JP6719920B2 - Liquid ejection head and liquid ejection device - Google Patents

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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ヘッド、および液体吐出装置に関する。 The present invention relates to a liquid ejection head for ejecting various liquids including ink and the like, and a liquid ejection device.

複数の吐出口から液体としてインクを選択的に吐出可能な液体吐出ヘッドとしてのインクジェット記録ヘッドにおいては、長期間に渡ってインクを吐出しない吐出口からインク中の水分が蒸発し、その吐出口内のインクが増粘することがある。このような場合には、その後、その吐出口からインクを適確に吐出できなくなるおそれがある。 In an inkjet recording head as a liquid ejection head capable of selectively ejecting ink as a liquid from a plurality of ejection ports, moisture in the ink evaporates from the ejection ports that do not eject ink for a long period of time, and The ink may thicken. In such a case, thereafter, there is a possibility that the ink cannot be accurately ejected from the ejection port.

特許文献1には、インクを吐出しないときの吐出口内のインクの増粘を抑制するために、インクを吐出しないときの吐出口に対応するインク室(圧力室)を通して、インクを循環させる構成が記載されている。具体的には、第1の共通流路と第2の共通流路との間に、複数の吐出口のそれぞれに対応する複数のインク室が並列的に接続され、第1の共通流路の一端部と第2の共通流路の一端部との間に、所定の圧力差を生じさせる構成となっている。このような構成により、第1の共通流路、インクを吐出しないときの吐出口に対応するインク室、および第2の共通流路を通してインクを循環させる。 Patent Document 1 discloses a configuration in which ink is circulated through an ink chamber (pressure chamber) corresponding to an ejection port when ink is not ejected in order to suppress thickening of the ink inside the ejection port when ink is not ejected. Have been described. Specifically, a plurality of ink chambers corresponding to the plurality of ejection ports are connected in parallel between the first common channel and the second common channel, and It is configured to generate a predetermined pressure difference between one end and one end of the second common channel. With such a configuration, ink is circulated through the first common flow path, the ink chamber corresponding to the ejection port when ink is not ejected, and the second common flow path.

特開2008−142910号公報JP, 2008-142910, A

特許文献1において、第1および第2の共通流路内のインクの圧力は、それらの一端部から他端部に向かって減衰するため、それらの他端部に接続されるインク室に対してはインクが循環しにくい。 In Patent Document 1, since the pressure of the ink in the first and second common flow paths is attenuated from one end to the other end of the common flow passage, the pressure of the ink with respect to the ink chamber connected to the other end thereof is decreased. Ink is hard to circulate.

吐出口が形成された素子基板を複数配列してインクジェット記録ヘッドを構成する場合に特許文献1の構成を採用し、特許文献1のインク室を素子基板に置き換えた場合を想定しても、上記と同様の課題が存在する。 Even when the configuration of Patent Document 1 is adopted when a plurality of element substrates having ejection ports are arranged to form an inkjet recording head and the ink chamber of Patent Document 1 is replaced with the element substrate, There are similar challenges to.

本発明は上記課題に鑑みなされたものである。そして、その目的は、複数の素子基板のそれぞれに液体を循環させることができる液体吐出ヘッド、および液体吐出装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems. An object of the present invention is to provide a liquid ejection head and a liquid ejection device that can circulate a liquid in each of a plurality of element substrates.

上記課題を解決するために、本発明に係る液体吐出ヘッドは、液体を吐出する吐出口と、前記吐出口から液体を吐出させる吐出エネルギ発生素子と、を備える複数の素子基板と、前記複数の素子基板のそれぞれの第1の部分が接続される第1の共通流路と、前記複数の素子基板のそれぞれの第2の部分が接続される第2の共通流路と、前記第1の共通流路に連通する複数の第1の導入部と、前記第2の共通流路に連通する複数の第2の導入部と、を含む液体吐出ヘッドであって、前記液体吐出ヘッドから液体を吐出しない場合は、前記複数の第1の導入部から前記第1の共通流路へ供給された液体が、前記第1の部分、前記素子基板、前記第2の部分を通って前記第2の共通流路へ流れて、前記複数の第2の導入部から排出され、前記液体吐出ヘッドから液体を吐出する場合は、前記複数の第1の導入部から前記第1の共通流路へ液体が供給されるとともに、液体の吐出状態に応じて、前記複数の第2の導入部から前記第2の共通流路へ液体を供給可能に構成されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a liquid discharge head according to the present invention includes a plurality of element substrates including a discharge port that discharges a liquid and a discharge energy generation element that discharges the liquid from the discharge port; A first common channel to which each first portion of the element substrate is connected, a second common channel to which each second portion of the plurality of element substrates is connected, and the first common channel A liquid ejection head including a plurality of first introduction parts communicating with a flow path and a plurality of second introduction parts communicating with the second common flow path , wherein the liquid is ejected from the liquid ejection head. If not, the liquid supplied from the plurality of first introduction parts to the first common flow path passes through the first part, the element substrate, and the second part, and the second common part When flowing into the flow path, discharged from the plurality of second introduction parts, and discharging the liquid from the liquid discharge head, the liquid is supplied from the plurality of first introduction parts to the first common flow path. In addition, it is characterized in that the liquid can be supplied from the plurality of second introduction parts to the second common flow path in accordance with the discharge state of the liquid .

上記構成によれば、複数の素子基板に接続される第1および第2の共通流路のそれぞれに液体の導入部を複数備えることにより、それぞれの素子基板に対して液体の差圧を充分に作用させて、それぞれの素子基板に液体を確実に循環させることができる。 According to the above configuration, by providing a plurality of liquid introduction parts in each of the first and second common flow paths connected to the plurality of element substrates, a sufficient liquid differential pressure can be obtained with respect to each element substrate. The liquid can be reliably circulated in each element substrate by acting.

液体吐出装置の内部構成を示す概略斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view showing an internal configuration of a liquid ejection device. ヘッドに対するインクの供給系の一例を説明するための説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining an example of an ink supply system for a head. (a)および(b)は素子基板を示す模式図である。(A) And (b) is a schematic diagram which shows an element substrate. 素子基板の裏面を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the back surface of an element substrate. 素子基板と支持基板とを示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an element substrate and a support substrate. 第1実施形態におけるヘッドの構成を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a head in the first embodiment. (a)〜(c)は比較例を説明するための図である。(A)-(c) is a figure for demonstrating a comparative example. (a)〜(c)は第1実施形態の構成を説明するための図である。(A)-(c) is a figure for demonstrating the structure of 1st Embodiment. チップの位置とインクの流量比との関係を示すグラフである。7 is a graph showing the relationship between the position of a chip and the flow rate ratio of ink. 第2実施形態におけるヘッドの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the head in 2nd Embodiment. 第2実施形態の流量比と第1実施形態の流量比とを比較するグラフである。It is a graph which compares the flow rate ratio of 2nd Embodiment, and the flow rate ratio of 1st Embodiment.

以下に図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は本実施形態の液体吐出装置の内部構成を示す概略斜視図である。なお、以下においては液体吐出装置としてインクジェット記録装置(以下「記録装置」という)200を用いる場合について説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic perspective view showing the internal configuration of the liquid ejection apparatus of this embodiment. In the following, a case where an inkjet recording device (hereinafter referred to as “recording device”) 200 is used as a liquid ejection device will be described.

図1に示すように、記録装置200は、ローラ205、206、およびこれらのローラに張架された搬送ベルト207によって構成された搬送機構を備えている。不図示のモータによって駆動されたローラ205の回転、およびこの回転に従動するローラ206の回転によって、搬送ベルト207に載置された記録媒体208は、搬送方向(図中に示すy方向)の下流側へ搬送される。 As shown in FIG. 1, the recording apparatus 200 includes a transport mechanism including rollers 205, 206 and a transport belt 207 stretched around these rollers. By the rotation of the roller 205 driven by a motor (not shown) and the rotation of the roller 206 following this rotation, the recording medium 208 placed on the transport belt 207 is downstream in the transport direction (the y direction shown in the drawing). Is transported to the side.

記録装置200は、液体吐出ヘッドとして、記録ヘッド201〜204を用いている。ここでは、複数の記録へッドを用いる場合について説明する。各記録ヘッドの記録媒体208との対向面には、液体を吐出する吐出口が設けられている。ここでは、記録ヘッド201の吐出口からブラックインクが、記録ヘッド202の吐出口からシアンインクが、記録ヘッド203の吐出口からマゼンタインクが、記録ヘッド204の吐出口からイエローインクが、夫々吐出される。詳細は図6等を参照して後述するが、本実施形態における記録ヘッドは、複数の吐出口が設けられた素子基板(以下「チップ」ともいう)を複数配置して構成されたフルライン型の記録ヘッドである。吐出口は、記録媒体208の搬送方向と交差する方向に延在する吐出口列を形成するように、複数形成されている。また、ここでは、吐出口から液体を吐出させるためのエネルギを発生させる吐出エネルギ発生素子として発熱抵抗素子(ヒータ)を用いる。記録装置200は、記録ヘッドへインクを供給するための不図示の供給機構を備えている。 The recording apparatus 200 uses recording heads 201 to 204 as liquid ejection heads. Here, the case of using a plurality of recording heads will be described. On the surface of each recording head facing the recording medium 208, an ejection port for ejecting a liquid is provided. Here, black ink is ejected from the ejection port of the recording head 201, cyan ink is ejected from the ejection port of the recording head 202, magenta ink is ejected from the ejection port of the recording head 203, and yellow ink is ejected from the ejection port of the recording head 204. It Although details will be described later with reference to FIG. 6 and the like, the recording head in this embodiment is a full-line type in which a plurality of element substrates (hereinafter also referred to as “chips”) provided with a plurality of ejection ports are arranged. Recording head. A plurality of ejection openings are formed so as to form an ejection opening array extending in a direction intersecting the transport direction of the recording medium 208. Further, here, a heating resistance element (heater) is used as an ejection energy generation element that generates energy for ejecting the liquid from the ejection port. The recording apparatus 200 includes a supply mechanism (not shown) for supplying ink to the recording head.

記録装置200に入力された画像データに基づいて、不図示の制御部が搬送機構、供給機構、およびヒータを制御することによって、搬送機構によって搬送された記録媒体208に対して、記録ヘッドの吐出口から図中矢印z方向へ向けてインクを吐出させる。このようにして、記録媒体208にインクを付与することによって、記録媒体208に画像が記録される。 A control unit (not shown) controls the transport mechanism, the supply mechanism, and the heater based on the image data input to the printing apparatus 200, so that the print head ejects the print medium 208 transported by the transport mechanism. Ink is ejected from the outlet in the direction of arrow z in the figure. In this way, by applying ink to the recording medium 208, an image is recorded on the recording medium 208.

なお、以下においては、記録ヘッド201〜204のうち記録ヘッド201について説明するが、他の記録ヘッドについても同様の構成を有するものとする。 It should be noted that in the following, the recording head 201 among the recording heads 201 to 204 will be described, but it is assumed that other recording heads have the same configuration.

図2は、記録ヘッド201にインクを供給可能な供給系(液体供給系)の一例を説明するための説明図である。記録ヘッド201は、種々の構成を備えることができる。例えば、記録ヘッド201自体を記録装置に装着するための構成、記録ヘッド201をインク供給系に接続するための構成、あるいはインクタンクと結合可能な構成などを備えることができる。図6を参照して後述するが、記録ヘッド201には、供給口20、21(第1の導入部)、および排出口22、23(第2の導入部)が設けられている。図2に示すように、液体吐出ヘッドの外部と流体接続される供給口20(第1の開口部)はチューブポンプ103aを介してサブタンク104aに接続されており、供給口21(第2の開口部)はサブタンク104aに直接接続されている。また、排出口22(第3の開口部)はチューブポンプ103bを介してサブタンク104bに接続されており、排出口23(第4の開口部)はサブタンク104bに直接接続されている。メインタンク108にはインクが貯留されている。メインタンク108は、サブタンク104a、104bと接続されている。メインタンク108と、サブタンク104a、104bとの間には、ポンプ105が配置されている。また、ポンプ105とサブタンク104aとの間には弁102aが、ポンプ105とサブタンク104bとの間には弁102bが、夫々設けられている。 FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining an example of a supply system (liquid supply system) capable of supplying ink to the recording head 201. The recording head 201 can have various configurations. For example, a structure for mounting the recording head 201 itself in the recording device, a structure for connecting the recording head 201 to an ink supply system, a structure that can be connected to an ink tank, or the like can be provided. As will be described later with reference to FIG. 6, the recording head 201 is provided with supply ports 20 and 21 (first introduction part) and discharge ports 22 and 23 (second introduction part). As shown in FIG. 2, the supply port 20 (first opening) fluidly connected to the outside of the liquid ejection head is connected to the sub tank 104a via the tube pump 103a, and the supply port 21 (second opening). Part) is directly connected to the sub tank 104a. Further, the discharge port 22 (third opening) is connected to the sub tank 104b via the tube pump 103b, and the discharge port 23 (fourth opening) is directly connected to the sub tank 104b. Ink is stored in the main tank 108. The main tank 108 is connected to the sub tanks 104a and 104b. A pump 105 is arranged between the main tank 108 and the sub tanks 104a and 104b. Further, a valve 102a is provided between the pump 105 and the sub tank 104a, and a valve 102b is provided between the pump 105 and the sub tank 104b.

また、サブタンク104a、104bには水位センサ106a、106bがそれぞれ取り付けられており、水位センサ106a、106bからの検知信号はコントローラ107へ入力される。コントローラ107は、水位センサ106a、106bからの検知信号に応じて、ポンプ105、弁102a、102bを制御する。これによって、メインタンク108からサブタンク104a、104bへインクが適宜供給され、サブタンク104a、104bからメインタンク108へインクが排出され、サブタンク104a、104bのインクの液面の位置を調整することができる。したがって、記録ヘッド201とサブタンク104aとの間のインクの水頭差H1、および記録ヘッド201とサブタンク104bとの間のインクの水頭差H2を所定の大きさに維持することができる。水頭差H2は、水頭差H1よりも大きい(H2>H1)。 Water level sensors 106a and 106b are attached to the sub tanks 104a and 104b, respectively, and detection signals from the water level sensors 106a and 106b are input to the controller 107. The controller 107 controls the pump 105 and the valves 102a and 102b according to the detection signals from the water level sensors 106a and 106b. As a result, the ink is appropriately supplied from the main tank 108 to the sub tanks 104a and 104b, the ink is discharged from the sub tanks 104a and 104b to the main tank 108, and the position of the ink surface of the sub tanks 104a and 104b can be adjusted. Therefore, the ink head difference H1 between the recording head 201 and the sub tank 104a and the ink head difference H2 between the recording head 201 and the sub tank 104b can be maintained at a predetermined magnitude. The head difference H2 is larger than the head difference H1 (H2>H1).

インクを吐出させる場合は、チューブポンプ103a、103bをリリース状態とし、サブタンク104aから供給口20、21へインクが流入可能な状態とするとともに、サブタンク104bから排出口22、23へインクが流入出可能な状態とする。これにより、供給口20、21のインクに対しては、水頭差H1に相当する比較的小さい負圧が作用し、排出口22、23内のインクに対しては、水頭差H2に相当する比較的大きい負圧が作用する。記録ヘッド201がインクを吐出しない休止状態においては、これらの圧力差によって記録ヘッド201内のインクが循環される。すなわち、サブタンク104a内のインクが供給口20、21から記録ヘッド201の圧力室R内に供給され、その圧力室R内のインクが排出口22、23を通してサブタンク104b内に排出される。コントローラ107は、水頭差H1、H2を一定に維持するように、サブタンク104a,104b内のインクの液面の位置を調整する。 When ejecting the ink, the tube pumps 103a and 103b are set to the release state so that the ink can flow from the sub tank 104a to the supply ports 20 and 21, and the ink can flow from the sub tank 104b to the discharge ports 22 and 23. It will be in a state. As a result, a relatively small negative pressure corresponding to the head difference H1 acts on the ink in the supply ports 20 and 21, and a comparison corresponding to the head difference H2 occurs in the ink in the discharge ports 22 and 23. Large negative pressure acts. In the resting state in which the recording head 201 does not eject ink, the ink in the recording head 201 is circulated due to the pressure difference between them. That is, the ink in the sub tank 104 a is supplied from the supply ports 20 and 21 into the pressure chamber R of the recording head 201, and the ink in the pressure chamber R is discharged through the discharge ports 22 and 23 into the sub tank 104 b. The controller 107 adjusts the position of the liquid surface of the ink in the sub tanks 104a and 104b so that the water head differences H1 and H2 are maintained constant.

供給口20、21内のインクと排出口22、23との間に差圧を発生させる差圧発生部は、本例のように水頭差を利用する構成のみに限定されず、サブタンク104a、104bを異なる圧力に調整可能な圧力室として機能させる構成であってもよい。要は、インクの吐出に影響を与えない程度のインクが圧力室を通って循環するように、供給口20、21と排出口22、23との間に圧力差を生じさせることができればよい。 The differential pressure generating unit that generates a differential pressure between the ink in the supply ports 20 and 21 and the discharge ports 22 and 23 is not limited to the configuration using the water head difference as in this example, and the sub tanks 104a and 104b. May function as a pressure chamber that can be adjusted to different pressures. In short, it suffices that a pressure difference be generated between the supply ports 20 and 21 and the discharge ports 22 and 23 so that the ink that does not affect the ejection of the ink circulates through the pressure chambers.

なお、記録動作時以外などにおいて、記録ヘッド201の吐出口が形成されている面は、キャップ109によって覆われ、インクの乾燥やゴミの付着等が防止される。 The surface of the recording head 201 on which the ejection openings are formed is covered with the cap 109 when the recording operation is not performed, so that the ink is prevented from being dried and dust is not attached.

図3(a)および(b)は液体吐出ヘッドとしての記録ヘッド201に備えられる素子基板1を示す模式図であり、図3(a)は吐出口やその周辺を示す平面図、図3(b)は図3(a)に示す線IIIb−IIIbに沿った断面を示す断面図である。なお、図3(a)および(b)においては、吐出口からインクが吐出されず、インクが循環している状態を示している。 3A and 3B are schematic views showing the element substrate 1 provided in the recording head 201 as a liquid ejection head, and FIG. 3A is a plan view showing the ejection port and its periphery, FIG. 3B is a cross-sectional view showing a cross section taken along line IIIb-IIIb shown in FIG. 3A and 3B show a state in which ink is not ejected from the ejection port and ink is circulating.

図3(a)に示すように、記録ヘッド201の素子基板1には、吐出口3、流路壁4、インク供給口5、およびインク排出口6が、それぞれ複数形成されている。インク供給口5とインク排出口6との間の位置に、流路壁4によって仕切られた圧力室Rが設けられている。各圧力室Rは、互いに対向するヒータ2と吐出口3との間に位置する。また、素子基板1には、ヒータ2を駆動するための不図示の駆動回路が形成されている。 As shown in FIG. 3A, the element substrate 1 of the recording head 201 is provided with a plurality of ejection openings 3, flow path walls 4, ink supply openings 5, and ink ejection openings 6. A pressure chamber R partitioned by the flow path wall 4 is provided at a position between the ink supply port 5 and the ink discharge port 6. Each pressure chamber R is located between the heater 2 and the discharge port 3 which face each other. Further, a drive circuit (not shown) for driving the heater 2 is formed on the element substrate 1.

図3(b)に示すように、素子基板1は、ヒータ2が形成された基板上に、吐出口3を形成する吐出口形成部材7が配置されて構成されている。吐出口形成部材7には、流路壁4によって仕切られた複数の圧力室(発泡室)Rが形成されており、それぞれの圧力室Rは、互いに対向する吐出口3とヒータ2との間に位置する。素子基板1には、それぞれの圧力室Rの一方側の部分に接続されるインク供給口5と、それぞれの圧力室Rの他方側の部分に接続されるインク排出口6が形成されている。 As shown in FIG. 3B, the element substrate 1 is configured by disposing the ejection port forming member 7 forming the ejection port 3 on the substrate on which the heater 2 is formed. A plurality of pressure chambers (foaming chambers) R partitioned by the flow path wall 4 are formed in the discharge port forming member 7, and each pressure chamber R is located between the discharge port 3 and the heater 2 facing each other. Located in. The element substrate 1 is provided with an ink supply port 5 connected to one side portion of each pressure chamber R and an ink discharge port 6 connected to the other side portion of each pressure chamber R.

記録装置200に入力された画像データに基づいて、不図示の制御部による制御によってヒータ2が選択的に駆動され、駆動されたヒータ2に対応する吐出口3からインクが吐出される。ヒータ2が駆動されていない状態において、吐出口3のインクはメニスカスを形成しており、吐出口3からインクが吐出されない状態となっている。ヒータ2が駆動されると、その発熱によりインクが発泡し、これによる圧力によって吐出口3からインクが押し出される。このようにして、吐出口3からインクが吐出された後は、インク供給口5およびインク排出口6から圧力室R、吐出口3へインクが供給され、インクが充填された状態となる。そして、吐出口3にメニスカスが再び形成され、次のインクを吐出することが可能な状態となる。吐出口3からインクを吐出しない場合、即ち、吐出口3に対応するヒータ2が駆動されていない場合、インク供給口5から供給されたインクは、圧力室Rを通り、インク排出口6から排出されて記録装置200内を循環する。 Based on the image data input to the recording apparatus 200, the heater 2 is selectively driven under the control of a control unit (not shown), and ink is ejected from the ejection ports 3 corresponding to the driven heater 2. In the state where the heater 2 is not driven, the ink at the ejection port 3 forms a meniscus, and the ink is not ejected from the ejection port 3. When the heater 2 is driven, the heat thereof causes the ink to foam, and the pressure generated thereby causes the ink to be pushed out from the ejection port 3. In this way, after the ink is ejected from the ejection port 3, the ink is supplied from the ink supply port 5 and the ink ejection port 6 to the pressure chamber R and the ejection port 3, and the ink is filled. Then, the meniscus is formed again at the ejection port 3, and the next ink can be ejected. When the ink is not ejected from the ejection port 3, that is, when the heater 2 corresponding to the ejection port 3 is not driven, the ink supplied from the ink supply port 5 passes through the pressure chamber R and is ejected from the ink ejection port 6. Then, it is circulated in the recording device 200.

また、図3(b)に示すように、素子基板1には、供給流路8および排出流路9が形成されており、インク供給口5は供給流路8と連通しており、インク排出口6は排出流路9と連通している。 Further, as shown in FIG. 3B, the element substrate 1 is formed with a supply flow path 8 and a discharge flow path 9, and the ink supply port 5 is in communication with the supply flow path 8 and the The outlet 6 communicates with the discharge flow path 9.

図4は素子基板1の裏面を示す概略斜視図である。図4に示すように、素子基板1の裏面には、複数の供給流路8と複数の排出流路9とが形成されている。また、素子基板1の一方の端部には複数の供給流路8に連通している流路18(第1の流路)が、他方の端部には複数の排出流路9に連通している流路19(第2の流路)が、夫々形成されている。 FIG. 4 is a schematic perspective view showing the back surface of the element substrate 1. As shown in FIG. 4, a plurality of supply channels 8 and a plurality of discharge channels 9 are formed on the back surface of the element substrate 1. Further, the flow path 18 (first flow path) communicating with the plurality of supply flow paths 8 is connected to one end of the element substrate 1, and the plurality of discharge flow paths 9 are connected to the other end. Flowing channels 19 (second channel) are formed respectively.

図5は素子基板1と支持基板13とを示す概略断面図であり、記録ヘッド201の一部を示す図である。図5に示すように、素子基板1は支持基板13によって支持される。支持基板13には、共通供給流路11(第1の共通流路)および共通排出流路12(第2の共通流路)が形成されている。素子基板1の流路18と支持基板13の共通供給流路11とを、素子基板1の流路19と支持基板の共通排出流路12とを、夫々連通させるように、支持基板13に素子基板1が配置される。素子基板1の一方側の部分は流路18を通して共通供給流路11に接続され、他方側の部分は流路19を通して共通排出流路12に接続される。ここでは、素子基板1と支持基板13とを含んで、記録ヘッド201が構成されている。支持基板13は複数の素子基板1を支持している。なお、支持基板13と素子基板1との間に、各素子基板1を支持する中間基板を設け、複数の中間基板を支持基板13が支持する構成であってもよい。 FIG. 5 is a schematic sectional view showing the element substrate 1 and the support substrate 13, and is a diagram showing a part of the recording head 201. As shown in FIG. 5, the element substrate 1 is supported by the support substrate 13. A common supply channel 11 (first common channel) and a common discharge channel 12 (second common channel) are formed on the support substrate 13. An element is provided on the support substrate 13 so that the flow path 18 of the element substrate 1 and the common supply flow path 11 of the support substrate 13 communicate with the flow path 19 of the element substrate 1 and the common discharge flow path 12 of the support substrate, respectively. The substrate 1 is arranged. The part on one side of the element substrate 1 is connected to the common supply flow path 11 through the flow path 18, and the part on the other side is connected to the common discharge flow path 12 through the flow path 19. Here, the recording head 201 is configured to include the element substrate 1 and the support substrate 13. The support substrate 13 supports the plurality of element substrates 1. An intermediate substrate supporting each element substrate 1 may be provided between the supporting substrate 13 and the element substrate 1, and the supporting substrate 13 may support a plurality of intermediate substrates.

図6は本実施形態における記録ヘッド201の構成を示す模式図である。図6に示すように、チップC1〜チップCnの複数のチップ(素子基板)が千鳥状に配置されて記録ヘッド201を構成している。これらのチップは、共通供給流路11および共通排出流路12に夫々接続されている。共通供給流路11および共通排出流路12は、チップに形成されている吐出口の配列方向に沿って延在しており、並列して配置されている。 FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of the recording head 201 in this embodiment. As shown in FIG. 6, a plurality of chips (element substrates) of the chips C1 to Cn are arranged in a staggered pattern to form the recording head 201. These chips are connected to the common supply channel 11 and the common discharge channel 12, respectively. The common supply flow path 11 and the common discharge flow path 12 extend along the arrangement direction of the discharge ports formed in the chip and are arranged in parallel.

また、共通供給流路11の一方の端部には供給口20が、他方の端部には供給口21が、それぞれ接続されている。共通排出流路12の一方の端部に排出口22が、他方の端部には排出口23が、それぞれ接続されている。即ち、共通供給流路11は供給口20、21を介して外部と流体連通し、共通排出流路12は排出口22、23を介して外部と流体連通する。図6に示すように、本実施形態においては、共通供給流路11の両端部に供給口が設けられており、共通排出流路12の両端部に排出口が設けられている。各チップにおける共通供給流路11との接続部は、供給口20と供給口21との間に配置されている。同様に、各チップにおける共通排出流路12との接続部は、排出口22と排出口23との間に配置されている。 A supply port 20 is connected to one end of the common supply channel 11, and a supply port 21 is connected to the other end. A discharge port 22 is connected to one end of the common discharge flow path 12, and a discharge port 23 is connected to the other end. That is, the common supply channel 11 is in fluid communication with the outside through the supply ports 20 and 21, and the common discharge channel 12 is in fluid communication with the outside through the discharge ports 22 and 23. As shown in FIG. 6, in the present embodiment, the supply ports are provided at both ends of the common supply flow channel 11, and the discharge ports are provided at both ends of the common discharge flow channel 12. The connection portion of each chip with the common supply channel 11 is arranged between the supply port 20 and the supply port 21. Similarly, the connection part of each chip with the common discharge channel 12 is arranged between the discharge port 22 and the discharge port 23.

詳細は図8(a)〜(c)を参照して後述するが、何れのチップからもインクを吐出させない場合、即ちインクを循環させる場合、供給口20、21からチップC1〜Cnへインクが供給され、チップC1〜Cnから排出口22、23へインクが排出される。少なくとも何れかのチップからインクを吐出させる場合、インクの吐出状態すなわちインクの吐出量に応じて、排出口22、23からもインクを供給させる。このように、本実施形態においては、共通供給流路11の両端部に供給口を、共通排出流路12の両端部に排出口を、それぞれ設ける。この構成による効果を、共通供給流路11の一方の端部のみに供給口を、共通排出流路12の他方の端部のみに排出口を、それぞれ設けた場合と比較して説明する。 Although details will be described later with reference to FIGS. 8A to 8C, when the ink is not ejected from any of the chips, that is, when the ink is circulated, the ink is supplied from the supply ports 20 and 21 to the chips C1 to Cn. The ink is supplied and the ink is discharged from the chips C1 to Cn to the discharge ports 22 and 23. When ink is ejected from at least one of the chips, the ink is also supplied from the discharge ports 22 and 23 according to the ink ejection state, that is, the ink ejection amount. As described above, in the present embodiment, the supply ports are provided at both ends of the common supply flow channel 11, and the discharge ports are provided at both ends of the common discharge flow channel 12. The effect of this configuration will be described in comparison with the case where the supply port is provided only at one end of the common supply flow channel 11 and the discharge port is provided only at the other end of the common discharge flow channel 12.

図7(a)〜(c)は比較例を説明するための図であり、図7(a)は記録ヘッド201´の構成を示す模式図であり、図7(b)は等価回路図である。図7(c)はチップの位置ごとの共通供給流路11と共通排出流路12との圧力差を示すグラフであり、縦軸は圧力を、横軸はチップの位置を、夫々示している。 7A to 7C are diagrams for explaining a comparative example, FIG. 7A is a schematic diagram showing the configuration of the recording head 201', and FIG. 7B is an equivalent circuit diagram. is there. FIG. 7C is a graph showing the pressure difference between the common supply channel 11 and the common discharge channel 12 for each chip position, where the vertical axis represents pressure and the horizontal axis represents chip position. ..

この比較例においては、共通供給流路11に対して、供給口20のみから水頭差H1に相当する比較的小さい負圧が作用し、共通排出流路12に対して、排出口23のみから水頭差H2に相当する比較的大きい負圧が作用する。供給口20と排出口23との間の圧力差は、ΔPとする。 In this comparative example, a relatively small negative pressure corresponding to the head difference H1 acts on the common supply flow passage 11 only from the supply port 20, and the common discharge flow passage 12 receives the water head only from the discharge port 23. A relatively large negative pressure corresponding to the difference H2 acts. The pressure difference between the supply port 20 and the discharge port 23 is ΔP.

この比較例において、チップC2が非吐出チップであって、他のチップC1、C3、・・・Cnがインク滴I1、I3、・・・Inを吐出する吐出チップである場合には、共通供給流路11と共通排出流路12の両方からインクが供給される。その場合は、図7(c)のように、共通供給流路11内の圧力PAがチップC1からチップCnに向かって降下し、共通排出流路12内の圧力PBがチップCnからチップN1に向かって降下する。この結果、チップの位置に応じて、その両端おける圧力差が大きく異なり、図7(c)中の右側に位置するチップに関しては、その両端における圧力差が小さくなって、そのチップにはインクがほとんど流れなくなる。 In this comparative example, if the chip C2 is a non-ejection chip and the other chips C1, C3,... Cn are ejection chips that eject ink drops I1, I3,... In, common supply Ink is supplied from both the flow channel 11 and the common discharge flow channel 12. In that case, as shown in FIG. 7C, the pressure PA in the common supply channel 11 drops from the chip C1 toward the chip Cn, and the pressure PB in the common discharge channel 12 changes from the chip Cn to the chip N1. Descend towards. As a result, the pressure difference at both ends of the chip varies greatly depending on the position of the chip, and the pressure difference at both ends of the chip located on the right side in FIG. Almost no flow.

このように、非吐出チップにおけるインクの循環流量が減少した場合には、その循環による効果が小さくなり、ノズル先端部の吐出口3において、インク中の水分の蒸発によってインクの粘度が高くなって、インクの良好な吐出が阻害されるおそれがある。また、それぞれのチップにおけるインクの循環流量が大きく異なって、それらの循環流量の変動幅が所定の許容範囲を逸脱した場合には、インクの吐出不良によって画像の記録品位を損なうおそれがある。 As described above, when the circulation flow rate of the ink in the non-ejection chip is reduced, the effect of the circulation is reduced, and the viscosity of the ink is increased in the ejection port 3 at the tip of the nozzle due to evaporation of water in the ink. However, good ejection of ink may be hindered. Further, when the ink circulation flow rates in the respective chips are greatly different and the fluctuation range of the circulation flow rates deviates from a predetermined permissible range, there is a risk that the image recording quality may be impaired due to defective ink ejection.

これに対して、本実施形態においては、それぞれのチップにおけるインクの循環流量の変動幅を小さく抑えてインクの循環を維持し、その循環による効果を充分に確保する。 On the other hand, in the present embodiment, the fluctuation range of the circulation flow rate of the ink in each chip is suppressed to be small, the circulation of the ink is maintained, and the effect of the circulation is sufficiently secured.

図8(a)〜(c)は本実施形態の構成を説明するための図である。図8(a)および(c)は、記録ヘッド201がインクを吐出しない休止状態において、供給口20、21と、排出口22、23との間の差圧によって、記録ヘッド201内のインクが循環しているときの説明図である。図8(a)はインクの循環時における等価回路図であり、図8(b)はインクの吐出時における等価回路図である。図8(c)はチップの位置ごとの共通供給流路11と共通排出流路12との圧力差を示すグラフであり、縦軸は圧力を、横軸はチップの位置を、夫々示している。 8A to 8C are diagrams for explaining the configuration of the present embodiment. 8A and 8C show that the ink in the recording head 201 is not discharged due to the pressure difference between the supply ports 20 and 21 and the discharge ports 22 and 23 in a rest state where the recording head 201 does not eject ink. It is explanatory drawing when circulating. FIG. 8A is an equivalent circuit diagram during ink circulation, and FIG. 8B is an equivalent circuit diagram during ink ejection. FIG. 8C is a graph showing the pressure difference between the common supply channel 11 and the common discharge channel 12 for each chip position, where the vertical axis represents pressure and the horizontal axis represents chip position. ..

図8(a)において、Rcは、隣接する圧力室Rの間の流抵抗、C1、C2、C3、・・・Cnは、複数(n)のチップに付したチップ番号であり、それぞれのチップは、対応するヒータ2、圧力室R、および吐出口3を含む。前述したように、供給口20、21のそれぞれに水頭差H1に対応する負圧が作用し、排出口22、23のそれぞれに水頭差H2に対応する負圧が作用する。共通供給流路11内の圧力PAと共通排出流路12内の圧力PBは、チップの配列方向において図8(c)のように変化し、それぞれのチップの流路18と流路19との間には同等の圧力差ΔPが生じる。その結果、それぞれのチップにおいては、供給口20、21に接続される共通供給流路11から、排出口22、23に接続される共通排出流路12に向かって、インクが流れる。 In FIG. 8A, Rc is a flow resistance between adjacent pressure chambers R, C1, C2, C3,... Cn are chip numbers attached to a plurality of (n) chips, and each chip Includes a corresponding heater 2, pressure chamber R, and discharge port 3. As described above, the negative pressure corresponding to the head difference H1 acts on each of the supply ports 20 and 21, and the negative pressure corresponding to the head difference H2 acts on each of the outlets 22 and 23. The pressure PA in the common supply flow channel 11 and the pressure PB in the common discharge flow channel 12 change in the chip arrangement direction as shown in FIG. 8C, and the flow channel 18 and the flow channel 19 of the respective chips are changed. An equivalent pressure difference ΔP occurs between them. As a result, in each chip, the ink flows from the common supply flow channel 11 connected to the supply ports 20 and 21 toward the common discharge flow channel 12 connected to the discharge ports 22 and 23.

記録動作時は、画像データに各種画像処理が施された記録データに応じて、複数のチップのノズルのヒータ2が選択的に駆動されるため、インクを吐出するチップ(吐出チップ)と、インクを吐出しないチップ(非吐出チップ)と、が混在する。 During the recording operation, since the heaters 2 of the nozzles of the plurality of chips are selectively driven according to the recording data obtained by performing various image processing on the image data, a chip that ejects ink (ejection chip) and an ink And chips that do not discharge (non-discharge chips) are mixed.

図8(b)は、吐出チップと非吐出チップとが混在している状態におけるインクの流れの説明図である。記録ヘッド201におけるインクの吐出状況によっては、図8(a)、(c)のようなインクの循環時と異なる状態となる。すなわち、吐出チップの圧力室R内のインクの発泡エネルギによってインクが吐出された後は、その圧力室内の消泡によって生じる負圧により、インク供給口5からだけではなく、圧力差ΔPに抗してインク排出口6からも圧力室R内にインクが供給される。そのため、排出口22、23、共通排出流路12、およびインク排出口6は、インクの循環時とは逆に、サブタンク104b内のインクを圧力室R内に供給することになる。 FIG. 8B is an explanatory diagram of the ink flow in the state where the ejection tip and the non-ejection tip are mixed. Depending on the ink ejection state in the recording head 201, the state becomes different from that during ink circulation as shown in FIGS. 8A and 8C. That is, after the ink is ejected by the foaming energy of the ink in the pressure chamber R of the ejection chip, the negative pressure generated by the defoaming in the pressure chamber resists not only the ink supply port 5 but also the pressure difference ΔP. Ink is also supplied from the ink discharge port 6 into the pressure chamber R. Therefore, the discharge ports 22 and 23, the common discharge flow path 12, and the ink discharge port 6 supply the ink in the sub-tank 104b into the pressure chamber R, contrary to the circulation of the ink.

例えば、図8(b)のようにチップC2が非吐出チップであって、他のチップC1、C2・・・Cnがインク滴I1、I3、・・・Inを吐出する吐出チップである場合を想定する。この場合、図8(b)のように、非吐出チップC2の両端、つまり非吐出チップC2の流路18と流路19には、ほぼ同等の量IA、IBのインクが流れる。それらの量IA、IBの差は圧力差ΔPに対応する僅かな量であり、チップ間の流抵抗Rcによる共通供給流路11内と共通排出流路12内の圧力損出は、ほぼ同等となる。よって、非吐出チップC2の両端間の圧力差は、他のチップが吐出チップであった場合でもほとんど影響を受けず、非吐出チップC2には矢印A方向にインクが流れる。 For example, as shown in FIG. 8B, when the chip C2 is a non-ejection chip and the other chips C1, C2,..., Cn are ejection chips that eject ink drops I1, I3,. Suppose. In this case, as shown in FIG. 8B, approximately equal amounts of ink IA and IB flow through both ends of the non-ejection chip C2, that is, the flow paths 18 and 19 of the non-ejection chip C2. The difference between these amounts IA and IB is a slight amount corresponding to the pressure difference ΔP, and the pressure loss in the common supply flow passage 11 and the common discharge flow passage 12 due to the flow resistance Rc between the chips is almost equal. Become. Therefore, the pressure difference between both ends of the non-ejection chip C2 is hardly affected even when another chip is the ejection chip, and the ink flows in the direction of the arrow A in the non-ejection chip C2.

図9は、図8(a)のようなインクの循環時にチップに流れる矢印A方向のインクの量(循環量)と、図8(b)のような吐出チップと非吐出チップとの混在時に非吐出チップに流れる矢印A方向のインクの量(循環量)と、の比(流量比)を示すグラフである。前者のインクの循環量に関しては、チップ列の両端に位置するチップC1、Cnにおけるインクの循環量を「1」とした。なお、図9において、縦軸は流量比を、横軸はチップの位置を示している。 FIG. 9 shows the amount of ink (circulation amount) in the direction of the arrow A flowing in the chip when the ink is circulated as shown in FIG. 8A, and when the ejection chip and the non-ejection chip are mixed as shown in FIG. 7 is a graph showing a ratio (flow rate ratio) of the amount (circulation amount) of ink flowing in the non-ejection chip in the direction of arrow A. Regarding the former ink circulation amount, the ink circulation amount in the chips C1 and Cn located at both ends of the chip row is set to "1". In FIG. 9, the vertical axis represents the flow rate ratio and the horizontal axis represents the chip position.

本例においては、図9のように、非吐出チップの位置が変化したとしても、両者間におけるインクの循環量の差を数%程度に抑えることができた。また、前述した図8(a)のようなインクの循環時においても、チップの配列方向におけるインクの循環量の分布は、図9とほぼ同様に、数%程度の差に抑えることができた。 In this example, as shown in FIG. 9, even if the position of the non-ejection chip changed, the difference in the ink circulation amount between the two could be suppressed to about several percent. Further, even when the ink is circulated as shown in FIG. 8A, the distribution of the amount of ink circulated in the chip arrangement direction can be suppressed to a difference of about several percent, which is almost the same as in FIG. ..

以上のように、本実施形態においては、インクを循環させるために必要とされる流量を確保しつつ、チップごとのインクの流量の変動幅を抑えることができる。これによって、各チップにおいて、インクが流されずに留まってそのインクの水分が蒸発し、インクの粘度が増すこと等を防止することができる。そのため、本実施形態においては、インクの吐出精度の低下等を防止することができる。 As described above, in the present embodiment, the fluctuation range of the ink flow rate for each chip can be suppressed while ensuring the flow rate required for circulating the ink. As a result, in each chip, it is possible to prevent the ink from remaining without flowing and evaporating the water content of the ink to increase the viscosity of the ink. Therefore, in the present embodiment, it is possible to prevent deterioration of ink ejection accuracy and the like.

(第2実施形態)
本実施形態においては、図6を参照して説明した第1実施形態の構成に加えて、供給流路11a、排出流路12a、供給口24、および排出口25を設ける。その他の構成は第1実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
(Second embodiment)
In the present embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment described with reference to FIG. 6, a supply flow path 11a, a discharge flow path 12a, a supply port 24, and a discharge port 25 are provided. The other configurations are similar to those of the first embodiment, and thus the description thereof will be omitted.

図10は本実施形態における記録ヘッド201の構成を示す模式図である。図10に示すように、チップ配列方向の略中央において共通供給流路11に接続される供給流路11a、チップ配列方向の略中央において共通排出流路12に接続される排出流路12a、が夫々設けられている。また、供給流路11aの共通供給流路11に接続される端部とは反対側の端部に供給口24が、排出流路12aの共通排出流路12に接続される端部とは反対側の端部に排出口25が、夫々設けられている。 FIG. 10 is a schematic diagram showing the configuration of the recording head 201 in this embodiment. As shown in FIG. 10, a supply channel 11a connected to the common supply channel 11 at approximately the center in the chip arrangement direction and a discharge channel 12a connected to the common discharge channel 12 at the substantially center in the chip arrangement direction are provided. They are provided respectively. Further, the supply port 24 is provided at the end of the supply flow channel 11a opposite to the end connected to the common supply flow channel 11, and is opposite to the end of the discharge flow channel 12a connected to the common discharge flow channel 12. The discharge ports 25 are provided at the end portions on the side.

この構成においては、インクの循環時において、供給口20、21、24からインクが供給され、排出口22、23、25からインクが排出される。また、インクの吐出時における吐出状況によっては、供給口20、21、24のみでなく、排出口22、23、25からもインクが供給される。これによって、チップ数が比較的多い場合に、チップの配列方向で共通供給流路11および共通排出流路12の長さが比較的長い場合であっても、チップと供給口や排出口との間の距離が比較的遠くなることを防止し、各チップのインクの流量の差を抑える。 With this configuration, when the ink is circulated, the ink is supplied from the supply ports 20, 21, and 24, and the ink is discharged from the discharge ports 22, 23, and 25. In addition, depending on the ejection state at the time of ejecting the ink, the ink is supplied not only from the supply ports 20, 21 and 24 but also from the discharge ports 22, 23 and 25. Thus, when the number of chips is relatively large, even if the lengths of the common supply channel 11 and the common discharge channel 12 are relatively long in the chip arrangement direction, the chips and the supply ports and the discharge ports are The distance between the chips is prevented from becoming relatively large, and the difference in the ink flow rate between the chips is suppressed.

図11は本実施形態におけるインク流量比と第1実施形態におけるインク流量比とを示すグラフであり、上述の図9に示すグラフに対応するグラフである。図11においては、チップの個数が同一である場合における流量比の分布を示している。上述のように、本実施形態においては、チップ配列方向の略中央(チップ位置の略中央)において、共通供給流路11に供給流路11aを接続させ、共通排出流路12に排出流路12aを接続させている。これによって、チップ配列方向の略中央に位置しているチップへ、供給口24からインクが供給され、また吐出状況によっては排出口25からもインクが供給される。チップ配列方向の略中央に位置しているチップから排出口25へインクが排出される。そのため、図10に示すように、略中央に位置しているチップの流量比は、第1実施形態の構成よりも第2実施形態の構成の方が小さくなっている。すなわち、略中央部に位置しているチップにおいては、インクを吐出する場合のインクの流量とインクを吐出しない場合のインクの流量とは略変化しない。 FIG. 11 is a graph showing the ink flow rate ratio in the present embodiment and the ink flow rate ratio in the first embodiment, and is a graph corresponding to the graph shown in FIG. 9 described above. FIG. 11 shows the distribution of the flow rate ratio when the number of chips is the same. As described above, in the present embodiment, the supply passage 11a is connected to the common supply passage 11 and the discharge passage 12a is connected to the common discharge passage 12 at the approximate center in the chip arrangement direction (the approximate center of the chip position). Are connected. As a result, the ink is supplied from the supply port 24 to the chip located substantially at the center in the chip arrangement direction, and the ink is also supplied from the discharge port 25 depending on the ejection state. Ink is ejected to the ejection port 25 from the tip located substantially in the center of the tip arrangement direction. Therefore, as shown in FIG. 10, the flow rate ratio of the chip located substantially in the center is smaller in the configuration of the second embodiment than in the configuration of the first embodiment. That is, in the chip located in the substantially central portion, the flow rate of ink when ejecting ink and the flow rate of ink when not ejecting ink do not substantially change.

このように、本実施形態においては、第1実施形態の構成と比較して、吐出時と非吐出時とにおける流量の差をより抑えることができる。 As described above, in the present embodiment, it is possible to further suppress the difference in flow rate between the time of ejection and the time of non-ejection, as compared with the configuration of the first embodiment.

(他の実施形態)
上記実施形態においては、共通供給流路11の両端部に供給口20、21を、共通排出流路12の両端部に排出口22、23を、それぞれ設けた構成について説明した。しかしながら、共通供給流路および共通排出流路における供給口および排出口の位置は上述した例に限定されるものではない。すなわち、いずれの流路においても、インクの出入り口となる開口が各流路の延在方向にずれた位置に複数設けられていれば、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。また、インク供給口5およびインク排出口6は、圧力室Rと1対1に対応させてもよい。
(Other embodiments)
In the above embodiment, the configuration in which the supply ports 20 and 21 are provided at both ends of the common supply flow channel 11 and the discharge ports 22 and 23 are provided at both ends of the common discharge flow channel 12 have been described. However, the positions of the supply port and the discharge port in the common supply flow path and the common discharge flow path are not limited to the examples described above. That is, in any of the flow paths, if a plurality of openings serving as ink inlets/outlets are provided at positions displaced in the extending direction of each flow path, the same effect as that of the above embodiment can be obtained. The ink supply port 5 and the ink discharge port 6 may correspond to the pressure chamber R in a one-to-one relationship.

上記実施形態においては、複数の吐出口が形成されたチップの夫々においてインクを循環させつつ、チップ間におけるインクの流量の差を抑制する構成について説明した。しかしながら、本実施形態におけるチップを吐出口に置き換えた場合であっても、本発明と同様の効果を奏することができる。 In the above embodiment, the configuration has been described in which the difference in the flow rate of ink between chips is suppressed while circulating the ink in each of the chips in which a plurality of ejection ports are formed. However, even when the chip in the present embodiment is replaced with the ejection port, the same effect as the present invention can be obtained.

また、上記実施形態においては、記録素子として発熱抵抗素子を用いる場合について説明したが、記録素子としてピエゾ素子を用いてもよい。4つの記録ヘッドから夫々異なる色のインクを吐出させる場合について説明したが、用いることができる記録ヘッドの個数やインクの色の種類などは特に限定されるものではない。 Further, in the above embodiment, the case where the heat generating resistance element is used as the recording element has been described, but a piezo element may be used as the recording element. The case where the four recording heads respectively eject different colors of ink has been described, but the number of recording heads that can be used, the type of ink color, and the like are not particularly limited.

本発明は、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、前述した実施形態のようなフルライン方式の記録装置に対してのみならず、いわゆる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。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is not limited to an inkjet recording head and an inkjet recording apparatus, and can be widely applied as a liquid ejection head for ejecting various liquids and a liquid ejection apparatus. The present invention can be applied not only to the full-line type recording apparatus as in the above-described embodiment but also to various types of recording apparatuses such as so-called serial scan type.

1 素子基板
2 ヒータ(吐出エネルギ発生素子)
3 吐出口
11 共通供給流路(第1の共通流路)
12 共通排出流路(第2の共通流路)
20、21 供給口(第1の導入部)
22、23 排出口(第2の導入部)
201 記録ヘッド(液体吐出ヘッド)
1 element substrate 2 heater (ejection energy generating element)
3 Discharge port 11 Common supply flow path (first common flow path)
12 Common discharge channel (second common channel)
20, 21 Supply port (first introduction part)
22, 23 outlet (second inlet)
201 recording head (liquid ejection head)

Claims (14)

液体を吐出する吐出口と、前記吐出口から液体を吐出させる吐出エネルギ発生素子と、を備える複数の素子基板と、
前記複数の素子基板のそれぞれの第1の部分が接続される第1の共通流路と、
前記複数の素子基板のそれぞれの第2の部分が接続される第2の共通流路と、
前記第1の共通流路に連通する複数の第1の導入部と、
前記第2の共通流路に連通する複数の第2の導入部と、
を含む液体吐出ヘッドであって、
前記液体吐出ヘッドから液体を吐出しない場合は、前記複数の第1の導入部から前記第1の共通流路へ供給された液体が、前記第1の部分、前記素子基板、前記第2の部分を通って前記第2の共通流路へ流れて、前記複数の第2の導入部から排出され、
前記液体吐出ヘッドから液体を吐出する場合は、前記複数の第1の導入部から前記第1の共通流路へ液体が供給されるとともに、液体の吐出状態に応じて、前記複数の第2の導入部から前記第2の共通流路へ液体を供給可能に構成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
A plurality of element substrates each including an ejection port for ejecting a liquid and an ejection energy generating element for ejecting the liquid from the ejection port;
A first common flow path to which a first portion of each of the plurality of element substrates is connected;
A second common flow path to which a second portion of each of the plurality of element substrates is connected;
A plurality of first introducing portions that communicate with the first common flow path,
A plurality of second introducing portions communicating with the second common flow path,
A liquid ejection head including :
When the liquid is not ejected from the liquid ejection head, the liquid supplied from the plurality of first introduction portions to the first common flow channel is the first portion, the element substrate, and the second portion. Flow to the second common flow path, and are discharged from the plurality of second introduction parts,
When the liquid is ejected from the liquid ejection head, the liquid is supplied from the plurality of first introduction portions to the first common flow path, and the plurality of second liquid ejection heads are provided in accordance with the ejection state of the liquid. A liquid ejection head, which is configured to be able to supply a liquid from an introduction portion to the second common flow path .
前記複数の第1の導入部は、前記第1の共通流路における当該第1の共通流路の延在方向にずれた複数の位置に設けられ、
前記複数の第2の導入部は、前記第2の共通流路における当該第2の共通流路の延在方向にずれた複数の位置に設けられることを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
The plurality of first introduction portions are provided at a plurality of positions in the first common flow path that are offset in the extending direction of the first common flow path,
The liquid according to claim 1, wherein the plurality of second introduction parts are provided at a plurality of positions in the second common flow path that are offset from each other in the extending direction of the second common flow path. Discharge head.
前記複数の素子基板のそれぞれの前記第1の部分は、前記第1の共通流路における当該第1の共通流路の延在方向にずれた位置に接続され、
前記複数の素子基板のそれぞれの前記第2の部分は、前記第2の共通流路における当該第2の共通流路の延在方向にずれた位置に接続されることを特徴とする請求項1または2に記載の液体吐出ヘッド。
The first portion of each of the plurality of element substrates is connected to a position offset in the extending direction of the first common channel in the first common channel,
The second portion of each of the plurality of element substrates is connected to a position in the second common channel that is offset in the extending direction of the second common channel. Alternatively, the liquid ejection head according to item 2.
前記複数の第1の導入部の少なくとも1つは、前記第1の共通流路の延在方向における端部に設けられており、
前記複数の第2の導入部の少なくとも1つは、前記第2の共通流路の延在方向における端部に設けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
At least one of the plurality of first introduction portions is provided at an end portion in the extending direction of the first common flow path,
4. At least one of the plurality of second introduction parts is provided at an end portion in the extending direction of the second common flow path, according to any one of claims 1 to 3. Liquid ejection head.
前記複数の第1の導入部の少なくとも2つは、前記第1の共通流路の延在方向における両端部に設けられており、
前記複数の第2の導入部の少なくとも2つは、前記第2の共通流路の延在方向における両端部に設けられていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
At least two of the plurality of first introduction parts are provided at both ends in the extending direction of the first common flow path,
At least 2 of the said 2nd several introduction part is provided in the both ends in the extending direction of the said 2nd common flow path, The any one of Claim 1 to 4 characterized by the above-mentioned. Liquid ejection head.
前記複数の第1の導入部のうちの1つは、前記第1の共通流路の延在方向における略中央部に接続された流路を介して前記第1の共通流路に連通され、One of the plurality of first introduction parts is communicated with the first common flow path via a flow path connected to a substantially central portion in the extending direction of the first common flow path,
前記複数の第2の導入部のうちの1つは、前記第2の共通流路の延在方向における略中央部に接続された流路を介して前記第2の共通流路に連通されていることを特徴とする請求項5に記載の液体吐出ヘッド。One of the plurality of second introduction parts is connected to the second common flow path via a flow path connected to a substantially central portion in the extending direction of the second common flow path. The liquid ejection head according to claim 5, wherein
前記複数の素子基板は第1の方向に沿って配列され、
前記第1の共通流路と前記第2の共通流路は、前記第1の方向に沿って延在することを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
The plurality of element substrates are arranged along a first direction,
The first common channel and the second common flow path, a liquid discharge head according to any one of claims 1 to 6, characterized in that extending along the first direction.
前記複数の素子基板のそれぞれの前記第1の部分は、前記複数の素子基板のそれぞれに対応する第1の流路を通して前記第1の共通流路に接続され、
前記複数の素子基板のそれぞれの前記第2の部分は、前記複数の素子基板のそれぞれに対応する第2の流路を通して前記第2の共通流路に接続されることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
The first portion of each of the plurality of element substrates is connected to the first common channel through a first channel corresponding to each of the plurality of element substrates,
The second portion of each of the plurality of element substrates is connected to the second common channel through a second channel corresponding to each of the plurality of element substrates. 7. The liquid ejection head according to any one of items 1 to 7 .
請求項1から8のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドと、
前記吐出エネルギ発生素子を制御する制御手段と、
前記複数の第1の導入部と前記複数の第2の導入部とに液体を供給可能な液体供給手段と、
前記液体吐出ヘッドから液体を吐出しない場合に、前記複数の第1の導入部から液体を供給し、かつ、前記複数の第2の導入部から液体を排出するように、前記複数の第1の導入部と前記複数の第2の導入部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 any one of claims 1 to 8 ;
Control means for controlling the discharge energy generating element,
A liquid supply means capable of supplying a liquid to the plurality of first introduction parts and the plurality of second introduction parts;
When the liquid is not ejected from the liquid ejection head, the liquid is supplied from the plurality of first introduction parts and the liquid is discharged from the plurality of second introduction parts so as to discharge the liquid from the plurality of first introduction parts . A pressure difference generating means for generating a pressure difference between the introduction part and the plurality of second introduction parts;
A liquid ejecting apparatus comprising:
前記差圧発生手段は、液体の水頭差によって前記差圧を生じさせることを特徴とする請求項に記載の液体吐出装置。 10. The liquid ejecting apparatus according to claim 9 , wherein the differential pressure generating means generates the differential pressure by the head difference of the liquid. 前記第1および第2の共通流路に連通し前記吐出エネルギ発生素子を内部に備える圧力室であって、前記圧力室内の液体は前記第1および第2の共通流路を介して外部との間で循環されることを特徴とする請求項または10に記載の液体吐出装置。 A pressure chamber that communicates with the first and second common flow paths and internally includes the discharge energy generating element, wherein liquid in the pressure chamber is exchanged with the outside through the first and second common flow paths. liquid ejecting apparatus according to claim 9 or 10, characterized in that it is circulated between. 液体を吐出するために利用されるエネルギを発生する吐出エネルギ発生素子を備える第1および第2の素子基板と、
前記第1および第2の素子基板を支持する支持基板と、
を備える液体吐出ヘッドであって、
前記支持基板は、前記第1および第2の素子基板のそれぞれの第1の部分と接続される第1の共通流路と、前記第1および第2の素子基板のそれぞれの第2の部分と接続される第2の共通流路と、を備え、
前記第1の共通流路は外部と流体連通する第1および第2の開口部を備え、前記第2の共通流路は外部と流体連通する第3および第4の開口部を備え、前記第1の共通流路の前記第1の部分との接続部は、前記第1および第2の開口部の間に配され、前記第2の共通流路の前記第2の部分との接続部は、前記第3および第4の開口部の間に配され
前記液体吐出ヘッドから液体を吐出しない場合は、前記第1および第2の開口部から前記第1の共通流路へ供給された液体が、前記第1および第2の素子基板のそれぞれの前記第1の部分、前記第1および第2の素子基板のそれぞれ、前記第1および第2の素子基板のそれぞれの前記第2の部分を通って前記第2の共通流路へ流れて、前記第3および第4の開口部から排出され、
前記液体吐出ヘッドから液体を吐出する場合は、前記第1および第2の開口部から前記第1の共通流路へ液体が供給されるとともに、液体の吐出状態に応じて、前記第3および第4の開口部から前記第2の共通流路へ液体を供給可能に構成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
First and second element substrates provided with ejection energy generating elements that generate energy used for ejecting the liquid;
A support substrate for supporting the first and second element substrates,
A liquid ejection head comprising:
The support substrate has a first common channel connected to first portions of the first and second element substrates, and second portions of the first and second element substrates. A second common flow path connected,
The first common flow path includes first and second openings that are in fluid communication with the outside, and the second common flow path includes third and fourth openings that are in fluid communication with the outside. The connection portion of the first common channel with the first portion is disposed between the first and second openings, and the connection portion of the second common channel with the second portion is , Disposed between the third and fourth openings ,
When the liquid is not ejected from the liquid ejection head, the liquid supplied to the first common channel from the first and second openings is the first liquid of the first and second element substrates, respectively. Flow through the first portion, each of the first and second element substrates, each second portion of each of the first and second element substrates to the second common flow path, and And discharged from the fourth opening,
When the liquid is ejected from the liquid ejection head, the liquid is supplied from the first and second openings to the first common flow path, and the third and third liquid passages are ejected depending on the ejection state of the liquid. wherein the fourth opening portion and the second liquid ejection head is characterized that you have been configured to be capable of supplying the liquid to the common channel.
前記第1の共通流路と前記第2の共通流路とは並列して配されていることを特徴とする請求項12に記載の液体吐出ヘッド。 The liquid ejection head according to claim 12 , wherein the first common flow path and the second common flow path are arranged in parallel. 前記第1および第2の共通流路に連通し前記吐出エネルギ発生素子を内部に備える圧力室であって、前記圧力室内の液体は前記第1および第2の共通流路を介して外部との間で循環されることを特徴とする請求項12または13に記載の液体吐出ヘッド。 A pressure chamber that communicates with the first and second common flow paths and internally includes the discharge energy generating element, wherein liquid in the pressure chamber is exchanged with the outside through the first and second common flow paths. The liquid ejection head according to claim 12 , wherein the liquid ejection head is circulated between the liquid ejection head and the liquid ejection head.
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