 12, an electrothermal conversion element (heater), a piezoelectric element, or the like can be used. When the heater is used, the ink in the pressure chamber 13 is foamed by the heat generation, and the ink can be ejected from the ejection port 11 using the foaming energy.

吐出口11は、図3のように、吐出口列16を形成するように高密度に複数配列されている。本例においては、4つの吐出口列16が形成されている。第2流路層23の第1共通供給流路17は、図4のように、圧力室13毎に対応する個別の供給流路14および流路10を介して、それぞれの圧力室13の一方側(図4中左側)に連通されている。同様に、第2流路層23の第1共通回収流路18は、圧力室13から流路10および個別の回収流路15を介して、それぞれの圧力室13の他方側(図4中右側)に連通されている。複数の供給流路14および複数の回収流路15は、それぞれ第1流路層22の厚み方向に延在し、かつ吐出口列16の延在方向(第1の方向)に沿って配列されることにより、供給流路列および回収流路列を形成する。第1流路層22の厚み方向は、吐出エネルギー発生素子12が配される液体吐出用基板の面に交差(本例の場合は、直交)する方向に対応する。第1共通供給流路17は、第3流路層24に形成される第1供給口30に連通しており、その第1供給口30からインクの供給を受ける。同様に、第1共通回収流路18は、第3流路層24に形成される第1回収口31と連通している。第1供給口30は、吐出口列16の延在方向(第1の方向)に沿って複数配列され第1供給口列を形成している。同様に、第1回収口31は、第1供給口列に沿う方向に複数配列され、第1回収口列を形成している。第3流路層24には、第1供給口列が4列、第1回収口列が4列、並列して交互に形成されている。第4流路層25には、第2共通供給流路32と第2共通回収流路33が形成されており、第5流路層26には、第2供給口34と第2回収口35が形成されている。第6流路層27には、第3共通供給流路36と第3共通回収流路37が形成されている。   As shown in FIG. 3, a plurality of discharge ports 11 are arranged at high density so as to form a discharge port array 16. In this example, four discharge port arrays 16 are formed. As shown in FIG. 4, the first common supply channel 17 of the second channel layer 23 is connected to one of the pressure chambers 13 via the individual supply channel 14 and the channel 10 corresponding to each pressure chamber 13. It communicates with the side (left side in FIG. 4). Similarly, the first common recovery channel 18 of the second channel layer 23 passes from the pressure chamber 13 through the channel 10 and the individual recovery channel 15 to the other side of each pressure chamber 13 (the right side in FIG. 4). ). The plurality of supply channels 14 and the plurality of recovery channels 15 each extend in the thickness direction of the first channel layer 22 and are arranged along the extending direction (first direction) of the discharge port array 16. As a result, a supply flow path array and a recovery flow path array are formed. The thickness direction of the first flow path layer 22 corresponds to a direction that intersects (or orthogonally intersects in this example) with the surface of the liquid ejection substrate on which the ejection energy generating elements 12 are disposed. The first common supply channel 17 communicates with a first supply port 30 formed in the third channel layer 24 and receives ink supplied from the first supply port 30. Similarly, the first common recovery channel 18 communicates with the first recovery port 31 formed in the third channel layer 24. A plurality of first supply ports 30 are arranged along the extending direction (first direction) of the discharge port array 16 to form a first supply port array. Similarly, a plurality of first recovery ports 31 are arranged in a direction along the first supply port row, forming a first recovery port row. In the third flow path layer 24, four first supply port rows and four first recovery port rows are alternately formed in parallel. A second common supply channel 32 and a second common recovery channel 33 are formed in the fourth channel layer 25, and a second supply port 34 and a second recovery port 35 are formed in the fifth channel layer 26. Is formed. In the sixth flow path layer 27, a third common supply flow path 36 and a third common recovery flow path 37 are formed.

第1共通供給流路17は、第2流路層23の厚み方向の一方側(第1流路層22と対向する側)が複数の供給流路14と連通し、その他方側(第3流路層24と対向する側)が複数の第1供給口30と連通している。同様に、第1共通回収流路18は、第2流路層23の厚み方向の一方側が複数の回収流路15と連通し、その他方側が複数の第1回収口31と連通している。第2共通供給流路32は、第4流路層25の厚み方向の一方側が複数の第1供給口30と連通し、その他方側が複数の第2供給口34と連通している。同様に、第2共通回収流路33は、第4流路層25の厚み方向の一方側が第1回収口31と連通し、その他方側が第2回収口35と連通している。また、第3共通供給流路36は複数の第2供給口34と連通し、第3共通回収流路37は複数の第2回収口35と連通している。   In the first common supply channel 17, one side in the thickness direction of the second channel layer 23 (side facing the first channel layer 22) communicates with the plurality of supply channels 14, and the other side (third The side facing the flow path layer 24) communicates with the plurality of first supply ports 30. Similarly, in the first common recovery channel 18, one side in the thickness direction of the second channel layer 23 communicates with the plurality of recovery channels 15, and the other side communicates with the plurality of first recovery ports 31. In the second common supply channel 32, one side in the thickness direction of the fourth channel layer 25 communicates with the plurality of first supply ports 30, and the other side communicates with the plurality of second supply ports 34. Similarly, in the second common recovery channel 33, one side in the thickness direction of the fourth channel layer 25 communicates with the first recovery port 31, and the other side communicates with the second recovery port 35. The third common supply channel 36 communicates with the plurality of second supply ports 34, and the third common recovery channel 37 communicates with the plurality of second recovery ports 35.

複数の第2供給口34の配列密度および複数の第2回収口35の配列密度は、複数の第1供給口30の配列密度および複数の第1回収口31の配列密度よりも低い。また、複数の第1供給口30の配列密度および複数の第1回収口31の配列密度は、複数の供給流路14の配列密度および複数の回収流路15の配列密度よりも低い。第1共通供給流路17と第1共通回収流路18は、それぞれ第1の方向に沿うように並列に形成され、第2共通供給流路32と第2共通回収流路33は、それぞれ第2の方向に沿うように並列に形成されている。第3共通供給流路36と第3共通回収流路37は、それぞれ第1の方向に沿うように並列に形成されている。   The arrangement density of the plurality of second supply ports 34 and the arrangement density of the plurality of second collection ports 35 are lower than the arrangement density of the plurality of first supply ports 30 and the arrangement density of the plurality of first collection ports 31. Further, the arrangement density of the plurality of first supply ports 30 and the arrangement density of the plurality of first recovery ports 31 are lower than the arrangement density of the plurality of supply passages 14 and the arrangement density of the plurality of collection passages 15. The first common supply channel 17 and the first common recovery channel 18 are formed in parallel along the first direction, and the second common supply channel 32 and the second common recovery channel 33 are respectively It is formed in parallel so as to follow the direction of 2. The third common supply channel 36 and the third common recovery channel 37 are formed in parallel along the first direction.

本例の液体吐出ユニット300は、このように複数の流路部材を積層して構成される。それらの流路層における流路の形成密度は、第6流路層27、第5流路層26、第4流路層25、第3流路層24、第2流路層23、第1流路層22の順に高くなる。これにより、素子基板および各流路部材の大型化を抑制しつつ、複数の吐出口列16を高密度に備える液体吐出ユニット300を構成することが可能となる。   The liquid discharge unit 300 of this example is configured by stacking a plurality of flow path members in this way. The formation density of the flow paths in these flow path layers is the sixth flow path layer 27, the fifth flow path layer 26, the fourth flow path layer 25, the third flow path layer 24, the second flow path layer 23, and the first flow path layer. The flow path layer 22 increases in order. Accordingly, it is possible to configure the liquid discharge unit 300 including the plurality of discharge port arrays 16 at a high density while suppressing the increase in size of the element substrate and each flow path member.

第1流路層22と第2流路層23は、後述する図24の実施形態における液体吐出用基板100に形成されている。第3流路層24から第6流路層27の構成は、本発明において、特に制限されるものではない。具体的には、次のような第1および第2の構成例を挙げることができる。第1の構成例においては、第3流路層24を後述する図36および図45の実施形態におけるカバープレート(蓋部材)20または2020に形成し、第4流路層25の一部を後述する図24の実施形態における支持部材400に形成する。第4流路層25の他の一部は、後述する図24または図31の実施形態における第1流路部材500または50に形成し、第5流路層26と第6流路層27の一部は、後述する図24または図31の実施形態における第2流路部材600または60に形成する。第6流路層27の他の一部は、後述する図31の実施形態における第3流路部材370に形成する。一方、第2の構成例においては、第3流路層24をカバープレート20または2020に形成し、第4流路層25の一部を支持部材400に形成する。第4流路層25の他の一部と第5流路層26は、第1流路部材500または50に形成し、第6流路層27は第2流路部材600または60に形成する。なお、第2共通供給流路32、第2共通回収流路33、第2供給口34、第2回収口35も本例の構成に制限されない。   The first flow path layer 22 and the second flow path layer 23 are formed on the liquid discharge substrate 100 in the embodiment of FIG. 24 described later. The configuration of the third flow path layer 24 to the sixth flow path layer 27 is not particularly limited in the present invention. Specifically, the following first and second configuration examples can be given. In the first configuration example, the third flow path layer 24 is formed on the cover plate (lid member) 20 or 2020 in the embodiment of FIGS. 36 and 45 described later, and a part of the fourth flow path layer 25 is described later. It forms in the support member 400 in embodiment of FIG. Another part of the fourth flow path layer 25 is formed in the first flow path member 500 or 50 in the embodiment of FIG. 24 or FIG. 31 described later, and the fifth flow path layer 26 and the sixth flow path layer 27 are formed. A part is formed in the second flow path member 600 or 60 in the embodiment of FIG. Another part of the sixth flow path layer 27 is formed in the third flow path member 370 in the embodiment of FIG. On the other hand, in the second configuration example, the third flow path layer 24 is formed on the cover plate 20 or 2020 and a part of the fourth flow path layer 25 is formed on the support member 400. The other part of the fourth flow path layer 25 and the fifth flow path layer 26 are formed in the first flow path member 500 or 50, and the sixth flow path layer 27 is formed in the second flow path member 600 or 60. . The second common supply channel 32, the second common recovery channel 33, the second supply port 34, and the second recovery port 35 are not limited to the configuration of this example.

外部から供給されるインクは、インクの流入開口に連通する第3共通供給流路36から、第2供給口34、第2共通供給流路32、第1供給口30、第1共通供給流路17、および供給流路14を順次経て、圧力室13に導かれる。圧力室13内のインクは、回収流路15、第1共通回収流路18、第1回収口31、第2共通回収流路33、第2回収口35、第3共通回収流路37を順次経て、第3共通回収流路37に連通する回収開口から外部へ回収される。このようにインクを循環させることにより、圧力室13内に滞留しやすい増粘インクを回収させて、吐出口11からのインクの吐出速度の低下、およびインク中の色材濃度の変化を抑制することができる。以下、このようなインクの強制的な流れを「インク循環流」という。   The ink supplied from the outside is supplied from the third common supply channel 36 communicating with the ink inflow opening, to the second supply port 34, the second common supply channel 32, the first supply port 30, and the first common supply channel. 17 and the supply flow path 14 are sequentially guided to the pressure chamber 13. The ink in the pressure chamber 13 sequentially passes through the recovery channel 15, the first common recovery channel 18, the first recovery port 31, the second common recovery channel 33, the second recovery port 35, and the third common recovery channel 37. Then, it is recovered from the recovery opening communicating with the third common recovery flow path 37 to the outside. By circulating the ink in this way, the thickened ink that tends to stay in the pressure chamber 13 is collected, and the decrease in the discharge speed of the ink from the discharge port 11 and the change in the color material density in the ink are suppressed. be able to. Hereinafter, such a forced flow of ink is referred to as “ink circulation flow”.

本例において、供給流路14と回収流路15は、図3,図4,図5のように、吐出口11を挟んで対向するように配置されている。このように供給流路14と回収流路15を対向させることにより、圧力室13内および吐出口11内を通るインク循環流を効率良く生じさせて、インクの吐出速度の低下、およびインクの色材濃度の変化をより効率よく抑制することができる。また、供給流路14と回収流路15は、圧力室13のそれぞれに対応するように、吐出口列16が延在する第1の方向において複数に分けて形成されている。このように、供給流路14と回収流路15を複数に分けて形成することにより、隣接する供給流路14同士の間、および隣接する回収流路15同士の間に、吐出エネルギー発生素子12を駆動するための電気配線を配備することが可能となる。そのため、供給流路14と吐出口11との間、および回収流路15と吐出口11との間に、第1の方向に延在する配線を配備する必要が無く、それらの間の部分をより小さくすることが可能となる。供給流路14と吐出口11の数の関係は、1対1、1対2、または1対5などとしてもよく、供給流路14が連通する圧力室13の数は、本例のような1のみに限定されない。   In this example, the supply channel 14 and the recovery channel 15 are disposed so as to face each other with the discharge port 11 interposed therebetween, as shown in FIGS. By facing the supply flow path 14 and the recovery flow path 15 in this manner, an ink circulation flow passing through the pressure chamber 13 and the discharge port 11 is efficiently generated, and the ink discharge speed is reduced and the ink color is reduced. Changes in the material concentration can be suppressed more efficiently. The supply channel 14 and the recovery channel 15 are divided into a plurality of portions in the first direction in which the discharge port array 16 extends so as to correspond to each of the pressure chambers 13. Thus, by forming the supply flow path 14 and the recovery flow path 15 in a plurality of parts, the ejection energy generating element 12 is provided between the adjacent supply flow paths 14 and between the adjacent recovery flow paths 15. It is possible to provide electrical wiring for driving the motor. Therefore, it is not necessary to provide a wiring extending in the first direction between the supply flow path 14 and the discharge port 11 and between the recovery flow path 15 and the discharge port 11. It becomes possible to make it smaller. The relationship between the number of the supply passages 14 and the discharge ports 11 may be 1: 1, 1: 2, or 1: 5, and the number of pressure chambers 13 with which the supply passages 14 communicate is as in this example. It is not limited to only one.

本例においては、圧力室13内および吐出口11内を通してインク循環流を生じさせるために、次のように流路が形成されている。   In this example, in order to generate an ink circulation flow through the pressure chamber 13 and the discharge port 11, a flow path is formed as follows.

図2のように、第1共通供給流路17は、第1の方向に延在して複数の供給流路14と連通し、さらに、それぞれの供給流路14を介して圧力室13と連通する。同様に、第1共通回収流路18は、第1の方向に延在して複数の回収流路15と連通し、さらに、それぞれの回収流路15を介して圧力室13と連通する。   As shown in FIG. 2, the first common supply channel 17 extends in the first direction and communicates with the plurality of supply channels 14, and further communicates with the pressure chamber 13 via each of the supply channels 14. To do. Similarly, the first common recovery channel 18 extends in the first direction and communicates with the plurality of recovery channels 15, and further communicates with the pressure chamber 13 via each recovery channel 15.

このように、第1流路層22と第2流路層23には、供給流路14、回収流路15、第1共通供給流路17、第1共通回収流路18からなる一連のインク流路が吐出口列16に対応付けて形成される。このようなインク流路を通して、液体吐出用基板100の圧力室13内、およびオリフィスプレート21の吐出口11内にインク循環流を生じさせることができる。   As described above, the first flow path layer 22 and the second flow path layer 23 include a series of inks including the supply flow path 14, the recovery flow path 15, the first common supply flow path 17, and the first common recovery flow path 18. A flow path is formed in association with the discharge port array 16. Through such an ink flow path, an ink circulation flow can be generated in the pressure chamber 13 of the liquid discharge substrate 100 and in the discharge port 11 of the orifice plate 21.

また、図6(a)のように、供給流路14、回収流路15、第1共通供給流路17、および第1共通回収流路18を形成する側壁は、それぞれ第1流路層22の表裏面(同図中の上下面)に対して実質的に直交している。ここで、実質的に直交とは、第1流路層22と第2流路層23の加工時に生じるテーパ形状等の傾斜を含む。供給流路14、回収流路15、第1共通供給流路17、および第1共通回収流路18は、例えば、ドライエッチング加工により形成される。また、それらをレーザ加工によって形成してもよく、あるいは、ドライエッチング加工とレーザ加工とを組み合わせてもよい。供給流路14、回収流路15、第1共通供給流路17、および第1共通回収流路18の深さ方向(図6(a)中の上下方向)は、第1流路層22の表面に対して実質的に垂直となる。これにより、これらのインク流路を効率よく高密度に形成して、第1流路層22に高密度に形成された圧力室13および吐出口11内に、より効率よくインク循環流を生じさせることができる。   Further, as shown in FIG. 6A, the side walls forming the supply flow path 14, the recovery flow path 15, the first common supply flow path 17, and the first common recovery flow path 18 are respectively the first flow path layer 22. Are substantially orthogonal to the front and back surfaces (upper and lower surfaces in the figure). Here, the term “substantially orthogonal” includes an inclination such as a taper shape generated when the first flow path layer 22 and the second flow path layer 23 are processed. The supply channel 14, the recovery channel 15, the first common supply channel 17, and the first common recovery channel 18 are formed by, for example, dry etching. Further, they may be formed by laser processing, or dry etching processing and laser processing may be combined. The depth direction (vertical direction in FIG. 6A) of the supply flow path 14, the recovery flow path 15, the first common supply flow path 17, and the first common recovery flow path 18 is the first flow path layer 22. It is substantially perpendicular to the surface. Thereby, these ink flow paths are efficiently formed in high density, and the ink circulation flow is generated more efficiently in the pressure chambers 13 and the discharge ports 11 formed in the first flow path layer 22 with high density. be able to.

(第1共通供給流路17と第1共通回収流路18の関係(1))
第1共通供給流路17と第1共通回収流路18は、以下のように形成されている。
(Relationship (1) between first common supply channel 17 and first common recovery channel 18)
The first common supply channel 17 and the first common recovery channel 18 are formed as follows.

図6(a),(b)のように、第1共通供給流路17の下流側の端部と第2共通回収流路18の上流側の端部との間隔(梁幅)をW1、供給流路14と回収流路15との間の距離をW2とする。また、供給流路14の下流型の端部から、流路10、圧力室13、および流路10を通って回収流路15の上流側の端部まで間の単位長さ当たりの流路抵抗をRとし、各圧力室13内に生じるインク循環流の流量をQ1とする。流路抵抗Rは、インクの粘度の表す項(時間の要素を含む)を含む式によって表現される。さらに、吐出口11においてインクのメニスカス界面が崩壊しない範囲の最大負圧、または、吐出口11からインクを適正に吐出可能な範囲における圧力室13内の最大負圧をPmaxとする。これらは、下式(1)の関係にある。この関係式(1)については後述する。
W2<(2×Pmax)/(Q1×R) ・・・ (1)
As shown in FIGS. 6A and 6B, the interval (beam width) between the downstream end of the first common supply channel 17 and the upstream end of the second common recovery channel 18 is W1, The distance between the supply channel 14 and the recovery channel 15 is W2. Further, the channel resistance per unit length from the downstream end of the supply channel 14 to the upstream end of the recovery channel 15 through the channel 10, the pressure chamber 13, and the channel 10. Is R, and the flow rate of the ink circulation flow generated in each pressure chamber 13 is Q1. The flow path resistance R is expressed by an expression including a term (including a time element) representing the viscosity of the ink. Further, the maximum negative pressure in the range where the ink meniscus interface does not collapse at the discharge port 11 or the maximum negative pressure in the pressure chamber 13 in the range where ink can be properly discharged from the discharge port 11 is defined as Pmax. These are in the relationship of the following formula (1). This relational expression (1) will be described later.
W2 <(2 × Pmax) / (Q1 × R) (1)

図8(a)のように、負圧の影響によりメニスカス界面が沈降し、更に負圧が増大して図8(b)のように吐出口11の表面でのメニスカス界面が崩壊した場合には、吐出エネルギー発生素子12上にインクがほぼ存在しなくなり、正常な吐出が困難となる。インクの表面張力が30mN/mおよび20mN/mのときに、吐出口11の口径と、吐出口11における許容圧力の限界と、は図8(c)のような関係にある。一般に、吐出口におけるインクのメニスカスは、吐出口の口径とインクの表面張力とに依存するが、−1000mmAq以上の圧力を保たないとメニスカス界面が崩壊する。よって、メニスカス界面が崩壊しない範囲の最大負圧は、一例として、吐出口の口径が12um、インクの表面張力が30mN/mのときに−1000mmAqである。また、メニスカス界面が崩壊しない範囲においても図8(a)のようにメニスカス界面の沈降により、吐出されるインクの量が減少し、またインクの吐出状態に影響を及ぼしてインクの副滴(サテライト)が多く生じることになる。   When the meniscus interface sinks due to the negative pressure as shown in FIG. 8A and the negative pressure increases and the meniscus interface on the surface of the discharge port 11 collapses as shown in FIG. 8B. The ink almost does not exist on the ejection energy generating element 12, and normal ejection becomes difficult. When the surface tension of the ink is 30 mN / m and 20 mN / m, the diameter of the discharge port 11 and the limit of the allowable pressure at the discharge port 11 are in a relationship as shown in FIG. In general, the meniscus of the ink at the ejection port depends on the diameter of the ejection port and the surface tension of the ink, but the meniscus interface collapses unless a pressure of −1000 mmAq or more is maintained. Therefore, the maximum negative pressure within a range where the meniscus interface does not collapse is, for example, −1000 mmAq when the diameter of the ejection port is 12 μm and the surface tension of the ink is 30 mN / m. Even in the range where the meniscus interface does not collapse, as shown in FIG. 8 (a), the amount of ejected ink is reduced due to the sedimentation of the meniscus interface, and the ink ejection state is affected and the sub-drop of the ink (satellite) ) Will occur.

ここで、インクの適正な吐出とは、目視によって記録画像の乱れが確認されない程度のインクの良好な吐出状態である。特に、吐出されるインク量の変化量が目視で確認できないほど小さい吐出状態が好ましい。また、インクの吐出時にインクの主滴と副滴(サテライト)が生じる場合には、記録媒体に着弾する主滴によって形成されるインクの主トッドに、サテライトによって形成されるインクの副ドットの少なくとも一部が接するようなインクの吐出状態が好ましい。   Here, the proper discharge of ink is a good discharge state of ink to the extent that no disturbance of the recorded image is visually confirmed. In particular, a discharge state that is so small that the change amount of the discharged ink amount cannot be visually confirmed is preferable. In addition, when ink main droplets and sub-droplets (satellite) are generated when ink is ejected, at least one of the ink sub-dots formed by the satellite is added to the main todd of the ink formed by the main droplet landing on the recording medium. An ink discharge state in which part of the ink contacts is preferable.

このように、最大負圧Pmaxとは、それよりも負圧が大きくなると、メニスカス界面の崩壊が生じたり、インクの適正な吐出ができなくなったりする負圧のことである。さらに、副ドットが発生する場合には、副ドットが主ドット内に位置するように、サテライトが記録媒体に着弾することが好ましい。例えば、最大負圧Pmaxは、500mmAqであった。また、インク循環流量Q1は、インクの吐出速度の低下、およびインクの色材濃度の変化を抑制可能な流量である。すなわち、吐出口11からのインク中の水分の蒸発の影響によって、インクの吐出速度が低下し、認識できる程度のインクの着弾位置のずれが生じることを抑制可能な流量である。また、吐出口11からのインク中の水分の蒸発による影響によって、インクの色材濃度が変化し、目視できる程度の記録画像の色ムラが生じることを抑制可能な流量でもある。例えば、インク循環流量Q1は、インクの吐出速度の低下が通常の吐出時の10%以内に抑えるような循環流量であり、実験例においては、圧力室13内の流速換算で0.05m/s以上であった。また、他の実験例においては、その流速は0.1m/sであった。   Thus, the maximum negative pressure Pmax is a negative pressure at which the meniscus interface collapses or ink cannot be ejected properly when the negative pressure becomes higher than that. Further, when sub-dots are generated, it is preferable that the satellites land on the recording medium so that the sub-dots are located within the main dots. For example, the maximum negative pressure Pmax was 500 mmAq. The ink circulation flow rate Q1 is a flow rate capable of suppressing a decrease in ink ejection speed and a change in ink color material density. In other words, the flow rate is such that the ink ejection speed is reduced by the influence of evaporation of moisture in the ink from the ejection port 11 and the deviation of the landing position of the ink that can be recognized is suppressed. Further, the flow rate can also suppress the occurrence of color unevenness in the recorded image that can be visually observed due to the change in the colorant concentration of the ink due to the influence of evaporation of moisture in the ink from the ejection port 11. For example, the ink circulation flow rate Q1 is a circulation flow rate that suppresses the decrease in the ink discharge speed to within 10% of the normal discharge time. In the experimental example, 0.05 m / s in terms of the flow rate in the pressure chamber 13 That was all. In other experimental examples, the flow velocity was 0.1 m / s.

上式(1)の関係を満たすことにより、第1共通供給流路17内の圧力を負圧に保つことが可能となる。インクジェット記録ヘッドにおいて、その記録ヘッドの流路内の圧力は負圧にした方がよく、それを正圧にした場合には以下のような状態が生じやすくなる。すなわち、記録ヘッドのインク流路内の圧力が正圧の場合には、記録ヘッドの構成部材からインクが漏れやすくなる。また、吐出口11からのインク漏れが生じやすくなる。例えば、第1共通供給流路17内が正圧となっていて、インク循環時は、インク循環流による圧力損失により圧力室13が負圧に保たれていたとしても、インク循環流の変動により圧力損失が変動して、圧力室13内が正圧になるおそれがある。極端な例としては、インク循環流を止めた際に、圧力室13の圧力が第1共通供給流路と同じ正圧になることが考えられる。圧力室13内が正圧になることを防ぐためには、インクの供給系の複雑な制御が必要となる。   By satisfying the relationship of the above equation (1), the pressure in the first common supply flow path 17 can be maintained at a negative pressure. In an ink jet recording head, the pressure in the flow path of the recording head should be a negative pressure, and when it is set to a positive pressure, the following conditions are likely to occur. That is, when the pressure in the ink flow path of the recording head is positive, the ink tends to leak from the constituent members of the recording head. Further, ink leakage from the ejection port 11 is likely to occur. For example, even if the pressure in the first common supply flow path 17 is positive and the pressure chamber 13 is maintained at a negative pressure due to pressure loss due to the ink circulation flow, the ink circulation flow may cause a change. There is a possibility that the pressure loss fluctuates and the pressure chamber 13 becomes a positive pressure. As an extreme example, when the ink circulation flow is stopped, the pressure of the pressure chamber 13 may be the same positive pressure as that of the first common supply flow path. In order to prevent the pressure chamber 13 from becoming a positive pressure, complicated control of the ink supply system is required.

(関係式(1)についての説明)
次に、第1共通供給流路17の圧力を負圧に保つための上式(1)について詳細に説明する。
(Explanation about relational expression (1))
Next, the above formula (1) for keeping the pressure of the first common supply flow path 17 at a negative pressure will be described in detail.

供給流路14と回収流路15との間の差圧ΔPは、下式(2)によって表される。
ΔP=Q1×R×W2 ・・・ (2)
The differential pressure ΔP between the supply channel 14 and the recovery channel 15 is expressed by the following equation (2).
ΔP = Q1 × R × W2 (2)

また、供給流路14の圧力をPinとし、かつ回収流路15の圧力をPoutとした場合、下式(3)が成立し、さらに、吐出口11が供給流路14と回収流路15との中間に位置している場合には、吐出口11の圧力Pnは下式(4)によって表される。
ΔP=Pin−Pout ・・・ (3)
Pn=(Pin+Pout)/2 ・・・ (4)
Further, when the pressure of the supply flow path 14 is Pin and the pressure of the recovery flow path 15 is Pout, the following expression (3) is established, and the discharge port 11 is connected to the supply flow path 14 and the recovery flow path 15. Is located in the middle, the pressure Pn of the discharge port 11 is expressed by the following equation (4).
ΔP = Pin−Pout (3)
Pn = (Pin + Pout) / 2 (4)

上式(3),(4)から下式(5)が成立する。   From the above equations (3) and (4), the following equation (5) is established.

Pin=Pn+(ΔP/2) ・・・ (5)   Pin = Pn + (ΔP / 2) (5)

第1共通供給流路17の圧力を負圧にするためには、下式(6)を満たすことが必要となる。   In order to make the pressure of the first common supply flow path 17 negative, it is necessary to satisfy the following expression (6).

Pin=Pn+(ΔP/2)<0 ・・・ (6)   Pin = Pn + (ΔP / 2) <0 (6)

上式(6)は下式(7)のように変形できる。
−Pn>ΔP/2 ・・・ (7)
The above equation (6) can be transformed into the following equation (7).
-Pn> ΔP / 2 (7)

インクを正常に吐出するためには、Pn>−PMAXであることが必要であるため、下式(8)が成立する。
Pmax>ΔP/2 ・・・ (8)
In order to eject ink normally, it is necessary that Pn> −PMAX, so the following equation (8) is established.
Pmax> ΔP / 2 (8)

上式(2),(8)から上式(1)が導き出すことができる。   The above equation (1) can be derived from the above equations (2) and (8).

また、W1とW2は下式(9)の関係にある。
W1<W2 ・・・ (9)
W1 and W2 have the relationship of the following formula (9).
W1 <W2 (9)

上式(9)の関係から、下式(10)が成立する。
W1<(2×Pmax)/(Q1×R) ・・・ (10)
From the relationship of the above equation (9), the following equation (10) is established.
W1 <(2 × Pmax) / (Q1 × R) (10)

上式(10)の関係を満たすように、間隔W1を設定することにより、第1共通供給流路17の圧力を負圧に保つことが可能となり、基板Hおよび記録ヘッドの信頼性を高めることができる。   By setting the interval W1 so as to satisfy the relationship of the above formula (10), the pressure of the first common supply flow path 17 can be kept negative, and the reliability of the substrate H and the recording head is improved. Can do.

特に、圧力室13の流路抵抗が高い記録ヘッドにおいては、間隔(梁幅)W1をより小さくする必要がある。吐出エネルギー発生素子12として圧電素子を用いる記録ヘッドにおいては、通常、圧力室13の流路抵抗が小さくなっているため、間隔W1を大きくてもよい。一方、吐出エネルギー発生素子12としてヒータを用いる記録ヘッドにおいては、通常、圧力室13の流路抵抗が大きくなっているため、間隔W1をより小さくする必要がある。   In particular, in a recording head having a high flow path resistance in the pressure chamber 13, it is necessary to make the interval (beam width) W1 smaller. In a recording head using a piezoelectric element as the ejection energy generating element 12, the interval W1 may be increased because the flow path resistance of the pressure chamber 13 is usually small. On the other hand, in a recording head that uses a heater as the ejection energy generating element 12, the flow path resistance of the pressure chamber 13 is usually large, so the interval W1 needs to be made smaller.

( 第1共通供給流路17と第1共通回収流路18の関係(2))
吐出口11から吐出されるインクの最大吐出量をQ2とした場合、下式(11)の関係を満たすように、第1共通供給流路17と第1共通回収流路18を設定することが望ましい。
W1<(2×Pmax)/(Q2×R) ・・・ (11)
(Relationship between first common supply channel 17 and first common recovery channel 18 (2))
When the maximum ejection amount of ink ejected from the ejection port 11 is Q2, the first common supply channel 17 and the first common recovery channel 18 may be set so as to satisfy the relationship of the following equation (11). desirable.
W1 <(2 × Pmax) / (Q2 × R) (11)

インク循環流量Q1を最大吐出量Q2よりも多くすることにより、インクの最大吐出時においてもインク循環流の逆流を抑制することができる。インク循環流の逆流が生じた場合には、例えば、インク吐出時に生じた熱がインク循環流のために排熱されず、その排熱の逆流によってインクが過昇温されるおそれ、またインク流路内のゴミの逆流によってインクの吐出不良を招くおそれがある。インク循環流の逆流を抑制することにより、このような状態が発生することを抑えることができる。   By making the ink circulation flow rate Q1 larger than the maximum ejection amount Q2, it is possible to suppress the reverse flow of the ink circulation flow even during the maximum ink ejection. If a reverse flow of the ink circulation flow occurs, for example, the heat generated during ink ejection may not be exhausted due to the ink circulation flow, and the ink may be overheated due to the reverse flow of the exhaust heat. There is a possibility that ink ejection failure may be caused by the backflow of dust in the path. By suppressing the reverse flow of the ink circulation flow, it is possible to suppress the occurrence of such a state.

式(11)の関係を満たすように、第1共通供給流路17と第1共通回収流路18を設定することにより、インク循環流の逆流を抑制しつつ、第1共通供給流路17内の圧力を負圧に保つことが可能となる。この結果、基板Hおよび記録ヘッドの信頼性を高めることができる。   By setting the first common supply flow path 17 and the first common recovery flow path 18 so as to satisfy the relationship of Expression (11), the reverse flow of the ink circulation flow is suppressed, and the first common supply flow path 17 It is possible to maintain the negative pressure at a negative pressure. As a result, the reliability of the substrate H and the recording head can be improved.

実験の結果、圧力室13の高さを20um、インクの粘度を10cP、梁幅W1を200um以下とすることにより、インク循環流速が、インク循環流の逆流を抑制するために必要な0.1m/sのときにも、第1共通供給流路17内を負圧に保つことができた。また、梁幅Wを100um以下とすることにより、体積10plのインクを30kHzの吐出周波数(記録ヘッドの駆動周波数)で吐出させたときにも、インク循環流の逆流を抑制しつつ、第1共通供給流路17内の圧力を負圧に保つことができた。   As a result of the experiment, by setting the height of the pressure chamber 13 to 20 μm, the viscosity of the ink to 10 cP, and the beam width W1 to 200 μm or less, the ink circulation flow rate is 0.1 m necessary for suppressing the backflow of the ink circulation flow. Even in the case of / s, the inside of the first common supply channel 17 could be kept at a negative pressure. In addition, by setting the beam width W to 100 μm or less, the first common can be achieved while suppressing the back flow of the ink circulation flow even when the ink having the volume of 10 pl is ejected at the ejection frequency of 30 kHz (the driving frequency of the recording head). The pressure in the supply flow path 17 could be kept negative.

(流路17,14の配置関係、および流路18,15の配置関係)
さらに、第1共通供給流路17と供給流路14の配置関係、および第1共通回収流路18と回収流路15の配置関係は、以下のように設定するとよい。すなわち、図6(b)のように、第2の方向における供給流路14の中心L1は、第2の方向における第1共通供給流路17の中心L2よりも吐出口11に近い位置に設定する。同様に、第2の方向における回収流路15の中心L3は、第2の方向における第1共通回収流路18の中心L4よりも吐出口11に近い位置に設定する。このように、供給流路14と回収流路15を吐出口11に近寄らせることにより、同じ梁幅W1を設定する場合にも幅W2をより小さくして、吐出口11内を適正な圧力に保つことが容易となる。
(Disposition relation of the flow paths 17, 14 and arrangement relation of the flow paths 18, 15)
Furthermore, the arrangement relationship between the first common supply channel 17 and the supply channel 14 and the arrangement relationship between the first common collection channel 18 and the collection channel 15 may be set as follows. That is, as shown in FIG. 6B, the center L1 of the supply channel 14 in the second direction is set at a position closer to the discharge port 11 than the center L2 of the first common supply channel 17 in the second direction. To do. Similarly, the center L3 of the recovery channel 15 in the second direction is set at a position closer to the discharge port 11 than the center L4 of the first common recovery channel 18 in the second direction. In this way, by bringing the supply flow path 14 and the recovery flow path 15 closer to the discharge port 11, the width W 2 can be made smaller even when the same beam width W 1 is set, so that the inside of the discharge port 11 has an appropriate pressure. It is easy to keep.

(流路17、流路18の配置関係)
第1共通供給流路17と第1共通回収流路18との配置関係は、以下のように設定することが好ましい。
(Disposition relation of the flow path 17 and the flow path 18)
The arrangement relationship between the first common supply channel 17 and the first common recovery channel 18 is preferably set as follows.

すなわち、図9のように、隣接する吐出口列16間に位置する第1共通供給流路17と第1共通回収流路18との間の梁幅をW3とした場合、その梁幅W3を梁幅W1よりも大きく設定する。梁幅W3を大きくすることにより、基板の強度を高めることができる。図9は、吐出口11を透視するように、液体吐出用基板を裏面側から見た図である。このように、梁幅W1を小さくするように、同一の吐出口列16に連通する第1共通供給流路17と第1共通回収流路18とを近づける。一方、梁幅W2を大きくするように、隣接する吐出口列16の一方に連通する第1共通供給流路17と、その他方に連通する第1共通回収流路18と、を離す。これにより、インク循環流の逆流を抑制し、第1共通供給流路17内の圧力を負圧に保ちながら、基板の強度を高めることが可能となる。   That is, when the beam width between the first common supply channel 17 and the first common recovery channel 18 located between the adjacent discharge port arrays 16 is W3 as shown in FIG. 9, the beam width W3 is It is set larger than the beam width W1. By increasing the beam width W3, the strength of the substrate can be increased. FIG. 9 is a view of the liquid discharge substrate as seen from the back side so that the discharge port 11 can be seen through. In this way, the first common supply flow path 17 and the first common recovery flow path 18 communicating with the same discharge port array 16 are brought closer to each other so as to reduce the beam width W1. On the other hand, the first common supply channel 17 that communicates with one of the adjacent discharge port arrays 16 and the first common recovery channel 18 that communicates with the other side are separated so as to increase the beam width W2. As a result, it is possible to suppress the reverse flow of the ink circulation flow and increase the strength of the substrate while keeping the pressure in the first common supply flow path 17 at a negative pressure.

(インク循環流量および圧力のばらつきの抑制構造(1))
さらに本実施形態においては、各圧力室13におけるインク循環流量、および圧力のばらつきを抑制するために、以下のような構造を備えている。
(Ink circulation flow rate and pressure variation suppressing structure (1))
Furthermore, in this embodiment, the following structure is provided in order to suppress variations in ink circulation flow rate and pressure in each pressure chamber 13.

すなわち、図1および図2のように、1つの第1共通供給流路17に対して複数の第1供給口30が連通し、同様に、1つの第1共通回収流路18に対して複数の第1回収口31が連通している。これらの第1供給口30と第1回収口31は、各圧力室13におけるインク循環流量、および圧力のばらつきが、インクの吐出特性に大きな影響を与えない範囲に収まるように、配備されている。具体的には、吐出口列16が延在する第1の方向において、第1供給口30と第1回収口31が交互に位置するように配備されている。これにより、第1の方向における第1供給口30と第1回収口31との間隔をより狭くすることができる。したがって、第1共通供給流路17と第1共通回収流路18の流路幅が比較的狭い場合でも、各圧力室13におけるインク循環流量および圧力のばらつきを抑制することが可能となる。   That is, as shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of first supply ports 30 communicate with one first common supply channel 17, and similarly, a plurality of first common recovery channels 18 have a plurality. The first recovery port 31 is in communication. The first supply port 30 and the first recovery port 31 are arranged so that the ink circulation flow rate and the pressure variation in each pressure chamber 13 are within a range that does not significantly affect the ink ejection characteristics. . Specifically, the first supply port 30 and the first recovery port 31 are arranged alternately in the first direction in which the discharge port array 16 extends. Thereby, the space | interval of the 1st supply port 30 and the 1st collection | recovery port 31 in a 1st direction can be made narrower. Therefore, even when the channel widths of the first common supply channel 17 and the first common recovery channel 18 are relatively narrow, variations in the ink circulation flow rate and pressure in each pressure chamber 13 can be suppressed.

(インク循環流量および圧力のばらつきの抑制構造(2))
さらに本実施形態においては、各圧力室13におけるインク循環流量、および圧力のばらつきを抑制するために、以下のような構造を備えている。
(Ink circulation flow rate and pressure variation suppression structure (2))
Furthermore, in this embodiment, the following structure is provided in order to suppress variations in ink circulation flow rate and pressure in each pressure chamber 13.

すなわち図1および図2のように、第2共通供給流路32は、第2の方向に延在していて、第2の方向に配列される複数の第1供給口30と連通している。同様に、第2共通回収流路33は、第2の方向に延在していて、第2の方向に配列される複数の第1回収口31と連通している。さらに、複数の第2共通供給流路32は、第2供給口34を介して、1つの第3共通供給流路36にまとめて連通されている。同様に、複数の第2共通回収流路33は、第2回収口35を介して、1つの第3共通回収流路37にまとめて連通されている。   That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the second common supply flow path 32 extends in the second direction and communicates with a plurality of first supply ports 30 arranged in the second direction. . Similarly, the second common recovery flow path 33 extends in the second direction and communicates with the plurality of first recovery ports 31 arranged in the second direction. Further, the plurality of second common supply channels 32 are collectively connected to one third common supply channel 36 via the second supply port 34. Similarly, the plurality of second common recovery channels 33 are collectively connected to one third common recovery channel 37 via the second recovery port 35.

このように、6層構造によってインク流路を連通させることにより、高密度に配列された複数の吐出口列16に合わせて狭いピッチで形成された複数の第1共通供給流路17は、複数の第1供給口30を介して、最終的に1つの第3共通供給流路36に纏められる。同様に、高密度に配列された複数の吐出口列16に合わせて狭いピッチで形成された複数の第1共通回収流路18は、複数の第1回収口を介して、最終的に1つの第3共通回収流路37にまとめられる。したがって、第1共通供給流路17および第1共通回収流路18の流路幅を広げることなく、複数の吐出口列16を高密度に配列することができる。また、このように高密度に配列された複数の吐出口列16の各吐出口11に対応する各圧力室13において、インク循環流量および圧力のばらつきを抑制することができる。また、高密度に配置された吐出口11に対して、圧力室13におけるインク循環流量および圧力のばらつきを抑制しつつ、不図示のインクタンクからのインクの供給、およびインクタンクへのインクの回収を簡便に実現することができる。これにより、記録ヘッド、および、それを備えた記録装置のみにならず、種々の液体吐出ヘッド、および、それを備えた液体吐出装置のシステム全体をコンパクトに構成することができる。   As described above, the plurality of first common supply channels 17 formed at a narrow pitch in accordance with the plurality of discharge port arrays 16 arranged at high density by connecting the ink channels with a six-layer structure include a plurality of first common supply channels 17. The third common supply flow path 36 is finally collected through the first supply port 30. Similarly, the plurality of first common recovery flow paths 18 formed at a narrow pitch in accordance with the plurality of discharge port arrays 16 arranged at a high density are finally passed through the plurality of first recovery ports. The third common recovery channel 37 is collected. Therefore, the plurality of discharge port arrays 16 can be arranged with high density without increasing the channel widths of the first common supply channel 17 and the first common recovery channel 18. In addition, in each pressure chamber 13 corresponding to each ejection port 11 of the plurality of ejection port arrays 16 arranged at high density in this way, variations in the ink circulation flow rate and pressure can be suppressed. In addition, the supply of ink from an ink tank (not shown) and the recovery of ink to the ink tank are suppressed while suppressing variations in the ink circulation flow rate and pressure in the pressure chamber 13 with respect to the discharge ports 11 arranged at high density. Can be realized easily. Accordingly, not only the recording head and the recording apparatus including the recording head but also the entire system of various liquid discharging heads and the liquid discharging apparatus including the liquid discharging head can be configured compactly.

(インク循環流量および圧力のばらつきの抑制構造(3))
また、各圧力室13におけるインク循環流量、および圧力のばらつきを抑制するために、以下のような構造を備えることが望ましい。
(Ink circulation flow rate and pressure variation suppression structure (3))
In order to suppress variations in the ink circulation flow rate and pressure in each pressure chamber 13, it is desirable to have the following structure.

すなわち、吐出口列16の両端部に位置する第1供給口30および/または第1回収口31は、その両端部以外に位置する第1供給口30および/または第1回収口31よりも形状を小さくする。つまり、前者の第1供給口30および/または第1回収口31の開口は、後者の第1供給口30/または第1回収口31の開口よりも小さく形成する。吐出口列16の両端部に位置する第1供給口30に対しては、その片側だけに吐出口列16の吐出口11が位置するため、吐出口列16の両端部に位置する第1供給口30におけるインク流量は、その他の第1供給口30におけるインク流量よりも少なくなる。同様に、吐出口列16の両端部に位置する第1回収口31に対しては、その片側だけに吐出口列16の吐出口11が位置するため、吐出口列16の両端部に位置する第1回収口31におけるインク流量は、その他の第1回収口31におけるインク流量よりも少なくなる。   In other words, the first supply port 30 and / or the first recovery port 31 positioned at both ends of the discharge port array 16 are shaped more than the first supply port 30 and / or the first recovery port 31 positioned other than the both ends. Make it smaller. That is, the opening of the former first supply port 30 and / or the first recovery port 31 is formed smaller than the opening of the latter first supply port 30 / or the first recovery port 31. For the first supply ports 30 located at both ends of the discharge port array 16, the discharge ports 11 of the discharge port array 16 are positioned only on one side thereof, so the first supply located at both ends of the discharge port array 16. The ink flow rate at the port 30 is smaller than the ink flow rates at the other first supply ports 30. Similarly, the first recovery ports 31 located at both ends of the discharge port array 16 are positioned at both ends of the discharge port array 16 because the discharge ports 11 of the discharge port array 16 are positioned only on one side thereof. The ink flow rate at the first recovery port 31 is smaller than the ink flow rates at the other first recovery ports 31.

このように、吐出口列16の両端部に位置する第1供給口30および/または第1回収口31に関しては、それらの形状を小さくして、流路抵抗を大きくする。これにより、それらの第1供給口30および/または第1回収口31において生じる圧力損失を、他の第1供給口30および/または第1回収口31において生じる圧力損失に近付けることができる。よって、両端部の第1供給口30および/または第1回収口31を通して圧力室13に流れるインク流量と、他の第1供給口30および/または第1回収口31を通して圧力室13に流れるインク流量と、の差を小さくすることができる。この結果、各圧力室13内におけるインク循環流量のばらつきをさらに抑制することができる。   Thus, regarding the 1st supply port 30 and / or the 1st recovery port 31 which are located in the both ends of the discharge port row | line | column 16, those shapes are made small and flow path resistance is enlarged. Thereby, the pressure loss generated in the first supply port 30 and / or the first recovery port 31 can be made closer to the pressure loss generated in the other first supply port 30 and / or the first recovery port 31. Therefore, the ink flow rate that flows into the pressure chamber 13 through the first supply port 30 and / or the first recovery port 31 at both ends, and the ink that flows into the pressure chamber 13 through the other first supply port 30 and / or the first recovery port 31. The difference between the flow rate and the flow rate can be reduced. As a result, it is possible to further suppress variations in the ink circulation flow rate in each pressure chamber 13.

(インク循環流量および圧力のばらつきの抑制構造(4))
また、各圧力室13におけるインク循環流量および圧力のばらつきを抑制するために、以下のような構造を備えることが望ましい。
(Ink circulation flow rate and pressure variation suppressing structure (4))
In order to suppress variations in the ink circulation flow rate and pressure in each pressure chamber 13, it is desirable to have the following structure.

すなわち図7(a)のように、吐出口列16の端部と、液体吐出用基板100の端部と、の間の領域aを大きく設定する。その領域aは、例えば、液体吐出用基板100に対して電気信号を送受信するための接続パッド150、および吐出エネルギー発生素子12の駆動回路などの配置スペースとして利用することができる。また、このような領域aを利用して、液体吐出用基板100を吐出口11側から視た図7(b),(c)の透視図のように、第1回収口31を配備することが望ましい。すなわち、吐出口列16が延在する第1の方向において、吐出口列16の端部に位置する吐出口11と重なるように第1回収口31を配備する。これらの図7(b)においては、第1共通回収流路18の左端部と、第1回収口31の左端部と、が同じ位置にある。また、図7(c)において、それらの第1共通回収流路18および第1回収口31の左端部は、左端に位置する回収流路15よりも左方向に大きく膨出している。   That is, as shown in FIG. 7A, a region a between the end of the discharge port array 16 and the end of the liquid discharge substrate 100 is set large. The region a can be used as an arrangement space for the connection pads 150 for transmitting and receiving electrical signals to and from the liquid discharge substrate 100, the drive circuit for the discharge energy generating element 12, and the like. Further, by using such a region a, the first recovery port 31 is provided as shown in the perspective views of FIGS. 7B and 7C when the liquid discharge substrate 100 is viewed from the discharge port 11 side. Is desirable. That is, in the first direction in which the discharge port array 16 extends, the first recovery port 31 is arranged so as to overlap the discharge port 11 located at the end of the discharge port array 16. In FIG. 7B, the left end portion of the first common recovery flow path 18 and the left end portion of the first recovery port 31 are at the same position. Further, in FIG. 7C, the left end portions of the first common recovery flow path 18 and the first recovery port 31 bulge larger to the left than the recovery flow path 15 located at the left end.

図7(b),(c)において、吐出口列16の端部に位置する圧力室13を通るインクは、まず、矢印A1のように、第1供給口30から第1共通供給流路17および供給流路14に入る。その後、矢印A2のように、吐出口列16の端部に位置する圧力室13、回収流路15、および第1共通回収流路18を通った後、第1回収口31から回収する。図7(d)は、第1の方向において、吐出口列16の端部に位置する吐出口11と重ならないように、第1回収口31を配備した場合の比較例である。図7(d)において、吐出口列16の端部に位置する圧力室13を通るインクは、まず、矢印A1のように、第1供給口30から第1共通供給流路17および供給流路14に入る。その後、矢印A2のように、吐出口列16の端部に位置する圧力室13および回収流路15を通ってから、矢印A3のように第1共通回収流路18を通って第1回収口31から回収する。   In FIGS. 7B and 7C, the ink passing through the pressure chamber 13 located at the end of the ejection port array 16 is first fed from the first supply port 30 to the first common supply channel 17 as indicated by the arrow A1. And enters the supply channel 14. Thereafter, as indicated by an arrow A2, the pressure is recovered from the first recovery port 31 after passing through the pressure chamber 13, the recovery flow path 15, and the first common recovery flow path 18 located at the end of the discharge port array 16. FIG. 7D is a comparative example in the case where the first recovery port 31 is provided so as not to overlap the discharge port 11 located at the end of the discharge port row 16 in the first direction. In FIG. 7D, the ink passing through the pressure chamber 13 located at the end of the discharge port array 16 is first supplied from the first supply port 30 to the first common supply channel 17 and the supply channel as indicated by the arrow A1. Enter 14. Thereafter, after passing through the pressure chamber 13 and the recovery passage 15 located at the end of the discharge port array 16 as indicated by an arrow A2, the first recovery port passes through the first common recovery passage 18 as indicated by an arrow A3. Collect from 31.

図7(b),(c)においては、図7(d)の構成と比較して、第1の方向の端部に位置する第1供給口30から、圧力室13を通って第1回収口31から回収するまでのインク流路の長さを短くすることができる。つまり、吐出口列16の端部近傍の第1共通供給流路17および第1共通回収流路18内において生じる最大圧力損失を小さくして、各圧力室13内におけるインク循環流量のばらつきを抑制することができる。なお、第1の方向の端部に、第1回収口31ではなく第1供給口30が位置する場合には、同様に、第1の方向において、吐出口列16の端部に位置する吐出口11と重なるように第1供給口30を配備すればよい。   7 (b) and 7 (c), the first recovery through the pressure chamber 13 from the first supply port 30 located at the end in the first direction, as compared with the configuration of FIG. 7 (d). It is possible to shorten the length of the ink flow path from the opening 31 until the ink is collected. That is, the maximum pressure loss generated in the first common supply channel 17 and the first common recovery channel 18 in the vicinity of the end of the ejection port array 16 is reduced, and variations in the ink circulation flow rate in each pressure chamber 13 are suppressed. can do. When the first supply port 30 is located at the end in the first direction instead of the first recovery port 31, the discharge located at the end of the discharge port array 16 in the first direction is similarly performed. What is necessary is just to arrange | position the 1st supply port 30 so that the exit 11 may overlap.

(温度分布の抑制構造)
本実施形態においては、記録ヘッド内の温度分布を抑制するために、以下のような構造を備えている。
(Temperature distribution suppression structure)
In the present embodiment, the following structure is provided to suppress the temperature distribution in the recording head.

すなわち、図1および図2のように、吐出口列16の両端部のいずれにも第1回収口31が位置している。本例のように、各圧力室13を通してインクを強制的に循環させた場合、通常は、吐出エネルギー発生素子12等から発せられた熱がインクによって回収されるため、各圧力室13よりもインク回収側の流路内におけるインクの温度が高くなる。   That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the first recovery ports 31 are located at both ends of the discharge port array 16. When the ink is forcibly circulated through each pressure chamber 13 as in this example, normally, heat generated from the ejection energy generating element 12 or the like is recovered by the ink, so that the ink is more than in each pressure chamber 13. The temperature of the ink in the collection-side flow path becomes high.

また、吐出口11からのインク中の水分の蒸発による影響を抑制するために充分なインク循環流量を確保したとしても、そのインク循環流量よりも、多数の吐出口11からインクを同時に吐出した際の吐出量の方が多くなる場合がある。このような場合には、第2共通回収流路37からも圧力室13内にインクが供給される。すなわち、第2共通回収流路37から、第2回収口35、第2共通回収流路33、第1回収口31、第1共通回収流路18、および回収流路15を通って、圧力室13内にインクが供給される。そのため、多数の吐出口11からインクを同時に吐出する際に、第1回収口31内の高温のインクが圧力室13内に供給されることがある。このような場合には、第1供給口30近辺よりも第1回収口31近辺のインクの温度が高くなり、第1供給口30近辺の吐出口11と、第1回収口31近辺の吐出口11と、の間において、インクの吐出速度の差が生じるおそれがある。また、吐出口列16の両端部の一端側に第1供給口30が位置し、その他端側に第1回収口31が位置した場合には、吐出口列16全体では、その配列方向において熱分布の傾きが生じて、記録ヘッド全体としての熱分布幅が大きる。その結果、各吐出口11におけるインクの吐出特性にばらつきが生じるおそれがある。   Further, even when a sufficient ink circulation flow rate is secured to suppress the influence of evaporation of moisture in the ink from the ejection ports 11, when ink is ejected simultaneously from a larger number of ejection ports 11 than the ink circulation flow rate. There is a case where the amount of discharge becomes larger. In such a case, ink is also supplied into the pressure chamber 13 from the second common recovery channel 37. That is, from the second common recovery channel 37, through the second recovery port 35, the second common recovery channel 33, the first recovery port 31, the first common recovery channel 18, and the recovery channel 15, the pressure chamber Ink is supplied into the inside 13. For this reason, when ink is simultaneously ejected from a large number of ejection ports 11, high-temperature ink in the first recovery port 31 may be supplied into the pressure chamber 13. In such a case, the temperature of the ink near the first recovery port 31 is higher than the vicinity of the first supply port 30, and the discharge port 11 near the first supply port 30 and the discharge port near the first recovery port 31. 11 may cause a difference in ink ejection speed. Further, when the first supply port 30 is located at one end of the both ends of the discharge port array 16 and the first recovery port 31 is positioned at the other end side, the entire discharge port array 16 is heated in the arrangement direction. An inclination of the distribution occurs, and the heat distribution width of the entire recording head increases. As a result, the ink ejection characteristics at each ejection port 11 may vary.

本実施形態においては、吐出口列16の両端部のそれぞれに第1回収口31が配備するため、このような熱分布の傾きを抑制して、インクの吐出特性のばらつきを抑えることができる。なお、吐出口列16の両端部のそれぞれに第1供給口30を配備した場合も同様の効果がある。しかし、本実施形態のように、吐出口列16の両端部のそれぞれに第1回収口31を配備することが望ましい。   In the present embodiment, since the first recovery ports 31 are provided at both ends of the discharge port array 16, it is possible to suppress such a gradient of the heat distribution and to suppress variations in ink discharge characteristics. The same effect can be obtained when the first supply ports 30 are provided at both ends of the discharge port array 16. However, as in the present embodiment, it is desirable to provide the first recovery ports 31 at both ends of the discharge port array 16.

すなわち液体吐出用基板100においては、前述したように、吐出口列16の両端部と液体吐出用基板100の端部との間に、吐出口11が配備されない領域aが大きく設定されており、この領域aから、インク吐出時に発生する熱が放熱される。そのため、多数の吐出口11がインクを吐出した場合には、吐出口列16の両端部の温度は、他の部分よりも温度が低くなる傾向となる。吐出口列16の両端部のそれぞれに第1回収口31を配備することにより、このような場合において温度の高いインクを吐出口列16の両端部に供給することができる。したがって、吐出口列16の両端部の温度をより高くして、他の部分との温度差を小さくすることができる。この結果、記録ヘッド全体としての熱分布幅を小さくして、インクの吐出特性のばらつきを抑えることができる。   That is, in the liquid discharge substrate 100, as described above, the region a where the discharge port 11 is not provided is set large between both ends of the discharge port array 16 and the end of the liquid discharge substrate 100. From this region a, heat generated during ink ejection is dissipated. For this reason, when a large number of ejection ports 11 eject ink, the temperatures at both ends of the ejection port array 16 tend to be lower than those at other portions. By providing the first recovery ports 31 at both ends of the discharge port array 16, it is possible to supply ink having a high temperature to both ends of the discharge port array 16 in such a case. Therefore, the temperature at both ends of the discharge port array 16 can be increased, and the temperature difference from the other portions can be reduced. As a result, it is possible to reduce the heat distribution width of the entire recording head and suppress variations in ink ejection characteristics.

図10は、本実施形態の液体吐出ヘッドの作製工程の一例を説明するためのフローチャートである。   FIG. 10 is a flowchart for explaining an example of a manufacturing process of the liquid discharge head of this embodiment.

まず、ノズル形成工程S1により、吐出エネルギー発生素子12および必要な回路等が既に形成された液体吐出用基板100上に、ノズルを形成する。ノズルは、吐出エネルギー発生素子12を用いてインクを吐出するための部分であり、吐出口11および圧力室13を含む。その後、裏面供給路形成工程S2により、液体吐出用基板100の裏面に第1共通供給流路17と第1共通回収流路18とを形成する。次に、蓋部材形成工程S3により、液体吐出用基板100の裏面に、図36または図45の実施形態におけるカバープレート20(蓋部材)または2020を形成する。その後、切断工程S4により、液体吐出用基板100をウエハ形態からチップ形態とするように、その外形を加工する。その後、接合工程S5により、液体吐出用基板100を図24の実施形態の支持部材400および第1流路部材500に接合する。   First, nozzles are formed on the liquid ejection substrate 100 on which the ejection energy generating elements 12 and necessary circuits are already formed by the nozzle formation step S1. The nozzle is a portion for ejecting ink using the ejection energy generating element 12, and includes the ejection port 11 and the pressure chamber 13. Thereafter, the first common supply channel 17 and the first common recovery channel 18 are formed on the back surface of the liquid ejection substrate 100 by the back surface supply channel forming step S2. Next, the cover plate 20 (lid member) or 2020 in the embodiment of FIG. 36 or 45 is formed on the back surface of the liquid ejection substrate 100 by the lid member forming step S3. Thereafter, in the cutting step S4, the outer shape of the liquid discharge substrate 100 is processed so that the wafer form is changed to the chip form. Thereafter, the liquid discharge substrate 100 is bonded to the support member 400 and the first flow path member 500 of the embodiment of FIG. 24 in the bonding step S5.

このように、接合工程S5の前の蓋部材形成工程S3によって、液体吐出用基板100の裏面に第3流路層となるカバープレートを形成するため、ウエハ形態の液体吐出用基板100に、第1供給口30および第1回収口31を形成することができる。液体吐出用基板100がウエハ形態のときにカバープレートを加工することにより、機械加工または成形加工よりも加工精度が高くなるため、より微細な穴をより高密度に形成することが可能となる。また、カバープレートをより薄くすることも可能となる。よって、吐出口11をより高密度に配置することができる。また、第1供給口30および第1回収口31の流路抵抗を低減しかつばらつきを小さくして、インクの循環流を生じさせるための差圧の安定化が可能となり、その循環流量のばらつきを小さく抑えることができる。   In this way, the cover member forming step S3 prior to the bonding step S5 forms the cover plate serving as the third flow path layer on the back surface of the liquid discharge substrate 100. One supply port 30 and a first recovery port 31 can be formed. By processing the cover plate when the liquid discharge substrate 100 is in the form of a wafer, the processing accuracy is higher than that of machining or molding, so that finer holes can be formed at a higher density. In addition, the cover plate can be made thinner. Therefore, the discharge ports 11 can be arranged with higher density. In addition, the flow resistance of the first supply port 30 and the first recovery port 31 can be reduced and the variation can be reduced, so that the differential pressure for causing the ink circulation flow can be stabilized. Can be kept small.

カバープレートはシリコン基板によって形成してもよい。つまり、ウエハ形態の液体吐出用基板100に、ウエハ形態のシリコン基板からなるカバープレートを接合して、チップ形態の液体吐出用基板100にカバープレートを接合する場合よりも工程数の削減が可能となる。また、カバープレートは樹脂フィルムによって形成してもよい。シリコン基板の場合と同様に、ウエハ形態の液体吐出用基板100にフィルム状態の樹脂をラミネートすることにより、カバープレートを接合できるため、チップ形態の液体吐出用基板100毎にカバープレートを接合する場合よりも工程数の削減が可能となる。   The cover plate may be formed of a silicon substrate. That is, the number of processes can be reduced as compared with the case where a cover plate made of a wafer-type silicon substrate is bonded to the wafer-type liquid discharge substrate 100 and the cover plate is bonded to the chip-type liquid discharge substrate 100. Become. The cover plate may be formed of a resin film. As in the case of the silicon substrate, the cover plate can be bonded by laminating the resin in the film state on the wafer-type liquid discharge substrate 100. Therefore, when the cover plate is bonded to each chip-type liquid discharge substrate 100 This makes it possible to reduce the number of processes.

図10における工程順序および工程の内容は一例であり、本発明を制限するものではない。例えば、ノズルの形成工程S1、裏面供給路の形成工程S2、蓋部材の形成工程S3、および切断工程S4の順序は、図10の例に制限されるものではなく、接合工程S5の前に蓋部材の形成工程S3が実施できればよい。   The process order and process contents in FIG. 10 are examples, and do not limit the present invention. For example, the order of the nozzle forming step S1, the back surface supply path forming step S2, the lid member forming step S3, and the cutting step S4 is not limited to the example of FIG. 10, and the lid is formed before the joining step S5. What is necessary is just to be able to implement member formation process S3.

(第2の実施形態)
図11および図12は、本発明の第2の実施形態における液体吐出ユニット300の説明図であり、前述した実施形態と同様の部分については同一符号を付して説明を省略する。図11は液体吐出ユニット300の分解斜視図であり、図12は液体吐出ユニット300の分解平面図である。
(Second Embodiment)
FIG. 11 and FIG. 12 are explanatory diagrams of the liquid discharge unit 300 according to the second embodiment of the present invention. The same parts as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. 11 is an exploded perspective view of the liquid discharge unit 300, and FIG. 12 is an exploded plan view of the liquid discharge unit 300.

本実施形態では、吐出口列16の一端側の位置において、第1共通供給流路17と第2共通供給流路32とが連通し、その他端側の位置において、第1共通回収流路18と第2共通回収流路33とが連通している。本実施形態では第1の実施形態における第3流路層24がなく、第1の実施形態における第1供給口30と第1回収口31が省略可能であるため、流路構造を簡略化することができる。   In the present embodiment, the first common supply channel 17 and the second common supply channel 32 communicate with each other at a position on one end side of the discharge port array 16, and the first common recovery channel 18 at a position on the other end side. And the second common recovery flow path 33 communicate with each other. In this embodiment, since the third flow path layer 24 in the first embodiment is not provided, and the first supply port 30 and the first recovery port 31 in the first embodiment can be omitted, the flow path structure is simplified. be able to.

(第3の実施形態)
図13および図14は、本発明の第3の実施形態における液体吐出ユニット300の説明図であり、前述した実施形態と同様の部分については同一符号を付して説明を省略する。図13は液体吐出ユニット300の分解斜視図であり、図14は液体吐出ユニット300の分解平面図である。
(Third embodiment)
FIG. 13 and FIG. 14 are explanatory diagrams of a liquid ejection unit 300 according to the third embodiment of the present invention. The same parts as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. 13 is an exploded perspective view of the liquid discharge unit 300, and FIG. 14 is an exploded plan view of the liquid discharge unit 300.

本実施形態では、吐出口列16の一端側の位置において、第1共通供給流路17と第1供給口30が連通し、かつ第1共通回収流路18と第1回収口31とが連通している。同様、吐出口列16の他端側に位置においても、第1共通供給流路17と第1供給口30とが連通し、かつ第1共通回収流路18と第1回収口31とが連通している。吐出口列16の両端部に第1供給口30と第1回収口31を配置することにより、第2の実施形態よりも、吐出口列16が延在する第1の方向におけるインク循環流量のばらつき、および各圧力室13内の圧力のばらつきを抑制することができる。さらに、第2共通供給流路32と第2共通回収流路33は、それぞれ2つずつ配備するだけでよい。   In the present embodiment, the first common supply channel 17 and the first supply port 30 communicate with each other and the first common recovery channel 18 and the first collection port 31 communicate with each other at a position on one end side of the discharge port array 16. doing. Similarly, at the position on the other end side of the discharge port array 16, the first common supply channel 17 and the first supply port 30 communicate with each other, and the first common recovery channel 18 and the first collection port 31 communicate with each other. doing. By disposing the first supply port 30 and the first recovery port 31 at both ends of the ejection port array 16, the ink circulation flow rate in the first direction in which the ejection port array 16 extends is greater than in the second embodiment. Variations and variations in pressure within each pressure chamber 13 can be suppressed. Furthermore, the second common supply channel 32 and the second common recovery channel 33 need only be provided two by two.

このように本実施形態では、第1供給口30と第2回収口31の配備数を低減して、インク流路の構造を簡略化することができる。   As described above, in this embodiment, the number of the first supply ports 30 and the second recovery ports 31 can be reduced, and the structure of the ink flow path can be simplified.

(第4の実施形態)
図15から図18は、本発明の第4の実施形態における液体吐出ユニット300の説明図であり、前述した実施形態と同様の部分については、同一符号を付して説明を省略する。図15は液体吐出ユニット300の分解斜視図であり、図16は液体吐出ユニット300の分解平面図である。本実施形態における液体吐出ユニット300の平面形状は平行四辺形(隣接する辺が直角ではない平行四辺形)であるが、説明を容易にするため、平面形状を長方形として図示している。図17(a)は、本実施形態における液体吐出用基板100の平面図、図17(b)は、吐出口列16の端部の構造を説明するための透視図である。
(Fourth embodiment)
FIGS. 15 to 18 are explanatory views of a liquid discharge unit 300 according to the fourth embodiment of the present invention. The same parts as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. FIG. 15 is an exploded perspective view of the liquid discharge unit 300, and FIG. 16 is an exploded plan view of the liquid discharge unit 300. The planar shape of the liquid ejection unit 300 in the present embodiment is a parallelogram (a parallelogram whose adjacent sides are not perpendicular), but the planar shape is illustrated as a rectangle for ease of explanation. FIG. 17A is a plan view of the liquid discharge substrate 100 in the present embodiment, and FIG. 17B is a perspective view for explaining the structure of the end portion of the discharge port array 16.

図17(a)のように、本実施形態における液体吐出用基板100は、その平面形状が平行四辺形となっており、第1の実施形態における図7(a)の液体吐出用基板100と比べて、吐出口列16の端部と素子基板の端部との間の領域aが小さい。本実施形態においては、液体吐出用基板100と外部との間の電気信号の送受信を行うため接続パッド150、および吐出エネルギー発生素子12などの駆動回路は、図17(a)のように液体吐出用基板100の長辺側に配置される。このような液体吐出用基板100を組み合わせて長尺の記録ヘッド(ラインヘッド)を構成する場合には、それらの液体吐出用基板100を千鳥状ではなく、図17(a)のように実質的に1列状に配置することができる。このような配置により、互いに隣接する液体吐出用基板100における吐出口列16の端部同士を、図17(a)中上下の第2の方向において、容易にオーバーラップさせることができる。ここで、「実質的に1列状に配置」とは、第1の方向と第2の方向との双方において、互いに隣接する液体吐出用基板100が部分的に重なり合って配置されることである。   As shown in FIG. 17A, the liquid ejection substrate 100 in the present embodiment has a parallelogram shape in plan view, and the liquid ejection substrate 100 in FIG. 7A in the first embodiment. In comparison, the region a between the end of the ejection port array 16 and the end of the element substrate is small. In the present embodiment, the drive circuit such as the connection pad 150 and the ejection energy generating element 12 for transmitting and receiving electrical signals between the liquid ejection substrate 100 and the outside includes the liquid ejection as shown in FIG. It is arranged on the long side of the substrate 100 for use. When a long recording head (line head) is configured by combining such liquid discharge substrates 100, the liquid discharge substrates 100 are not staggered but substantially as shown in FIG. Can be arranged in a row. With such an arrangement, the end portions of the discharge port arrays 16 in the liquid discharge substrates 100 adjacent to each other can be easily overlapped in the upper and lower second directions in FIG. Here, “substantially arranged in one row” means that the liquid discharge substrates 100 adjacent to each other are partially overlapped in both the first direction and the second direction. .

このように、本実施形態においては、液体吐出用基板100の端部近傍にまで吐出口11が配される。このような形態においては、第1の実施形態1における図7(b),(c)のように、液体吐出用基板100の吐出口列16の端部と重なる位置に第1供給口30または第1回収口31を配置することは困難である。よって、本実施形態においては、図17(b)のように、吐出口列16の端部よりも中央側にずれた位置に第1供給口30または第1回収口31が配置される。   As described above, in the present embodiment, the discharge port 11 is arranged near the end of the liquid discharge substrate 100. In such a form, as shown in FIGS. 7B and 7C in the first embodiment, the first supply port 30 or the position overlapping the end of the discharge port array 16 of the liquid discharge substrate 100 is used. It is difficult to arrange the first recovery port 31. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 17B, the first supply port 30 or the first recovery port 31 is arranged at a position shifted to the center side from the end of the discharge port array 16.

本実施形態においては、各圧力室13におけるインク循環流量および圧力のばらつきの抑制、さらに液体吐出用基板100内の温度分布を抑制するために、図15および図16のように、吐出口列16の両端部近傍のそれぞれに第1供給口30が配備されている。   In the present embodiment, in order to suppress variations in the ink circulation flow rate and pressure in each pressure chamber 13 and further to suppress the temperature distribution in the liquid discharge substrate 100, as shown in FIGS. The first supply ports 30 are provided in the vicinity of both ends of the first supply port 30.

本実施形態のように、吐出口列16の端部近傍に第1供給口30が配置される場合、吐出口列16の端部に位置する第1共通供給流路17と第1共通回収流路18との間の差圧は、インク吐出時の方が、初期差圧よるインク循環時よりも大きくなる。一方、第1の実施形態のように、吐出口列16の端部に第1回収口31が配置されている場合、吐出口列16の端部における第1共通供給流路17と第1共通回収流路18との間の差圧は、インク吐出時の方が、初期差圧よるインク循環時よりも小さくなる。第1共通供給流路17と第1共通回収流路18との間の差圧が小さくなるとインク循環流量が少なくなり、吐出口11からのインク中の水分蒸発による影響、つまりインクの吐出速度の低下、およびインクの色材濃度の変化を抑制する効果が小さくなる。そのため、その差圧は大きい方がよい。本実施形態のように、吐出口列16の両端部近傍に第1供給口30を配備することにより、インク循環流量のばらつきの影響を低減することができる。   When the 1st supply port 30 is arrange | positioned near the edge part of the discharge outlet row | line | column 16 like this embodiment, the 1st common supply flow path 17 located in the edge part of the discharge outlet row | line | column 16 and the 1st common recovery flow The differential pressure with respect to the path 18 is greater during ink ejection than during ink circulation due to the initial differential pressure. On the other hand, when the first recovery port 31 is disposed at the end of the discharge port array 16 as in the first embodiment, the first common supply flow path 17 at the end of the discharge port array 16 and the first common The differential pressure with the recovery flow path 18 is smaller when ink is ejected than when ink is circulated by the initial differential pressure. When the differential pressure between the first common supply channel 17 and the first common recovery channel 18 decreases, the ink circulation flow rate decreases, and the influence of the evaporation of moisture in the ink from the ejection port 11, that is, the ink ejection speed. The effect of suppressing the decrease and the change in the ink color material density is reduced. Therefore, it is better that the differential pressure is large. By providing the first supply ports 30 in the vicinity of both ends of the ejection port array 16 as in the present embodiment, it is possible to reduce the influence of variations in the ink circulation flow rate.

第1供給口30内の圧力は、インク循環流を生じさせるために第1回収口31内の圧力よりも高く設定されており、インクの吐出時には、第1供給口30を通して圧力室13内にインクが供給しやすくなる。このようにインクを供給しやすくする第1供給口30を吐出口列16の端部近傍に配置することにより、多数の吐出口11からインクを同時に吐出した際に、第1共通供給流路17および第1共通回収流路18において生じる圧力損失を小さくすることができる。   The pressure in the first supply port 30 is set to be higher than the pressure in the first recovery port 31 in order to generate an ink circulation flow, and the ink is discharged into the pressure chamber 13 through the first supply port 30. Ink can be supplied easily. By disposing the first supply port 30 that facilitates the supply of ink in the vicinity of the end of the discharge port array 16 as described above, when the ink is simultaneously discharged from the large number of discharge ports 11, the first common supply channel 17. And the pressure loss which arises in the 1st common recovery flow path 18 can be made small.

また本実施形態においては、前述したように、吐出口列16の端部と素子基板端部との間の領域aが小さいため、インクの吐出時に発生する熱が領域aから放熱される程度は小さい。領域aが小さいことにより、図17(b)のように、第1供給口30から吐出口列16の端部までの間における第1共通供給流路17の部分が長くなり、同様に、第1回収口31から吐出口列16の端部までの間における第1共通回収流路18の部分が長くなる。したがって、それらの第1共通供給流路17および第1共通回収流路18の部分を通るインクは、液体吐出用基板100から熱を受け取りやすくなる。そのため、多数の吐出口11からインクを同時に吐出した際には、吐出口列16の端部の温度は、他の部分よりも高くなる傾向となる。また、インク吐出時に、それぞれのインク流路に生じる圧力損失も大きくなり、吐出口列16の端部では圧力のばらつきが大きくなる。   In the present embodiment, as described above, since the region a between the end portion of the discharge port array 16 and the end portion of the element substrate is small, the extent to which the heat generated during ink discharge is dissipated from the region a is small. Since the region a is small, the portion of the first common supply channel 17 between the first supply port 30 and the end of the discharge port array 16 becomes longer as shown in FIG. The portion of the first common recovery flow path 18 from the first recovery port 31 to the end of the discharge port array 16 becomes longer. Therefore, the ink passing through the first common supply flow path 17 and the first common recovery flow path 18 easily receives heat from the liquid discharge substrate 100. For this reason, when ink is simultaneously ejected from a large number of ejection ports 11, the temperature of the end portion of the ejection port array 16 tends to be higher than other portions. In addition, when ink is ejected, the pressure loss that occurs in each ink flow path also increases, and the pressure variation increases at the end of the ejection port array 16.

しかし本実施形態においては、前述したように、吐出口列16の両端部のそれぞれに第1供給口30を配置しているため、吐出口列16の端部近傍の吐出口11に対しては、その近傍に配置されている第1供給口30から多くのインクが供給されることとなる。この結果、多数の吐出口11からインクを同時に吐出する際に、第1供給口30から供給される高温のインクの量が少なくなり、吐出口列16の端部の昇温を低減することができる。   However, in the present embodiment, as described above, the first supply ports 30 are arranged at both ends of the discharge port array 16, so that the discharge ports 11 near the ends of the discharge port array 16 are not A large amount of ink is supplied from the first supply port 30 disposed in the vicinity thereof. As a result, when ink is simultaneously ejected from a large number of ejection ports 11, the amount of high-temperature ink supplied from the first supply port 30 is reduced, and the temperature rise at the end of the ejection port array 16 can be reduced. it can.

具体的に、第1供給口30から供給されるインクは、まず、図17(b)中の矢印B1のように、第1共通供給流路17から供給流路14に入る。その後、そのインクは、矢印B2のように、吐出口列16の端部に位置する圧力室13および回収流路15を通ってから、矢印B3のように第1共通回収流路18を通って第1回収口31から回収する。   Specifically, the ink supplied from the first supply port 30 first enters the supply channel 14 from the first common supply channel 17 as indicated by an arrow B1 in FIG. Thereafter, the ink passes through the pressure chamber 13 and the recovery channel 15 located at the end of the discharge port array 16 as indicated by an arrow B2, and then passes through the first common recovery channel 18 as indicated by an arrow B3. Recover from the first recovery port 31.

このように本実施形態においては、吐出口列16の両端部のそれぞれに第1供給口30を配置することにより、インクの循環流量およびの圧力のばらつきを抑制すると共に、記録ヘッド内の温度分布を小さく抑えることができる。よって、吐出口11からのインク中の水分蒸発によるインクの吐出速度低下、およびインクの色材濃度の変化を抑制し、かつインクの吐出特性のばらつきを抑制して、より高精細で高品位な画像を記録することが可能となる。さらに、本実施形態における第1共通供給流路17と第1共通回収流路18は、図18のような形状とすることが好ましい。図18(a)は、液体吐出用基板100を裏面側から見た図であり、図18(b)は、図18(a)における第1共通供給流路17と第1共通回収流路18の長手方向の端部の拡大図である。同一の吐出口列16に連通する第1共通供給流路17と第1共通回収流路18の長手方向の両端部は、図18(b)のように位置が揃っている。また、図18(a)のように、互いに隣接するように並置される2つの吐出口列16において、一方側の第1共通供給流路17および第1共通回収流路18と、他方側の第1共通供給流路17および第1共通回収流路18と、は次のような位置関係にある。すなわち、互いに隣接する吐出口列16の一方に連通する第1共通供給流路17と第1共通回収流路18の長手方向の両端部と、その他方に連通する第1共通供給流路17と第1共通回収流路18の長手方向の両端部と、の位置は斜めにずれている。   As described above, in the present embodiment, by disposing the first supply ports 30 at both ends of the ejection port array 16, variation in ink circulation flow rate and pressure is suppressed, and temperature distribution in the recording head is also achieved. Can be kept small. Therefore, a reduction in ink discharge speed due to evaporation of moisture in the ink from the discharge port 11 and a change in ink color material density are suppressed, and variations in ink discharge characteristics are suppressed, resulting in higher definition and higher quality. Images can be recorded. Furthermore, it is preferable that the first common supply channel 17 and the first common recovery channel 18 in the present embodiment have a shape as shown in FIG. 18A is a view of the liquid discharge substrate 100 as seen from the back side, and FIG. 18B is a diagram illustrating the first common supply channel 17 and the first common recovery channel 18 in FIG. 18A. It is an enlarged view of the edge part of the longitudinal direction. Both end portions in the longitudinal direction of the first common supply channel 17 and the first common recovery channel 18 communicating with the same discharge port array 16 are aligned as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 18 (a), in the two discharge port arrays 16 juxtaposed so as to be adjacent to each other, the first common supply channel 17 and the first common recovery channel 18 on one side, and the other side The first common supply channel 17 and the first common recovery channel 18 are in the following positional relationship. That is, the first common supply flow path 17 that communicates with one of the discharge port arrays 16 adjacent to each other, both longitudinal ends of the first common recovery flow path 18, and the first common supply flow path 17 that communicates with the other direction. The positions of the first common recovery channel 18 and the both ends in the longitudinal direction are obliquely displaced.

このような形状の流路17,18により、吐出口列16の両端部に位置する吐出口11へのインクの供給を確保しつつ、流路17,18の端部と、液体吐出用基板100の端部と、の間の幅を大きくして、液体吐出用基板100の強度を確保することができる。より具体的には、図18(a)において、流路17の右側端部と液体吐出用基板100の右側端部との間の距離を大きく設定し、流路18の左側端部と液体吐出用基板100の左側端部との間の距離を大きく設定することができる。さらに、図18(b)のように、第1共通供給流路17と第1共通回収流路18の長手方向の両端部は、角が落とされた形状となっている。本例の場合は、角が面取りされた形状となっているがR形状であってもい。このような形状とすることにより、熱によるひずみや外力が加わった際に、第1共通供給流路17および第1共通回収流路18の両端部に生じる応力集中を抑えて、クラック等による液体吐出用基板100の破損が抑制できる。   The end portions of the flow channels 17 and 18 and the liquid discharge substrate 100 are secured by the flow channels 17 and 18 having such a shape while ensuring the supply of ink to the discharge ports 11 located at both ends of the discharge port array 16. The strength of the liquid discharge substrate 100 can be ensured by increasing the width between the two end portions. More specifically, in FIG. 18A, the distance between the right end of the flow path 17 and the right end of the liquid discharge substrate 100 is set large, and the left end of the flow path 18 and the liquid discharge are set. The distance between the left end portion of the substrate 100 can be set large. Further, as shown in FIG. 18B, both end portions of the first common supply flow channel 17 and the first common recovery flow channel 18 in the longitudinal direction have shapes with corners dropped. In the case of this example, the corner is chamfered, but it may be R-shaped. By adopting such a shape, when strain or external force due to heat is applied, the stress concentration generated at both ends of the first common supply channel 17 and the first common recovery channel 18 is suppressed, and a liquid caused by cracks or the like is suppressed. Damage to the discharge substrate 100 can be suppressed.

(第5の実施形態)
図19および図20は、本発明の第5の実施形態における液体吐出ユニット300の説明図であり、前述した実施形態と同様の部分については、同一符号を付して説明を省略する。図19は液体吐出ユニット300の分解斜視図であり、図20は液体吐出ユニット300の分解平面図である。
(Fifth embodiment)
FIG. 19 and FIG. 20 are explanatory diagrams of a liquid ejection unit 300 according to the fifth embodiment of the present invention. The same parts as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. FIG. 19 is an exploded perspective view of the liquid discharge unit 300, and FIG. 20 is an exploded plan view of the liquid discharge unit 300.

本例では、図19のように、4つの吐出口列16(16A,16B,16C,16D)に対して、3つの第1共通供給流路17(17A,17B,17C)と2つの第1共通回収流路18(18A,18B)が配置されている。図20のように、吐出口列16A,16Bの間には、それらに共通の回収流路15が配置されており、その回収流路15は第1共通回収流路18Aに連通されている。また、吐出口列16B,16Cの間には、それらに共通の供給流路14が配置されており、その供給流路14は第1共通供給流路17Aに連通されている。また、吐出口列16C,16Dの間には、それらに共通の回収流路15が配置されており、その回収流路15は第1共通回収流路18Bに連通されている。吐出口列16Aの供給流路14は第1共通供給流路17Aに連通され、吐出口列16Dの供給流路14は第1共通供給流路17Cに連通されている。   In this example, as shown in FIG. 19, three first common supply flow paths 17 (17A, 17B, 17C) and two first sets are provided for four discharge port arrays 16 (16A, 16B, 16C, 16D). A common recovery channel 18 (18A, 18B) is arranged. As shown in FIG. 20, a common recovery channel 15 is disposed between the discharge port arrays 16A and 16B, and the recovery channel 15 communicates with the first common recovery channel 18A. Further, a common supply channel 14 is disposed between the ejection port arrays 16B and 16C, and the supply channel 14 communicates with the first common supply channel 17A. Further, a common recovery channel 15 is disposed between the discharge port arrays 16C and 16D, and the recovery channel 15 communicates with the first common recovery channel 18B. The supply channel 14 of the discharge port array 16A communicates with the first common supply channel 17A, and the supply channel 14 of the discharge port array 16D communicates with the first common supply channel 17C.

このように、1つの第1共通供給流路17Bは、2つの吐出口列16B,16Cに対して共通の供給流路14を介して、それらの吐出口列16B,16Cの圧力室13に連通している。また、1つの第1共通回収流路18Aは、2つの吐出口列16A,16Bに対して共通の回収流路15を介して、それらの吐出口列16A,16Bの圧力室13に連通している。同様に、1つの第1共通回収流路18Bは、2つの吐出口列16C,16Dに対して共通の回収流路15を介して、それらの吐出口列16C,16Dの圧力室13に連通している。   As described above, one first common supply channel 17B communicates with the pressure chambers 13 of the discharge port arrays 16B and 16C via the supply channel 14 common to the two discharge port arrays 16B and 16C. doing. One first common recovery flow path 18A communicates with the pressure chambers 13 of the discharge port arrays 16A and 16B via the recovery flow path 15 common to the two discharge port arrays 16A and 16B. Yes. Similarly, one first common recovery flow path 18B communicates with the pressure chambers 13 of the discharge port arrays 16C and 16D via the recovery flow path 15 common to the two discharge port arrays 16C and 16D. ing.

本実施形態によれば、上述した実施形態の効果に加えて、以下の効果を奏することができる。   According to this embodiment, in addition to the effects of the above-described embodiments, the following effects can be achieved.

すなわち、互いに隣接する2つの吐出口列が第1共通供給流路17および第1共通回収流路18を共有化することにより、インク流路間の隔壁およびインク流路の数を減らすことができる。よって、吐出口列16同士の間隔を狭めること、およびインク流路の幅を大きくすることが可能となる。この結果、各圧力室13におけるインク循環流量および圧力のばらつきをさらに抑制した上、上述した実施形態に比べて吐出口列16をさらに高密度に配置して、基板Hひいては記録ヘッドのサイズを小さくすることができる。また、吐出口列16の配置密度を同じ場合には、各圧力室13におけるインク循環流量および圧力のばらつきをさらに抑制した上、第1供給口30および第1回収口31の配備数を低減することができるため、基板Hにおけるインクの流路構造の簡素化が可能となる。   That is, the two ejection port arrays adjacent to each other share the first common supply channel 17 and the first common recovery channel 18, thereby reducing the number of partition walls and ink channels between the ink channels. . Therefore, it is possible to reduce the interval between the ejection port arrays 16 and increase the width of the ink flow path. As a result, variations in the ink circulation flow rate and pressure in each pressure chamber 13 are further suppressed, and the ejection port arrays 16 are arranged at a higher density than in the above-described embodiment, thereby reducing the size of the substrate H and thus the print head. can do. Further, when the arrangement density of the ejection port arrays 16 is the same, the variation in the ink circulation flow rate and pressure in each pressure chamber 13 is further suppressed, and the number of the first supply ports 30 and the first recovery ports 31 is reduced. Therefore, the ink flow path structure on the substrate H can be simplified.

(第6の実施形態)
図21から図23は、本発明の第6の実施形態における液体吐出ユニット300の説明図であり、前述した実施形態と同様の部分については、同一符号を付して説明を省略する。図21は液体吐出ユニット300の分解斜視図であり、図22は液体吐出ユニット300の分解平面図である。
(Sixth embodiment)
FIG. 21 to FIG. 23 are explanatory diagrams of a liquid ejection unit 300 according to the sixth embodiment of the present invention. The same parts as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. FIG. 21 is an exploded perspective view of the liquid discharge unit 300, and FIG. 22 is an exploded plan view of the liquid discharge unit 300.

本実施形態では、1つの基板H内に、異なる色または異なる種類のインクを吐出するために、第1インク用の吐出口51を配列した吐出口列と、第2インク用の吐出口61を配列した吐出口列と、が形成されている。第2流路層23には、第1インク用の第1共通供給流路52、第2インク用の第1共通供給流路62、第1インク用の第1共通回収流路53、および第2インク用の第1共通回収流路63が形成されている。第3流路層24には、第1インク用の供給口54、第2インク用の供給口64、第1インク用の回収口55、および第2インク用の回収口65が形成されている。第4流路層25には、第1インク用の第2共通供給流路56、第2インク用の第2共通供給流路66、第1インク用の第3共通回収流路57、および第2インク用の第3共通回収流路67が形成されている。第5流路層26には、第1インク用の第2供給口58、第2インク用の第2供給口68、第1インク用の第2回収口59、および第2インク用の第2回収口69が形成されている。第6流路層27には、第1インク用の第3共通供給流路70、第2インク用の第3共通供給流路80、第1インク用の第3共通回収流路71、および第2インク用の第3共通回収流路81が形成されている。   In the present embodiment, in order to eject different colors or different types of ink into one substrate H, an ejection port array in which ejection ports 51 for first ink are arranged and an ejection port 61 for second ink are provided. An array of ejection outlets is formed. The second channel layer 23 includes a first common supply channel 52 for the first ink, a first common supply channel 62 for the second ink, a first common recovery channel 53 for the first ink, and a first A first common recovery channel 63 for two inks is formed. The third flow path layer 24 is provided with a first ink supply port 54, a second ink supply port 64, a first ink recovery port 55, and a second ink recovery port 65. . The fourth flow path layer 25 includes a second common supply flow path 56 for the first ink, a second common supply flow path 66 for the second ink, a third common recovery flow path 57 for the first ink, and a second A third common recovery channel 67 for two inks is formed. The fifth flow path layer 26 includes a second supply port 58 for the first ink, a second supply port 68 for the second ink, a second recovery port 59 for the first ink, and a second supply port for the second ink. A recovery port 69 is formed. The sixth flow path layer 27 includes a third common supply flow path 70 for the first ink, a third common supply flow path 80 for the second ink, a third common recovery flow path 71 for the first ink, and a first A third common recovery flow path 81 for two inks is formed.

第1および第2インクのそれぞれは、第1の実施形態と同様に、第3共通供給流路70および80から供給され、対応する圧力室13を通った後、第3共通回収流路71および81から回収される。   As in the first embodiment, each of the first and second inks is supplied from the third common supply flow paths 70 and 80, and after passing through the corresponding pressure chamber 13, the third common recovery flow path 71 and 81 is recovered.

なお、第5の実施形態と同様に、2つの吐出口列の圧力室に対して、1つの第1共通供給流路を共通に連通させるように構成してもよく、同様に、2つの吐出口列の圧力室に対して、1つの第1共通回収流路を共通に連通させるように構成してもよい。また、第2の方向における第6流路層27の幅は、第2の方向における第1流路層22の幅よりも大きく設定してもよい。   As in the fifth embodiment, one first common supply channel may be configured to communicate with the pressure chambers of the two discharge port arrays in common. You may comprise so that one 1st common collection | recovery flow path may be connected in common with respect to the pressure chamber of an exit row | line | column. Further, the width of the sixth flow path layer 27 in the second direction may be set larger than the width of the first flow path layer 22 in the second direction.

このように、多色インク用または多種類インク用の記録ヘッドにおいても、第1共通供給流路および第1共通回収流路の幅を広げることなく、各圧力室におけるインク循環量および圧力ばらつきを抑制することができる。よって、吐出口からのインク中の水分蒸発によるインクの吐出速度の低下、およびインクの色材濃度の変化を抑制して、より高精細で高品位な画像を記録することができる。   As described above, even in the recording head for multi-color ink or multi-type ink, the ink circulation amount and pressure variation in each pressure chamber can be reduced without increasing the width of the first common supply channel and the first common recovery channel. Can be suppressed. Accordingly, it is possible to record a higher-definition and high-quality image by suppressing a decrease in the ink ejection speed due to evaporation of moisture in the ink from the ejection port and a change in the ink color material density.

(流路52、53と、流路62、63と、の配置関係)
第1インク用の第1共通供給流路52および第1共通回収流路53と、第2インク用の第1共通供給流路62および第1共通回収流路63と、の配置関係は、以下のように設定することが好ましい。
(Disposition relationship between the flow paths 52 and 53 and the flow paths 62 and 63)
The arrangement relationship between the first common supply channel 52 and the first common recovery channel 53 for the first ink and the first common supply channel 62 and the first common recovery channel 63 for the second ink is as follows. It is preferable to set as follows.

すなわち、図23のように、第1インクの吐出口列16(1)と第2インクの吐出口列16(2)との間において、第1共通回収流路53と第1共通供給流路62との間の梁幅W4は、梁幅W1よりも大きく設定する。梁幅W4を大きくすることにより、インクの混色が発生しないように、第1共通回収流路53と第1共通供給流路62との間におけるインクリークを抑制することができる。梁幅W3と梁幅W4は、同じ幅でもよいし、異なる幅でもよい。特に、同一種類のインクにおいける梁幅W3を、異なる種類のインクにおける梁幅W4よりも小さくすることで、インクの流れに対する流路の圧力損失を低減して、インクの吐出特性を高めることができる。このように、インク循環流の逆流を抑制して、第1共通供給流路17内の圧力を負圧に保ちつつ、インクの混色の発生を抑制することができる。   That is, as shown in FIG. 23, between the first ink discharge port array 16 (1) and the second ink discharge port array 16 (2), the first common recovery flow channel 53 and the first common supply flow channel are provided. The beam width W4 between them is set to be larger than the beam width W1. By increasing the beam width W4, ink leakage between the first common recovery flow channel 53 and the first common supply flow channel 62 can be suppressed so that ink color mixing does not occur. The beam width W3 and the beam width W4 may be the same width or different widths. In particular, the beam width W3 in the same type of ink is made smaller than the beam width W4 in different types of ink, thereby reducing the pressure loss of the flow path with respect to the ink flow and improving the ink ejection characteristics. Can do. In this way, it is possible to suppress the backflow of the ink circulation flow and to suppress the occurrence of ink color mixing while keeping the pressure in the first common supply flow path 17 at a negative pressure.

(液体吐出ヘッドの構成例)
図24は、本発明を適用可能な液体吐出ヘッドの構成例として、インクジェット記録ヘッドの異なる構成例を説明するため斜視図である。
(Configuration example of liquid discharge head)
FIG. 24 is a perspective view for explaining a different configuration example of an ink jet recording head as a configuration example of a liquid discharge head to which the present invention can be applied.

図24(a)の記録ヘッドは1つの液体吐出用基板100を備えており、第1流路部材500上に、支持部材400と液体吐出用基板100が順次配置されている。この記録ヘッドは、いわゆるシリアルスキャン方式のインクジェット記録装置に用いられる。その記録装置は、矢印Xの主走査方向に記録ヘッドを移動させつつ吐出口からインクを吐出する記録走査と、主走査方向と交差(本例の場合は、直交)する矢印Yの副走査方向に記録媒体を搬送する動作、とを繰り返すことにより、記録媒体上に画像を記録する。主走査方向は、吐出口列16が延在する第1の方向と交差(本例の場合は、直交)する方向である。   The recording head in FIG. 24A includes one liquid discharge substrate 100, and a support member 400 and the liquid discharge substrate 100 are sequentially disposed on the first flow path member 500. This recording head is used in a so-called serial scan type ink jet recording apparatus. The recording apparatus includes a recording scan in which ink is ejected from the ejection port while moving the recording head in the main scanning direction indicated by an arrow X, and a sub-scanning direction indicated by an arrow Y that intersects the main scanning direction (orthogonal in this example). The image is recorded on the recording medium by repeating the operation of conveying the recording medium. The main scanning direction is a direction intersecting (orthogonal in this example) with the first direction in which the ejection port array 16 extends.

図24(b)および(c)の記録ヘッドは、それぞれ複数の液体吐出用基板100を千鳥状に配置した長尺のラインヘッドである。(b)の構成においては、第1流路部材500が複数の液体吐出用基板100に対して共通に配置されており、(c)の構成においては、第1流路部材500が液体吐出用基板100毎に個別に配置されている。第1流路部材500は、第2流路部材600上に配置されている。このような記録ヘッドは、いわゆるフルライン方式のインクジェット記録装置に用いられる。その記録装置は、吐出口列16が延在する第1の方向と交差(本例の場合は、直交)する矢印Y方向に記録媒体を連続的に搬送しつつ、定位置の記録ヘッドからインクを吐出することによって、記録媒体に画像を連続的に記録する。   24B and 24C are long line heads in which a plurality of liquid discharge substrates 100 are arranged in a staggered manner. In the configuration of (b), the first flow path member 500 is arranged in common for the plurality of liquid discharge substrates 100, and in the configuration of (c), the first flow path member 500 is for liquid discharge. Each substrate 100 is individually arranged. The first flow path member 500 is disposed on the second flow path member 600. Such a recording head is used in a so-called full line type ink jet recording apparatus. The recording apparatus continuously conveys the recording medium in the arrow Y direction intersecting (orthogonal in this example) with the first direction in which the ejection port array 16 extends, and the ink from the recording head at a fixed position. Are continuously recorded on the recording medium.

図24(d)および(e)の記録ヘッドは、液体吐出用基板100を一列状に配置した長尺のラインヘッドであり、いわゆるフルライン方式のインクジェット記録装置に用いられる。(d)の構成においては、第1流路部材500が複数の液体吐出用基板100に対して共通に配置されており、(e)の構成においては、第1流路部材500が液体吐出用基板100毎に個別に配置されている。第1流路部材500は、第2流路部材600上に配置されている。このような記録ヘッドにおける液体吐出用基板100は、第4の実施形態のような形状とすることが望ましい。   24D and 24E is a long line head in which the liquid discharge substrates 100 are arranged in a line, and is used in a so-called full line type ink jet recording apparatus. In the configuration of (d), the first flow path member 500 is arranged in common for the plurality of liquid discharge substrates 100, and in the configuration of (e), the first flow path member 500 is for liquid discharge. Each substrate 100 is individually arranged. The first flow path member 500 is disposed on the second flow path member 600. The liquid discharge substrate 100 in such a recording head is desirably shaped as in the fourth embodiment.

このような各種の記録ヘッドにおいて、前述したようにインク循環流を生じさせることにより、吐出口からのインク中の水分蒸発によるインクの吐出速度低下、およびインクの色材濃度の変化を抑制して、高精細で高品位な画像を記録することができる。   In such various recording heads, by causing the ink circulation flow as described above, it is possible to suppress a decrease in the ink discharge speed due to the evaporation of moisture in the ink from the discharge port and a change in the color material concentration of the ink. High-definition and high-quality images can be recorded.

(記録装置の構成例)
図25は、本発明を適用可能な液体装置の構成例として、インクジェット記録装置の異なる構成例を説明するための図である。
(Configuration example of recording device)
FIG. 25 is a diagram for explaining a different configuration example of an ink jet recording apparatus as a configuration example of a liquid apparatus to which the present invention can be applied.

図25(a)のインクジェット記録装置は、記録ヘッド43として、前述した図24(a)のような構成の記録ヘッドを用いるシリアルスキャン方式の記録装置である。シャーシ47は、所定の剛性を有する複数の板状金属部材により構成されていて、この記録装置の骨格を成す。シャーシ47には、給送部41と、搬送部42と、記録ヘッド43を搭載して矢印Xの主走査方向に往復移動可能なキャリッジ46と、が組み付けられている。主走査方向は、記録ヘッド43における吐出口列の延在方と交差(本例の場合は、直交)する方向である。給送部41は、シート状の不図示の記録媒体を記録装置の内部へ自動的に給送し、搬送部42は、給送部41から1枚ずつ給送される記録媒体を矢印Yの副走査方向に搬送する。副走査方向は、主走査方向と交差(本例の場合は、直交)する方向である。このような記録装置は、キャリッジ46と共に記録ヘッド43を主走査方向に移動させつつ記録ヘッド43の吐出口からインクを吐出する記録走査と、記録媒体を副走査方向に搬送する搬送動作、とを繰り返すことによって、記録媒体上に画像を記録する。記録ヘッド43に対しては、不図示のインクタンクからインクが供給される。   The inkjet recording apparatus in FIG. 25A is a serial scan type recording apparatus that uses the recording head having the configuration shown in FIG. The chassis 47 is composed of a plurality of plate-like metal members having a predetermined rigidity, and constitutes the skeleton of this recording apparatus. The chassis 47 is assembled with a feeding unit 41, a conveyance unit 42, and a carriage 46 that mounts the recording head 43 and can reciprocate in the main scanning direction indicated by the arrow X. The main scanning direction is a direction that intersects (in the present example, orthogonal) with the direction in which the ejection port array extends in the recording head 43. The feeding unit 41 automatically feeds a sheet-like recording medium (not shown) to the inside of the recording apparatus, and the conveying unit 42 feeds the recording medium fed one by one from the feeding unit 41 with an arrow Y. Transport in the sub-scanning direction. The sub-scanning direction is a direction intersecting (in the present example, orthogonal) with the main scanning direction. Such a recording apparatus performs a recording scan in which ink is ejected from an ejection port of the recording head 43 while moving the recording head 43 together with the carriage 46 in the main scanning direction, and a conveying operation in which the recording medium is conveyed in the sub-scanning direction. By repeating, an image is recorded on the recording medium. Ink is supplied to the recording head 43 from an ink tank (not shown).

図25(b)のインクジェット記録装置は、前述した図24(b),(c),(d),(e)のような長尺な記録ヘッド120を用いるフルライン方式の記録装置であり、シート(記録媒体)201を矢印Y方向に連続的に搬送する搬送機構202を備えている。搬送機構202としては、本例のように搬送ベルトを用いる構成の他、搬送ローラなどを用いる構成であってもよい。本例においては、記録ヘッド120として、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、およびブラック(Bk)のインクを吐出するための4つの記録ヘッド120Y,120M,120C,120Bが備えられている。それらの記録ヘッド120(120Y,120M,120C,120B)に対しては、それらに対応するインクが供給される。矢印Y方向にシート201を連続的に搬送しつつ、定位置の記録ヘッド120からインクを吐出することによって、シート201にカラー画像を連続的に記録することができる。   The ink jet recording apparatus of FIG. 25 (b) is a full line type recording apparatus using the long recording head 120 as shown in FIGS. 24 (b), (c), (d), and (e). A conveyance mechanism 202 that continuously conveys a sheet (recording medium) 201 in the direction of arrow Y is provided. The transport mechanism 202 may be configured to use a transport roller in addition to the configuration using the transport belt as in this example. In this example, the recording head 120 includes four recording heads 120Y, 120M, 120C, and 120B for ejecting yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk) inks. It has been. The ink corresponding to these recording heads 120 (120Y, 120M, 120C, 120B) is supplied. A color image can be continuously recorded on the sheet 201 by ejecting ink from the recording head 120 at a fixed position while continuously conveying the sheet 201 in the arrow Y direction.

図25(c)は、記録ヘッド43,120に対するインクの供給系の説明図である。第1インクタンク44内のインクは、記録ヘッド43,120における第3共通供給流路36に供給されてから、圧力室13を通った後、第3共通回収流路37から第2インクタンク45に回収される。記録ヘッド43,120内にインク循環流を生じさせる方法としては、例えば、第1インクタンク44と第2インクタンク45との間の水頭差を用いる方法がある。あるいは、第1インクタンク44と第2インクタンク45の内部の圧力を制御して、第1インクタンク44と第2インクタンク45との間に圧力差を生じさせる方法もある。さらに、ポンプ等を用いて、インク循環流を生じさせることもできる。インクの供給系の構成、およびインク循環流を生じさせる方法は、本例のみに限定されず任意である。要は、圧力室内を通してのインクの循環に必要な圧力差を発生する差圧発生部が構成できればよい。   FIG. 25C is an explanatory diagram of an ink supply system for the recording heads 43 and 120. The ink in the first ink tank 44 is supplied to the third common supply channel 36 in the recording heads 43 and 120, passes through the pressure chamber 13, and then passes through the third common recovery channel 37 to the second ink tank 45. To be recovered. As a method of generating the ink circulation flow in the recording heads 43 and 120, for example, there is a method of using a water head difference between the first ink tank 44 and the second ink tank 45. Alternatively, there is a method in which a pressure difference is generated between the first ink tank 44 and the second ink tank 45 by controlling the pressure inside the first ink tank 44 and the second ink tank 45. Furthermore, an ink circulation flow can be generated using a pump or the like. The configuration of the ink supply system and the method for generating the ink circulation flow are not limited to this example and are arbitrary. In short, it suffices if a differential pressure generator that generates a pressure difference necessary for the circulation of ink through the pressure chamber can be configured.

このような記録装置において、記録ヘッドにインク循環流を生じさせることにより、吐出口からのインク中の水分蒸発によるインクの吐出速度低下、およびインクの色材濃度の変化を抑制して、高精細で高品位な画像を記録することができる。   In such a recording apparatus, by generating an ink circulation flow in the recording head, it is possible to suppress a decrease in ink discharge speed due to evaporation of moisture in the ink from the discharge port and a change in ink colorant density, thereby achieving high definition. Can record high-quality images.

(第1の適用例)
図26から図38は、本発明を適用可能な第1の適用例を説明するための図である。
(First application example)
26 to 38 are diagrams for explaining a first application example to which the present invention is applicable.

(インクジェット記録装置の説明)
図26は、本発明の液体を吐出する液体吐出装置、特にはインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置(以下、記録装置とも称す)1000の概略構成を示した図である。記録装置1000は、記録媒体2を搬送する搬送部1と、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(ページワイド型)の液体吐出ヘッド3とを備え、複数の記録媒体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。液体吐出ヘッド3は循環経路内の圧力(負圧)を制御する負圧制御ユニット230と、負圧制御ユニット230と流体連通した液体供給ユニット220と、液体供給ユニット220へのインクの供給および回収口となる液体接続部111と、筐体380とを備えている。記録媒体2は、カット紙に限らず、連続したロール媒体であってもよい。液体吐出ヘッド3は、シアンC、マゼンタM、イエローY、ブラックKのインクによるフルカラー記録が可能であり、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、メインタンクおよびバッファタンク(後述する図27参照)が流体的に接続される。また、液体吐出ヘッド3には、液体吐出ヘッド3へ電力およ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および電気信号経路については後述する。
(Description of inkjet recording apparatus)
FIG. 26 is a diagram showing a schematic configuration of a liquid ejection apparatus for ejecting a liquid according to the present invention, in particular, an ink jet recording apparatus (hereinafter also referred to as a recording apparatus) 1000 that performs recording by ejecting ink. The recording apparatus 1000 includes a transport unit 1 that transports the recording medium 2, and a line type (page wide 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. This is a line type recording apparatus that performs continuous recording in one pass while conveying 2 continuously or intermittently. The liquid discharge head 3 includes a negative pressure control unit 230 that controls the pressure (negative pressure) in the circulation path, a liquid supply unit 220 that is in fluid communication with the negative pressure control unit 230, and ink supply and recovery to the liquid supply unit 220. A liquid connecting portion 111 serving as a mouth and a housing 380 are provided. The recording medium 2 is not limited to cut paper but may be a continuous roll medium. The liquid discharge head 3 is capable of full-color recording with cyan C, magenta M, yellow Y, and black K inks, and includes a liquid supply means, a main tank, and a buffer tank (a supply path for supplying liquid to the liquid discharge head 3). 27 (described later) is fluidly connected. The 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. The liquid path and the electric signal path in the liquid discharge head 3 will be described later.

記録装置1000は、インク等の液体を後述するタンクと液体吐出ヘッド3との間で循環させる形態のインクジェット記録装置である。その循環の形態としては、液体吐出ヘッド3の下流側に配備した2つの循環ポンプ(高圧用、低圧用)によって循環させる第1の循環形態と、液体吐出ヘッド3の上流側に配備した2つの循環ポンプ(高圧用、低圧用)によって循環させる第2の循環形態とがある。以下、この循環の第1の循環形態と第2の循環形態とについて説明する。   The recording apparatus 1000 is an ink jet recording apparatus configured to circulate a liquid such as ink between a tank described later and the liquid ejection head 3. As a form of the circulation, a first circulation form that is circulated by two circulation pumps (for high pressure and low pressure) arranged on the downstream side of the liquid discharge head 3 and two forms arranged on the upstream side of the liquid discharge head 3 are used. There is a second circulation mode in which circulation is performed by a circulation pump (for high pressure and low pressure). Hereinafter, the first circulation mode and the second circulation mode of the circulation will be described.

(第1の循環形態の説明)
図27は、本適用例の記録装置1000に適用される循環経路の第1の循環形態を示す模式図である。液体吐出ヘッド3は、第1循環ポンプ(高圧側)1001、第1循環ポンプ(低圧側)1002およびバッファタンク1003等に流体的に接続されている。なお図27では、説明を簡略化するため、シアンC、マゼンタM、イエローY、ブラックKのインクの内の1色のインク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および記録装置本体に設けられる。
(Description of the first circulation mode)
FIG. 27 is a schematic diagram showing a first circulation form of the circulation path applied to the recording apparatus 1000 of this application example. The liquid discharge head 3 is fluidly connected to a first circulation pump (high pressure side) 1001, a first circulation pump (low pressure side) 1002, a buffer tank 1003, and the like. In FIG. 27, for simplification of description, only the path through which one color of cyan C, magenta M, yellow Y, and black K flows is shown. A circulation path is provided in the liquid discharge head 3 and the recording apparatus main body.

第1の循環形態では、メインタンク1006内のインクは、補充ポンプ1005によってバッファタンク1003に供給され、その後、第2循環ポンプ1004によって液体接続部111を介して液体吐出ヘッド3の液体供給ユニット220に供給される。その後、液体供給ユニット220に接続された負圧制御ユニット230で異なる2つの負圧(高圧、低圧)に調整されたインクは、高圧側と低圧側の2つの流路に分かれて循環する。液体吐出ヘッド3内のインクは、液体吐出ヘッドの下流側の第1循環ポンプ(高圧側)1001と第1循環ポンプ(低圧側)1002の作用で液体吐出ヘッド内を循環し、液体接続部111を介して液体吐出ヘッドから排出されてバッファタンク1003に戻る。   In the first circulation mode, the ink in the main tank 1006 is supplied to the buffer tank 1003 by the replenishment pump 1005, and then the liquid supply unit 220 of the liquid ejection head 3 through the liquid connection portion 111 by the second circulation pump 1004. To be supplied. Thereafter, the ink adjusted to two different negative pressures (high pressure and low pressure) by the negative pressure control unit 230 connected to the liquid supply unit 220 circulates in two flow paths on the high pressure side and the low pressure side. The ink in the liquid discharge head 3 circulates in the liquid discharge head by the action of the first circulation pump (high pressure side) 1001 and the first circulation pump (low pressure side) 1002 on the downstream side of the liquid discharge head, and the liquid connection portion 111. Then, the liquid is discharged from the liquid discharge head and returned to the buffer tank 1003.

サブタンクであるバッファタンク1003は、メインタンク1006と接続され、タンク内部と外部とを連通する不図示の大気連通口を有し、インク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とメインタンク1006との間には、補充ポンプ1005が設けられている。補充ポンプ1005は、インクを吐出しての記録や吸引回復等、液体吐出ヘッド3の吐出口からインクを吐出(排出)することによって消費されたインクをメインタンク1006からバッファタンク1003へ移送する。   A buffer tank 1003 that is a sub tank is connected to the main tank 1006, has an air communication port (not shown) that communicates the inside and outside of the tank, and can discharge bubbles in the ink to the outside. A replenishment pump 1005 is provided between the buffer tank 1003 and the main tank 1006. The replenishment pump 1005 transports ink consumed by ejecting (discharging) ink from the ejection port of the liquid ejection head 3 from the main tank 1006 to the buffer tank 1003, such as recording by ink ejection and recovery of suction.

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。第1循環ポンプとしては、定量的な送液能力を有する容積型ポンプが好ましい。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であってもよい。液体吐出ヘッド3の駆動時には、第1循環ポンプ(高圧側)1001および第1循環ポンプ(低圧側)1002を稼働することによって、それぞれ共通供給流路211、共通回収流路212内を所定流量のインクが流れる。このようにインクを流すことで、記録時の液体吐出ヘッド3の温度を最適の温度に維持している。液体吐出ヘッド3駆動時の所定流量は、液体吐出ヘッド3内の各記録素子基板10間の温度差が記録画質に影響しない程度に維持可能である流量以上に設定することが好ましい。もっとも、あまりに大きな流量に設定すると、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画像の濃度ムラが生じてしまう。そのため、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。   The two first circulation pumps 1001 and 1002 draw liquid from the liquid connection portion 111 of the liquid discharge head 3 and flow it to the buffer tank 1003. As the first circulation pump, a positive displacement pump having a quantitative liquid feeding capacity is preferable. Specific examples include a tube pump, a gear pump, a diaphragm pump, and a syringe pump. For example, a general constant flow valve or a relief valve may be arranged at the pump outlet to ensure a constant flow rate. When the liquid discharge head 3 is driven, the first circulation pump (high-pressure side) 1001 and the first circulation pump (low-pressure side) 1002 are operated, so that the inside of the common supply channel 211 and the common recovery channel 212 have a predetermined flow rate, respectively. Ink flows. By flowing ink in this way, the temperature of the liquid discharge head 3 during recording is maintained at an optimum temperature. The predetermined flow rate at the time of driving the liquid discharge head 3 is preferably set to be equal to or higher than a flow rate that can be maintained so that the temperature difference between the recording element substrates 10 in the liquid discharge head 3 does not affect the recording image quality. However, if the flow rate is set too high, the negative pressure difference is increased in each recording element substrate 10 due to the pressure loss of the flow path in the liquid discharge unit 300, resulting in uneven density of the image. Therefore, 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.

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。この負圧制御ユニット230は、単位面積あたりの吐出量の差等によって循環系におけるインク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(即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ように動作する。負圧制御ユニット230を構成する2つの負圧制御機構としては、負圧制御ユニット230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。一例としては所謂「減圧レギュレータ」と同様の機構を採用することができる。本適用例における循環流路では、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の上流側を加圧している。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。   The negative pressure control unit 230 is provided in a path between the second circulation pump 1004 and the liquid discharge unit 300. The negative pressure control unit 230 controls the pressure downstream of the negative pressure control unit 230 (that is, the liquid discharge unit 300 side) even when the ink flow rate in the circulation system fluctuates due to a difference in the discharge amount per unit area. It operates to maintain a preset constant pressure. As the two negative pressure control mechanisms constituting the negative pressure control unit 230, as long as the pressure downstream of the negative pressure control unit 230 can be controlled with a fluctuation within a certain range around a desired set pressure, Any mechanism may be used. As an example, a mechanism similar to a so-called “pressure reduction regulator” can be employed. In the circulation channel in this application example, the second circulation pump 1004 pressurizes the upstream side of the negative pressure control unit 230 via the liquid supply unit 220. 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 expanded.

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インク循環流量の範囲において、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適用可能である。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でも適用可能である。図27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つの負圧調整機構を備えている。2つの負圧調整機構の内、相対的に高圧設定側(図27では、Hと記載)、相対的に低圧設定側(図27では、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、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、共通回収流路212、各記録素子基板と連通する個別流路215(個別供給流路213、個別回収流路214)が設けられている。共通供給流路211には負圧制御機構Hが、共通回収流路212には負圧制御機構Lが接続されており、2つの共通流路間に差圧が生じている。そして、個別流路215は、共通供給流路211および共通回収流路212と連通しているので、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27の矢印)が発生する。   The second circulation pump 1004 may be any pump that has a lift pressure that is equal to or higher than a certain pressure in the range of the ink circulation flow rate that is used when the liquid discharge head 3 is driven, and a turbo pump or a positive displacement pump can be used. Specifically, a diaphragm pump or the like is applicable. 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 applied. As shown in FIG. 27, the negative pressure control unit 230 includes two negative pressure adjusting mechanisms each having a different control pressure. Of the two negative pressure adjusting mechanisms, the relatively high pressure setting side (denoted as H in FIG. 27) and the relatively low pressure setting side (denoted as L in FIG. 27) are respectively disposed in the liquid supply unit 220. Via, it is connected to a common supply channel 211 and a common recovery channel 212 in the liquid discharge unit 300. The liquid discharge unit 300 is provided with a common supply channel 211, a common recovery channel 212, and individual channels 215 (individual supply channel 213, individual recovery channel 214) communicating with each recording element substrate. A negative pressure control mechanism H is connected to the common supply flow path 211, and a negative pressure control mechanism L is connected to the common recovery flow path 212, and a differential pressure is generated between the two common flow paths. Since the individual flow path 215 communicates with the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212, a part of the liquid passes through the internal flow path of the recording element substrate 10 from the common supply flow path 211. A flow (arrow in FIG. 27) flowing to the common recovery channel 212 is generated.

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および共通回収流路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および共通回収流路212を流れるインクによって記録素子基板10の外部へ排出することができる。またこのような構成により、液体吐出ヘッド3による記録を行っている際に、吐出を行っていない吐出口や圧力室においてもインクの流れを生じさせることができる。これによって、吐出口内で増粘したインクの粘度を低下させることで、インクの増粘を抑制することができる。また、増粘したインクやインク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、本適用例の液体吐出ヘッド3は、高速で高画質な記録が可能となる。   In this way, in the liquid ejection 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. Therefore, the heat generated in each recording element substrate 10 can be discharged to the outside of the recording element substrate 10 by the ink flowing through the common supply channel 211 and the common recovery channel 212. Further, with such a configuration, when recording is performed by the liquid ejection head 3, it is possible to cause ink to flow even in ejection ports and pressure chambers where ejection is not performed. As a result, the viscosity of the ink that has increased in viscosity within the ejection port is reduced, thereby suppressing the increase in the viscosity of the ink. Further, the thickened ink and the foreign matter in the ink can be discharged to the common recovery channel 212. For this reason, the liquid discharge head 3 of this application example can perform high-speed and high-quality recording.

(第2の循環形態の説明)
図28は、本適用例の記録装置における循環経路のうち、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の循環形態を示す模式図である。前述の第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つの負圧制御機構が共に、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点である。また、第1の循環形態との相違点として、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する点がある。更に、第1循環ポンプ(高圧側)1001および第1循環ポンプ(低圧側)1002が液体吐出ヘッド3の上流側に配置され、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点も相違する点である。
(Description of second circulation mode)
FIG. 28 is a schematic diagram showing a second circulation form that is a circulation form different from the first circulation form described above, among the circulation paths in the recording apparatus of this application example. The main difference from the first circulation mode described above is that the two negative pressure control mechanisms constituting the negative pressure control unit 230 both have a pressure upstream of the negative pressure control unit 230 and a desired set pressure. It is a point to control by fluctuation within a certain range as the center. Further, as a difference from the first circulation mode, there is a point that the second circulation pump 1004 acts as a negative pressure source for depressurizing the downstream side of the negative pressure control unit 230. Further, a first circulation pump (high pressure side) 1001 and a first circulation pump (low pressure side) 1002 are arranged on the upstream side of the liquid discharge head 3, and a negative pressure control unit 230 is arranged on the downstream side of the liquid discharge head 3. This is also different.

第2の循環形態では、メインタンク1006内のインクは、補充ポンプ1005によってバッファタンク1003に供給される。その後インクは2つの流路に分けられ、液体吐出ヘッド3に設けられた負圧制御ユニット230の作用で高圧側と低圧側の2つの流路で循環する。高圧側と低圧側の2つの流路に分けられたインクは、第1循環ポンプ(高圧側)1001及び第1循環ポンプ(低圧側)1002の作用で液体接続部111を介して液体吐出ヘッド3に供給される。その後、第1循環ポンプ(高圧側)1001及び第1循環ポンプ(低圧側)1002の作用で液体吐出ヘッド内を循環したインクは、負圧制御ユニット230を経て、液体接続部111を介して液体吐出ヘッド3から排出される。排出されたインクは、第2循環ポンプ1004によってバッファタンク1003に戻される。   In the second circulation mode, the ink in the main tank 1006 is supplied to the buffer tank 1003 by the replenishment pump 1005. Thereafter, the ink is divided into two flow paths, and circulates in the two flow paths on the high pressure side and the low pressure side by the action of the negative pressure control unit 230 provided in the liquid ejection head 3. The ink divided into the two flow paths on the high-pressure side and the low-pressure side is supplied to the liquid discharge head 3 via the liquid connection portion 111 by the action of the first circulation pump (high-pressure side) 1001 and the first circulation pump (low-pressure side) 1002. To be supplied. Thereafter, the ink circulated in the liquid discharge head by the action of the first circulation pump (high-pressure side) 1001 and the first circulation pump (low-pressure side) 1002 passes through the negative pressure control unit 230 and passes through the liquid connection portion 111. It is discharged from the discharge head 3. The discharged ink is returned to the buffer tank 1003 by the second circulation pump 1004.

第2の循環形態で負圧制御ユニット230は、単位面積あたりの吐出量の変化等によって生じる流量の変動があっても、負圧制御ユニット230の上流側(即ち液体吐出ユニット300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させる。本適用例の循環流路では、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の下流側を減圧している。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であっても適用可能である。第2の循環形態は第1の循環形態と同様に、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つの負圧制御機構を備えている。2つの負圧調整機構の内、高圧設定側(図28では、Hと記載)、低圧設定側(図28では、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または共通回収流路212に接続されている。2つの負圧調整機構により、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215および各記録素子基板10の内部流路を介して共通回収流路212へと流れる液体の流れが発生する。   In the second circulation mode, the negative pressure control unit 230 has a pressure on the upstream side (that is, the liquid discharge unit 300 side) of the negative pressure control unit 230 even if the flow rate varies due to a change in the discharge amount per unit area. The fluctuation is stabilized within a certain range around a preset pressure. In the circulation channel of this application example, the second circulation pump 1004 depressurizes the downstream side of the negative pressure control unit 230 via the liquid supply unit 220. 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 arranged with a predetermined water head difference with respect to the negative pressure control unit 230 can be applied. In the second circulation mode, similarly to the first circulation mode, the negative pressure control unit 230 includes two negative pressure control mechanisms in which different control pressures are set. Of the two negative pressure adjustment mechanisms, the high pressure setting side (denoted as H in FIG. 28) and the low pressure setting side (denoted as L in FIG. 28) each pass through the liquid supply unit 220 and then the liquid discharge unit. 300 is connected to the common supply flow path 211 or the common recovery flow path 212. By making the pressure of the common supply flow path 211 relatively higher than the pressure of the common recovery flow path 212 by two negative pressure adjusting mechanisms, the internal flow paths from the common supply flow path 211 to the individual flow paths 215 and the inside of each recording element substrate 10 A liquid flow that flows to the common recovery channel 212 via the channel is generated.

このような第2の循環形態では、液体吐出ユニット300内には第1の循環形態と同様の液体の流れ状態が得られるが、第1の循環形態の場合とは異なる2つの利点がある。1つ目の利点は、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。2つ目の利点は、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。   In such a second circulation mode, the same liquid flow state as in the first circulation mode can be obtained in the liquid discharge unit 300, but there are two advantages different from those in the first circulation mode. The first advantage is that in the second circulation mode, the negative pressure control unit 230 is disposed downstream of the liquid discharge head 3, so that dust and foreign matter generated from the negative pressure control unit 230 are transferred to the liquid discharge head 3. There are few concerns about inflow. The second advantage is that, in the second circulation mode, the maximum required flow rate supplied from the buffer tank 1003 to the liquid ejection head 3 is smaller than in the first circulation mode. The reason is as follows.

記録待機時に循環している場合の、共通供給流路211および共通回収流路212内の流量の合計を流量Aとする。流量Aの値は、記録待機中に液体吐出ヘッド3の温度調整にあたり、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インクを吐出する場合(全吐出時)の吐出流量を流量F(1吐出口当りの吐出量×単位時間当たりの吐出周波数×吐出口数)と定義する。   The total of the flow rates in the common supply channel 211 and the common recovery channel 212 when circulating during recording standby is defined as a flow rate A. The value of the flow rate 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 adjusting the temperature of the liquid discharge head 3 during recording standby. Further, a discharge flow rate when ink is discharged from all the discharge ports of the liquid discharge unit 300 (at the time of full discharge) is defined as a flow rate F (discharge amount per discharge port × discharge frequency per unit time × number of discharge ports).

図29は、第1の循環形態と第2の循環形態とにおける、液体吐出ヘッド3へのインクの流入量の違いを示した概略図である。図29(a)は、第1の循環形態における待機時を示しており、図29(b)は、第1の循環形態における全吐出時を示している。図29(c)から図29(f)は、第2循環形態を示しており、図29(c)、(d)が流量F<流量Aの場合で、図29(e)、(f)が流量F>流量Aの場合であり、それぞれ、待機時と全吐出時の流量を示している。   FIG. 29 is a schematic diagram showing the difference in the amount of ink flowing into the liquid ejection head 3 between the first circulation mode and the second circulation mode. FIG. 29A shows a standby time in the first circulation mode, and FIG. 29B shows a full discharge time in the first circulation mode. FIGS. 29 (c) to 29 (f) show the second circulation mode, and FIGS. 29 (c) and 29 (d) show the case where the flow rate F <the flow rate A, and FIGS. 29 (e) and 29 (f). Is the case where the flow rate F is greater than the flow rate A, and shows the flow rates during standby and full discharge, respectively.

定量的な送液能力を有する第1循環ポンプ1001及び第1循環ポンプ1002が液体吐出ヘッド3の下流側に配置されている第1の循環形態の場合(図29(a)、(b))、第1循環ポンプ1001及び第1循環ポンプ1002の合計設定流量は流量Aとなる。この流量Aによって、待機時の液体吐出ユニット300内の温度管理が可能となる。そして、液体吐出ヘッド3で全吐出が行われる場合、第1循環ポンプ1001及び第1循環ポンプ1002の合計設定流量は流量Aのままである。しかし、液体吐出ヘッド3へ供給される最大流量は、液体吐出ヘッド3で吐出によって生じる負圧が作用して、合計設定流量の流量Aに全吐出による消費分の流量Fが加算される。よって、液体吐出ヘッド3への供給量の最大値は、流量Fが流量Aに加算されるため流量A+流量Fとなる(図29(b))。   In the case of the first circulation form in which the first circulation pump 1001 and the first circulation pump 1002 having a quantitative liquid feeding capacity are arranged on the downstream side of the liquid discharge head 3 (FIGS. 29A and 29B). The total set flow rate of the first circulation pump 1001 and the first circulation pump 1002 is the flow rate A. With this flow rate A, the temperature in the liquid discharge unit 300 during standby can be managed. When total discharge is performed by the liquid discharge head 3, the total set flow rate of the first circulation pump 1001 and the first circulation pump 1002 remains at the flow rate A. However, the maximum flow rate supplied to the liquid ejection head 3 is caused by the negative pressure generated by the ejection of the liquid ejection head 3, and the flow rate F corresponding to the total ejection is added to the total flow rate A. Therefore, the maximum value of the supply amount to the liquid ejection head 3 is the flow rate A + the flow rate F because the flow rate F is added to the flow rate A (FIG. 29B).

一方で、第1循環ポンプ1001および第1循環ポンプ1002が液体吐出ヘッド3の上流側に配置されている第2の循環形態の場合(図29(c)から図29(f))は、記録待機時に必要な液体吐出ヘッド3への供給量は、第1の循環形態と同様に流量Aである。従って、第1循環ポンプ1001および第1循環ポンプ1002が液体吐出ヘッド3の上流側に配置されている第2の循環形態では、流量Fよりも流量Aが多い場合(図29(c)、(d))には、全吐出時でも液体吐出ヘッド3への供給量は流量Aで十分である。その際、液体吐出ヘッド3からの排出流量は、流量A−流量Fとなる(図29(d))。しかし、流量Aよりも流量Fが多い場合(図29(e)、(f))には、全吐出時には液体吐出ヘッド3への供給流量を流量Aとすると流量が足りなくなってしまう。そのため、流量Aよりも流量Fが多い場合には、液体吐出ヘッド3への供給量を流量Fとする必要がある。その際、全吐出が行われると、液体吐出ヘッド3では流量Fが消費されるため、液体吐出ヘッド3からの排出流量は、ほとんど排出されない状態となる(図29(f))。なお、流量Aよりも流量Fが多い場合で、吐出は行うが全吐出ではない場合には、流量Fから吐出で消費された分が引かれた量が液体吐出ヘッド3から排出される。また、流量Aと流量Fとが等しい場合には、液体吐出ヘッド3へは流量A(または流量F)が供給されて、液体吐出ヘッド3では流量Fが消費されるため、液体吐出ヘッド3からの排出流量は、ほとんど排出されない状態となる。   On the other hand, in the case of the second circulation mode in which the first circulation pump 1001 and the first circulation pump 1002 are arranged on the upstream side of the liquid discharge head 3 (FIG. 29C to FIG. 29F), recording is performed. The amount of supply to the liquid discharge head 3 required during standby is the flow rate A as in the first circulation mode. Therefore, in the second circulation mode in which the first circulation pump 1001 and the first circulation pump 1002 are arranged on the upstream side of the liquid discharge head 3, the flow rate A is greater than the flow rate F (FIG. 29C). For d)), the flow rate A is sufficient for the supply amount to the liquid discharge head 3 even during the entire discharge. At that time, the discharge flow rate from the liquid discharge head 3 is flow rate A−flow rate F (FIG. 29D). However, when the flow rate F is higher than the flow rate A (FIGS. 29 (e) and (f)), the flow rate becomes insufficient when the supply flow rate to the liquid ejection head 3 is set to the flow rate A at the time of full ejection. Therefore, when the flow rate F is higher than the flow rate A, the supply amount to the liquid ejection head 3 needs to be the flow rate F. At this time, if the full discharge is performed, the flow rate F is consumed in the liquid discharge head 3, and therefore, the discharge flow rate from the liquid discharge head 3 is hardly discharged (FIG. 29 (f)). When the flow rate F is higher than the flow rate A and discharge is performed but not all discharges, an amount obtained by subtracting the amount consumed by the discharge from the flow rate F is discharged from the liquid discharge head 3. When the flow rate A and the flow rate F are equal, the flow rate A (or flow rate F) is supplied to the liquid discharge head 3 and the flow rate F is consumed in the liquid discharge head 3. The discharge flow rate is almost not discharged.

このように、第2の循環形態の場合、第1循環ポンプ1001および第1循環ポンプ1002の設定流量の合計値、即ち必要供給流量の最大値は、流量Aまたは流量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(流量Aまたは流量F)は、第1の循環形態における必要供給流量の最大値(流量A+流量F)よりも小さくなる。   As described above, in the case of the second circulation mode, the total value of the set flow rates of the first circulation pump 1001 and the first circulation pump 1002, that is, the maximum value of the necessary supply flow rate is the larger value of the flow rate A or the flow rate F. Become. For this reason, as long as the liquid discharge unit 300 having the same configuration is used, the maximum value of the required supply amount (flow rate A or flow rate F) in the second circulation mode is the maximum value (flow rate) of the required supply flow rate in the first circulation mode. A + flow rate F).

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、記録装置のコストを低減できるという利点がある。この利点は、流量Aまたは流量Fの値が比較的大きくなるラインヘッドであるほど大きくなり、ラインヘッドの中でも長手方向の長さが長いラインヘッドほど有益である。   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. There is an advantage that the cost of the recording apparatus can be reduced. This advantage increases as the line head has a relatively large value of the flow rate A or the flow rate F. Among line heads, a line head having a long length 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。すなわち第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、単位面積当たりの吐出量が少ない画像(以下、低Duty画像ともいう)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、流路幅が狭く高い負圧である場合、ムラの見えやすい低Duty画像で吐出口に高い負圧が印加されるため、インクの主滴に伴って吐出される所謂サテライト滴が多く発生して記録品位が低下する虞がある。   On the other hand, however, the first circulation mode is advantageous over the second circulation mode. That is, in the second circulation mode, since the flow rate flowing through the liquid ejection unit 300 is maximum during recording standby, the smaller the amount of ejection per unit area (hereinafter also referred to as a low duty image), the more each ejection port. In this state, a high negative pressure is applied. For this reason, when the flow path width is narrow and the negative pressure is high, a high negative pressure is applied to the discharge port in a low-duty image in which unevenness is easily visible, so that many so-called satellite droplets are discharged along with the main ink droplets. It may occur and the recording quality may deteriorate.

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単位面積当たりの吐出量が多い画像(以下、高Duty画像ともいう)形成時であるため、仮にサテライト滴が発生しても視認されにくく、画像への影響は小さいという利点がある。これら2つの循環形態の選択は、液体吐出ヘッドおよび記録装置本体の仕様(吐出流量F、最小循環流量A、およびヘッド内流路抵抗)に照らして好ましい選択を採ることができる。   On the other hand, in the first circulation mode, a high negative pressure is applied to the discharge port at the time of forming an image having a large discharge amount per unit area (hereinafter also referred to as a high duty image). Even if it occurs, there is an advantage that it is difficult to visually recognize and the influence on the image is small. These two circulation modes can be selected in light of the specifications of the liquid discharge head and the recording apparatus main body (discharge flow rate F, minimum circulation flow rate A, and in-head flow path resistance).

(第3の循環形態の説明)
図48は、本適用例の記録装置に適用される循環経路の1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および第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. 48 is a schematic diagram showing a third circulation form which is one form of the circulation path applied to the recording apparatus of this application 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.

本循環経路では、液体吐出ヘッド3の中央部の2個所と、液体吐出ヘッド3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。個別流路213は共通供給経路211及び共通回収流路212と連通しており、各個別流路213の経路中に記録素子基板310およ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で流す液体の一部は、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へと流れる(図48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 path, the liquid is supplied into the liquid discharge head 3 from two places in the center of the liquid discharge head 3 and three places on one end side 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. The individual flow path 213 communicates with the common supply path 211 and the common recovery flow path 212, and the recording element substrate 310 and the pressure chamber 23 arranged in the recording element substrate are provided in the path of each individual flow path 213. ing. Therefore, a part of the liquid flowing in the first circulation pump 1002 passes through the pressure chamber 23 of the recording element substrate 10 from the common supply channel 211 and flows to the common recovery channel 212 (arrow in FIG. 48). 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、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310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310の外部へ排出することが出来る。また、本循環経路によれば、上記第1および第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 ejection unit 300, the liquid flow that passes through the common recovery channel 212 and the common recovery channel that passes from the common supply channel 211 to the pressure chamber 23 in each recording element substrate 10. A flow occurs at 212. Therefore, heat generated in each recording element substrate 310 can be discharged to the outside of the recording element substrate 310 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 this circulation path, it is possible to reduce the number of pumps which 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)
本発明を適用可能な第1の適用例における液体吐出ヘッド3の構成について説明する。図30(a)および図30(b)は、本適用例に係る液体吐出ヘッド3を示した斜視図である。液体吐出ヘッド3は、1つの記録素子基板310でシアンC/マゼンタM/イエロY/ブラックKの4色のインクを吐出可能な記録素子基板310を直線上に15個配列(インラインに配置)されるライン型の液体吐出ヘッドである。図30(a)に示すように液体吐出ヘッド3は、各記録素子基板310と、フレキシブル配線基板40および電気配線基板90を介して電気的に接続された信号入力端子91と電力供給端子92を備える。信号入力端子91および電力供給端子92は、記録装置1000の制御部と電気的に接続され、それぞれ吐出駆動信号および吐出に必要な電力を記録素子基板310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、信号入力端子91および電力供給端子92の数を記録素子基板310の数に比べて少なくすることができる。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数が少なくて済む。図30(b)に示すように、液体吐出ヘッド3の両端部に設けられた液体接続部111は、記録装置1000の液体供給系と接続される。これによりシアンC/マゼンタM/イエロY/ブラックK4色のインクが記録装置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内を通ったインクが記録装置1000の供給系へ回収されるようになっている。このように各色のインクは、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)
The configuration of the liquid ejection head 3 in the first application example to which the present invention is applicable will be described. FIG. 30A and FIG. 30B are perspective views showing the liquid discharge head 3 according to this application example. In the liquid discharge head 3, 15 recording element substrates 310 capable of discharging inks of four colors of cyan C / magenta M / yellow Y / black K are arranged on a straight line (arranged inline). This is a line type liquid discharge head. As shown in FIG. 30A, the liquid ejection head 3 includes each recording element substrate 310, a signal input terminal 91 and a power supply terminal 92 electrically connected via the flexible wiring substrate 40 and the electric wiring substrate 90. Prepare. The signal input terminal 91 and the power supply terminal 92 are electrically connected to the control unit of the recording apparatus 1000 and supply the ejection drive signal and the power necessary for ejection to the recording element substrate 310, respectively. By consolidating the wiring by the electric circuit in the electric wiring board 90, the number of the signal input terminals 91 and the power supply terminals 92 can be reduced as compared with the number of the recording element boards 310. This reduces the number of electrical connections that need to be removed when the liquid ejection head 3 is assembled to the recording apparatus 1000 or when the liquid ejection head is replaced. As shown in FIG. 30B, the liquid connection portions 111 provided at both ends of the liquid discharge head 3 are connected to the liquid supply system of the recording apparatus 1000. Accordingly, cyan C / magenta M / yellow Y / black K four color inks are supplied from the supply system of the recording apparatus 1000 to the liquid discharge head 3, and ink that has passed through the liquid discharge head 3 is supplied to the supply system of the recording apparatus 1000. It has come to be collected. As described above, the ink of each color can be circulated through the path of the recording apparatus 1000 and the path of the liquid discharge head 3.

図31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示した分解斜視図である。液体吐出ユニット300、液体供給ユニット220および電気配線基板90が筐体380に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28参照)が設けられている。また、液体供給ユニット220の内部には、供給されるインク中の異物を取り除くために、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27、図28参照)が設けられている。2つの液体供給ユニット220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。図27のような第1の循環形態において、フィルタ221を通過した液体は、それぞれの色に対応して液体供給ユニット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、各色別の負圧制御弁からなるユニットであり、それぞれの内部に設けられる弁やバネ部材などの働きで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。これによって負圧制御ユニット230は、負圧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。各色の負圧制御ユニット230内には、図27で記述したように各色2つの負圧制御弁が内蔵されている。2つの負圧制御弁は、それぞれ異なる制御圧力に設定され、高圧側が液体吐出ユニット300内の共通供給流路211(図27参照)、低圧側が共通回収流路212(図27参照)と液体供給ユニット220を介して連通している。   FIG. 31 is an exploded perspective view showing each component or unit constituting the liquid ejection head 3. The liquid discharge unit 300, the liquid supply unit 220, and the electric wiring board 90 are attached to the housing 380. The liquid supply unit 220 is provided with a liquid connection portion 111 (see FIG. 28). In addition, in the liquid supply unit 220, filters 221 for respective colors (see FIGS. 27 and 28) communicating with the openings of the liquid connection unit 111 are provided in order to remove foreign matters in the supplied ink. Yes. The two liquid supply units 220 are each provided with filters 221 for two colors. In the first circulation form as shown in FIG. 27, the liquid that has passed through the filter 221 is supplied to the negative pressure control unit 230 arranged on the liquid supply unit 220 corresponding to each color. The negative pressure control unit 230 is a unit composed of a negative pressure control valve for each color, and the inside of the supply system of the recording apparatus 1000 that is generated in accordance with the fluctuation of the liquid flow rate by the action of a valve, a spring member, or the like provided in each of the negative pressure control units. A change in pressure loss of the (supply system upstream of the liquid discharge head 3) is greatly attenuated. Thus, the negative pressure control unit 230 can stabilize the negative pressure change on the downstream side (liquid ejection unit 300 side) from the negative pressure control unit within a certain range. In the negative pressure control unit 230 for each color, two negative pressure control valves for each color are incorporated as described in FIG. The two negative pressure control valves are set to different control pressures, and the high pressure side supplies the common supply flow path 211 (see FIG. 27) in the liquid discharge unit 300, and the low pressure side supplies the common recovery flow path 212 (see FIG. 27) and the liquid supply. It communicates via the unit 220.

筐体380は、液体吐出ユニット支持部381およ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および電気配線基板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り、液体吐出ユニット支持部381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381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310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381は、十分な剛性を有することが好ましく、材質としてはSUSやアルミなどの金属材料、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381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から供給される液体は、ジョイントゴムを介して液体吐出ユニット300を構成する第3流路部材370へと導かれる。   The housing 380 includes a liquid discharge unit support part 381 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 electrical wiring board support portion 82 is for supporting the electrical wiring board 90 and is fixed to the liquid discharge unit support portion 381 by screws. The liquid discharge unit support portion 381 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 310, thereby suppressing streaks and unevenness in the recorded matter. . Therefore, it is preferable that the liquid discharge unit support portion 381 has sufficient rigidity, and the material is preferably a metal material such as SUS or aluminum, or a ceramic such as alumina. The liquid discharge unit support portion 381 is provided with openings 83 and 84 into which the joint rubber 100 is inserted. The liquid supplied from the liquid supply unit 220 is guided to the third flow path member 370 constituting the liquid discharge unit 300 via the joint rubber.

液体吐出ユニット300は、複数の吐出モジュール200、流路部材210からなり、液体吐出ユニット300の記録媒体側の面にはカバー部材130が取り付けられる。ここで、カバー部材130は、図31に示したように長尺の開口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および封止部材110(後述する図35参照)が露出している。開口131の周囲の枠部は、記録待機時に液体吐出ヘッド3を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 member 210, and a cover member 130 is attached to the surface of the liquid discharge unit 300 on the recording medium side. Here, the cover member 130 is a member having a frame-like surface provided with a long opening 131 as shown in FIG. 31. From the opening 131, the recording element substrate 10 included in the discharge module 200 and the sealing member 130 are sealed. The stop member 110 (see FIG. 35 described later) is exposed. The frame portion around the opening 131 functions as a contact surface of a cap member that caps the liquid ejection head 3 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 surface of the liquid discharge unit 300. It is preferable to do so.

次に、液体吐出ユニット300に含まれる流路部材210の構成について説明する。図31に示したように流路部材210は、第1流路部材50、第2流路部材60および第3流路部材370を積層したものであり、液体供給ユニット220から供給された液体を各吐出モジュール200へと分配する。また流路部材210は、吐出モジュール200から環流する液体を液体供給ユニット220へと戻すための流路部材である。流路部材210は、液体吐出ユニット支持部381にネジ止めで固定されており、それにより流路部材210の反りや変形が抑制されている。   Next, the configuration of the flow path member 210 included in the liquid discharge unit 300 will be described. As shown in FIG. 31, the flow path member 210 is a laminate of the first flow path member 50, the second flow path member 60, and the third flow path member 370, and allows the liquid supplied from the liquid supply unit 220 to flow. Distribute to each discharge module 200. The flow path member 210 is a flow path member for returning the liquid circulating from the discharge module 200 to the liquid supply unit 220. The flow path member 210 is fixed to the liquid discharge unit support portion 381 with screws, thereby suppressing warpage and deformation of the flow path member 210.

図32(a)から(f)は、第1から第3流路部材の各流路部材の表面と裏面を示した図である。図32(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、図32(f)は、第3流路部材370の、液体吐出ユニット支持部381と当接する側の面を示す。第1流路部材50と第2流路部材60とは、夫々の流路部材の当接面である図32(b)と図32(c)が対向するように接合し、第2流路部材と第3流路部材とは、夫々の流路部材の当接面である図32(d)と図32(e)が対向するように接合する。第2流路部材60と第3流路部材370との接合により、共通流路溝362、371によって、流路部材の長手方向に延在する8本の共通流路(211a、211b、211c、211d、212a、212b、212c、212d)が形成される。これにより、複数のインク色毎(複数種類の液体毎)に共通供給流路211と共通回収流路212のセットが流路部材210内に形成される。共通供給流路211から液体吐出ヘッド3にインクが供給されて、液体吐出ヘッド3に供給されたインクは共通回収流路212によって回収される。第3流路部材370の連通口72(図32(f)参照)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(図31参照)と流体的に流通している。第2流路部材60の共通流路溝362の底面には、連通口361(共通供給流路211と連通する連通口361−1、共通回収流路212と連通する連通口361−2)が複数形成されており、第1流路部材50の個別流路溝352の一端部と連通している。第1流路部材50の個別流路溝352の他端部には連通口351が形成されており、連通口351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352により流路部材の中央側へ流路を集約することが可能となる。   FIGS. 32A to 32F are views showing the front and back surfaces of each flow path member of the first to third flow path members. FIG. 32A shows the surface of the first flow path member 50 on the side where the discharge module 200 is mounted, and FIG. 32F shows the liquid discharge unit support portion 381 of the third flow path member 370. The surface on the abutting side is shown. The first flow path member 50 and the second flow path member 60 are joined so that FIG. 32B and FIG. 32C, which are contact surfaces of the respective flow path members, face each other. The member and the third flow path member are joined so that FIG. 32D and FIG. 32E, which are contact surfaces of the respective flow path members, face each other. By joining the second flow path member 60 and the third flow path member 370, eight common flow paths (211a, 211b, 211c, extending in the longitudinal direction of the flow path member by the common flow path grooves 362 and 371 are provided. 211d, 212a, 212b, 212c, 212d) are formed. Thereby, a set of the common supply channel 211 and the common recovery channel 212 is formed in the channel member 210 for each of a plurality of ink colors (for each of a plurality of types of liquids). Ink is supplied from the common supply flow path 211 to the liquid discharge head 3, and the ink supplied to the liquid discharge head 3 is recovered by the common recovery flow path 212. The communication port 72 (see FIG. 32F) of the third flow path member 370 communicates with each hole of the joint rubber 100, and fluidly circulates with the liquid supply unit 220 (see FIG. 31). A communication port 361 (a communication port 361-1 that communicates with the common supply channel 211 and a communication port 361-2 that communicates with the common recovery channel 212) is formed on the bottom surface of the common channel groove 362 of the second channel member 60. A plurality of channels are formed and communicate with one end of the individual channel groove 352 of the first channel member 50. A communication port 351 is formed at the other end of the individual flow channel groove 352 of the first flow channel member 50, and is in fluid communication with the plurality of discharge modules 200 via the communication port 351. The individual flow channel 352 makes it possible to collect the flow channel toward the center side of the flow channel member.

第1から第3流路部材は、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。材質としては例えば、アルミナや、LCP(液晶ポリマ)、PPS(ポリフェニルサルファイド)やPSF(ポリサルフォン)や変性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。流路部材210の形成方法としては、3つの流路部材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 are preferably made of a material having corrosion resistance to the liquid and a low linear expansion coefficient. As the material, for example, a composite material (aluminum, LCP (liquid crystal polymer), PPS (polyphenyl sulfide), PSF (polysulfone), or modified PPE (polyphenylene ether)) as a base material and an inorganic filler such as silica fine particles or fibers added ( Resin material) can be suitably used. As a method of forming the flow path member 210, three flow path members may be laminated and bonded to each other. When a resin composite resin material is selected as the material, a joining method by welding may be used.

図33は、図32(a)のα部を示しており、第1から第3流路部材を接合して形成される流路部材210内の流路を第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示した透視図である。共通供給流路211と共通回収流路212とは、両端部の流路からそれぞれ交互に共通供給流路211と共通回収流路212とが配置されている。ここで、流路部材210内の各流路の接続関係について説明する。   FIG. 33 shows the α part of FIG. 32 (a), and the flow path in the flow path member 210 formed by joining the first to third flow path members is the first flow path member 50. It is the perspective view which expanded and showed a part from the surface side in which the discharge module 200 is mounted. The common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 are alternately arranged from the flow paths at both ends. Here, the connection relation of each flow path in the flow path member 210 will be described.

流路部材210には、色毎に液体吐出ヘッド3の長手方向に伸びる共通供給流路211(211a、211b、211c、211d)および共通回収流路212(212a、212b、212c、212d)が設けられている。各色の共通供給流路211には、個別流路溝352によって形成される複数の個別供給流路213(213a、213b、213c、213d)が連通口361を介して接続されている。また、各色の共通回収流路212には、個別流路溝352によって形成される複数の個別回収流路214(214a、214b、214c、214d)が連通口361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、流路部材の中央部に位置する記録素子基板10にインク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にインクを回収することができる。   The channel member 210 is provided with a common supply channel 211 (211a, 211b, 211c, 211d) and a common recovery channel 212 (212a, 212b, 212c, 212d) extending in the longitudinal direction of the liquid ejection head 3 for each color. It has been. A plurality of individual supply channels 213 (213 a, 213 b, 213 c, and 213 d) formed by the individual channel grooves 352 are connected to the common supply channel 211 of each color via a communication port 361. A plurality of individual recovery channels 214 (214a, 214b, 214c, 214d) formed by the individual channel grooves 352 are connected to the common recovery channel 212 of each color via a communication port 361. With such a flow path configuration, it is possible to collect ink from each common supply flow path 211 via the individual supply flow path 213 to the recording element substrate 10 located at the center of the flow path member. Ink can be recovered from the recording element substrate 10 to each common recovery channel 212 via the individual recovery channel 214.

図34は、図33のXXXIV−XXXIVにおける断面を示した図である。それぞれの個別回収流路(214a、214c)は連通口351を介して、吐出モジュール200と連通している。図34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33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330および記録素子基板310には、第1流路部材50からのインクを記録素子基板310に設けられる記録素子315に供給するための流路が形成されている。更に、支持部材330および記録素子基板310には、記録素子315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(環流)するための流路が形成されている。   34 is a view showing a cross section taken along XXXIV-XXXIV in FIG. 33. Each individual recovery channel (214a, 214c) communicates with the discharge module 200 via a communication port 351. In FIG. 34, only the individual recovery flow paths (214a, 214c) are shown, but in another cross section, the individual supply flow path 213 and the discharge module 200 communicate with each other as shown in FIG. A flow path for supplying ink from the first flow path member 50 to the recording element 315 provided on the recording element substrate 310 is formed in the support member 330 and the recording element substrate 310 included in each ejection module 200. . Further, the support member 330 and the recording element substrate 310 are provided with a flow path for collecting (circulating) part or all of the liquid supplied to the recording element 315 to the first flow path member 50.

ここで、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(高圧側)と液体供給ユニット220を介して接続されており、また共通回収流路212は負圧制御ユニット230(低圧側)と液体供給ユニット220を介して接続されている。この負圧制御ユニット230により、共通供給流路211と共通回収流路212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33および図34に示したように、各流路を接続した本適用例の液体吐出ヘッド内では、各色で共通供給流路211、個別供給流路213、記録素子基板310、個別回収流路214、および共通回収流路212の順の流れが発生する。   Here, the common supply flow path 211 of each color is connected to the corresponding negative pressure control unit 230 (high pressure side) via the liquid supply unit 220, and the common recovery flow path 212 is connected to the negative pressure control unit 230. (Low pressure side) and the liquid supply unit 220 are connected. By this negative pressure control unit 230, a differential pressure (pressure difference) is generated between the common supply channel 211 and the common recovery channel 212. For this reason, as shown in FIGS. 33 and 34, in the liquid discharge head of this application example in which the flow paths are connected, the common supply flow path 211, the individual supply flow path 213, the recording element substrate 310, and the individual print elements are provided for each color. A sequential flow of the recovery channel 214 and the common recovery channel 212 occurs.

(吐出モジュールの説明)
図35(a)は、1つの吐出モジュール200を示した斜視図であり、図35(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310およ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330上に接着する。その後、記録素子基板310上の端子316と、フレキシブル配線基板40上の端子341とをワイヤーボンディングによって電気接続し、その後にワイヤーボンディング部(電気接続部)を封止部材110で覆って封止する。フレキシブル配線基板40の記録素子基板310と反対側の端子342は、電気配線基板90の接続端子93(図31参照)と電気接続される。支持部材330は、記録素子基板310を支持する支持体であるとともに、記録素子基板310と流路部材210とを流体的に連通させる流路部材であるため、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。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)
FIG. 35A is a perspective view showing one ejection module 200, and FIG. 35B is an exploded view thereof. As a manufacturing method of the discharge module 200, first, the recording element substrate 310 and the flexible wiring substrate 40 are bonded onto the support member 330 provided with the liquid communication port 31 in advance. Thereafter, the terminal 316 on the recording element substrate 310 and the terminal 341 on the flexible wiring substrate 40 are electrically connected by wire bonding, and then the wire bonding portion (electric connection portion) is covered with the sealing member 110 and sealed. . A terminal 342 on the side opposite to the recording element substrate 310 of the flexible wiring board 40 is electrically connected to a connection terminal 93 (see FIG. 31) of the electric wiring board 90. Since the support member 330 is a support member that supports the recording element substrate 310 and a flow path member that fluidly communicates the recording element substrate 310 and the flow path member 210, the support member 330 has high flatness and is sufficiently high. Those that can be reliably bonded to the recording element substrate are preferable. As a material, for example, alumina or a resin material is preferable.

(記録素子基板の構造の説明)
図36(a)は記録素子基板310の吐出口313が形成される側の面の平面図を示し、図36(b)は、図36(a)のAで示した部分の拡大図を示し、図36(c)は、図36(a)の裏面の平面図を示す。ここで、本適用例における記録素子基板310の構成について説明する。図36(a)に示すように、記録素子基板310の吐出口形成部材312に、各インク色に対応する4列の吐出口列が形成されている。なお、以後、複数の吐出口313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36(b)に示すように、各吐出口313に対応した位置には、吐出エネルギー発生素子として、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315が配置されている。隔壁322により、記録素子315を内部に備える圧力室323が区画されている。記録素子315は、記録素子基板310に設けられる電気配線(不図示)によって、端子316と電気的に接続されている。そして記録素子315は、記録装置1000の制御回路から、電気配線基板90(図31参照)およびフレキシブル配線基板40(図35参照)を介して入力されるパルス信号に基づいて発熱して液体を沸騰させる。この沸騰による発泡の力で液体を吐出口313から吐出する。図36(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318が、他方の側には液体回収路319が延在している。液体供給路318および液体回収路319は記録素子基板310に設けられた吐出口列方向に伸びた流路であり、それぞれ供給口317a、回収口317bを介して吐出口313と連通している。
(Description of structure of recording element substrate)
FIG. 36A shows a plan view of the surface of the recording element substrate 310 on which the ejection port 313 is formed, and FIG. 36B shows an enlarged view of the portion indicated by A in FIG. FIG. 36 (c) shows a plan view of the back surface of FIG. 36 (a). Here, the configuration of the recording element substrate 310 in this application example will be described. As shown in FIG. 36A, the discharge port forming member 312 of the recording element substrate 310 is formed with four discharge port rows corresponding to the respective ink colors. Hereinafter, the direction in which the discharge port array in which the plurality of discharge ports 313 are arranged is referred to as “discharge port array direction”. As shown in FIG. 36B, a recording element 315 that is a heating element for foaming a liquid by thermal energy is disposed as a discharge energy generating element at a position corresponding to each discharge port 313. A partition 322 defines a pressure chamber 323 having a recording element 315 therein. The recording element 315 is electrically connected to the terminal 316 by electrical wiring (not shown) provided on the recording element substrate 310. The recording element 315 generates heat based on the pulse signals input from the control circuit of the recording apparatus 1000 via the electric wiring board 90 (see FIG. 31) and the flexible wiring board 40 (see FIG. 35) to boil the liquid. Let The liquid is discharged from the discharge port 313 by the foaming force due to the boiling. As shown in FIG. 36B, along each discharge port array, a liquid supply path 318 extends on one side, and a liquid recovery path 319 extends on the other side. The liquid supply path 318 and the liquid recovery path 319 are flow paths provided in the recording element substrate 310 and extending in the direction of the discharge port array, and communicate with the discharge port 313 through the supply port 317a and the recovery port 317b, respectively.

図36(c)のように、記録素子基板310の、吐出口313が形成される面の裏面にはシート状のカバープレート(蓋部材)20が積層され、カバープレート20には、液体供給路318および液体回収路319に連通する開口20Aが複数設けられている。本適用例においては、液体供給路318の1本に対して3個、液体回収路319の1本に対して2個の開口20Aがカバープレート20に設けられている。図36(b)に示すようにカバープレート20の夫々の開口20Aは、図32(a)に示した複数の連通口351と連通している。カバープレート20は、液体に対して十分な耐食性を有している物が好ましく、また、混色防止の観点から、開口20Aの開口形状および開口位置には高い精度が求められる。このためカバープレート20の材質として、感光性樹脂材料やシリコン板を用い、フォトリソプロセスによって開口20Aを設けることが好ましい。このようにカバープレート20は、開口20A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、フィルム状の部材で構成されることが望ましい。   As shown in FIG. 36C, a sheet-like cover plate (lid member) 20 is laminated on the back surface of the recording element substrate 310 on which the discharge port 313 is formed, and a liquid supply path is provided on the cover plate 20. A plurality of openings 20 </ b> A communicating with 318 and the liquid recovery path 319 are provided. In this application example, three openings 20 </ b> A are provided in the cover plate 20 for one of the liquid supply paths 318 and two for one of the liquid recovery paths 319. As shown in FIG. 36B, each opening 20A of the cover plate 20 communicates with a plurality of communication ports 351 shown in FIG. The cover plate 20 is preferably one having sufficient corrosion resistance to the liquid, and high accuracy is required for the opening shape and opening position of the opening 20A from the viewpoint of preventing color mixing. For this reason, it is preferable to use a photosensitive resin material or a silicon plate as the material of the cover plate 20 and provide the opening 20A by a photolithography process. As described above, the cover plate 20 converts the pitch of the flow path by the openings 20A, and it is desirable that the cover plate 20 be formed of a film-like member in consideration of pressure loss.

図37は、図36(a)におけるXXXVII−XXXVIIにおける記録素子基板310およびカバープレート20の断面を示す斜視図である。ここで、記録素子基板310内での液体の流れについて説明する。カバープレート20は、記録素子基板310の基板311に形成される液体供給路318および液体回収路319の壁の一部を形成する蓋としての機能を有する。記録素子基板310は、Siにより形成される基板311と感光性の樹脂により形成される吐出口形成部材312とが積層されており、基板311の裏面にはカバープレート20が接合されている。基板311の一方の面側には、記録素子315が形成されており(図36参照)、その裏面側には、吐出口列に沿って延在する液体供給路318および液体回収路319を構成する溝が形成されている。基板311とカバープレート20とによって形成される液体供給路318および液体回収路319は、それぞれ流路部材210内の共通供給流路211と共通回収流路212と接続されており、液体供給路318と液体回収路319との間には差圧が生じている。液体を吐出して記録を行う際に、液体を吐出していない吐出口では、この差圧によって基板311内に設けられた液体供給路318内の液体が供給口317a、圧力室323、回収口317bを経由して液体回収路319へ流れる(図37の矢印C)。この流れによって、記録を休止している吐出口313や圧力室323において、吐出口313からの蒸発によって生じる増粘インク、泡および異物などを液体回収路319へ回収することができる。また吐出口313や圧力室323のインクが増粘するのを抑制することができる。液体回収路319へ回収された液体は、カバープレート20の開口20Aおよび支持部材330の液体連通口31(図35(b)参照)から、流路部材210内の連通口351、個別回収流路214、共通回収流路212の順に回収される。その後、記録装置1000の回収経路へと回収される。つまり、記録装置本体から液体吐出ヘッド3へ供給される液体は、下記の順に流動し、供給および回収される。   FIG. 37 is a perspective view showing a cross section of the recording element substrate 310 and the cover plate 20 in XXXVII-XXXVII in FIG. Here, the flow of the liquid in the recording element substrate 310 will be described. The cover plate 20 has a function as a lid that forms part of the walls of the liquid supply path 318 and the liquid recovery path 319 formed on the substrate 311 of the recording element substrate 310. The recording element substrate 310 includes a substrate 311 formed of Si and a discharge port forming member 312 formed of a photosensitive resin, and the cover plate 20 is bonded to the back surface of the substrate 311. A recording element 315 is formed on one surface side of the substrate 311 (see FIG. 36), and a liquid supply path 318 and a liquid recovery path 319 extending along the ejection port array are formed on the back surface side thereof. Grooves are formed. The liquid supply path 318 and the liquid recovery path 319 formed by the substrate 311 and the cover plate 20 are connected to the common supply path 211 and the common recovery path 212 in the flow path member 210, respectively. And a liquid recovery path 319 generate a differential pressure. When the recording is performed by discharging the liquid, the liquid in the liquid supply path 318 provided in the substrate 311 is supplied to the supply port 317a, the pressure chamber 323, and the recovery port at the discharge port that does not discharge the liquid. It flows to the liquid recovery path 319 via 317b (arrow C in FIG. 37). By this flow, the thickened ink, bubbles, foreign matters, and the like generated by evaporation from the ejection port 313 can be collected in the liquid collection path 319 in the ejection port 313 and the pressure chamber 323 where recording is paused. Further, the viscosity of the ink in the ejection port 313 and the pressure chamber 323 can be suppressed. The liquid recovered into the liquid recovery path 319 passes from the opening 20A of the cover plate 20 and the liquid communication port 31 (see FIG. 35B) of the support member 330 to the communication port 351 in the channel member 210, the individual recovery channel. 214 and the common recovery flow path 212 are recovered in this order. Thereafter, the recording medium 1000 is collected into the collection path. That is, the liquid supplied from the recording apparatus main body to the liquid discharge head 3 flows in the following order, and is supplied and recovered.

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。そして液体は、ジョイントゴム100、第3流路部材に設けられた連通口72および共通流路溝371、第2流路部材に設けられた共通流路溝362および連通口361、第1流路部材に設けられた個別連通口353および連通口351の順に供給される。その後、支持部材330に設けられた液体連通口31、カバープレート20に設けられた開口20A、基板311に設けられた液体供給路318および供給口317aを順に介して圧力室323に供給される。圧力室323に供給された液体のうち、吐出口313から吐出されなかった液体は、基板311に設けられた回収口317bおよび液体回収路319、カバープレート20に設けられた開口20A、支持部材330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351および個別流路溝352、第2流路部材に設けられた連通口361および共通流路溝362、第3流路部材370に設けられた共通流路溝371および連通口72、ジョイントゴム100を順に流れる。そして液体は、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の外部へ流動する。   The liquid first flows into the liquid ejection head 3 from the liquid connection part 111 of the liquid supply unit 220. The liquid is the joint rubber 100, the communication port 72 and the common flow channel groove 371 provided in the third flow channel member, the common flow channel groove 362 and the communication port 361 provided in the second flow channel member, and the first flow channel. The individual communication ports 353 and the communication ports 351 provided in the member are supplied in this order. Thereafter, the pressure is supplied to the pressure chamber 323 through the liquid communication port 31 provided in the support member 330, the opening 20A provided in the cover plate 20, the liquid supply path 318 and the supply port 317a provided in the substrate 311 in this order. Of the liquid supplied to the pressure chamber 323, the liquid that has not been discharged from the discharge port 313 includes the recovery port 317 b and the liquid recovery path 319 provided in the substrate 311, the opening 20 </ b> A provided in the cover plate 20, and the support member 330. It flows through the liquid communication port 31 provided in the order. Thereafter, the liquid is provided in the communication port 351 and the individual flow channel 352 provided in the first flow channel member, the communication port 361 and the common flow channel 362 provided in the second flow channel member, and the third flow channel member 370. The common channel groove 371, the communication port 72, and the joint rubber 100 are sequentially flowed. 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.

図27に示す第1の循環形態の形態においては、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。また図28に示す第2の循環形態の形態においては、圧力室323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の外部へ流動する。また液体吐出ユニット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323に供給されるわけではない。つまり、共通供給流路211の一端から流入した液体で、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310を経由することなく流動する経路を備えることで、本適用例のような微細で流抵抗の大きい流路を備える記録素子基板310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、本適用例の液体吐出ヘッド3では、圧力室323や吐出口近傍部の液体の増粘を抑制することができるので、吐出のヨレや不吐出を抑制することができ、結果として高画質な記録を行うことができる。   In the form of the first circulation form shown in FIG. 27, 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. In the second circulation form shown in FIG. 28, the liquid recovered from the pressure chamber 323 passes through the joint rubber 100 and then passes through the negative pressure control unit 230 from the liquid connection unit 111 to the liquid discharge head. Flow outside. Further, not all the liquid that has flowed from one end of the common supply channel 211 of the liquid discharge unit 300 is supplied to the pressure chamber 323 via the individual supply channel 213a. That is, there is a liquid that flows from one end of the common supply channel 211 and 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. As described above, by providing the flow path without passing through the recording element substrate 310, even when the recording element substrate 310 including the fine flow path having a high flow resistance is provided as in the present application example, the liquid is provided. The reverse flow of the circulating flow can be suppressed. As described above, in the liquid discharge head 3 of this application example, it is possible to suppress the increase in the viscosity of the liquid in the pressure chamber 323 and the vicinity of the discharge port. High-quality recording can be performed.

(記録素子基板間の位置関係の説明)
図38は、隣り合う2つの吐出モジュールにおける、記録素子基板の隣接部を部分的に拡大して示した平面図である。本適用例では略平行四辺形の記録素子基板を用いている。各記録素子基板310における吐出口313が配列される各吐出口列(14a,14b,14c,14d)は、液体吐出ヘッド3の長手方向に対し一定角度傾くように配置されている。そして、記録素子基板310同士の隣接部における吐出口列は、少なくとも1つの吐出口が記録媒体の搬送方向にオーバーラップするようになっている。図38では、線D上の2つの吐出口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310の位置が所定位置から多少ずれた場合でも、オーバーラップする吐出口の駆動制御によって、記録画像の黒スジや白抜けを目立たなくすることができる。複数の記録素子基板310を千鳥配置ではなく直線状(インライン)に配置した場合にも、図38のような構成により、液体吐出ヘッドの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310同士のつなぎ部における黒スジや白抜け対策ができる。なお、本適用例では記録素子基板の主平面は平行四辺形であるが、これに限るものではなく、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)
FIG. 38 is a plan view partially enlarged showing the adjacent portion of the recording element substrate in two adjacent ejection modules. In this application example, a substantially parallelogram recording element substrate is used. Each ejection port array (14 a, 14 b, 14 c, 14 d) in which the ejection ports 313 in each recording element substrate 310 are arranged is disposed so as to be inclined at a certain angle with respect to the longitudinal direction of the liquid ejection head 3. In the ejection port arrays in the adjacent portions of the recording element substrates 310, at least one ejection port is overlapped in the conveyance direction of the recording medium. In FIG. 38, the two discharge ports on the line D are in a relationship of overlapping each other. With such an arrangement, even if the position of the recording element substrate 310 is slightly deviated from the predetermined position, black streaks or white spots in the recorded image can be made inconspicuous by driving control of the overlapping discharge ports. Even when a plurality of recording element substrates 310 are arranged in a straight line (in-line) instead of a staggered arrangement, the configuration shown in FIG. 38 can be used to suppress an increase in the length of the liquid ejection head in the recording medium conveyance direction. It is possible to take measures against black streaks and white spots at the connecting portions between the element substrates 310. In this application example, the main plane of the recording element substrate is a parallelogram, but the present invention is not limited to this, and the configuration of the present invention is preferable even when a recording element substrate having a rectangular shape, trapezoid, or other shape is used. Can be applied.

(液体吐出ヘッド構成の変形例の説明)
図47、図49から図51に、上述した液体吐出ヘッド構成の変形例について説明する。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。本変形例は、図47、図49に示すように液体吐出ヘッド3と外部との液体の接続部である複数の液体接続部111は、液体吐出ヘッド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ユニット230を集約して配置している(図50)。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およびフィルタ221を備える。図50に示すように、液体吐出ユニット支持部81に設けられる開口83〜開口86の位置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。
(Description of Modification of Liquid Discharge Head Configuration)
47 and 49 to 51, a modified example of the liquid discharge head configuration described above will be described. 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. In this modification, as shown in FIGS. 47 and 49, a plurality of liquid connection portions 111, which are liquid connection portions between the liquid discharge head 3 and the outside, are collectively arranged on one end side in the longitudinal direction of the liquid discharge head. Has been. A plurality of negative pressure units 230 are collectively arranged on the other end side of the liquid discharge head 3 (FIG. 50). 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 includes a flow path and a filter 221 corresponding to the four colors of liquid to be supplied. As shown in FIG. 50, the positions of the openings 83 to 86 provided in the liquid discharge unit support portion 81 are also provided at positions different from those of the liquid discharge head 3 described above.

図51に流路部材50,60,70の積層状態を示す。複数の流路部材50,60、70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る。各記録素子基板10の裏面側に形成される開口21(図19)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51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. 51 shows a stacked state of the flow path members 50, 60, and 70. A plurality of recording element substrates 10 are linearly arranged on the upper surface of the channel member 50 that is the uppermost layer of the plurality of channel members 50, 60, 70. The flow paths communicating with the openings 21 (FIG. 19) 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. 51, 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の適用例)
以下、図面を参照して本発明を適用可能な第2の適用例によるインクジェット記録装置2000および液体吐出ヘッド2003の構成を説明する。なお以降の説明においては、主として第1の適用例と異なる部分を主体的に説明し、同様の部分については説明を省略する。
(Second application example)
Hereinafter, the configurations of an inkjet recording apparatus 2000 and a liquid discharge head 2003 according to a second application example to which the present invention can be applied will be described with reference to the drawings. In the following description, parts different from the first application example will be mainly described, and description of similar parts will be omitted.

(インクジェット記録装置の説明)
図46は、本発明を適用可能な、液体を吐出して記録を行うインクジェット記録装置2000を示した図である。本適用例の記録装置2000は、シアンC、マゼンタM、イエローY、ブラックKの各インクごとに対応した単色用の液体吐出ヘッド2003を4つ並列配置させることで記録媒体へフルカラー記録を行う点が第1の適用例とは異なる。第1の適用例において1色あたりに使用できる吐出口列数が1列だったのに対し、本適用例においては、1色あたりに使用できる吐出口列数は20列となっている。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。更に、不吐出になる吐出口があったとしても、その吐出口に対して記録媒体の搬送方向に対応する位置にある、他列の吐出口から補完的に吐出を行うことで信頼性が向上し、商業記録などに好適である。第1の適用例と同様に、各液体吐出ヘッド2003に対して、記録装置2000の供給系、バッファタンク1003(図27、図28参照)およびメインタンク1006(図27、図28参照)が流体的に接続されている。また、それぞれの液体吐出ヘッド2003には、液体吐出ヘッド2003へ電力およ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ている。
(Description of inkjet recording apparatus)
FIG. 46 is a diagram showing an ink jet recording apparatus 2000 to which the present invention can be applied and performs recording by discharging a liquid. The recording apparatus 2000 according to this application example performs full-color recording on a recording medium by arranging four monochromatic liquid ejection heads 2003 corresponding to each ink of cyan C, magenta M, yellow Y, and black K in parallel. Is different from the first application example. In the first application example, the number of discharge port rows that can be used per color is one, whereas in this application example, the number of discharge port rows that can be used per color is 20. 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, reliability is improved by performing complementary discharge from the discharge ports in other rows that are in positions corresponding to the transport direction of the recording medium with respect to that discharge port. And suitable for commercial records. As in the first application example, the supply system of the recording apparatus 2000, the buffer tank 1003 (see FIGS. 27 and 28), and the main tank 1006 (see FIGS. 27 and 28) are fluids for each liquid discharge head 2003. Connected. Each liquid discharge head 2003 is electrically connected to an electric control unit that transmits power and a discharge control signal to the liquid discharge head 2003.

(循環経路の説明)
第1の適用例と同様に、記録装置2000および液体吐出ヘッド2003間の液体の循環形態としては、図27または図28に示した第1および第2の循環形態を用いることができる。
(Explanation of circulation route)
As in the first application example, as the liquid circulation form between the recording apparatus 2000 and the liquid discharge head 2003, the first and second circulation forms shown in FIG. 27 or FIG. 28 can be used.

(液体吐出ヘッド構造の説明)
図39(a)、(b)は、本適用例に係る液体吐出ヘッド2003を示した斜視図である。ここで、本適用例に係る液体吐出ヘッド2003の構造について説明する。液体吐出ヘッド2003は、液体吐出ヘッド2003の長手方向に直線上に配列される16個の記録素子基板2010を備え、1種類の液体で記録が可能なインクジェット式のライン型記録ヘッドである。液体吐出ヘッド2003は、第1の適用例と同様、液体接続部111、信号入力端子91および電力供給端子92を備える。しかしながら本適用例の液体吐出ヘッド2003は、第1の適用例に比べて吐出口列が多いため、液体吐出ヘッド2003の両側に信号入力端子91および電力供給端子92が配置されている。これは記録素子基板2010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するためである。
(Description of liquid discharge head structure)
39A and 39B are perspective views illustrating a liquid discharge head 2003 according to this application example. Here, the structure of the liquid discharge head 2003 according to this application example will be described. The liquid discharge head 2003 is an ink jet type line recording head that includes 16 recording element substrates 2010 arranged in a straight line in the longitudinal direction of the liquid discharge head 2003 and can perform recording with one type of liquid. The liquid discharge head 2003 includes a liquid connection unit 111, a signal input terminal 91, and a power supply terminal 92, as in the first application example. However, since the liquid discharge head 2003 of this application example has more discharge port arrays than the first application example, the signal input terminal 91 and the power supply terminal 92 are disposed on both sides of the liquid discharge head 2003. This is to reduce voltage drop and signal transmission delay that occur in the wiring portion provided on the recording element substrate 2010.

図40は、液体吐出ヘッド2003を示した斜視分解図であり、液体吐出ヘッド2003を構成する各部品またはユニットをその機能毎に分割して示している。各ユニットおよび部材の役割や液体吐出ヘッド内の液体流通の順は、基本的に第1の適用例と同様であるが、液体吐出ヘッドの剛性を担保する機能が異なる。第1の適用例では主として液体吐出ユニット支持部381によって液体吐出ヘッド剛性を担保していたが、第2の適用例の液体吐出ヘッド2003では、液体吐出ユニット2300に含まれる第2流路部材2060によって液体吐出ヘッドの剛性を担保している。本適用例における液体吐出ユニット支持部381は、第2流路部材2060の両端部に接続されており、この液体吐出ユニット2300は記録装置2000のキャリッジと機械的に結合されて、液体吐出ヘッド2003の位置決めを行う。負圧制御ユニット2230を備える液体供給ユニット2220と、電気配線基板90は、液体吐出ユニット支持部381に結合される。2つの液体供給ユニット2220内にはそれぞれフィルタ(不図示)が内蔵されている。   FIG. 40 is a perspective exploded view showing the liquid discharge head 2003, and shows each component or unit constituting the liquid discharge head 2003 divided for each function. The role of each unit and member and the order of liquid distribution in the liquid discharge head are basically the same as those in the first application example, but the function of ensuring the rigidity of the liquid discharge head is different. In the first application example, the liquid discharge head rigidity is mainly secured by the liquid discharge unit support portion 381, but in the liquid discharge head 2003 of the second application example, the second flow path member 2060 included in the liquid discharge unit 2300. This ensures the rigidity of the liquid discharge head. The liquid discharge unit support portion 381 in this application example is connected to both end portions of the second flow path member 2060. The liquid discharge unit 2300 is mechanically coupled to the carriage of the recording apparatus 2000, and the liquid discharge head 2003 is connected. Perform positioning. The liquid supply unit 2220 including the negative pressure control unit 2230 and the electric wiring board 90 are coupled to the liquid discharge unit support portion 381. Each of the two liquid supply units 2220 includes a filter (not shown).

2つの負圧制御ユニット2230は、それぞれ異なる、相対的に高低の負圧で圧力を制御するように設定されている。また、図39および図40のように、液体吐出ヘッド2003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2230を設置した場合、液体吐出ヘッド2003の長手方向に延在する共通供給流路と共通回収流路における液体の流れが互いに対向する。このような構成では、共通供給流路と共通回収流路の間で熱交換が促進されて、2つの共通流路内における温度差が低減される。これによって、共通流路に沿って複数設けられる各記録素子基板2010における温度差が少なくなり、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。   The two negative pressure control units 2230 are set so as to control the pressure with different relatively high and low negative pressures. Further, as shown in FIGS. 39 and 40, when the negative pressure control unit 2230 on the high pressure side and the low pressure side is installed at both ends of the liquid discharge head 2003, a common supply extending in the longitudinal direction of the liquid discharge head 2003 is provided. The liquid flows in the channel and the common recovery channel face each other. In such a configuration, heat exchange is promoted between the common supply channel and the common recovery channel, and a temperature difference between the two common channels is reduced. Accordingly, there is an advantage that a temperature difference in each of the recording element substrates 2010 provided along the common flow path is reduced, and recording unevenness due to the temperature difference is less likely to occur.

次に、液体吐出ユニット2300の流路部材2210の詳細について説明する。図40に示すように流路部材2210は、第1流路部材2050と第2流路部材2060とを積層したものであり、液体供給ユニット2220から供給された液体を各吐出モジュール2200へと分配する。また流路部材2210は、吐出モジュール2200から環流する液体を液体供給ユニット2220へと戻すための流路部材として機能する。流路部材2210の第2流路部材2060は、内部に共通供給流路および共通回収流路が形成された流路部材であるとともに、液体吐出ヘッド2003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2060の材質としては、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い。具体的にはSUSやTi、アルミナなど用いることができる。   Next, details of the flow path member 2210 of the liquid discharge unit 2300 will be described. As shown in FIG. 40, the flow path member 2210 is a laminate of the first flow path member 2050 and the second flow path member 2060, and distributes the liquid supplied from the liquid supply unit 2220 to each discharge module 2200. To do. The flow path member 2210 functions as a flow path member for returning the liquid circulating from the discharge module 2200 to the liquid supply unit 2220. The second flow path member 2060 of the flow path member 2210 is a flow path member in which a common supply flow path and a common recovery flow path are formed, and has a function of mainly responsible for the rigidity of the liquid discharge head 2003. For this reason, as a material of the 2nd flow path member 2060, what has sufficient corrosion resistance with respect to a liquid and high mechanical strength is preferable. Specifically, SUS, Ti, alumina or the like can be used.

図41(a)は、第1流路部材2050の、吐出モジュール2200がマウントされる面を示した図であり、図41(b)は、その裏面を示しており、第2流路部材2060と当接される面を示した図である。第1の適用例とは異なり、本適用例における第1流路部材2050は、各吐出モジュール2200毎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ることで、複数のモジュールを配列させて、液体吐出ヘッド2003の長さに対応することができるので、例えばB2サイズおよびそれ以上の長さに対応した比較的ロングスケールの液体吐出ヘッドに特に好適に適用することができる。図41(a)に示すように、第1流路部材2050の連通口351は、吐出モジュール2200と流体的に連通し、図41(b)に示すように、第1流路部材2050の個別連通口353は、第2流路部材2060の連通口361と流体的に連通する。図41(c)は、第2流路部材60の、第1流路部材2050と当接される面を示し、図41(d)は、第2流路部材60の厚み方向中央部の断面を示し、図41(e)は、第2流路部材2060の、液体供給ユニット2220と当接する面を示す図である。第2流路部材2060の流路や連通口の機能は、第1の適用例の1色分と同様である。第2流路部材2060の共通流路溝371は、その一方が後述する図42に示す共通供給流路2211であり、他方が共通回収流路2212であり、夫々、液体吐出ヘッド2003の長手方向に沿って設けられており、その一端側から他端側に液体が供給される。本適用例は第1の適用例と異なり、共通供給流路2211と共通回収流路2212の液体の流れは互いに反対方向となっている。   FIG. 41A is a view showing a surface of the first flow path member 2050 on which the discharge module 2200 is mounted, and FIG. 41B shows the back surface thereof, and the second flow path member 2060 is shown. It is the figure which showed the surface contact | abutted with. Unlike the first application example, the first flow path member 2050 in this application example is obtained by arranging a plurality of members corresponding to each discharge module 2200 adjacent to each other. By adopting such a divided structure, a plurality of modules can be arranged to correspond to the length of the liquid discharge head 2003. For example, a relatively long scale corresponding to the B2 size or longer The present invention can be particularly preferably applied to the liquid discharge head. As shown in FIG. 41A, the communication port 351 of the first flow path member 2050 is in fluid communication with the discharge module 2200, and as shown in FIG. The communication port 353 is in fluid communication with the communication port 361 of the second flow path member 2060. 41 (c) shows a surface of the second flow path member 60 that is in contact with the first flow path member 2050, and FIG. 41 (d) is a cross section of the central portion in the thickness direction of the second flow path member 60. FIG. 41 (e) is a diagram showing a surface of the second flow path member 2060 that comes into contact with the liquid supply unit 2220. The functions of the flow path and the communication port of the second flow path member 2060 are the same as for one color in the first application example. One of the common flow channel grooves 371 of the second flow channel member 2060 is a common supply flow channel 2211 shown in FIG. 42, which will be described later, and the other is a common recovery flow channel 2212. The longitudinal direction of the liquid discharge head 2003, respectively. The liquid is supplied from one end side to the other end side. This application example is different from the first application example, and the liquid flows in the common supply channel 2211 and the common recovery channel 2212 are in opposite directions.

図42は、記録素子基板2010と流路部材2210との液体の接続関係を示した透視図である。流路部材2210内には、液体吐出ヘッド2003の長手方向に延びる一組の共通供給流路2211および共通回収流路2212が設けられている。第2流路部材2060の連通口361は、第1流路部材2050の個別連通口353と位置を合わせて接続されている。これにより、第2流路部材2060の共通供給流路2211から、連通口361を介して第1流路部材2050の連通口351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2060の連通口72から共通回収流路2212を介して第1流路部材2050の連通口351へと連通する液体供給経路も形成されている。   FIG. 42 is a perspective view showing a liquid connection relationship between the recording element substrate 2010 and the flow path member 2210. In the flow path member 2210, a set of a common supply flow path 2211 and a common recovery flow path 2212 extending in the longitudinal direction of the liquid discharge head 2003 are provided. The communication port 361 of the second flow path member 2060 is connected in alignment with the individual communication port 353 of the first flow path member 2050. As a result, a liquid supply channel is formed that communicates from the common supply channel 2211 of the second channel member 2060 to the communication port 351 of the first channel member 2050 via the communication port 361. Similarly, a liquid supply path that communicates from the communication port 72 of the second flow channel member 2060 to the communication port 351 of the first flow channel member 2050 via the common recovery flow channel 2212 is also formed.

図43は、図42のXLIII−XLIIIにおける断面を示した図である。共通供給流路2211は、連通口361、個別連通口353、連通口351を介して、吐出モジュール2200へ接続されている。図43では不図示であるが、別の断面においては、共通回収流路2212が同様の経路で吐出モジュール2200へ接続されていることは、図42を参照すれば明らかである。第1の適用例と同様に、各吐出モジュール2200および記録素子基板2010には、各吐出口に連通する流路が形成されており、供給した液体の一部または全部が、吐出動作を休止している吐出口を通過して、環流できるようになっている。また第1の適用例と同様に、共通供給流路2211は、負圧制御ユニット2230(高圧側)と、共通回収流路2212は負圧制御ユニット2230(低圧側)と液体供給ユニット2220を介して接続されている。従ってその差圧によって、共通供給流路2211から記録素子基板2010の圧力室を通過して共通回収流路2212へと流れる流れが発生する。   43 is a view showing a cross section taken along XLIII-XLIII in FIG. 42. The common supply channel 2211 is connected to the discharge module 2200 via the communication port 361, the individual communication port 353, and the communication port 351. Although not shown in FIG. 43, in another cross section, it is apparent with reference to FIG. 42 that the common recovery flow path 2212 is connected to the discharge module 2200 through a similar path. As in the first application example, each ejection module 2200 and the recording element substrate 2010 are formed with a flow path communicating with each ejection port, and part or all of the supplied liquid pauses the ejection operation. It can be recirculated through the outlet. Similarly to the first application example, the common supply flow path 2211 is connected to the negative pressure control unit 2230 (high pressure side), and the common recovery flow path 2212 is connected to the negative pressure control unit 2230 (low pressure side) and the liquid supply unit 2220. Connected. Therefore, a flow that flows from the common supply channel 2211 through the pressure chamber of the recording element substrate 2010 to the common recovery channel 2212 is generated by the differential pressure.

(吐出モジュールの説明)
図44(a)は、1つの吐出モジュール2200を示した斜視図であり、図44(b)は、その分解図である。第1の適用例との差異は、記録素子基板2010の複数の吐出口列方向に沿った両辺部(記録素子基板2010の各長辺部)に複数の端子316がそれぞれ配置されている点である。これに伴い記録素子基板2010と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2010に対して2枚配置されている。これは記録素子基板2010に設けられる吐出口列数が20列あり、第1の適用例の8列よりも大幅に増加しているためであり、端子316から記録素子までの最大距離を短くして記録素子基板2010内の配線部で生じる電圧低下や信号遅れを低減するためである。また支持部材2030の液体連通口31は、記録素子基板2010に設けられ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の適用例と同様である。
(Description of discharge module)
FIG. 44 (a) is a perspective view showing one ejection module 2200, and FIG. 44 (b) is an exploded view thereof. The difference from the first application example is that a plurality of terminals 316 are respectively arranged on both sides (each long side portion of the printing element substrate 2010) along the plurality of ejection port array directions of the printing element substrate 2010. is there. Accordingly, two flexible wiring boards 40 that are electrically connected to the recording element substrate 2010 are also arranged on one recording element substrate 2010. This is because the number of ejection port arrays provided on the recording element substrate 2010 is 20, which is significantly larger than the eight arrays in the first application example, and the maximum distance from the terminal 316 to the recording element is shortened. This is to reduce a voltage drop and a signal delay that occur in the wiring portion in the recording element substrate 2010. Further, the liquid communication port 31 of the support member 2030 is provided in the recording element substrate 2010 and is opened so as to straddle all the ejection port arrays. The other points are the same as in the first application example.

(記録素子基板の構造の説明)
図45(a)は、記録素子基板2010の吐出口313が配される面の模式図であり、図45(c)は、図45(a)の面の裏面を示す模式図である。図45(b)は図45(c)において、記録素子基板2010の裏面側に設けられているカバープレート2020を除去した場合の記録素子基板2010の面を示す模式図である。図45(b)に示すように、記録素子基板2010の裏面には吐出口列方向に沿って、液体供給路318と液体回収路319とが交互に設けられている。吐出口列数は、第1の適用例よりも大幅に増加しているものの、第1の適用例との本質的な差異は、前述のように端子316が記録素子基板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。各吐出口列毎に一組の液体供給路318と液体回収路319が設けられていること、カバープレート2020に、支持部材2030の液体連通口31と連通する開口20Aが設けられていることなど、基本的な構成は第1の適用例と同様である。
(Description of structure of recording element substrate)
FIG. 45A is a schematic diagram of the surface on which the ejection port 313 of the recording element substrate 2010 is arranged, and FIG. 45C is a schematic diagram showing the back surface of the surface of FIG. FIG. 45B is a schematic diagram showing the surface of the recording element substrate 2010 when the cover plate 2020 provided on the back side of the recording element substrate 2010 is removed in FIG. As shown in FIG. 45B, a liquid supply path 318 and a liquid recovery path 319 are alternately provided on the back surface of the recording element substrate 2010 along the discharge port array direction. Although the number of ejection port arrays is significantly increased as compared with the first application example, the essential difference from the first application example is that the terminal 316 extends in the ejection port array direction of the recording element substrate as described above. It is arranged on both sides along. A set of a liquid supply path 318 and a liquid recovery path 319 are provided for each discharge port array, and an opening 20A communicating with the liquid communication port 31 of the support member 2030 is provided in the cover plate 2020. The basic configuration is the same as that of the first application example.

なお、上記適用例の記載は本発明の範囲を限定するものではない。1例として、本適用例では発熱素子により気泡を発生させて液体を吐出するサーマル方式について説明したが、ピエゾ方式およびその他の各種液体吐出方式が採用された液体吐出ヘッドにも本発明を適用することができる。   Note that the description of the application example does not limit the scope of the present invention. As an example, in this application example, the thermal method in which bubbles are generated by a heating element to discharge liquid has been described. However, the present invention is also applied to a liquid discharge head that employs a piezo method and other various liquid discharge methods. be able to.

本適用例は、インク等の液体をタンクと液体吐出ヘッドとの間で循環させる形態のインクジェット記録装置(記録装置)について説明したが、その他の形態であってもよい。その他の形態は、例えばインクを循環せずに、液体吐出ヘッド上流側と下流側に2つのタンクを設け、一方のタンクから他方のタンクへインクを流すことで、圧力室内のインクを流動させる形態であってもよい。   In this application example, the ink jet recording apparatus (recording apparatus) in which liquid such as ink is circulated between the tank and the liquid discharge head has been described, but other forms may be used. In another embodiment, for example, two tanks are provided upstream and downstream of the liquid discharge head without circulating ink, and the ink in the pressure chamber is caused to flow by flowing ink from one tank to the other tank. It may be.

また本適用例は、記録媒体の幅に対応した長さを有する、所謂ライン型ヘッドを用いる例を説明したが、記録媒体に対してスキャンを行いながら記録を行う、所謂シリアル型の液体吐出ヘッドに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、例えばブラックインクを吐出する記録素子基板およびカラーインクを吐出する記録素子基板を各1つずつ搭載する構成が挙げられるが、これに限るものではない。つまり、複数個の記録素子基板を吐出口列方向に吐出口がオーバーラップするよう配置した、記録媒体の幅よりも短い短尺の液体吐出ヘッドを作成し、それを記録媒体に対してスキャンさせる形態であってもよい。   Further, in this application example, an example using a so-called line type head having a length corresponding to the width of the recording medium has been described. However, a so-called serial type liquid discharge head that performs recording while scanning the recording medium. The present invention can also be applied to. As a serial type liquid discharge head, for example, a configuration in which a recording element substrate for discharging black ink and a recording element substrate for discharging color ink are mounted one by one, but the present invention is not limited to this. That is, a mode in which a plurality of recording element substrates are arranged so that the discharge ports overlap in the discharge port array direction, and a short liquid discharge head shorter than the width of the recording medium is created, and the recording medium is scanned with respect to the recording medium It may be.

(第3の適用例)
本発明の第3の適用例によるインクジェット記録装置1000及び液体吐出ヘッド3の構成を説明する。第3の適用例の液体吐出ヘッドは、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である。第3の適用例は第2の適用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適用例と異なる部分を説明し、第2適用例と同様の部分については説明を省略する。
(Third application example)
The configurations of the ink jet recording apparatus 1000 and the liquid discharge head 3 according to the third application example of the present invention will be described. The liquid ejection head of the third application example is a page-wide type that performs recording in one scan on a B2 size recording medium. Since the third application example is similar in many respects to the second application example, in the following description, parts different from the second application example will be mainly described, and parts similar to the second application example will be described. Is omitted.

(インクジェット記録装置の説明)
図52に本適用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種類のインクに夫々対応した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で転写される。第2の適用例の紙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、本適用例においては、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、紙に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の適用例と同様、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. 52 is a schematic diagram of an ink jet recording apparatus according to this application 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 inks 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 by the transfer unit 1008. Transcribed. The paper conveyance system of the second application example is a horizontal conveyance mainly intended for cut paper, but in this application example, it can also be applied to continuous paper supplied from a main body roll (not shown). . In such a drum transport system, it is easy to transport the paper while applying a constant tension to the paper, so that there is little transport jam even at 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 application 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2の適用例と同様に、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循環経路としては、図27または図28に示した第1および第2の循環も適用可能であるが、図53に示す循環経路が好適である。図28の第2の循環形態との主な差異は、第1循環ポンプ1001,1002及び第2循環ポンプ1004各々の流路の流路に連通するバイパス弁1010が付加されていることである。このバイパス弁1010は予め設定された圧力を超過すると弁が開くことで、バイパス弁1010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)
As in the second application example, as the liquid circulation path between the tank of the recording apparatus 1000 and the liquid ejection head 3, the first and second circulations shown in FIG. 27 or FIG. 28 can be applied. The circulation path shown in FIG. 53 is preferable. The main difference from the second circulation mode of FIG. 28 is that a bypass valve 1010 communicating with the flow paths of the first circulation pumps 1001 and 1002 and the second circulation pump 1004 is added. The bypass valve 1010 has a function (first function) of lowering the pressure on the upstream side of the bypass valve 1010 by opening the valve when a preset pressure is exceeded. Also, it has a function (second function) for opening and closing the valve at an arbitrary timing by a signal from the control board of the printing apparatus main body.

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虞がある。しかし本適用例のように、第1循環ポンプ1001、1002にバイパス弁が追加されていることにより、過剰な圧力が発生した場合でも、バイパス弁1010が開くことで各循環ポンプ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, 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, as in this application example, by adding a bypass valve to the first circulation pumps 1001 and 1002, even when excessive pressure is generated, the bypass valve 1010 is opened so that the liquid can flow upstream 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、循環駆動停止時には、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〜第2循環ポンプ1004の間)の高負圧(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の下流部の圧力解放を行える。上流側からだけでも液体吐出ヘッド3の下流部の圧力解放は行えるが、液体吐出ヘッドの上流側流路と液体吐出ヘッド内流路には圧力損失がある。そのため、圧力開放に時間が掛かり、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解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。   Further, due to the second function, when the circulation drive is stopped, all the bypass valves 1010 are promptly 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. Thereby, the high negative pressure (for example, several to several tens 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, the pressure in the downstream portion of the liquid discharge head 3 can be released also from the downstream buffer tank 1003 side. Although the pressure release in the downstream portion of the liquid discharge head 3 can be performed only from the upstream side, there is a pressure loss in the upstream flow path of the liquid discharge head and in the liquid discharge head. For this reason, it takes a long time to release the pressure, and the pressure in the common flow path in the liquid discharge head 3 may drop transiently, possibly destroying the meniscus at the discharge port. By opening the bypass valve 1010 on the downstream side of the liquid discharge head 3, 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)
本発明の第3の適用例に係る液体吐出ヘッド3の構造について説明する。図54(a)は本適用例に係る液体吐出ヘッド3の斜視図、図54(b)はその分解斜視図である。液体吐出ヘッド3は液体吐出ヘッド3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の適用例同様、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 according to the third application example of the present invention will be described. FIG. 54A is a perspective view of the liquid discharge head 3 according to this application example, and FIG. 54B is an exploded perspective view thereof. The liquid discharge head 3 includes 36 recording element substrates 10 arranged in a straight line (inline) in the longitudinal direction of the liquid discharge head 3, and is an ink jet page-wide recording head that performs recording with one color liquid. is there. Like the second application example, the liquid discharge 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54(b)は液体吐出ヘッド3の斜視分解図であり、液体吐出ヘッド3を構成する各部品またはユニットは、その機能毎に分割されて表示されている(シールド板132は不図示)。各ユニット及び各部材の役割、および液体吐出ヘッド3内の液体流通の順は第2の適用例と同様である。第2の適用例との主な相違点は、複数分割されて配置された電気配線基板90、負圧制御ユニット230の位置、および第1流路部材の形状である。本適用例のように、例えば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。   FIG. 54B is a perspective exploded view of the liquid discharge head 3, and each component or unit constituting the liquid discharge head 3 is divided and displayed for each function (the shield plate 132 is not shown). The role of each unit and each member and the order of the liquid circulation in the liquid discharge head 3 are the same as in the second application example. The main differences from the second application example are the electric wiring board 90, the position of the negative pressure control unit 230, and the shape of the first flow path member. As in this application example, in the case of the liquid ejection head 3 having a length corresponding to a recording medium of B2 size, for example, the power consumption of the liquid ejection head 3 is large, so that eight electrical 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55(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55(b)は液体の流れを示す概略図、図55(c)は図55(a)のLVc−LVc線部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。   55A 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. 55B is a schematic view illustrating the flow of the liquid. ) Is a perspective view showing a cross section taken along line LVc-LVc in FIG. In order to facilitate understanding, some configurations are simplified.

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の適用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、記録液体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。   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 application 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.

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52に示すような、液体吐出ヘッド3の傾斜角度が、各液体吐出ヘッドごとに異なるような記録装置へ好適に適応できる。水等差が小さくできるため、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の吐出口に加わる負圧差を低減できる。また負圧制御ユニット230から記録素子基板10間の距離が小さくなることでその間の流抵抗が小さくなるので、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。   Further, since the water head difference between the negative pressure control unit 230 and the surface where the discharge port is formed becomes relatively small, the inclination angle of the liquid discharge head 3 as shown in FIG. 52 differs for each liquid discharge head. The present invention can be suitably applied to such a recording apparatus. Since the difference in water or the like can be reduced, the negative pressure difference applied to the discharge ports of the respective recording element substrates can be reduced even when the plurality of liquid discharge heads 3 are used at different inclination angles. 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 reduced, so that the pressure loss difference due to the change in the flow rate of the liquid is also reduced, so that more stable negative pressure control can be performed. .

図55(b)は、液体吐出ヘッド3内部の記録液体の流れを示す模式図である。図53に示した循環経路と比べ、回路的には同じではあるが、図55(b)では、実際の液体吐出ヘッド3の各構成部品内で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、夫々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は互いに対向する方向に液体を流すことで、液体吐出ヘッド3内の長手方向における温度勾配が軽減される点で好ましい。尚、図53において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との流れを同じ方向で示している。   FIG. 55B is a schematic diagram showing the flow of the recording liquid inside the liquid ejection head 3. Compared with the circulation path shown in FIG. 53, the circuit is the same, but FIG. 55B shows the flow of liquid in each component of the actual liquid discharge head 3. 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 channel 211 and the common recovery 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 channel, and foreign matter that enters from the connecting portion 111 or the like. Trap. As described above, the common supply channel 211 and the common recovery channel 212 are preferable in that the temperature gradient in the longitudinal direction in the liquid discharge head 3 is reduced by flowing the liquid in the opposite direction. In FIG. 53, the flows of the common supply channel 211 and the common recovery channel 212 are shown in the same direction for the sake of simplicity.

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が接続される。また、共通供給流路211の途中には複数の個別供給流路213a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213bへの分岐部がある。個別供給流路213a及び個別回収流路213bは複数の第1流路部材50内に形成されており、夫々の個別流路は、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19(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, in the middle of the common supply channel 211, there are branches to the plurality of individual supply channels 213a, and in the middle of the common recovery channel 212, there are branches to the plurality of individual recovery channels 213b. The individual supply channel 213 a and the individual recovery channel 213 b are formed in the plurality of first channel members 50, and each individual channel is an opening 21 of the lid member 20 provided on the back surface of the recording element substrate 10. (See FIG. 19C).

図55(b)にHとLで示した負圧制御ユニット230は、高圧側(H)と、低圧側(L)とをユニットである。それぞれの負圧制御ユニット230は、相対的に高(H)、低(L)の負圧によって、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ある。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の間には差圧が発生する。その差圧によって、液体が、共通供給流路211から個別供給流路213a、記録素子基板10内の吐出口11(圧力室23)、個別回収流路213bを順に通過して共通回収流路212へと流れる。   The negative pressure control unit 230 indicated by H and L in FIG. 55B is a unit having a high pressure side (H) and a low pressure side (L). Each negative pressure control unit 230 has a back pressure type pressure adjustment mechanism set so as to control the pressure upstream of the negative pressure control unit 230 by relatively high (H) and low (L) negative pressures. It is. 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 the differential pressure, the liquid sequentially passes from the common supply channel 211 to the individual supply channel 213a, the discharge port 11 (pressure chamber 23) in the recording element substrate 10, and the individual recovery channel 213b. It flows to.

図55(c)は、図55(a)のLVc−LVc線部における断面を示す斜視図である。本適用例において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、フレキシブル配線基板40から構成されている。本実施形形態においては第2の適用例で説明した支持部材30(図18)がなく、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213aに液体を供給する。その後、その液体は、圧力室23を経由し、さらに個別回収流路213b、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。   FIG. 55 (c) is a perspective view showing a cross section taken along the line LVc-LVc in FIG. 55 (a). In this application example, each discharge module 200 includes the first flow path member 50, the recording element substrate 10, and the flexible wiring substrate 40. In the present embodiment, there is no support member 30 (FIG. 18) described in the second application example, and the recording element substrate 10 including the lid member 20 is directly bonded to the first flow path member 50. 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. Liquid is supplied to 213a. Thereafter, the liquid is recovered to the common recovery flow path 212 via the pressure chamber 23 and further via the individual recovery flow path 213b, the individual communication port 53, and the communication port 61 in this order.

ここで、図40に示した第2の適用例とは異なり、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上にマウントする際に、その位置がズレた場合でも、第1流路部材と第2流部材との間で確実に流体連通が行われる。この結果、ヘッド製造時の歩留まりが向上させて、コストダウンを図ることができる。   Here, unlike the second application example shown in FIG. 40, 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. With this configuration, when the discharge module 200 is mounted on the second flow path member 60, even if the position is shifted, fluid communication is reliably performed between the first flow path member and the second flow member. . As a result, the yield at the time of manufacturing the head can be improved and the cost can be reduced.

(他の適用例)
本発明は、インク吐出用基板、インクジェット記録ヘッド、およびインクジェット記録装置のみに特定されず、種々の液体を吐出するための液体吐出用基板、液体吐出ヘッド、および液体吐出装置として広く適用することができる。本発明は、前述したフルライン方式、シリアルスキャン方式等の種々の方式の記録装置に対しても適用可能である。
(Other application examples)
The present invention is not limited to the ink discharge substrate, the ink jet recording head, and the ink jet recording apparatus, and can be widely applied as a liquid discharge substrate, a liquid discharge head, and a liquid discharge device for discharging various liquids. it can. The present invention can also be applied to recording apparatuses of various systems such as the full line system and serial scan system described above.

また本発明は、インクを吐出可能なインクジェット記録ヘッドを用いて画像を記録するインクジェット記録装置の他、種々の液体を吐出可能な液体吐出ヘッドを用いる液体吐出装置に対して広く適用可能である。例えば、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、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。また、バイオチップ作製や電子回路印刷などの用途としても用いることができる。   The present invention is widely applicable to an ink jet recording apparatus that records an image using an ink jet recording head that can eject ink, and a liquid ejecting apparatus that uses a liquid ejecting head capable of ejecting various liquids. For example, the present invention can be applied to apparatuses such as printers, copying machines, facsimiles having a communication system, word processors having a printer unit, and industrial recording apparatuses combined with various processing apparatuses. It can also be used for applications such as biochip fabrication and electronic circuit printing.

11 吐出口
12 吐出エネルギー発生素子
13 圧力室
14 供給流路
15 回収流路
16 吐出口列
17 第1共通供給流路
18 第1共通回収流路
22 素子基板
23 第1流路部材
11 Discharge port 12 Discharge energy generating element 13 Pressure chamber 14 Supply flow path 15 Recovery flow path 16 Discharge port array 17 First common supply flow path 18 First common recovery flow path 22 Element substrate 23 First flow path member

Claims (21)

液体を吐出する吐出口と、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子と、前記吐出エネルギー発生素子を内部に備える圧力室と、を備える液体吐出用基板であって、
前記液体吐出用基板は、当該液体吐出用基板の厚み方向にずれて位置する第1の部分と第2の部分とを含み、
前記第1の部分に、前記圧力室の一方側に配され、当該圧力室に液体を供給する供給流路と、前記圧力室の他方側に配され、当該圧力室から液体を回収する回収流路と、が形成され、
前記第2の部分に、複数の前記供給流路に連通する共通供給流路と、複数の前記回収流路に連通する共通回収流路と、が形成されることを特徴とする液体吐出用基板。
A liquid discharge substrate comprising: a discharge port that discharges liquid; a discharge energy generating element that generates energy used to discharge liquid; and a pressure chamber that includes the discharge energy generating element therein,
The liquid discharge substrate includes a first portion and a second portion that are located in the thickness direction of the liquid discharge substrate,
A supply flow path that is disposed on one side of the pressure chamber and supplies liquid to the pressure chamber, and a recovery flow that is disposed on the other side of the pressure chamber and collects liquid from the pressure chamber. A road,
The liquid discharge substrate, wherein a common supply channel that communicates with the plurality of supply channels and a common recovery channel that communicates with the plurality of recovery channels are formed in the second portion. .
前記供給流路および前記回収流路は、前記吐出エネルギー発生素子が設けられる面に対して交差する方向に延在しており、
前記供給流路の下流側の端部から前記圧力室を通って前記回収流路の上流側の端部に至るまでの単位長さ当たりの流路抵抗をR、前記吐出口から液体を吐出していない状態において前記圧力室を流れる液体の流量をQ1、前記吐出口から液体を吐出可能な最大負圧をPとしたときに、前記共通供給流路と前記共通回収流路の間の梁幅Wは、W<(2×P)/(Q1×R)の関係を満たすことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出用基板。
The supply flow path and the recovery flow path extend in a direction intersecting the surface on which the discharge energy generating element is provided,
R is the channel resistance per unit length from the downstream end of the supply channel to the upstream end of the recovery channel through the pressure chamber, and the liquid is discharged from the discharge port. When the flow rate of the liquid flowing through the pressure chamber is Q1 and the maximum negative pressure at which the liquid can be discharged from the discharge port is P, the beam width between the common supply channel and the common recovery channel 2. The liquid discharge substrate according to claim 1, wherein W satisfies a relationship of W <(2 × P) / (Q1 × R).
前記供給流路および前記回収流路は、前記吐出エネルギー発生素子が設けられる面に対して交差する方向に延在しており、
前記供給流路の下流側の端部から前記圧力室を通って前記回収流路の上流側の端部に至るまでの単位長さ当たりの流路抵抗をR、前記吐出口から吐出される液体の最大吐出量をQ2、前記吐出口から液体を吐出可能な最大負圧をPとしたときに、前記共通供給流路と前記共通回収流路の間の梁幅Wは、W<(2×P)/(Q2×R)の関係を満たすことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出用基板。
The supply flow path and the recovery flow path extend in a direction intersecting the surface on which the discharge energy generating element is provided,
R is the flow resistance per unit length from the downstream end of the supply flow path to the upstream end of the recovery flow path through the pressure chamber, and the liquid discharged from the discharge port Where the maximum discharge amount is Q2, and the maximum negative pressure at which liquid can be discharged from the discharge port is P, the beam width W between the common supply flow path and the common recovery flow path is W <(2 × The liquid discharge substrate according to claim 1, wherein a relationship of P) / (Q2 × R) is satisfied.
液体を吐出する吐出口と、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子と、前記吐出エネルギー発生素子を内部に備える圧力室と、を備える液体吐出用基板であって、
前記圧力室の一方側に配される、前記吐出エネルギー発生素子が設けられる面に対して交差する方向に延在する供給流路と、
前記圧力室の他方側に配される、前記吐出エネルギー発生素子が設けられる面に対して交差する方向に延在する回収流路と、
複数の前記供給流路に連通する共通供給流路と、
複数の前記回収流路に連通する共通回収流路と、
を備え、
前記供給流路の下流側の端部から前記圧力室を通って前記回収流路の上流側の端部に至るまでの単位長さ当たりの流路抵抗をR、前記吐出口から液体を吐出していない状態において前記圧力室を流れる液体の流量をQ1、前記吐出口から液体を吐出可能な最大負圧をPとしたときに、前記共通供給流路の下流側の端部と前記共通回収流路の上流側の端部との間隔Wは、W<(2×P)/(Q1×R)の関係を満たすことを特徴とする液体吐出用基板。
A liquid discharge substrate comprising: a discharge port that discharges liquid; a discharge energy generating element that generates energy used to discharge liquid; and a pressure chamber that includes the discharge energy generating element therein,
A supply flow path that is arranged on one side of the pressure chamber and extends in a direction intersecting the surface on which the ejection energy generating element is provided;
A recovery channel disposed on the other side of the pressure chamber and extending in a direction intersecting with a surface on which the ejection energy generating element is provided;
A common supply flow path communicating with a plurality of the supply flow paths;
A common recovery flow path communicating with a plurality of the recovery flow paths;
With
R is the channel resistance per unit length from the downstream end of the supply channel to the upstream end of the recovery channel through the pressure chamber, and the liquid is discharged from the discharge port. When the flow rate of the liquid flowing through the pressure chamber is Q1 and the maximum negative pressure at which the liquid can be discharged from the discharge port is P, the downstream end of the common supply channel and the common recovery flow A liquid discharge substrate, wherein a distance W from an upstream end of the path satisfies a relationship of W <(2 × P) / (Q1 × R).
液体を吐出する吐出口と、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子と、前記吐出エネルギー発生素子を内部に備える圧力室と、を備える液体吐出用基板であって、
前記圧力室の一方側に配される、前記吐出エネルギー発生素子が設けられる面に対して交差する方向に延在する供給流路と、
前記圧力室の他方側に配される、前記吐出エネルギー発生素子が設けられる面に対して交差する方向に延在する回収流路と、
複数の前記供給流路に連通する共通供給流路と、
複数の前記回収流路に連通する共通回収流路と、
を備え、
前記供給流路の下流側の端部から前記圧力室を通って前記回収流路の上流側の端部に至るまでの単位長さ当たりの流路抵抗をR、前記吐出口から吐出される液体の最大吐出量をQ2、前記吐出口から液体を吐出可能な最大負圧をPとしたときに、前記共通供給流路の下流側の端部と前記共通回収流路の上流側の端部との間隔Wは、W<(2×P)/(Q2×R)の関係を満たすことを特徴とする液体吐出用基板。
A liquid discharge substrate comprising: a discharge port that discharges liquid; a discharge energy generating element that generates energy used to discharge liquid; and a pressure chamber that includes the discharge energy generating element therein,
A supply flow path that is arranged on one side of the pressure chamber and extends in a direction intersecting the surface on which the ejection energy generating element is provided;
A recovery channel disposed on the other side of the pressure chamber and extending in a direction intersecting with a surface on which the ejection energy generating element is provided;
A common supply flow path communicating with a plurality of the supply flow paths;
A common recovery flow path communicating with a plurality of the recovery flow paths;
With
R is the flow resistance per unit length from the downstream end of the supply flow path to the upstream end of the recovery flow path through the pressure chamber, and the liquid discharged from the discharge port Q2 is the maximum discharge amount and P is the maximum negative pressure at which liquid can be discharged from the discharge port, and the downstream end of the common supply channel and the upstream end of the common recovery channel The liquid discharge substrate is characterized in that the interval W satisfies the relationship of W <(2 × P) / (Q2 × R).
複数の前記吐出口は、第1の方向に延在する吐出口列を成すように配列され、
前記第1の方向と直交する第2の方向における前記供給流路の幅は、前記第2の方向における前記共通供給流路の幅よりも小さく、
前記第2の方向における前記回収流路の幅は、前記第2の方向における共通回収流路の幅よりも小さいことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の液体吐出用基板。
The plurality of discharge ports are arranged to form a discharge port array extending in the first direction,
The width of the supply channel in the second direction orthogonal to the first direction is smaller than the width of the common supply channel in the second direction,
6. The liquid ejection according to claim 1, wherein a width of the recovery channel in the second direction is smaller than a width of the common recovery channel in the second direction. substrate.
前記共通供給流路と前記共通回収流路とは互いに沿って延在しており、前記共通供給流路と前記共通回収流路との間隔Wは、200um以下であることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の液体吐出用基板。   The common supply channel and the common recovery channel extend along each other, and an interval W between the common supply channel and the common recovery channel is 200 um or less. 7. The liquid discharge substrate according to any one of 1 to 6. 前記供給流路と前記回収流路との間隔は、前記共通供給流路と前記共通回収流路との間隔より小さいことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の液体吐出用基板。   8. The liquid discharge according to claim 1, wherein an interval between the supply channel and the recovery channel is smaller than an interval between the common supply channel and the common recovery channel. Substrate. 複数の前記吐出口は、第1の方向に延在する吐出口列を成すように配列され、
前記第1の方向と直交する第2の方向における前記供給流路の中心は、前記第2の方向における前記共通供給流路の中心よりも前記吐出口に近く、
前記第2の方向における前記回収流路の中心は、前記第2の方向における共通回収流路の中心よりも前記吐出口に近いことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の液体吐出用基板。
The plurality of discharge ports are arranged to form a discharge port array extending in the first direction,
The center of the supply channel in the second direction orthogonal to the first direction is closer to the discharge port than the center of the common supply channel in the second direction,
The center of the recovery flow path in the second direction is closer to the discharge port than the center of the common recovery flow path in the second direction. Liquid discharge substrate.
複数の前記吐出口は、第1の方向に延在する吐出口列を成すように配列され、
前記共通供給流路と前記共通回収流路は、前記第1の方向に延在することを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の液体吐出用基板。
The plurality of discharge ports are arranged to form a discharge port array extending in the first direction,
10. The liquid discharge substrate according to claim 1, wherein the common supply flow path and the common recovery flow path extend in the first direction. 11.
前記供給流路と前記回収流路は、前記液体吐出用基板の前記吐出エネルギー発生素子が配される面に交差する方向に延在しており、前記共通供給流路と前記共通回収流路は、前記面に沿う方向に延在していることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の液体吐出用基板。   The supply flow path and the recovery flow path extend in a direction intersecting a surface on which the discharge energy generating element of the liquid discharge substrate is disposed, and the common supply flow path and the common recovery flow path are The liquid discharge substrate according to claim 1, wherein the liquid discharge substrate extends in a direction along the surface. 前記液体吐出用基板は略平行四辺形であり、
複数の前記吐出口が第1の方向に配列される第1の吐出口列に連通する第1の共通供給流路の両端部と、前記第1の吐出口列に並置される第2の吐出口列に連通する第2の共通供給流路の両端部と、は前記第1の方向に関してずれていることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の液体吐出用基板。
The liquid discharge substrate is a substantially parallelogram,
Both ends of the first common supply flow path communicating with the first discharge port array in which the plurality of discharge ports are arranged in the first direction and the second discharge juxtaposed with the first discharge port array 12. The liquid discharge substrate according to claim 1, wherein both ends of the second common supply flow path communicating with the outlet row are displaced with respect to the first direction.
前記第1の吐出口列に連通する前記共通供給流路および前記共通回収流路の少なくとも一方の前記第1の方向の両端部は、面取りされた形状もしくはR形状になっていることを特徴とする請求項12に記載の液体吐出用基板。   Both ends of the first direction of at least one of the common supply channel and the common recovery channel communicating with the first discharge port array have a chamfered shape or an R shape. The liquid discharge substrate according to claim 12. 複数の前記吐出口が配列される第1の吐出口列に連通する前記共通供給流路と前記共通回収流路との間の梁幅をW1、前記第1の吐出口列に連通する前記共通供給流路と、前記第1の吐出口列に並置される第2の吐出口列に連通する前記共通回収流路との間の梁幅をW3とした場合、W1<W3の関係になっていることを特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載の液体吐出用基板。   A beam width between the common supply channel and the common recovery channel that communicates with the first ejection port array in which the plurality of ejection ports are arranged is W1, and the common that communicates with the first ejection port array When the beam width between the supply flow path and the common recovery flow path communicating with the second discharge port array juxtaposed with the first discharge port array is W3, the relationship is W1 <W3. The liquid discharge substrate according to claim 1, wherein the substrate is a liquid discharge substrate. 前記液体吐出用基板は複数種類の液体を吐出し、
同一種類の液体を吐出する隣接する吐出口列の間に位置する前記共通供給流路と前記共通回収流路との間の梁幅をW3、互いに異なる種類の液体を吐出する隣接する吐出口列の間に位置する前記共通供給流路と前記共通回収流路との間の梁幅をW4とした場合、W3<W4の関係になっていることを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の液体吐出用基板。
The liquid discharge substrate discharges a plurality of types of liquids,
Adjacent discharge port arrays for discharging different types of liquids with a beam width W3 between the common supply channel and the common recovery channel positioned between adjacent discharge port columns for discharging the same type of liquid 15. The relationship of W3 <W4 is satisfied, where W4 is a beam width between the common supply channel and the common recovery channel positioned between the two. 2. The liquid discharge substrate according to item 1.
請求項1から15のいずれか1項に記載の液体吐出用基板を備えることを特徴とする液体吐出ヘッド。   A liquid discharge head comprising the liquid discharge substrate according to claim 1. 前記圧力室内の液体は外部との間で循環されることを特徴とする請求項16に記載の液体吐出ヘッド。   The liquid discharge head according to claim 16, wherein the liquid in the pressure chamber is circulated with the outside. 請求項16または17に記載の液体吐出ヘッドと、
複数の前記吐出エネルギー発生素子を制御する制御手段と、
前記共通供給流路、前記供給流路、前記圧力室、前記回収流路、および前記共通回収流路を通して液体を流すように、前記共通供給流路と前記共通回収流路との間に差圧を生じさせる差圧発生手段と、
を備えることを特徴とする液体吐出装置。
A liquid discharge head according to claim 16 or 17,
Control means for controlling a plurality of the ejection energy generating elements;
Differential pressure between the common supply channel and the common recovery channel so that liquid flows through the common supply channel, the supply channel, the pressure chamber, the recovery channel, and the common recovery channel. Differential pressure generating means for generating
A liquid ejection apparatus comprising:
液体を吐出する吐出口と、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子と、前記吐出エネルギー発生素子を内部に備える圧力室と、を備える液体吐出ヘッドであって、
複数の前記吐出口が配列された吐出口列と、
前記圧力室の一方側に連通する第1の流路、および他方側に連通する第2の流路と、
前記吐出エネルギー発生素子が配される面に交差する方向に延在して、前記第1の流路に液体を供給するための供給流路の複数が、前記複数の吐出口の配列方向に配列された供給流路列と、
前記交差する方向に延在して、前記第2の流路内の液体を回収するための回収流路の複数が、前記複数の吐出口の配列方向に配列された回収流路列と、
前記複数の吐出口の配列方向に延在して、複数の前記供給流路と連通する共通供給流路と、
前記複数の吐出口の配列方向に延在して、複数の前記回収流路と連通する共通回収流路と、
を備えることを特徴とする液体吐出ヘッド。
A liquid discharge head comprising: a discharge port that discharges liquid; a discharge energy generating element that generates energy used to discharge liquid; and a pressure chamber that includes the discharge energy generating element therein.
A discharge port array in which a plurality of the discharge ports are arranged;
A first flow path communicating with one side of the pressure chamber, and a second flow path communicating with the other side;
A plurality of supply channels extending in a direction intersecting a surface on which the discharge energy generating elements are arranged and supplying a liquid to the first channel are arranged in an arrangement direction of the plurality of discharge ports Supply flow channel row,
A plurality of recovery channels that extend in the intersecting direction and recover the liquid in the second channel, and are arranged in a direction in which the plurality of discharge ports are arranged;
A common supply channel that extends in the arrangement direction of the plurality of discharge ports and communicates with the plurality of supply channels;
A common recovery flow path extending in the arrangement direction of the plurality of discharge ports and communicating with the plurality of recovery flow paths;
A liquid ejection head comprising:
複数の前記吐出口列が、前記複数の吐出口の配列方向と交差する方向に並列し、
前記供給流路列と前記回収流路列とが、前記複数の吐出口の配列方向と交差する方向に関して交互に配されていることを特徴とする請求項19に記載の液体吐出ヘッド。
A plurality of the discharge port arrays are juxtaposed in a direction intersecting the arrangement direction of the plurality of discharge ports,
The liquid discharge head according to claim 19, wherein the supply flow path row and the recovery flow path row are alternately arranged with respect to a direction intersecting an arrangement direction of the plurality of discharge ports.
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ことを特徴とする請求項19または20に記載の液体吐出ヘッド。   21. The liquid discharge head according to claim 19, wherein the liquid in the pressure chamber is circulated between the pressure chamber and the outside.
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