JP7379549B2 - Liquid ejection head and liquid ejection device - Google Patents

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Description

本発明は、吐出口から液体を吐出する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 and a liquid ejection device that eject liquid from ejection ports.

近年、記録装置における記録用途が多岐に渡ってきたことから、高精細かつ高品位な記録の要求が高まっている。記録の更なる高精細化に対しては、複数の吐出口から液体を選択的に吐出可能な液体吐出ヘッドにおいては、吐出口の配置の高密度化が要求されている。また、更なる高品位記録を実現するために、均一な大きさの液滴を吐出することが要求されている。 2. Description of the Related Art In recent years, recording applications for recording apparatuses have become more diverse, and as a result, demands for high-definition and high-quality recording are increasing. In order to achieve higher definition recording, a liquid ejection head capable of selectively ejecting liquid from a plurality of ejection ports is required to have a higher density arrangement of ejection ports. Furthermore, in order to achieve even higher quality recording, it is required to eject droplets of uniform size.

吐出口の配置を高密度化するためには、吐出口まで液体を供給するための液体供給流路も微細化する必要がある。特許文献1には、素子基板へインクを供給するための部材として、ラインヘッドの長尺方向に一体化したシーリングフィルムを用いて、ヘッド支持部材にラミネートした後、レーザで供給開口を加工する方法が記載されている。その後、供給開口を形成したシーリングフィルム上に記録素子基板をマウントするものである。 In order to increase the density of the arrangement of the ejection ports, it is also necessary to miniaturize the liquid supply channel for supplying liquid to the ejection ports. Patent Document 1 describes a method in which a sealing film integrated in the longitudinal direction of a line head is used as a member for supplying ink to an element substrate, and after laminating it on a head support member, a supply opening is formed using a laser. is listed. Thereafter, the recording element substrate is mounted on the sealing film in which the supply opening is formed.

米国特許第7347534号明細書US Patent No. 7347534

しかし特許文献1のような方法は、記録素子基板の支持部材であるシーリングフィルムに供給開口を加工した後に、形成した供給開口に対応するように位置決めを行いながら記録素子基板をシーリングフィルム上にマウントするものである。このような構成では記録素子基板の裏面側の流路とシーリングフィルムの供給開口との位置決め精度の観点から、記録素子基板の裏面側の流路や供給開口のさらなる微細化や高密度化が困難となる。 However, in the method disclosed in Patent Document 1, after forming a supply opening in a sealing film that is a support member for a recording element substrate, the recording element substrate is mounted on the sealing film while being positioned to correspond to the formed supply opening. It is something to do. With such a configuration, it is difficult to further miniaturize or increase the density of the flow channels and supply openings on the back side of the recording element substrate from the viewpoint of positioning accuracy between the flow channels on the back side of the recording element substrate and the supply openings of the sealing film. becomes.

本発明は、記録素子基板の裏面側の流路構成のさらなる微細化や高密度化に対応することが可能な液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a liquid ejection head and a liquid ejection apparatus that can accommodate further miniaturization and higher density of flow path configurations on the back side of a recording element substrate.

そのため本発明の液体吐出ヘッドは、液体を吐出するための吐出口と、前記吐出口に対応して設けられ、前記吐出口から液体を吐出するためのエネルギを発生する素子と、前記素子を内部に備える圧力室と、を備えた複数の素子基板と、前記素子基板の前記吐出口が形成される側の裏面に設けられ、前記圧力室に液体を供給するための供給開口を備え、前記複数の素子基板のそれぞれに設けられた蓋部材と、を備えた液体吐出ヘッドであって、前記素子基板の前記裏面には、前記供給開口から供給された液体を前記圧力室に供給するための供給路が設けられており、前記供給路の一部が前記蓋部材で形成されており、前記液体吐出ヘッドを前記吐出口と対向する側からみたときに、前記蓋部材の外形が、前記素子基板の長手方向における端部側において、前記素子基板の外形よりも内側に位置し、前記蓋部材は、前記圧力室からの液体を回収するための回収開口を更に備え、前記素子基板の前記裏面には、前記素子基板の前記圧力室から回収された液体を前記回収開口に回収するための回収路が更に設けられており、前記回収路の一部が前記蓋部材で形成され、前記蓋部材が、樹脂フィルムであることを特徴とする液体吐出ヘッド。 Therefore, the liquid ejection head of the present invention includes an ejection port for ejecting liquid, an element that is provided corresponding to the ejection port and that generates energy for ejecting the liquid from the ejection port, and an element that is provided internally to eject the liquid. a plurality of element substrates comprising: a plurality of element substrates comprising: a supply opening provided on the back surface of the element substrate on the side where the discharge port is formed for supplying liquid to the pressure chambers; a lid member provided on each of the element substrates, the liquid ejection head comprising a lid member provided on each of the element substrates, the liquid ejection head having a supply hole on the back surface of the element substrate for supplying the liquid supplied from the supply opening to the pressure chamber. A part of the supply path is formed by the lid member, and when the liquid ejection head is viewed from the side facing the ejection port, the outer shape of the lid member is similar to the element substrate. The lid member further includes a recovery opening for recovering liquid from the pressure chamber, and is located on the back side of the element substrate on the end side in the longitudinal direction of the lid member. Further, a recovery path is provided for recovering the liquid recovered from the pressure chamber of the element substrate into the recovery opening, a part of the recovery path is formed by the lid member, and the lid member is , a liquid ejection head characterized by being made of a resin film .

本発明によれば、圧力室における圧力ばらつきが生じるのを抑制することができる液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a liquid ejection head and a liquid ejection device that can suppress pressure variations in pressure chambers.

液体を吐出する液体吐出装置の概略構成を示した図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of a liquid ejection device that ejects liquid. 記録装置に適用される循環経路の第1循環形態を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a first circulation form of a circulation path applied to the recording apparatus. 記録装置に適用される循環経路の第2循環形態を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing a second circulation form of a circulation path applied to the recording apparatus. 液体吐出ヘッドへのインクの流入量の違いを示した概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing differences in the amount of ink flowing into the liquid ejection head. 液体吐出ヘッドを示した斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a liquid ejection head. 液体吐出ヘッドを構成する各部品またはユニットを示した分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view showing each component or unit constituting the liquid ejection head. 第1~第3流路部材の各流路部材の表面と裏面を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing the front and back surfaces of each of the first to third flow path members. 図7(a)のα部の吐出モジュールが搭載される面から示した透視図である。FIG. 7A is a perspective view of section α in FIG. 7A, viewed from the surface on which the ejection module is mounted. 図8のIX-IXにおける断面を示した図である。9 is a diagram showing a cross section taken along line IX-IX in FIG. 8. FIG. 1つの吐出モジュールを示した斜視図と分解図である。FIG. 2 is a perspective view and an exploded view of one discharge module. 記録素子基板を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a recording element substrate. 記録素子基板及び蓋部材の断面を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a cross section of a recording element substrate and a lid member. 記録素子基板の隣接部を部分的に拡大して示した平面図である。FIG. 3 is a partially enlarged plan view of an adjacent portion of the recording element substrate. 液体吐出ヘッドを示した斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a liquid ejection head. 液体吐出ヘッドを示した斜視分解図である。FIG. 2 is a perspective exploded view showing a liquid ejection head. 第1流路部材を示した図である。It is a figure showing a 1st channel member. 記録素子基板と流路部材との液体の接続関係を示した透視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a liquid connection relationship between a recording element substrate and a flow path member. 図17のXVIII-XVIIIにおける断面を示した図である。18 is a diagram showing a cross section taken along line XVIII-XVIII in FIG. 17. FIG. 1つの吐出モジュールを示した斜視図と分解図である。FIG. 2 is a perspective view and an exploded view of one discharge module. 記録素子基板を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a recording element substrate. 液体を吐出して記録を行うインクジェット記録装置を示した図である。1 is a diagram illustrating an inkjet recording apparatus that performs recording by ejecting liquid. 記録素子基板と蓋部材とを示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a recording element substrate and a lid member. 液体吐出ヘッドを示した斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a liquid ejection head. 液体吐出記録装置の概要と流路構成を示した図である。1 is a diagram showing an outline and flow path configuration of a liquid discharge recording device. 液体吐出ユニットを示した分解斜視図である。It is an exploded perspective view showing a liquid discharge unit. 液体吐出ユニットを示した分解斜視図である。It is an exploded perspective view showing a liquid discharge unit. 第1流路層の一部を拡大した図に吐出口を重ねて示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a discharge port superimposed on an enlarged view of a part of the first channel layer. 第2流路層の液体供給路と液体回収路とを示した断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a liquid supply path and a liquid recovery path in the second channel layer. 第2流路層の液体供給路と液体回収路とを示した斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a liquid supply path and a liquid recovery path in the second channel layer. 液体吐出ヘッドの作製工程の一例を示したフローチャートである。3 is a flowchart showing an example of a manufacturing process of a liquid ejection head. 記録素子基板を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a recording element substrate. 図31のXXXII-XXXIIにおける断面図である。32 is a sectional view taken along XXXII-XXXII in FIG. 31. FIG. 図31のXXXII-XXXIIにおける断面図である。32 is a sectional view taken along XXXII-XXXII in FIG. 31. FIG. 液体供給開口と液体供給路との配置関係を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing the arrangement relationship between a liquid supply opening and a liquid supply path. 供給開口の幅と圧力損失及び循環流量とばらつきの関係を示したグラフである。It is a graph showing the relationship between the width of the supply opening, pressure loss, circulation flow rate, and variation. 素子基板と蓋部材の外形の関係を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the external shapes of the element substrate and the lid member. 記録素子基板と液体供給開口と液体回収開口との位置を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing the positions of a recording element substrate, a liquid supply opening, and a liquid recovery opening. 液体吐出ユニットを示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a liquid ejection unit. 液体吐出ユニットを示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a liquid ejection unit. 液体吐出ユニットを示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a liquid ejection unit. 液体吐出ユニットを示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a liquid ejection unit. 液体吐出ユニットを示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a liquid ejection unit. 全吐出口から吐出した際の記録素子基板の温度分布を示したグラフである。7 is a graph showing the temperature distribution of the recording element substrate when ejecting from all the ejection ports. 記録素子基板の温度分布を示したグラフである。7 is a graph showing the temperature distribution of the recording element substrate. 液体供給開口の形状に関する変形例を示した図である。It is a figure showing the modification regarding the shape of a liquid supply opening. 隣接する記録素子基板の隙間部の構成の1例を示した図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a configuration of a gap between adjacent recording element substrates. 隣接する記録素子基板の隙間部の構成の1例を示した図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a configuration of a gap between adjacent recording element substrates. 隣接基板の隙間部の構成の1例を示した図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a configuration of a gap between adjacent substrates. 隣接基板の隙間部の構成の1例を示した図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a configuration of a gap between adjacent substrates. 液体吐出ユニットの分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of the liquid ejection unit. 液体吐出ユニットの分解平面図である。FIG. 3 is an exploded plan view of the liquid ejection unit. 液体吐出ユニットを示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a liquid ejection unit. 液体吐出ユニットを示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a liquid ejection unit. 第1インクおよび第2インクの流路の配置関係を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing the arrangement relationship of flow paths of first ink and second ink.

以下、図面を参照して本発明を好適に適用可能な各適用例および各実施形態について説明する。インク等の液体を吐出する本発明の液体吐出ヘッドおよび液体吐出ヘッドを搭載した液体吐出装置は、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサなどの装置に適用可能である。さらには各種処理装置と複合的に組み合わせた産業記録装置に適用可能である。例えば、バイオチップ作製や電子回路印刷や半導体基板作製などの用途としても用いることができる。 Hereinafter, each application example and each embodiment to which the present invention can be suitably applied will be described with reference to the drawings. The liquid ejection head of the present invention that ejects liquid such as ink and the liquid ejection device equipped with the liquid ejection head can be applied to devices such as printers, copying machines, facsimile machines having communication systems, and word processors having printer sections. Furthermore, it can be applied to industrial recording devices that are combined with various processing devices. For example, it can be used for applications such as biochip production, electronic circuit printing, and semiconductor substrate production.

また、以下に述べる各適用例および各実施形態は、本発明の適切な具体例であるから、技術的に好ましい様々の限定が付けられている。しかし、本発明の思想に沿うものであれば、本適用例および実施形態は、本明細書の適用例、実施形態、その他の具体的方法に限定されるものではない。 Moreover, since each application example and each embodiment described below are appropriate specific examples of the present invention, various technically preferable limitations are attached thereto. However, as long as the idea of the present invention is followed, the application examples and embodiments are not limited to the application examples, embodiments, and other specific methods in this specification.

(第1の適用例)
(液体吐出記録装置の説明)
図1は、本発明の液体を吐出する液体吐出装置、特にはインクを吐出して記録を行う液体吐出記録装置(以下、記録装置ともいう)1000の概略構成を示した図である。記録装置1000は、記録媒体2を搬送する搬送部1と、記録媒体2の搬送方向と略直交して配置されるライン型(ページワイド型)の液体吐出ヘッド3とを備え、複数の記録媒体2を連続もしくは間欠に搬送しながら1パスで連続記録を行うライン型記録装置である。液体吐出ヘッド3は循環経路内の圧力(負圧)を制御する負圧制御ユニット230と、負圧制御ユニット230と流体連通した液体供給ユニット220と、液体供給ユニット220へのインクの供給および排出口となる液体接続部111と、筺体80とを備えている。記録媒体2は、カット紙に限らず、連続したロール媒体であってもよい。液体吐出ヘッド3は、シアンC、マゼンタM、イエローY、ブラックKのインクによるフルカラー記録が可能であり、液体を液体吐出ヘッド3へ供給する供給路である液体供給手段、メインタンクおよびバッファタンク(後述する図2参照)が流体的に接続される。また、液体吐出ヘッド3には、液体吐出ヘッド3へ電力および吐出制御信号を伝送する電気制御部が電気的に接続される。液体吐出ヘッド3内における液体経路および電気信号経路については後述する。
(First application example)
(Description of liquid ejection recording device)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a liquid ejection apparatus that ejects liquid according to the present invention, particularly a liquid ejection recording apparatus (hereinafter also referred to as a printing apparatus) 1000 that performs recording by ejecting ink. The recording apparatus 1000 includes a conveyance unit 1 that conveys a recording medium 2, and a line-type (page wide type) liquid ejection head 3 that is arranged substantially perpendicular to the conveyance direction of the recording medium 2, and includes a conveyance unit 1 that conveys a recording medium 2. This is a line-type recording device that performs continuous recording in one pass while conveying 2 continuously or intermittently. The liquid ejection head 3 includes a negative pressure control unit 230 that controls the pressure (negative pressure) in the circulation path, a liquid supply unit 220 that is in fluid communication with the negative pressure control unit 230, and a liquid supply unit 220 that supplies and discharges ink to the liquid supply unit 220. It includes a liquid connection part 111 serving as an outlet and a housing 80. The recording medium 2 is not limited to cut paper, and may be a continuous roll medium. The liquid ejection head 3 is capable of full-color recording using cyan C, magenta M, yellow Y, and black K inks, and includes a liquid supply means, a main tank, and a buffer tank (which is a supply path for supplying liquid to the liquid ejection head 3). (see FIG. 2 described below) are fluidly connected. Furthermore, an electric control section that transmits electric power and ejection control signals to the liquid ejection head 3 is electrically connected to the liquid ejection head 3 . The liquid path and electrical signal path within the liquid ejection head 3 will be described later.

記録装置1000は、インク等の液体を後述するタンクと液体吐出ヘッド3との間で循環させる形態の液体吐出記録装置である。その循環の形態は、液体吐出ヘッド3の下流側で2つの循環ポンプ(高圧用、低圧用)を可動することで循環させる第1循環形態と、液体吐出ヘッド3の上流側で2つの循環ポンプ(高圧用、低圧用)を可動することで循環させる第2循環形態とがある。以下、この循環の第1循環形態と第2循環形態とについて説明する。 The recording apparatus 1000 is a liquid ejection recording apparatus in which a liquid such as ink is circulated between a tank and a liquid ejection head 3, which will be described later. The circulation mode is a first circulation mode in which two circulation pumps (for high pressure and low pressure) are operated on the downstream side of the liquid discharge head 3, and a first circulation mode in which two circulation pumps are operated on the upstream side of the liquid discharge head 3. There is a second circulation mode that circulates by moving (for high pressure and for low pressure). Hereinafter, the first circulation form and the second circulation form of this circulation will be explained.

(第1循環形態の説明)
図2は、本適用例の記録装置1000に適用される循環経路の第1循環形態を示す模式図である。液体吐出ヘッド3は、第1循環ポンプ(高圧側)1001、第1循環ポンプ(低圧側)1002およびバッファタンク1003等に流体的に接続されている。なお図2では、説明を簡略化するため、シアンC、マゼンタM、イエローY、ブラックKのインクの内の1色のインクが流動する経路のみを示しているが、実際には4色分の循環経路が、液体吐出ヘッド3および記録装置本体に設けられる。
(Explanation of first circulation form)
FIG. 2 is a schematic diagram showing a first circulation form of the circulation path applied to the recording apparatus 1000 of this application example. The liquid discharge head 3 is fluidly connected to a first circulation pump (high pressure side) 1001, a first circulation pump (low pressure side) 1002, a buffer tank 1003, and the like. Note that in order to simplify the explanation, Figure 2 only shows the path through which one of the inks of cyan C, magenta M, yellow Y, and black K flows, but in reality, the paths for four colors are shown. A circulation path is provided in the liquid ejection head 3 and the recording apparatus main body.

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

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

2つの第1循環ポンプ1001、1002は、液体吐出ヘッド3の液体接続部111から液体を引き出してバッファタンク1003へ流す。第1循環ポンプとしては、定量的な送液能力を有する容積型ポンプが好ましい。具体的にはチューブポンプ、ギアポンプ、ダイヤフラムポンプ、シリンジポンプ等が挙げられるが、例えば一般的な定流量弁やリリーフ弁をポンプ出口に配して一定流量を確保する形態であってもよい。液体吐出ヘッド3の駆動時には、第1循環ポンプ(高圧側)1001および第1循環ポンプ(低圧側)1002を稼働することによって、それぞれ共通供給流路211、共通回収流路212内を所定流量のインクが流れる。このようにインクを流すことで、記録時の液体吐出ヘッド3の温度を最適の温度に維持している。液体吐出ヘッド3駆動時の所定流量は、液体吐出ヘッド3内の各記録素子基板10間の温度差が記録画質に影響しない程度に維持可能である流量以上に設定することが好ましい。もっとも、あまりに大きな流量に設定すると、液体吐出ユニット300内の流路の圧損の影響により、各記録素子基板10で負圧差が大きくなり画像の濃度ムラが生じてしまう。そのため、各記録素子基板10間の温度差と負圧差を考慮しながら流量を設定することが好ましい。 The two first circulation pumps 1001 and 1002 draw out the liquid from the liquid connection part 111 of the liquid ejection head 3 and flow it into the buffer tank 1003. As the first circulation pump, a positive displacement pump having a quantitative liquid feeding capacity is preferable. Specific examples include tube pumps, gear pumps, diaphragm pumps, syringe pumps, etc., but for example, a general constant flow valve or relief valve may be disposed at the pump outlet to ensure a constant flow rate. When the liquid ejection head 3 is driven, the first circulation pump (high pressure side) 1001 and the first circulation pump (low pressure side) 1002 are operated to maintain a predetermined flow rate in the common supply channel 211 and the common recovery channel 212, respectively. Ink flows. By flowing ink in this manner, the temperature of the liquid ejection head 3 during recording is maintained at an optimal temperature. The predetermined flow rate when driving the liquid ejection head 3 is preferably set to a flow rate that can be maintained to such an extent that the temperature difference between each recording element substrate 10 in the liquid ejection head 3 does not affect the quality of the printed image. However, if the flow rate is set to be too large, the negative pressure difference will become large on each recording element substrate 10 due to the influence of pressure loss in the flow path within the liquid ejection unit 300, resulting in uneven density of images. Therefore, it is preferable to set the flow rate while taking into account the temperature difference and negative pressure difference between each recording element substrate 10.

負圧制御ユニット230は、第2循環ポンプ1004と液体吐出ユニット300との間の経路に設けられている。この負圧制御ユニット230は、単位面積あたりの吐出量の差等によって循環系におけるインクの流量が変動した場合でも、負圧制御ユニット230よりも下流側(即ち液体吐出ユニット300側)の圧力を予め設定した一定圧力に維持するように動作する。負圧制御ユニット230を構成する2つの負圧制御機構としては、負圧制御ユニット230よりも下流の圧力を、所望の設定圧を中心として一定の範囲以下の変動で制御できるものであれば、どのような機構を用いてもよい。一例としては所謂「減圧レギュレータ」と同様の機構を採用することができる。本適用例における循環流路では、第2循環ポンプ1004によって、液体供給ユニット220を介して負圧制御ユニット230の上流側を加圧している。このようにすると、バッファタンク1003の液体吐出ヘッド3に対する水頭圧の影響を抑制できるので、記録装置1000におけるバッファタンク1003のレイアウトの自由度を広げることができる。 Negative pressure control unit 230 is provided in a path between second circulation pump 1004 and liquid discharge unit 300. This negative pressure control unit 230 controls the pressure downstream of the negative pressure control unit 230 (that is, on the liquid ejection unit 300 side) even when the flow rate of ink in the circulation system fluctuates due to a difference in ejection amount per unit area. It operates to maintain a preset constant pressure. The two negative pressure control mechanisms constituting the negative pressure control unit 230 may be one that can control the pressure downstream of the negative pressure control unit 230 within a certain range of fluctuations around a desired set pressure. Any mechanism may be used. As an example, a mechanism similar to a so-called "reducing pressure regulator" can be adopted. In the circulation channel in this application example, the second circulation pump 1004 pressurizes the upstream side of the negative pressure control unit 230 via the liquid supply unit 220. In this way, the influence of the water head pressure of the buffer tank 1003 on the liquid ejection head 3 can be suppressed, so that the degree of freedom in the layout of the buffer tank 1003 in the printing apparatus 1000 can be increased.

第2循環ポンプ1004としては、液体吐出ヘッド3の駆動時に使用するインク循環流量の範囲において、一定圧以上の揚程圧を有するものであればよく、ターボ型ポンプや容積型ポンプなどを使用可能である。具体的には、ダイヤフラムポンプ等が適用可能である。また第2循環ポンプ1004の代わりに、例えば負圧制御ユニット230に対してある一定の水頭差をもって配置された水頭タンクでも適用可能である。図2に示したように負圧制御ユニット230は、それぞれが互いに異なる制御圧が設定された2つの負圧調整機構を備えている。2つの負圧調整機構の内、相対的に高圧設定側(図2でHと記載)、相対的に低圧設定側(図2でLと記載)は、それぞれ、液体供給ユニット220内を経由して、液体吐出ユニット300内の共通供給流路211、共通回収流路212に接続されている。液体吐出ユニット300には、共通供給流路211、共通回収流路212、各記録素子基板と連通する個別流路215(個別供給流路213、個別回収流路214)が設けられている。共通供給流路211には、負圧制御機構Hが、共通回収流路212には負圧制御機構Lが接続されており、2つの共通流路間に差圧が生じている。そして、個別流路215は、共通供給流路211および共通回収流路212と連通しているので、液体の一部が、共通供給流路211から記録素子基板10の内部流路を通過して共通回収流路212へと流れる流れ(図2の矢印)が発生する。 The second circulation pump 1004 only needs to have a head pressure of a certain pressure or more within the range of the ink circulation flow rate used when driving the liquid ejection head 3, and a turbo pump, a positive displacement pump, etc. can be used. be. Specifically, a diaphragm pump or the like is applicable. Further, instead of the second circulation pump 1004, for example, a water head tank arranged with a certain water head difference with respect to the negative pressure control unit 230 may be used. As shown in FIG. 2, the negative pressure control unit 230 includes two negative pressure adjustment mechanisms each having a different control pressure. Of the two negative pressure adjustment mechanisms, the relatively high pressure setting side (denoted as H in FIG. 2) and the relatively low pressure setting side (denoted as L in FIG. 2) each pass through the liquid supply unit 220. It is connected to a common supply channel 211 and a common recovery channel 212 in the liquid discharge unit 300. The liquid ejection unit 300 is provided with a common supply channel 211, a common recovery channel 212, and individual channels 215 (individual supply channel 213, individual recovery channel 214) communicating with each recording element substrate. A negative pressure control mechanism H is connected to the common supply channel 211, and a negative pressure control mechanism L is connected to the common recovery channel 212, and a pressure difference is generated between the two common channels. Since the individual channels 215 communicate with the common supply channel 211 and the common recovery channel 212, part of the liquid passes through the internal channel of the recording element substrate 10 from the common supply channel 211. A flow (arrow in FIG. 2) is generated that flows into the common recovery channel 212.

このようにして、液体吐出ユニット300では、共通供給流路211および共通回収流路212内をそれぞれ通過するように液体を流しつつ、一部の液体が各記録素子基板10内を通過するような流れが発生する。このため、各記録素子基板10で発生する熱を共通供給流路211および共通回収流路212を流れるインクによって記録素子基板10の外部へ排出することができる。またこのような構成により、液体吐出ヘッド3による記録を行っている際に、吐出を行っていない吐出口や圧力室においてもインクの流れを生じさせることができる。これによって、吐出口内で増粘したインクの粘度を低下させることで、インクの増粘を抑制することができる。また、増粘したインクやインク中の異物を共通回収流路212へと排出することができる。このため、本適用例の液体吐出ヘッド3は、高速で高画質な記録が可能となる。 In this way, in the liquid ejection unit 300, the liquid is allowed to flow through the common supply channel 211 and the common recovery channel 212, while some of the liquid passes through each recording element substrate 10. A flow occurs. Therefore, the heat generated in each recording element substrate 10 can be discharged to the outside of the recording element substrate 10 by the ink flowing through the common supply channel 211 and the common recovery channel 212. Furthermore, with this configuration, when the liquid ejection head 3 performs recording, it is possible to cause ink to flow even in the ejection ports and pressure chambers that are not ejecting. This reduces the viscosity of the ink that has thickened within the ejection port, thereby suppressing the thickening of the ink. Further, thickened ink and foreign matter in the ink can be discharged to the common recovery channel 212. Therefore, the liquid ejection head 3 of this application example can perform high-speed, high-quality recording.

(第2循環形態の説明)
図3は、本適用例の記録装置に適用される循環経路のうち、上述した第1循環形態とは異なる循環形態である第2循環形態を示す模式図である。前述の第1循環形態との主な相違点は、負圧制御ユニット230を構成する2つの負圧制御機構が共に、負圧制御ユニット230よりも上流側の圧力を、所望の設定圧を中心として一定範囲内の変動で制御する点である。また、第1循環形態との相違点として、第2循環ポンプ1004が負圧制御ユニット230の下流側を減圧する負圧源として作用する点がある。更に、第1循環ポンプ(高圧側)1001および第1循環ポンプ(低圧側)1002が液体吐出ヘッド3の上流側に配置され、負圧制御ユニット230が液体吐出ヘッド3の下流側に配置されている点も相違する点である。
(Explanation of second circulation form)
FIG. 3 is a schematic diagram showing a second circulation mode, which is a circulation mode different from the above-described first circulation mode, among the circulation paths applied to the recording apparatus of this application example. The main difference from the first circulation mode described above is that the two negative pressure control mechanisms that make up the negative pressure control unit 230 both control the pressure upstream of the negative pressure control unit 230 around a desired set pressure. The point is that it is controlled by fluctuations within a certain range. Furthermore, a difference from the first circulation mode is that the second circulation pump 1004 acts as a negative pressure source that reduces the pressure on the downstream side of the negative pressure control unit 230. Further, a first circulation pump (high pressure side) 1001 and a first circulation pump (low pressure side) 1002 are arranged on the upstream side of the liquid discharge head 3, and a negative pressure control unit 230 is arranged on the downstream side of the liquid discharge head 3. Another difference is that there are

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

第2循環形態で負圧制御ユニット230は、単位面積あたりの吐出量の変化等によって生じる流量の変動があっても、負圧制御ユニット230の上流側(即ち液体吐出ユニット300側)の圧力変動を予め設定された圧力を中心として一定範囲内に安定させる。本適用例の循環流路では、第2循環ポンプ1004によって、液体供給ユニット220を介して負圧制御ユニット230の下流側を加圧している。このようにすると液体吐出ヘッド3に対するバッファタンク1003の水頭圧の影響を抑制できるので、記録装置1000におけるバッファタンク1003のレイアウトの選択幅を広げることができる。第2循環ポンプ1004の代わりに、例えば負圧制御ユニット230に対して所定の水頭差をもって配置された水頭タンクであっても適用可能である。第2循環形態は第1循環形態と同様に、負圧制御ユニット230は、それぞれが互いに異なる制御圧が設定された2つの負圧制御機構を備えている。2つの負圧調整機構の内、高圧設定側(図3でHと記載)、低圧設定側(図3でLと記載)はそれぞれ、液体供給ユニット220内を経由して、液体吐出ユニット300内の共通供給流路211または共通回収流路212に接続されている。2つの負圧調整機構により、共通供給流路211の圧力を共通回収流路212の圧力より相対的に高くすることで、共通供給流路211から個別流路215および各記録素子基板10の内部流路を介して共通回収流路212へと流れる液体の流れが発生する。 In the second circulation mode, the negative pressure control unit 230 controls pressure fluctuations on the upstream side of the negative pressure control unit 230 (i.e., on the liquid discharge unit 300 side) even if there is a fluctuation in the flow rate caused by a change in the discharge amount per unit area. is stabilized within a certain range around a preset pressure. In the circulation flow path of this application example, the second circulation pump 1004 pressurizes the downstream side of the negative pressure control unit 230 via the liquid supply unit 220. In this way, the influence of the water head pressure of the buffer tank 1003 on the liquid ejection head 3 can be suppressed, so that the range of choices for the layout of the buffer tank 1003 in the printing apparatus 1000 can be expanded. Instead of the second circulation pump 1004, for example, a water head tank arranged with a predetermined water head difference with respect to the negative pressure control unit 230 may be used. In the second circulation mode, like the first circulation mode, the negative pressure control unit 230 includes two negative pressure control mechanisms each having a different control pressure. Of the two negative pressure adjustment mechanisms, the high pressure setting side (denoted as H in FIG. 3) and the low pressure setting side (denoted as L in FIG. 3) are respectively connected to the liquid discharge unit 300 via the liquid supply unit 220. The common supply flow path 211 or the common recovery flow path 212 is connected to the common supply flow path 211 or the common recovery flow path 212. By making the pressure in the common supply flow path 211 relatively higher than the pressure in the common recovery flow path 212 using the two negative pressure adjustment mechanisms, the pressure inside the common supply flow path 211 and the individual flow paths 215 and each recording element substrate 10 is increased. A flow of liquid is generated that flows through the channels to the common recovery channel 212 .

このような第2循環形態では、液体吐出ユニット300内には第1循環形態と同様の液体の流れ状態が得られるが、第1循環形態の場合とは異なる2つの利点がある。1つ目の利点は、第2循環形態では負圧制御ユニット230が液体吐出ヘッド3の下流側に配置されているので、負圧制御ユニット230から発生するゴミや異物が液体吐出ヘッド3へ流入する懸念が少ないことである。2つ目の利点は、第2循環形態では、バッファタンク1003から液体吐出ヘッド3へ供給する必要流量の最大値が、第1循環形態の場合よりも少なくて済むことである。その理由は次の通りである。 In such a second circulation mode, the same liquid flow state as in the first circulation mode is obtained within the liquid discharge unit 300, but there are two advantages that are different from the first circulation mode. The first advantage is that in the second circulation mode, the negative pressure control unit 230 is disposed downstream of the liquid ejection head 3, so that dust and foreign matter generated from the negative pressure control unit 230 do not flow into the liquid ejection head 3. There is little concern that this will happen. The second advantage is that in the second circulation mode, the maximum required flow rate to be supplied from the buffer tank 1003 to the liquid ejection head 3 is smaller than in the first circulation mode. The reason is as follows.

記録待機時に循環している場合の、共通供給流路211および共通回収流路212内の流量の合計を流量Aとする。流量Aの値は、記録待機中に液体吐出ヘッド3の温度調整にあたり、液体吐出ユニット300内の温度差を所望の範囲内にするために必要な最小限の流量として定義される。また液体吐出ユニット300の全ての吐出口からインクを吐出する場合(全吐出時)の吐出流量を流量F(1吐出口当りの吐出量×単位時間当たりの吐出周波数×吐出口数)と定義する。 The sum of the flow rates in the common supply channel 211 and the common recovery channel 212 when circulating during recording standby is defined as a flow rate A. The value of the flow rate A is defined as the minimum flow rate required to bring the temperature difference within the liquid ejection unit 300 within a desired range when adjusting the temperature of the liquid ejection head 3 during recording standby. Further, the ejection flow rate when ink is ejected from all the ejection ports of the liquid ejection unit 300 (at the time of all ejections) is defined as the flow rate F (ejection amount per ejection port x ejection frequency per unit time x number of ejection ports).

図4は、第1循環形態と第2循環形態とにおける、液体吐出ヘッド3へのインクの流入量の違いを示した概略図である。図4(a)は、第1循環形態における待機時を示しており、図4(b)は、第1循環形態における全吐出時を示している。図4(c)から図4(f)は、第2循環流路を示しており、図4(c)、(d)が流量F<流量Aの場合で、図4(e)、(f)が流量F>流量Aの場合であり、それぞれ、待機時と全吐出時の流量を示している。 FIG. 4 is a schematic diagram showing the difference in the amount of ink flowing into the liquid ejection head 3 between the first circulation mode and the second circulation mode. FIG. 4(a) shows the standby state in the first circulation mode, and FIG. 4(b) shows the full discharge state in the first circulation mode. 4(c) to 4(f) show the second circulation flow path, and FIGS. 4(c) and 4(d) are cases where the flow rate F<flow rate A, and FIGS. 4(e) and (f) ) is a case where flow rate F>flow rate A, and respectively indicate the flow rate during standby and during full discharge.

定量的な送液能力を有する第1循環ポンプ1001及び第1循環ポンプ1002が液体吐出ヘッド3の下流側に配置されている第1循環形態の場合(図4(a)、(b))、第1循環ポンプ1001及び第1循環ポンプ1002の合計設定流量は流量Aとなる。この流量Aによって、待機時の液体吐出ユニット300内の温度管理が可能となる。そして、液体吐出ヘッド3で全吐出が行われる場合、第1循環ポンプ1001及び第1循環ポンプ1002の合計設定流量は流量Aのままである。しかし、液体吐出ヘッド3へ供給される最大流量は、液体吐出ヘッド3で吐出によって生じる負圧が作用して、合計設定流量の流量Aに全吐出による消費分の流量Fが加算される。よって、液体吐出ヘッド3への供給量の最大値は、流量Fが流量Aに加算されるため流量A+流量Fとなる(図4(b))。 In the case of the first circulation mode in which the first circulation pump 1001 and the first circulation pump 1002 having quantitative liquid feeding ability are arranged on the downstream side of the liquid ejection head 3 (FIGS. 4(a) and 4(b)), The total set flow rate of the first circulation pump 1001 and the first circulation pump 1002 is the flow rate A. This flow rate A makes it possible to control the temperature inside the liquid ejection unit 300 during standby. When the liquid ejection head 3 performs full ejection, the total set flow rate of the first circulation pump 1001 and the first circulation pump 1002 remains at the flow rate A. However, the maximum flow rate supplied to the liquid ejection head 3 is determined by the negative pressure generated by ejection in the liquid ejection head 3, and the flow rate F consumed by all ejection is added to the total set flow rate A. Therefore, the maximum value of the supply amount to the liquid ejection head 3 is the flow rate A+flow rate F since the flow rate F is added to the flow rate A (FIG. 4(b)).

一方で、第1循環ポンプ1001および第1循環ポンプ1002が液体吐出ヘッド3の上流側に配置されている第2循環形態の場合(図4(c)から図4(f))は、記録待機時に必要な液体吐出ヘッド3への供給量は、第1循環形態と同様に流量Aである。従って、第1循環ポンプ1001および第1循環ポンプ1002が液体吐出ヘッド3の上流側に配置されている第2循環形態では、流量Fよりも流量Aが多い場合(図4(c)、(d))には、全吐出時でも液体吐出ヘッド3への供給量は流量Aで十分である。その際、液体吐出ヘッド3からの排出流量は、流量A-流量Fとなる(図4(d))。しかし、流量Aよりも流量Fが多い場合(図4(e)、(f))には、全吐出時には液体吐出ヘッド3への供給流量を流量Aとすると流量が足りなくなってしまう。そのため、流量Aよりも流量Fが多い場合には、液体吐出ヘッド3への供給量を流量Fとする必要がある。その際、全吐出が行われると、液体吐出ヘッド3では流量Fが消費されるため、液体吐出ヘッド3からの排出流量は、ほとんど排出されない状態となる(図4(f))。なお、流量Aよりも流量Fが多い場合で、吐出は行うが全吐出ではない場合には、流量Fから吐出で消費された分が引かれた量が液体吐出ヘッド3から排出される。また、流量Aと流量Fとが等しい場合には、液体吐出ヘッド3へは流量A(または流量F)が供給されて、液体吐出ヘッド3では流量Fが消費されるため、液体吐出ヘッド3からの排出流量は、ほとんど排出されない状態となる。 On the other hand, in the case of the second circulation mode in which the first circulation pump 1001 and the first circulation pump 1002 are arranged upstream of the liquid ejection head 3 (FIGS. 4(c) to 4(f)), the recording standby state is The amount of supply to the liquid ejection head 3 that is sometimes required is the flow rate A, as in the first circulation mode. Therefore, in the second circulation mode in which the first circulation pump 1001 and the first circulation pump 1002 are arranged upstream of the liquid ejection head 3, when the flow rate A is larger than the flow rate F (Fig. 4(c), (d) )), the flow rate A is sufficient for the supply amount to the liquid ejection head 3 even during full ejection. At this time, the discharge flow rate from the liquid ejection head 3 becomes the flow rate A - the flow rate F (FIG. 4(d)). However, when the flow rate F is larger than the flow rate A (FIGS. 4(e) and 4(f)), the flow rate becomes insufficient when the flow rate A is the supply flow rate to the liquid ejection head 3 during full ejection. Therefore, when the flow rate F is larger than the flow rate A, it is necessary to set the supply amount to the liquid ejection head 3 at the flow rate F. At this time, when full ejection is performed, the flow rate F is consumed in the liquid ejection head 3, so that almost no flow rate is discharged from the liquid ejection head 3 (FIG. 4(f)). Note that when the flow rate F is greater than the flow rate A, and ejection is performed but not all of the liquid is ejected, the amount obtained by subtracting the amount consumed by ejection from the flow rate F is ejected from the liquid ejection head 3. Further, when the flow rate A and the flow rate F are equal, the flow rate A (or the flow rate F) is supplied to the liquid ejection head 3, and the flow rate F is consumed in the liquid ejection head 3. The discharge flow rate is almost no discharge.

このように、第2循環形態の場合、第1循環ポンプ1001および第1循環ポンプ1002の設定流量の合計値、即ち必要供給流量の最大値は、流量Aまたは流量Fの大きい方の値となる。このため、同一構成の液体吐出ユニット300を使用する限り、第2循環形態における必要供給量の最大値(流量Aまたは流量F)は、第1循環形態における必要供給流量の最大値(流量A+流量F)よりも小さくなる。 In this way, in the case of the second circulation mode, the total value of the set flow rates of the first circulation pump 1001 and the first circulation pump 1002, that is, the maximum value of the required supply flow rate, is the larger value of the flow rate A or the flow rate F. . Therefore, as long as liquid discharge units 300 with the same configuration are used, the maximum value of the required supply amount in the second circulation mode (flow rate A or flow rate F) is the maximum value of the required supply flow rate in the first circulation mode (flow rate A + flow rate F) becomes smaller.

そのため第2循環形態の場合、適用可能な循環ポンプの自由度が高まり、例えば構成の簡便な低コストの循環ポンプを使用したり、本体側経路に設置される冷却器(不図示)の負荷を低減したりすることができ、記録装置のコストを低減できるという利点がある。この利点は、流量Aまたは流量Fの値が比較的大きくなるラインヘッドであるほど大きくなり、ラインヘッドの中でも長手方向の長さが長いラインヘッドほど有益である。 Therefore, in the case of the second circulation mode, the flexibility of applicable circulation pumps increases, such as using a low-cost circulation pump with a simple configuration, or reducing the load on a cooler (not shown) installed in the main body side path. This has the advantage that the cost of the recording apparatus can be reduced. This advantage becomes greater as the line head has a relatively larger value of flow rate A or flow rate F, and among line heads, the line head that is longer in the longitudinal direction is more beneficial.

しかしながら一方で、第1循環形態の方が、第2循環形態に対して有利になる点もある。すなわち第2循環形態では、記録待機時に液体吐出ユニット300内を流れる流量が最大であるため、単位面積当たりの吐出量が少ない画像(以下、低Duty画像ともいう)であるほど、各吐出口に高い負圧が印加された状態となる。このため、流路幅が狭く高い負圧である場合、ムラの見えやすい低Duty画像で吐出口に高い負圧が印加されるため、インクの主滴に伴って吐出される所謂サテライト滴が多く発生して記録品位が低下する虞がある。 However, on the other hand, the first circulation mode has some advantages over the second circulation mode. In other words, in the second circulation mode, the flow rate flowing through the liquid ejection unit 300 during recording standby is maximum, so the smaller the amount of ejection per unit area of an image (hereinafter also referred to as a low duty image), the more A high negative pressure is applied. Therefore, when the channel width is narrow and the negative pressure is high, high negative pressure is applied to the ejection port in low-duty images where unevenness is easily visible, so there are many so-called satellite droplets that are ejected along with the main ink droplets. There is a possibility that this may occur and the recording quality may deteriorate.

一方、第1循環形態の場合、高い負圧が吐出口に印加されるのは単位面積当たりの吐出量が多い画像(以下、高Duty画像ともいう)形成時であるため、仮にサテライト滴が発生しても視認されにくく、画像への影響は小さいという利点がある。これら2つの循環形態の選択は、液体吐出ヘッドおよび記録装置本体の仕様(吐出流量F、最小循環流量A、およびヘッド内流路抵抗)に照らして好ましい選択を採ることができる。 On the other hand, in the case of the first circulation mode, high negative pressure is applied to the ejection port when forming an image with a large amount of ejection per unit area (hereinafter also referred to as a high-duty image). It has the advantage that it is difficult to visually recognize even when it is used, and the effect on the image is small. A preferable selection between these two circulation forms can be made in light of the specifications of the liquid ejection head and the recording apparatus main body (ejection flow rate F, minimum circulation flow rate A, and in-head flow path resistance).

(液体吐出ヘッド構成の説明)
第1の適用例に係る液体吐出ヘッド3の構成について説明する。図5(a)および図5(b)は、本適用例に係る液体吐出ヘッド3を示した斜視図である。液体吐出ヘッド3は、1つの記録素子基板10でシアンC/マゼンタM/イエローY/ブラックKの4色のインクを吐出可能な記録素子基板10を直線状に15個配列(インラインに配置)されるライン型の液体吐出ヘッドである。図5(a)に示すように液体吐出ヘッド3は、各記録素子基板10と、フレキシブル配線基板40および電気配線基板90を介して電気的に接続された信号入力端子91と電力供給端子92を備える。信号入力端子91および電力供給端子92は、記録装置1000の制御部と電気的に接続され、それぞれ吐出駆動信号および吐出に必要な電力を記録素子基板10に供給する。電気配線基板90内の電気回路によって配線を集約することで、信号入力端子91および電力供給端子92の数を記録素子基板10の数に比べて少なくすることができる。これにより、記録装置1000に対して液体吐出ヘッド3を組み付ける時または液体吐出ヘッドの交換時に取り外しが必要な電気接続部数が少なくて済む。図5(b)に示すように、液体吐出ヘッド3の両端部に設けられた液体接続部111は、記録装置1000の液体供給系と接続される。これによりシアンC/マゼンタM/イエロY/ブラックK4色のインクが記録装置1000の供給系から液体吐出ヘッド3に供給され、また液体吐出ヘッド3内を通ったインクが記録装置1000の供給系へ回収されるようになっている。このように各色のインクは、記録装置1000の経路と液体吐出ヘッド3の経路を介して循環可能である。
(Explanation of liquid ejection head configuration)
The configuration of the liquid ejection head 3 according to the first application example will be described. FIGS. 5A and 5B are perspective views showing the liquid ejection head 3 according to this application example. The liquid ejection head 3 has 15 recording element substrates 10 arranged in a straight line (arranged in-line) capable of ejecting inks of four colors cyan C/magenta M/yellow Y/black K from one recording element substrate 10. This is a line-type liquid ejection head. As shown in FIG. 5A, the liquid ejection head 3 has a signal input terminal 91 and a power supply terminal 92 electrically connected to each recording element substrate 10 via a flexible wiring board 40 and an electric wiring board 90. Be prepared. The signal input terminal 91 and the power supply terminal 92 are electrically connected to the control section of the printing apparatus 1000 and supply an ejection drive signal and the power necessary for ejection to the printing element substrate 10, respectively. By consolidating the wiring using the electric circuit in the electric wiring board 90, the number of signal input terminals 91 and power supply terminals 92 can be reduced compared to the number of recording element substrates 10. This reduces the number of electrical connections that need to be removed when assembling the liquid ejection head 3 to the recording apparatus 1000 or replacing the liquid ejection head. As shown in FIG. 5B, the liquid connecting portions 111 provided at both ends of the liquid ejection head 3 are connected to the liquid supply system of the recording apparatus 1000. As a result, inks of four colors cyan C/magenta M/yellow Y/black K are supplied from the supply system of the recording apparatus 1000 to the liquid ejection head 3, and the ink that has passed through the liquid ejection head 3 is supplied to the supply system of the recording apparatus 1000. It is set to be collected. In this way, the ink of each color can be circulated through the path of the recording apparatus 1000 and the path of the liquid ejection head 3.

図6は、液体吐出ヘッド3を構成する各部品またはユニットを示した分解斜視図である。液体吐出ユニット300、液体供給ユニット220および電気配線基板90が筺体80に取り付けられている。液体供給ユニット220には液体接続部111(図3参照)が設けられるとともに、液体供給ユニット220の内部には、供給されるインク中の異物を取り除くため、液体接続部111の各開口と連通する各色別のフィルタ221(図2、図3参照)が設けられている。2つの液体供給ユニット220は、それぞれに2色分ずつのフィルタ221が設けられている。フィルタ221を通過した液体は、それぞれの色に対応して液体供給ユニット220上に配置された負圧制御ユニット230へ供給される。負圧制御ユニット230は、各色別の負圧制御弁からなるユニットであり、それぞれの内部に設けられる弁やバネ部材などの働きで液体の流量の変動に伴って生じる記録装置1000の供給系内(液体吐出ヘッド3の上流側の供給系)の圧損変化を大幅に減衰させる。これによって負圧制御ユニット230は、負圧制御ユニットよりも下流側(液体吐出ユニット300側)の負圧変化をある一定範囲内で安定化させることが可能である。各色の負圧制御ユニット230内には、図2で記述したように各色2つの負圧制御弁が内蔵されている。2つの負圧制御弁は、それぞれ異なる制御圧力に設定され、高圧側が液体吐出ユニット300内の共通供給流路211(図2参照)、低圧側が共通回収流路212(図2参照)と液体供給ユニット220を介して連通している。 FIG. 6 is an exploded perspective view showing each component or unit that constitutes the liquid ejection head 3. As shown in FIG. A liquid discharge unit 300, a liquid supply unit 220, and an electric wiring board 90 are attached to the housing 80. The liquid supply unit 220 is provided with a liquid connection part 111 (see FIG. 3), and the inside of the liquid supply unit 220 is connected to each opening of the liquid connection part 111 in order to remove foreign matter from the supplied ink. Filters 221 for each color (see FIGS. 2 and 3) are provided. The two liquid supply units 220 are each provided with filters 221 for two colors. The liquid that has passed through the filter 221 is supplied to a negative pressure control unit 230 arranged on the liquid supply unit 220 corresponding to each color. The negative pressure control unit 230 is a unit consisting of negative pressure control valves for each color.The negative pressure control unit 230 is a unit consisting of negative pressure control valves for each color.The negative pressure control unit 230 is a unit that has valves and spring members provided inside each of the negative pressure control valves. (The supply system on the upstream side of the liquid ejection head 3) changes in pressure loss are significantly attenuated. This allows the negative pressure control unit 230 to stabilize changes in negative pressure on the downstream side (liquid discharge unit 300 side) of the negative pressure control unit within a certain range. The negative pressure control unit 230 of each color includes two negative pressure control valves for each color, as described in FIG. 2 . The two negative pressure control valves are set to different control pressures, and the high pressure side is connected to the common supply channel 211 (see FIG. 2) in the liquid discharge unit 300, and the low pressure side is connected to the common recovery channel 212 (see FIG. 2) and the liquid supply. It communicates via unit 220.

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

液体吐出ユニット300は、複数の吐出モジュール200、流路部材210からなり、液体吐出ユニット300の記録媒体側の面にはカバー部材130が取り付けられる。ここで、カバー部材130は、図6に示したように長尺の開口131が設けられた額縁状の表面を持つ部材であり、開口131からは吐出モジュール200に含まれる記録素子基板10および封止部材110(後述する図10参照)が露出している。開口131の周囲の枠部は、記録待機時に液体吐出ヘッド3をキャップするキャップ部材の当接面としての機能を有する。このため、開口131の周囲に沿って接着剤、封止材、充填材等を塗布し、液体吐出ユニット300の吐出口面上の凹凸や隙間を埋めることで、キャップ時に閉空間が形成されるようにすることが好ましい。 The liquid ejection unit 300 includes a plurality of ejection modules 200 and a flow path member 210, and a cover member 130 is attached to the surface of the liquid ejection unit 300 on the recording medium side. Here, the cover member 130 is a member having a frame-shaped surface provided with a long opening 131 as shown in FIG. A stop member 110 (see FIG. 10 described later) is exposed. The frame around the opening 131 functions as a contact surface for a cap member that caps the liquid ejection head 3 during recording standby. For this reason, a closed space is formed when capping by applying an adhesive, a sealing material, a filler, etc. along the periphery of the opening 131 to fill in the irregularities and gaps on the discharge port surface of the liquid discharge unit 300. It is preferable to do so.

次に、液体吐出ユニット300に含まれる流路部材210の構成について説明する。図6に示したように流路部材210は、第1流路部材50、第2流路部材60および第3流路部材70を積層したものであり、液体供給ユニット220から供給された液体を各吐出モジュール200へと分配する。また流路部材210は、吐出モジュール200から環流する液体を液体供給ユニット220へと戻すための流路部材である。流路部材210は、液体吐出ユニット支持部81にネジ止めで固定されており、それにより流路部材210の反りや変形が抑制されている。 Next, the configuration of the flow path member 210 included in the liquid ejection unit 300 will be described. As shown in FIG. 6, the flow path member 210 is a stack of a first flow path member 50, a second flow path member 60, and a third flow path member 70, and allows the liquid supplied from the liquid supply unit 220 to flow through the flow path member 210. Distribute to each discharge module 200. Further, the flow path member 210 is a flow path member for returning the liquid circulating from the discharge module 200 to the liquid supply unit 220. The flow path member 210 is fixed to the liquid ejection unit support portion 81 with screws, thereby suppressing warpage and deformation of the flow path member 210.

図7(a)~(f)は、第1~第3流路部材の各流路部材の表面と裏面を示した図である。図7(a)は、第1流路部材50の、吐出モジュール200が搭載される側の面を示し、図7(f)は、第3流路部材70の、液体吐出ユニット支持部81と当接する側の面を示す。第1流路部材50と第2流路部材60とは、夫々の流路部材の当接面である図7(b)と図7(c)が対向するように接合し、第2流路部材と第3流路部材とは、夫々の流路部材の当接面である図7(d)と図7(e)が対向するように接合する。第2流路部材60と第3流路部材70を接合することで、各流路部材に形成される共通流路溝62、71とから、流路部材の長手方向に延在する8本の共通流路(211a、211b、211c、211d、212a、212b、212c、212d)が形成される。これにより色毎に共通供給流路211と共通回収流路212のセットが流路部材210内に形成される。共通供給流路211から液体吐出ヘッド3にインクが供給されて、液体吐出ヘッド3に供給されたインクは共通回収流路212によって回収される。第3流路部材70の連通口72(図7(f)参照)は、ジョイントゴム100の各穴と連通しており、液体供給ユニット220(図6参照)と流体的に流通している。第2流路部材60の共通流路溝62の底面には、連通口61(共通供給流路211と連通する連通口61-1、共通回収流路212と連通する連通口61-2)が複数形成されており、第1流路部材50の個別流路溝52の一端部と連通している。第1流路部材50の個別流路溝52の他端部には連通口51が形成されており、連通口51を介して複数の吐出モジュール200と流体的に連通している。この個別流路溝52により流路部材の中央側へ流路を集約することが可能となる。 FIGS. 7A to 7F are diagrams showing the front and back surfaces of each of the first to third flow path members. 7(a) shows the side of the first channel member 50 on which the discharge module 200 is mounted, and FIG. 7(f) shows the surface of the third channel member 70 on the side where the discharge module 200 is mounted. Indicates the side that comes into contact. The first flow path member 50 and the second flow path member 60 are joined so that the contact surfaces of the respective flow path members, shown in FIG. 7(b) and FIG. 7(c), face each other, and the second flow path member The member and the third flow path member are joined so that the contact surfaces of the respective flow path members shown in FIG. 7(d) and FIG. 7(e) face each other. By joining the second flow path member 60 and the third flow path member 70, eight grooves extending in the longitudinal direction of the flow path members are formed from the common flow grooves 62 and 71 formed in each flow path member. Common channels (211a, 211b, 211c, 211d, 212a, 212b, 212c, 212d) are formed. As a result, a set of a common supply channel 211 and a common recovery channel 212 is formed in the channel member 210 for each color. Ink is supplied to the liquid ejection head 3 from the common supply channel 211, and the ink supplied to the liquid ejection head 3 is recovered by the common recovery channel 212. The communication port 72 (see FIG. 7(f)) of the third flow path member 70 communicates with each hole of the joint rubber 100, and is in fluid communication with the liquid supply unit 220 (see FIG. 6). A communication port 61 (a communication port 61-1 communicating with the common supply channel 211 and a communication port 61-2 communicating with the common recovery channel 212) is provided on the bottom surface of the common channel groove 62 of the second channel member 60. A plurality of grooves are formed and communicate with one end portion of the individual channel groove 52 of the first channel member 50 . A communication port 51 is formed at the other end of the individual flow path groove 52 of the first flow path member 50, and fluidly communicates with the plurality of discharge modules 200 via the communication port 51. The individual channel grooves 52 make it possible to concentrate the channels toward the center of the channel member.

第1~第3流路部材は、液体に対して耐腐食性を有するとともに、線膨張率の低い材質からなることが好ましい。材質としては例えば、アルミナや、LCP(液晶ポリマ)、PPS(ポリフェニルサルファイド)やPSF(ポリサルフォン)を母材としてシリカ微粒子やファイバなどの無機フィラーを添加した複合材料(樹脂材料)を好適に用いることができる。流路部材210の形成方法としては、3つの流路部材を積層させて互いに接着してもよいし、材質として樹脂複合樹脂材料を選択した場合には、溶着による接合方法を用いてもよい。 It is preferable that the first to third flow path members are made of a material that is corrosion resistant to liquid and has a low coefficient of linear expansion. As the material, for example, a composite material (resin material) in which alumina, LCP (liquid crystal polymer), PPS (polyphenylsulfide), or PSF (polysulfone) is added as a base material and inorganic filler such as silica particles or fiber is used is preferably used. be able to. The flow path member 210 may be formed by stacking three flow path members and adhering them to each other, or if a resin composite resin material is selected as the material, a joining method by welding may be used.

図8は、図7(a)のα部を示しており、第1~第3流路部材を接合して形成される流路部材210内の流路を第1の流路部材50の、吐出モジュール200が搭載される面側から一部を拡大して示した透視図である。共通供給流路211と共通回収流路212とは、両端部の流路からそれぞれ交互に共通供給流路211と共通回収流路212とが配置されている。ここで、流路部材210内の各流路の接続関係について説明する。 FIG. 8 shows the α part of FIG. 7(a), in which the flow path in the flow path member 210 formed by joining the first to third flow path members is connected to the first flow path member 50, FIG. 2 is a partially enlarged perspective view from the side of the surface on which the discharge module 200 is mounted. The common supply channel 211 and the common recovery channel 212 are arranged alternately from the channels at both ends. Here, the connection relationship of each channel in the channel member 210 will be explained.

流路部材210には、色毎に液体吐出ヘッド3の長手方向に伸びる共通供給流路211(211a、211b、211c、211d)および共通回収流路212(212a、212b、212c、212d)が設けられている。各色の共通供給流路211には、個別流路溝52によって形成される複数の個別供給流路213(213a、213b、213c、213d)が連通口61を介して接続されている。また、各色の共通回収流路212には、個別流路溝52によって形成される複数の個別回収流路214(214a、214b、214c、214d)が、連通口61を介して接続されている。このような流路構成により各共通供給流路211から個別供給流路213を介して、流路部材の中央部に位置する記録素子基板10にインクを集約することができる。また記録素子基板10から個別回収流路214を介して、各共通回収流路212にインクを回収することができる。 The channel member 210 is provided with a common supply channel 211 (211a, 211b, 211c, 211d) and a common recovery channel 212 (212a, 212b, 212c, 212d) extending in the longitudinal direction of the liquid ejection head 3 for each color. It is being A plurality of individual supply channels 213 (213a, 213b, 213c, 213d) formed by individual channel grooves 52 are connected to the common supply channel 211 of each color via a communication port 61. Further, a plurality of individual recovery channels 214 (214a, 214b, 214c, 214d) formed by individual channel grooves 52 are connected to the common recovery channel 212 for each color via communication ports 61. With such a flow path configuration, ink can be concentrated from each common supply flow path 211 to the recording element substrate 10 located in the center of the flow path member via the individual supply flow paths 213. Further, ink can be collected from the recording element substrate 10 into each common collection channel 212 via the individual recovery channels 214.

図9は、図8のIX-IXにおける断面を示した図である。それぞれの個別回収流路(214a、214c)は連通口51を介して、吐出モジュール200と連通している。図9では個別回収流路(214a、214c)のみ図示しているが、別の断面においては図8に示すように個別供給流路213と吐出モジュール200とが連通している。各吐出モジュール200に含まれる支持部材30および記録素子基板10には、第1流路部材50からのインクを記録素子基板10に設けられる記録素子15に供給するための流路が形成されている。更に、支持部材30および記録素子基板10には、記録素子15に供給した液体の一部または全部を第1流路部材50に回収(環流)するための流路が形成されている。 FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line IX-IX in FIG. Each individual recovery channel (214a, 214c) communicates with the discharge module 200 via the communication port 51. In FIG. 9, only the individual recovery channels (214a, 214c) are shown, but in another cross section, the individual supply channel 213 and the discharge module 200 communicate with each other as shown in FIG. A flow path is formed in the support member 30 and the recording element substrate 10 included in each ejection module 200 for supplying ink from the first flow path member 50 to the recording element 15 provided on the recording element substrate 10. . Further, a flow path is formed in the support member 30 and the recording element substrate 10 for recovering (recirculating) part or all of the liquid supplied to the recording element 15 to the first flow path member 50.

ここで、各色の共通供給流路211は、対応する色の負圧制御ユニット230(高圧側)と液体供給ユニット220を介して接続されており、また共通回収流路212は負圧制御ユニット230(低圧側)と液体供給ユニット220を介して接続されている。この負圧制御ユニット230により、共通供給流路211と共通回収流路212間に差圧(圧力差)を生じさせるようになっている。このため、図8および図9に示したように、各流路を接続した本適用例の液体吐出ヘッド内では、各色で共通供給流路211~個別供給流路213~記録素子基板10~個別回収流路214~共通回収流路212へと順に流れる流れが発生する。 Here, the common supply channel 211 of each color is connected to the negative pressure control unit 230 (high pressure side) of the corresponding color via the liquid supply unit 220, and the common recovery channel 212 is connected to the negative pressure control unit 230 (high pressure side) of the corresponding color. (low pressure side) via a liquid supply unit 220. This negative pressure control unit 230 is configured to generate a pressure difference (pressure difference) between the common supply channel 211 and the common recovery channel 212. Therefore, as shown in FIGS. 8 and 9, in the liquid ejection head of this application example in which each flow path is connected, the common supply flow path 211 to individual supply flow path 213 to recording element substrate 10 to individual A flow is generated that sequentially flows from the recovery channel 214 to the common recovery channel 212.

(吐出モジュールの説明)
図10(a)は、1つの吐出モジュール200を示した斜視図であり、図10(b)は、その分解図である。吐出モジュール200の製造方法としては、まず記録素子基板10およびフレキシブル配線基板40を、予め液体連通口31が設けられた支持部材30上に接着する。その後、記録素子基板10上の端子16と、フレキシブル配線基板40上の端子41とをワイヤーボンディングによって電気接続し、その後にワイヤーボンディング部(電気接続部)を封止部材110で覆って封止する。フレキシブル配線基板40の記録素子基板10と反対側の端子42は、電気配線基板90の接続端子93(図6参照)と電気接続される。支持部材30は、記録素子基板10を支持する支持体であるとともに、記録素子基板10と流路部材210とを流体的に連通させる流路部材であるため、平面度が高く、また十分に高い信頼性をもって記録素子基板と接合できるものが好ましい。材質としては例えばアルミナや樹脂材料が好ましい。
(Description of discharge module)
FIG. 10(a) is a perspective view showing one discharge module 200, and FIG. 10(b) is an exploded view thereof. As a method for manufacturing the ejection module 200, first, the recording element substrate 10 and the flexible wiring board 40 are bonded onto the support member 30 in which the liquid communication port 31 is provided in advance. Thereafter, the terminal 16 on the recording element substrate 10 and the terminal 41 on the flexible wiring board 40 are electrically connected by wire bonding, and then the wire bonding part (electrical connection part) is covered with a sealing member 110 for sealing. . Terminals 42 of the flexible wiring board 40 on the side opposite to the recording element substrate 10 are electrically connected to connection terminals 93 (see FIG. 6) of the electric wiring board 90. The support member 30 is a support body that supports the recording element substrate 10, and is also a flow path member that fluidly communicates the recording element substrate 10 and the flow path member 210, and therefore has a high flatness and a sufficiently high flatness. It is preferable to use a material that can be reliably bonded to the recording element substrate. The material is preferably alumina or resin material, for example.

(記録素子基板の構造の説明)
図11(a)は記録素子基板10の吐出口13が形成される側の面の平面図を示し、図11(b)は、図11(a)のAで示した部分の拡大図を示し、図11(c)は、図11(a)の裏面の平面図を示す。ここで、本適用例における記録素子基板10の構成について説明する。図11(a)に示すように、記録素子基板10の吐出口形成部材12に、各インク色に対応する4列の吐出口列が形成されている。なお、以後、複数の吐出口13が配列される吐出口列が延びる方向を「吐出口列方向」と呼称する。図11(b)に示すように、各吐出口13に対応した位置には液体を熱エネルギにより発泡させるための発熱素子である記録素子15が配置されている。隔壁22により、記録素子15を内部に備える圧力室23が区画されている。記録素子15は、記録素子基板10に設けられる電気配線(不図示)によって、端子16と電気的に接続されている。そして記録素子15は、記録装置1000の制御回路から、電気配線基板90(図6参照)およびフレキシブル配線基板40(図10参照)を介して入力されるパルス信号に基づいて発熱して液体を沸騰させる。この沸騰による発泡の力で液体を吐出口13から吐出する。図11(b)に示すように、各吐出口列に沿って、一方の側には液体供給路18が、他方の側には液体回収路19が延在している。液体供給路18および液体回収路19は記録素子基板10に設けられた吐出口列方向に伸びた流路であり、それぞれは液路である供給口17aおよび回収口17bを介して吐出口13と連通している。
(Explanation of structure of recording element substrate)
11(a) shows a plan view of the surface of the recording element substrate 10 on which the ejection ports 13 are formed, and FIG. 11(b) shows an enlarged view of the portion indicated by A in FIG. 11(a). , FIG. 11(c) shows a plan view of the back side of FIG. 11(a). Here, the configuration of the recording element substrate 10 in this application example will be described. As shown in FIG. 11A, four ejection port arrays corresponding to each ink color are formed in the ejection port forming member 12 of the recording element substrate 10. Note that hereinafter, the direction in which the ejection port array in which the plurality of ejection ports 13 are arranged extends will be referred to as the "ejection port array direction." As shown in FIG. 11(b), a recording element 15, which is a heat generating element for foaming the liquid using thermal energy, is arranged at a position corresponding to each ejection port 13. A pressure chamber 23 having a recording element 15 therein is defined by the partition wall 22 . The recording element 15 is electrically connected to a terminal 16 by electrical wiring (not shown) provided on the recording element substrate 10. The recording element 15 generates heat and boils the liquid based on pulse signals input from the control circuit of the recording apparatus 1000 via the electric wiring board 90 (see FIG. 6) and the flexible wiring board 40 (see FIG. 10). let The liquid is discharged from the discharge port 13 by the bubbling force caused by this boiling. As shown in FIG. 11(b), along each discharge port row, a liquid supply path 18 extends on one side, and a liquid recovery path 19 extends on the other side. The liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 are flow paths extending in the direction of the ejection port array provided on the recording element substrate 10, and are connected to the ejection port 13 through the supply port 17a and the recovery port 17b, which are liquid paths. It's communicating.

図11(c)に示すように、記録素子基板10の、吐出口13が形成される面の裏面には樹脂材のシート状の蓋部材(樹脂フィルム)20が積層されており、蓋部材20には、液体供給路18および液体回収路19に連通する開口21が複数設けられている。本適用例においては、記録素子基板10の長手方向に沿って延在する共通流路である液体供給路18の1本に対して3個、同じく長手方向に沿って延在する供給回収路である液体回収路19の1本に対して2個の開口21が蓋部材20に設けられている。本発明において開口21の数はこれに限られない。例えば、液体供給路18の1本に対して2個の供給側開口21、液体回収路19の1本に対して1個の回収側開口21の構成でもよい。流路部における圧力損失を考慮すると、液体供給路18もしくは液体回収路19にいずれか一方において、少なくとも2個以上の開口を備える構成が好ましい。 As shown in FIG. 11(c), a sheet-like lid member (resin film) 20 made of a resin material is laminated on the back side of the surface of the recording element substrate 10 on which the ejection ports 13 are formed. is provided with a plurality of openings 21 that communicate with the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19. In this application example, for each liquid supply path 18, which is a common flow path extending along the longitudinal direction of the recording element substrate 10, three supply and recovery paths also extend along the longitudinal direction. Two openings 21 are provided in the lid member 20 for one liquid recovery path 19. In the present invention, the number of openings 21 is not limited to this. For example, two supply side openings 21 may be provided for one liquid supply path 18 and one recovery side opening 21 may be provided for one liquid recovery path 19. Considering the pressure loss in the flow path, it is preferable that either the liquid supply path 18 or the liquid recovery path 19 has at least two or more openings.

図11(b)に示すように蓋部材20の夫々の開口21は、図7(a)に示した複数の連通口51と連通している。蓋部材20は、液体に対して十分な耐食性を有している物が好ましく、また、混色防止の観点から、開口21の開口形状および開口位置には高い精度が求められる。このため蓋部材20の材質として、感光性樹脂材料やシリコン板を用い、フォトリソプロセスによって開口21を設けることが好ましい。このように蓋部材20は、開口21により流路のピッチを変換するものであり、圧力損失を考慮すると厚みは薄いことが望ましく、感光性の樹脂フィルムで構成されることが望ましい。 As shown in FIG. 11(b), each opening 21 of the lid member 20 communicates with the plurality of communication ports 51 shown in FIG. 7(a). The lid member 20 preferably has sufficient corrosion resistance against liquid, and from the viewpoint of preventing color mixture, high precision is required in the shape and position of the opening 21. For this reason, it is preferable to use a photosensitive resin material or a silicon plate as the material of the lid member 20, and to provide the opening 21 by a photolithography process. In this way, the lid member 20 changes the pitch of the flow path using the openings 21, and in consideration of pressure loss, it is desirable that the lid member 20 be thin, and preferably made of a photosensitive resin film.

図12は、図11(a)のXII-XIIにおける記録素子基板10および蓋部材20の断面を示す斜視図である。ここで、記録素子基板10内での液体の流れについて説明する。蓋部材20は、記録素子基板10の基板11に形成される液体供給路18および液体回収路19の壁の一部を形成する蓋としての機能を有する。記録素子基板10は、Siにより形成される基板11と感光性の樹脂により形成される吐出口形成部材12とが積層されており、基板11の裏面には蓋部材20が接合されている。基板11の一方の面側には、記録素子15が形成されており(図11参照)、その裏面側には、吐出口列に沿って延在する液体供給路19および液体回収路18を構成する溝が形成されている。基板11と蓋部材20とによって形成される液体供給路18および液体回収路19は、それぞれ流路部材210内の共通供給流路211と共通回収流路212と接続されており、液体供給路18と液体回収路19との間には差圧が生じている。吐出口13から液体を吐出して記録を行っている際に、吐出を行っていない吐出口では、この差圧によって基板11内に設けられた液体供給路18内の液体が、供給口17a、圧力室23、回収口17bを経由して液体回収路19へ流れる(図12の矢印C)。この流れによって、記録を休止している吐出口13や圧力室23において、吐出口13からの蒸発によって生じる増粘インク、泡および異物などを液体回収路19へ回収することができる。また吐出口13や圧力室23のインクが増粘するのを抑制することができる。液体回収路19へ回収された液体は、蓋部材20の開口21及び支持部材30の液体連通口31(図10b参照)を通じて流路部材210内の連通口51、個別回収流路214、共通回収流路212の順に回収され記録装置1000の回収経路へ回収される。つまり、記録装置本体から液体吐出ヘッド3へ供給される液体は、下記の順に流動し、供給および回収される。 FIG. 12 is a perspective view showing a cross section of the recording element substrate 10 and the lid member 20 taken along the line XII-XII in FIG. 11(a). Here, the flow of liquid within the recording element substrate 10 will be explained. The lid member 20 has a function as a lid that forms part of the walls of the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 formed on the substrate 11 of the recording element substrate 10 . The recording element substrate 10 includes a substrate 11 made of Si and an ejection port forming member 12 made of photosensitive resin, which are laminated together, and a lid member 20 is bonded to the back surface of the substrate 11 . A recording element 15 is formed on one side of the substrate 11 (see FIG. 11), and a liquid supply path 19 and a liquid recovery path 18 extending along the ejection port array are formed on the back side of the substrate 11. A groove is formed. The liquid supply channel 18 and the liquid recovery channel 19 formed by the substrate 11 and the lid member 20 are connected to a common supply channel 211 and a common recovery channel 212 in the channel member 210, respectively, and the liquid supply channel 18 A differential pressure is generated between the liquid recovery path 19 and the liquid recovery path 19. When recording is performed by ejecting liquid from the ejection ports 13, at the ejection ports that are not ejecting, this pressure difference causes the liquid in the liquid supply path 18 provided in the substrate 11 to flow into the supply ports 17a, The liquid flows to the liquid recovery path 19 via the pressure chamber 23 and the recovery port 17b (arrow C in FIG. 12). Due to this flow, thickened ink, bubbles, foreign matter, etc. generated by evaporation from the ejection ports 13 can be collected into the liquid recovery path 19 in the ejection ports 13 and the pressure chambers 23 when recording is stopped. Further, thickening of the ink in the ejection port 13 and the pressure chamber 23 can be suppressed. The liquid collected into the liquid recovery path 19 is transferred to the communication port 51 in the channel member 210, the individual recovery channel 214, and the common recovery channel through the opening 21 of the lid member 20 and the liquid communication port 31 of the support member 30 (see FIG. 10b). The liquid is collected in the order of the flow path 212 and is collected into the collection path of the recording device 1000. That is, the liquid supplied from the recording apparatus main body to the liquid ejection head 3 flows, is supplied and collected in the following order.

液体は、まず液体供給ユニット220の液体接続部111から液体吐出ヘッド3の内部に流入する。そして液体は、ジョイントゴム100、第3流路部材に設けられた連通口72および共通流路溝71、第2流路部材に設けられた共通流路溝62および連通口61、第1流路部材に設けられた個別流路溝52および連通口51の順に供給される。その後、支持部材30に設けられた液体連通口31、蓋部材20に設けられた開口21、基板11に設けられた液体供給路18および供給口17aを順に介して圧力室23に供給される。圧力室23に供給された液体のうち、吐出口13から吐出されなかった液体は、基板11に設けられた回収口17bおよび液体回収路19、蓋部材20に設けられた開口21、支持部材30に設けられた液体連通口31を順に流れる。その後液体は、第1流路部材に設けられた連通口51および個別流路溝52、第2流路部材に設けられた連通口61および共通流路溝62、第3流路部材70に設けられた共通流路溝71および連通口72、ジョイントゴム100を順に流れる。そして液体は、液体供給ユニット220に設けられた液体接続部111から液体吐出ヘッド3の外部へ流動する。 The liquid first flows into the liquid ejection head 3 from the liquid connection portion 111 of the liquid supply unit 220 . The liquid flows through the joint rubber 100, the communication port 72 and common channel groove 71 provided in the third channel member, the common channel groove 62 and communication port 61 provided in the second channel member, and the first channel. It is supplied to the individual channel grooves 52 and the communication ports 51 provided in the member in this order. Thereafter, the liquid is supplied to the pressure chamber 23 through the liquid communication port 31 provided in the support member 30, the opening 21 provided in the lid member 20, the liquid supply path 18 provided in the substrate 11, and the supply port 17a in this order. Among the liquids supplied to the pressure chamber 23, the liquid that is not discharged from the discharge port 13 is collected through the recovery port 17b and the liquid recovery path 19 provided in the substrate 11, the opening 21 provided in the lid member 20, and the support member 30. The liquid flows sequentially through the liquid communication port 31 provided in the. Thereafter, the liquid is passed through the communication port 51 and individual channel groove 52 provided in the first channel member, the communication port 61 and common channel groove 62 provided in the second channel member, and the third channel member 70. The water flows through the common flow groove 71, the communication port 72, and the joint rubber 100 in this order. Then, the liquid flows from the liquid connection part 111 provided in the liquid supply unit 220 to the outside of the liquid ejection head 3.

図2に示す第1循環形態の形態においては、液体接続部111から流入した液体は、負圧制御ユニット230を経由した後にジョイントゴム100に供給される。また図3に示す第2循環形態の形態においては、圧力室23から回収された液体は、ジョイントゴム100を通過した後、負圧制御ユニット230を介して液体接続部111から液体吐出ヘッドの外部へ流動する。また液体吐出ユニット300の共通供給流路211の一端から流入した全ての液体が、個別供給流路213aを経由して圧力室23に供給されるわけではない。つまり、共通供給流路211の一端から流入した液体で、個別供給流路213aに流入することなく、共通供給流路211の他端から液体供給ユニット220に流動する液体もある。このように、記録素子基板10を経由することなく流動する経路を備えることで、本適用例のような微細で流抵抗の大きい流路を備える記録素子基板10を備える場合であっても、液体の循環流の逆流を抑制することができる。このように、本適用例の液体吐出ヘッド3では、圧力室23や吐出口近傍部の液体の増粘を抑制することができるので、吐出のヨレや不吐出を抑制することができ、結果として高画質な記録を行うことができる。 In the first circulation mode shown in FIG. 2, the liquid flowing from the liquid connection part 111 is supplied to the joint rubber 100 after passing through the negative pressure control unit 230. In addition, in the second circulation mode shown in FIG. 3, the liquid recovered from the pressure chamber 23 passes through the joint rubber 100, and then passes through the negative pressure control unit 230 from the liquid connection part 111 to the outside of the liquid ejection head. flow to. Furthermore, not all the liquid that has flowed in from one end of the common supply channel 211 of the liquid discharge unit 300 is supplied to the pressure chamber 23 via the individual supply channel 213a. In other words, some liquid flows from one end of the common supply channel 211 to the liquid supply unit 220 from the other end of the common supply channel 211 without flowing into the individual supply channel 213a. In this way, by providing a path through which the liquid flows without passing through the recording element substrate 10, even when the recording element substrate 10 is equipped with a fine flow path having a large flow resistance as in this application example, the liquid can flow without passing through the recording element substrate 10. The backflow of the circulating flow can be suppressed. In this way, in the liquid ejection head 3 of this application example, it is possible to suppress the increase in the viscosity of the liquid near the pressure chamber 23 and the ejection port, so it is possible to suppress the deviation and non-ejection of ejection, and as a result, High-quality recording can be performed.

(記録素子基板間の位置関係の説明)
図13は、隣り合う2つの吐出モジュールにおける、記録素子基板の隣接部を部分的に拡大して示した平面図である。本適用例では略平行四辺形の記録素子基板を用いている。平行四辺形のうち、図13に示すような、互いに隣接する辺のなす角が90度ではない平行四辺形において特に好適に適用できる。各記録素子基板10における吐出口13が配列される各吐出口列(14a~14d)は、液体吐出ヘッド3の長手方向に対し一定角度傾くように配置されている。そして、記録素子基板10同士の隣接部における吐出口列は、少なくとも1つの吐出口が記録媒体の搬送方向にオーバーラップするようになっている。図13では、線D上の2つの吐出口が互いにオーバーラップする関係にある。このような配置によって、仮に記録素子基板10の位置が所定位置から多少ずれた場合でも、オーバーラップする吐出口の駆動制御によって、記録画像の黒スジや白抜けを目立たなくすることができる。複数の記録素子基板10を千鳥配置ではなく、直線上(インライン)に配置した場合も、図13のような構成により液体吐出ヘッド10の記録媒体の搬送方向の長さの増大を抑えつつ記録素子基板10同士のつなぎ部における黒スジや白抜け対策を行うことができる。なお、本適用例では記録素子基板の主平面は平行四辺形であるが、これに限るものではなく、例えば長方形、台形、その他形状の記録素子基板を用いた場合でも、本発明の構成を好ましく適用することができる。
(Explanation of positional relationship between recording element substrates)
FIG. 13 is a partially enlarged plan view showing adjacent portions of recording element substrates in two adjacent ejection modules. In this application example, a substantially parallelogram recording element substrate is used. Among parallelograms, the present invention is particularly suitable for parallelograms such as the one shown in FIG. 13, in which the angles between adjacent sides are not 90 degrees. Each ejection port array (14a to 14d) in which ejection ports 13 are arranged on each recording element substrate 10 is arranged so as to be inclined at a constant angle with respect to the longitudinal direction of the liquid ejection head 3. In the ejection port arrays in adjacent portions of the recording element substrates 10, at least one ejection port overlaps in the recording medium conveyance direction. In FIG. 13, the two discharge ports on line D are in an overlapping relationship with each other. With such an arrangement, even if the position of the recording element substrate 10 deviates from a predetermined position, black lines and white spots in the recorded image can be made less noticeable by controlling the drive of the overlapping ejection ports. Even when a plurality of recording element substrates 10 are arranged in a straight line (in-line) instead of in a staggered arrangement, the configuration shown in FIG. It is possible to take measures against black lines and white spots at the joints between the substrates 10. In this application example, the main plane of the recording element substrate is a parallelogram, but it is not limited to this. For example, even if a recording element substrate of a rectangular, trapezoidal, or other shape is used, the configuration of the present invention can be preferably applied. Can be applied.

(第2の適用例)
以下、図面を参照して本発明の第2の適用例による液体吐出記録装置2000および液体吐出ヘッド2003の構成を説明する。なお以降の説明においては、主として第1の適用例と異なる部分のみを説明し、第1の適用例と同様の部分については説明を省略する。
(Second application example)
Hereinafter, the configurations of a liquid ejection recording apparatus 2000 and a liquid ejection head 2003 according to a second application example of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, only the parts that are different from the first application example will be mainly explained, and the description of the same parts as the first application example will be omitted.

(液体吐出記録装置の説明)
図21は、本適用例を適用可能な、液体を吐出して記録を行う液体吐出記録装置2000を示した図である。本適用例の記録装置2000は、シアンC、マゼンタM、イエローY、ブラックKの各インクごとに対応した単色用の液体吐出ヘッド2003を4つ並列配置させることで記録媒体へフルカラー記録を行う点が第1の適用例とは異なる。第1の適用例において1色あたりに使用できる吐出口列数が1列だったのに対し、本適用例においては、1色あたりに使用できる吐出口列数は20列となっている。このため、記録データを複数の吐出口列に適宜振り分けて記録を行うことで、非常に高速な記録が可能となる。更に、不吐出になる吐出口があったとしても、その吐出口に対して記録媒体の搬送方向に対応する位置にある、他列の吐出口から補完的に吐出を行うことで信頼性が向上し、商業記録などに好適である。第1の適用例と同様に、各液体吐出ヘッド2003に対して、記録装置2000の供給系、バッファタンク1003(図2、図3参照)およびメインタンク1006(図2、図3参照)が流体的に接続されている。また、それぞれの液体吐出ヘッド2003には、液体吐出ヘッド2003へ電力および吐出制御信号を伝送する電気制御部が電気的に接続されている。
(Description of liquid ejection recording device)
FIG. 21 is a diagram showing a liquid ejection recording apparatus 2000 that performs printing by ejecting liquid to which this application example can be applied. The recording apparatus 2000 of this application example performs full-color recording on a recording medium by arranging four single-color liquid ejection heads 2003 in parallel, each corresponding to each ink of cyan C, magenta M, yellow Y, and black K. is different from the first application example. Whereas in the first application example, the number of ejection port rows that can be used per color is one, in this application example, the number of ejection port rows that can be used per one color is 20 rows. Therefore, by appropriately distributing print data to a plurality of ejection port arrays and performing printing, very high-speed printing becomes possible. Furthermore, even if there is an ejection port that fails to eject, reliability is improved by performing complementary ejection from ejection ports in other rows located at positions corresponding to the print medium transport direction with respect to that ejection port. It is suitable for commercial records, etc. Similarly to the first application example, the supply system of the printing apparatus 2000, the buffer tank 1003 (see FIGS. 2 and 3), and the main tank 1006 (see FIGS. 2 and 3) are connected to each liquid ejection head 2003. connected. Further, each liquid ejection head 2003 is electrically connected to an electric control unit that transmits electric power and ejection control signals to the liquid ejection head 2003.

(循環経路の説明)
第1の適用例と同様に、記録装置2000および液体吐出ヘッド2003間の液体の循環形態としては、図2または図3に示した第1および第2循環形態を用いることができる。
(Explanation of circulation route)
Similar to the first application example, the first and second circulation forms shown in FIG. 2 or 3 can be used as the circulation form of the liquid between the printing apparatus 2000 and the liquid ejection head 2003.

(液体吐出ヘッド構造の説明)
図14(a)、(b)は、本適用例に係る液体吐出ヘッド2003を示した斜視図である。ここで、本適用例に係る液体吐出ヘッド2003の構造について説明する。液体吐出ヘッド2003は、液体吐出ヘッド2003の長手方向に直線上に配列される16個の記録素子基板2010を備え、1種類の液体で記録が可能な液体吐出式のライン型液体吐出ヘッドである。液体吐出ヘッド2003は、第1の適用例と同様、液体接続部111、信号入力端子91および電力供給端子92を備える。しかしながら本適用例の液体吐出ヘッド2003は、第1の適用例に比べて吐出口列が多いため、液体吐出ヘッド2003の両側に信号出力端子91および電力供給端子92が配置されている。これは記録素子基板2010に設けられる配線部で生じる電圧低下や信号伝送遅れを低減するためである。
(Explanation of liquid ejection head structure)
FIGS. 14A and 14B are perspective views showing a liquid ejection head 2003 according to this application example. Here, the structure of the liquid ejection head 2003 according to this application example will be described. The liquid ejection head 2003 is a liquid ejection type line type liquid ejection head that includes 16 recording element substrates 2010 arranged in a straight line in the longitudinal direction of the liquid ejection head 2003 and is capable of printing with one type of liquid. . The liquid ejection head 2003 includes a liquid connection section 111, a signal input terminal 91, and a power supply terminal 92, as in the first application example. However, since the liquid ejection head 2003 of this application example has more ejection port arrays than the first application example, the signal output terminal 91 and the power supply terminal 92 are arranged on both sides of the liquid ejection head 2003. This is to reduce voltage drop and signal transmission delay occurring in the wiring section provided on the recording element substrate 2010.

図15は、液体吐出ヘッド2003を示した斜視分解図であり、液体吐出ヘッド2003を構成する各部品またはユニットをその機能毎に分割して示している。各ユニットおよび部材の役割や液体吐出ヘッド内の液体流通の順は、基本的に第1の適用例と同様であるが、液体吐出ヘッドの剛性を担保する機能が異なる。第1の適用例では主として液体吐出ユニット支持部81によって液体吐出ヘッド剛性を担保していたが、第2の適用例の液体吐出ヘッド2003では、液体吐出ユニット2300に含まれる第2流路部材2060によって液体吐出ヘッドの剛性を担保している。本適用例における液体吐出ユニット支持部81は、第2流路部材2060の両端部に接続されており、この液体吐出ユニット2300は記録装置2000のキャリッジと機械的に結合されて、液体吐出ヘッド2003の位置決めを行う。負圧制御ユニット2230を備える液体供給ユニット2220と、電気配線基板90は、液体吐出ユニット支持部81に結合される。2つの液体供給ユニット2220内にはそれぞれフィルタ(不図示)が内蔵されている。 FIG. 15 is a perspective exploded view showing the liquid ejection head 2003, and shows each component or unit constituting the liquid ejection head 2003 divided according to its function. The role of each unit and member and the order of liquid distribution within the liquid ejection head are basically the same as in the first application example, but the function of ensuring the rigidity of the liquid ejection head is different. In the first application example, the liquid ejection head rigidity was mainly ensured by the liquid ejection unit support part 81, but in the liquid ejection head 2003 of the second application example, the second flow path member 2060 included in the liquid ejection unit 2300 This ensures the rigidity of the liquid ejection head. The liquid ejection unit support section 81 in this application example is connected to both ends of the second flow path member 2060, and this liquid ejection unit 2300 is mechanically coupled to the carriage of the recording apparatus 2000, and the liquid ejection head 2003 is connected to both ends of the second flow path member 2060. positioning. The liquid supply unit 2220 including the negative pressure control unit 2230 and the electric wiring board 90 are coupled to the liquid discharge unit support 81. Each of the two liquid supply units 2220 has a built-in filter (not shown).

2つの負圧制御ユニット2230は、それぞれ異なる、相対的に高低の負圧で圧力を制御するように設定されている。また、図14および図15のように、液体吐出ヘッド2003の両端部にそれぞれ、高圧側と低圧側の負圧制御ユニット2230を設置した場合、液体吐出ヘッド2003の長手方向に延在する共通供給流路と共通回収流路における液体の流れが互いに対向する。このような構成では、共通供給流路と共通回収流路の間で熱交換が促進されて、2つの共通流路内における温度差が低減される。これによって、共通流路に沿って複数設けられる各記録素子基板2010における温度差が少なくなり、温度差による記録ムラが生じにくくなるという利点がある。 The two negative pressure control units 2230 are set to control pressure at different, relatively high and low negative pressures. In addition, as shown in FIGS. 14 and 15, when negative pressure control units 2230 are installed at both ends of the liquid ejection head 2003 for the high pressure side and the low pressure side, a common supply extending in the longitudinal direction of the liquid ejection head 2003 is provided. The liquid flows in the channel and the common recovery channel oppose each other. In such a configuration, heat exchange is promoted between the common supply flow path and the common recovery flow path, and the temperature difference within the two common flow paths is reduced. This has the advantage that the temperature difference between the plurality of recording element substrates 2010 provided along the common flow path is reduced, and recording unevenness due to the temperature difference is less likely to occur.

次に、液体吐出ユニット2300の流路部材2210の詳細について説明する。図15に示すように流路部材2210は、第1流路部材2050と第2流路部材2060とを積層したものであり、液体供給ユニット2220から供給された液体を各吐出モジュール2200へと分配する。また流路部材2210は、吐出モジュール2200から環流する液体を液体供給ユニット2220へと戻すための流路部材として機能する。流路部材2210の第2流路部材2060は、内部に共通供給流路および共通回収流路が形成された流路部材であるとともに、液体吐出ヘッド2003の剛性を主に担うという機能を有する。このため、第2流路部材2060の材質としては、液体に対する十分な耐食性と高い機械強度を有するものが好ましい。具体的にはSUSやTi、アルミナなど用いることができる。 Next, details of the channel member 2210 of the liquid ejection unit 2300 will be described. As shown in FIG. 15, the flow path member 2210 is a stack of a first flow path member 2050 and a second flow path member 2060, and distributes the liquid supplied from the liquid supply unit 2220 to each discharge module 2200. do. Further, the flow path member 2210 functions as a flow path member for returning the liquid circulating from the discharge module 2200 to the liquid supply unit 2220. The second flow path member 2060 of the flow path member 2210 is a flow path member in which a common supply flow path and a common recovery flow path are formed, and also has a function of mainly responsible for the rigidity of the liquid ejection head 2003. Therefore, it is preferable that the material of the second flow path member 2060 has sufficient corrosion resistance against liquids and high mechanical strength. Specifically, SUS, Ti, alumina, etc. can be used.

図16(a)は、第1流路部材2050の、吐出モジュール2200がマウントされる面を示した図であり、図16(b)は、その裏面を示しており、第2流路部材2060と当接される面を示した図である。第1の適用例とは異なり、本適用例における第1流路部材2050は、各吐出モジュール2200毎に対応した複数の部材を隣接して配列したものである。このように分割した構造を採ることで、複数のモジュールを配列させて、液体吐出ヘッド2003の長さに対応することができるので、例えばB2サイズおよびそれ以上の長さに対応した比較的ロングスケールの液体吐出ヘッドに特に好適に適用することができる。図16(a)に示すように、第1流路部材2050の連通口51は、吐出モジュール2200と流体的に連通し、図16(b)に示すように、第1流路部材2050の個別連通口53は、第2流路部材2060の連通口61と流体的に連通する。図16(c)は、第2流路部材60の、第1流路部材2050と当接される面を示し、図16(d)は、第2流路部材60の厚み方向中央部の断面を示し、図16(e)は、第2流路部材2060の、液体供給ユニット2220と当接する面を示す図である。第2流路部材2060の流路や連通口の機能は、第1の適用例の1色分と同様である。第2流路部材2060の共通流路溝71は、その一方が後述する図17に示す共通供給流路2211であり、他方が共通回収流路2212であり、夫々、液体吐出ヘッド2003の長手方向に沿って設けられており、その一端側から他端側に液体が供給される。本適用例は第1の適用例と異なり、共通供給流路2211と共通回収流路2212の液体の流れは互いに反対方向となっている。 FIG. 16(a) is a diagram showing the surface of the first flow path member 2050 on which the discharge module 2200 is mounted, and FIG. 16(b) is a diagram showing the back surface of the first flow path member 2050. FIG. Unlike the first application example, the first flow path member 2050 in this application example has a plurality of members corresponding to each discharge module 2200 arranged adjacently. By adopting such a divided structure, multiple modules can be arranged to correspond to the length of the liquid ejection head 2003, so it is possible to use a relatively long scale that corresponds to, for example, B2 size and longer. It can be particularly suitably applied to a liquid ejection head. As shown in FIG. 16(a), the communication port 51 of the first flow path member 2050 is in fluid communication with the discharge module 2200, and as shown in FIG. The communication port 53 fluidly communicates with the communication port 61 of the second flow path member 2060. 16(c) shows the surface of the second flow path member 60 that comes into contact with the first flow path member 2050, and FIG. 16(d) shows a cross section of the second flow path member 60 at the center in the thickness direction. FIG. 16E is a diagram showing the surface of the second flow path member 2060 that comes into contact with the liquid supply unit 2220. The functions of the flow path and communication port of the second flow path member 2060 are the same as those for one color in the first application example. One of the common channel grooves 71 of the second channel member 2060 is a common supply channel 2211 shown in FIG. 17, which will be described later, and the other is a common recovery channel 2212. The liquid is supplied from one end to the other. This application example differs from the first application example in that the liquid flows in the common supply channel 2211 and the common recovery channel 2212 are in opposite directions.

図17は、記録素子基板2010と流路部材2210との液体の接続関係を示した透視図である。流路部材2210内には、液体吐出ヘッド2003の長手方向に延びる一組の共通供給流路2211および共通回収流路2212が設けられている。第2流路部材2060の連通口61は第1流路部材2050の個別連通口53と位置を合わせて接続されており、第2流路部材2060の共通供給流路2211から連通口61を介して第1流路部材2050の連通口51へと連通する液体供給流路が形成されている。同様に、第2流路部材2060の連通口72から共通回収流路2212を介して第1流路部材2050の連通口51へと連通する液体供給経路も形成されている。 FIG. 17 is a perspective view showing the liquid connection relationship between the recording element substrate 2010 and the flow path member 2210. A pair of common supply channels 2211 and common recovery channels 2212 extending in the longitudinal direction of the liquid ejection head 2003 are provided in the channel member 2210. The communication port 61 of the second flow path member 2060 is aligned and connected to the individual communication port 53 of the first flow path member 2050, and the communication port 61 is connected to the common supply flow path 2211 of the second flow path member 2060 through the communication port 61. A liquid supply flow path communicating with the communication port 51 of the first flow path member 2050 is formed. Similarly, a liquid supply path is also formed that communicates from the communication port 72 of the second flow path member 2060 to the communication port 51 of the first flow path member 2050 via the common recovery flow path 2212.

図18は、図17のXVIII-XVIIIにおける断面を示した図である。共通供給流路2211は、連通口61、個別連通口53、連通口51を介して、吐出モジュール2200へ接続されている。図18では不図示であるが、別の断面においては、共通回収流路2212が同様の経路で吐出モジュール2200へ接続されていることは、図17を参照すれば明らかである。第1の適用例と同様に、各吐出モジュール2200および記録素子基板2010には、各吐出口に連通する流路が形成されており、供給した液体の一部または全部が、吐出動作を休止している吐出口を通過して、環流できるようになっている。また第1の適用例と同様に、共通供給流路2211は、負圧制御ユニット2230(高圧側)と、共通回収流路2212は負圧制御ユニット2230(低圧側)と液体供給ユニット2220を介して接続されている。従ってその差圧によって、共通供給流路2211から記録素子基板2010の圧力室を通過して共通回収流路2212へと流れる流れが発生する。 FIG. 18 is a cross-sectional view taken along line XVIII-XVIII in FIG. 17. The common supply channel 2211 is connected to the discharge module 2200 via the communication port 61, the individual communication port 53, and the communication port 51. Although not shown in FIG. 18, it is apparent with reference to FIG. 17 that in another cross-section, the common recovery channel 2212 is connected to the discharge module 2200 by a similar route. Similar to the first application example, each ejection module 2200 and recording element substrate 2010 are formed with a flow path that communicates with each ejection port, so that some or all of the supplied liquid can stop ejection operation. It is designed so that it can be circulated through the discharge port. Similarly to the first application example, the common supply channel 2211 is connected to the negative pressure control unit 2230 (high pressure side), and the common recovery channel 2212 is connected to the negative pressure control unit 2230 (low pressure side) and the liquid supply unit 2220. connected. Therefore, the differential pressure causes a flow to flow from the common supply channel 2211 through the pressure chambers of the recording element substrate 2010 to the common recovery channel 2212.

(吐出モジュールの説明)
図19(a)は、1つの吐出モジュール2200を示した斜視図であり、図19(b)は、その分解図である。第1の適用例との差異は、記録素子基板2010の複数の吐出口列方向に沿った両辺部(記録素子基板2010の各長辺部)に複数の端子16がそれぞれ配置されている点である。これに伴い記録素子基板2010と電気接続されるフレキシブル配線基板40も、1つの記録素子基板2010に対して2枚配置されている。これは記録素子基板2010に設けられる吐出口列数が20列あり、第1の適用例の8列よりも大幅に増加しているためであり、端子16から記録素子までの最大距離を短くして記録素子基板2010内の配線部で生じる電圧低下や信号遅れを低減するためである。また支持部材2030の液体連通口31は、記録素子基板2010に設けられ全吐出口列を跨るように開口している。その他の点は、第1の適用例と同様である。
(Description of discharge module)
FIG. 19(a) is a perspective view showing one discharge module 2200, and FIG. 19(b) is an exploded view thereof. The difference from the first application example is that a plurality of terminals 16 are arranged on both sides of the recording element substrate 2010 along the direction of the plurality of ejection port arrays (each long side of the recording element substrate 2010). be. Accordingly, two flexible wiring boards 40 electrically connected to the recording element substrate 2010 are also arranged for one recording element substrate 2010. This is because the number of ejection opening rows provided on the recording element substrate 2010 is 20, which is significantly more than the 8 rows in the first application example, and the maximum distance from the terminal 16 to the recording element is shortened. This is to reduce voltage drop and signal delay occurring in the wiring section within the recording element substrate 2010. Further, the liquid communication port 31 of the support member 2030 is provided in the recording element substrate 2010 and opens so as to straddle all the ejection port arrays. Other points are similar to the first application example.

(記録素子基板の構造の説明)
図20(a)は、記録素子基板2010の吐出口13が配される面の模式図であり、図20(c)は、図20(a)の面の裏面を示す模式図である。図20(b)は図20(c)において、記録素子基板2010の裏面側に設けられている蓋部材2020を除去した場合の記録素子基板2010の面を示す模式図である。図20(b)に示すように、記録素子基板2010の裏面には吐出口列方向に沿って、液体供給路18と液体回収路19とが交互に設けられている。吐出口列数は、第1の適用例よりも大幅に増加しているものの、第1の適用例との本質的な差異は、前述のように端子16が記録素子基板の吐出口列方向に沿った両辺部に配置されていることである。各吐出口列毎に一組の液体供給路18と液体回収路19が設けられていること、蓋部材2020に、支持部材2030の液体連通口31と連通する開口21が設けられていることなど、基本的な構成は第1の適用例と同様である。
(Explanation of structure of recording element substrate)
20(a) is a schematic diagram of the surface of the recording element substrate 2010 on which the ejection ports 13 are arranged, and FIG. 20(c) is a schematic diagram showing the back surface of the surface of FIG. 20(a). FIG. 20(b) is a schematic diagram showing the surface of the recording element substrate 2010 when the lid member 2020 provided on the back side of the recording element substrate 2010 in FIG. 20(c) is removed. As shown in FIG. 20(b), liquid supply paths 18 and liquid recovery paths 19 are alternately provided on the back surface of the recording element substrate 2010 along the ejection port array direction. Although the number of ejection port rows is significantly increased compared to the first application example, the essential difference from the first application example is that the terminals 16 are arranged in the direction of the ejection port rows of the recording element substrate as described above. They are placed on both sides along the line. A set of liquid supply passages 18 and liquid recovery passages 19 are provided for each discharge port row, and an opening 21 that communicates with the liquid communication port 31 of the support member 2030 is provided in the lid member 2020. , the basic configuration is the same as the first application example.

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

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

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

(第1の実施形態)
以下、図面を参照して本発明の第1の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は前述した適用例と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that since the basic configuration of this embodiment is the same as that of the application example described above, only the characteristic configuration will be described below.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る液体吐出ヘッド及び液体吐出装置について説明する。以下の各実施形態では、液体(以下、インクともいう)を吐出する液体吐出ヘッド、液体吐出装置および製造方法について具体的な構成で説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の液体吐出ヘッド、液体吐出装置および製造方法は、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサなどの装置、さらには各種処理装置と複合的に組み合わせた産業記録装置に適用可能である。例えば、バイオチップ作製や電子回路記録などの用途としても用いることができる。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A liquid ejection head and a liquid ejection apparatus according to embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each embodiment below, a liquid ejection head that ejects liquid (hereinafter also referred to as ink), a liquid ejection apparatus, and a manufacturing method will be described with specific configurations, but the present invention is not limited thereto. The liquid ejection head, liquid ejection device, and manufacturing method of the present invention can be applied to devices such as printers, copiers, facsimiles with communication systems, word processors with printer sections, and even industrial recording devices that are combined with various processing devices. Applicable. For example, it can be used for purposes such as biochip production and electronic circuit recording.

また、以下に述べる実施形態は、本発明の適切な具体例であるから、技術的に好ましい様々の限定が付けられている。しかし、本発明の思想に沿うものであれば、本実施形態は本明細書の実施形態やその他の具体的方法に限定されるものではない。 Furthermore, since the embodiments described below are appropriate specific examples of the present invention, various technically preferable limitations are attached thereto. However, as long as the idea of the present invention is followed, the present embodiment is not limited to the embodiments of this specification or other specific methods.

(記録素子基板と蓋部材)
図22は、本実施形態における記録素子基板10と蓋部材20とを示した図である。蓋部材20は、記録素子基板10の裏面(吐出口形成部材12を備える面とは反対の面)に形成された流路に蓋をする部材であり、後述する第3流路層が形成されている。本発明では、記録素子基板10と蓋部材20とは、共にウエハ工程にてウエハ形態で加工された後、分割されて形成される。
(Recording element substrate and lid member)
FIG. 22 is a diagram showing the recording element substrate 10 and the lid member 20 in this embodiment. The lid member 20 is a member that covers a flow path formed on the back surface of the recording element substrate 10 (the surface opposite to the surface provided with the ejection port forming member 12), and a third flow path layer to be described later is formed therein. ing. In the present invention, the recording element substrate 10 and the lid member 20 are both processed in the form of a wafer in a wafer process, and then are formed by being divided.

(液体吐出ヘッドの構成例)
図23(a)から(e)は、液体吐出ヘッドを示した斜視図である。図23(a)の液体吐出ヘッドは、1つの記録素子基板10を備えており、第1流路部材50上に、支持部材30と記録素子基板10と、が配置されている。この液体吐出ヘッドは、いわゆるシリアルスキャン方式の液体吐出記録装置に用いられる。この液体吐出記録装置は、矢印X方向の主走査方向に液体吐出ヘッドを移動させつつ吐出口からインクを吐出する記録走査と、主走査方向と交差する矢印Y方向の副走査方向に記録媒体を搬送する搬送動作とを繰り返すことで記録媒体上に画像を記録する。主走査方向は、吐出口列14が延在する第1の方向と交差(本例の場合は、直交)する方向である。
(Example of configuration of liquid ejection head)
FIGS. 23(a) to 23(e) are perspective views showing the liquid ejection head. The liquid ejection head in FIG. 23A includes one recording element substrate 10, and the support member 30 and the recording element substrate 10 are arranged on the first flow path member 50. This liquid ejection head is used in a so-called serial scan type liquid ejection recording apparatus. This liquid ejection recording device performs a printing scan in which ink is ejected from the ejection ports while moving the liquid ejection head in the main scanning direction in the direction of arrow An image is recorded on the recording medium by repeating the conveyance operation. The main scanning direction is a direction that intersects (orthogonally in this example) the first direction in which the ejection port array 14 extends.

図23(b)および(c)の液体吐出ヘッドは、それぞれ複数の記録素子基板10を千鳥状に配置した長尺のラインヘッドである。図23(b)の構成においては、第1流路部材50が複数の記録素子基板10に対して共通に配置されており、図23(c)の構成においては、第1流路部材50が記録素子基板10毎に個別に配置されている。このような液体吐出ヘッドは、いわゆるフルライン方式の液体吐出記録装置に用いられる。その液体吐出記録装置は、吐出口列14が延在する第1の方向と交差(本例の場合は、直交)する矢印Y方向に記録媒体を連続的に搬送しつつ、定位置の液体吐出ヘッドからインクを吐出することによって、記録媒体に画像を連続的に記録する。 The liquid ejection heads shown in FIGS. 23(b) and 23(c) are each long line heads in which a plurality of recording element substrates 10 are arranged in a staggered manner. In the configuration of FIG. 23(b), the first flow path member 50 is disposed in common with the plurality of recording element substrates 10, and in the configuration of FIG. 23(c), the first flow path member 50 is They are individually arranged for each recording element substrate 10. Such a liquid ejection head is used in a so-called full line type liquid ejection recording apparatus. The liquid ejection recording device continuously transports the recording medium in the direction of arrow Y, which intersects (orthogonally in this example) the first direction in which the ejection port array 14 extends, and ejects liquid at a fixed position. Images are continuously recorded on a recording medium by ejecting ink from a head.

図23(d)および(e)の液体吐出ヘッドは、記録素子基板10を一列に配置した長尺のラインヘッドであり、いわゆるフルライン方式の液体吐出記録装置に用いられる。図23(d)の構成においては、第1流路部材50が複数の記録素子基板10に対して共通に配置されており、図23(e)の構成においては、第1流路部材50が記録素子基板10毎に個別に配置されている。このような液体吐出ヘッドにおける記録素子基板10は、後述する第4の実施形態のような形状とすることが望ましい。 The liquid ejection head shown in FIGS. 23(d) and 23(e) is a long line head in which recording element substrates 10 are arranged in a line, and is used in a so-called full line type liquid ejection recording apparatus. In the configuration of FIG. 23(d), the first flow path member 50 is disposed in common with the plurality of recording element substrates 10, and in the configuration of FIG. 23(e), the first flow path member 50 is They are individually arranged for each recording element substrate 10. It is desirable that the recording element substrate 10 in such a liquid ejection head has a shape similar to that of the fourth embodiment described later.

(記録装置)
図24は、本発明の液体吐出ヘッドを適用可能な液体吐出記録装置(液体吐出装置)の概要と流路構成を示した図である。図24(a)の記録装置は、液体吐出ヘッド3として、前述した図23(a)のような構成の液体吐出ヘッドを用いるシリアルスキャン方式の記録装置である。シャーシ1010は、所定の剛性を有する複数の板状金属部材により構成されていて、この記録装置の骨格を成す。シャーシ1010には、給送部4と、搬送部1と、液体吐出ヘッド3を搭載して矢印Xの主走査方向に往復移動可能なキャリッジ5と、が組み付けられている。主走査方向は、液体吐出ヘッド3における吐出口列の延在方と交差(本例の場合は、直交)する方向である。給送部4は、シート状の不図示の記録媒体を記録装置の内部へ自動的に給送し、搬送部1は、給送部4から1枚ずつ給送される記録媒体を矢印Y方向の副走査方向に搬送する。副走査方向は、主走査方向と交差(本例の場合は、直交)する方向である。このような記録装置は、キャリッジ5と共に液体吐出ヘッド3を主走査方向に移動させつつ液体吐出ヘッド3の吐出口からインクを吐出する記録走査と、記録媒体を副走査方向に搬送する搬送動作、とを繰り返すことによって、記録媒体上に画像を記録する。液体吐出ヘッド3に対しては、不図示のインクタンクからインクが供給される。
(recording device)
FIG. 24 is a diagram showing an outline and flow path configuration of a liquid ejection recording apparatus (liquid ejection apparatus) to which the liquid ejection head of the present invention can be applied. The recording apparatus shown in FIG. 24(a) is a serial scan type recording apparatus that uses, as the liquid ejection head 3, a liquid ejection head having the configuration as shown in FIG. 23(a) described above. The chassis 1010 is made up of a plurality of plate-shaped metal members having a predetermined rigidity, and forms the skeleton of this recording apparatus. The chassis 1010 is assembled with a feeding section 4, a conveying section 1, and a carriage 5 that mounts the liquid ejection head 3 and is movable back and forth in the main scanning direction of arrow X. The main scanning direction is a direction that intersects (orthogonally in this example) the direction in which the ejection port arrays in the liquid ejection head 3 extend. The feeding unit 4 automatically feeds a sheet-like recording medium (not shown) into the recording apparatus, and the conveying unit 1 transports the recording medium fed one by one from the feeding unit 4 in the direction of arrow Y. It is transported in the sub-scanning direction. The sub-scanning direction is a direction that intersects (orthogonally in this example) the main-scanning direction. Such a printing apparatus performs a printing scan in which ink is ejected from the ejection openings of the liquid ejection head 3 while moving the liquid ejection head 3 together with the carriage 5 in the main scanning direction, and a transport operation in which the printing medium is transported in the sub-scanning direction. By repeating this process, an image is recorded on the recording medium. Ink is supplied to the liquid ejection head 3 from an ink tank (not shown).

図24(b)の記録装置は、前述した図23(b)、(c)、(d)、(e)のような長尺な液体吐出ヘッド3を用いるフルライン方式の液体吐出ヘッドであり、シート(記録媒体)2を矢印Y方向に連続的に搬送する搬送部1を備えている。搬送部1としては、本例のように搬送ベルトを用いる構成の他、搬送ローラなどを用いる構成であってもよい。本例においては、液体吐出ヘッド3として、イエロ(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、およびブラック(Bk)のインクを吐出するための4つの液体吐出ヘッド3Y、3M、3C、3Bが備えられている。それらの液体吐出ヘッド3(3Y,3M,3C,3B)に対しては、それらに対応するインクが供給される。矢印Y方向にシート2を連続的に搬送しつつ、定位置の液体吐出ヘッド3からインクを吐出することによって、シート2にカラー画像を連続的に記録する。 The recording apparatus shown in FIG. 24(b) is a full-line liquid ejection head using the elongated liquid ejection head 3 as shown in FIGS. 23(b), (c), (d), and (e) described above. , a conveying section 1 that continuously conveys a sheet (recording medium) 2 in the direction of arrow Y. As the conveyance unit 1, in addition to the configuration using a conveyance belt as in this example, a configuration using a conveyance roller or the like may be used. In this example, the liquid ejection heads 3 include four liquid ejection heads 3Y, 3M, 3C, and 3B for ejecting yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk) inks. is provided. Corresponding inks are supplied to these liquid ejection heads 3 (3Y, 3M, 3C, 3B). Color images are continuously recorded on the sheet 2 by ejecting ink from the liquid ejection head 3 at a fixed position while the sheet 2 is continuously conveyed in the direction of arrow Y.

図24(c)は、液体吐出ヘッド3に対するインクの供給系の説明図である。第1インクタンク1011内のインクは、液体吐出ヘッド3における共通供給流路211(図2、3参照)に供給されてから、圧力室23を通った後、共通回収流路212(図2、3参照)から第2インクタンク1012に回収される。液体吐出ヘッド3内に後述するインク循環流を生じさせる方法としては、例えば、第1インクタンク1011と第2インクタンク1012との間の水頭差を用いる方法がある。あるいは、第1インクタンク1011と第2インクタンク1012の内部の圧力を制御して、第1インクタンク1011と第2インクタンク1012との間に圧力差を生じさせる方法もある。さらに、ポンプ等を用いて、インク循環流を生じさせることもできる。インクの供給系の構成、およびインク循環流を生じさせる方法は、本例のみに限定されず任意である。つまり、圧力室内を通してのインクの循環に必要な圧力差を発生する差圧発生部が構成できればよい。 FIG. 24C is an explanatory diagram of an ink supply system to the liquid ejection head 3. FIG. The ink in the first ink tank 1011 is supplied to the common supply channel 211 (see FIGS. 2 and 3) in the liquid ejection head 3, passes through the pressure chamber 23, and then passes through the common recovery channel 212 (see FIGS. 2 and 3). 3) and is collected into the second ink tank 1012. As a method for generating an ink circulation flow described later in the liquid ejection head 3, for example, there is a method using a water head difference between the first ink tank 1011 and the second ink tank 1012. Alternatively, there is also a method of controlling the pressure inside the first ink tank 1011 and the second ink tank 1012 to create a pressure difference between the first ink tank 1011 and the second ink tank 1012. Furthermore, a pump or the like may be used to generate an ink circulation flow. The configuration of the ink supply system and the method of generating the ink circulation flow are not limited to this example and may be arbitrary. In other words, it is only necessary to configure a differential pressure generating section that generates a pressure difference necessary for circulation of ink through the pressure chamber.

なお、ここで述べた方法は一例であり、本発明の範囲を限定するものではない。例えば第2液体タンク1012に回収されたインクは再度第1の液体タンク1011を経由して液体吐出ヘッド3に供給される循環経路を形成してもよい。さらには液体タンク1011のみを備える構成で、液体タンク1011から液体吐出ヘッドを経由して再度液体タンク1011にインクが戻り、その後液体吐出ヘッド3に供給される循環経路を備える液体吐出ヘッドでもよい。 Note that the method described here is an example and does not limit the scope of the present invention. For example, a circulation path may be formed in which the ink collected in the second liquid tank 1012 is supplied to the liquid ejection head 3 via the first liquid tank 1011 again. Furthermore, the liquid ejection head may have a configuration including only the liquid tank 1011 and include a circulation path in which ink returns from the liquid tank 1011 to the liquid tank 1011 via the liquid ejection head, and is then supplied to the liquid ejection head 3.

(液体吐出ユニット)
図25、図26は、液体吐出ユニット300を示した分解斜視図である。本実施形態の液体吐出ユニット300は、図25および図26のように、吐出口形成部材12、第1流路層221、第2流路層222、第3流路層223、第4流路層224、第5流路層225および第6流路層226からなる6つの積層流路構成となっている。記録素子基板10は、後述する記録素子15と吐出口形成部材12と流路構成(第1流路層221と第2流路層222)とを備える。記録素子基板10は、記録素子15を備える基板と吐出口を備える吐出口形成部材12とを含む。ここで記録素子15を備える基板はSi基板で構成され、記録素子15に供給するための流路が形成される。この流路は、吐出口13の配列方向に沿って延在する液体供給路18および液体回収路19を含む。さらにこの流路は、液体供給路18に連通し、液体供給路18に沿って配列される複数の供給口17aと、液体回収路19に連通し、液体回収路19に沿って配列される複数の回収口17bとを含む。
(Liquid discharge unit)
25 and 26 are exploded perspective views showing the liquid ejection unit 300. The liquid ejection unit 300 of this embodiment includes the ejection port forming member 12, the first flow path layer 221, the second flow path layer 222, the third flow path layer 223, and the fourth flow path, as shown in FIGS. 25 and 26. It has a six-layered channel configuration consisting of a layer 224, a fifth channel layer 225, and a sixth channel layer 226. The recording element substrate 10 includes a recording element 15, an ejection port forming member 12, and a channel structure (a first channel layer 221 and a second channel layer 222), which will be described later. The recording element substrate 10 includes a substrate including a recording element 15 and an ejection port forming member 12 including an ejection port. Here, the substrate provided with the recording element 15 is made of a Si substrate, and a flow path for supplying the recording element 15 is formed. This flow path includes a liquid supply path 18 and a liquid recovery path 19 that extend along the arrangement direction of the discharge ports 13. Furthermore, this channel communicates with the liquid supply channel 18 and has a plurality of supply ports 17a arranged along the liquid supply channel 18, and a plurality of supply ports 17a which communicate with the liquid recovery channel 19 and are arranged along the liquid recovery channel 19. recovery port 17b.

本発明において記録素子15を備える基板は単層でも多層でも良い。図12に示すような単層の場合は、1枚のSi基板11に液体供給路18、液体回収路19、複数の供給口17aおよび複数の回収口17bを夫々形成する。図28に示すような第1および第2のSi基板が積層された2層の場合は、第1のSi基板11に複数の供給口17aおよび複数の回収口17bを形成し、第2のSi基板115には、液体供給路18および液体回収路19を形成する。Si基板が単層、多層にかかわらずSi基板の裏面側に、複数の開口21を備える蓋部材20が設けられる。この開口20は液体供給路18に液体をするための供給開口20と、液体回収路19から液体を回収するための回収開口20とを含む。夫々の複数の開口20は、液体供給路18および液体回収路19に沿って複数配列される。本発明においては、このような例に限られず、例えば第1流路層221を第1のSi基板で形成し、第2流路層222を第2のSi基板で形成してもよい。また開口20は液体供給路18および液体回収路19に対して少なくとも1つあれば良い。 In the present invention, the substrate provided with the recording element 15 may be a single layer or a multilayer. In the case of a single layer as shown in FIG. 12, a liquid supply path 18, a liquid recovery path 19, a plurality of supply ports 17a, and a plurality of recovery ports 17b are formed in one Si substrate 11, respectively. In the case of a two-layer stacked first and second Si substrate as shown in FIG. 28, a plurality of supply ports 17a and a plurality of recovery ports 17b are formed in the first Si substrate 11, and A liquid supply path 18 and a liquid recovery path 19 are formed in the substrate 115 . A lid member 20 having a plurality of openings 21 is provided on the back side of the Si substrate, regardless of whether the Si substrate is a single layer or a multilayer. The opening 20 includes a supply opening 20 for supplying liquid to the liquid supply path 18 and a recovery opening 20 for recovering liquid from the liquid recovery path 19. A plurality of openings 20 are arranged along the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19. The present invention is not limited to such an example, and for example, the first channel layer 221 may be formed using a first Si substrate, and the second channel layer 222 may be formed using a second Si substrate. Further, at least one opening 20 may be provided for the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19.

記録素子15としては、電気熱変換素子(ヒータ)や圧電素子などを用いることができる。ヒータを用いた場合には、その発熱によって圧力室23内のインクを発泡させ、その発泡エネルギを利用して、吐出口13からインクを吐出する。 As the recording element 15, an electrothermal transducer (heater), a piezoelectric element, or the like can be used. When a heater is used, the heat generated by the heater causes the ink in the pressure chamber 23 to bubble, and the bubbling energy is used to eject the ink from the ejection port 13.

図27は、第1流路層221の一部を拡大した図に吐出口形成部材12の吐出口13を重ねて示した図である。吐出口13は、図27のように、吐出口列14を形成するように高密度に複数配置されている。本例においては、1つの液体吐出ユニット300に4つの吐出口列14が形成されている。 FIG. 27 is a diagram showing the discharge port 13 of the discharge port forming member 12 superimposed on a partially enlarged view of the first channel layer 221. As shown in FIG. As shown in FIG. 27, a plurality of discharge ports 13 are arranged at high density to form a discharge port row 14. In this example, four ejection port arrays 14 are formed in one liquid ejection unit 300.

図28は、第2流路層222の液体供給路18と液体回収路19とを示した断面図であり図29はその斜視図である。第2流路層222の液体供給路18は、図28のように、圧力室23毎に対応する個別の供給口17aを介して、それぞれの圧力室23の一方側(図28中左側)に連通されている。同様に、第2流路層222の液体回収路19は、圧力室23から個別の回収口17bを介して、それぞれの圧力室23の他方側(図28中右側)に連通されている。液体供給路18は、蓋部材である第3流路層223に形成される液体供給開口2133に連通しており、その液体供給開口2133からインクが供給される。同様に、液体回収路19は、第3流路層223に形成される液体回収開口2143と連通している。液体回収口2143は、吐出口列14における吐出口の配列方向(第1の方向)に複数配列され、液体供給開口2133列を形成している。同様に、液体回収開口2143は、液体供給開口2133列と同じ第1の方向に沿って複数配列され、液体回収開口2143列を形成している。第3流路層223には、液体供給開口2133列と液体回収開口2143列とが交互に配置されている。 FIG. 28 is a sectional view showing the liquid supply path 18 and liquid recovery path 19 of the second channel layer 222, and FIG. 29 is a perspective view thereof. As shown in FIG. 28, the liquid supply path 18 of the second flow path layer 222 is connected to one side (left side in FIG. 28) of each pressure chamber 23 via an individual supply port 17a corresponding to each pressure chamber 23. It is communicated. Similarly, the liquid recovery path 19 of the second channel layer 222 is communicated from the pressure chamber 23 to the other side (right side in FIG. 28) of each pressure chamber 23 via the individual recovery port 17b. The liquid supply path 18 communicates with a liquid supply opening 2133 formed in the third channel layer 223, which is a lid member, and ink is supplied from the liquid supply opening 2133. Similarly, the liquid recovery path 19 communicates with a liquid recovery opening 2143 formed in the third channel layer 223. A plurality of liquid recovery ports 2143 are arranged in the ejection port array direction (first direction) in the ejection port row 14, and form a liquid supply opening 2133 row. Similarly, a plurality of liquid recovery openings 2143 are arranged along the same first direction as the liquid supply openings 2133, forming a liquid recovery opening 2143. In the third channel layer 223, 2133 rows of liquid supply openings and 2143 rows of liquid recovery openings are arranged alternately.

第4流路層224には、共通供給路2134と共通回収路2144とが形成されており、第5流路層225には、個別供給口2135と個別回収口2145とが形成されている。第6流路層226には、共通供給流路211と共通回収流路212とが形成されている。 A common supply channel 2134 and a common recovery channel 2144 are formed in the fourth channel layer 224, and an individual supply port 2135 and an individual recovery port 2145 are formed in the fifth channel layer 225. A common supply channel 211 and a common recovery channel 212 are formed in the sixth channel layer 226 .

液体供給路18は、第2流路層222の厚み方向の一方側(第1流路層221側)が複数の供給口17aと連通し、その他方側(第3流路層223側)が複数の液体供給開口2133と連通している。同様に、液体回収路19は、第2流路層222の厚み方向の一方側が複数の回収口17bと連通し、その他方側が複数の液体回収開口2143と連通している。共通供給路2134は、第4流路層224の厚み方向の一方側が複数の液体供給開口2133と連通し、その他方側が複数の第2供給口2135と連通している。同様に、共通回収路2144は、第4流路層224の厚み方向の一方側が液体回収開口2143と連通し、その他方側が個別回収口2145と連通している。また、第6流路層226の共通供給流路211は、複数の個別供給口2135と連通し、共通回収流路212は複数の個別回収口2145と連通している。 The liquid supply channel 18 communicates with the plurality of supply ports 17a on one side (the first channel layer 221 side) of the second channel layer 222 in the thickness direction, and on the other side (the third channel layer 223 side). It communicates with a plurality of liquid supply openings 2133. Similarly, the liquid recovery path 19 communicates with the plurality of recovery ports 17b on one side in the thickness direction of the second channel layer 222, and communicates with the plurality of liquid recovery openings 2143 on the other side. The common supply path 2134 communicates with the plurality of liquid supply openings 2133 on one side in the thickness direction of the fourth channel layer 224, and communicates with the plurality of second supply ports 2135 on the other side. Similarly, the common recovery path 2144 communicates with the liquid recovery opening 2143 on one side in the thickness direction of the fourth channel layer 224, and communicates with the individual recovery port 2145 on the other side. Further, the common supply channel 211 of the sixth channel layer 226 communicates with a plurality of individual supply ports 2135, and the common recovery channel 212 communicates with a plurality of individual recovery ports 2145.

複数の個別供給口2135の配列密度および複数の個別回収口2145の配列密度は、複数の液体供給開口2133の配列密度および複数の液体回収開口2143の配列密度よりも低い。また、複数の液体供給開口2133の配列密度および複数の液体回収開口2143の配列密度は、複数の供給口17aの配列密度および複数の回収口17bの配列密度よりも低い。液体供給路18と液体回収路19とは、それぞれ第1の方向に沿うように並列に形成され、共通供給路2134と共通回収路2144とは、それぞれ第2の方向に沿うように並列に形成されている。共通供給流路211と共通回収流路212は、それぞれ第1の方向に沿うように並列に形成されている。 The arrangement density of the plurality of individual supply ports 2135 and the arrangement density of the plurality of individual recovery ports 2145 are lower than the arrangement density of the plurality of liquid supply openings 2133 and the arrangement density of the plurality of liquid recovery openings 2143. Further, the arrangement density of the plurality of liquid supply openings 2133 and the arrangement density of the plurality of liquid recovery openings 2143 are lower than the arrangement density of the plurality of supply ports 17a and the arrangement density of the plurality of recovery ports 17b. The liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 are each formed in parallel along the first direction, and the common supply path 2134 and the common recovery path 2144 are each formed in parallel along the second direction. has been done. The common supply channel 211 and the common recovery channel 212 are formed in parallel along the first direction.

本例の液体吐出ユニット300は、流路層を複数有しており、複数の流路層を積層して構成される。それらの流路層における流路の形成密度は、第6流路層226、第5流路層225、第5流路層225、第4流路層224、第3流路層223、第2流路層222、第1流路層221の順に高くなる。これにより、記録素子基板10および各流路部材の大型化を抑制しつつ、複数の吐出口列14を高密度に備える液体吐出ユニット300を構成することが可能となる。なお、これら6層の流路層はそれぞれ別の部材に形成されていてもよい。 The liquid ejection unit 300 of this example has a plurality of channel layers, and is configured by stacking the plurality of channel layers. The formation density of channels in those channel layers is as follows: sixth channel layer 226, fifth channel layer 225, fifth channel layer 225, fourth channel layer 224, third channel layer 223, second channel layer The height increases in the order of the channel layer 222 and the first channel layer 221. This makes it possible to configure the liquid ejection unit 300 that includes a plurality of ejection port arrays 14 at high density while suppressing the increase in size of the recording element substrate 10 and each flow path member. Note that these six channel layers may be formed in separate members.

また、第1流路層221と第2流路層222との双方を基板11に形成して記録素子基板10とし、第3流路層223を蓋部材20に形成し、第4流路層224の一部を支持部材30に形成する。そして、第4流路層224の他の一部を第1流路部材50(図23参照)に形成し、第5流路層225と第6流路層226の一部を第2流路部材60(図23参照)に形成し、第6流路層226の他の一部を第3流路部材に形成する構成も取り得る。 Further, both the first channel layer 221 and the second channel layer 222 are formed on the substrate 11 to form the recording element substrate 10, the third channel layer 223 is formed on the lid member 20, and the fourth channel layer 222 is formed on the substrate 11. 224 is formed on the support member 30. Then, another part of the fourth channel layer 224 is formed in the first channel member 50 (see FIG. 23), and a part of the fifth channel layer 225 and the sixth channel layer 226 are formed in the second channel member 50 (see FIG. 23). It is also possible to adopt a configuration in which it is formed on the member 60 (see FIG. 23) and the other part of the sixth flow path layer 226 is formed on the third flow path member.

また、第1流路層221と第2流路層222との双方を基板11に形成して記録素子基板10とし、第3流路層223を蓋部材20に形成する。そして、第4流路層224の一部を支持部材30に形成、第4流路層224の他の一部と第5流路層225を第1流路部材50に形成し、第6流路層226を第2流路部材60に形成する構成も取り得る。このように流路層と部材の関係は本発明を制限するものではない。また、個別供給路214a、個別回収路214b、個別供給口215a、個別回収口215bの箇所の構成も本構成を制限するものではない。 Further, both the first channel layer 221 and the second channel layer 222 are formed on the substrate 11 to form the recording element substrate 10, and the third channel layer 223 is formed on the lid member 20. Then, a part of the fourth channel layer 224 is formed on the support member 30, another part of the fourth channel layer 224 and the fifth channel layer 225 are formed on the first channel member 50, and a part of the fourth channel layer 224 is formed on the first channel member 50. A configuration in which the channel layer 226 is formed on the second channel member 60 may also be adopted. In this way, the relationship between the channel layer and the members does not limit the present invention. Further, the configuration of the individual supply path 214a, the individual recovery path 214b, the individual supply port 215a, and the individual recovery port 215b is not limited to this configuration.

外部から供給されるインクは、インクの流入開口に連通する共通供給流路211から、個別供給口2135、共通供給路2134、液体供給開口2133、液体供給路18、および供給口17aを順次経て、圧力室23に導かれる。圧力室23内のインクは、回収口17b、液体回収路19、液体回収開口2143、共通回収路2144、個別回収口2145、共通回収流路212を順次経て、共通回収流路212に連通する流出開口から外部へ流出される。このように圧力室23内のインクをその外部と循環させることにより、圧力室23内に滞留しやすい増粘インクや気泡を流出させて、吐出口13からのインクの吐出速度の低下、およびインク中の色材濃度の変化を抑制することができる。以下、このようなインクの強制的な流れを「インク循環流」という。 The ink supplied from the outside passes from the common supply channel 211 communicating with the ink inflow opening, through the individual supply port 2135, the common supply channel 2134, the liquid supply opening 2133, the liquid supply channel 18, and the supply port 17a in order. It is guided to the pressure chamber 23. The ink in the pressure chamber 23 sequentially passes through the recovery port 17b, the liquid recovery path 19, the liquid recovery opening 2143, the common recovery path 2144, the individual recovery port 2145, and the common recovery channel 212, and then flows out to the common recovery channel 212. It flows out from the opening. By circulating the ink inside the pressure chamber 23 with the outside, the thickened ink and air bubbles that tend to stay inside the pressure chamber 23 flow out, reducing the speed of ink ejection from the ejection port 13, and reducing the ink ejection speed. It is possible to suppress changes in the concentration of the coloring material inside. Hereinafter, such a forced flow of ink will be referred to as an "ink circulating flow."

本例において、供給口17aと回収口17bとは、図27、図28、図29のように、吐出口13を挟んで対向するように配置されている。このように供給口17aと回収口17bとで圧力室23を挟む構成とすることにより、圧力室23内を通るインク循環流を効率良く生じさせて、インクの吐出速度の低下、およびインクの色材濃度の変化をより効率よく抑制することができる。また、供給口17aと回収口17bとは、複数の圧力室23のそれぞれに対応するように、吐出口列14が延在する第1の方向において複数に分けて形成されている。このように、供給口17aと回収口17bとを複数に分けて形成することにより、隣接する供給口17a同士の間、および隣接する回収口17b同士の間に、記録素子15を駆動するための電気配線を配備することが可能となる。そのため、供給口17aと吐出口13との間、および回収口17bと吐出口13との間に、第1の方向に延在する配線を配備する必要が無く、それらの間をより小さく形成することが可能となる。供給口17aと吐出口13との数の関係は、1対1、1対2、または1対5などとしてもよく、供給口17aが連通する圧力室23の数は、本例のような供給口17aと吐出口13との数と1対1の関係に限定されない。 In this example, the supply port 17a and the recovery port 17b are arranged to face each other with the discharge port 13 in between, as shown in FIGS. 27, 28, and 29. By configuring the pressure chamber 23 to be sandwiched between the supply port 17a and the recovery port 17b in this way, an ink circulation flow passing through the pressure chamber 23 is efficiently generated, and the ink ejection speed is reduced and the color of the ink is reduced. Changes in material concentration can be suppressed more efficiently. Further, the supply port 17a and the recovery port 17b are divided into a plurality of parts in the first direction in which the discharge port row 14 extends, so as to correspond to each of the plurality of pressure chambers 23. In this way, by forming the supply port 17a and the collection port 17b in a plurality of parts, there is a space between adjacent supply ports 17a and between adjacent collection ports 17b for driving the recording element 15. It becomes possible to deploy electrical wiring. Therefore, there is no need to provide wiring extending in the first direction between the supply port 17a and the discharge port 13 and between the collection port 17b and the discharge port 13, and the space between them can be formed smaller. becomes possible. The number relationship between the supply ports 17a and the discharge ports 13 may be 1:1, 1:2, or 1:5, and the number of pressure chambers 23 with which the supply ports 17a communicate may be different from the supply port 17a in this example. The number of ports 17a and discharge ports 13 is not limited to a one-to-one relationship.

本例においては、圧力室23内および吐出口13内を経由してインク循環流を生じさせるために、次のように流路が形成されている。液体供給路18は、第1の方向に延在して複数の供給口17aと連通し、さらに、それぞれの供給口17aを介して圧力室23と連通する。同様に、液体回収路19は、第1の方向に延在して複数の回収口17bと連通し、さらに、それぞれの回収口17bを介して圧力室23と連通する。 In this example, in order to generate an ink circulation flow through the pressure chamber 23 and the ejection port 13, flow paths are formed as follows. The liquid supply path 18 extends in the first direction and communicates with a plurality of supply ports 17a, and further communicates with the pressure chamber 23 via each supply port 17a. Similarly, the liquid recovery path 19 extends in the first direction and communicates with a plurality of recovery ports 17b, and further communicates with the pressure chamber 23 via each recovery port 17b.

これらの液体供給路18および液体回収路19が形成される第2流路層222と第1流路層221とは、同一材料からなる部材であることが好ましい。本例においては、シリコン(Si)基板によって作製された基板11に第1流路層221と第2流路層222とが形成されている。またシリコン基板によって作製された第1流路層221が形成された基板11と、同じくシリコン基板からなる第2流路層222が形成された第2基板115と、が積層及び接合され、その第2流路層222に、液体供給路18と液体回収路19とが形成されている。基板11と第2基板115は、接着剤を用いない方法によって結合されることがより望ましく、例えば、表面活性化接合またはフュージョン接合によって接合される。その理由は、高密度に形成された吐出口と、高密度に形成されたインク流路と、を対応させるように基板11と第2基板115を接合する場合、接着剤のはみ出しの影響が軽減されるためである。このような表面活性化接合またはフュージョン接合によって、シリコン製の基板11と第2基板115とが一体化され、その一体物の内部に、供給口17a、回収口17b、液体供給路18、および液体回収路19が形成される。 It is preferable that the second channel layer 222 and the first channel layer 221 in which the liquid supply channel 18 and the liquid recovery channel 19 are formed are made of the same material. In this example, a first channel layer 221 and a second channel layer 222 are formed on the substrate 11 made of a silicon (Si) substrate. Further, the substrate 11 on which the first channel layer 221 made of a silicon substrate is formed and the second substrate 115 on which the second channel layer 222 also made of a silicon substrate is formed are stacked and bonded, and the second substrate 115 is laminated and bonded. A liquid supply path 18 and a liquid recovery path 19 are formed in the two-channel layer 222 . More preferably, the substrate 11 and the second substrate 115 are bonded by a method that does not use an adhesive, for example, by surface activated bonding or fusion bonding. The reason for this is that when the substrate 11 and the second substrate 115 are bonded so that the ejection ports formed in a high density correspond to the ink channels formed in a high density, the influence of the adhesive extruding is reduced. This is to be done. Through such surface activation bonding or fusion bonding, the silicon substrate 11 and the second substrate 115 are integrated, and the supply port 17a, the recovery port 17b, the liquid supply path 18, and the liquid A recovery path 19 is formed.

このように、第1流路層221と第2流路層222には、供給口17a、回収口17b、液体供給路18および液体回収路19からなる一連のインク流路が吐出口列14に対応付けて形成される。このようなインク流路を通して、第1流路層221の圧力室23内および吐出口形成部材12の吐出口13内にインク循環流を生じさせることができる。 In this way, in the first channel layer 221 and the second channel layer 222, a series of ink channels consisting of the supply port 17a, the recovery port 17b, the liquid supply path 18, and the liquid recovery path 19 are connected to the ejection port array 14. Formed in correspondence. Through such an ink flow path, an ink circulation flow can be generated within the pressure chambers 23 of the first flow path layer 221 and the ejection ports 13 of the ejection port forming member 12.

また、図28、図29のように、供給口17a、回収口17b、液体供給路18および液体回収路19を形成する側壁は、それぞれ第1流路層221の表裏面(同図中の上下面)に対して実質的に直交している。ここで、実質的に直交とは、第1流路層221と第2流路層222の加工時に生じるテーパ形状等の傾斜を含む。供給口17a、回収口17b、液体供給路18および液体回収路19は、例えば、ドライエッチング加工により形成される。また、それらをレーザ加工によって形成してもよく、あるいはドライエッチング加工とレーザ加工とを組み合わせてもよい。供給口17a、回収口17b、液体供給路18および液体回収路19の深さ方向(図28の上下方向)は、第1流路層221の表面に対して実質的に垂直となる。これにより、これらのインク流路を効率よく高密度に形成して、第1流路層221に高密度に形成された圧力室23および吐出口13内に、より効率よくインク循環流を生じさせることができる。 Further, as shown in FIGS. 28 and 29, the side walls forming the supply port 17a, the recovery port 17b, the liquid supply path 18, and the liquid recovery path 19 are formed on the front and back surfaces of the first channel layer 221 (the upper (lower surface). Here, "substantially orthogonal" includes an inclination such as a tapered shape that occurs when the first channel layer 221 and the second channel layer 222 are processed. The supply port 17a, the recovery port 17b, the liquid supply path 18, and the liquid recovery path 19 are formed, for example, by dry etching. Further, they may be formed by laser processing, or dry etching processing and laser processing may be combined. The depth direction (vertical direction in FIG. 28) of the supply port 17a, the recovery port 17b, the liquid supply path 18, and the liquid recovery path 19 is substantially perpendicular to the surface of the first channel layer 221. As a result, these ink channels are efficiently formed in a high density, and an ink circulation flow is more efficiently generated in the pressure chambers 23 and the ejection ports 13 that are formed in a high density in the first channel layer 221. be able to.

(蓋部材の製法と形状)
図30は、本実施形態の液体吐出ヘッドの作製工程の一例を示したフローチャートである。吐出口形成工程2000では、記録素子15や必要な回路等が形成された記録素子基板10上に吐出口を形成する。裏面供給路形成工程2001は、記録素子基板10の裏面に液体供給路18と液体回収路19を形成する。また、蓋部材形成工程2002は、記録素子基板10の裏面に、裏面供給路を覆うように蓋部材(第3流路層223)を形成する。本発明においてはウエハ状態におけるSiの基板の裏面側に液体供給路18と液体回収路19を形成した後に、ウエハ状態でSi基板の裏面に蓋部材20(223)を設ける。その状態で液体供給路18および液体回収路19よりも小さい複数の開口21(2133、2143)をパターニングにより形成する。その後に切断工程2003で、記録素子基板10をウエハ状態からチップ形態へと外形の加工をする。さらに接合工程2004は、記録素子基板10を支持部材30や第1流路部材50に接合する。配置工程2005は、接合した部材を所定位置に配置することで液体吐出ヘッドが作製される。尚、上記においては圧力室に液体を供給する供給路を有する液体吐出ヘッドの製造方法について説明したが、図29等の圧力室から液体を回収する液体回収路19を備える液体吐出ヘッドも同様に適用可能である。記録素子基板の裏面に、液体供給路18と液体回収路19とを備える記録素子基板を用意し、記録素子基板の裏面に形成される、液体供給路18と液体回収路19とを覆うように、記録素子基板の裏面にフィルム状の蓋部材を設ける。その後に蓋部材に、液体供給路18と連通し液体供給路よりも小さい複数の液体供給開口2133と、液体回収路19と連通し液体回収路よりも小さい複数の液体回収開口2143を形成する。その後に、蓋部材を備える複数の記録素子基板をウエハから切断し、個々の記録素子基板を支持部材に接合することで複数の記録素子基板が配列された液体吐出ヘッドが作製される。
(Production method and shape of lid member)
FIG. 30 is a flowchart showing an example of the manufacturing process of the liquid ejection head of this embodiment. In the ejection port forming step 2000, ejection ports are formed on the printing element substrate 10 on which the printing element 15, necessary circuits, etc. are formed. In the back surface supply path forming step 2001, a liquid supply path 18 and a liquid recovery path 19 are formed on the back surface of the recording element substrate 10. Further, in the lid member forming step 2002, a lid member (third channel layer 223) is formed on the back surface of the recording element substrate 10 so as to cover the back surface supply path. In the present invention, after forming the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 on the back side of the Si substrate in the wafer state, the lid member 20 (223) is provided on the back side of the Si substrate in the wafer state. In this state, a plurality of openings 21 (2133, 2143) smaller than the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 are formed by patterning. Thereafter, in a cutting step 2003, the outer shape of the recording element substrate 10 is processed from a wafer state to a chip form. Further, in a bonding step 2004, the recording element substrate 10 is bonded to the support member 30 and the first channel member 50. In the arrangement step 2005, a liquid ejection head is manufactured by arranging the bonded members at predetermined positions. Although the method for manufacturing a liquid ejection head having a supply path for supplying liquid to a pressure chamber has been described above, a liquid ejection head having a liquid recovery path 19 for recovering liquid from a pressure chamber as shown in FIG. Applicable. A recording element substrate having a liquid supply path 18 and a liquid recovery path 19 is prepared on the back surface of the recording element substrate, and the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 formed on the back surface of the recording element substrate are covered. , a film-like lid member is provided on the back surface of the recording element substrate. Thereafter, a plurality of liquid supply openings 2133 communicating with the liquid supply path 18 and smaller than the liquid supply path, and a plurality of liquid recovery openings 2143 communicating with the liquid recovery path 19 and smaller than the liquid recovery path are then formed in the lid member. Thereafter, a plurality of recording element substrates each having a lid member are cut from the wafer, and each recording element substrate is bonded to a support member, thereby producing a liquid ejection head in which a plurality of recording element substrates are arranged.

このように本発明では、ウエハ状態で、まず液体供給路18と液体回収路19を形成し、その液体供給路18と液体回収路19の蓋をするように蓋部材20を設ける。その後に、液体供給路18に連通する液体供給開口2133と、液体回収路19に連通する液体回収開口2143とを形成する。これにより液体供給路18や液体回収路19よりも密度が高く、開口寸法が小さい開口(液体供給開口2133、液体回収開口2143)を精度良く形成することが可能となる。以下、記録素子基板の製造方法を詳細に説明する。 As described above, in the present invention, the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 are first formed in the wafer state, and the lid member 20 is provided to cover the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19. After that, a liquid supply opening 2133 communicating with the liquid supply path 18 and a liquid recovery opening 2143 communicating with the liquid recovery path 19 are formed. This makes it possible to form openings (liquid supply opening 2133, liquid recovery opening 2143) with higher density and smaller opening dimensions than the liquid supply path 18 and liquid recovery path 19 with high accuracy. The method for manufacturing the recording element substrate will be described in detail below.

図31は、蓋部材517を設けた状態における記録素子基板を示した図であり、図32、図33は、図31のXXXII-XXXIIにおける断面図である。なお、以下で記録素子基板の製造過程を説明するが、製造過程では完成品の各部材と区別するために、完成品の部材の符号と製造過程における部材の符号とを変えて説明する。図32では部分的な記録素子基板を示しているが、ウエハ上で複数の記録素子基板を一括製造し、それを最後に切断し、小片化することで個々の記録素子基板を製造している。 FIG. 31 is a diagram showing the recording element substrate in a state where the lid member 517 is provided, and FIGS. 32 and 33 are cross-sectional views taken along XXXII-XXXII in FIG. 31. Note that the manufacturing process of the recording element substrate will be described below, and in order to distinguish the manufacturing process from each member of the finished product, the reference numerals of the members of the finished product and the reference numerals of the members in the manufacturing process will be changed. Although FIG. 32 shows a partial recording element substrate, individual recording element substrates are manufactured by manufacturing multiple recording element substrates on a wafer at once, and finally cutting them into small pieces. .

まず、記録素子や必要な回路等が形成されたシリコンの基板511の表面側にポジ型の感光性樹脂を用いて流路の型となるパターン521を設ける。まず、スピンコート法、スプレーコート法、フィルム化したものをラミネートする方法等により基板511上に感光性樹脂を設け、その後フォトリソグラフィ法等でインク流路の形状にパターン化することで、流路となる部材を形成できる。ポジ型感光性樹脂としては、例えば、ポリメチルイソプロペニルケトンやメタクリル酸エステルを主成分とする高分子の主鎖分解型の感光性樹脂が用いられる。ポジ型感光性樹脂層は、材料に対して最適な露光波長によって露光することで、所望のパターンに形成できる。次いで、ネガ型の感光性樹脂層を用いて吐出口形成部材522を基板511の表面側に形成する(図32(a))。ネガ型の感光性樹脂としては、ラジカル重合反応を利用したネガ型感光性樹脂や、カチオン重合反応を利用したネガ型感光性樹脂が例示される。また、ネガ型感光性樹脂は、一種を単独で用いてもよいし、二種以上を混合して用いてもよい。さらに、必要に応じて添加剤等を適宜添加することができる。また、ネガ型感光性樹脂として、市販されている日本化薬社製「SU-8シリーズ」、「KMPR-1000」(商品名)、東京応化工業製「TMMR S2000」、「TMMF S2000」(商品名)等を用いることができる。 First, a pattern 521 serving as a mold for a flow path is provided using a positive photosensitive resin on the front side of a silicon substrate 511 on which recording elements, necessary circuits, etc. are formed. First, a photosensitive resin is provided on the substrate 511 by a spin coating method, a spray coating method, a method of laminating a film, etc., and then a pattern is formed in the shape of the ink flow path using a photolithography method, etc. to form a flow path. A member can be formed. As the positive type photosensitive resin, for example, a polymer main chain decomposition type photosensitive resin containing polymethyl isopropenyl ketone or methacrylic acid ester as a main component is used. The positive photosensitive resin layer can be formed into a desired pattern by exposing the material to light at an optimal exposure wavelength. Next, a discharge port forming member 522 is formed on the front surface side of the substrate 511 using a negative photosensitive resin layer (FIG. 32(a)). Examples of negative photosensitive resins include negative photosensitive resins that utilize radical polymerization reactions and negative photosensitive resins that utilize cationic polymerization reactions. Moreover, one type of negative photosensitive resin may be used alone, or two or more types may be used in combination. Furthermore, additives and the like can be added as appropriate. In addition, as negative photosensitive resins, commercially available "SU-8 series" and "KMPR-1000" (product name) manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., "TMMR S2000" and "TMMF S2000" (product name) manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. name) etc. can be used.

また、ネガ型感光性樹脂組成物を流路の型パターンの上に被覆させる方法は、特に限定されるものではなく、例えば、スピンコート法、ラミネート法、スプレーコート法等を適宜選択することができ、その後フォトリソグラフィ法等で吐出口を形成する。 Further, the method of coating the negative photosensitive resin composition on the mold pattern of the channel is not particularly limited, and for example, a spin coating method, a laminating method, a spray coating method, etc. may be selected as appropriate. After that, an ejection port is formed using a photolithography method or the like.

なお、ポジ型の感光性樹脂を用いて吐出口形成工程の他にも、複数層のネガ型感光性樹樹脂を積層しフォトリソグラフィ法を用いて吐出口形成部材522を形成してもよい。 In addition to the discharge port forming step using a positive photosensitive resin, the discharge port forming member 522 may be formed by laminating a plurality of layers of negative photosensitive resin and using a photolithography method.

次いで、フォトリソ技術、Si深堀エッチング技術を用いて、インク供給するための共通液室513(液体供給路18液体回収路19に対応)、インク供給口516を裏面側より形成する(図32(b))。その後、基板511の共通液室513が形成された側の面上に蓋部材となる樹脂フィルムを設ける。蓋部材517を接着剤で接合した場合、共通液室513に接着剤のはみ出し等が発生し、実質的な流路形状に悪影響を与えるため、接着剤レスで接合することが好ましい。 Next, using photolithography technology and Si deep etching technology, a common liquid chamber 513 for ink supply (corresponding to the liquid supply path 18 and liquid recovery path 19) and an ink supply port 516 are formed from the back side (FIG. 32(b) )). Thereafter, a resin film serving as a lid member is provided on the surface of the substrate 511 on the side where the common liquid chamber 513 is formed. If the lid member 517 is bonded with an adhesive, the adhesive may protrude into the common liquid chamber 513 and adversely affect the actual shape of the flow path, so it is preferable to bond the lid member 517 without adhesive.

蓋部材517の形成は、非感光性の熱硬化樹脂を使用する場合には、基材となるベースフィルム518上に塗布された非感光性樹脂をラミネートし(図32(c))、次いでベースフィルム518を剥離する(図32(d))。その後、キュアリングした後、流路の型521を除去後(図32(e))、レーザ加工により開口部(供給開口2133、回収開口2143に対応)を形成する(図32(f))。 When using a non-photosensitive thermosetting resin, the lid member 517 is formed by laminating the non-photosensitive resin coated on the base film 518 (FIG. 32(c)), and then attaching the base film 518 to the base film 518 (FIG. 32(c)). The film 518 is peeled off (FIG. 32(d)). Thereafter, after curing, the flow path mold 521 is removed (FIG. 32(e)), and openings (corresponding to the supply opening 2133 and the recovery opening 2143) are formed by laser processing (FIG. 32(f)).

次に図33を用いてフォトリソグラフィ法を用いた蓋部材の形成方法について説明する。蓋部材517の形成については、フォトリソグラフィ法等による形成も可能であり、レーザ加工時のアブレーションによる基板側ダメージを回避や、より高い位置精度を達成できる。共通液室513、インク供給口516を裏面側へ形成するまでは図32(b)と同様であり、次いで、ベースフィルム518と感光性樹脂層との積層体を、ラミネータ装置を用いて、共通液室513が形成された基板511の面上に転写(図33(a))する。感光性樹脂層の材料としては、ラジカル重合反応を利用したネガ型感光性樹脂や、カチオン重合反応を利用したネガ型感光性樹脂が例示される。ラジカル重合反応を利用したネガ型感光性樹脂は、その感光性樹脂組成物中に含まれる光重合開始剤から発生するラジカルにより、感光性樹脂組成物中に含まれるラジカル重合可能なモノマやプレポリマの分子間での重合や架橋が進むことで硬化する。光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、チオキサントン類、アントラキノン類、アシルフォスフィンオキサイド類、チタノセン類、アクリジン類等が挙げられる。ラジカル重合可能なモノマとしては、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリルアミド基、マレイン酸ジエステル、アリル基を有するモノマやプレポリマ等が適しているが、これらに限定されるものではない。カチオン重合反応を利用したネガ型感光性樹脂は、その感光性樹脂中に含まれる光カチオン開始剤から発生するカチオンにより、感光性樹脂中に含まれるカチオン重合可能なモノマやプレポリマの分子間での重合や架橋が進むことで硬化する。光カチオン開始剤としては、例えば、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩等が挙げられる。カチオン重合可能なモノマやプレポリマとしては、エポキシ基やビニルエーテル基やオキセタン基を有するモノマやプレポリマ等が適しているが、これに限られるものではない。また、ネガ型感光性樹脂は、一種を単独で用いてもよいし、二種以上を混合して用いてもよい。さらに、必要に応じて添加剤等を適宜添加することができる。 Next, a method of forming a lid member using a photolithography method will be described using FIG. 33. The lid member 517 can also be formed by a photolithography method or the like, and damage to the substrate side due to ablation during laser processing can be avoided and higher positional accuracy can be achieved. The steps up to the formation of the common liquid chamber 513 and the ink supply port 516 on the back side are the same as those in FIG. It is transferred onto the surface of the substrate 511 on which the liquid chamber 513 is formed (FIG. 33(a)). Examples of the material for the photosensitive resin layer include negative photosensitive resins using radical polymerization reactions and negative photosensitive resins using cationic polymerization reactions. Negative-tone photosensitive resins that utilize radical polymerization reactions use radicals generated from the photopolymerization initiator contained in the photosensitive resin composition to react with radically polymerizable monomers and prepolymers contained in the photosensitive resin composition. It hardens as polymerization and crosslinking between molecules progresses. Examples of the photopolymerization initiator include benzoins, benzophenones, thioxanthones, anthraquinones, acylphosphine oxides, titanocenes, acridines, and the like. Suitable monomers capable of radical polymerization include monomers and prepolymers having acryloyl groups, methacryloyl groups, acrylamide groups, maleic acid diesters, allyl groups, but are not limited thereto. Negative-tone photosensitive resins that utilize cationic polymerization reactions are produced by cations generated from the photocationic initiator contained in the photosensitive resin. It hardens as polymerization and crosslinking progress. Examples of the photocationic initiator include aromatic iodonium salts and aromatic sulfonium salts. Suitable monomers and prepolymers capable of cationic polymerization include monomers and prepolymers having epoxy groups, vinyl ether groups, and oxetane groups, but are not limited thereto. Moreover, one type of negative photosensitive resin may be used alone, or two or more types may be used in combination. Furthermore, additives and the like can be added as appropriate.

また、ネガ型感光性樹脂として、市販されている日本化薬社製「SU-8シリーズ」、「KMPR-1000」(商品名)、東京応化工業製「TMMR S2000」、「TMMF S2000」(商品名)等も用いることができる。また、ネガ型感光性樹脂をベースフィルム518上に形成する方法は、特に限定されるものではなく、スピンコート法、スリットダイコート法、スプレーコート法等を適宜選択することができる。また、蓋部材517の膜厚としては、開口部の寸法、供給されるインクの流量、粘度にもよるが、2~50μmであることが望ましい。蓋部材517の膜厚が2μmより小さい場合には、共通液室513を充分に被覆できず、インク供給時にインクの漏洩が生じやすい。さらに、インク供給圧力により蓋部材517の破損が生じやすくなる。 In addition, as negative photosensitive resins, commercially available "SU-8 series" and "KMPR-1000" (product name) manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., "TMMR S2000" and "TMMF S2000" (product name) manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. name) etc. can also be used. Further, the method for forming the negative photosensitive resin on the base film 518 is not particularly limited, and a spin coating method, a slit die coating method, a spray coating method, etc. can be selected as appropriate. Further, the film thickness of the lid member 517 is preferably 2 to 50 μm, although it depends on the dimensions of the opening, the flow rate and viscosity of the ink supplied. If the film thickness of the lid member 517 is less than 2 μm, the common liquid chamber 513 cannot be sufficiently covered, and ink is likely to leak during ink supply. Furthermore, the lid member 517 is likely to be damaged due to the ink supply pressure.

ベースフィルム518としては、例えばPET、ポリイミド、フッ素系フィルム、炭化水素系フィルムが使用される。次いで、ベースフィルム518を剥離し(図33(b))、マスク532を介して露光を照射する(図33(c))。次いで、ポストベーク、現像することで蓋部材が形成される(図33(d))。また、蓋部材517の凹凸を維持するために、ベースフィルム518でネガ型感光性樹脂が支持された状態で露光、ポストベークし硬化した後にベースフィルム518を剥離し現像するプロセスでもよい。次いで、流路の型521を除去後、キュアリングする工程が行われる。これにより、ウエハ上に記録素子基板が製造される(図33(e))。また、流路の型521の除去工程が蓋部材517を形成する前に行ってもよい。 As the base film 518, for example, PET, polyimide, fluorine film, or hydrocarbon film is used. Next, the base film 518 is peeled off (FIG. 33(b)), and exposure light is applied through the mask 532 (FIG. 33(c)). Next, a lid member is formed by post-baking and developing (FIG. 33(d)). Alternatively, in order to maintain the unevenness of the lid member 517, a process may be used in which the negative photosensitive resin is supported by the base film 518, is exposed, post-baked, and cured, and then the base film 518 is peeled off and developed. Next, after removing the channel mold 521, a curing process is performed. As a result, a recording element substrate is manufactured on the wafer (FIG. 33(e)). Further, the step of removing the channel mold 521 may be performed before forming the lid member 517.

また、リソグラフィ加工により蓋部材517に液体供給開口2133および液体回収開口2143を加工することができるため、それぞれの形状精度、および液体供給路18と液体回収路19との配置精度を高めることができる。膜厚50μm以下の樹脂フィルムを用いることで、形状精度は±5μm以下、配置精度も±5μm以下にすることができた。さらには膜厚25μm未満の場合はさらに形状精度を良くすることができる。
また図32、図33では明記していないが、蓋部材517に形成する開口は、図11(c)に示すように液体供給路18、液体回収路19に対して夫々複数形成している。
In addition, since the liquid supply opening 2133 and the liquid recovery opening 2143 can be formed in the lid member 517 by lithography processing, the shape accuracy of each and the arrangement accuracy of the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 can be improved. . By using a resin film with a thickness of 50 μm or less, the shape accuracy was able to be ±5 μm or less, and the placement accuracy was also ±5 μm or less. Furthermore, when the film thickness is less than 25 μm, the shape accuracy can be further improved.
Although not clearly shown in FIGS. 32 and 33, a plurality of openings are formed in the lid member 517 for the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19, respectively, as shown in FIG. 11(c).

ウエハ工程で蓋部材517を加工することにより、機械加工や成形加工よりも形状精度が良くなるため、より微細な穴をより高密度に形成することが可能とり、更に蓋部材517をより薄くすることが可能となる。また、基板の面に液体供給路18と液体回収路19を形成した後に、それらが形成された基板の面上に蓋部材を設け、その後に蓋部材に複数の開口21(2133、2143)を設ける。これにより微細な開口21(2133、2143)を液体供給路18と液体回収路19とに対して精度良く形成することが可能となる。このような加工をSi基板のウエハ状態で蓋部材である感光性のフィルムを付与し、フォトリソグラフィの技術で蓋部材に開口を形成すると、精度の面でより好ましい。 By processing the lid member 517 in the wafer process, the shape accuracy is better than when machining or molding, so it is possible to form finer holes with a higher density, and furthermore, the lid member 517 can be made thinner. becomes possible. Further, after forming the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 on the surface of the substrate, a lid member is provided on the surface of the substrate where these are formed, and then a plurality of openings 21 (2133, 2143) are formed in the lid member. establish. This makes it possible to form minute openings 21 (2133, 2143) in the liquid supply path 18 and liquid recovery path 19 with high precision. It is more preferable in terms of accuracy to carry out such processing by applying a photosensitive film as a lid member to the Si substrate in a wafer state and forming an opening in the lid member using photolithography technology.

このように、ウエハ状態の素子基板に蓋部材517を作製して、液体供給開口2133と液体回収開口2143との形状精度を高くすることで、液体供給開口2133と液体回収開口2143とにおける流路抵抗のばらつきを低減することができる。また、形状精度と配置精度を高くすることで、液体供給開口2133と液体回収開口2143をより小さく、より正確に配置することができるため、より高密度に配置された液体供給路18や液体回収路19に対して流路を配置することが可能となる。つまり、より高密度に配置された吐出口列14に対して、流路を形成することが可能となる。特に本実施形態のように、インク循環流を発生させるような液体吐出ヘッド3においては、各吐出口列14に対して、液体供給路18と液体回収路19とを配置する必要があるためより高密度となり本発明を用いる効果が大きい。さらに吐出口列に沿って形成される液体供給路18と液体回収路19に対して、液体供給路18や液体回収路19よりも密度が高く、開口寸法が小さい複数の開口を精度よく形成することが可能となる。 In this way, by manufacturing the lid member 517 on the element substrate in a wafer state and increasing the shape accuracy of the liquid supply opening 2133 and the liquid recovery opening 2143, the flow path between the liquid supply opening 2133 and the liquid recovery opening 2143 is improved. Variations in resistance can be reduced. In addition, by increasing the shape accuracy and placement accuracy, the liquid supply openings 2133 and the liquid recovery openings 2143 can be made smaller and placed more accurately. It becomes possible to arrange a flow path relative to the channel 19. In other words, it is possible to form flow paths for the discharge port arrays 14 that are arranged at a higher density. In particular, in a liquid ejection head 3 that generates an ink circulation flow as in this embodiment, it is necessary to arrange a liquid supply path 18 and a liquid recovery path 19 for each ejection port array 14. The density is high, and the effect of using the present invention is great. Furthermore, for the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 formed along the ejection port array, a plurality of openings having a higher density and smaller opening size than the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 are formed with high precision. becomes possible.

図34は、記録素子基板10に蓋部材20を付与した状態の液体吐出ヘッドを、蓋部材20側から見た模式図であり、蓋部材20に形成された液体供給開口2133と、記録素子基板10に形成された液体供給路18との配置関係を示した図である。図34(a)は、液体供給路18の幅よりも液体供給開口2133の幅の方が大きい例である。形状精度は±5μm以下、配置精度も±5μm以下の場合、液体供給路18の幅よりも液体供給開口2133の幅を10μmずつ両側に大きくすることで、それぞれの精度がばらついたときでも図34(a)に示す位置関係が変わることはない。その他の精度ばらつきの要因も含めて考えると、液体供給路18の幅よりも液体供給開口2133の幅を15μmずつ両側に大きくしておくとよい。このように位置関係が変わらないことにより、液体供給開口2133から液体供給路18までの流路抵抗のばらつきを低減することが可能となる。同様に図34(b)に示すように、液体供給路18の幅よりも液体供給開口2133の幅を15μmずつ両側で小さくしておいてもよい。また図34(c)に示すように片側では15μm大きくし、反対側では15μm小さくしておいてもよい。このように、液体供給路18と液体供給開口2133の幅を30μm以内の差にしても流路抵抗ばらつきを低減することが可能となる。このような場合例えば図34(a)のような関係の時は、蓋部材20と記録素子基板10との接合面の幅を少なくとも50μm確保する必要があっても、液体供給流路18と液体回収流路19との間の梁幅を65μmまで小さくしても配置関係は変わらない。また、図34(b)のような関係の時は、液体供給開口の幅を150μm確保する必要があっても、液体供給流路18の幅を180μmまで小さくしても配置関係が変わらない。 FIG. 34 is a schematic diagram of the liquid ejection head with the lid member 20 attached to the recording element substrate 10, viewed from the lid member 20 side, and shows the liquid supply opening 2133 formed in the lid member 20 and the recording element substrate. 10 is a diagram showing the arrangement relationship with a liquid supply path 18 formed in 10. FIG. FIG. 34A shows an example in which the width of the liquid supply opening 2133 is larger than the width of the liquid supply path 18. When the shape accuracy is ±5 μm or less and the placement accuracy is ±5 μm or less, the width of the liquid supply opening 2133 is made larger on both sides by 10 μm than the width of the liquid supply path 18, even when the respective precisions vary. The positional relationship shown in (a) remains unchanged. Considering other factors that may cause variations in accuracy, it is preferable to make the width of the liquid supply opening 2133 larger than the width of the liquid supply path 18 by 15 μm on both sides. Since the positional relationship does not change in this way, it is possible to reduce variations in flow path resistance from the liquid supply opening 2133 to the liquid supply path 18. Similarly, as shown in FIG. 34(b), the width of the liquid supply opening 2133 may be made smaller on both sides by 15 μm than the width of the liquid supply path 18. Further, as shown in FIG. 34(c), it may be increased by 15 μm on one side and decreased by 15 μm on the opposite side. In this way, even if the width difference between the liquid supply path 18 and the liquid supply opening 2133 is within 30 μm, it is possible to reduce the variation in flow path resistance. In such a case, for example, when the relationship is as shown in FIG. Even if the beam width between the recovery channel 19 and the recovery channel 19 is reduced to 65 μm, the arrangement relationship remains unchanged. Further, in the case of the relationship shown in FIG. 34(b), even if it is necessary to ensure the width of the liquid supply opening to 150 μm, the arrangement relationship will not change even if the width of the liquid supply channel 18 is reduced to 180 μm.

図35(a)は、液体供給開口2133の幅と供給流路18における圧力損失との関係を示したグラフである。以下、本発明の効果について説明する。図35(a)のように、液体供給開口の幅が小さくなると、幅がばらついた際の圧力損失への影響が大きくなる。特に幅が200μm以下の際に圧力損失が大きくなる。つまり、吐出口列を高密度化して液体供給開口2133を小さくした際には、流路抵抗ばらつきに対する液体供給開口の形状精度の影響が大きくなる。このように、本発明は吐出口が高密度に配置された液体吐出ヘッドにおいて特に有効であり、流路抵抗ばらつき、つまりは吐出時に供給流路で生じる圧力損失のばらつきを低減することが可能であり、吐出口メニスカス界面の圧力ばらつきを低減することができる。その結果、より均一な大きさの液滴を吐出することができ、より高精細で高品位な画像形成が可能となる。 FIG. 35(a) is a graph showing the relationship between the width of the liquid supply opening 2133 and the pressure loss in the supply channel 18. The effects of the present invention will be explained below. As shown in FIG. 35(a), when the width of the liquid supply opening becomes smaller, the influence on the pressure loss when the width varies becomes larger. In particular, pressure loss becomes large when the width is 200 μm or less. In other words, when the ejection port array is made denser and the liquid supply openings 2133 are made smaller, the influence of the shape accuracy of the liquid supply openings on the variation in flow path resistance increases. As described above, the present invention is particularly effective in a liquid ejection head in which ejection ports are arranged in a high density, and it is possible to reduce variations in flow path resistance, that is, variations in pressure loss that occur in the supply flow path during ejection. This makes it possible to reduce pressure variations at the discharge port meniscus interface. As a result, droplets of more uniform size can be ejected, making it possible to form images with higher definition and higher quality.

また、本実施形態のようなインク循環流を発生させる液体吐出ヘッド3においては、流路抵抗ばらつきを低減することで、さらにインク循環流を発生させる差圧を安定化することが可能となり、インク循環量のばらつきも低減することができる。 Furthermore, in the liquid ejection head 3 that generates an ink circulation flow as in this embodiment, by reducing the variation in flow path resistance, it is possible to further stabilize the differential pressure that generates the ink circulation flow. Variations in the amount of circulation can also be reduced.

図35(b)は、インク循環量のばらつき影響の一例を示すグラフであり、各吐出口の下部(圧力室)を流れるインク循環流量と各インク循環流量での一定時間休止後1発目の液滴の吐出速度の関係の1例を示している。循環流量が7000pl/s程度以上では、定常時の吐出速度の9割以上の吐出速度で1発目から吐出することができるのに対して、それ以下の流量では1発目の吐出速度が9割未満となってしまうことが分かる。このように吐出速度が減少すると着弾時のずれとなり画質の悪化が生じる。また、循環流量を大きくするためには図24(c)における第1液体タンク1011と第2液体タンク1012の圧力差を大きくする、もしくはポンプ等で大きな流量を流す必要があり、大がかりなインク供給系が必要となり、吐出口部の圧力制御が困難になる。よって、循環流量は吐出速度が低下しすぎない程度になるべく小さくするとよく、循環流量のばらつきが小さい液体吐出ヘッド3では吐出速度が低下しない程度に循環流量を小さくし易くなる。 FIG. 35(b) is a graph showing an example of the influence of variations in the ink circulation amount, and shows the ink circulation flow rate flowing through the lower part (pressure chamber) of each ejection port and the first shot after a certain period of rest at each ink circulation flow rate. An example of the relationship between droplet ejection speeds is shown. When the circulating flow rate is about 7000 pl/s or more, the first shot can be discharged at a discharge speed of 90% or more of the steady state discharge speed, whereas at a flow rate lower than that, the first discharge speed is 90% or more of the steady state discharge speed. It can be seen that it becomes less than 30%. If the ejection speed decreases in this way, the inkjet will be misaligned when it lands, resulting in deterioration in image quality. Furthermore, in order to increase the circulation flow rate, it is necessary to increase the pressure difference between the first liquid tank 1011 and the second liquid tank 1012 in FIG. system is required, making it difficult to control the pressure at the discharge port. Therefore, the circulation flow rate is preferably made as small as possible without reducing the ejection speed too much, and in the liquid ejection head 3 where the variation in the circulation flow rate is small, it is easy to reduce the circulation flow rate to the extent that the ejection speed does not decrease.

このように、本発明は吐出口が高密度に配置された液体吐出ヘッドにおいても流路抵抗ばらつきを低減できるため、インク循環流を発生させる差圧を安定化することが可能となり、循環流量のばらつきを低減することが可能となる。その結果、各吐出口の休止の有無、長短に関わらず吐出特性を均一にすることができ、より高精細で高品位な画像形成が可能となる。 As described above, the present invention can reduce the variation in flow path resistance even in a liquid ejection head in which ejection ports are arranged in a high density. Therefore, it is possible to stabilize the differential pressure that generates the ink circulation flow, and the circulation flow rate can be reduced. It becomes possible to reduce variations. As a result, the ejection characteristics can be made uniform regardless of whether each ejection port is paused or not, and regardless of whether the ejection port is paused or not, and it is possible to form images with higher definition and higher quality.

(素子基板外形と蓋部材外形の関係)
図36は、素子基板2010と蓋部材517(20)の外形の関係を示した図であり、図36(a)は、ウエハ状態で素子基板2010上に蓋部材517を形成した状態を示す。液体供給開口2133と液体回収開口2143は省略している。最終的に1つの記録素子基板10になる単位で蓋部材517が分割される。図36(b)は、図36(a)の一部を拡大して示した図である。ウエハ状態の素子基板2010を分割する際には、蓋部材517の無い領域で分割するとよい。蓋部材517の無い領域で分割することで、記録素子基板2010を分割する際に蓋部材517の形状悪化、および剥がれを抑制することができる。つまり、切断して分割する記録素子基板の外形サイズよりも蓋部材の外形サイズを小さくすることで、ウエハ状態の素子基板上に蓋部材を作製することを可能にし、切断時の蓋部材517の形状悪化、および剥がれを抑制することができる。
(Relationship between element board outline and lid member outline)
FIG. 36 is a diagram showing the relationship between the external shapes of the element substrate 2010 and the lid member 517 (20), and FIG. 36(a) shows a state in which the lid member 517 is formed on the element substrate 2010 in a wafer state. The liquid supply opening 2133 and the liquid recovery opening 2143 are omitted. The lid member 517 is divided into units that will eventually become one recording element substrate 10. FIG. 36(b) is an enlarged view of a part of FIG. 36(a). When dividing the element substrate 2010 in a wafer state, it is preferable to divide the element substrate 2010 in an area where the lid member 517 is not provided. By dividing the area in which the lid member 517 is not present, deterioration in shape and peeling of the lid member 517 can be suppressed when dividing the recording element substrate 2010. In other words, by making the external size of the lid member smaller than the external size of the recording element substrate to be cut and divided, it is possible to fabricate the lid member on the element substrate in the wafer state, and the lid member 517 when cut is made smaller. Deterioration of shape and peeling can be suppressed.

素子基板2010の分割には、例えば各種エッチングやダイシングが用いられる。エッチングで分割する際は蓋部材517の無い領域を分割する必要がある。またブレードダイシングで分割する際に、分割する領域に蓋部材517があると、蓋部材517の形状悪化や剥がれ、およびブレードの劣化を引き起こすことがある。また、レーザダイシングで分割する際は、エッチングの時と同様に蓋部材517の無い領域を分割する必要がある。 For example, various types of etching and dicing are used to divide the element substrate 2010. When dividing by etching, it is necessary to divide the area without the lid member 517. Further, when dividing by blade dicing, if the lid member 517 is present in the area to be divided, the shape of the lid member 517 may deteriorate or come off, and the blade may deteriorate. Furthermore, when dividing by laser dicing, it is necessary to divide the area without the lid member 517 as in the case of etching.

図36(c)は、分割後の1つの記録素子基板10と蓋部材20とを示している。図36(a)、(b)のように蓋部材20の無い領域で記録素子基板2010を分割するには図36(c)のように記録素子基板10の外形と蓋部材20の外形の関係は、記録素子基板10の外形の内側に蓋部材20が収まっているとよい。 FIG. 36(c) shows one recording element substrate 10 and the lid member 20 after being divided. In order to divide the recording element substrate 2010 in the area without the lid member 20 as shown in FIGS. 36(a) and 36(b), the relationship between the outer shape of the recording element substrate 10 and the outer shape of the lid member 20 is as shown in FIG. 36(c). It is preferable that the lid member 20 is housed inside the outer shape of the recording element substrate 10.

このように、本実施形態では記録素子基板の外形よりも蓋部材の外形が内側にあることで、ウエハ状の記録素子基板に蓋部材を形成した後の切断を可能にし、蓋部材の形状悪化や剥がれを抑制することができる。つまり、ウエハ状の記録素子基板に蓋部材を形成する場合には、記録素子基板の外形よりも蓋部材の外形を小さく作ることが必須となる。なお、外形からはみ出すことなく、少なくとも部分的に内側にあることでも抑制することができる。 As described above, in this embodiment, the outer shape of the lid member is located inside the outer shape of the recording element substrate, so that cutting after forming the lid member on the wafer-shaped recording element substrate is possible, and the shape of the lid member is not deteriorated. and peeling can be suppressed. That is, when forming a lid member on a wafer-shaped recording element substrate, it is essential to make the outer diameter of the lid member smaller than the outer diameter of the recording element substrate. Note that it can also be suppressed by being at least partially inside without protruding from the outer shape.

(インク循環流量および圧力のばらつきの抑制構造(1))
さらに本実施形態においては、各圧力室23におけるインク循環流量および圧力のばらつきを抑制するために、以下のような構造を備えている。すなわち、図25および図26のように、1つの液体供給路18に対して複数の液体供給開口2133が連通し、同様に、1つの液体回収路19に対して複数の液体回収開口2143が連通している。これらの液体供給開口2133と液体回収開口2143は、各圧力室23におけるインク循環流量、および圧力のばらつきが、インクの吐出特性に大きな影響を与えない範囲に収まるように、配備されている。具体的には、吐出口列14において吐出口13が配列される第1の方向において、液体供給開口2133と液体回収開口2143とが交互に位置するように配備されている。これにより、第1の方向における液体供給開口2133と液体回収開口2143との間隔をより狭くすることができる。したがって、液体供給路18と液体回収路19の流路幅が比較的狭い場合でも、各圧力室23におけるインク循環流量および圧力のばらつきを抑制することが可能となる。
(Structure for suppressing variations in ink circulation flow rate and pressure (1))
Furthermore, in this embodiment, in order to suppress variations in the ink circulation flow rate and pressure in each pressure chamber 23, the following structure is provided. That is, as shown in FIGS. 25 and 26, a plurality of liquid supply openings 2133 communicate with one liquid supply path 18, and similarly, a plurality of liquid recovery openings 2143 communicate with one liquid recovery path 19. are doing. These liquid supply openings 2133 and liquid recovery openings 2143 are arranged so that variations in the ink circulation flow rate and pressure in each pressure chamber 23 are within a range that does not significantly affect the ink ejection characteristics. Specifically, in the first direction in which the ejection ports 13 are arranged in the ejection port array 14, the liquid supply openings 2133 and the liquid recovery openings 2143 are arranged alternately. Thereby, the distance between the liquid supply opening 2133 and the liquid recovery opening 2143 in the first direction can be further narrowed. Therefore, even if the widths of the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 are relatively narrow, variations in the ink circulation flow rate and pressure in each pressure chamber 23 can be suppressed.

(インク循環流量および圧力のばらつきの抑制構造(2))
さらに本実施形態においては、各圧力室23におけるインク循環流量、および圧力のばらつきを抑制するために、以下のような構造を備えている。すなわち図25および図26のように、共通供給路2134は、吐出口13の配列方向と交差する第2の方向に延在していて、第2の方向に配列される複数の液体供給開口2133と連通している。同様に、共通回収路2144は、第2の方向に延在していて、第2の方向に配列される複数の液体回収開口2143と連通している。さらに、複数の共通供給路2134は、個別供給口2135を介して、1つの共通供給流路211にまとめて連通されている。同様に、複数の共通回収路2144は、個別回収口2145を介して、1つの共通回収流路212にまとめて連通されている。
(Structure to suppress variations in ink circulation flow rate and pressure (2))
Further, in this embodiment, in order to suppress variations in the ink circulation flow rate and pressure in each pressure chamber 23, the following structure is provided. That is, as shown in FIGS. 25 and 26, the common supply path 2134 extends in a second direction intersecting the arrangement direction of the discharge ports 13, and includes a plurality of liquid supply openings 2133 arranged in the second direction. It communicates with Similarly, the common recovery path 2144 extends in the second direction and communicates with a plurality of liquid recovery openings 2143 arranged in the second direction. Further, the plurality of common supply channels 2134 are collectively communicated with one common supply channel 211 via individual supply ports 2135. Similarly, the plurality of common recovery channels 2144 are collectively communicated with one common recovery channel 212 via individual recovery ports 2145.

このように、6層構造によってインク流路を形成することにより、高密度に配列された複数の吐出口列14に合わせて狭いピッチで形成された複数の液体供給路18は、複数の液体供給開口2133を介して、最終的に1つの共通供給流路211にまとめられる。同様に、高密度に配列された複数の吐出口列14に合わせて狭いピッチで形成された複数の液体回収路19は、複数の液体回収開口2143を介して、最終的に1つの共通回収流路212にまとめられる。したがって、液体供給路18および液体回収路19の流路幅を広げることなく、複数の吐出口列14を高密度に配列することができる。また、このように高密度に配列された複数の吐出口列14の各吐出口13に対応する各圧力室23において、インク循環流量および圧力のばらつきを抑制することができる。また、高密度に配置された吐出口13に対して、圧力室23におけるインク循環流量および圧力のばらつきを抑制しつつ、不図示のインクタンクからのインクの供給、およびインクタンクへのインクの流出を簡便に実現することができる。これにより、液体吐出ヘッド、および、それを備えた記録装置のみにならず、種々の液体吐出ヘッド、および、それを備えた液体吐出装置のシステム全体をコンパクトに構成することができる。 In this way, by forming the ink flow path with a six-layer structure, the plurality of liquid supply paths 18 formed at a narrow pitch in accordance with the plurality of ejection port rows 14 arranged in high density can be used to supply a plurality of liquids. Via the opening 2133, they are finally combined into one common supply channel 211. Similarly, the plurality of liquid recovery paths 19 formed at a narrow pitch in accordance with the plurality of discharge port rows 14 arranged in high density are finally formed into one common recovery flow through the plurality of liquid recovery openings 2143. route 212. Therefore, the plurality of ejection port arrays 14 can be arranged at high density without increasing the channel widths of the liquid supply channel 18 and the liquid recovery channel 19. Furthermore, variations in the ink circulation flow rate and pressure can be suppressed in each pressure chamber 23 corresponding to each ejection port 13 of the plurality of ejection port arrays 14 arranged in such a high density manner. In addition, for the ejection ports 13 that are arranged in high density, ink can be supplied from an ink tank (not shown) and ink can flow out to the ink tank while suppressing variations in the ink circulation flow rate and pressure in the pressure chamber 23. can be easily realized. As a result, not only the liquid ejection head and the recording device equipped with the same, but also various liquid ejection heads and the entire system of the liquid ejection device equipped with the same can be configured compactly.

(インク循環流量および圧力のばらつきの抑制構造(3))
また、各圧力室23におけるインク循環流量、および圧力のばらつきを抑制するために、以下のような構造を備えることが望ましい。すなわち、吐出口列14の両端部に位置する液体供給開口2133および/または液体回収開口2143は、その両端部以外に位置する液体供給開口2133および/または液体回収開口2143よりも形状を小さくする。つまり、吐出口列14の両端部に位置する液体供給開口2133および/または液体回収開口2143の開口は、吐出口列14の両端以外の液体供給開口2133/または液体回収開口2143の開口よりも小さく形成する。吐出口列14の両端部に位置する液体供給開口2133に対しては、その片側だけに吐出口列14の吐出口13が位置する。そのため、吐出口列14の両端部に位置する液体供給開口2133におけるインク流量は、その他の液体供給開口2133におけるインク流量よりも少なくなる。同様に、吐出口列14の両端部に位置する液体回収開口2143に対しては、その片側だけに吐出口列14の吐出口13が位置する。そのため、吐出口列14の両端部に位置する液体回収開口2143におけるインク流量は、その他の液体回収開口2143におけるインク流量よりも少なくなる。
(Structure to suppress variations in ink circulation flow rate and pressure (3))
Further, in order to suppress variations in the ink circulation flow rate and pressure in each pressure chamber 23, it is desirable to provide the following structure. That is, the liquid supply openings 2133 and/or the liquid recovery openings 2143 located at both ends of the ejection port array 14 are made smaller in shape than the liquid supply openings 2133 and/or the liquid recovery openings 2143 located at other than both ends. In other words, the openings of the liquid supply openings 2133 and/or liquid recovery openings 2143 located at both ends of the discharge port array 14 are smaller than the openings of the liquid supply openings 2133 and/or liquid recovery openings 2143 located at both ends of the discharge port array 14. Form. With respect to the liquid supply openings 2133 located at both ends of the ejection port array 14, the ejection ports 13 of the ejection port array 14 are located only on one side. Therefore, the ink flow rate at the liquid supply openings 2133 located at both ends of the ejection port array 14 is smaller than the ink flow rate at the other liquid supply openings 2133. Similarly, with respect to the liquid recovery openings 2143 located at both ends of the ejection port array 14, the ejection ports 13 of the ejection port array 14 are located only on one side. Therefore, the ink flow rate at the liquid recovery openings 2143 located at both ends of the ejection port array 14 is smaller than the ink flow rate at the other liquid recovery openings 2143.

このように、吐出口列14の両端部に位置する液体供給開口2133および/または液体回収開口2143に関しては、それらの形状を小さくして、流路抵抗を大きくする。これにより、それらの液体供給開口2133および/または液体回収開口2143において生じる圧力損失を、他の液体供給開口2133および/または液体回収開口2143において生じる圧力損失に近付けることができる。よって、両端部の液体供給開口2133および/または液体回収開口2143を通して圧力室23に流れるインク流量と、他の液体供給開口2133および/または液体回収開口2143を通して圧力室23に流れるインク流量と、の差を小さくすることができる。この結果、各圧力室23内におけるインク循環流量のばらつきをさらに抑制することができる。 In this way, the shapes of the liquid supply openings 2133 and/or the liquid recovery openings 2143 located at both ends of the ejection port array 14 are made small to increase the flow path resistance. Thereby, the pressure loss occurring at these liquid supply openings 2133 and/or liquid recovery openings 2143 can be brought closer to the pressure losses occurring at other liquid supply openings 2133 and/or liquid recovery openings 2143. Therefore, the flow rate of ink flowing into the pressure chamber 23 through the liquid supply opening 2133 and/or liquid recovery opening 2143 at both ends, and the flow rate of ink flowing into the pressure chamber 23 through the other liquid supply opening 2133 and/or liquid recovery opening 2143. The difference can be made smaller. As a result, variations in the ink circulation flow rate within each pressure chamber 23 can be further suppressed.

(インク循環流量および圧力のばらつきの抑制構造(4))
図37は、記録素子基板10と、記録素子基板10における液体供給開口と液体回収開口との位置を示した図である。記録素子基板10は、各圧力室23におけるインク循環流量および圧力のばらつきを抑制するために、以下のような構造を備えることが望ましい。すなわち図37(a)のように、吐出口列14の端部と、記録素子基板10端部と、の間の領域aを大きく設定する。領域aは、例えば、記録素子基板10に対して電気信号を送受信するためのパット端子16、および記録素子15の駆動回路などの配置スペースとして利用することができる。また、このような領域aを利用して、図37(b)、(c)の透視図のように、液体回収口2133を配備することが望ましい。すなわち、吐出口列14が延在する第1の方向において、吐出口列14の端部に位置する吐出口13と重なるように液体回収口2133を配備する。これらの図37(b)、(c)においては、液体回収路19の左端部と、液体回収開口2143の左端部と、が同じ位置にある。また、図37(c)において、それらの液体回収路19および液体回収開口2143の左端部は、左端に位置する回収口17bよりも左方向に大きく膨出している。
(Structure for suppressing variations in ink circulation flow rate and pressure (4))
FIG. 37 is a diagram showing the recording element substrate 10 and the positions of the liquid supply opening and the liquid recovery opening in the recording element substrate 10. The recording element substrate 10 preferably has the following structure in order to suppress variations in the ink circulation flow rate and pressure in each pressure chamber 23. That is, as shown in FIG. 37A, the area a between the end of the ejection port array 14 and the end of the recording element substrate 10 is set to be large. The area a can be used, for example, as a space for arranging pad terminals 16 for transmitting and receiving electrical signals to and from the recording element substrate 10, a drive circuit for the recording elements 15, and the like. Further, it is desirable to utilize such area a to provide a liquid recovery port 2133 as shown in the perspective views of FIGS. 37(b) and 37(c). That is, in the first direction in which the ejection port array 14 extends, the liquid recovery port 2133 is arranged so as to overlap the ejection ports 13 located at the ends of the ejection port array 14 . In these FIGS. 37(b) and 37(c), the left end of the liquid recovery path 19 and the left end of the liquid recovery opening 2143 are at the same position. In addition, in FIG. 37(c), the left end portions of the liquid recovery path 19 and the liquid recovery opening 2143 bulge out to the left more than the recovery port 17b located at the left end.

図37(b)、(c)において、吐出口列14の端部に位置する圧力室23を通るインクは、まず矢印A1のように、液体供給開口2133から液体供給路18および供給口17aに入る。その後、矢印A2のように、吐出口列14の端部に位置する圧力室23、回収口17b、および液体回収路19を通った後、液体回収開口2143から流出する。図37(d)は、第1の方向において、吐出口列14の端部に位置する吐出口13と重ならないように、液体回収開口2143を配備した場合の比較例である。図37(d)において、吐出口列14の端部に位置する圧力室23を通るインクは、まず、矢印A1のように、液体供給開口2133から液体供給路18および供給口17aに入る。その後、矢印A2のように、吐出口列14の端部に位置する圧力室23および回収口17bを通ってから、矢印A3のように液体回収路19を通って液体回収開口2143から流出する。 In FIGS. 37(b) and 37(c), ink passing through the pressure chamber 23 located at the end of the ejection port array 14 first flows from the liquid supply opening 2133 to the liquid supply path 18 and the supply port 17a, as shown by arrow A1. enter. Thereafter, as indicated by arrow A2, the liquid passes through the pressure chamber 23 located at the end of the discharge port array 14, the recovery port 17b, and the liquid recovery path 19, and then flows out from the liquid recovery opening 2143. FIG. 37D shows a comparative example in which the liquid recovery openings 2143 are arranged so as not to overlap the discharge ports 13 located at the ends of the discharge port array 14 in the first direction. In FIG. 37(d), ink passing through the pressure chamber 23 located at the end of the ejection port array 14 first enters the liquid supply path 18 and the supply port 17a through the liquid supply opening 2133, as indicated by arrow A1. Thereafter, the liquid passes through the pressure chamber 23 located at the end of the discharge port array 14 and the recovery port 17b as indicated by arrow A2, passes through the liquid recovery path 19 as indicated by arrow A3, and flows out from the liquid recovery opening 2143.

図37(b)、(c)においては、図37(d)の構成と比較して、第1の方向の端部に位置する液体供給開口2133から、圧力室23を通って液体回収開口2143から流出するまでのインク流路の長さを短くすることができる。つまり、吐出口列14の端部近傍の液体供給路18および液体回収路19内において生じる最大圧力損失を小さくして、各圧力室23内におけるインク循環流量のばらつきを抑制することができる。なお、第1の方向の端部に、液体回収開口2143ではなく液体供給開口2133が位置する場合には、同様に、第1の方向において、吐出口列14の端部に位置する吐出口13と重なるように液体供給開口2133を配備すればよい。 In FIGS. 37(b) and 37(c), compared to the configuration in FIG. 37(d), the liquid supply opening 2133 located at the end in the first direction passes through the pressure chamber 23 to the liquid recovery opening 2143. The length of the ink flow path from the ink to the outflow can be shortened. In other words, it is possible to reduce the maximum pressure loss occurring in the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 near the ends of the ejection port array 14, thereby suppressing variations in the ink circulation flow rate within each pressure chamber 23. Note that when the liquid supply opening 2133 instead of the liquid recovery opening 2143 is located at the end in the first direction, the ejection port 13 located at the end of the ejection port row 14 in the first direction The liquid supply opening 2133 may be arranged so as to overlap with the liquid supply opening 2133.

(温度分布の抑制構造)
本実施形態においては、液体吐出ヘッド3内の温度分布を抑制するために、以下のような構造を備えている。すなわち、図25および図26のように、吐出口列14の両端部のいずれにも液体回収開口2143が位置している。本例のように、各圧力室23を通してインクを強制的に循環させた場合、通常は、記録素子15等から発せられた熱がインクによって回収されるため、各圧力室23よりもインク流出側の流路内におけるインクの温度が高くなる。また、吐出口13からのインク中の水分の蒸発による影響を抑制するために充分なインク循環流量を確保したとしても、そのインク循環流量よりも、多数の吐出口13からインクを同時に吐出した際の吐出量の方が多くなる場合がある。このような場合には、共通回収流路212からも圧力室23内にインクが供給される。すなわち、共通回収流路212から、個別回収口2145、共通回収路2144、液体回収開口2143、液体回収路19、および回収口17bを通って、圧力室23内にインクが供給される。そのため、多数の吐出口13からインクを同時に吐出する際に、液体回収開口2143内の高温のインクが圧力室23内に供給されることがある。このような場合には、液体供給開口2133近辺よりも液体回収開口2143近辺のインクの温度が高くなり、液体供給開口2133近辺の吐出口13と、液体回収開口2143近辺の吐出口13と、の間において、インクの吐出速度の差が生じるおそれがある。また、吐出口列14の両端部の一端側に液体供給開口2133が位置し、その他端側に液体回収開口2143が位置した場合には、吐出口列14全体では、その配列方向において熱分布の傾きが生じて、液体吐出ヘッド全体としての熱分布幅が大きる。その結果、各吐出口13におけるインクの吐出特性にばらつきが生じるおそれがある。
(Temperature distribution suppression structure)
In this embodiment, in order to suppress the temperature distribution within the liquid ejection head 3, the following structure is provided. That is, as shown in FIGS. 25 and 26, liquid recovery openings 2143 are located at both ends of the discharge port array 14. When the ink is forcibly circulated through each pressure chamber 23 as in this example, the heat emitted from the recording element 15 etc. is normally recovered by the ink, so the ink outflow side is The temperature of the ink in the flow path increases. Furthermore, even if sufficient ink circulation flow rate is ensured to suppress the effects of evaporation of water in the ink from the ejection ports 13, when ink is simultaneously ejected from a large number of ejection ports 13, the ink circulation flow rate is larger than the ink circulation flow rate. In some cases, the discharge amount may be larger. In such a case, ink is also supplied into the pressure chamber 23 from the common recovery channel 212. That is, ink is supplied from the common recovery flow path 212 into the pressure chamber 23 through the individual recovery port 2145, the common recovery path 2144, the liquid recovery opening 2143, the liquid recovery path 19, and the recovery port 17b. Therefore, when ink is simultaneously ejected from a large number of ejection ports 13 , high-temperature ink within the liquid recovery opening 2143 may be supplied into the pressure chamber 23 . In such a case, the temperature of the ink near the liquid recovery opening 2143 becomes higher than that near the liquid supply opening 2133, and the ejection ports 13 near the liquid supply opening 2133 and the ejection ports 13 near the liquid recovery opening 2143 There is a possibility that a difference in ink ejection speed may occur between the two. Furthermore, when the liquid supply opening 2133 is located at one end of both ends of the ejection port array 14 and the liquid recovery opening 2143 is located at the other end, the heat distribution in the entire ejection port row 14 is different in the arrangement direction. As a result of the inclination, the width of the heat distribution as a whole of the liquid ejection head becomes large. As a result, there is a possibility that the ink ejection characteristics at each ejection port 13 vary.

本実施形態においては、吐出口列14の両端部のそれぞれに液体回収開口2143が配備するため、このような熱分布の傾きを抑制して、インクの吐出特性のばらつきを抑えることができる。なお、吐出口列14の両端部のそれぞれに液体供給開口2133を配備した場合も同様の効果がある。しかし、本実施形態のように、吐出口列14の両端部のそれぞれに液体回収開口2143を配備することが望ましい。 In this embodiment, since the liquid recovery openings 2143 are provided at each end of the ejection port array 14, it is possible to suppress the inclination of such heat distribution and to suppress variations in the ink ejection characteristics. Note that the same effect can be obtained when liquid supply openings 2133 are provided at both ends of the ejection port array 14, respectively. However, as in this embodiment, it is desirable to provide liquid recovery openings 2143 at both ends of the ejection port array 14, respectively.

すなわち記録素子基板10においては、前述したように、吐出口列14の両端部と記録素子基板10の端部との間に、吐出口13が配備されない領域aが大きく設定されており、この領域aから、インク吐出時に発生する熱が放熱される。そのため、多数の吐出口13がインクを吐出した場合には、吐出口列14の両端部の温度は、他の部分よりも温度が低くなる傾向となる。吐出口列14の両端部のそれぞれに液体回収開口2143を配備することにより、このような場合において温度の高いインクを吐出口列14の両端部に供給することができる。したがって、吐出口列14の両端部の温度をより高くして、他の部分との温度差を小さくすることができる。この結果、液体吐出ヘッド全体としての熱分布幅を小さくして、インクの吐出特性のばらつきを抑えることができる。 That is, in the printing element substrate 10, as described above, a large area a is set between both ends of the ejection port array 14 and the end of the printing element substrate 10, where the ejection ports 13 are not provided. Heat generated during ink ejection is radiated from a. Therefore, when a large number of ejection ports 13 eject ink, the temperature at both ends of the ejection port array 14 tends to be lower than the other portions. By providing liquid recovery openings 2143 at both ends of the ejection port array 14, high-temperature ink can be supplied to both ends of the ejection port array 14 in such a case. Therefore, the temperature at both ends of the discharge port array 14 can be made higher, and the temperature difference with other parts can be reduced. As a result, the heat distribution width of the entire liquid ejection head can be reduced, and variations in ink ejection characteristics can be suppressed.

このように、ウエハ状態の素子基板上に蓋部材を作製して、その後、素子基板を切断することでチップ化した記録素子基板を作製する。これによって、圧力室における圧力ばらつきが生じるのを抑制することができる液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置を実現することができた。 In this way, a lid member is produced on the element substrate in the form of a wafer, and then the element substrate is cut to produce a recording element substrate in the form of chips. As a result, it was possible to realize a liquid ejection head and a liquid ejection device that can suppress pressure variations in the pressure chambers.

(第2の実施形態)
以下、図面を参照して本発明の第2の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第1の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
(Second embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that since the basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment, only the characteristic configuration will be described below.

図38および図39は、本実施形態における液体吐出ユニット300を示した図であり、前述した実施形態と同様の部分については同一符号を付して説明を省略する。図38は、液体吐出ユニット300の分解斜視図であり、図39は、液体吐出ユニット300の分解平面図である。本実施形態では、吐出口列14の一端側の位置において、液体供給路18と液体供給開口2133が連通し、かつ液体回収路19と液体回収開口2143とが連通している。同様、吐出口列14の他端側に位置においても、液体供給路18と液体供給開口2133とが連通し、かつ液体回収路19と液体回収開口2143とが連通している。吐出口列14の両端部に液体供給開口2133と液体回収開口2143とを配置することにより、第1の適用例よりも、吐出口列14が延在する第1の方向におけるインク循環流量のばらつき、および各圧力室23内の圧力のばらつきを抑制することができる。さらに、共通供給路2134と共通回収路2144とは、それぞれ2つずつ配備するだけでよい。 FIGS. 38 and 39 are diagrams showing the liquid ejection unit 300 in this embodiment, and the same parts as those in the above-described embodiment are given the same reference numerals and explanations will be omitted. 38 is an exploded perspective view of the liquid ejection unit 300, and FIG. 39 is an exploded plan view of the liquid ejection unit 300. In this embodiment, at a position on one end side of the discharge port array 14, the liquid supply path 18 and the liquid supply opening 2133 communicate with each other, and the liquid recovery path 19 and the liquid recovery opening 2143 communicate with each other. Similarly, at a position on the other end side of the discharge port array 14, the liquid supply path 18 and the liquid supply opening 2133 communicate with each other, and the liquid recovery path 19 and the liquid recovery opening 2143 communicate with each other. By arranging the liquid supply opening 2133 and the liquid recovery opening 2143 at both ends of the ejection port array 14, the variation in the ink circulation flow rate in the first direction in which the ejection port row 14 extends is reduced more than in the first application example. , and variations in pressure within each pressure chamber 23 can be suppressed. Further, it is sufficient to provide only two common supply paths 2134 and two common recovery paths 2144.

このように本実施形態では、液体供給開口と液体回収開口の配備数を低減して、インク流路の構造を簡略化することができる。 In this manner, in this embodiment, the number of liquid supply openings and liquid recovery openings can be reduced, and the structure of the ink flow path can be simplified.

(第3の実施形態)
以下、図面を参照して本発明の第3の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第1の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that since the basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment, only the characteristic configuration will be described below.

図40から図42は、本実施形態における液体吐出ユニット600を示した図であり、前述した実施形態と同様の部分については、同一符号を付して説明を省略する。図40は、液体吐出ユニット600の分解斜視図であり、図41は、液体吐出ユニット600の分解平面図である。図42(a)は、本実施形態における記録素子基板610の平面図であり、図42(b)は、吐出口列14の端部の構造を説明するための透視図である。 FIGS. 40 to 42 are diagrams showing a liquid ejection unit 600 in this embodiment, and the same parts as those in the above-described embodiment are given the same reference numerals and explanations will be omitted. 40 is an exploded perspective view of the liquid ejection unit 600, and FIG. 41 is an exploded plan view of the liquid ejection unit 600. FIG. 42(a) is a plan view of the recording element substrate 610 in this embodiment, and FIG. 42(b) is a perspective view for explaining the structure of the end portion of the ejection port array 14.

本実施形態における記録素子基板610は、その外形が平行四辺形となっており、第1の適用例における図37(a)の記録素子基板10と比べて、吐出口列14の端部と素子基板端部との間の領域aが小さい(図42(a)参照)。本実施形態においては、記録素子基板610と外部との間の電気信号の送受信を行うため接続パッド16および記録素子15などの駆動回路は、図42(a)のように記録素子基板610の長辺側に配置される。なお、外形は平行四辺形に限らず長方形であってもよい。このような記録素子基板610を組み合わせて長尺の液体吐出ヘッド(ラインヘッド)を構成する場合には、それらの記録素子基板10を千鳥状ではなく、図23(d)と図23(e)や図42(a)のように実質的に1列状に配置する。つまり、隣接する素子基板同士が液体吐出ヘッドの長尺方向と短手方向のいずれも部分的に重なり合うように配置する。このような配置により、互いに隣接する記録素子基板10における吐出口列14の端部同士を、図42(a)中の上下方向であるの第2の方向において、容易にオーバーラップさせることができる。 The recording element substrate 610 in this embodiment has a parallelogram outer shape, and is different from the recording element substrate 10 in FIG. The area a between the substrate edge and the edge of the substrate is small (see FIG. 42(a)). In this embodiment, in order to transmit and receive electrical signals between the printing element substrate 610 and the outside, drive circuits such as the connection pad 16 and the printing element 15 are arranged along the length of the printing element substrate 610 as shown in FIG. 42(a). placed on the side. Note that the outer shape is not limited to a parallelogram but may be a rectangle. When a long liquid ejection head (line head) is configured by combining such printing element substrates 610, the printing element substrates 10 are not arranged in a staggered pattern, but are arranged in a manner as shown in FIGS. 23(d) and 23(e). 42(a), they are arranged substantially in one row. In other words, adjacent element substrates are arranged so as to partially overlap each other in both the longitudinal direction and the lateral direction of the liquid ejection head. With this arrangement, the ends of the ejection port arrays 14 on the recording element substrates 10 adjacent to each other can be easily overlapped in the second direction, which is the vertical direction in FIG. 42(a). .

ここで、「実質的に1列状に配置」とは、図42(a)のように吐出口列14において吐出口13が延在する第1の方向と、第1の方向と交差する方向の第2の方向との双方で、互いに隣接する記録素子基板610が部分的に重なり合って配置されることである。 Here, "substantially arranged in one row" refers to the first direction in which the discharge ports 13 extend in the discharge port array 14 as shown in FIG. 42(a), and the direction intersecting the first direction. The recording element substrates 610 adjacent to each other are arranged to partially overlap in both the second direction and the second direction.

このように、本実施形態においては、記録素子基板610の端部近傍にまで吐出口13が配される。このような形態においては、第1の適用例における図37(b)、(c)のように、記録素子基板610の吐出口列14の端部と重なる位置に液体供給開口2133または液体回収開口2143を配置することは困難である。よって、本実施形態においては、図42(b)のように、吐出口列14の端部よりも中央側にずれた位置に液体供給開口2133または液体回収開口2143が配置される。 In this manner, in this embodiment, the ejection ports 13 are arranged even near the ends of the recording element substrate 610. In such a configuration, as shown in FIGS. 37(b) and 37(c) in the first application example, a liquid supply opening 2133 or a liquid recovery opening is provided at a position overlapping with the end of the ejection port array 14 of the recording element substrate 610. 2143 is difficult to place. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 42(b), the liquid supply opening 2133 or the liquid recovery opening 2143 is arranged at a position shifted toward the center from the end of the ejection port array 14.

本実施形態においては、各圧力室23におけるインク循環流量および圧力のばらつきの抑制、さらに記録素子基板610内の温度分布を抑制するために、図40および図41のように、吐出口列14の両端部近傍のそれぞれに液体供給開口2133が配備されている。 In this embodiment, in order to suppress variations in the ink circulation flow rate and pressure in each pressure chamber 23, and further suppress temperature distribution within the recording element substrate 610, the ejection port array 14 is arranged as shown in FIGS. 40 and 41. Liquid supply openings 2133 are provided near both ends.

本実施形態のように、吐出口列14の端部近傍に液体供給開口2133が配置される場合、吐出口列14の端部に位置する液体供給路18と液体回収路19との間の差圧は、インク吐出時の方が、初期差圧よるインク循環時よりも大きくなる。一方、第1の適用例のように、吐出口列14の端部に液体回収口2133が配置されている場合、吐出口列14の端部における液体供給路18と液体回収路19との間の差圧は、インク吐出時の方が、初期差圧よるインク循環時よりも小さくなる。液体供給路18と液体回収路19との間の差圧が小さくなるとインク循環流量が少なくなり、吐出口13からのインク中の水分蒸発による影響、つまりインクの吐出速度の低下、およびインクの色材濃度の変化を抑制する効果が小さくなる。そのため、その差圧は大きい方がよい。本実施形態のように、吐出口列14の両端部近傍に液体供給開口2133を配備することにより、インク循環流量のばらつきの影響を低減することができる。 When the liquid supply opening 2133 is arranged near the end of the ejection port array 14 as in this embodiment, the difference between the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 located at the end of the ejection port row 14 The pressure is greater during ink discharge than during ink circulation due to the initial differential pressure. On the other hand, when the liquid recovery port 2133 is arranged at the end of the ejection port array 14 as in the first application example, between the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 at the end of the ejection port row 14. The differential pressure during ink discharge is smaller than that during ink circulation due to the initial differential pressure. When the differential pressure between the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 decreases, the ink circulation flow rate decreases, and the influence of water evaporation in the ink from the ejection port 13, that is, the decrease in the ink ejection speed, and the color of the ink. The effect of suppressing changes in material concentration is reduced. Therefore, the larger the differential pressure, the better. By providing the liquid supply openings 2133 near both ends of the ejection port array 14 as in this embodiment, the influence of variations in the ink circulation flow rate can be reduced.

液体供給開口2133内の圧力は、インク循環流を生じさせるために液体回収開口2143内の圧力よりも高く設定されており、インクの吐出時には、液体供給開口2133を通して圧力室23内にインクが供給しやすくなる。このようにインクを供給しやすくする液体供給開口2133を吐出口列14の端部近傍に配置することにより、多数の吐出口13からインクを同時に吐出した際に、液体供給路18および液体回収路19において生じる圧力損失を小さくすることができる。 The pressure inside the liquid supply opening 2133 is set higher than the pressure inside the liquid recovery opening 2143 in order to generate an ink circulation flow, and when ink is ejected, the ink is supplied into the pressure chamber 23 through the liquid supply opening 2133. It becomes easier to do. By arranging the liquid supply opening 2133, which facilitates the supply of ink, near the end of the ejection port row 14, when ink is ejected from a large number of ejection ports 13 simultaneously, the liquid supply path 18 and the liquid recovery path The pressure loss occurring at 19 can be reduced.

また本実施形態においては、前述したように、吐出口列14の端部と素子基板端部との間の領域aが小さいため、インクの吐出時に発生する熱が領域aから放熱される程度は小さい。領域aが小さいことにより、図42(b)のように、液体供給開口2133から吐出口列14の端部までの間における液体供給路18の部分が長くなり、同様に、液体回収開口2143から吐出口列14の端部までの間における液体回収路19の部分が長くなる。したがって、それらの液体供給路18および液体回収路19の部分を通るインクは、記録素子基板610から熱を受け取りやすくなる。そのため、多数の吐出口13からインクを同時に吐出した際には、吐出口列14の端部の温度は、他の部分よりも高くなる傾向となる。また、インク吐出時に、それぞれのインク流路に生じる圧力損失も大きくなり、吐出口列14の端部では圧力のばらつきが大きくなる。 Furthermore, in this embodiment, as described above, since the area a between the end of the ejection port array 14 and the end of the element substrate is small, the extent to which the heat generated when ink is ejected is radiated from the area a is limited. small. As region a is small, as shown in FIG. 42(b), the portion of the liquid supply path 18 from the liquid supply opening 2133 to the end of the ejection port array 14 becomes long, and similarly, the portion from the liquid recovery opening 2143 to the end of the ejection port array 14 becomes long. The portion of the liquid recovery path 19 up to the end of the discharge port array 14 becomes longer. Therefore, the ink passing through the liquid supply path 18 and liquid recovery path 19 easily receives heat from the recording element substrate 610. Therefore, when ink is simultaneously ejected from a large number of ejection ports 13, the temperature at the end of the ejection port array 14 tends to be higher than the other portions. Further, when ink is ejected, the pressure loss occurring in each ink flow path becomes large, and pressure variations at the ends of the ejection port array 14 become large.

また、本実施形態においては、前述したように、吐出口列14の両端部のそれぞれに液体供給開口2133を配置している。そのため、吐出口列14の端部近傍の吐出口13に対しては、その近傍に配置されている液体供給開口2133から多くのインクが供給されることとなる。この結果、多数の吐出口13からインクを同時に吐出する際に、液体供給開口2133から供給される高温のインクの量が少なくなり、吐出口列14の端部の昇温を低減することができる。 Furthermore, in this embodiment, as described above, the liquid supply openings 2133 are arranged at both ends of the ejection port array 14, respectively. Therefore, a large amount of ink is supplied to the ejection ports 13 near the ends of the ejection port array 14 from the liquid supply openings 2133 arranged in the vicinity. As a result, when ink is simultaneously ejected from a large number of ejection ports 13, the amount of high-temperature ink supplied from the liquid supply opening 2133 is reduced, and temperature rise at the end of the ejection port array 14 can be reduced. .

具体的に、液体供給開口2133から供給されるインクは、まず、図42(b)中の矢印B1のように、液体供給路18から供給口17aに入る。その後、そのインクは、矢印B2のように、吐出口列14の端部に位置する圧力室23および回収口17bを通ってから、矢印A3のように液体回収路19を通って液体回収開口2143から流出する。 Specifically, ink supplied from the liquid supply opening 2133 first enters the supply port 17a from the liquid supply path 18, as indicated by arrow B1 in FIG. 42(b). Thereafter, the ink passes through the pressure chamber 23 located at the end of the ejection port array 14 and the recovery port 17b as indicated by arrow B2, and then passes through the liquid recovery path 19 as indicated by arrow A3 to the liquid recovery opening 2143. flows out from.

このように本実施形態においては、吐出口列14の両端部のそれぞれに液体供給開口2133を配置することにより、インクの循環流量およびの圧力のばらつきを抑制すると共に、液体吐出ヘッド内の温度分布を小さく抑えることができる。よって、吐出口13からのインク中の水分蒸発によるインクの吐出速度低下、およびインクの色材濃度の変化を抑制し、かつインクの吐出特性のばらつきを抑制して、より高精細で高品位な画像を記録することが可能となる。 In this embodiment, by arranging the liquid supply openings 2133 at both ends of the ejection port array 14, variations in the circulating flow rate and pressure of ink can be suppressed, and the temperature distribution within the liquid ejection head can be controlled. can be kept small. Therefore, a decrease in the ink ejection speed due to evaporation of water in the ink from the ejection port 13 and a change in the coloring material concentration of the ink are suppressed, and variations in the ink ejection characteristics are suppressed, resulting in higher definition and higher quality. It becomes possible to record images.

(液体供給開口と液体回収開口の配置構成)
図43は、全吐出口から吐出した際の記録素子基板610の温度分布を示したグラフである。次に、本実施形態における記録素子基板610全体の温度分布について説明する。記録素子基板610は、50度で温調制御されている状態である。インク循環流の流量よりも吐出による流量の方が大きいため、液体回収開口2143におけるインクの流れの向きは吐出口に向けた流れとなっている。また、液体供給開口2133と液体回収開口2143の流量は液体供給開口2133の方が多い傾向となっている。図43(a)は、比較例として、1つの吐出口列14に対して液体供給開口2133と液体回収開口2143がそれぞれ1つ配置されている場合の温度分布である。液体供給路18や液体回収路19を流れるインクが記録素子基板610から熱を受け取り中央部の温度が高くなっている。また、液体供給開口2133と液体回収開口2143の温度を比較すると、液体供給開口2133の方が流量が大きいため、液体供給開口2133の温度が低くなっている。なお、液体回収開口2143が逆流しない場合においても、一度記録素子基板610を流れて熱を受け取ったインクが液体回収開口2143を流れるため、液体供給開口2133の温度が低くなる傾向である。図43(b)は、本実施形態における1つの吐出口列に対して液体供給開口2133と液体回収開口2143とがそれぞれ複数個交互に配置されている場合の温度分布である。液体供給開口2133と液体回収開口2143との距離が短いため、液体供給路18と液体回収路19を流れる長さが短くなるため、その間での昇温が小さくなり、特に液体回収開口2143と同じような温度となっている。さらに、液体供給開口2133と液体回収開口2143とが交互に並んでいるため、液体供給路18と液体回収路19を流れる最大長さが短くなるため、昇温が小さくなっている。
(Arrangement configuration of liquid supply opening and liquid recovery opening)
FIG. 43 is a graph showing the temperature distribution of the recording element substrate 610 when ejecting from all the ejection ports. Next, the temperature distribution of the entire recording element substrate 610 in this embodiment will be explained. The recording element substrate 610 is in a state where the temperature is controlled at 50 degrees. Since the flow rate due to ejection is larger than the flow rate of the ink circulation flow, the direction of the ink flow in the liquid recovery opening 2143 is toward the ejection port. Further, the flow rates of the liquid supply opening 2133 and the liquid recovery opening 2143 tend to be larger for the liquid supply opening 2133. FIG. 43(a) shows the temperature distribution when, as a comparative example, one liquid supply opening 2133 and one liquid recovery opening 2143 are arranged for one ejection port array 14. The ink flowing through the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 receives heat from the recording element substrate 610, and the temperature at the center becomes high. Further, when comparing the temperatures of the liquid supply opening 2133 and the liquid recovery opening 2143, the temperature of the liquid supply opening 2133 is lower because the flow rate of the liquid supply opening 2133 is larger. Note that even when the liquid recovery opening 2143 does not flow backward, the ink that has once flowed through the recording element substrate 610 and received heat flows through the liquid recovery opening 2143, so the temperature of the liquid supply opening 2133 tends to decrease. FIG. 43(b) shows the temperature distribution when a plurality of liquid supply openings 2133 and a plurality of liquid recovery openings 2143 are arranged alternately for one ejection port row in this embodiment. Since the distance between the liquid supply opening 2133 and the liquid recovery opening 2143 is short, the length of flow through the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 is shortened, so the temperature rise between them is small, and the temperature rise between them is small. The temperature is like that. Furthermore, since the liquid supply openings 2133 and the liquid recovery openings 2143 are arranged alternately, the maximum length of the liquid flowing through the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 is shortened, so that the temperature rise is small.

このように、本実施形態においては、1つの吐出口列に対して液体供給開口2133と液体回収開口2143とがそれぞれ複数個交互に配置されていることにより、比較例である図43(a)と比べて記録素子基板610内での温度差を小さくすることができる。よって、吐出特性のばらつきを抑制することができるため、より高精細で高品位な画像形成が可能となる。尚、本実施形の効果は、液体供給開口2133と液体回収開口2143のいずれか一方が少なくとも2つ以上あれば効果を得られる。 In this way, in this embodiment, a plurality of liquid supply openings 2133 and a plurality of liquid recovery openings 2143 are arranged alternately with respect to one ejection port row, so that FIG. The temperature difference within the recording element substrate 610 can be reduced compared to the above. Therefore, it is possible to suppress variations in ejection characteristics, so that it is possible to form images with higher definition and higher quality. Note that the effects of this embodiment can be obtained if there are at least two or more of either the liquid supply opening 2133 or the liquid recovery opening 2143.

図44(a)は、記録素子基板610の平行四辺形に合わせて複数の吐出口列14に対する液体供給開口2133と液体回収開口2143とが互いにずれて配置されている場合のそれぞれの吐出口列14での温度分布を示したグラフである。吐出口列の位置による各吐出口列自体の温度絶対値の違いはあるが、液体供給開口2133と液体回収開口2143のずれに合わせて温度が高い位置と低い位置がずれていることが分かる。図44(b)は、図44(a)の温度分布を吐出口列14の列方向に平均したグラフである。各吐出口列における温度が高い位置と低い位置がずれているため、平均化すると記録素子基板610内の温度差は、図44(a)の全ての吐出口列を考えた際の温度差よりも小さくなっている。よって、記録物の走査方向(液体吐出ヘッドと記録物の相対的な走査方向)が吐出口列14の列方向の向きと垂直方向だとすると、記録物に対する温度差による吐出特性のばらつきの影響を平均化することができる。 FIG. 44A shows each ejection port row when the liquid supply openings 2133 and liquid recovery openings 2143 for the plurality of ejection port rows 14 are arranged offset from each other in accordance with the parallelogram of the recording element substrate 610. 14 is a graph showing the temperature distribution at No. 14. Although there is a difference in the absolute temperature value of each ejection port row itself depending on the position of the ejection port row, it can be seen that the high temperature position and the low temperature position are shifted in accordance with the shift between the liquid supply opening 2133 and the liquid recovery opening 2143. FIG. 44(b) is a graph obtained by averaging the temperature distribution in FIG. 44(a) in the row direction of the discharge port rows 14. Since the high temperature and low temperature positions in each ejection port array are different from each other, when averaged, the temperature difference within the recording element substrate 610 is greater than the temperature difference when considering all the ejection port rows in FIG. 44(a). is also smaller. Therefore, if the scanning direction of the printed material (the relative scanning direction of the liquid ejection head and the printed material) is perpendicular to the column direction of the ejection port array 14, then the influence of variations in ejection characteristics due to temperature differences on the printed material can be averaged out. can be converted into

このように、液体供給開口2133と液体回収開口2143とが互いにずれて配置されていることにより、液体供給開口2133と液体回収開口2143の配置起因の温度差を平均化することができる。よって、吐出特性のばらつきを抑制することができるため、より高精細で高品位な画像形成が可能となる。 In this way, by arranging the liquid supply opening 2133 and the liquid recovery opening 2143 so as to be shifted from each other, the temperature difference caused by the arrangement of the liquid supply opening 2133 and the liquid recovery opening 2143 can be averaged out. Therefore, it is possible to suppress variations in ejection characteristics, so that it is possible to form images with higher definition and higher quality.

(液体供給開口と液体回収開口の形状の変形例)
図45は、液体供給開口2133または液体供給開口2143の形状に関する変形例を示した図である。図45(a)は蓋部材620および記録素子基板610を吐出口とは反対の面から見た図である。図45(b)は、図45(a)の液体供給開口2133の詳細を示す図であり、記録素子基板10上の液体供給路18も合わせて示している。図45(c)は、蓋部材620に第4流路層224を備える支持部材30または第1流路部材50を接合した様子を示す。図45(b)に示すように、液体供給開口2133は、記録素子基板610の外形に合わせて平行四辺形の形状をしている。このように平行四辺形することで、図45(c)の蓋部材620と第4流路層224との接合面の幅W5や、液体供給開口2133の液体が流れる方向に直行した断面積をより大きくとることができる。つまり、蓋部材620と第4流路層224を接合する際の接着剤等のはみ出しを考慮すると液体供給開口2133と共通供給路2134との外形の最小間隔W6を大きくとることが望ましい。液体供給開口2133を平行四辺形とすることで、液体供給開口2133の断面積および幅W5および間隔W6をより大きくすることができる。リソグラフィ加工をすることで、本形状のような微細かつ複雑な形状も加工可能であり、液体供給開口2133や液体回収開口2143の断面積と、蓋部材620と支持部材30や第1流路部材50との接合面を大きくしやすくなる。
(Example of modified shapes of liquid supply opening and liquid recovery opening)
FIG. 45 is a diagram showing a modification regarding the shape of the liquid supply opening 2133 or the liquid supply opening 2143. FIG. 45(a) is a view of the lid member 620 and the recording element substrate 610 viewed from the side opposite to the ejection ports. FIG. 45(b) is a diagram showing details of the liquid supply opening 2133 in FIG. 45(a), and also shows the liquid supply path 18 on the recording element substrate 10. FIG. 45(c) shows a state in which the support member 30 having the fourth channel layer 224 or the first channel member 50 is joined to the lid member 620. As shown in FIG. 45(b), the liquid supply opening 2133 has a parallelogram shape matching the outer shape of the recording element substrate 610. By forming the parallelogram in this way, the width W5 of the bonding surface between the lid member 620 and the fourth channel layer 224 in FIG. It can be made larger. In other words, in consideration of the protrusion of the adhesive and the like when bonding the lid member 620 and the fourth channel layer 224, it is desirable to set a large minimum distance W6 between the outer shapes of the liquid supply opening 2133 and the common supply channel 2134. By forming the liquid supply opening 2133 into a parallelogram, the cross-sectional area, width W5, and interval W6 of the liquid supply opening 2133 can be made larger. By performing lithography processing, it is possible to process fine and complicated shapes such as this shape, and the cross-sectional area of the liquid supply opening 2133 and the liquid recovery opening 2143, the lid member 620, the support member 30, and the first flow path member can be processed. This makes it easier to enlarge the joint surface with 50.

(蓋部材の線膨張係数)
複数の記録素子基板が配列される液体吐出ヘッドでは、記録素子基板毎に蓋部材620が分かれていることにより、素記録子基板配置精度の悪化を抑制することができる。つまり、図23(d)や図24(e)に示すような液体吐出ヘッドにおいて、特許文献1のように、複数の記録素子基板に対して、長尺方向に一体化した蓋部材を用いた場合は、温度変化に対して蓋部材の線膨張係数が影響して記録素子基板の配置精度が悪化することがある。これに対して本実施形態のように記録素子基板毎に蓋部材620が分かれていることで、液体吐出ヘッドの長尺方向の温度変化による記録素子基板の配置精度の悪化は、蓋部材の線膨張係数ではなく、記録素子基板を支持する部材の線膨張係数に依るところが大きい。蓋部材620に樹脂フィルムを用いる際は一般に線膨張係数が30ppm程度である。これに対して、例えば複数の記録素子基板610を支持する部材にアルミナを用いた際は7ppm程度、線膨張係数を低減するフィラーを充填した樹脂材を用いる際は20ppm程度にすることができる。つまり、記録素子基板毎に蓋部材620を分け、複数の記録素子基板610を一体的に支持する部材の線膨張係数を小さくすることで、記録素子基板配置精度を向上させることができる。
(Linear expansion coefficient of lid member)
In a liquid ejection head in which a plurality of recording element substrates are arranged, the lid member 620 is separated for each recording element substrate, so that deterioration in the accuracy of arrangement of the element recording element substrates can be suppressed. In other words, in a liquid ejection head such as that shown in FIG. 23(d) or FIG. 24(e), a lid member integrated in the longitudinal direction is used for a plurality of recording element substrates as in Patent Document 1. In this case, the linear expansion coefficient of the lid member may be affected by temperature changes, and the accuracy of placement of the recording element substrate may deteriorate. On the other hand, since the lid member 620 is separated for each recording element substrate as in this embodiment, the deterioration of the placement accuracy of the recording element substrate due to temperature change in the longitudinal direction of the liquid ejection head can be avoided due to the line of the lid member. It largely depends on the linear expansion coefficient of the member that supports the recording element substrate, rather than the expansion coefficient. When a resin film is used for the lid member 620, the coefficient of linear expansion is generally about 30 ppm. On the other hand, for example, when alumina is used for the member supporting the plurality of recording element substrates 610, the amount can be about 7 ppm, and when a resin material filled with a filler that reduces the coefficient of linear expansion is used, it can be about 20 ppm. That is, by dividing the lid member 620 for each printing element substrate and reducing the linear expansion coefficient of the member that integrally supports the plurality of printing element substrates 610, it is possible to improve the accuracy of arrangement of the printing element substrates.

(隣接基板の隙間部)
本実施形態では、記録素子基板毎に個別の蓋部材620を設ける構成とすることで、記録素子基板610同士のつなぎ目での吐出口列のずれ幅を低減することができる。つまり、互いに隣接する記録素子基板に跨って蓋部材を形成する場合は、記録素子基板を蓋部材に接合する際に接着剤が必要になる場合があり、その様な場合は、接着剤の拡がりや這い上がりを考慮して隣接する記録素子基板間を広げる必要がある。これに対して、本実施形態では、後述する第4の実施形態における隣接基板の隙間部の構成(1)と(2)をとることで、接着剤の拡がりや這い上がりを考慮せずに隣接する記録素子基板同士を近づけることが可能となる。その結果、記録素子基板のつなぎ目での記録物への走査方向への記録素子基板同士のずれ幅を低減し、吐出口列のずれ幅を低減することができる。よって、つなぎ目の画像におけるムラ等の不具合を低減し、高品位な画像形成が可能となる。
(Gap between adjacent boards)
In this embodiment, by providing a separate lid member 620 for each printing element substrate, it is possible to reduce the deviation width of the ejection port array at the joint between the printing element substrates 610. In other words, when forming a lid member that spans adjacent recording element substrates, adhesive may be required to bond the recording element substrates to the lid member, and in such a case, the adhesive may spread. It is necessary to widen the distance between adjacent recording element substrates in consideration of creeping up. In contrast, in this embodiment, by adopting configurations (1) and (2) of the gap between adjacent substrates in the fourth embodiment described later, the adhesive can It becomes possible to bring the recording element substrates closer to each other. As a result, it is possible to reduce the deviation width of the printing element substrates from each other in the scanning direction of the printed matter at the joint between the printing element substrates, and to reduce the deviation width of the ejection port array. Therefore, defects such as unevenness in images at seams are reduced, and high-quality images can be formed.

(第4の実施形態)
以下、図面を参照して本発明の第4の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第1の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that since the basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment, only the characteristic configuration will be described below.

(隣接基板の隙間部の構成(1))
図46、図47は、本実施形態における隣接する記録素子基板の隙間部の構成の1例を示した図である。図46は、本実施形態の液体吐出ヘッドの概略図であり、図46(a)は、斜視図、図46(b)は、分解した状態の斜視図である。図47は、本実施形態における隣接素子基板間の概略図であり、図47(a)は、上面図であり、図47(b)は、図47(a)のXLVIIb-XLVIIbにおける断面図である。
(Configuration of gap between adjacent boards (1))
46 and 47 are diagrams showing an example of the structure of the gap between adjacent recording element substrates in this embodiment. FIG. 46 is a schematic diagram of the liquid ejection head of this embodiment, where FIG. 46(a) is a perspective view and FIG. 46(b) is an exploded perspective view. 47 is a schematic diagram between adjacent element substrates in this embodiment, FIG. 47(a) is a top view, and FIG. 47(b) is a cross-sectional view taken along XLVIIb-XLVIIb in FIG. 47(a). be.

本実施形態では、記録素子基板10の裏面に蓋部材20が配置されており、吐出口13に液体を供給するための液体供給路18が記録素子基板10の裏面にあり、蓋部材20は液体供給路18の蓋となっている。さらに、液体供給路18に液体を供給するための液体供給開口2133が蓋部材20に設けられており、支持部材50内に設けられた供給路と連通している。 In this embodiment, the lid member 20 is disposed on the back surface of the recording element substrate 10, the liquid supply path 18 for supplying liquid to the ejection ports 13 is located on the rear surface of the recording element substrate 10, and the lid member 20 is arranged on the back surface of the recording element substrate 10. It serves as a lid for the supply channel 18. Furthermore, a liquid supply opening 2133 for supplying liquid to the liquid supply path 18 is provided in the lid member 20 and communicates with a supply path provided in the support member 50.

本実施形態では、支持部材である第1流路部材50の溝55の上に突き出した記録素子基板50の領域にも吐出口13を配置することで、記録素子基板のつなぎ目での吐出口列のずれ幅を低減するように構成されている。図47(b)に示すように、記録素子基板10が互いに隣接する隙間部では、第1流路部材50の溝の上に突き出している箇所の記録素子基板10にも液体供給路18が配置されていて、蓋部材20が液体供給路18の蓋となっている。そして、隣接する隙間部では蓋部材20と支持部材50との接合部が、記録素子基板の外縁端部から内側に入り込んでいる。このように、溝55の上に突き出した箇所の液体供給路18を蓋部材20で蓋をすることにより、記録素子基板50の裏面に配置された液体供給路18を介して、第1流路部材50の端部よりも外側に突き出した箇所の吐出口13にも液体を供給することが可能となる。つまり、まずは第1流路部材上に設けられた溝55の幅(第1流路部材50の長手方向の長さ)を記録素子基板同士の隙間の幅よりも大きくすることにより、隣接する記録素子基板同士の間隔を小さくすることができる。さらに、第1流路部材50の溝55の上に突き出した箇所の液体供給路18を蓋部材20で蓋をすることで、記録素子基板10の端部まで吐出口13を配置することができ、記録素子基板のつなぎ目での吐出口列のずれ幅をさらに低減することができる。例えば、本実施形態を用いることで記録素子基板同士の間隔が0.2mmから0.03mmに低減した場合を比較する。記録素子端部から0.05mmの位置に吐出口列端部の吐出口を配置可能でチップの斜辺の角度が45度の場合は、吐出口列のずれ幅が約0.42mmから約0.18mmとなり、本発明により大幅に吐出口列のずれ幅を低減することができた。 In this embodiment, by arranging the ejection ports 13 also in the area of the recording element substrate 50 that protrudes above the groove 55 of the first flow path member 50, which is a support member, the ejection port array at the joint of the recording element substrates is arranged. It is configured to reduce the deviation width. As shown in FIG. 47(b), in the gap where the recording element substrates 10 are adjacent to each other, the liquid supply path 18 is also arranged in the recording element substrate 10 at a portion protruding above the groove of the first flow path member 50. The lid member 20 serves as a lid for the liquid supply path 18. In the adjacent gap, the joint between the lid member 20 and the support member 50 enters inside from the outer edge of the recording element substrate. In this way, by covering the liquid supply path 18 protruding above the groove 55 with the lid member 20, the first flow path is It is also possible to supply liquid to the discharge port 13 at a location protruding outward from the end of the member 50. That is, first, by making the width of the groove 55 provided on the first flow path member (the length in the longitudinal direction of the first flow path member 50) larger than the width of the gap between the recording element substrates, the adjacent recording The distance between the element substrates can be reduced. Furthermore, by covering the liquid supply path 18 protruding above the groove 55 of the first flow path member 50 with the lid member 20, the ejection port 13 can be arranged up to the end of the recording element substrate 10. , it is possible to further reduce the deviation width of the ejection port array at the joint between the recording element substrates. For example, a case will be compared in which the distance between recording element substrates is reduced from 0.2 mm to 0.03 mm by using this embodiment. If the ejection ports at the end of the ejection port array can be arranged at a position 0.05 mm from the end of the recording element and the angle of the oblique side of the chip is 45 degrees, the deviation width of the ejection port array will vary from about 0.42 mm to about 0.05 mm. The deviation width of the discharge port array was significantly reduced by the present invention.

このように、記録素子基板10と第1流路部材50の接合に接着剤を用いた場合にも、記録素子基板のつなぎ目での記録物への走査方向への記録素子基板同士のずれ幅を低減し、吐出口列のずれ幅を低減することができる。その結果、つなぎ目の画像におけるムラ等の不具合を低減し、高品位な画像形成が可能となる。 In this way, even when an adhesive is used to bond the recording element substrate 10 and the first flow path member 50, the width of the deviation between the recording element substrates in the scanning direction of the printed matter at the joint between the recording element substrates can be reduced. It is possible to reduce the deviation width of the ejection port array. As a result, defects such as unevenness in images at seams are reduced, and high-quality images can be formed.

また、本実施形態では、記録素子基板10の外形よりも蓋部材20の外形が小さくなっているとよい。つまり、つなぎ目において蓋部材20の加工精度に依らず、隣接する記録素子基板同士を近づけることが可能となり、記録素子基板のつなぎ目での記録物への走査方向への記録素子基板同士のずれ幅を低減し、吐出口列のずれ幅を低減することができる。その結果、つなぎ目の画像におけるムラ等の不具合を低減し、高品位な画像形成が可能となる。 Further, in this embodiment, it is preferable that the outer shape of the lid member 20 is smaller than the outer shape of the recording element substrate 10. In other words, it is possible to bring adjacent printing element substrates closer to each other at the joint, regardless of the machining accuracy of the lid member 20, and the deviation width between the printing element substrates in the scanning direction of the printed matter at the joint of the printing element substrates can be reduced. It is possible to reduce the deviation width of the ejection port array. As a result, defects such as unevenness in images at seams are reduced, and high-quality images can be formed.

(隣接基板の隙間部の構成(2))
図48から図49は、本実施形態における隣接基板の隙間部の構成の1例を示した図である。図48は、本構成例の液体吐出ヘッドの概略図であり、図48(a)は斜視図であり、図48(b)は分解した状態の斜視図である。図49は、本実施形態の隣接素子基板間の概略図であり、図49(a)は上面図、図49(b)は、図49(a)のXLIXb-XLIXbにおける断面図である。
(Configuration of gap between adjacent boards (2))
48 to 49 are diagrams showing an example of the structure of the gap between adjacent substrates in this embodiment. FIG. 48 is a schematic diagram of the liquid ejection head of this configuration example, FIG. 48(a) is a perspective view, and FIG. 48(b) is an exploded perspective view. FIG. 49 is a schematic diagram between adjacent element substrates of this embodiment, where FIG. 49(a) is a top view and FIG. 49(b) is a cross-sectional view taken along XLIXb-XLIXb in FIG. 49(a).

ここで、隣接する記録素子基板同士の間隔が0.2mmから0.02mmに低減した場合を比較する。記録素子端部から0.05mmの位置に吐出口列端部の吐出口を配置可能でチップの斜辺の角度が45度の場合は、吐出口列のずれ幅が約0.42mmから約0.17mmとなり、本発明により大幅に吐出口列のずれ幅を低減することができた。
このように、本発明は記録素子基板10のつなぎ目での記録物への走査方向への素子同士のずれ幅を低減し、吐出口列のずれ幅を低減することができる。その結果、つなぎ目の画像におけるムラ等の不具合を低減し、高品位な画像形成が可能となる。
Here, a case where the distance between adjacent recording element substrates is reduced from 0.2 mm to 0.02 mm will be compared. If the ejection ports at the end of the ejection port array can be arranged at a position 0.05 mm from the end of the recording element and the angle of the oblique side of the chip is 45 degrees, the deviation width of the ejection port array will vary from about 0.42 mm to about 0.05 mm. The deviation width of the discharge port array was able to be significantly reduced by the present invention.
In this way, the present invention can reduce the deviation width between the elements in the scanning direction of the printed matter at the joint of the printing element substrate 10, and reduce the deviation width of the ejection port array. As a result, defects such as unevenness in images at seams are reduced, and high-quality images can be formed.

また、前述した構成例と同様に、記録素子基板の隣接部における吐出口面への接着剤の這い上がりを抑制することができる。蓋部材20と第1流路部材50の接合に接着剤を用いた場合、本実施形態のように第1流路部材50の端部より蓋部材20と記録素子基板10の端部が外側に突き出していることで、はみ出た接着剤は突き出した蓋部材20の裏面に溜まる。よって、外側に突き出していない構成と比較して、隣接部における吐出口面への接着剤の這い上がりを抑制することができる。 Further, similarly to the above-described configuration example, it is possible to suppress the adhesive from creeping up onto the ejection port surface in the adjacent portion of the recording element substrate. When an adhesive is used to bond the lid member 20 and the first flow path member 50, the ends of the lid member 20 and the recording element substrate 10 are placed outward from the ends of the first flow path member 50 as in this embodiment. Due to the protrusion, the protruding adhesive accumulates on the back surface of the protruding lid member 20. Therefore, compared to a configuration in which the adhesive does not protrude outward, it is possible to suppress the adhesive from creeping up to the discharge port surface in the adjacent portion.

なお、隣接基板の隙間部の構成について、本実施形態のような平行四辺形の記録素子基板10を用いて説明したが、平行四辺形に限るものではない。例えば長方形の記録素子基板10を複数並べた液体吐出ヘッドにも適用される。 Note that although the structure of the gap between adjacent substrates has been described using the parallelogram-shaped recording element substrate 10 as in this embodiment, it is not limited to the parallelogram. For example, the present invention can also be applied to a liquid ejection head in which a plurality of rectangular recording element substrates 10 are arranged side by side.

(第5の実施形態)
以下、図面を参照して本発明の第5の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第1の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。本実施形態においても上述した各実施形態と同様に、蓋部材として第3流路流路層223を備える。
(Fifth embodiment)
A fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that since the basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment, only the characteristic configuration will be described below. This embodiment also includes the third flow channel layer 223 as a lid member, similarly to each of the embodiments described above.

図50および図51は、本実施形態における液体吐出ユニット700を示した図であり、前述した実施形態と同様の部分については、同一符号を付して説明を省略する。図50は、液体吐出ユニット700の分解斜視図であり、図51は液体吐出ユニット700の分解平面図である。 FIGS. 50 and 51 are diagrams showing a liquid ejection unit 700 in this embodiment, and the same parts as those in the above-described embodiment are given the same reference numerals and explanations will be omitted. 50 is an exploded perspective view of the liquid ejection unit 700, and FIG. 51 is an exploded plan view of the liquid ejection unit 700.

本実施形態では、図50のように、4つの吐出口列14(14A、14B、14C、14D)に対して、3つの液体供給路18(18A、18B、18C)と2つの液体回収路19(19A、19B)が配置されている。図51のように、吐出口列14A、14Bの間には、それらに共通の回収口17bが配置されており、その回収口17bは液体回収路19Aに連通されている。また、吐出口列14B、14Cの間には、それらに共通の供給口17aが配置されており、その供給口17aは液体供給路18Bに連通されている。また、吐出口列14C、14Dの間には、それらに共通の回収口17bが配置されており、その回収口17bは液体回収路19Bに連通されている。吐出口列14Aの供給口17aは液体供給路18Aに連通され、吐出口列14Dの供給口17aは液体供給路18Cに連通されている。 In this embodiment, as shown in FIG. 50, three liquid supply paths 18 (18A, 18B, 18C) and two liquid recovery paths 19 are provided for four ejection port arrays 14 (14A, 14B, 14C, 14D). (19A, 19B) are arranged. As shown in FIG. 51, a common recovery port 17b is arranged between the discharge port arrays 14A and 14B, and the recovery port 17b communicates with the liquid recovery path 19A. Further, a common supply port 17a is arranged between the discharge port arrays 14B and 14C, and the supply port 17a is communicated with the liquid supply path 18B. Further, a common recovery port 17b is arranged between the discharge port arrays 14C and 14D, and the recovery port 17b communicates with the liquid recovery path 19B. The supply ports 17a of the ejection port array 14A are communicated with the liquid supply path 18A, and the supply ports 17a of the ejection port array 14D are communicated with the liquid supply path 18C.

このように、1つの液体供給路18Bは、2つの吐出口列14B、14Cに対して共通の供給口17aを介して、それらの吐出口列14B、14Cの圧力室23に連通している。また、1つの液体回収路19Aは、2つの吐出口列14A、14Bに対して共通の回収口17bを介して、それらの吐出口列14A、14Bの圧力室23に連通している。同様に、1つの液体回収路19Bは、2つの吐出口列14C、14Dに対して共通の回収口17bを介して、それらの吐出口列14C、14Dの圧力室23に連通している。 In this way, one liquid supply path 18B communicates with the pressure chambers 23 of the two ejection port rows 14B and 14C via the common supply port 17a for these ejection port rows 14B and 14C. Further, one liquid recovery path 19A communicates with the pressure chambers 23 of the two discharge port arrays 14A and 14B via a common recovery port 17b for the two discharge port arrays 14A and 14B. Similarly, one liquid recovery path 19B communicates with the pressure chambers 23 of the two ejection port rows 14C and 14D via a common recovery port 17b for these ejection port rows 14C and 14D.

本実施形態によれば、上述した実施形態の効果に加えて、以下の効果を奏することができる。すなわち、互いに隣接する2つの吐出口列が液体供給路18および液体回収路19を共有化することにより、インク流路間の隔壁およびインク流路の数を減らすことができる。よって、吐出口列14同士の間隔を狭めること、およびインク流路の幅を大きくすることが可能となる。この結果、各圧力室23におけるインク循環流量および圧力のばらつきをさらに抑制した上、上述した実施形態に比べて吐出口列14をさらに高密度に配置して、液体吐出ユニット700ひいては液体吐出ヘッドのサイズを小さくすることができる。また、吐出口列14の配置密度が同じ場合には、各圧力室23におけるインク循環流量および圧力のばらつきを更に抑制した上、液体供給開口2133および液体回収開口2143の配備数を低減することができる。このため、液体吐出ユニット700におけるインクの流路構造の簡素化が可能となる。 According to this embodiment, in addition to the effects of the embodiment described above, the following effects can be achieved. That is, by sharing the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 between two adjacent ejection port arrays, it is possible to reduce the number of partitions between the ink flow paths and the number of ink flow paths. Therefore, it is possible to narrow the distance between the ejection port arrays 14 and to increase the width of the ink flow path. As a result, variations in the ink circulation flow rate and pressure in each pressure chamber 23 are further suppressed, and the ejection port arrays 14 are arranged more densely than in the above-described embodiment, thereby improving the liquid ejection unit 700 and the liquid ejection head. The size can be reduced. Furthermore, when the arrangement density of the ejection port arrays 14 is the same, it is possible to further suppress variations in the ink circulation flow rate and pressure in each pressure chamber 23, and to reduce the number of liquid supply openings 2133 and liquid recovery openings 2143. can. Therefore, the ink flow path structure in the liquid ejection unit 700 can be simplified.

(第6の実施形態)
以下、図面を参照して本発明の第6の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第1の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。本実施形態においても上述した各実施形態と同様に、蓋部材として第3流路流路層223を備える。
(Sixth embodiment)
A sixth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that since the basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment, only the characteristic configuration will be described below. This embodiment also includes the third flow channel layer 223 as a lid member, similarly to each of the embodiments described above.

図52および図53は、本実施形態における液体吐出ユニット800を示した図であり、前述した実施形態と同様の部分については、同一符号を付して説明を省略する。図52は液体吐出ユニット800の分解斜視図であり、図53は液体吐出ユニット800の分解平面図である。 FIGS. 52 and 53 are diagrams showing a liquid ejection unit 800 in this embodiment, and the same parts as in the above-described embodiment are given the same reference numerals and explanations are omitted. 52 is an exploded perspective view of the liquid ejection unit 800, and FIG. 53 is an exploded plan view of the liquid ejection unit 800.

本実施形態では、1つの液体吐出ユニット800内に、異なる色または異なる種類のインクを吐出するために、第1インク用の吐出口13Mを配列した吐出口列と、第2インク用の吐出口13Yを配列した吐出口列と、が形成されている。第2流路層222には、第1インク用の液体供給路18M、第2インク用の液体供給路18Y、第1インク用の液体回収路19M、および第2インク用の液体回収路19Yが形成されている。第3流路層223には、第1インク用の液体供給開口2133M、第2インク用の液体供給開口2133Y、第1インク用の液体回収開口2143M、および第2インク用の液体回収開口2143Yが形成されている。第4流路層224には、第1インク用の共通供給路2134M、第2インク用の共通供給路2134Y、第1インク用の共通回収路2144M、および第2インク用の共通回収路2144Yが形成されている。第5流路層225には、第1インク用の個別供給口2135M、第2インク用の個別供給口2135Y、第1インク用の個別回収口2145M、および第2インク用の個別回収口2145Yが形成されている。第6流路層226には、第1インク用の共通供給流路211M、第2インク用の共通供給流路211Y、第1インク用の共通回収流路212M、および第2インク用の共通回収流路212Yが形成されている。 In this embodiment, in order to eject different colors or different types of ink, one liquid ejection unit 800 includes an ejection port array in which ejection ports 13M for the first ink are arranged, and an ejection port array for the second ink. A discharge port array in which 13Y of discharge ports are arranged is formed. The second flow path layer 222 includes a liquid supply path 18M for the first ink, a liquid supply path 18Y for the second ink, a liquid recovery path 19M for the first ink, and a liquid recovery path 19Y for the second ink. It is formed. The third channel layer 223 has a liquid supply opening 2133M for the first ink, a liquid supply opening 2133Y for the second ink, a liquid recovery opening 2143M for the first ink, and a liquid recovery opening 2143Y for the second ink. It is formed. The fourth channel layer 224 includes a common supply channel 2134M for the first ink, a common supply channel 2134Y for the second ink, a common recovery channel 2144M for the first ink, and a common recovery channel 2144Y for the second ink. It is formed. The fifth channel layer 225 includes an individual supply port 2135M for the first ink, an individual supply port 2135Y for the second ink, an individual collection port 2145M for the first ink, and an individual collection port 2145Y for the second ink. It is formed. The sixth channel layer 226 includes a common supply channel 211M for the first ink, a common supply channel 211Y for the second ink, a common recovery channel 212M for the first ink, and a common recovery channel 212M for the second ink. A flow path 212Y is formed.

第1および第2インクのそれぞれは、第1の適用例と同様に、共通供給流路211Mおよび211Yから供給され、対応する圧力室23を通った後、共通回収流路212Mおよび212Yから流出される。 As in the first application example, each of the first and second inks is supplied from the common supply channels 211M and 211Y, passes through the corresponding pressure chamber 23, and then flows out from the common recovery channels 212M and 212Y. Ru.

なお、第5の実施形態と同様に、2つの吐出口列の圧力室に対して、1つの液体供給路を共通に連通させるように構成してもよく、同様に、2つの吐出口列の圧力室に対して、1つの液体回収路を共通に連通させるように構成してもよい。また、第2の方向における第6流路層226の幅は、第2の方向における記録素子基板10の幅よりも大きく設定してもよい。 Note that, similarly to the fifth embodiment, one liquid supply path may be configured to communicate in common with the pressure chambers of the two ejection port rows, and similarly, the pressure chambers of the two ejection port rows may be configured to communicate with each other in common. The pressure chambers may be configured to communicate with one liquid recovery path in common. Further, the width of the sixth channel layer 226 in the second direction may be set larger than the width of the recording element substrate 10 in the second direction.

このように、多色インク用または多種類インク用の液体吐出ヘッドにおいても、液体供給路および液体回収路の幅を広げることなく、各圧力室におけるインク循環量および圧力ばらつきを抑制することができる。よって、吐出口からのインク中の水分蒸発によるインクの吐出速度の低下、およびインクの色材濃度の変化を抑制して、より高精細で高品位な画像を記録することができる。 In this way, even in a liquid ejection head for multi-color ink or multi-type ink, it is possible to suppress ink circulation amount and pressure variations in each pressure chamber without increasing the width of the liquid supply path and liquid recovery path. . Therefore, a decrease in the ink ejection speed due to evaporation of water in the ink from the ejection port and a change in the coloring material concentration of the ink can be suppressed, and a higher definition and higher quality image can be recorded.

(流路18M、流路19M、および流路18Y、流路19Yの配置関係)
さらに第1インク用の液体供給路18Mと液体回収路19M、および第2インク用の液体供給路18Yと液体回収路19Yの配置関係は、以下のように設定するとよい。すなわち、図54のように、第1インクの吐出口列と第2インクの吐出口列間の共通流出流路19Mと共通供給流路18Yの梁幅を梁幅W4とし、梁幅W1よりも梁幅W4を大きく設定する。梁幅W4を大きくすることで、共通流出流路19Mと共通供給流路18Yとの間でインクリークによる混色の発生を抑制することができる。ここで、梁幅W3と梁幅W4との関係は、同じ幅でもよいし、異なる幅でもよい。特に梁幅W3の方が大きい場合はインクの流れに対する流路圧力損失を低減可能であり、吐出特性を良くすることに繋がる。このように、インク循環流の逆流を抑制し、液体供給路内の圧力を負圧に保ちながら、インクの混色の発生を抑制することが可能となる。
(Arrangement relationship between flow path 18M, flow path 19M, flow path 18Y, and flow path 19Y)
Further, the arrangement relationship between the liquid supply path 18M and the liquid recovery path 19M for the first ink, and the liquid supply path 18Y and the liquid recovery path 19Y for the second ink may be set as follows. That is, as shown in FIG. 54, the beam width of the common outflow channel 19M and the common supply channel 18Y between the first ink ejection port array and the second ink ejection port array is defined as the beam width W4, which is wider than the beam width W1. Set the beam width W4 large. By increasing the beam width W4, it is possible to suppress color mixing due to inflow between the common outflow channel 19M and the common supply channel 18Y. Here, the relationship between the beam width W3 and the beam width W4 may be the same width or different widths. In particular, when the beam width W3 is larger, it is possible to reduce channel pressure loss with respect to ink flow, leading to improved ejection characteristics. In this way, it is possible to suppress the backflow of the ink circulation flow and to suppress the occurrence of ink color mixing while maintaining the pressure in the liquid supply path at a negative pressure.

(第7の実施形態)
以下、本発明の第7の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第1の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
(Seventh embodiment)
A seventh embodiment of the present invention will be described below. Note that since the basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment, only the characteristic configuration will be described below.

本実施形態では、前述した実施形態とは異なり、インク循環流を発生させない液体吐出ヘッドである。各吐出口列に対して、供給口と液体供給路と液体供給開口と個別供給流路と連通口と共通供給口が連通している。 This embodiment is a liquid ejection head that does not generate ink circulation flow, unlike the embodiments described above. A supply port, a liquid supply path, a liquid supply opening, an individual supply channel, a communication port, and a common supply port communicate with each discharge port array.

インク循環流を発生させない液体吐出ヘッドでも、液体供給口の形状精度は配置精度を高くすることで、吐出口が高密度に配置された液体吐出ヘッドにおいても流路抵抗ばらつき、つまりは吐出時に供給流路で生じる圧力損失のばらつきを低減可能である。よって、吐出口メニスカス界面の圧力ばらつきを低減でき、均一な大きさの液滴を吐出することができるため、より高精細で高品位な画像形成が可能となる。 Even in a liquid ejection head that does not generate an ink circulation flow, the shape accuracy of the liquid supply port can be improved by increasing the placement accuracy, so that even in a liquid ejection head with densely arranged ejection ports, variations in flow path resistance, that is, supply during ejection. It is possible to reduce variations in pressure loss occurring in the flow path. Therefore, pressure variations at the ejection port meniscus interface can be reduced and droplets of uniform size can be ejected, making it possible to form images with higher definition and higher quality.

10 記録素子基板
13 吐出口
15 記録素子
18 液体供給路
19 液体回収路
20 蓋部材
23 圧力室
300 液体吐出ユニット
517 蓋部材
10 recording element substrate 13 ejection port 15 recording element 18 liquid supply path 19 liquid recovery path 20 lid member 23 pressure chamber 300 liquid ejection unit 517 lid member

Claims (21)

液体を吐出するための吐出口と、前記吐出口に対応して設けられ、前記吐出口から液体を吐出するためのエネルギを発生する素子と、前記素子を内部に備える圧力室と、を備えた複数の素子基板と、
前記素子基板の前記吐出口が形成される側の裏面に設けられ、前記圧力室に液体を供給するための供給開口を備え、前記複数の素子基板のそれぞれに設けられた蓋部材と、を備えた液体吐出ヘッドであって、
前記素子基板の前記裏面には、前記供給開口から供給された液体を前記圧力室に供給するための供給路が設けられており、
前記供給路の一部が前記蓋部材で形成されており、
前記液体吐出ヘッドを前記吐出口と対向する側からみたときに、前記蓋部材の外形が、前記素子基板の長手方向における端部側において、前記素子基板の外形よりも内側に位置し、
前記蓋部材は、前記圧力室からの液体を回収するための回収開口を更に備え、
前記素子基板の前記裏面には、前記素子基板の前記圧力室から回収された液体を前記回収開口に回収するための回収路が更に設けられており、
前記回収路の一部が前記蓋部材で形成され、
前記蓋部材が、樹脂フィルムであることを特徴とする液体吐出ヘッド。
The device includes a discharge port for discharging liquid, an element provided corresponding to the discharge port and generating energy for discharging the liquid from the discharge port, and a pressure chamber containing the element inside. multiple element substrates;
A lid member provided on each of the plurality of element substrates, the supply opening being provided on the back surface of the element substrate on the side where the discharge port is formed, for supplying liquid to the pressure chamber, and provided on each of the plurality of element substrates. A liquid ejection head comprising:
A supply path for supplying the liquid supplied from the supply opening to the pressure chamber is provided on the back surface of the element substrate,
A part of the supply path is formed by the lid member,
When the liquid ejection head is viewed from the side facing the ejection port, the outer shape of the lid member is located inside the outer shape of the element substrate on an end side in the longitudinal direction of the element substrate,
The lid member further includes a recovery opening for recovering liquid from the pressure chamber,
A recovery path is further provided on the back surface of the element substrate for recovering the liquid recovered from the pressure chamber of the element substrate to the recovery opening,
A part of the recovery path is formed by the lid member,
A liquid ejection head characterized in that the lid member is a resin film.
液体を吐出するための吐出口と、前記吐出口に対応して設けられ、前記吐出口から液体を吐出するためのエネルギを発生する素子と、前記素子を内部に備える圧力室と、を備えた複数の素子基板と、
前記素子基板の前記吐出口が形成される側の裏面に設けられ、前記圧力室に液体を供給するための供給開口を備え、前記複数の素子基板のそれぞれに設けられた蓋部材と、を備えた液体吐出ヘッドであって、
前記素子基板の前記裏面には、前記供給開口から供給された液体を前記圧力室に供給するための供給路が設けられており、
前記供給路の一部が前記蓋部材で形成されており、
前記液体吐出ヘッドを前記吐出口と対向する側からみたときに、前記蓋部材の外形が、前記素子基板の長手方向における端部側において、前記素子基板の外形よりも内側に位置し、
前記蓋部材は、前記圧力室からの液体を回収するための回収開口を更に備え、
前記素子基板の前記裏面には、前記素子基板の前記圧力室から回収された液体を前記回収開口に回収するための回収路が更に設けられており、
前記回収路の一部が前記蓋部材で形成されており、
前記蓋部材は、シリコンであり、
前記複数の素子基板の隣接する素子基板同士が液体吐出ヘッドの長尺方向に部分的に重なり合って配置されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
The device includes a discharge port for discharging liquid, an element provided corresponding to the discharge port and generating energy for discharging the liquid from the discharge port, and a pressure chamber containing the element inside. multiple element substrates;
A lid member provided on each of the plurality of element substrates, the supply opening being provided on the back surface of the element substrate on the side where the discharge port is formed, for supplying liquid to the pressure chamber, and provided on each of the plurality of element substrates. A liquid ejection head comprising:
A supply path for supplying the liquid supplied from the supply opening to the pressure chamber is provided on the back surface of the element substrate,
A part of the supply path is formed by the lid member,
When the liquid ejection head is viewed from the side facing the ejection port, the outer shape of the lid member is located inside the outer shape of the element substrate on an end side in the longitudinal direction of the element substrate,
The lid member further includes a recovery opening for recovering liquid from the pressure chamber,
A recovery path is further provided on the back surface of the element substrate for recovering the liquid recovered from the pressure chamber of the element substrate to the recovery opening,
A part of the recovery path is formed by the lid member,
The lid member is a silicon plate ,
A liquid ejection head characterized in that adjacent element substrates of the plurality of element substrates are arranged so as to partially overlap each other in the longitudinal direction of the liquid ejection head.
液体を吐出するための吐出口と、前記吐出口に対応して設けられ、前記吐出口から液体を吐出するためのエネルギを発生する素子と、前記素子を内部に備える圧力室と、を備えた複数の素子基板と、
前記素子基板の前記吐出口が形成される側の裏面に設けられ、前記圧力室に液体を供給するための供給開口を備え、前記複数の素子基板のそれぞれに設けられた蓋部材と、を備えた液体吐出ヘッドであって、
前記素子基板の前記裏面には、前記供給開口から供給された液体を前記圧力室に供給するための供給路が設けられており、
前記供給路の一部が前記蓋部材で形成されており、
前記液体吐出ヘッドを前記吐出口と対向する側からみたときに、前記蓋部材の外形が、前記素子基板の長手方向における端部側において、前記素子基板の外形よりも内側に位置し、
前記蓋部材は、前記圧力室からの液体を回収するための回収開口を更に備え、
前記素子基板の前記裏面には、前記素子基板の前記圧力室から回収された液体を前記回収開口に回収するための回収路が更に設けられており、
前記回収路の一部が前記蓋部材で形成されており、
前記素子基板の外形は平行四辺形であり、前記素子基板における対角線の長さが異なり、
前記複数の素子基板の隣接する素子基板同士が液体吐出ヘッドの長尺方向に部分的に重なり合って配置されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
The device includes a discharge port for discharging liquid, an element provided corresponding to the discharge port and generating energy for discharging the liquid from the discharge port, and a pressure chamber containing the element inside. multiple element substrates;
A lid member provided on each of the plurality of element substrates, the supply opening being provided on the back surface of the element substrate on the side where the discharge port is formed, for supplying liquid to the pressure chamber, and provided on each of the plurality of element substrates. A liquid ejection head comprising:
A supply path for supplying the liquid supplied from the supply opening to the pressure chamber is provided on the back surface of the element substrate,
A part of the supply path is formed by the lid member,
When the liquid ejection head is viewed from the side facing the ejection port, the outer shape of the lid member is located inside the outer shape of the element substrate on an end side in the longitudinal direction of the element substrate,
The lid member further includes a recovery opening for recovering liquid from the pressure chamber,
A recovery path is further provided on the back surface of the element substrate for recovering the liquid recovered from the pressure chamber of the element substrate to the recovery opening,
A part of the recovery path is formed by the lid member,
The outer shape of the element substrate is a parallelogram, and the lengths of diagonal lines on the element substrate are different,
A liquid ejection head characterized in that adjacent element substrates of the plurality of element substrates are arranged so as to partially overlap each other in the longitudinal direction of the liquid ejection head.
液体を吐出するための吐出口と、前記吐出口に対応して設けられ、前記吐出口から液体を吐出するためのエネルギを発生する素子と、前記素子を内部に備える圧力室と、を備えた複数の素子基板と、
前記素子基板の前記吐出口が形成される側の裏面に設けられ、前記圧力室に液体を供給するための供給開口を備え、前記複数の素子基板のそれぞれに設けられた蓋部材と、を備えた液体吐出ヘッドであって、
前記素子基板の前記裏面には、前記供給開口から供給された液体を前記圧力室に供給するための供給路が設けられており、
前記供給路の一部が前記蓋部材で形成されており、
前記液体吐出ヘッドを前記吐出口と対向する側からみたときに、前記蓋部材の外形が、前記素子基板の長手方向における端部側において、前記素子基板の外形よりも内側に位置し、
前記蓋部材は、前記圧力室からの液体を回収するための回収開口を更に備え、
前記素子基板の前記裏面には、前記素子基板の前記圧力室から回収された液体を前記回収開口に回収するための回収路が更に設けられており、
前記回収路の一部が前記蓋部材で形成されており、
複数の前記吐出口は、第1の方向に延在する吐出口列を形成し、
複数の前記素子基板は、前記第1の方向に配列して設けられ、
前記第1の方向において隣接する前記素子基板は、前記第1の方向と直交する方向において、一部が重なるように配列されることを特徴とする液体吐出ヘッド。
The device includes a discharge port for discharging liquid, an element provided corresponding to the discharge port and generating energy for discharging the liquid from the discharge port, and a pressure chamber containing the element inside. multiple element substrates;
A lid member provided on each of the plurality of element substrates, the supply opening being provided on the back surface of the element substrate on the side where the discharge port is formed, for supplying liquid to the pressure chamber, and provided on each of the plurality of element substrates. A liquid ejection head comprising:
A supply path for supplying the liquid supplied from the supply opening to the pressure chamber is provided on the back surface of the element substrate,
A part of the supply path is formed by the lid member,
When the liquid ejection head is viewed from the side facing the ejection port, the outer shape of the lid member is located inside the outer shape of the element substrate on an end side in the longitudinal direction of the element substrate,
The lid member further includes a recovery opening for recovering liquid from the pressure chamber,
A recovery path is further provided on the back surface of the element substrate for recovering the liquid recovered from the pressure chamber of the element substrate to the recovery opening,
A part of the recovery path is formed by the lid member,
The plurality of ejection ports form an ejection port array extending in a first direction,
The plurality of element substrates are arranged in the first direction,
The liquid ejection head is characterized in that the element substrates adjacent in the first direction are arranged so as to partially overlap in a direction perpendicular to the first direction.
前記供給路および前記回収路は、複数の前記吐出口が配列される吐出口列の延在する方向である第1の方向に沿って、前記吐出口列の長さに対応して設けられていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 The supply channel and the recovery channel are provided along a first direction, which is a direction in which a row of discharge ports in which a plurality of discharge ports are arranged, correspond to the length of the row of discharge ports. The liquid ejection head according to any one of claims 1 to 4, characterized in that: 前記供給路および前記回収路は、前記第1の方向と交差する第2の方向に関して交互に配されていることを特徴とする請求項5に記載の液体吐出ヘッド。 6. The liquid ejection head according to claim 5, wherein the supply path and the recovery path are arranged alternately in a second direction intersecting the first direction. 前記素子基板には、前記供給路の液体を前記圧力室に供給するための複数の供給口と、前記圧力室の液体を前記回収路に回収するための複数の回収口と、が設けられていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 The element substrate is provided with a plurality of supply ports for supplying the liquid in the supply path to the pressure chamber and a plurality of recovery ports for recovering the liquid in the pressure chamber to the recovery path. 7. The liquid ejection head according to claim 1, further comprising a liquid ejection head. 前記供給口および前記回収口は、前記素子基板の厚み方向に長手方向を有する液路であることを特徴とする請求項7に記載の液体吐出ヘッド。 8. The liquid ejection head according to claim 7, wherein the supply port and the recovery port are liquid paths having a longitudinal direction in the thickness direction of the element substrate. 前記樹脂フィルムの厚みは25μm未満であ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 liquid ejection head according to claim 1, wherein the thickness of the resin film is less than 25 μm. 前記素子基板と前記樹脂フィルムとの間には接着剤を介していないことを特徴とする請求項1または請求項9に記載の液体吐出ヘッド。 10. The liquid ejection head according to claim 1, wherein no adhesive is interposed between the element substrate and the resin film. 前記素子基板の外形は平行四辺形であり、前記供給開口と前記回収開口の少なくとも一方は平行四辺形の形状であることを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 9. The device substrate according to claim 1, wherein the outer shape of the element substrate is a parallelogram, and at least one of the supply opening and the recovery opening has a parallelogram shape. Liquid ejection head. 前記素子基板を、前記樹脂フィルムを介して支持する支持部材を備えており、前記支持部材と前記樹脂フィルムとの間には接着剤が設けられていることを特徴とする請求項1または請求項9に記載の液体吐出ヘッド。 Claim 1 or 2, further comprising a support member that supports the element substrate via the resin film, and an adhesive is provided between the support member and the resin film. 9. The liquid ejection head according to 9. 1つの前記供給路に対して連通する複数の前記供給開口が設けられていることを特徴とする請求項1ないし請求項12のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 13. The liquid ejection head according to claim 1, wherein a plurality of the supply openings are provided that communicate with one of the supply paths. 前記供給開口と前記回収開口は、複数の前記吐出口が配列される吐出口列の延在する方向である第1の方向に関して交互に配されていることを特徴とする請求項1ないし請求項10のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 The supply openings and the recovery openings are arranged alternately with respect to a first direction, which is a direction in which a row of discharge ports in which a plurality of discharge ports are arranged extends. 10. The liquid ejection head according to any one of 10. 前記複数の素子基板の隣接する素子基板同士が液体吐出ヘッドの長尺方向に部分的に重なり合って配置されていることを特徴とする請求項1、または請求項4ないし請求項14のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 Adjacent element substrates of the plurality of element substrates are arranged so as to partially overlap each other in the longitudinal direction of the liquid ejection head , or any one of claims 4 to 14. The liquid ejection head described in . 前記支持部材が、前記複数の素子基板を支持しており、
前記支持部材における前記素子基板が隣接する隣接部に溝を備え、前記溝の幅は前記素子基板の隙間の幅よりも大きく、前記隣接部では前記樹脂フィルムと前記支持部材との接合部が、前記素子基板の外縁端部から内側に入り込んで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 support member supports the plurality of element substrates,
A groove is provided in an adjacent portion of the support member where the element substrate is adjacent to each other, the width of the groove is larger than the width of the gap between the element substrates, and the joint portion between the resin film and the support member is formed in the adjacent portion. 13. The liquid ejection head according to claim 12, wherein the liquid ejection head enters inside from the outer edge of the element substrate.
前記支持部材の線膨張係数は前記樹脂フィルムの線膨張係数よりも小さいことを特徴とする請求項12に記載の液体吐出ヘッド。 13. The liquid ejection head according to claim 12, wherein the linear expansion coefficient of the support member is smaller than that of the resin film. 個別に前記素子基板を支持する前記支持部材を複数有し、
前記素子基板が互いに隣接する隣接部では、前記支持部材と前記樹脂フィルムとの接合部が前記素子基板の外縁端部から内側に入り込んで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。
having a plurality of supporting members that individually support the element substrate;
13. The liquid ejection head according to claim 12, wherein in an adjacent portion where the element substrates are adjacent to each other, a joint portion between the support member and the resin film enters inside from an outer edge portion of the element substrate. .
複数の前記素子基板が直線状に配列されるページワイド型の液体吐出ヘッドであることを特徴とする請求項1ないし18のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 19. The liquid ejection head according to claim 1, wherein the liquid ejection head is a page-wide liquid ejection head in which a plurality of the element substrates are arranged in a straight line. 前記圧力室内の液体は当該圧力室の外部との間で循環されることを特徴とする請求項1ないし請求項19のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 20. The liquid ejection head according to claim 1, wherein the liquid in the pressure chamber is circulated between the liquid and the outside of the pressure chamber. 前記請求項1ないし請求項20のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドを備えることを特徴とする液体吐出装置。 A liquid ejection device comprising the liquid ejection head according to any one of claims 1 to 20.
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