JP7188068B2 - Liquid ejection head, head module, liquid cartridge, liquid ejection unit, and liquid ejection device - Google Patents

Liquid ejection head, head module, liquid cartridge, liquid ejection unit, and liquid ejection device Download PDF

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Description

本発明は、気泡排出性を高めた液体吐出ヘッドとこれを備えたヘッドモジュール、液体カートリッジ、液体吐出ユニットおよび液体吐出装置に関する。 1. Technical Field The present invention relates to a liquid ejection head with improved air bubble discharging performance, a head module, a liquid cartridge, a liquid ejection unit, and a liquid ejection apparatus having the same.

用紙等の記録媒体に画像を形成する画像形成装置として、インクジェットヘッドを搭載したキャリッジを主走査方向に往復移動させながら、インクジェットヘッドからインク液滴を吐出してこれを記録媒体上に着弾させることによって、所望の画像パターンを形成するようにしたインクジェット記録装置が知られている。 As an image forming apparatus for forming an image on a recording medium such as paper, ink droplets are ejected from the inkjet head and landed on the recording medium while reciprocating the carriage on which the inkjet head is mounted in the main scanning direction. has known an ink jet recording apparatus for forming a desired image pattern.

かかるインクジェット記録装置に設けられるインクジェットヘッドは、複数の加圧液室とノズル、共通液室、加圧液室に隣接して設けられた圧電素子やヒータなどを備える圧電体素子、インクジェットヘッドを駆動するための駆動ICなどを含んで構成されている。 The inkjet head provided in such an inkjet recording apparatus includes a plurality of pressurized liquid chambers and nozzles, a common liquid chamber, a piezoelectric element provided adjacent to the pressurized liquid chamber, a heater, and the like, and drives the inkjet head. It is configured to include a driving IC and the like for doing so.

ところで、共通液室にインクタンクからインクが供給される際、共通液室内の空気の一部が気泡となって残留する場合がある。このように共通液室に気泡が残留すると、ノズルからインクを吐出する際に気泡がノズルに導かれることがあり、これによってインクの吐出不良が発生し、このことが画質不良の発生原因となる。 By the way, when ink is supplied from the ink tank to the common liquid chamber, part of the air in the common liquid chamber may remain as bubbles. If air bubbles remain in the common liquid chamber in this manner, the air bubbles may be guided to the nozzles when ink is ejected from the nozzles, resulting in poor ink ejection and poor image quality. .

そこで、特許文献1には、インクジェットヘッドの共通液室内に貫通孔から供給されるインクを、少なくとも2方向に分岐する中子を設け、該中子の加圧液室側の面の親水性を、共通液室内の加圧液室側の面よりも高く設定するとともに、共通液室内に円弧状の凸部を形成する構成が提案されている。 Therefore, in Patent Document 1, a core for branching ink supplied from a through hole into a common liquid chamber of an inkjet head in at least two directions is provided, and the hydrophilicity of the surface of the core on the pressurized liquid chamber side is improved. , a structure is proposed in which the surface of the common liquid chamber is set higher than the surface on the side of the pressurized liquid chamber, and an arcuate convex portion is formed in the common liquid chamber.

本発明は、気泡排出性が高い液体吐出ヘッドを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a liquid ejection head having a high bubble discharging property.

上記目的を達成するため、本発明の液体吐出ヘッドは、液体を吐出する複数のノズルと、前記複数のノズルに各々連通する複数の圧力室と、前記複数の圧力室に各々連通する複数の個別供給流路と、2以上の前記個別供給流路にそれぞれ供給口を介して連通する複数の共通供給流路支流と、前記複数の共通供給流路支流に連通する共通供給流路本流と、を備え、前記共通供給流路支流における前記液体の流れ方向に沿って形成された側面と前記共通供給流路支流の底面との間の角部にラウンドが設けられ、前記共通供給流路支流の底面には前記供給口が開口されており、前記供給口の周縁には周囲より盛り上がっている突起体が形成され、前記突起体の先端は尖っていることを特徴とする。
To achieve the above object, the liquid ejection head of the present invention comprises a plurality of nozzles for ejecting liquid, a plurality of pressure chambers communicating with the plurality of nozzles, and a plurality of individual pressure chambers communicating with the plurality of pressure chambers. a supply channel, a plurality of common supply channel tributaries communicating with the two or more individual supply channels through supply ports, respectively, and a common supply channel main stream communicating with the plurality of common supply channel tributaries; a corner between a side surface of the common supply channel tributary along the liquid flow direction and a bottom surface of the common supply channel tributary; is provided with the supply port, and a protruding body is formed on the peripheral edge of the supply port, and the tip of the protruding body is pointed .

本発明によれば、気泡排出性が高い液体吐出ヘッドを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a liquid ejection head that is highly capable of expelling air bubbles.

本発明にかかる液体吐出ヘッドの一例の液室短手方向の断面図である。1 is a cross-sectional view of an example of a liquid ejection head according to the present invention, taken in the lateral direction of a liquid chamber; FIG. 本発明にかかる液体吐出ヘッドの一例の液室長手方向の断面図である。1 is a longitudinal sectional view of a liquid chamber of an example of a liquid ejection head according to the present invention; FIG. 本発明にかかる液体吐出ヘッドの一例の支持基板の斜視図である。1 is a perspective view of a support substrate of an example of a liquid ejection head according to the present invention; FIG. 本発明にかかる液体吐出ヘッドの他の例の外観斜視説明図である。FIG. 7 is an external perspective explanatory view of another example of the liquid ejection head according to the present invention; 同じく分解斜視説明図である。It is similarly an exploded perspective explanatory view. 同じく断面斜視説明図である。It is similarly a cross-sectional perspective explanatory view. 同じくフレーム部材を除く分解斜視説明図である。It is similarly an exploded perspective explanatory view except a frame member. 同じく流路部分の断面斜視説明図である。Similarly, it is a cross-sectional perspective explanatory view of a flow path portion. 同じく流路部分の拡大断面斜視説明図である。It is similarly an enlarged cross-sectional perspective explanatory view of a flow-path part. 同じく流路部分の平面説明図である。It is similarly a plane explanatory view of a flow-path part. 本発明にかかる液体吐出ヘッドの他の例の流路部分に形成したラウンド部の一例を模式的に表す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view schematically showing an example of a round portion formed in a flow path portion of another example of the liquid ejection head according to the present invention; 同液体吐出ヘッドの流路部分に形成したラウンド部の一例を模式的に表す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an example of a round portion formed in a flow channel portion of the same liquid ejection head; 同液体吐出ヘッドの流路部分に形成したラウンド部の一例を模式的に表す平面図である。FIG. 4 is a plan view schematically showing an example of a round portion formed in a flow channel portion of the same liquid ejection head; ラウンド部を設けた流路部分の他の例(変形例1)を模式的に表す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing another example (Modification 1) of the flow path portion provided with the round portion. ラウンド部を設けた流路部分の他の例(変形例2)を模式的に表す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing another example (Modification 2) of the flow path portion provided with the round portion. ラウンド部を設けた流路部分の他の例(変形例3)を模式的に表す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing another example (Modification 3) of a flow path portion provided with a round portion; ラウンド部を設けた流路部分の他の例(変形例4)を模式的に表す平面図である。FIG. 11 is a plan view schematically showing another example (Modification 4) of a flow path portion provided with a round portion; 本発明に係るヘッドモジュールの一例の分解斜視説明図である。It is an exploded perspective explanatory view of an example of a head module concerning the present invention. 同ヘッドモジュールのノズル面側から見た分解斜視説明図である。It is an exploded perspective explanatory view of the same head module as seen from the nozzle surface side. 本発明にかかるインクジェット記録装置の一例の斜視図である。1 is a perspective view of an example of an inkjet recording apparatus according to the present invention; FIG. 本発明にかかるインクジェット記録装置の一例の側断面図である。1 is a side sectional view of an example of an inkjet recording apparatus according to the present invention; FIG. 本発明にかかる液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置要部の一例の平面図である。1 is a plan view of an example of a main part of a liquid ejecting apparatus provided with a liquid ejecting head according to the present invention; FIG. 本発明にかかる液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置要部の一例の側面図である。1 is a side view of an example of a main part of a liquid ejecting apparatus provided with a liquid ejecting head according to the present invention; FIG. 本発明の別実施形態にかかる液体吐出ユニットの一例の正面図である。FIG. 8 is a front view of an example of a liquid ejection unit according to another embodiment of the invention; 本発明の別実施形態にかかる液体吐出ユニットの他の例の正面図である。FIG. 8 is a front view of another example of a liquid ejection unit according to another embodiment of the present invention;

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

[液体吐出ヘッド]
図1は本発明にかかる液体吐出ヘッドの一例の液室短手方向の断面図、図2は同液体吐出ヘッドの一例の液室長手方向の断面図、図3は同液体吐出ヘッドの一例の支持基板の斜視図であり、図示の液体吐出ヘッド1aは、アクチュエータ基板201に、液体吐出エネルギを発生する圧電体素子12と振動板13を備え、加圧液室隔壁14と加圧液室15を形成している。ここで、加圧液室15は、加圧液室隔壁14で仕切られている。
[Liquid ejection head]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of the liquid ejection head according to the present invention in the lateral direction of the liquid chamber, FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid ejection head in the longitudinal direction of the liquid chamber, and FIG. 3 is an example of the liquid ejection head. 2 is a perspective view of a support substrate, and the illustrated liquid ejection head 1a includes an actuator substrate 201, a piezoelectric element 12 for generating liquid ejection energy, a vibration plate 13, and a pressurized liquid chamber partition 14 and a pressurized liquid chamber 15. FIG. forming Here, the pressurized liquid chamber 15 is partitioned by the pressurized liquid chamber partition wall 14 .

圧電体素子12は、共通電極121と個別電極122によって挟まれており、各電極層に配線層を積層して電圧を印加する。アクチュエータ基板201とノズル基板203によって加圧液室15が形成されている。そして、これらのアクチュエータ基板201と支持基板202およびノズル基板203を接合することによって、液体吐出ヘッド1aが構成されている。なお、共通液室18と支流液室66を形成するアクチュエータ基板201や支持基板202の基材をシリコンとすることによって、これらのアクチュエータ基板201や支持基板202に十分な剛性を確保することができるとともに、アクチュエータ基板201や支持基板202における共通液室18と支流液室66の加工が容易となる。 The piezoelectric element 12 is sandwiched between a common electrode 121 and an individual electrode 122, and a wiring layer is laminated on each electrode layer to apply a voltage. A pressurized liquid chamber 15 is formed by the actuator substrate 201 and the nozzle substrate 203 . By joining the actuator substrate 201, the support substrate 202, and the nozzle substrate 203 together, the liquid ejection head 1a is constructed. By using silicon as the base material of the actuator substrate 201 and the support substrate 202 forming the common liquid chamber 18 and the branch liquid chamber 66, sufficient rigidity can be ensured for these actuator substrate 201 and the support substrate 202. At the same time, processing of the common liquid chamber 18 and the branch liquid chambers 66 in the actuator substrate 201 and the support substrate 202 is facilitated.

以上のように構成された液体吐出ヘッド1aにおいては、各加圧液室15内に液体、例えば記録液(インク)が満たされた状態で、図示しない制御部から画像データに基づいて、記録液の吐出を行いたいノズル孔16に対応する個別電極122に対して、発振回路により、引き出し配線、層間絶縁膜に形成された接続孔(図示せず)を介して例えば20Vのパルス電圧を印加する。このパルス電圧を印加することによって、圧電体素子12は、電歪効果によって圧電体素子12そのものが振動板13と平行方向に縮むことによって、振動板13が加圧液室15方向に撓む。これによって、加圧液室15内の圧力が急激に上昇し、加圧液室15に連通するノズル孔16から記録液が吐出する。 In the liquid ejection head 1a configured as described above, each pressurized liquid chamber 15 is filled with liquid, for example, recording liquid (ink). A pulse voltage of, for example, 20 V is applied by an oscillation circuit to the individual electrode 122 corresponding to the nozzle hole 16 to be ejected through a lead wire and a connection hole (not shown) formed in the interlayer insulating film. . By applying this pulse voltage, the piezoelectric element 12 itself shrinks in a direction parallel to the diaphragm 13 due to the electrostrictive effect, thereby bending the diaphragm 13 toward the pressurizing liquid chamber 15 . As a result, the pressure in the pressurized liquid chamber 15 rises sharply, and the recording liquid is ejected from the nozzle hole 16 communicating with the pressurized liquid chamber 15 .

次に、パルス電圧印加後は、縮んだ圧電体素子12が元に戻ることから、撓んだ振動板13は元の位置に戻るため、加圧液室15内が共通液室18(図2参照)に比べて負圧となり、外部から支流液室66を介して供給されているインクが共通液滴供給路19と共通液室18から流体抵抗部17を介して加圧液室15に供給される。これを繰り返すことによって、液滴を連続的に吐出することができ、液体吐出ヘッド1aに対向して配置された被記録体(用紙)に画像が形成される。 Next, after the application of the pulse voltage, the contracted piezoelectric element 12 returns to its original position, and the flexed vibration plate 13 returns to its original position. ), the ink supplied from the outside via the branch liquid chamber 66 is supplied from the common droplet supply path 19 and the common liquid chamber 18 to the pressurized liquid chamber 15 via the fluid resistance portion 17. be done. By repeating this, droplets can be continuously ejected, and an image is formed on a recording medium (paper) arranged facing the liquid ejection head 1a.

ここで、本発明にかかる液体吐出ヘッド1aの製造方法について説明するが、この液体吐出ヘッド1aは、下記(1)~(10)の手順に従って製造される。 Here, a method for manufacturing the liquid ejection head 1a according to the present invention will be described. The liquid ejection head 1a is manufactured according to the following procedures (1) to (10).

(1)アクチュエータ基板201として、面方位(100)のシリコン単結晶基板(例えば、板厚400μm)上に振動板13を膜成形する。なお、この振動板13は、振動板としての機能と後のプロセス整合性を確保していれば、単層と積層膜の何れでも構わない。 (1) As the actuator substrate 201, the vibration plate 13 is film-formed on a silicon single crystal substrate (for example, a thickness of 400 μm) having a plane orientation of (100). It should be noted that the diaphragm 13 may be either a single layer or a laminated film as long as the function as the diaphragm and the consistency of subsequent processes are ensured.

例えば、振動板13の材質としては、LP-CVD法によってシリコン酸化膜、ポリシリコン膜、アモルファスシリコン膜、またはシリコン窒化膜として、これらを所望の剛性が得られるように積層に成膜する。プロセス整合性と剛性および振動板13全体の応力を勘案して、積層数は、3~7層程度が好ましい。後の共通電極121との密着性を確保するために振動板13の最上層は、LPCVD法によって形成したシリコン酸化膜とする。その後、例えば、TiOとPtから成る共通電極121の層をスパッタ法で各々10nmと160nmに成膜する。 For example, the diaphragm 13 is made of a silicon oxide film, a polysilicon film, an amorphous silicon film, or a silicon nitride film by the LP-CVD method, and these films are laminated so as to obtain a desired rigidity. Considering process consistency, rigidity, and the stress of the diaphragm 13 as a whole, the number of laminations is preferably about 3 to 7 layers. The uppermost layer of the vibration plate 13 is a silicon oxide film formed by the LPCVD method in order to secure the adhesion with the common electrode 121 later. After that, a layer of the common electrode 121 made of, for example, TiO 2 and Pt is deposited by sputtering to a thickness of 10 nm and 160 nm, respectively.

(2)次に、共通電極121上に圧電体素子12としてPZTを例えばスピンコート法によって複数回に分けて成膜し、最終的に2μm厚成膜する。次に、SROとPtから成る個別電極122をスパッタ法によって各々40nmと100nm成膜する。ここで、圧電体素子12の成膜方法としては、スピンコート法に限らず、例えばスパッタ法、イオンプレーティング法、エアーゾル法、ゾルゲル法、インクジェット法などを使用することができる。そして、リソエッチ法によって、後に形成する加圧液室15に対応する位置に圧電体素子12と個別電極122を形成する。また、接合部48(図1参照)に対応する位置に圧電体素子12を形成する。 (2) Next, PZT is deposited as the piezoelectric element 12 on the common electrode 121 by, for example, spin coating in a plurality of times, and finally deposited to a thickness of 2 μm. Next, individual electrodes 122 made of SRO and Pt are formed by sputtering to a thickness of 40 nm and 100 nm, respectively. Here, the film forming method of the piezoelectric element 12 is not limited to the spin coating method, and for example, a sputtering method, an ion plating method, an aerosol method, a sol-gel method, an inkjet method, or the like can be used. Then, the piezoelectric elements 12 and the individual electrodes 122 are formed at positions corresponding to the pressurized liquid chambers 15 to be formed later by the litho-etching method. Also, the piezoelectric elements 12 are formed at positions corresponding to the joints 48 (see FIG. 1).

(3)次に、共通電極121、圧電体素子12と後に形成する引き出し配線42とを絶縁するために層間絶縁膜45を成膜する。ここで、層間絶縁膜45は、例えばプラズマCVD法によってSiO膜を1000nm成膜することによって形成される。この層間絶縁膜45は、圧電体素子12や電極材料に影響を及ぼさず、絶縁性を有する膜であれば、プラズマCVD法によるSiO膜以外の膜でもよい。 (3) Next, an interlayer insulating film 45 is formed to insulate the common electrode 121 and the piezoelectric element 12 from the lead wiring 42 to be formed later. Here, the interlayer insulating film 45 is formed by forming a 1000 nm thick SiO 2 film by plasma CVD, for example. This interlayer insulating film 45 may be a film other than the SiO 2 film formed by the plasma CVD method as long as it does not affect the piezoelectric element 12 or the electrode material and has insulating properties.

次に、個別電極122と引き出し配線42とを接続する接続孔(図示しない)をリソエッチ法によって形成する。ここで、図示しないが、共通電極121も引き出し配線42と接続する場合には、同様に接続孔を形成する。 Next, connection holes (not shown) for connecting the individual electrodes 122 and the lead wires 42 are formed by a lithography method. Here, although not shown, when the common electrode 121 is also connected to the lead wire 42, a connection hole is formed in the same manner.

(4)次に、引き出し配線42として、例えばTiN/Alを各々30nm/3μmをスパッタ法によって成膜する。TiNは、接続孔の底部で、個別電極122、或いは共通電極121の材料であるPtが、引き出し配線42の材料であるAlが直接接触することによって、後の工程による熱履歴で合金化し、体積変化によるストレスに起因する膜剥がれなどを防止するために、合金化を防ぐバリア層として適用している。また、後の支持基板202との接合部48となる箇所にも引き出し配線42を形成する。 (4) Next, as the lead wiring 42, for example, TiN/Al films of 30 nm/3 μm each are formed by sputtering. At the bottom of the contact hole, TiN is alloyed by the heat history in the subsequent steps by directly contacting Pt, which is the material of the individual electrode 122 or the common electrode 121, and Al, which is the material of the lead wire 42, and increases the volume. It is applied as a barrier layer to prevent alloying in order to prevent film peeling caused by stress due to change. In addition, the lead-out wiring 42 is also formed at a portion that becomes a joint portion 48 with the support substrate 202 later.

(5)次に、パッシベーション膜150として、例えばプラズマCVD法によってシリコン窒化膜を1000nm厚成膜する。 (5) Next, as a passivation film 150, a silicon nitride film is deposited to a thickness of 1000 nm by plasma CVD, for example.

(6)その後、リソエッチ法によって、引き出し配線42の引き出し配線パッド部41とアクチュエータ部160および共通液滴供給路19の開口を行う。 (6) After that, the lead-out wiring pad portion 41 of the lead-out wire 42, the actuator portion 160, and the common droplet supply path 19 are opened by a litho-etching method.

(7)次に、リソエッチ法によって共通液滴供給路19、後の共通液室18部になる箇所の振動板13を除去する。 (7) Next, the vibrating plate 13 is removed from the common droplet supply path 19 and the portion of the vibrating plate 13 that will later become the common liquid chamber 18 by the litho-etching method.

(8)次に、アクチュエータ部160に対応した位置にリソエッチ法によってザグリ67を設け、本流液室68と支流液室66を形成し、さらに支流液室66の側壁にラウンド部70を形成した支持基板202を作製する。このとき、ドライエッチング法によってSi加工を行う。ドライエッチングの条件を制御することによって、隔壁近傍のラウンド部70のラウンド度合い(半径)を制御することが可能である。その後、支持基板202とアクチュエータ基板201を、接合部48を介して接着剤49で接合する。このとき、接着剤49は、一般的な薄膜転写装置によって支持基板202側に厚さ1μm程度塗布している。その後、加圧液室15、共通液室18、流体抵抗部17を形成するためにアクチュエータ基板201を所望の厚さ(例えば、厚さ80μm)になるように、公知の技術によって研磨する。この場合、研磨以外にエッチングなどでもよい。 (8) Next, a counterbore 67 is provided at a position corresponding to the actuator section 160 by a lithography method to form a main liquid chamber 68 and a branch liquid chamber 66, and a round portion 70 is formed on the side wall of the branch liquid chamber 66. A substrate 202 is produced. At this time, Si processing is performed by a dry etching method. By controlling the dry etching conditions, it is possible to control the degree of roundness (radius) of the round portion 70 near the partition wall. After that, the support substrate 202 and the actuator substrate 201 are bonded with the adhesive 49 via the bonding portion 48 . At this time, the adhesive 49 is applied to the support substrate 202 side to a thickness of about 1 μm by a general thin film transfer device. After that, the actuator substrate 201 is polished to a desired thickness (for example, 80 μm thick) by a known technique in order to form the pressurized liquid chamber 15 , the common liquid chamber 18 and the fluid resistance section 17 . In this case, etching or the like may be used instead of polishing.

(9)次に、リソエッチ法によって、加圧液室15、共通液室18、流体抵抗部17以外の隔壁部をレジストで被覆する。その後、アルカリ溶液(KOH溶液、或いはTMHA溶液)で異方性ウェットエッチを行い、加圧液室15と共通液室18および流体抵抗部17を形成する。なお、アルカリ溶液による異方性ウェットエッチ以外にICPエッチャーを用いたドライエッチによって加圧液室15と共通液室18および流体抵抗部17を形成してもよい。 (9) Next, the partition wall portions other than the pressurized liquid chamber 15, the common liquid chamber 18, and the fluid resistance portion 17 are covered with a resist by the lithography method. Thereafter, anisotropic wet etching is performed with an alkaline solution (KOH solution or TMHA solution) to form the pressurized liquid chamber 15, the common liquid chamber 18 and the fluid resistance section 17. FIG. The pressurized liquid chamber 15, the common liquid chamber 18, and the fluid resistance portion 17 may be formed by dry etching using an ICP etcher instead of the anisotropic wet etching using an alkaline solution.

(10)次に、別に形成した各加圧液室15に対応した位置にノズル孔16を開口したノズル基板203を接合することによって液体吐出ヘッド1aが製造される。 (10) Next, the liquid ejection head 1a is manufactured by bonding the nozzle substrate 203 having the nozzle holes 16 at positions corresponding to the pressurized liquid chambers 15 formed separately.

以上の(1)~(10)の工程を経て製造された液体吐出ヘッド1aにおいては、支流液室66の側壁にラウンド部70を形成したため、気泡排出性が高められ、液滴の不吐出や吐出速度の低下が発生しない。このため、液滴の吐出安定性の高い液体吐出ヘッド1aを歩留まりよく製造することができる。 In the liquid ejection head 1a manufactured through the steps (1) to (10) described above, since the round portions 70 are formed on the side walls of the branch liquid chambers 66, the air bubble discharge performance is enhanced, and droplets are not ejected. No decrease in ejection speed occurs. Therefore, the liquid ejection head 1a with high droplet ejection stability can be manufactured with a high yield.

このようにして、液体を供給する共通液室18と、該共通液室18から複数のノズルに通じる複数の支流液室66を形成する流路部材を備えた液体吐出ヘッドにおいて、支流液室66の側面と底面との間の端部にラウンド(ラウンド部70)が設けられる。これにより、気泡排出性が高く、液滴の不吐出や吐出速度の低下を防ぐことができる液体吐出ヘッドを提供することができる。 In this way, in the liquid discharge head provided with the common liquid chamber 18 for supplying the liquid and the channel member forming the plurality of branch liquid chambers 66 leading from the common liquid chamber 18 to the plurality of nozzles, the branch liquid chambers 66 A round (round portion 70) is provided at the end between the side surface and the bottom surface of the. As a result, it is possible to provide a liquid ejection head that has a high air bubble discharge property and that can prevent non-ejection of liquid droplets and a decrease in ejection speed.

次に、本発明にかかる液体吐出ヘッドの他の例について、図4ないし図10を参照して説明する。図4は一実施形態に係る液体吐出ヘッドの外観斜視説明図、図5は同じく分解斜視説明図、図6は同じく断面斜視説明図である。図7は同じくフレーム部材を除く分解斜視説明図、図8は同じく流路部分の断面斜視説明図である。図9は同じく拡大断面斜視説明図、図10は同じく流路部分の平面説明図である。なお、図4ないし図10では、ラウンド部を設ける前の状態を表している。 Next, another example of the liquid ejection head according to the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 10. FIG. 4 is an external perspective explanatory view of a liquid ejection head according to one embodiment, FIG. 5 is an exploded perspective explanatory view of the same, and FIG. 6 is a cross-sectional perspective explanatory view of the same. 7 is an exploded perspective explanatory view excluding the frame member, and FIG. 8 is a cross-sectional perspective explanatory view of the flow path portion. FIG. 9 is an enlarged cross-sectional perspective explanatory view of the same, and FIG. 10 is a plan view of the flow path portion of the same. 4 to 10 show the state before the round portion is provided.

この液体吐出ヘッド1は、ノズル板10と、流路板(個別流路部材)20と、振動板部材30と、共通流路部材50と、ダンパ部材60と、フレーム部材80と、駆動回路102を実装した基板(フレキシブル配線基板)101などを備えている。 The liquid ejection head 1 includes a nozzle plate 10, a channel plate (individual channel member) 20, a vibration plate member 30, a common channel member 50, a damper member 60, a frame member 80, and a drive circuit 102. A substrate (flexible wiring substrate) 101 and the like are provided.

ノズル板10には、液体を吐出する複数のノズル11を有している。複数のノズル11は、二次元状にマトリクス配置され、図10に示すように、第1方向F、第2方向S及び第3方向Tの三方向に並んで配置されている。 The nozzle plate 10 has a plurality of nozzles 11 for ejecting liquid. The plurality of nozzles 11 are arranged in a two-dimensional matrix, and are arranged side by side in three directions: a first direction F, a second direction S, and a third direction T, as shown in FIG.

個別流路部材20は、複数のノズル11に各々連通する複数の圧力室(個別液室)21と、複数の圧力室21に各々通じる複数の個別供給流路22と、複数の圧力室21に各々通じる複数の個別回収流路23とを形成している。1つの圧力室21及びこれに通じる個別供給流路22と個別回収流路23を併せて個別流路25と称する。 The individual channel member 20 includes a plurality of pressure chambers (individual liquid chambers) 21 communicating with the plurality of nozzles 11, a plurality of individual supply channels 22 respectively communicating with the plurality of pressure chambers 21, and the plurality of pressure chambers 21. A plurality of individual recovery flow paths 23 are formed that communicate with each other. One pressure chamber 21 and an individual supply channel 22 and an individual recovery channel 23 leading to the pressure chamber 21 are collectively referred to as an individual channel 25 .

振動板部材30は、圧力室21の変形な可能な壁面である振動板31を形成し、振動板31には圧電素子40が一体に設けられている。また、振動板部材30には、個別供給流路22に通じる供給側開口32と、個別回収流路23に通じる回収側開口33とが形成されている。圧電素子40は、振動板31を変形させて圧力室21内の液体を加圧する圧力発生手段である。 The diaphragm member 30 forms a diaphragm 31 which is a deformable wall surface of the pressure chamber 21, and a piezoelectric element 40 is provided integrally with the diaphragm 31. As shown in FIG. Further, the vibrating plate member 30 is formed with a supply side opening 32 communicating with the individual supply channel 22 and a recovery side opening 33 communicating with the individual recovery channel 23 . The piezoelectric element 40 is pressure generating means for deforming the vibration plate 31 and pressurizing the liquid in the pressure chamber 21 .

なお、個別流路部材20と振動板部材30とは、部材として別部材であることに限定さるものではない。例えば、SOI(Silicon on Insulator)基板を使用して個別流路部材20及び振動板部材30を同一部材で一体に形成することができる。つまり、シリコン基板上に、シリコン酸化膜、シリコン層、シリコン酸化膜の順に成膜されたSOI基板を使用し、シリコン基板を個別流路部材20とし、シリコン酸化膜、シリコン層及びシリコン酸化膜とで振動板31を形成することができる。この構成では、SOI基板のシリコン酸化膜、シリコン層及びシリコン酸化膜の層構成が振動板部材30となる。このように、振動板部材30は個別流路部材20の表面に成膜された材料で構成されるものを含む。 It should be noted that the individual channel member 20 and the vibration plate member 30 are not limited to separate members. For example, an SOI (Silicon on Insulator) substrate can be used to integrally form the individual channel member 20 and the vibration plate member 30 with the same member. That is, an SOI substrate in which a silicon oxide film, a silicon layer, and a silicon oxide film are formed in this order on a silicon substrate is used, the silicon substrate is used as the individual channel member 20, and the silicon oxide film, the silicon layer, and the silicon oxide film are formed. The diaphragm 31 can be formed by In this configuration, the layer structure of the silicon oxide film, the silicon layer, and the silicon oxide film of the SOI substrate becomes the diaphragm member 30 . In this way, the diaphragm member 30 includes those made of the material deposited on the surface of the individual channel member 20 .

共通流路部材50は、2以上の個別供給流路22に通じる複数の共通供給流路支流52と、2以上の個別回収流路23に通じる複数の共通回収流路支流53とを、ノズル11の第2方向Sに交互に隣接して形成している。 The common channel member 50 connects a plurality of common supply channel branches 52 leading to the two or more individual supply channels 22 and a plurality of common recovery channel branches 53 leading to the two or more individual recovery channels 23 to the nozzles 11 . are alternately formed adjacent to each other in the second direction S.

共通流路部材50には、個別供給流路22の供給側開口32と共通供給流路支流52を通じる供給口54となる貫通孔と、個別回収流路23の回収側開口33と共通回収流路支流53を通じる回収口55となる貫通孔が形成されている。 The common channel member 50 has a through hole that serves as a supply port 54 that communicates with the supply side opening 32 of the individual supply channel 22 and the common supply channel branch 52, and the recovery side opening 33 of the individual recovery channel 23 and the common recovery stream. A through hole is formed as a recovery port 55 through which the channel branch 53 passes.

また、共通流路部材50は、複数の共通供給流路支流52に通じる1又は複数の共通供給流路本流56と、複数の共通回収流路支流53に通じる1又は複数の共通回収流路本流57を形成している。 In addition, the common channel member 50 includes one or more common supply channel main streams 56 leading to the plurality of common supply channel branches 52 and one or more common recovery channel main streams leading to the plurality of common recovery channel branches 53. 57 is formed.

ダンパ部材60は、共通供給流路支流52の供給口54と対面する(対向する)供給側ダンパ62と、共通回収流路支流53の回収口55と対面する(対向する)回収側ダンパ63を有している。 The damper member 60 includes a supply-side damper 62 that faces (opposes) the supply port 54 of the common supply channel branch 52 and a recovery-side damper 63 that faces (opposes) the recovery port 55 of the common recovery channel branch 53 . have.

ここで、共通供給流路支流52及び共通回収流路支流53は、同じ部材である共通流路部材50に交互に並べて配列された溝部を、ダンパ部材60の供給側ダンパ62又は回収側ダンパ63で封止することで構成している。なお、ダンパ部材60のダンパ材料としては、有機溶剤に強い金属薄膜又は無機薄膜を用いることが好ましい。ダンパ部材60の供給側ダンパ62、回収側ダンパ63の部分の厚みは10μm以下が好ましい。 Here, the common supply channel tributary 52 and the common recovery channel tributary 53 are the supply side damper 62 or the recovery side damper 63 of the damper member 60 , the grooves arranged alternately in the common channel member 50 which is the same member. It is configured by sealing with As the damper material for the damper member 60, it is preferable to use a metal thin film or an inorganic thin film that is resistant to organic solvents. The thickness of the supply side damper 62 and the recovery side damper 63 of the damper member 60 is preferably 10 μm or less.

共通供給流路支流52と共通回収流路支流53の内壁面、及び共通供給流路本流56と共通回収流路本流57の内壁面には、流路中を流れる液体(たとえば、インク)に対して内壁面を保護するための保護膜(接液膜とも言う)が形成されている。たとえば、共通供給流路支流52と共通回収流路支流53の内壁面、及び共通供給流路本流56と共通回収流路本流57の内壁面はSi基板が熱処理されることで、表面に酸化シリコン膜が形成される。酸化シリコン膜の上にはインクに対してSi基板の表面を保護するタンタルシリコン酸化膜が形成される。 The inner wall surfaces of the common supply channel branch 52 and the common recovery channel branch 53, and the inner wall surfaces of the common supply channel main stream 56 and the common recovery channel main stream 57, are provided with a material that resists liquid (for example, ink) flowing through the channels. A protective film (also referred to as a wetted film) is formed to protect the inner wall surface. For example, the inner wall surface of the common supply channel branch 52 and the common recovery channel branch 53, and the inner wall surface of the common supply channel main stream 56 and the common recovery channel main stream 57 are heat-treated to form silicon oxide on the surface of the Si substrate. A film is formed. A tantalum silicon oxide film is formed on the silicon oxide film to protect the surface of the Si substrate against ink.

次に、前述した液体吐出ヘッド1に、ラウンド部を設けた実施形態について説明する。
図11は、図4から図10を参照して説明した液体吐出ヘッドの流路部分に形成したラウンド部の一例を模式的に表す斜視図である。
図12は、同液体吐出ヘッドの流路部分に形成したラウンド部の一例を模式的に表す断面図である。
図13は、同液体吐出ヘッドの流路部分に形成したラウンド部の一例を模式的に表す平面図である。
Next, an embodiment in which the liquid ejection head 1 described above is provided with a round portion will be described.
FIG. 11 is a perspective view schematically showing an example of the round portion formed in the flow path portion of the liquid ejection head described with reference to FIGS. 4 to 10. FIG.
FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing an example of the round portion formed in the flow path portion of the liquid ejection head.
FIG. 13 is a plan view schematically showing an example of a round portion formed in the flow path portion of the liquid ejection head.

共通供給流路支流52の側面と底面との間の角部(「側面と底面との各部」ともいう)、および、共通回収流路支流53の側面と底面との間の角部にはラウンド部70が形成されている。なお、図12に示す流路部分のように、流路の内壁面に保護膜81が形成されている場合には、保護膜81を含めてラウンド部70が形成されている。 The corners between the side and bottom surfaces of the common supply channel branch 52 (also referred to as “side and bottom portions”) and the corners between the side and bottom surfaces of the common recovery channel branch 53 are rounded. A portion 70 is formed. When the protective film 81 is formed on the inner wall surface of the flow channel as in the flow channel portion shown in FIG. 12 , the round portion 70 is formed including the protective film 81 .

ここで、各部は、例えば、二つの面によるなす角が形成される部分とする。または、各部は、例えば、二つの面が交差する交線が形成される部分とする。
従って、共通供給流路支流52の側面と底面との各部にラウンド部70が形成されることにより、側面と底面とが交差する部分は、曲面となる。また、側面と底面とによるなす角がなくなる。
Here, each portion is a portion where an angle formed by two surfaces is formed, for example. Alternatively, each part is, for example, a part where a line of intersection where two planes intersect is formed.
Therefore, by forming the round portions 70 at the respective portions of the side surface and the bottom surface of the common supply channel branch 52, the portion where the side surface and the bottom surface intersect becomes a curved surface. Also, the angle formed by the side surface and the bottom surface is eliminated.

ラウンド部70は共通供給流路支流52と共通回収流路支流53の液体の流れ方向(図11に示す矢印Aまたは矢印Bの方向)に沿った、側面と底面との間の角部に形成されている。
また、図13に示すように、共通供給流路本流56と共通回収流路本流57にも液体の流れ方向(図13に示す矢印Cまたは矢印Dの方向)に沿った、側面と底面との間の角部にラウンド部70が形成されている。
The round portion 70 is formed at the corner between the side surface and the bottom surface along the liquid flow direction of the common supply channel branch 52 and the common recovery channel branch 53 (direction of arrow A or arrow B shown in FIG. 11). It is
In addition, as shown in FIG. 13, the common supply channel main stream 56 and the common recovery channel main stream 57 also have side and bottom surfaces along the liquid flow direction (direction of arrow C or arrow D shown in FIG. 13). Rounded portions 70 are formed at the corners between them.

以下に、ラウンド部を設けた液体吐出ヘッドの流路部分の一例(図11から図13)を変形した他の例を説明する。複数の変形例は、その一つまたは複数を組み合わせてもよい。 Other examples obtained by modifying one example of the flow path portion of the liquid ejection head (FIGS. 11 to 13) provided with round portions will be described below. A plurality of variations may be combined one or more.

[変形例1]
図14は、ラウンド部を設けた流路部分の他の例(変形例1)を模式的に表す断面図である。
共通供給流路支流52と共通回収流路支流53の底面は側面に対して表面が粗く形成されている(図14では、粗い表面83の部分)。これにより保護膜が共通供給流路支流52と共通回収流路支流53の底面がより密着して形成される。なお、図14では、流路の底面部分の表面の粗さを示すため、図12で示した保護膜81を省略している。
このようにすると、例えば、保護膜81の密着性が向上するため、保護膜81が底面から剥がれるなどによりラウンド部70の形状が変形することを避けることができる。
[Modification 1]
FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing another example (Modification 1) of the channel portion provided with the round portion.
The bottom surfaces of the common supply channel branch 52 and the common recovery channel branch 53 are formed to have a rough surface with respect to the side surface (rough surface 83 portion in FIG. 14). As a result, the protective film is formed so that the bottom surfaces of the common supply channel branch 52 and the common recovery channel branch 53 are in closer contact with each other. Note that FIG. 14 omits the protective film 81 shown in FIG. 12 in order to show the surface roughness of the bottom portion of the channel.
By doing so, for example, since the adhesion of the protective film 81 is improved, it is possible to avoid deformation of the round portion 70 due to peeling of the protective film 81 from the bottom surface.

[変形例2]
図15は、ラウンド部を設けた流路部分の他の例(変形例2)を模式的に表す断面図である。
共通供給流路支流52と共通回収流路支流53の底面と反対側の上面はダンパ部材60で構成されている。ダンパ部材60は接着剤85で共通流路部材50に接合されている。共通供給流路支流52と共通回収流路支流53の開口縁には段差(凹部87)が形成される。これにより、ダンパ部材60を接合する際の接着剤が凹部87に流れ込み、共通供給流路支流52と共通回収流路支流53の底面まで接着剤85が流れ込むのを抑制する。
このようにすると、例えば、接着剤85が流れ込むことによってラウンド部70の形状が変形することを避けることができる。
[Modification 2]
FIG. 15 is a cross-sectional view schematically showing another example (Modification 2) of the channel portion provided with the round portion.
A damper member 60 is provided on the upper surface of the common supply channel branch 52 and the common recovery channel branch 53 on the side opposite to the bottom surface. The damper member 60 is joined to the common channel member 50 with an adhesive 85 . A step (recessed portion 87) is formed at the opening edges of the common supply channel branch 52 and the common recovery channel branch 53. As shown in FIG. As a result, the adhesive used when joining the damper member 60 flows into the recess 87 , thereby suppressing the adhesive 85 from flowing to the bottom surfaces of the common supply channel branch 52 and the common recovery channel branch 53 .
By doing so, for example, it is possible to avoid deformation of the round portion 70 due to the adhesive 85 flowing thereinto.

[変形例3]
図16は、ラウンド部を設けた流路部分の他の例(変形例3)を模式的に表す断面図である。
共通供給流路支流52に形成された供給口54と共通回収流路支流53の底面に形成された回収口55の周縁は盛り上がっており、先端が尖った突起体89が形成されてる。この突起体は供給口54と回収口55の周縁を囲んで構成されている。これにより、共通供給流路支流52と共通回収流路支流53内の気泡が突起体89に接触することで、気泡がより小さな気泡に分割され、共通供給流路支流52と共通回収流路支流53内から気泡が排出されやすくなる。なお、図16では、供給口54および回収口55の周縁に形成された突起体89を示すため、図12で示した保護膜81を省略している。
[Modification 3]
FIG. 16 is a cross-sectional view schematically showing another example (Modification 3) of the channel portion provided with the round portion.
The periphery of the supply port 54 formed in the common supply channel branch 52 and the recovery port 55 formed in the bottom surface of the common recovery channel branch 53 is raised, and a projecting body 89 having a sharp tip is formed. The protrusion surrounds the periphery of the supply port 54 and the recovery port 55 . As a result, the bubbles in the common supply channel branch 52 and the common recovery channel branch 53 come into contact with the projections 89, and the bubbles are divided into smaller bubbles, and the common supply channel branch 52 and the common recovery channel branch Air bubbles are easily discharged from inside 53 . 16, the protective film 81 shown in FIG. 12 is omitted in order to show the projections 89 formed on the periphery of the supply port 54 and the recovery port 55. As shown in FIG.

[変形例4]
図17は、ラウンド部を設けた流路部分の他の例(変形例4)を模式的に表す平面図である。
共通供給流路支流52に形成された供給口54と共通回収流路支流53の底面に形成された回収口55は、ラウンド部70が設けられていない領域に形成されている。これにより、1つの共通供給流路支流52に設けられている全ての供給口54の貫通孔の長さが同じになり、長さに起因する流体抵抗値が一定になる。同様に、共通回収流路支流53に設けられている全ての回収口55の貫通孔の長さが同じになり、長さに起因する流体抵抗値が一定になる。
[Modification 4]
FIG. 17 is a plan view schematically showing another example (Modification 4) of the channel portion provided with the round portion.
The supply port 54 formed in the common supply channel branch 52 and the recovery port 55 formed in the bottom surface of the common recovery channel branch 53 are formed in a region where the round portion 70 is not provided. As a result, the through-holes of all the supply ports 54 provided in one common supply channel branch 52 have the same length, and the fluid resistance value due to the length becomes constant. Similarly, the through holes of all the recovery ports 55 provided in the common recovery channel branch 53 have the same length, and the fluid resistance value resulting from the length becomes constant.

[ヘッドモジュール]
次に、本発明に係るヘッドモジュールの一例について図18及び図19を参照して説明する。図18は同ヘッドモジュールの分解斜視説明図、図19は同ヘッドモジュールのノズル面側から見た分解斜視説明図である。
[Head module]
Next, an example of the head module according to the present invention will be described with reference to FIGS. 18 and 19. FIG. 18 is an exploded perspective view of the head module, and FIG. 19 is an exploded perspective view of the head module viewed from the nozzle surface side.

ヘッドモジュール100は、液体を吐出する液体吐出ヘッドである複数の液体吐出ヘッド1と、複数の液体吐出ヘッド1を保持するベース部材103と、複数の液体吐出ヘッド1のノズルカバーとなるカバー部材113とを備えている。 The head module 100 includes a plurality of liquid ejection heads 1 that eject liquid, a base member 103 that holds the plurality of liquid ejection heads 1 , and a cover member 113 that serves as a nozzle cover for the plurality of liquid ejection heads 1 . and

また、ヘッドモジュール100は、放熱部材104と、複数のヘッドに対して液体を供給する流路を形成しているマニホールド105と、フレキシブル配線部材101と接続するプリント基板(PCB)106と、モジュールケース107とを備えている。 The head module 100 also includes a heat dissipation member 104, a manifold 105 forming a flow path for supplying liquid to a plurality of heads, a printed circuit board (PCB) 106 connected to the flexible wiring member 101, and a module case. 107.

[液体カートリッジおよび液体吐出装置]
次に、本発明にかかる液体カートリッジとこれを備えた液体吐出装置の実施の形態について説明するが、以下においては、液体カートリッジと液体吐出装置として、インクを用いたインクカートリッジとインクジェット記録装置について説明する。
[Liquid cartridge and liquid ejection device]
Next, an embodiment of a liquid cartridge and a liquid ejecting apparatus having the liquid cartridge according to the present invention will be described. Below, an ink cartridge using ink and an inkjet recording apparatus will be described as the liquid cartridge and the liquid ejecting apparatus. do.

図20は本発明に係るインクジェット記録装置の一例の斜視図、図21は同インクジェット記録装置の一例の側断面図であり、図示のインクジェット記録装置90は、装置本体の内部に、走査方向に移動可能なキャリッジ98とこのキャリッジ98に搭載された前述した液体吐出ヘッド1(または、図1および図2の液体吐出ヘッド1aとしてもよい)およびこの液体吐出ヘッド1にインクを供給するためのインクカートリッジ99などで構成された印字機構部91などを収納し、装置本体の下方には、多数枚の用紙92が積載可能な給紙カセット(或いは給紙トレイでもよい)93が前方側から抜き差し自在に装着されている。 FIG. 20 is a perspective view of an example of an ink jet recording apparatus according to the present invention, and FIG. 21 is a side sectional view of an example of the same ink jet recording apparatus. possible carriage 98, the above-described liquid ejection head 1 mounted on this carriage 98 (or the liquid ejection head 1a in FIGS. 1 and 2 may be used), and an ink cartridge for supplying ink to this liquid ejection head 1. A paper feed cassette (or a paper feed tray) 93 that can hold a large number of sheets of paper 92 can be freely inserted and removed from the front side. is installed.

また、インクジェット記録装置90は、用紙92を手差しで給紙するために開かれる手差しトレイ94を有しており、給紙カセット93或いは手差しトレイ94から給送される用紙92を取り込み、印字機構部91によって用紙92に所要の画像を記録した後、画像が記録された用紙92を後面側に装着された排紙トレイ95に排出する。 The inkjet recording apparatus 90 also has a manual feed tray 94 that can be opened to manually feed the paper 92, and takes in the paper 92 fed from the paper feed cassette 93 or the manual feed tray 94, After a desired image is recorded on the paper 92 by means of 91, the paper 92 on which the image is recorded is discharged to a paper discharge tray 95 mounted on the rear side.

印字機構部91は、図示しない左右の側板に横架されたガイド部材である主ガイドロッド96と従ガイドロッド97およびキャリッジ98を主走査方向に沿って摺動自在に保持しているが、キャリッジ98においては、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)およびブラック(K)の各色のインク滴を吐出する液体吐出ヘッド1が、その複数のインク吐出口(ノズル)が主走査方向と交差する方向となるように配列されており、これらの液体吐出ヘッド1は、インク滴吐出方向が下向きとなるように装着されている。また、キャリッジ98には、液体吐出ヘッド1に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ99が交換可能に装着されている。 The printing mechanism unit 91 holds a main guide rod 96, a sub guide rod 97, and a carriage 98, which are guide members horizontally mounted on left and right side plates (not shown), so as to be slidable along the main scanning direction. In 98, a liquid ejection head 1 for ejecting ink droplets of respective colors of yellow (Y), cyan (C), magenta (M) and black (K) has a plurality of ink ejection openings (nozzles) extending in the main scanning direction. These liquid ejection heads 1 are mounted so that the ink droplet ejection direction is downward. In addition, each ink cartridge 99 for supplying ink of each color to the liquid ejection head 1 is exchangeably mounted on the carriage 98 .

インクカートリッジ99は、上方に大気に連通する大気口、下方には液体吐出ヘッド1にインクを供給するための供給口がそれぞれ設けられており、内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛細管力によって液体吐出ヘッド1に供給されるインクを僅かな負圧に維持している。なお、本実施の形態では、液体吐出ヘッド1としては、各色のものを使用しているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する1個の液出ヘッドを用いてもよい。 The ink cartridge 99 has an air port communicating with the atmosphere at the top and a supply port at the bottom for supplying ink to the liquid ejection head 1, and has a porous body filled with ink inside. The ink supplied to the liquid ejection head 1 is maintained at a slight negative pressure by the capillary force of the porous body. In this embodiment, the liquid ejection heads 1 of each color are used, but one liquid ejection head having nozzles for ejecting ink droplets of each color may be used.

ここで、キャリッジ98は、後方側(用紙搬送方向下流側)を主ガイドロッド96に摺動自在に嵌装し、前方側(用紙搬送方向上流側)が従ガイドロッド97に摺動自在に載置されている。そして、このキャリッジ98を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ191によって回転駆動される駆動プーリ192と従動プーリ193との間にタイミングベルト194を張架し、このタイミングベルト194をキャリッジ98に固定しており、主走査モータ191の正逆回転によってキャリッジ98が往復駆動される。 The carriage 98 has its rear side (downstream side in the paper transport direction) slidably fitted on the main guide rod 96 and its front side (upstream side in the paper transport direction) slidably mounted on the secondary guide rod 97 . are placed. In order to move and scan the carriage 98 in the main scanning direction, a timing belt 194 is stretched between a driving pulley 192 and a driven pulley 193 which are rotationally driven by a main scanning motor 191 . , and the forward and reverse rotation of the main scanning motor 191 reciprocates the carriage 98 .

一方、インクジェット記録装置90には、給紙カセット93にセットされた用紙92を分離給送する給紙ローラ195およびフリクションパッド196と、用紙92を案内するガイド部材197と、給紙された用紙92を反転させて搬送する搬送ローラ198と、この搬送ローラ198の周面に押し付けられる搬送コロ199および搬送ローラ198からの用紙92の送り出し角度を規定する先端コロ110が設けられている。なお、搬送ローラ198は、図示しない副走査モータによってギア列を介して回転駆動される。 On the other hand, the inkjet recording apparatus 90 includes a paper feed roller 195 and a friction pad 196 for separating and feeding the paper 92 set in the paper feed cassette 93, a guide member 197 for guiding the paper 92, and the paper 92 that has been fed. a conveying roller 198 that inverts and conveys the paper, a conveying roller 199 that is pressed against the peripheral surface of the conveying roller 198 , and a tip roller 110 that defines the delivery angle of the paper 92 from the conveying roller 198 . The conveying roller 198 is rotationally driven by a sub-scanning motor (not shown) via a gear train.

そして、キャリッジ98の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ198から送り出された用紙92を液体吐出ヘッド1の下方側で案内するための用紙ガイド部材である印写受け部材111が設けられている。この印写受け部材111の用紙搬送方向下流側には、用紙92を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ112と拍車118が設けられており、さらに用紙92を排紙トレイ95に送り出すための排紙ローラ114と拍車115および排紙経路を形成するガイド部材116,117が配設されている。 A print receiving member 111 is provided as a paper guide member for guiding the paper 92 fed from the conveying roller 198 below the liquid discharge head 1 so as to correspond to the moving range of the carriage 98 in the main scanning direction. ing. A conveying roller 112 and a spur 118 are provided on the downstream side of the print receiving member 111 in the sheet conveying direction. Discharge rollers 114 and spurs 115 for sending out the sheets, and guide members 116 and 117 forming a discharge path are provided.

以上のように構成されたインクジェット記録装置90における記録時には、キャリッジ98を移動させながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド1を駆動することによって、停止している用紙92にインクを吐出して1行分を記録し、その後、用紙92を所定量だけ搬送した後、次の行の記録を行う。記録終了信号または用紙92の後端が記録領域に到達した信号を受けることによって、記録動作を終了して用紙92を排出する。 During recording in the ink jet recording apparatus 90 configured as described above, the carriage 98 is moved and the liquid discharge head 1 is driven in accordance with an image signal to discharge ink onto the paper 92 which is at a standstill for one line. After that, the paper 92 is conveyed by a predetermined amount, and then the next line is recorded. Upon receiving a recording end signal or a signal indicating that the trailing edge of the paper 92 has reached the recording area, the recording operation is terminated and the paper 92 is discharged.

また、キャリッジ98の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、液体吐出ヘッド1の吐出不良を回復するための回復装置117が配置されている(図20参照)。この回復装置117は、キャップ手段と吸引手段およびクリーニング手段を有している。キャリッジ98は、印字待機中には、この回復装置117側に移動してキャッピン手段によって液体吐出ヘッド1をキャッピングして吐出口部を湿潤状態に保つことによって、インク乾燥による吐出不良の発生を防止する。また、記録途中などに記録と関係ないインクを吐出することによって、全ての吐出口のインクの粘度を一定に保ち、安定した吐出状態を維持する。 In addition, a recovery device 117 for recovering ejection failures of the liquid ejection head 1 is arranged at a position outside the recording area on the right end side in the moving direction of the carriage 98 (see FIG. 20). This recovery device 117 has cap means, suction means and cleaning means. During standby for printing, the carriage 98 moves to the side of the recovery device 117 and caps the liquid ejection head 1 by the capping means to keep the ejection openings in a wet state, thereby preventing ejection failures due to ink drying. do. In addition, by ejecting ink unrelated to printing during printing, etc., the viscosity of the ink in all the ejection ports is kept constant, and a stable ejection state is maintained.

また、吐出不良が発生した場合などには、キャッピング手段によって液体吐出ヘッド1の吐出出口(ノズル)を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクと共に気泡などを吸出し、吐出口面に付着したインクやゴミなどは、クリーニング手段によって除去されて吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜(不図示)に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。 In the event of an ejection failure, the ejection openings (nozzles) of the liquid ejection head 1 are sealed by capping means, and air bubbles and the like are sucked out from the ejection openings together with the ink through the tubes by the suction means, and adhered to the ejection opening surface. Ink, dust, and the like are removed by the cleaning means to recover the ejection failure. Also, the sucked ink is discharged to a waste ink reservoir (not shown) provided at the bottom of the main body, and is absorbed and held by an ink absorber inside the waste ink reservoir.

このように、本実施の形態にかかるインクジェット記録装置90においては、前述した液体吐出ヘッド1を搭載しているため、安定したインク吐出特性が得られ、画像品質が高められる。 As described above, since the ink jet recording apparatus 90 according to the present embodiment is equipped with the above-described liquid ejection head 1, stable ink ejection characteristics can be obtained, and image quality can be improved.

なお、以上はインクジェット記録装置90に液体吐出ヘッド1を使用した場合について説明したが、インク以外の液滴、例えば、パターニング用の液体レジストを吐出する装置に液体吐出ヘッド1を適用してもよい。 Although the case where the liquid ejection head 1 is used in the inkjet recording apparatus 90 has been described above, the liquid ejection head 1 may be applied to an apparatus that ejects liquid droplets other than ink, such as liquid resist for patterning. .

以上の説明で明らかなように、本実施の形態によれば、液体吐出ヘッド1の気泡排出性を高めて液滴の不吐出や吐出速度の低下を防ぐことができ、この液体吐出ヘッド1を備えるインクカートリッジ99およびインクジェット記録装置90によって高品質の画像を安定的に得ることができるという効果が得られる。 As is clear from the above description, according to the present embodiment, it is possible to improve the air bubble discharge performance of the liquid ejection head 1 and prevent non-ejection of liquid droplets and a decrease in the ejection speed. The ink cartridge 99 and the ink jet recording device 90 provided provide an effect that high-quality images can be stably obtained.

[液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置]
次に、本発明にかかる液体吐出ヘッドとこれを備えた液体吐出装置の実施の形態を図22から図25に基づいて以下に説明するが、図22は本発明にかかる液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置要部の一例の平面図、図23は同液体吐出装置要部の一例の側面図である。
[Liquid Ejection Head and Liquid Ejection Apparatus]
Next, an embodiment of a liquid ejection head according to the present invention and a liquid ejection apparatus provided with the same will be described below based on FIGS. 22 to 25. FIG. FIG. 23 is a plan view of an example of a main part of the liquid ejecting apparatus, and FIG. 23 is a side view of an example of the main part of the same liquid ejecting apparatus.

本実施の形態にかかる液体吐出装置は、シリアル型の装置であって、この装置においては、主走査移動機構493によってキャリッジ403が主走査方向に往復移動する。ここで、主走査移動機構493は、ガイド部材401、主走査モータ405、タイミングベルト408などを備えている。また、ガイド部材402は、左右の側板491A,491Bに架け渡されてキャリッジ403を移動可能に保持している。そして、主走査モータ405によって、駆動プーリ406と従動プーリ407との間に架け渡されたタイミングベルト408を介してキャリッジ403が主走査方向に往復移動する。 The liquid ejection apparatus according to this embodiment is a serial type apparatus, and in this apparatus, a main scanning movement mechanism 493 reciprocates the carriage 403 in the main scanning direction. Here, the main scanning movement mechanism 493 includes a guide member 401, a main scanning motor 405, a timing belt 408, and the like. The guide member 402 is bridged between the left and right side plates 491A and 491B to movably hold the carriage 403. As shown in FIG. A main scanning motor 405 reciprocates a carriage 403 in the main scanning direction via a timing belt 408 stretched between a drive pulley 406 and a driven pulley 407 .

上記キャリッジ403には、本発明にかかる液体吐出ヘッド404およびヘッドタンク441を一体化して成る液体吐出ユニット440が搭載されている。液体吐出ヘッド404は、例えば、前述した液体吐出ヘッド1または液体吐出ヘッド1aを用いるとよい。この液体吐出ユニット440に設けられた液体吐出ヘッド404は、例えば、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色の液体を吐出する。また、この液体吐出ヘッド404は、複数のノズルから成るノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配置しており、液滴の吐出方向が下方となる向きに装着されている。 The carriage 403 is equipped with a liquid ejection unit 440 that integrates a liquid ejection head 404 and a head tank 441 according to the present invention. For the liquid ejection head 404, for example, the liquid ejection head 1 or the liquid ejection head 1a described above may be used. The liquid ejection head 404 provided in the liquid ejection unit 440 ejects liquids of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K), for example. Further, the liquid ejection head 404 has a nozzle array composed of a plurality of nozzles arranged in a sub-scanning direction perpendicular to the main scanning direction, and is mounted so that the droplet ejection direction is downward.

液体吐出ヘッド404の外部に貯留されている液体を当該液体吐出ヘッド404に供給するための供給機構494によって、ヘッドタンク441には、液体カートリッジ450に貯留されている液体が供給される。 The liquid stored in the liquid cartridge 450 is supplied to the head tank 441 by the supply mechanism 494 for supplying the liquid stored outside the liquid ejection head 404 to the liquid ejection head 404 .

前記供給機構494は、液体カートリッジ450を装着する充填部であるカートリッジホルダ451、チューブ456、送液ポンプを含む送液ユニット452などで構成されている。液体カートリッジ450は、カートリッジホルダ451に着脱可能に装着されている。そして、ヘッドタンク441には、チューブ456を介して送液ユニット452によって液体カートリッジ450から液体が供給される。 The supply mechanism 494 is composed of a cartridge holder 451 which is a filling portion for mounting the liquid cartridge 450, a tube 456, a liquid feeding unit 452 including a liquid feeding pump, and the like. The liquid cartridge 450 is detachably attached to the cartridge holder 451 . The head tank 441 is supplied with the liquid from the liquid cartridge 450 by the liquid feeding unit 452 via the tube 456 .

また、本実施の形態にかかる液体吐出装置は、記録媒体である用紙410を搬送するための搬送機構495を備えており、この搬送機構495は、搬送手段である搬送ベルト412、該搬送ベルト412を駆動するための副走査モータ416を備えている。 Further, the liquid ejection apparatus according to this embodiment includes a transport mechanism 495 for transporting the paper 410 as a recording medium. A sub-scanning motor 416 is provided for driving the .

上記搬送ベルト412は、用紙410を吸着して液体吐出ヘッド404に対向する位置で用紙410を搬送する。この搬送ベルト412は、無端状ベルトであって、搬送ローラ413とテンションローラ414との間に架け渡されている。なお、この搬送ベルト412による用紙410の吸着は、静電吸着、エアー吸着などによって行うことができる。 The transport belt 412 attracts the paper 410 and transports the paper 410 at a position facing the liquid ejection head 404 . The conveying belt 412 is an endless belt and stretched between a conveying roller 413 and a tension roller 414 . The sheet 410 can be adsorbed by the transport belt 412 by electrostatic adsorption, air adsorption, or the like.

そして、搬送ベルト412は、副走査モータ416によってタイミングベルト417およびタイミングプーリ418を介して搬送ローラ413が回転駆動されることによって副走査方向に周回移動する。 The conveying belt 412 rotates in the sub-scanning direction as the conveying roller 413 is rotationally driven by the sub-scanning motor 416 via the timing belt 417 and the timing pulley 418 .

さらに、キャリッジ403の主走査方向の一方側であって、搬送ベルト412の側方には、液体吐出ヘッド404の維持回復を行うための維持回復機構420が配置されている。この維持回復機構420は、例えば液体吐出ヘッド404のノズル面(ノズルが形成されている面)をキャッピングするキャップ部材421、ノズル面を払拭するワイパ部材422などで構成されている。 Further, on one side of the carriage 403 in the main scanning direction and on the side of the transport belt 412, a maintenance/recovery mechanism 420 for performing maintenance/recovery of the liquid ejection head 404 is arranged. The maintenance/recovery mechanism 420 is composed of, for example, a cap member 421 for capping the nozzle surface (surface on which nozzles are formed) of the liquid ejection head 404, a wiper member 422 for wiping the nozzle surface, and the like.

主走査移動機構493、供給機構494,維持回復機構420および搬送機構495は、側板491A,491B、背板491Cを含む筐体に取り付けられている。 The main scanning movement mechanism 493, supply mechanism 494, maintenance/recovery mechanism 420 and transport mechanism 495 are attached to a housing including side plates 491A and 491B and a back plate 491C.

以上のように構成された液体吐出装置においては、用紙410が搬送ベルト412上に給紙されて吸着され、搬送ベルト412の周回移動によって用紙410が副走査方向に搬送される。 In the liquid ejecting apparatus configured as described above, the paper 410 is fed onto the transport belt 412 and attracted thereto, and the transport belt 412 is rotated to transport the paper 410 in the sub-scanning direction.

そして、キャリッジ403を主走査方向に移動させながら、画像信号に応じて液体吐出ヘッド404を駆動することによって、停止している用紙410に液体を吐出して画像を形成する。 Then, while moving the carriage 403 in the main scanning direction, the liquid ejection head 404 is driven according to the image signal, thereby ejecting the liquid onto the stationary paper 410 to form an image.

このように、本実施の形態にかかる液体吐出装置は、本発明にかかる液体吐出ヘッド404を備えているため、高質画像を安定して形成することができる。 As described above, since the liquid ejection apparatus according to this embodiment includes the liquid ejection head 404 according to the present invention, it is possible to stably form a high-quality image.

次に、本発明にかかる液体吐出ユニットの他の実施形態を図24に基づいて以下に説明する。 Next, another embodiment of the liquid ejection unit according to the present invention will be described below with reference to FIG.

図24は本実施の形態にかかる液体吐出ユニットの一例の正面図であり、図示の液体吐出ユニット440は、前記液体吐出装置を構成している部材のうち、側板491A,491Bおよび背板491Cで構成される筐体部分と、主走査移動機構493と、キャリッジ403および液体吐出ヘッド404によって構成されている。なお、この液体吐出ユニット440の例えば側板491Bに、前記維持回復機構420と供給機構494の少なくとも1つをさらに取り付けてもよい。 FIG. 24 is a front view of an example of a liquid ejection unit according to this embodiment, and the illustrated liquid ejection unit 440 is composed of side plates 491A and 491B and a back plate 491C among the members constituting the liquid ejection device. The main scanning movement mechanism 493, the carriage 403, and the liquid ejection head 404 are configured. At least one of the maintenance/restoration mechanism 420 and the supply mechanism 494 may be further attached to the side plate 491B of the liquid ejection unit 440, for example.

また、本発明にかかる液体吐出ユニットのさらに別形態を図25に基づいて以下に説明する。 Further, another form of the liquid ejection unit according to the present invention will be described below with reference to FIG.

図25は本実施の形態にかかる液体吐出ユニットの他の例の正面図であり、図示の液体吐出ユニット440は、流路部品444が取り付けられた液体吐出ヘッド404と、流路部品444に接続されたチューブ456によって構成されている。なお、流路部品444は、カバー442の内部に配置されている。ここで、流路部品444に代えてヘッドタンク441を含むこともできる。また、流路部品444に上部には、液体吐出ヘッド404と電気的接続を行うためのコネクタ443が設けられている。 FIG. 25 is a front view of another example of the liquid ejection unit according to the present embodiment, and the illustrated liquid ejection unit 440 is connected to the liquid ejection head 404 to which the channel component 444 is attached and the channel component 444. It is configured by a tube 456 that is Note that the channel component 444 is arranged inside the cover 442 . Here, a head tank 441 can be included in place of the channel component 444 . A connector 443 for electrical connection with the liquid ejection head 404 is provided on the upper portion of the channel component 444 .

なお、本発明にかかる液体吐出装置は、液体吐出ヘッド404または液体吐出ユニット440を備え、液体吐出ヘッド404を駆動して液体を吐出させる装置であり、これには、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能である装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。また、この液体吐出装置には、液体が付着可能なものの給送、搬送、排出にかかる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含まれる。 Note that the liquid ejection apparatus according to the present invention is an apparatus that includes the liquid ejection head 404 or the liquid ejection unit 440 and drives the liquid ejection head 404 to eject liquid. It includes not only devices capable of ejecting liquid, but also devices ejecting liquid into air or into liquid. The liquid ejecting apparatus also includes means for feeding, conveying, and discharging an object to which liquid can adhere, as well as a pretreatment apparatus and a posttreatment apparatus.

例えば、液体吐出装置として、インクを吐出して用紙に画像を形成する画像形成装置、立体造形物(三次元造形物)を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出する立体造形装置(三次元造形装置)も含まれる。 For example, as a liquid ejection device, an image forming device that ejects ink to form an image on a sheet of paper; Also includes a three-dimensional modeling apparatus (three-dimensional modeling apparatus) that ejects.

また、液体吐出装置は、吐出する液体によって文字や図形などの有意な画像が可視化されるものに限定されることはない。例えば、それ自体意味を持たないパターンなどを形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。 Further, the liquid ejecting apparatus is not limited to one that visualizes significant images such as characters and graphics by ejecting liquid. For example, it includes those that form patterns that have no meaning per se, and those that form three-dimensional images.

前記「液体が付着するもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、液体が付着して固着するもの、液体が付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層(粉末層)、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。 The aforementioned "object to which a liquid adheres" means an object to which a liquid can adhere at least temporarily, such as an object to which the liquid adheres and adheres, an object to which the liquid adheres and penetrates, and the like. Specific examples include media such as recording media such as paper, recording paper, recording paper, film, and cloth, electronic components such as electronic substrates and piezoelectric elements, powder layers (powder layers), organ models, and test cells. Yes, and unless otherwise specified, includes anything that has liquid on it.

また、「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス、壁紙や床材などの建材、衣料用のテキスタイルなど、液体が一時的でも付着可能であればよい。 In addition, the materials of "things to which liquids can adhere" include paper, threads, fibers, fabrics, leather, metals, plastics, glass, wood, ceramics, building materials such as wallpaper and flooring, and textiles for clothing. Any adhesive may be used as long as it can be adhered even temporarily.

また、「液体」には、インク、処理液、DNA試料、レジスト、パターン材料、結着剤、造形液、または、アミノ酸、たんぱく室、カルシウムを含む溶液および分散液なども含まれる。 The "liquid" also includes inks, treatment liquids, DNA samples, resists, pattern materials, binders, modeling liquids, or solutions and dispersions containing amino acids, protein chambers, and calcium.

また、液体吐出装置は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置に限定されるものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。 Further, the liquid ejecting apparatus is not limited to an apparatus in which a liquid ejecting head and an object to which liquid can adhere are moved relative to each other. Specific examples include a serial type apparatus in which the liquid ejection head is moved and a line type apparatus in which the liquid ejection head is not moved.

また、液体吐出装置としては、他にも用紙の表面を改質などの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。 In addition, as a liquid ejection device, there are other processing liquid coating devices that eject processing liquid onto paper to apply processing liquid to the surface of paper for the purpose of modifying the surface of paper, and dispersion of raw materials in a solution. There is an injection granulator that granulates fine particles of the raw material by injecting the prepared composition liquid through a nozzle.

液体吐出ユニットとは、液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体である。例えば、液体吐出ユニットは、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、主走査移動機構の構成の少なくとも1つを液滴吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。 A liquid ejection unit is a liquid ejection head integrated with functional parts and mechanisms, and is a collection of parts related to ejection of liquid. For example, the liquid ejection unit includes a combination of at least one of a head tank, a carriage, a supply mechanism, a maintenance/recovery mechanism, and a main scanning movement mechanism with a droplet ejection head.

ここで「一体化」とは、例えば、液体吐出ヘッドと機能部品、機構が締結、接着、係合などによって互いに固定されているもの、一方が他方に対して移動可能に保持されているものが含まれる。また、液体吐出ヘッドと機能部品、機構が互いに着脱可能に構成されていてもよい。 Here, "integration" means, for example, that the liquid ejection head and functional parts or mechanisms are fixed to each other by fastening, adhesion, or engagement, or that one is held movably with respect to the other. included. Also, the liquid ejection head, the functional parts, and the mechanism may be configured to be detachable from each other.

例えば、液体吐出ヘッドとして、図23に示した液体吐出ユニット440のように、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化しているものがある。また、チューブなどによって互いに接続されて、液体吐出ヘッドとヘッドタンクとが一体化されているものがある。ここで、これらの液体吐出ヘッドのヘッドタンクと液体吐出ヘッドとの間にフィルタを含むユニットを追加することもできる。 For example, as a liquid ejection head, there is one in which a liquid ejection head and a head tank are integrated like a liquid ejection unit 440 shown in FIG. Also, there is a type in which a liquid ejection head and a head tank are integrated by being connected to each other by a tube or the like. Here, it is also possible to add a unit including a filter between the head tank of these liquid ejection heads and the liquid ejection head.

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジとが一体化されているものがある。 Further, there is a liquid ejection unit in which a liquid ejection head and a carriage are integrated.

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドを、走査移動機構の一部を構成するガイド部材に移動可能に保持させて、液体吐出ヘッドと走査移動機構が一体化されているものがある。また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジおよび主走査移動機構が一体化されているものがある。 Further, as a liquid ejection unit, there is one in which the liquid ejection head is movably held by a guide member constituting a part of the scanning movement mechanism, and the liquid ejection head and the scanning movement mechanism are integrated. Further, there is a liquid ejection unit in which a liquid ejection head, a carriage, and a main scanning movement mechanism are integrated.

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドが取り付けられたキャリッジに、維持回復機構の一部であるキャップ部材を固定し、液体吐出ヘッドとキャリッジおよび維持回復機構を一体化したものもある。 Further, as a liquid ejection unit, there is also a liquid ejection head, a carriage, and a maintenance and recovery mechanism integrated by fixing a cap member, which is a part of the maintenance and recovery mechanism, to a carriage to which the liquid ejection head is attached.

また、液体吐出ユニットとして、ヘッドタンク若しくは流路部品が取り付けられた液滴吐出ヘッドにチューブを接続し、液体吐出ヘッドと供給機構を一体化してものがある。 Further, as a liquid ejection unit, there is a liquid ejection head and a supply mechanism integrated by connecting a tube to a droplet ejection head to which a head tank or a channel component is attached.

主走査移動機構には、ガイド部材単体も含まれるものとする。また、供給機構には、チューブ単体、装填部単体も含まれるものとする。 It is assumed that the main scanning movement mechanism also includes a single guide member. In addition, the supply mechanism includes a single tube and a single loading unit.

また、液体吐出ヘッドは、使用する圧力発生手段が限定されるものではない。例えば、圧電アクチュエータ(積層型圧電体素子を使用するものでもよい)以外にも、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極から成る静電アクチュエータなどを使用するものでもよい。 Moreover, the liquid ejection head is not limited to the pressure generating means to be used. For example, in addition to piezoelectric actuators (which may use laminated piezoelectric elements), thermal actuators that use electrothermal conversion elements such as heating resistors, electrostatic actuators that consist of a diaphragm and a counter electrode, etc. It's okay.

なお、以上の説明における「画像形成」、「記録」、「印写」「印刷」、「造形」などの用語は、いずれも同義語とする。 The terms such as "image formation", "recording", "printing", "printing", and "modeling" in the above description are all synonymous.

その他、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲および明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。 In addition, the application of the present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications are possible within the scope of the technical ideas described in the claims, the specification, and the drawings. is of course.

1、1a、404 液体吐出ヘッド
10 ノズル板
11 ノズル
12 圧電体素子
13 振動板
14 加圧液室隔壁
15 加圧液室
16 ノズル孔
17 流体抵抗部
18 共通液室
19 共通液滴供給路
20 個別流路部材
21 圧力室
22 個別供給流路
23 個別回収流路
30 振動板部材
40 圧電素子
50 共通流路部材
52 共通供給流路支流
53 共通回収流路支流
54 供給口
55 回収口
56 共通供給流路本流
57 共通回収流路本流
66 支流液室
68 本流液室
70 ラウンド部
81 保護膜
83 粗い表面
85 接着剤
87 凹部
89 突起体
90 インクジェット記録装置(液体吐出装置)
99 インクカートリッジ(液体カートリッジ)
100 ヘッドモジュール
121 共通電極
122 個別電極
160 アクチュエータ部
201 アクチュエータ基板
202 支持基板
203 ノズル基板
403 キャリッジ
420 維持回復機構
440 液体吐出ユニット
441 ヘッドタンク
450 液体カートリッジ
493 主走査移動機構
494 供給機構
440 液体吐出ユニット
500 印刷装置(液体を吐出する装置)
550 ヘッドユニット
600 液体循環装置
Reference Signs List 1, 1a, 404 liquid ejection head 10 nozzle plate 11 nozzle 12 piezoelectric element 13 vibration plate 14 pressurized liquid chamber partition 15 pressurized liquid chamber 16 nozzle hole 17 fluid resistance section 18 common liquid chamber 19 common droplet supply path 20 individual Channel member 21 Pressure chamber 22 Individual supply channel 23 Individual recovery channel 30 Diaphragm member 40 Piezoelectric element 50 Common channel member 52 Common supply channel branch 53 Common recovery channel branch 54 Supply port 55 Recovery port 56 Common supply flow Path main stream 57 Common recovery path main stream 66 Branch liquid chamber 68 Main stream liquid chamber 70 Round portion 81 Protective film 83 Rough surface 85 Adhesive 87 Concave portion 89 Protrusion 90 Inkjet recording device (liquid ejection device)
99 ink cartridge (liquid cartridge)
REFERENCE SIGNS LIST 100 head module 121 common electrode 122 individual electrode 160 actuator section 201 actuator substrate 202 support substrate 203 nozzle substrate 403 carriage 420 maintenance and recovery mechanism 440 liquid ejection unit 441 head tank 450 liquid cartridge 493 main scanning movement mechanism 494 supply mechanism 440 liquid ejection unit 500 Printer (a device that ejects liquid)
550 head unit 600 liquid circulation device

特開2013-193213号公報JP 2013-193213 A

Claims (16)

液体を吐出する複数のノズルと、
前記複数のノズルに各々連通する複数の圧力室と、
前記複数の圧力室に各々連通する複数の個別供給流路と、
2以上の前記個別供給流路にそれぞれ供給口を介して連通する複数の共通供給流路支流と、
前記複数の共通供給流路支流に連通する共通供給流路本流と、を備え、
前記共通供給流路支流における前記液体の流れ方向に沿って形成された側面と前記共通供給流路支流の底面との間の角部にラウンドが設けられ
前記共通供給流路支流の底面には前記供給口が開口されており、
前記供給口の周縁には周囲より盛り上がっている突起体が形成され、
前記突起体の先端は尖っている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
a plurality of nozzles for ejecting liquid;
a plurality of pressure chambers each communicating with the plurality of nozzles;
a plurality of individual supply flow paths respectively communicating with the plurality of pressure chambers;
a plurality of common supply channel tributaries each communicating with the two or more individual supply channels via supply ports;
a common supply channel main stream communicating with the plurality of common supply channel tributaries;
A round is provided at a corner between a side surface of the common supply channel branch formed along the liquid flow direction and a bottom surface of the common supply channel branch ,
The supply port is opened at the bottom surface of the common supply channel branch,
A protrusion protruding from the periphery is formed on the peripheral edge of the supply port,
The tip of the projection is pointed
A liquid ejection head characterized by:
前記共通供給流路本流の側面と底面との間の角部にラウンドが設けられていることを特徴とする
請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
2. The liquid ejection head according to claim 1, wherein a corner portion between the side surface and the bottom surface of the common supply channel mainstream is rounded.
前記共通供給流路本流と前記複数の共通供給流路支流とが形成されている基材がシリコンから成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。 3. The liquid ejection head according to claim 1, wherein the base material on which the common supply channel main stream and the plurality of common supply channel tributaries are formed is made of silicon. 前記共通供給流路支流の側面と底面には、供給する前記液体に対する保護膜が形成されており、前記保護膜を含めてラウンドが形成されていることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。 4. A protective film against the liquid to be supplied is formed on a side surface and a bottom surface of the branch of the common supply channel, and a round including the protective film is formed. 1. The liquid ejection head according to claim 1. 前記共通供給流路支流の底面の表面粗さが前記共通供給流路支流の側面の表面粗さよりも粗いことを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。 5. The liquid ejection head according to any one of claims 1 to 4, wherein the surface roughness of the bottom surface of the common supply flow path branch is rougher than the surface roughness of the side surface of the common supply flow path branch. 前記共通供給流路支流の底面と対面する壁面はダンパ部材で形成されており、
前記ダンパ部材は前記共通供給流路支流を形成している基材に接着剤で接合されており、
前記共通供給流路支流の前記ダンパ部材側の開口縁には段差が形成されていることを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
A wall surface facing the bottom surface of the common supply channel branch is formed of a damper member,
The damper member is bonded with an adhesive to a base material forming the common supply channel tributary,
6. The liquid ejection head according to any one of claims 1 to 5, wherein a step is formed on an opening edge of the common supply channel branch on the side of the damper member.
前記共通供給流路支流の内部において、前記供給口はラウンド部が形成された領域には設けられていないことを特徴とする請求項1~のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。 7. The liquid ejection head according to any one of claims 1 to 6 , wherein the supply port is not provided in the region where the round portion is formed inside the common supply channel branch. 前記複数の圧力室に各々連通する複数の個別回収流路と、
2以上の前記個別回収流路にそれぞれ回収口を介して連通する複数の共通回収流路支流と、
前記複数の共通回収流路支流に連通する共通回収流路本流と、を備え、
前記共通回収流路支流における前記液体の流れ方向に沿って形成された側面と前記共通回収流路支流の底面との間の角部にラウンドが設けられていることを特徴とする請求項1~のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
a plurality of individual recovery channels communicating with the plurality of pressure chambers;
a plurality of common recovery channel tributaries communicating with the two or more individual recovery channels through recovery ports, respectively;
a common recovery channel main stream communicating with the plurality of common recovery channel tributaries;
1-, characterized in that a corner between a side surface formed along the liquid flow direction in the common recovery channel tributary and a bottom surface of the common recovery channel tributary is rounded. 8. The liquid ejection head according to any one of 7 .
前記共通回収流路本流の側面と底面との間の角部にラウンドが設けられていることを特徴とする請求項に記載の液体吐出ヘッド。 9. The liquid ejection head according to claim 8 , wherein a corner portion between the side surface and the bottom surface of the common recovery channel mainstream is rounded. 前記共通回収流路支流の側面と底面には、前記液体に対する保護膜が形成されており、前記保護膜を含めてラウンドが形成されていることを特徴とする請求項又は請求項に記載の液体吐出ヘッド。 10. The tributary of claim 8 or claim 9 , wherein a protective film against the liquid is formed on the side surface and the bottom surface of the branch of the common recovery channel, and a round including the protective film is formed. liquid ejection head. 液体を吐出する複数のノズルと、
前記複数のノズルに各々連通する複数の圧力室と、
前記複数の圧力室に各々連通する複数の個別供給流路と、
2以上の前記個別供給流路にそれぞれ供給口を介して連通する複数の共通供給流路支流と、
前記複数の共通供給流路支流に連通する共通供給流路本流と、を備え、
前記共通供給流路支流における前記液体の流れ方向に沿って形成された側面と前記共通供給流路支流の底面との間の角部にラウンドが設けられ
前記共通供給流路本流と前記複数の共通供給流路支流とが、単一の基材からなる共通流路部材に設けられている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
a plurality of nozzles for ejecting liquid;
a plurality of pressure chambers each communicating with the plurality of nozzles;
a plurality of individual supply flow paths respectively communicating with the plurality of pressure chambers;
a plurality of common supply channel tributaries each communicating with the two or more individual supply channels via supply ports;
a common supply channel main stream communicating with the plurality of common supply channel tributaries;
A round is provided at a corner between a side surface of the common supply channel branch formed along the liquid flow direction and a bottom surface of the common supply channel branch ,
The common supply channel main stream and the plurality of common supply channel tributaries are provided in a common channel member made of a single base material.
A liquid ejection head characterized by:
請求項1~11のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドが、共通のベース部材に複数取り付けられて成るヘッドモジュール。 A head module comprising a plurality of liquid ejection heads according to any one of claims 1 to 11 attached to a common base member. 液滴を吐出する液体吐出ヘッドと該液体吐出ヘッドに記録液を供給する液体タンクを一体化して成る液体カートリッジにおいて、
前記液体吐出ヘッドが請求項1~11のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドであることを特徴とする液体カートリッジ。
A liquid cartridge in which a liquid ejection head for ejecting droplets and a liquid tank for supplying recording liquid to the liquid ejection head are integrated,
A liquid cartridge, wherein the liquid ejection head is the liquid ejection head according to any one of claims 1 to 11 .
請求項1~11のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドを備えていることを特徴とする液体吐出ユニット。 A liquid ejection unit comprising the liquid ejection head according to any one of claims 1 to 11 . 前記液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留するヘッドタンク、前記液体吐出ヘッドを搭載する液体カートリッジ、前記液体吐出ヘッドに液体を供給する供給機構、前記液体吐出ヘッドの維持回復を行う維持回復機構、前記液体吐出ヘッドを主走査方向に移動させる主走査移動機構の少なくともいずれか1つと前記液体吐出ヘッドとを一体化したことを特徴とする請求項14に記載の液体吐出ユニット。 a head tank for storing the liquid to be supplied to the liquid ejection head, a liquid cartridge for mounting the liquid ejection head, a supply mechanism for supplying the liquid to the liquid ejection head, a maintenance and recovery mechanism for maintaining and recovering the liquid ejection head, 15. A liquid ejection unit according to claim 14 , wherein at least one of main scanning movement mechanisms for moving the liquid ejection head in the main scanning direction is integrated with the liquid ejection head. 請求項1~11のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド、または、請求項14若しくは15に記載の液体吐出ユニットを備えていることを特徴とする液体吐出装置。 A liquid ejection apparatus comprising the liquid ejection head according to any one of claims 1 to 11 or the liquid ejection unit according to claim 14 or 15 .
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