KR102066324B1 - Liquid discharge apparatus and liquid discharge head - Google Patents
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Abstract
액체 토출 장치는 액체를 토출하도록 구성된 복수의 토출구, 액체를 토출하는데 사용되는 에너지를 발생시키도록 구성된 기록 소자를 내부에 구비하는 복수의 압력 챔버로서 각각 토출 채널을 통해 복수의 토출구와 연통하는 복수의 압력 챔버, 복수의 압력 챔버에 액체를 공급하도록 구성된 액체 공급 채널 및 복수의 압력 챔버로부터 액체를 회수하도록 구성된 액체 회수 채널을 포함하는 기록 소자 기판을 구비하는 액체 토출 헤드와, 액체 토출 헤드에 공급되는 액체를 저장하도록 구성되는 탱크를 구비한다. 복수의 압력 챔버는 액체 공급 채널 및 액체 회수 채널과 연통하고, 그래서, 액체가 복수의 압력 챔버를 통해 유동하며, 탱크 내에 저장된 액체의 비유전율(εr)은 εr ≤ 65의 관계를 충족한다.The liquid ejecting apparatus includes a plurality of ejection openings configured to eject the liquid, and a plurality of pressure chambers having a recording element configured therein configured to generate energy used to eject the liquid, each of which communicates with the plurality of ejection openings through the ejection channel. A liquid discharge head having a recording element substrate comprising a pressure chamber, a liquid supply channel configured to supply liquid to the plurality of pressure chambers, and a liquid recovery channel configured to recover liquid from the plurality of pressure chambers; A tank configured to store the liquid. The plurality of pressure chambers are in communication with the liquid supply channel and the liquid recovery channel, so that the liquid flows through the plurality of pressure chambers, and the relative dielectric constant ε r of the liquid stored in the tank satisfies the relationship of ε r ≤ 65. .
Description
본 개시내용은 액체 토출 장치 및 액체 토출 헤드에 관한 것이다.The present disclosure relates to a liquid discharge device and a liquid discharge head.
토출구로부터 잉크 등 같은 액체를 토출하는 액체 토출 헤드에서, 토출구로부터 토출된 액체 내의 휘발성 성분이 증발하고, 액체가 토출구 부근에서 농후화하여 토출된 액적의 토출 속도의 변화를 초래하고 액적 착지 정확도가 영향을 받는 문제가 있다.In the liquid discharge head for discharging liquid such as ink from the discharge port, the volatile components in the liquid discharged from the discharge port evaporate, the liquid thickens near the discharge port, causing a change in the discharge speed of the discharged droplets, and the drop landing accuracy is affected. There is a problem receiving.
액체 농후화 현상을 상쇄시키는 조치로서 순환 경로를 따라 액체 토출 헤드에 공급된 잉크를 순환시키는 공지된 방법이 존재한다. 일본 특허 공개 제2002-355973호는 토출구가 형성되는 부재와 가열 저항 소자가 형성되는 기판 사이에 형성된 채널 내에서 액체를 순환시킴으로써 토출구로부터의 액체의 증발에 기인한 토출구의 막힘을 억제하는 액체 토출 헤드를 개시하고 있다.As a measure to counteract the liquid thickening phenomenon, there is a known method of circulating the ink supplied to the liquid discharge head along the circulation path. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2002-355973 discloses a liquid discharge head which suppresses clogging of a discharge port due to evaporation of liquid from the discharge port by circulating the liquid in a channel formed between the member where the discharge port is formed and the substrate on which the heating resistance element is formed. It is starting.
토출 동작 이후의 휴지 기간이 긴 경우, 토출구 부근의 액체의 증가된 점도가 두드러지게 되며, 액체 내의 고체 성분이 토출구 부근에서 고화될 수 있다. 따라서, 고체 성분은 휴지 이후 최초 액체 토출시에 액체가 토출구를 통과할 때 유체 저항을 증가시키고, 이는 결함 토출을 초래할 수 있다. 그러나, 일본 특허 공개 제2002-355973호에 개시된 액체 토출 헤드에는 이런 결함 토출에 관한 어떠한 고려도 이루어지지 않고 있다. 따라서, 휴지 이후 최초 액체 토출시 발생하는 결함 토출이 화상 품질의 열화를 유발할 수 있다.When the rest period after the ejection operation is long, the increased viscosity of the liquid near the ejection opening becomes prominent, and solid components in the liquid may solidify near the ejection opening. Therefore, the solid component increases the fluid resistance when the liquid passes through the discharge port at the first liquid discharge after rest, which can lead to defect discharge. However, no consideration regarding such defect discharge is given to the liquid discharge head disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-355973. Therefore, defect discharge that occurs during the first liquid ejection after rest can cause deterioration of image quality.
고해상도 및 고품질 화상 형성이 가능한 액체 토출 헤드 및 액체 토출 장치를 제공하는 것이 바람직한 것으로 판명되었다.It has been found to be desirable to provide a liquid discharge head and a liquid discharge device capable of forming high resolution and high quality images.
액체 토출 장치는 액체를 토출하도록 구성된 복수의 토출구, 액체를 토출하는데 사용되는 에너지를 발생시키도록 구성된 기록 소자를 내부에 구비한 복수의 압력 챔버로서 각각 토출 채널을 통해 복수의 토출구와 연통하는 복수의 압력 챔버, 복수의 압력 챔버에 액체를 공급하도록 구성된 액체 공급 채널 및 복수의 압력 챔버로부터 액체를 회수하도록 구성된 액체 회수 채널을 포함하는 기록 소자 기판을 구비하는 액체 토출 헤드; 그리고, 액체 토출 헤드에 공급되는 액체를 회수하도록 구성된 탱크를 포함한다. 복수의 압력 챔버는 액체 공급 채널 및 액체 회수 채널(19)과 연통하고, 그래서, 액체가 복수의 압력 챔버를 통해 유동한다. 탱크 내에 저장된 액체의 비유전율(εr)은 εr ≤ 65의 관계를 충족한다.The liquid ejecting apparatus includes a plurality of ejection openings configured to eject the liquid, and a plurality of pressure chambers having a recording element configured therein for generating energy used to eject the liquid, each of which communicates with the plurality of ejection openings through the ejection channel. A liquid discharge head having a recording element substrate including a pressure chamber, a liquid supply channel configured to supply liquid to the plurality of pressure chambers, and a liquid recovery channel configured to recover liquid from the plurality of pressure chambers; And a tank configured to recover the liquid supplied to the liquid discharge head. The plurality of pressure chambers are in communication with the liquid supply channel and the
액체 토출 헤드는 액체를 토출하도록 구성된 토출구; 액체를 토출하는데 사용되는 에너지를 생성하도록 구성되는 기록 소자; 기록 소자를 내부에 구비한 압력 챔버; 압력 챔버에 액체를 공급하도록 구성되는 액체 공급 채널; 그리고, 압력 챔버로부터 액체를 회수하도록 구성되는 액체 회수 채널을 포함한다. 비유전율(εr)이 εr ≤ 65의 관계를 충족하는 액체는 액체 공급 채널, 압력 챔버 및 액체 회수 채널을 통해 순환한다.The liquid discharge head includes a discharge port configured to discharge liquid; A recording element configured to generate energy used to discharge the liquid; A pressure chamber having a recording element therein; A liquid supply channel configured to supply a liquid to the pressure chamber; And a liquid recovery channel configured to recover the liquid from the pressure chamber. The liquid dielectric constant (ε r) is satisfied a relationship of ε r ≤ 65 is circulated through a liquid supply channel, a pressure chamber and the liquid collection channels.
전술한 액체 토출 장치 및 액체 토출 헤드에 따라서, 액체의 비유전율이 저하될 수 있고, 그에 의해, 특정 양의 시간 동안 토출 동작을 중지한 이후에도 토출구의 주연 부근의 고형분의 정체가 억제될 수 있다. 따라서, 많은 양의 고형분을 갖는 액체의 경우에도, 휴지 이후 최초 액체 토출시에 결함 토출이 억제될 수 있고, 그에 의해, 화상 품질의 열화가 억제된다.According to the liquid ejecting apparatus and the liquid ejecting head described above, the relative dielectric constant of the liquid can be lowered, whereby stagnation of solids near the periphery of the ejection opening can be suppressed even after the ejection operation is stopped for a certain amount of time. Therefore, even in the case of a liquid having a large amount of solid content, defect discharge can be suppressed at the time of initial liquid discharge after rest, whereby deterioration of image quality is suppressed.
첨부 도면을 참조로 예시적 실시예에 대한 이하의 설명으로부터 본 발명의 다른 특징을 명백히 알 수 있을 것이다.Other features of the present invention will be apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings.
도 1은 제1 적용례에 따른 잉크젯 기록 장치를 예시하는 사시도이다.
도 2는 제1 적용례의 제1 순환 경로를 예시하는 개략도이다.
도 3은 제1 적용례의 제2 순환 경로를 예시하는 개략도이다.
도 4a 및 도 4b는 제1 적용례에 따른 액체 토출 헤드의 사시도이다.
도 5는 제1 적용례에 따른 액체 토출 헤드의 분해 사시도이다.
도 6a 내지 도 6f는 제1 적용례에 따른 제1 내지 제3 채널 부재를 예시하는 평면도이다.
도 7은 제1 적용례의 채널 부재의 일부의 확대 투시도이다.
도 8은 도 7의 선 VIII-VIII을 따라 취한 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 제1 적용례에 따른 토출 모듈을 예시하는 도면으로서, 도 9a는 사시도이고, 도 9b는 분해도이다.
도 10a 및 도 10c는 제1 적용례에 따른 기록 소자 기판의 평면도이다.
도 11은 도 10a의 단면 XI-XI을 예시하는 사시도이다.
도 12는 제1 적용례에 따른 기록 소자 기판의 인접한 부분의 부분 확대 예시도를 도시하는 평면도이다.
도 13a 및 도 13b는 제2 적용례에 따른 액체 토출 헤드의 사시도이다.
도 14는 제2 적용례에 따른 액체 토출 헤드의 분해 사시도이다.
도 15a 내지 도 15e는 제2 적용례에 따른 채널 부재를 구성하는 제1 및 제2 채널 부재의 평면도이다.
도 16은 제2 적용례의 채널 부재의 일부의 확대 투시도이다.
도 17은 도 16의 선 XVII-XVII을 따라 취한 단면도이다.
도 18a 및 도 18b는 제2 적용례에 따른 토출 모듈을 예시하는 도면으로서, 도 18a는 사시도이고, 도 18b는 분해도이다.
도 19a 및 도 19c는 제2 적용례에 따른 기록 소자 기판의 평면도이다.
도 20은 제2 적용례에 따른 잉크젯 기록 장치를 예시하는 사시도이다.
도 21a 내지 도 21c는 제1 실시예에 따른 액체 토출 헤드의 주 부분을 예시하는 도면으로서, 도 21a는 평면도이고, 도 21b는 단면도이며, 도 21c는 사시도이다.
도 22는 액체 토출 헤드의 토출구 부근의 확대 단면도이다.
도 23은 헤드 치수와 유동 모드 사이의 관계를 설명하는 그래프이다.
도 24는 유동 모드와 헤드 치수 사이의 관계의 확인된 결과를 예시하는 그래프이다.
도 25a 내지 도 25d는 토출구 내의 순환 유동을 예시하는 도면이다.
도 26a 내지 도 26c는 토출구 내의 잉크의 농도를 예시하는 도면이다.
도 27a 내지 도 27d는 토출구 내의 용매의 농도 분포와 안료의 농도 분포를 예시하는 도면이다.
도 28은 휴지 이후 토출된 액적의 수에 대한 토출 속도를 그린 그래프이다.
도 29a 내지 도 29c는 휴지 이후 토출된 액적의 수에 대한 토출 속도를 그린 그래프이다.
도 30은 제2 실시예에 따른 액체 토출 헤드의 단면도이다.
도 31a 및 도 31b는 제3 실시예에 따른 액체 토출 헤드의 평면도이다.
도 32는 제1 적용례에 따른 잉크젯 기록 장치의 사시도이다.
도 33은 제3 순환 경로를 예시하는 도면이다.
도 34a 및 도 34b는 제1 적용례에 따른 액체 토출 헤드를 예시하는 도면이다.
도 35는 제1 적용례에 따른 액체 토출 헤드의 분해 사시도이다.
도 36은 제1 적용례에 따른 액체 토출 헤드의 채널 부재의 개략도이다.
도 37은 제3 적용례에 따른 기록 장치를 예시하는 도면이다.
도 38은 제4 순환 경로를 예시하는 도면이다.
도 39a 및 도 39b는 제3 적용례에 따른 액체 토출 헤드를 예시하는 도면이다.
도 40a 내지 도 40c는 제3 적용례에 따른 액체 토출 헤드를 예시하는 도면이다.1 is a perspective view illustrating an inkjet recording apparatus according to a first application example.
2 is a schematic diagram illustrating a first circulation path of the first application example.
3 is a schematic diagram illustrating a second circulation path of the first application example.
4A and 4B are perspective views of the liquid discharge head according to the first application example.
5 is an exploded perspective view of the liquid discharge head according to the first application example.
6A to 6F are plan views illustrating first to third channel members according to the first application example.
7 is an enlarged perspective view of a part of the channel member of the first application example.
8 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII of FIG. 7.
9A and 9B are views illustrating a discharge module according to a first application example, in which Fig. 9A is a perspective view and Fig. 9B is an exploded view.
10A and 10C are plan views of the recording element substrate according to the first application example.
11 is a perspective view illustrating the cross-section XI-XI of FIG. 10A.
12 is a plan view illustrating a partially enlarged exemplary view of an adjacent portion of the recording element substrate according to the first application example.
13A and 13B are perspective views of the liquid discharge head according to the second application example.
14 is an exploded perspective view of the liquid discharge head according to the second application example.
15A to 15E are plan views of the first and second channel members constituting the channel member according to the second application example.
16 is an enlarged perspective view of a part of the channel member of the second application example.
FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the line XVII-XVII of FIG. 16.
18A and 18B are views illustrating a discharge module according to a second application example, in which Fig. 18A is a perspective view and Fig. 18B is an exploded view.
19A and 19C are plan views of the recording element substrate according to the second application example.
20 is a perspective view illustrating the inkjet recording apparatus according to the second application example.
21A to 21C are diagrams illustrating a main part of the liquid discharge head according to the first embodiment, in which FIG. 21A is a plan view, FIG. 21B is a sectional view, and FIG. 21C is a perspective view.
22 is an enlarged sectional view of the vicinity of the discharge port of the liquid discharge head.
23 is a graph illustrating the relationship between head dimensions and flow modes.
24 is a graph illustrating the identified results of the relationship between flow mode and head dimensions.
25A to 25D are diagrams illustrating the circulating flow in the discharge port.
26A to 26C are diagrams illustrating the concentration of ink in the ejection openings.
27A to 27D are diagrams illustrating the concentration distribution of the solvent and the concentration distribution of the pigment in the discharge port.
Fig. 28 is a graph showing the discharge rate versus the number of droplets discharged after rest.
29A to 29C are graphs showing the discharge speed with respect to the number of droplets discharged after rest.
30 is a cross-sectional view of the liquid discharge head according to the second embodiment.
31A and 31B are plan views of the liquid discharge head according to the third embodiment.
32 is a perspective view of the ink jet recording apparatus according to the first application example.
33 is a diagram illustrating a third circulation path.
34A and 34B are diagrams illustrating a liquid discharge head according to the first application example.
35 is an exploded perspective view of the liquid discharge head according to the first application example.
36 is a schematic view of the channel member of the liquid discharge head according to the first application example.
37 is a diagram illustrating a recording apparatus according to the third application example.
38 is a diagram illustrating a fourth circulation path.
39A and 39B are views illustrating a liquid discharge head according to the third application example.
40A to 40C are diagrams illustrating a liquid discharge head according to the third application example.
첨부 도면을 참조로 적용례 및 실시예를 설명한다. 제1 내지 제3 적용례를 먼저 설명하고, 그후, 실시예를 설명한다. 그러나, 이하의 설명은 본 발명의 범주를 제한하지 않음을 이해하여야 한다. 일 예로서, 발열 소자에 의해 기포가 생성되고 액체가 토출되는 열적 시스템이 본 적용예에서 시사되지만, 본 개시내용은 압전 시스템을 채용하는 액체 토출 헤드 또는 다양한 다른 유형의 액체 토출 시스템에도 마찬가지로 적용될 수 있다.Application Examples and Embodiments will be described with reference to the accompanying drawings. First to third application examples will be described first, and then embodiments will be described. However, it should be understood that the following description does not limit the scope of the present invention. As an example, a thermal system in which bubbles are generated by a heating element and liquid is ejected is suggested in this application, but the present disclosure may likewise be applied to a liquid discharge head or various other types of liquid discharge systems employing piezoelectric systems. have.
비록, 적용례가 잉크 등 같은 액체가 탱크와 액체 토출 헤드 사이에서 순환하는 형태의 잉크젯 기록 장치(또는 단순히 "기록 장치")에 관련하지만, 다른 형태도 마찬가지로 사용될 수 있다. 예로서, 잉크 순환 대신, 액체 토출 헤드의 상류측에 하나와 하류측에 다른 하나의 두 개의 탱크가 제공되고, 압력 챔버 내의 잉크가 하나의 탱크로부터 다른 탱크로 잉크를 주행시킴으로써 유동하게 되는 형태가 사용될 수 있다. 또한, 적용례는 기록 매체의 폭에 대응하는 길이를 갖는 소위 라인 헤드에 관련하지만, 실시예는 또한 기록 매체 위에서 주사하면서 기록하는 소위 시리얼 액체 토출 헤드일 수도 있다. 시리얼 액체 토출 헤드의 예는 흑색 잉크 기록 및 컬러 잉크 기록 각각을 위해 하나의 기판을 갖는 것이지만, 이에 한정되지는 않는다. 기록 매체의 폭보다 짧은, 짧은 라인 헤드가 형성되고, 다수의 기록 소자 기판이 토출구 열 방향으로 토출구가 중첩하도록 배열되며, 이들이 기록 매체 위에서 주사되는 배열이 형성될 수 있다.Although the application relates to an inkjet recording apparatus (or simply " recording apparatus ") in which a liquid such as ink circulates between the tank and the liquid ejecting head, other forms can be used as well. For example, instead of ink circulation, two tanks, one on the upstream side and the other on the downstream side, are provided, and the ink in the pressure chamber flows by running the ink from one tank to the other tank. Can be used. Further, although the application example relates to a so-called line head having a length corresponding to the width of the recording medium, the embodiment may also be a so-called serial liquid discharge head for recording while scanning on the recording medium. An example of a serial liquid discharge head is, but is not limited to, having one substrate for each of black ink recording and color ink recording. Short line heads, which are shorter than the width of the recording medium, are formed, and a plurality of recording element substrates are arranged such that the ejection openings overlap in the ejection opening row direction, and an arrangement in which they are scanned on the recording medium can be formed.
제1 적용례Application Example 1
잉크젯 기록 장치의 설명Description of Inkjet Recording Device
도 1은 액체를 토출하는 기기, 특히, 잉크를 토출하여 기록을 수행하는 잉크젯 기록 장치(1000)(이하에서, 간단히 "기록 장치"라고도 지칭됨)의 개략적 구성을 예시한다. 기록 장치(1000)는 라인 기록 장치이며, 이는 기록 매체(2)를 반송하는 반송 유닛(1)과 기록 매체(2)의 반송 방향에 대체로 직교하여 배치된 라인형(페이지-와이드) 액체 토출 헤드(3)를 구비하고, 다수의 기록 매체(2)를 연속적으로 또는 간헐적으로 반송하면서 단일 패스 연속 기록을 수행한다. 기록 매체(2)는 절단 시트에 한정되지 않으며, 연속 롤 시트일 수 있다. 액체 토출 헤드(3)는 시안, 마젠타, 옐로우 및 블랙(약어 "CMYK") 잉크에 의해 풀 컬러 인쇄가 가능하다. 액체 토출 헤드(3)는 액체 토출 헤드(3)로 액체를 공급하는 공급 경로로서 역할하는 액체 공급 유닛, 메인 탱크 및 유체 연결에 의해 연결되는 버퍼 탱크(도 2 참조)를 갖는다. 액체 토출 헤드(3)는 또한 전기 제어 유닛에 전기적으로 연결되며, 이 전기 제어 유닛은 액체 토출 헤드(3)에 전력 및 토출 제어 신호를 전송한다. 액체 토출 헤드(3) 내의 액체 경로 및 전기 신호 경로를 후술한다.Fig. 1 illustrates a schematic configuration of an apparatus for ejecting liquid, in particular, an inkjet recording apparatus 1000 (hereinafter simply referred to as a "recording apparatus") for ejecting ink to perform recording. The
제1 순환 경로의 설명.Description of the first circular path.
도 2는 본 적용례의 기록 장치에 적용되는 순환 경로의 제1 형태인 제1 순환 경로를 예시하는 개략도이다. 도 2는 유동 유닛으로서 유체 연결에 의해 연결되는 제1 순환 펌프(고압측)(1001), 제1 순환 펌프(저압측)(1002) 및 버퍼 탱크(1003) 등을 예시하는 도면이다. 비록, 도 2가 설명의 간결성을 위해 CMYK 잉크 유동 중 하나의 컬러 잉크가 유동하는 경로만을 예시하지만, 실제로, 기록 장치 메인 유닛과 액체 토출 헤드(3)에 제공되는 4색분의 순환 경로가 존재한다. 메인 탱크(1006)에 연결되는 서브 탱크로서 역할하는 버퍼 탱크(1003)는 대기 연통 개구(도시 생략)를 구비하며, 이에 의해, 탱크의 내측과 외측이 소통하고, 잉크 내의 기포가 외부로 배출될 수 있다. 버퍼 탱크(1003)는 또한 보충 펌프(1005)에 연결된다. 기록, 흡입 회수 등을 수행하기 위해 잉크 토출함으로써 액체 토출 헤드의 토출구로부터 잉크를 토출(배출)하는 것으로 인해 액체 토출 헤드(3)에서 잉크가 소비되면, 보충 펌프(1005)는 메인 탱크(1006)로부터 소비된 것과 동일한 양의 잉크를 버퍼 탱크(1003)로 보내도록 작용한다.2 is a schematic diagram illustrating a first circulation path which is a first form of the circulation path applied to the recording apparatus of this application example. 2 is a diagram illustrating a first circulation pump (high pressure side) 1001, a first circulation pump (low pressure side) 1002, a
제1 순환 펌프(1001, 1002)는 액체 토출 헤드(3)의 액체 커넥터(111)로부터 액체를 추출하고 이 액체를 버퍼 탱크(1003)로 유동시키도록 작용한다. 액체 토출 헤드(3)를 통해 액체를 유동시키는 유동 유닛으로서 기능하는 제1 순환 펌프(1001, 1002)는 정량적 유체 전송 기능을 갖는 용적형 펌프인 것이 바람직하다. 특정 예는 튜브 펌프, 기어 펌프, 다이아프램 펌프, 주사기 펌프 등을 포함할 수 있다. 펌프의 출구에 공용 일정 유동 밸브 및 릴리프 밸브를 배치함으로써 일정 유동이 보증되는 배열이 사용될 수도 있다. 액체 토출 유닛(300)이 구동될 때, 제1 순환 펌프(고압측)(1001) 및 제1 순환 펌프(저압측)(1002)는 일정한 양의 잉크가 공통 공급 채널(211) 및 공통 회수 채널(212)을 통해 유동하게 한다. 유동의 양은 바람직하게는 액체 토출 헤드(3)의 기록 소자 기판(10) 사이의 온도차가 기록 화상 품질에 영향을 주지 않는 수준 또는 그 이상으로 설정된다. 다른 한편, 유량이 과도하게 높게 설정되는 경우, 액체 토출 유닛(300) 내의 채널의 압력 강하의 영향이 기록 소자 기판(10) 사이에 부압의 과도하게 큰 차이를 유발하여 화상의 밀도의 불균등을 초래한다. 따라서, 유량은 기록 소자 기판(10) 사이의 온도차 및 부압차를 고려하여 설정되는 것이 바람직하다.The first circulation pumps 1001 and 1002 serve to extract liquid from the
부압 제어 유닛(230)은 액체 토출 유닛(300)과 제2 순환 펌프(1004)의 경로 사이에 제공된다. 부압 제어 유닛(230)은 순환 시스템의 유량이 기록시 듀티의 차이에 기인하여 동요하는 경우에도 미리 설정된 일정한 압력으로 부압 제어 유닛(230)으로부터 하류의(즉, 액체 토출 유닛(300)측에서의) 압력이 유지될 수 있도록 기능한다. 그 자체로부터 하류의 압력이 원하는 설정 압력에 중심맞춰진 일정한 범위 이하 이내에서 동요하도록 제어될 수 있다면, 임의의 기구가 부압 제어 유닛(230)을 구성하는 두 개의 압력 조절 기구로서 사용될 수 있다. 일 예로서, 소위 "감압 조정기"에 상당하는 기구가 사용될 수 있다. 감압 조정기를 사용하는 경우에, 부압 제어 유닛(230)의 상류측은 바람직하게는 도 2에 예시된 바와 같이 액체 공급 유닛(220)을 통해 제2 순환 펌프(1004)에 의해 가압된다. 이는 액체 토출 헤드(3)에 관한 버퍼 탱크(1003)의 액체 토출 헤드(3)에 대한 수두 압력의 영향이 억제될 수 있게 함으로써 기록 장치(1000)의 버퍼 탱크(1003)의 레이아웃의 더 넓은 자유도를 제공한다. 제2 순환 펌프(1004)는 액체 토출 헤드(3) 구동시 사용되는 잉크의 순환 유동 압력의 범위 이내에서 특정 양정 압력 이상을 갖는 것으로 충분하며, 터보 펌프, 용적형 펌프 등이 사용될 수 있다. 구체적으로, 다이아프램 펌프 등이 사용될 수 있다. 대안적으로, 예로서, 부압 제어 유닛(230)에 대한 특정 수두차로 배치된 수두 탱크가 제2 순환 펌프(1004) 대신 사용될 수 있다.The negative
도 2에 예시된 바와 같이, 부압 제어 유닛(230)은 두 개의 압력 조절 기구를 가지며, 이들은 서로간에 다른 제어 압력으로 설정되어 있다. 두 개의 부압 조절 기구 중에서, 상대적 고압 설정측(도 2에서 H로 표시됨) 및 상대적 저압 설정측(도 2에서 L로 표시됨)은 각각 액체 공급 유닛(220)을 거쳐 액체 토출 유닛(300) 내의 공통 공급 채널(211) 및 공통 회수 채널(212)에 연결된다. 액체 토출 유닛(300)에는 공통 공급 채널(211), 공통 회수 채널(212) 및 기록 소자 기판(10) 사이에서 연통하는 개별 공급 채널(213) 및 개별 회수 채널(214)이 제공된다. 공통 공급 채널(211) 및 공통 회수 채널(212)과 연통하는 개별 공급 채널(213)에 기인하여, 유동이 발생하고, 액체의 일부가 공통 공급 채널(211)로부터 기록 소자 기판(10) 내의 내부 채널을 통해, 그리고, 공통 회수 채널(212)로 유동한다(도 2에 화살표로 표시됨). 이유는 압력 조절 기구(H)가 공통 공급 채널(211)에 연결되어 있고, 압력 조절 기구(L)가 공통 회수 채널(212)에 연결되어 있어서 두 공통 채널 사이에 압력차가 발생한다는 것이다.As illustrated in FIG. 2, the negative
따라서, 유동이 액체 토출 유닛(300) 내에서 발생하고, 액체가 공통 공급 채널(211) 및 공통 회수 채널(212) 각각을 통해 유동하는 동안 액체의 일부가 기록 소자 기판(10)을 통과한다. 따라서, 기록 소자 기판(10)에서 발생된 열은 공통 공급 채널(211) 및 공통 회수 채널(212)을 통한 유동에 의해 기록 소자 기판(10)으로부터 외부로 배출될 수 있다. 이러한 구성은 또한 액체 토출 헤드(3)에 의해 기록이 수행되는 동안 기록을 위해 사용되지 않는 압력 챔버 및 토출구에서 잉크 유동이 발생될 수 있게 하며, 그래서, 이런 부분에서의 잉크의 농후화가 억제될 수 있다. 또한, 농후화된 잉크 및 잉크 내의 이물질이 공통 회수 채널(212)로 토출될 수 있다. 본 적용례에 따른 액체 토출 헤드(3)는 높은 화상 품질로 고속으로 기록할 수 있다.Thus, flow occurs in the
제2 순환 경로의 설명.Description of the Second Cyclic Path.
도 3은 본 적용례에 따른 기록 장치에 적용되는 순환 경로에 대한, 상술한 제1 순환 경로와는 다른 순환 경로인 제2 순환 경로를 예시한다. 전술한 제1 순환 경로에 대한 주된 차이점은 부압 제어 유닛(230)을 구성하는 두 개의 압력 조절 기구 양자 모두가 부압 제어 유닛(230)으로부터의 상류측의 압력을 원하는 설정 압력을 중심으로 하는 일정한 범위 내에서 동요하도록 제어하기 위한 기구를 갖는다는 것이다. 이 기구는 소위 "배압 조정기"에 상당하는 동작을 갖는 기구 부품이다. 다른 차이점은 제2 순환 펌프(1004)가 부압 제어 유닛(230)으로부터 하류측을 감압하기 위한 부압원으로서 작용한다는 것이다. 다른 차이점은 제1 순환 펌프(고압측)(1001) 및 제1 순환 펌프(저압측)(1002)은 액체 토출 헤드(3)의 상류측에 배치되고, 부압 제어 유닛(230)은 액체 토출 헤드(3)의 하류측에 배치된다는 것이다.3 illustrates a second circulation path which is a different circulation path from the above-described first circulation path for the circulation path applied to the recording apparatus according to the present application. The main difference with respect to the above-mentioned first circulation path is that both pressure regulating mechanisms constituting the negative
제2 순환 경로의 부압 제어 유닛(230)은 다음과 같이 작용한다. 즉, 부압 제어 유닛(230)은 액체 토출 헤드(3)에 의한 기록시 듀티의 차이로 인해 유량이 동요하는 경우에도 그 자체의 상류측(즉, 액체 토출 유닛(300)측)의 압력 동요를 앞서 설정된 압력에 중심을 두는 일정한 범위 이내로 유지하도록 동작한다. 부압 제어 유닛(230)의 하류측은 바람직하게는 도 3에 예시된 바와 같이 액체 공급 유닛(220)을 거쳐 제2 순환 펌프(1004)에 의해 가압된다. 이는 액체 토출 헤드(3)에 대한 버퍼 탱크(1003)의 수두의 영향이 억제될 수 있게 함으로써 기록 장치(1000) 내에서 버퍼 탱크(1003)의 레이아웃에 대한 더 넓은 선택 범위를 제공한다. 대안적으로, 예로서, 부압 제어 유닛(230)에 대한 특정 수두차로 배치된 수두 탱크가 제2 순환 펌프(1004) 대신 사용될 수 있다.The negative
부압 제어 유닛(230)은 두 개의 압력 조절 기구를 가지며, 이들은 제1 적용례와 동일한 방식으로 도 3에 예시된 바와 같이 서로간에 서로 다른 제어 압력이 설정되어 있다. 두 개의 부압 조절 기구 중에서, 상대적 고압 설정측(도 3에서 H로 표시됨) 및 상대적 저압 설정측(도 3에서 L로 표시됨)은 각각 액체 공급 유닛(220)을 거쳐 액체 토출 유닛(300) 내의 공통 공급 채널(211) 및 공통 회수 채널(212)에 연결된다. 공통 공급 채널(211)의 압력은 두 개의 부압 조절 기구에 의해 공통 회수 채널(212)의 압력보다 상대적으로 더 높아지게 된다. 따라서, 유동이 발생하고, 잉크는 공통 공급 채널(211)로부터 개별 채널(213, 214) 및 기록 소자 기판(10)의 내부 채널을 통해 공통 회수 채널(212)로 유동한다(도 3에 화살표로 표시됨). 따라서, 제2 순환 경로는 액체 토출 유닛(300) 내의 제1 순환 경로의 것과 동일한 잉크 유동 상태를 산출하지만, 제1 순환 경로의 경우와는 다른 두 가지 장점을 갖는다.The negative
한 가지 장점은 제2 순환 경로에서, 부압 제어 유닛(230)은 액체 토출 헤드(3)의 하류측에 배치되고, 그래서, 부압 제어 유닛(230)에서 발생된 먼지 및 이물질이 헤드로 유입할 위험이 거의 없다는 것이다. 두 번째 장점은 버퍼 탱크(1003)로부터 액체 토출 헤드(3)로 공급되는 필요한 유량의 최대값이 제1 순환 경로의 경우에 비해 제2 순환 경로에서 더 작을 수 있다는 것이다. 그 이유는 다음과 같다. 기록 대기 동안 순환시 공통 공급 채널(211) 및 공통 회수 채널(212) 내의 전체 유량이 A로 표시된다. A의 값은 액체 토출 헤드(3)의 온도 조절이 기록 대기 동안 수행되는 경우에 바람직한 범위 이내에서 액체 토출 유닛(300)의 온도차를 유지하기 위해 필요한 최소 유량으로서 규정된다. 또한, 액체 토출 유닛(300)의 모든 토출구로부터 잉크가 토출되는 경우(전체 토출)의 토출 유량은 F로 규정된다. 따라서, 제1 순환 경로(도 2)의 경우에, 제1 순환 펌프(고압측)(1001) 및 제1 순환 펌프(저압측)(1002)의 설정 유량은 A이고 그래서, 전체 토출에 필요한 액체 토출 헤드(3)로의 액체 공급량의 최대값은 A + F이다.One advantage is that in the second circulation path, the negative
한편, 제2 순환 경로의 경우(도 3), 기록 대기시에 필요한 액체 토출 헤드(3)로의 액체 공급량은 유량(A)이다. 이는 전체 토출을 위해 필요한 액체 토출 헤드(3)로의 공급량이 유량(F)라는 것을 의미한다. 따라서, 제2 순환 경로의 경우, 제1 순환 펌프(고압측)(1001) 및 제1 순환 펌프(저압측(1002)의 설정 유량의 전체 값, 즉, 필요한 공급량의 최대값은 A와 F 중 큰 값이다. 따라서, 동일한 구성의 액체 토출 유닛(300)이 사용된다면, 제2 순환 경로의 필요 공급량의 최대값(A 또는 F)은 제1 순환 경로의 필요 공급량의 최대값(A + F)보다 항상 작다. 결과적으로, 적용될 수 있는 순환 펌프에 관한 자유도가 제2 순환 경로의 경우에 더 높아지며, 그래서, 간단한 구조를 갖는 저가 순환 펌프가 사용될 수 있고, 예로서, 메인 유닛측 경로에 배치된 냉각기(도시 생략)에 대한 부하가 감소될 수 있다. 따라서, 기록 장치 주 유닛의 비용이 감소될 수 있다. 이러한 장점은 A 또는 F의 값이 비교적 큰, 라인 헤드에서 더욱 두드러지며, 라인 헤드의 길이가 길이 방향으로 더 길수록 더욱 유용하다.On the other hand, in the case of the second circulation path (FIG. 3), the liquid supply amount to the
그러나, 제1 순환 경로가 제2 순환 경로보다 더욱 유리한 점이 있다. 즉, 제2 순환 경로에서, 기록 대기시 액체 토출 유닛(300)을 통해 유동하는 유량이 최대치이고, 그래서, 화상의 기록 듀티가 더 낮을수록 노즐에 더 큰 부압이 인가된다. 따라서, 헤드 폭(횡방향으로의 액체 토출 헤드의 길이)을 감소시키기 위해 공통 공급 채널(211) 및 공통 회수 채널(212)의 채널 폭(액체 유동 방향에 직교하는 방향으로의 길이)이 감소되는 경우, 이는 세틀라이트 액적(satellite droplet)의 더 많은 영향을 초래할 수 있다. 그 이유는 불균등이 잘보이는 저듀티 화상에서 노즐에 높은 부압이 인가된다는 것이다. 다른 한편, 제1 순환 경로의 경우에 고듀티 화상 형성시 노즐에 높은 부압이 인가되며, 그래서, 발생된 임의의 세틀라이트가 덜 보이며, 이는 화상 품질에 대한 영향이 작다는 점에서 유리하다. 이들 두 순환 경로 중 어느 것이 더 바람직한지는 액체 토출 헤드 및 기록 장치 메인 유닛의 사양(토출 유량(F), 최소 순환 유량(A) 및 헤드 내의 채널 저항)의 견지에서 선택될 수 있다.However, there is an advantage that the first circulation path is more advantageous than the second circulation path. That is, in the second circulation path, the flow rate flowing through the
제3 순환 경로의 설명Description of the Third Circular Path
도 33은 기록 장치에 적용되는 순환 경로의 제1 형태인 제3 순환 경로를 예시하는 개략도이다. 상술한 제1 및 제2 순환 경로와 동일한 기능 및 구성에 대한 설명은 생략하고, 차이점에 관하여 주로 설명한다.33 is a schematic diagram illustrating a third circulation path which is the first form of the circulation path applied to the recording apparatus. Description of the same functions and configurations as those of the first and second circulation paths described above will be omitted, and differences will be mainly described.
액체는 액체 토출 헤드(3)의 중간의 2개 장소와 액체 토출 헤드(3)의 일 단부측의, 총 3개 장소에서 액체 토출 헤드(3)의 내부로 공급된다. 액체는 공통 공급 채널(211)로부터 압력 챔버(23)를 통해 통과하고, 그후, 공통 회수 채널(212)에 의해 회수되며, 그후에는, 액체 토출 헤드(3)의 다른 단부의 회수 개구로부터 외부적으로 회수된다. 개별 채널(213, 214)이 공통 공급 채널(211) 및 공통 회수 채널(212)과 연통하고, 기록 소자 기판(10) 및 기록 소자 기판(10) 내에 배치된 압력 챔버(23)는 개별 공급 채널(213, 214)의 경로 상에 제공된다. 따라서, 유동이 발생하고, 제1 순환 펌프(1002)가 펌핑하는 잉크의 일부는 공통 공급 채널(211)로부터 기록 소자 기판(10) 내의 압력 챔버(23)를 통해 공통 회수 채널(212)로 유동한다(도 33에 화살표로 표시됨). 그 이유는 공통 공급 채널(211)에 연결된 압력 조절 기구(H)와 공통 회수 채널(212)에 연결된 압력 조절 기구(L) 사이에 압력차가 형성되고, 제1 순환 펌프(1002)가 단지 공통 회수 채널(212)에만 연결된다는 것이다.The liquid is supplied into the
따라서, 공통 회수 채널(212)을 통과하는 액체의 유동 및 기록 소자 기판(10)의 압력 챔버(23)를 통해 공통 공급 채널(211)로부터 공통 회수 채널(212)로 유동하는 유동이 액체 토출 유닛(300) 내에 형성된다. 따라서, 기록 소자 기판(10)에서 발생된 열은 압력 손실의 증가를 억제하면서 공통 공급 채널(211)로부터 공통 회수 채널(212)로의 유동에 의해 기록 소자 기판(10)으로부터 외부로 배출될 수 있다. 또한, 본 순환 경로에 따라서, 액체 반송 유닛으로서 기능하는 펌프의 수가 전술한 제1 및 제2 순환 경로에 비해 감소될 수 있다.Accordingly, the flow of liquid passing through the
액체 토출 헤드의 구성의 설명Description of the configuration of the liquid discharge head
제1 적용례에 따른 액체 토출 헤드(3)의 구성을 설명한다. 도 4a 및 도 4b는 본 적용예에 따른 액체 토출 헤드(3)의 사시도이다. 액체 토출 헤드(3)는 라인형 액체 토출 헤드이며, 각 기록 소자 기판(10)이 C, M, Y 및 K의 4개 컬러의 잉크를 토출할 수 있는 15개 기록 소자 기판(10)이 직선으로 배열되어 있다(인라인 레이아웃). 도 4a에 도시된 바와 같이, 액체 토출 헤드(3)는 기록 소자 기판(10)과, 가요성 인쇄 회로 기판(40)과 전기 배선 기판(90)을 거쳐 전기적으로 접속되어 있는 입력 단자(91) 및 전력 공급 단자(92)를 포함한다. 입력 단자(91) 및 전력 공급 단자(92)는 기록 장치(1000)의 제어 유닛에 전기적으로 연결되어 있고, 각각 기록 소자 기판(10)에 토출을 위해 필요한 토출 구동 신호 및 전력을 공급한다. 전기 회로에 의해 배선을 전기 배선 기판(90)에 통합하는 것은 입력 단자(91) 및 전력 공급 단자(92)의 수가 기록 소자 기판(10)의 수에 비해 감소될 수 있게 한다. 이는 액체 토출 헤드(3)의 교환시 또는 기록 장치(1000)에 대한 액체 토출 헤드(3)의 조립시 제거되어야 하는 전기 접속 부분의 수가 감소될 수 있게 한다. 액체 토출 헤드(3)의 양 단부에 제공된 액체 연결 부분(111)은 도 4b에 도시된 바와 같이, 기록 장치(1000)의 액체 공급 시스템과 연결된다. 따라서, CMYK의 4개 컬러의 잉크가 액체 토출 헤드(3)로 공급되고, 액체 토출 헤드(3)를 통과한 잉크가 기록 장치(1000)의 공급 시스템으로 회수된다. 이러한 방식으로, 각 컬러의 잉크는 기록 장치(1000)의 경로 및 액체 토출 헤드(3)의 경로에 걸쳐 순환할 수 있다.The configuration of the
도 5는 액체 토출 헤드(3)를 구성하는 부품 및 유닛의 분해 사시도를 예시한다. 액체 토출 유닛(300), 액체 공급 유닛(220) 및 전기 배선 기판(90)이 케이스(80)에 부착된다. 액체 연결 부분(111)(도 3)은 액체 공급 유닛(220)에 제공되고, 공급된 잉크 내의 이물질을 제거하기 위해 액체 연결 부분(111)의 각 개구와 연통하는 각 컬러를 위한 필터(221)(도 2 및 도 3)가 액체 공급 유닛(220) 내측에 제공된다. 두 개의 액체 공급 유닛(220)은 두 개의 컬러를 위한 필터(221)를 각각 구비한다. 필터(221)를 통과한 액체는 대응 액체 공급 유닛(220)에 제공된 각각의 부압 제어 유닛(230)으로 공급된다. 각 부압 제어 유닛(230)은 그 각각의 컬러를 위한 압력 조절 밸브로 이루어지는 유닛이고 내부에 제공된 밸브 및 스프링 부재 등의 동작에 의한 액체의 유량의 동요에 기인하여 발생하는 기록 장치(1000)의 공급 시스템(액체 토출 헤드(3)의 상류측의 공급 시스템) 내의 압력 강하의 변화를 현저히 감쇠시킨다. 따라서, 부압 제어 유닛(230)은 그들로부터 하류측(액체 토출 유닛(300)측)의 부압의 변화를 특정 범위 이내로 안정화할 수 있다. 각 컬러를 위한 각 부압 제어 유닛(230)은 도 2에서 설명된 바와 같이 내장된 두 개의 압력 조절 밸브를 가지고 있다. 이들 두 개의 압력 조절 밸브는 다른 제어 압력으로 각각 설정되어 있고, 고압측의 경우 액체 토출 유닛(300) 내의 공통 공급 채널(211)을 거쳐, 그리고, 저압측의 경우 공통 회수 채널(212)을 거쳐 액체 공급 유닛(220)과 연통한다.5 illustrates an exploded perspective view of the parts and units constituting the
케이스(80)는 액체 토출 유닛 지지 부재(81) 및 전기 배선 기판 지지 부재(82)를 포함하도록 구성되고, 액체 토출 유닛(300) 및 전기 배선 기판(90)을 지지하며, 액체 토출 헤드(3)의 강성도를 확보하도록 구성된다. 전기 배선 기판 지지 부재(82)는 전기 배선 기판(90)을 지지하기 위한 것이며, 액체 토출 유닛 지지 부재(81)에 대한 나사결합에 의해 고정된다. 액체 토출 유닛 지지 부재(81)는 액체 토출 유닛(300)의 뒤틀림 및 변형을 교정하도록 기능하며, 따라서, 다수의 기록 소자 기판(10)의 상대적 위치 정확도를 보증함으로써 기록물의 불균등을 억제한다. 따라서, 액체 토출 유닛 지지 부재(81)는 충분한 강성도를 갖는 것이 바람직하다. 적절한 재료의 예는 스테인레스 스틸 및 알루미늄 같은 금속 재료와 알루미나 같은 세라믹을 포함한다. 액체 토출 유닛 지지 부재(81)는 개구(83, 84)를 가지며, 이들 내로 결합 고무 부재(100)가 삽입된다. 액체 공급 유닛(220)으로부터 공급되는 액체는 결합 고무 부재(100)를 통과하고, 액체 토출 유닛(300)을 구성하는 부품인 제3 채널 부재(70)로 안내된다.The
액체 토출 유닛(300)은 다수의 토출 모듈(200)과 채널 부재(210)로 구성되고, 커버 부재(130)가 기록 매체에 대면하는 액체 토출 유닛(300)의 면에 부착된다. 커버 부재(130)는 긴 개구(131)가 제공되는 프레임형 면을 갖는 부재이다. 토출 모듈(200)에 포함된 기록 소자 기판(10) 및 밀봉재로 구성된 밀봉 부분(110)(도 9)는 도 5에 예시된 바와 같이 개구(131)로부터 노출되어 있다. 개구(131)의 주연부의 프레임 부분은 기록 대기시 액체 토출 헤드(3)를 덮어 가리는 캡 부재를 위한 접촉 표면으로서 기능한다. 따라서, 접착제, 밀봉제, 충전 부재 등으로 개구(131)의 주연부를 코팅하여 액체 토출 유닛(300)의 토출구 면의 간극 및 요철부를 채우는 것에 의해 덮개부착시 폐쇄된 공간이 바람직하게 형성된다.The
다음에, 액체 토출 유닛(300)에 포함되는 채널 부재(210)의 구성에 관하여 설명한다. 채널 부재(210)는 제1 채널 부재(50), 제2 채널 부재(60) 및 제3 채널 부재(70)를 적층하는 것에 의해 형성되는 물품이다. 채널 부재(210)는 액체 공급 유닛(220)으로부터 토출 모듈(200) 각각으로 공급되는 액체를 분배하고 토출 모듈(200)로부터 액체 공급 유닛(220)으로 재순환되는 액체를 복귀시키는 채널 부재이다. 채널 부재(210)는 나사에 의해 액체 토출 유닛 지지 부재(81)에 고정됨으로써 채널 부재(210)의 뒤틀림 및 변형을 억제한다.Next, the configuration of the
도 6a 내지 도 6f는 제1 내지 제3 채널 부재를 구성하는 채널 부재의 전방 및 후방 측부를 예시하는 도면이다. 도 6a는 토출 모듈(200)이 장착되는 제1 채널 부재(50)의 측부를 예시하고, 도 6f는 액체 토출 유닛 지지 부재(81)와 접촉하게 되는 제3 채널 부재(70)의 면을 예시한다. 제1 채널 부재(50) 및 제2 채널 부재(60)는 각각 도 6b 및 도 6c에 예시되어 있는 서로 결합하는 채널 부재 접촉 면을 가지고, 도 6d 및 도 6e에 예시된 바와 같이 제2 채널 부재(60)와 제3 채널 부재(70)도 마찬가지이다. 결합하는 제2 채널 부재(60) 및 제3 채널 부재(70)는 그 위에 공통 채널 홈(62, 71)이 형성되어 있으며, 이들은 서로 대면할 때, 채널 부재의 길이 방향으로 연장하는 8개 공통 채널을 형성한다. 이는 채널 부재(210) 내에서 각 컬러에 대해 공통 공급 채널(211) 및 공통 회수 채널(212)의 세트를 형성한다(도 7). 제3 채널 부재(70)의 연통 포트(72)는 유체 연결에 의해 액체 공급 유닛(220)과 연통하도록 결합 고무 부재(100) 내의 구멍과 연통한다. 다수의 연통 포트(61)가 제2 채널 부재(60)의 공통 채널 홈(62)의 저부 면 상에 형성되어 제1 채널 부재(50)의 개별 채널 홈(52)의 일 단부와 연통한다. 연통 포트(51)는 연통 포트(51)를 거친 유체 연결에 의해 다수의 토출 모듈(200)과 연통하도록 제1 채널 부재(50)의 개별 채널 홈(52)의 다른 단부에 형성된다. 이들 개별 채널 홈(52)은 채널 부재의 중간에 채널이 통합될 수 있게 한다.6A-6F are diagrams illustrating the front and rear sides of the channel members constituting the first to third channel members. FIG. 6A illustrates the side of the
제1 내지 제3 채널 부재는 바람직하게는 액체에 대해 내식성이고, 낮은 선형 팽창 계수를 갖는 재료로 형성된다. 예시적인 적절한 재료는 알루미나, 액정 폴리머(LCP) 및 복합 재료(수지 재료)를 포함하며, 복합재는 무기 충전재, 예컨대, 미세 실리카 입자 또는 섬유 등이 폴리페닐 설파이드(PPS), 폴리설폰(PSF) 또는 변성 폴리페닐렌 에테르(PPE) 같은 기재에 추가되어 있다. 채널 부재(210)는 세 개의 채널 부재를 적층하고 접착제를 사용하여 접착함으로서 형성될 수 있거나, 재료로서 복합 수지 재료를 선택하는 경우에는, 세 개의 채널 부재가 융합에 의해 결합될 수 있다.The first to third channel members are preferably formed of a material that is corrosion resistant to liquid and has a low linear expansion coefficient. Exemplary suitable materials include alumina, liquid crystal polymers (LCPs), and composite materials (resin materials), wherein the composites include inorganic fillers such as fine silica particles or fibers such as polyphenyl sulfide (PPS), polysulfone (PSF) or In addition to substrates such as modified polyphenylene ethers (PPE). The
다음에, 채널 부재(210) 내의 채널의 연결 관계를 도 7을 참조로 설명한다. 도 7은 토출 모듈(200)이 장착되는 제1 채널 부재(50)의 측부로부터 본 바와 같은, 제1 내지 제3 채널 부재를 결합함으로써 형성된 채널 부재(210) 내의 채널의 부분 확대 투시도이다. 채널 부재(210)는 각 컬러에 대하여, 액체 토출 헤드(3)의 길이 방향으로 연장하는 공통 공급 채널(211)(211a, 211b, 211c, 211d) 및 공통 회수 채널(212)(212a, 212b, 212c, 212d)을 갖는다. 개별 채널 홈(52)으로 형성된 다수의 개별 공급 채널(213)(213a, 213b, 213c, 213d)이 연통 포트(61)를 거쳐 각 컬러의 공통 공급 채널(211)에 연결된다. 개별 채널 홈(52)으로 형성된 다수의 개별 회수 채널(214)(214a, 214b, 214c, 214d)이 연통 포트(61)를 거쳐 각 컬러의 공통 회수 채널(212)에 연결된다. 이러한 채널 구성은 공통 공급 채널(211)로부터 개별 공급 채널(213)을 거쳐 채널 부재의 중간에 배치된 기록 소자 기판(10)에서 잉크가 통합될 수 있게 한다. 또한, 잉크는 기록 소자 기판(10)으로부터 개별 회수 채널(214)을 거쳐 공통 회수 채널(212)로 회수될 수 있다.Next, the connection relationship of the channels in the
도 8은 개별 회수 채널(214a 및 214c)이 연통 포트(51)를 거쳐 토출 모듈(200)과 연통하는 것을 예시하는 도 7의 선 VIII-VIII을 따라 취한 단면도이다. 비록, 도 8이 개별 회수 채널(214a, 214c)만을 예시하지만, 개별 공급 채널(213) 및 토출 모듈(200)이 다른 단면에서 도 7에 예시된 바와 같이 연통한다. 기록 소자 기판(10)에 제공된, 제1 채널 부재(50)로부터 기록 소자(15)로 잉크를 공급하기 위한 채널(도 10b)은 기록 소자 기판(10)과 토출 모듈(200)에 포함된 지지 부재(30)에 형성된다. 또한, 기록 소자(15)로 공급되는 액체 중 일부 또는 모두를 제1 채널 부재(50)로 회수(재순환)하기 위한 채널이 기록 소자 기판(10)과 지지 부재(30)에 형성된다. 각 컬러의 공통 공급 채널(211)은 액체 공급 유닛(220)을 거쳐 대응 컬러의 부압 제어 유닛(230)(고압측)에 연결되고, 공통 회수 채널(212)은 액체 공급 유닛(220)을 거쳐 부압 제어 유닛(230)(저압측)에 연결된다. 부압 제어 유닛(230)은 공통 공급 채널(211)과 공통 회수 채널(212) 사이에 압력차를 생성한다. 따라서, 도 7 및 도 8에 예시된 바와 같이 채널이 연결되어 있는 본 적용례 따른 액체 토출 헤드(3)에서 공통 공급 채널(211)→개별 공급 채널(213)→기록 소자 기판(10)→개별 회수 채널(214)→공통 회수 채널(212)의 순서로 각 컬러를 위한 유동이 발생한다.8 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII of FIG. 7 illustrating the
토출 모듈의 설명Description of the discharge module
도 9a는 하나의 토출 모듈(200)의 사시도를 예시하고, 도 9b는 그 분해도를 도시한다. 토출 모듈(200)을 제조하는 방법은 다음과 같다. 먼저, 기록 소자 기판(10) 및 가요성 인쇄 회로 기판(40)이 연통 포트(31)가 미리 형성되어 있는 지지 부재(30)에 부착된다. 후속하여, 기록 소자 기판(10) 상의 단자(16)가 와이어 본딩에 의해 가요성 인쇄 회로 기판(40) 상의 단자(41)에 전기적으로 연결되고, 그후, 와이어 본딩된 부분(전기 접속 부분)이 밀봉 부분(110)을 형성하도록 밀봉제에 의해 덮여지고 밀봉된다. 기록 소자 기판(10)으로부터 가요성 인쇄 회로 기판(40)의 다른 단부의 단자(42)는 전기 배선 기판(90)의 연결 단자(93)(도 5)에 전기적으로 연결된다. 지지 부재(30)는 기록 소자 기판(10)을 지지하는 지지 부재이고, 또한, 유체 연결에 의해 채널 부재(210)와 기록 소자 기판(10) 사이에서 연통하는 채널 부재이다. 따라서, 지지 부재(30)는 고도의 평탄도를 가져야 하며, 또한, 높은 신뢰도로 기록 소자 기판(10)에 결합될 수 있어야 한다. 적절한 재료의 예는 알루미나 및 수지 재료를 포함한다.9A illustrates a perspective view of one
기록 소자 기판의 구조의 설명Description of the structure of the recording element substrate
본 적용례에 따른 기록 소자 기판(10)의 구성을 설명한다. 도 10a는 토출구(13)가 형성되어 있는 기록 소자 기판(10)의 측부의 평면도이고, 도 10b는 도 10a에 XB로 표시된 부분의 확대도이며, 도 10c는 도 10a의 것으로부터의 기록 소자 기판(10)의 후방 면의 평면도이다. 기록 소자 기판(10)은 토출구 형성 부재(12)를 가지고, 이 토출구 형성 부재에 잉크 컬러에 대응하는 네 개의 토출구 열이 도 10a에 도시된 바와 같이 형성된다. 이하에서, 다수의 토출구(13)가 배열되어 있는 토출구 열이 연장하는 방향을 "토출구 열" 방향이라 지칭할 것임을 언급해둔다.The configuration of the
액체를 토출하는데 사용되는 에너지를 발생시키는 가열 소자인 기록 소자(15)는 도 10b에 예시된 바와 같이 토출구(13)에 대응하는 위치에 배치된다. 기록 소자(15)를 수용하는 압력 챔버(23)는 격벽(22)에 의해 격리되어 있다. 기록 소자(15)는 기록 소자 기판(10)에 제공된 전기 배선(도시 생략)에 의해 도 10a의 단자(16)에 전기적으로 연결된다. 기록 소자(15)는 전기 배선 기판(90)(도 5) 및 가요성 인쇄 회로 기판(40)(도 9)을 거쳐 기록 장치(1000)의 제어 회로로부터 입력된 펄스 신호에 기초하여 액체가 비등하게 하도록 열을 발생시킨다. 이러한 비등으로 인한 발포의 힘은 액체를 토출구(13)로부터 토출한다. 액체 공급 채널(18)은 각 토출구 열의 일 측부를 따라 연장하고, 타측을 따라 액체 회수 채널(19)이 연장한다. 액체 공급 채널(18) 및 액체 회수 채널(19)은 기록 소자 기판(10)에 제공된 토출구 열의 방향으로 연장하는 채널이며, 각각 공급 포트(17a) 및 회수 포트(17b)를 거쳐 토출구(13)와 연통한다.The
시트형 커버(20)가 토출구(13)가 형성되어 있는 기록 소자 기판(10)의 면으로부터 후방 면 상에 적층되고, 커버(20)는 도 10c 및 도 11에 예시된 바와 같이, 후술된 액체 공급 채널(18) 및 액체 회수 채널(19)과 연통하는 다수의 개구(21)를 갖는다. 본 적용예에서, 세 개의 개구(21)가 각 액체 공급 채널(18)을 위해 커버(20)에 제공되고, 두 개의 개구(21)가 각 액체 회수 채널(19)을 위해 제공된다. 커버(20)의 개구(21)는 도 10b에 예시된 바와 같이, 도 6a에 예시된 다수의 연통 포트(51)와 연통한다. 커버(20)는 도 11에 도시된 바와 같이 기록 소자 기판(10)의 기판(11)에 형성된 액체 공급 채널(18) 및 액체 회수 채널(19)의 측부의 일부를 구성하는 덮개로서 기능한다. 커버(20)는 바람직하게는 액체에 대해 충분히 내식성이고, 컬러 혼합 방지의 견지로부터 개구(21)의 개구 형상 및 그 위치에 관한 고도의 정밀도를 가져야 한다. 따라서, 포토리소그래피 공정에 의해 개구(21)가 형성되는, 감광 수지 재료 또는 실리콘 판이 커버(20)를 위한 재료로서 바람직하게 사용된다. 따라서, 커버(20)는 개구(21)에 의해 채널의 피치를 변화시키기 위한 것이다. 커버(20)는 바람직하게는 압력 강하를 고려하여 얇고, 바람직하게는 필름 재료로 형성된다.The sheet-
다음에, 기록 소자 기판(10) 내의 액체의 유동을 설명한다. 도 11은 도 10a의 평면 XI-XI을 따라 취한 커버(20)와 기록 소자 기판(10)의 단면을 예시하는 사시도이다. 기록 소자 기판(10)은 감광 수지로 형성된 토출구 형성 부재(12)와 실리콘(Si)으로 형성된 기판(11)을 적층함으로써 형성되고, 커버(20)가 기판(11)의 후방 면에 결합된다. 기록 소자(15)는 기판(11)의 다른 면 측에 형성되고(도 10b), 토출구 열을 따라 연장하는 액체 공급 채널(18) 및 액체 회수 채널(19)을 구성하는 홈이 그 이면측에 형성된다. 기판(11)과 커버(20)에 의해 형성되는 액체 공급 채널(18) 및 액체 회수 채널(19)은 각각 채널 부재(210) 내의 공통 공급 채널(211) 및 공통 회수 채널(212)에 연결되고, 액체 공급 채널(18)과 액체 회수 채널(19) 사이에는 차압이 존재한다. 액체가 액체 토출 헤드(3)의 다수의 토출구(13)로부터 토출되고 기록이 수행될 때, 토출 동작을 수행하지 않는 토출구(13)에서 차압에 기인하여 다음과 같이 액체가 유동한다. 즉, 기판(11) 내에 제공된 액체 공급 채널(18) 내의 잉크는 공급 포트(17a), 압력 챔버(23) 및 회수 포트(17b)를 거쳐 액체 회수 채널(19)로 유동한다(도 11의 화살표 C로 표시된 유동). 이러한 유동은 토출구(13)로부터의 증발에 기인하여 농후화된 잉크, 기포, 이물질 등이 기록이 수행되지 않는 토출구(13)와 압력 챔버(23)로부터 액체 회수 채널(19)로 회수될 수 있게 한다. 이는 압력 챔버(23) 및 토출구(13)에서의 잉크의 농후화가 억제될 수 있게 한다. 액체 회수 채널(19)로 회수된 액체는 채널 부재(210)의 연통 포트(51), 개별 회수 채널(214) 및 공통 회수 채널(212)의 순서로 커버(20)의 개구(21) 및 지지 부재(30)의 액체 연통 포트(31)를 거쳐 회수되고(도 9b 참조), 궁극적으로, 기록 장치(1000)의 공급 경로로 회수된다.Next, the flow of the liquid in the
즉, 기록 장치 메인 유닛으로부터 액체 토출 헤드(3)로 공급된 액체는 후술된 순서의 유동에 의해 공급 및 회수된다. 먼저, 액체는 액체 공급 유닛(220)의 액체 연결 부분(111)으로부터 액체 토출 헤드(3) 내로 유동한다. 그후, 액체는 결합 고무 부재(100), 제3 채널 부재(70)에 제공된 연통 포트(72) 및 공통 채널 홈(71), 제2 채널 부재(60)에 제공된 공통 채널 홈(62) 및 연통 포트(61), 그리고, 제1 채널 부재(50)에 제공된 개별 채널 홈(52) 및 연통 포트(51)로 공급된다. 그후, 액체는 기판(11)에 제공되어 있는 액체 공급 채널(18) 및 공급 포트(17a)의 순서로 압력 챔버(23)에 공급된다. 압력 챔버(23)에 공급되었지만 토출구(13)로부터 토출되지 않은 액체는 기판(11)에 제공된 회수 포트(17b) 및 액체 회수 채널(19), 커버(20)에 제공된 개구(21) 및 지지 부재(30)에 제공된 액체 연통 포트(31)의 순서로 유동한다. 그후, 액체는 제1 채널 부재(50)에 제공된 연통 포트(51) 및 개별 채널 홈(52), 제2 채널 부재(60)에 제공된 연통 포트(61) 및 공통 채널 홈(62), 제3 채널 부재(70)에 제공된 공통 채널 홈(71) 및 연통 포트(72), 그리고, 결합 고무 부재(100)의 순서로 유동한다. 액체는 추가로 액체 공급 유닛에 제공된 액체 연결 부분(111)으로부터 액체 토출 헤드(3)의 외측으로 유동한다. 도 2에 예시된 제1 순환 경로에서, 액체 연결 부분(111)으로부터 유입된 액체는 부압 제어 유닛(230)을 통과하고, 그후 결합 고무 부재(100)에 공급된다. 도 3에 예시된 제2 순환 경로에서, 압력 챔버(23)로부터 회수된 액체는 결합 고무 부재(100)를 통과하고, 그후 부압 제어 유닛(230)을 거쳐 액체 연결 부분(111)으로부터 액체 토출 헤드(3)의 외부로 유출된다.That is, the liquid supplied from the recording apparatus main unit to the
또한, 액체 토출 유닛(300)의 공통 공급 채널(211)의 일 단부로부터 유입된 모든 액체가 도 2 및 도 3에 예시된 바와 같이 개별 공급 채널(213)을 거쳐 압력 챔버(23)에 공급되는 것은 아니다. 개별 공급 채널(213)에 전혀 진입하지 않고 공통 공급 채널(211)의 다른 단부로부터 액체 공급 유닛(220)을 통해 유동하는 액체가 존재한다. 따라서, 기록 소자 기판(10)을 통해 진행하지 않고 액체가 유동하는 채널을 제공하는 것은 기록 소자 기판(10)이 본 적용례의 경우와 같이 유동 저항이 큰 미세 채널을 구비하는 경우에도 액체의 순환 유동의 역류가 억제될 수 있게 한다. 따라서, 본 적용례에 따른 액체 토출 헤드는 토출구 부근의 그리고 압력 챔버 내의 액체의 농후화를 억제할 수 있어서 정상 방향으로부터의 토출 이탈 및 액체 비토출을 억제할 수 있고, 그래서, 결과적으로 높은 화상 품질의 기록이 수행될 수 있다.In addition, all liquids introduced from one end of the
기록 소자 기판 사이의 위치 관계의 설명Explanation of Positional Relationship Between Recording Element Substrates
도 12는 두 개의 인접한 토출 모듈의 기록 소자 기판(10)의 인접한 부분들의 부분 확대도를 보여주는 평면도이다. 본 적용례에 따른 기록 소자 기판(10)은 도 10a 내지 도 10c에 예시된 바와 같이 평행사변형으로 형성된다. 토출구(13)가 기록 소자 기판(10) 상에 배열되는 토출구 열(14a 내지 14d)은 도 12에 예시된 바와 같이 특정 각도만큼 기록 매체의 반송 방향에 대해 경사지게 배치된다. 기록 소자 기판(10)의 인접한 부분의 토출구 열의 적어도 하나의 토출구는 그에 의해 기록 매체의 반송 방향으로 중첩하게 된다. 도 12에서, 라인 D 상의 두 개의 토출구가 서로 중첩 관계로 존재한다. 이러한 레이아웃은 기록 소자 기판(10)의 위치가 다소 미리결정된 위치로부터 이탈되는 경우에도 중첩하는 토출구의 구동 제어에 의해 기록된 화상의 검은 줄무늬 및 공백 부분이 잘 보이지 않게 할 수 있다. 도 12에 예시된 구성은 다수의 기록 소자 기판(10)이 엇갈린 배치 대신 직선(인라인)으로 배설되는 경우에도 사용될 수 있다. 따라서, 기록 매체의 반송 방향으로 액체 토출 헤드(3)의 길이의 증가를 억제하면서 기록 소자 기판(10) 사이의 중첩 부분에서의 검은 줄무늬 및 공백 부분이 처리될 수 있다. 비록, 본 토출구 열에 따른 기록 소자 기판(10)의 주 면의 형상이 평행사변형이지만, 이는 제한적인 것은 아니다. 본 개시내용의 구성은 형상이 직사각형, 사다리꼴 또는 다른 형상인 경우에도 적절히 적용될 수 있다.12 is a plan view showing a partially enlarged view of adjacent portions of the
액체 토출 헤드 구성의 변형의 설명Description of the variation of the liquid discharge head configuration
전술한 액체 토출 헤드 구성의 변형을 도 32과 도 34a 내지 도 36을 참조로 설명한다. 전술한 예와 동일한 구성 및 기능은 설명에서 생략될 것이며, 차이점을 주로 설명한다. 이러한 변형에서, 액체와 액체 토출 헤드(3) 외측 사이의 연결 부분인 다수의 액체 연결 부분(111)이 도 32, 도 34a 및 도 34b에 예시된 바와 같이 길이 방향으로 액체 토출 헤드(3)의 일 단부측에서 통합된 방식으로 배치된다. 다수의 부압 제어 유닛(230)이 액체 토출 헤드(3)의 다른 단부측에서 통합된 방식으로 배치된다(도 35). 액체 토출 헤드(3)에 포함된 액체 공급 유닛(220)은 액체 토출 헤드(3)의 길이에 대응하는 길고 가는 유닛으로서 구성되며, 공급되는 4개 컬러의 액체에 대응하는 채널 및 필터(221)를 갖는다. 액체 토출 유닛 지지 부재(81)에 제공되는 개구(83 내지 86)의 위치도 도 35에 예시된 바와 같이 전술된 액체 토출 헤드(3)로부터 다른 위치에 있다.The above-described modification of the liquid discharge head configuration will be described with reference to FIGS. 32 and 34A to 36. The same configuration and function as the above-described example will be omitted in the description, and the difference will mainly be described. In this variant, a plurality of liquid connecting
도 36은 채널 부재(50, 60, 70)의 적층된 상태를 예시한다. 다수의 기록 소자 기판(10)은 다수의 채널 부재(50, 60, 70)의 최고위 층인 제1 채널 부재(50)의 상부 면 상에 직선으로 배열된다. 각 기록 소자 기판(10)의 후방측 상에 형성된 개구(21)(도 19c)와 연통하는 채널로서, 두 개의 개별 공급 채널(213) 및 하나의 개별 회수 채널(214)이 각 액체 컬러를 위해 존재한다. 이에 대응하여, 또한, 기록 소자 기판(10)의 후방 면에 제공된 커버(20) 상에 형성된 개구(21)에 관하여, 각 액체 컬러를 위한 두 개의 공급 개구(21) 및 하나의 회수 개구(21)가 존재한다. 액체 토출 헤드(3)의 길이 방향으로 연장하는 공통 공급 채널(211) 및 공통 회수 채널(212)이 도 36에 예시된 바와 같이 교번적으로 배열된다.36 illustrates the stacked state of the
제2 적용례Second application example
제2 적용례에 따른 액체 토출 헤드(3) 및 잉크젯 기록 장치(1000)의 구성을 설명한다. 제1 적용례와 다른 부분이 주로 설명되고, 제1 적용례와 동일한 부분은 설명이 생략된다는 것을 언급해둔다.The configuration of the
잉크젯 기록 장치의 설명Description of Inkjet Recording Device
도 20은 제2 적용례에 따른 잉크젯 기록 장치를 예시한다. 제2 적용례에 따른 기록 장치(1000)는 CMYK 잉크 중 하나에 각각 대응하는 네 개의 단색 액체 토출 헤드(3)를 배열함으로써 기록 매체 상에 풀 컬러 기록이 수행된다는 점에 관하여 제1 적용례와 다르다. 비록, 제1 적용례에서 컬러당 사용가능한 토출구 열의 수가 하나의 열이었지만, 제2 적용례에서 컬러당 사용가능한 토출구 열의 수는 20 열이다(도 19a). 이는 다수의 토출구 열에 기록 데이터를 할당함으로써 극도로 고속의 기록이 수행될 수 있게 한다. 잉크체 비토출을 나타내는 토출구가 존재하는 경우에도 상보적 방식으로 토출을 수행하는 다른 열의 기록 매체의 반송 방향으로 대응 위치의 토출구에 의해 신뢰도가 개선될 수 있고, 따라서, 이러한 배열은 산업적 인쇄에 적합하다. 기록 장치(1000)의 공급 시스템, 버퍼 탱크(1003) 및 메인 탱크(1006)(도 2)는 제1 적용례와 동일한 방식으로 유체 연결에 의해 액체 토출 헤드(3)에 연결된다. 각 액체 토출 헤드(3)는 또한 전기 제어 유닛에 전기적으로 연결되며, 이 전기 제어 유닛은 액체 토출 헤드(3)에 전력 및 토출 제어 신호를 전송한다.20 illustrates an inkjet recording apparatus according to the second application example. The
순환 경로의 설명.Description of the circular path.
도 2 및 도 3에 예시된 제1 및 제2 순환 경로가 제1 적용례와 동일한 방식으로 기록 장치(1000)와 액체 토출 헤드(3) 사이의 액체 순환 경로로서 사용될 수 있다.The first and second circulation paths illustrated in Figs. 2 and 3 can be used as the liquid circulation path between the
액체 토출 헤드의 구조의 설명Description of the structure of the liquid discharge head
제2 적용례에 따른 액체 토출 헤드(3)의 구조에 관하여 설명한다. 도 13a 및 도 13b는 본 적용례에 따른 액체 토출 헤드(3)의 사시도이다. 액체 토출 헤드(3)는 액체 토출 헤드(3)의 길이 방향으로 직선으로 배열된 16개 기록 소자 기판(10)을 구비하며, 하나의 컬러의 액체로 기록할 수 있는 잉크젯 라인 기록 헤드이다. 액체 토출 헤드(3)는 제1 적용례와 동일한 방식으로 액체 연결 부분(111), 입력 단자(91) 및 전력 공급 단자(92)를 갖는다. 본 적용례에 따른 액체 토출 헤드(3)는 토출구 열의 수가 더 많기 때문에 입력 단자(91) 및 전력 공급 단자(92)가 액체 토출 헤드(3)의 양 측부에 배치된다는 점에서 제1 적용례와 다르다. 이는 기록 소자 기판(10)에 제공되는 배선 부분에서 발생하는 전압 강하 및 신호 전송 지연을 감소시키기 위한 것이다.The structure of the
도 14는 기능에 따라 분해되어 있는 액체 토출 헤드(3)를 구성하는 각 부분 또는 유닛을 예시하는, 액체 토출 헤드(3)의 분해 사시도이다. 유닛 및 부재의 역할과, 액체 토출 헤드를 통한 액체 유동의 순서는 기본적으로 제1 적용례와 동일하지만, 액체 토출 헤드의 강성도가 보증되는 기능은 서로 다르다. 액체 토출 헤드의 강성도는 주로 제1 적용례에서 액체 토출 유닛 지지 부재(81)에 의해 보증되지만, 제2 적용례에서는 액체 토출 유닛(300)에 포함된 제2 채널 부재(60)에 의해 보증된다. 본 적용례에서 제2 채널 부재(60)의 양 단부에 연결된 액체 토출 유닛 지지 부재(81)가 존재한다. 이러한 액체 토출 유닛(300)은 기록 장치(1000)의 캐리지에 기계적으로 결합되어 있고, 그에 의해, 액체 토출 헤드(3)가 위치된다. 전기 배선 기판(90)과 부압 제어 유닛(230)을 갖는 액체 공급 유닛(220)은 액체 토출 유닛 지지 부재(81)에 결합된다. 필터(도시 생략)가 두 개의 액체 공급 유닛(220) 내에 내장된다. 두 개의 부압 제어 유닛(230)은 서로 상대적으로 다른 고 및 저 부압에 의해 압력을 제어하도록 설정된다. 고압측 및 저압측 부압 제어 유닛(230)이 도 14a 내지 도 15에 예시된 바와 같이 액체 토출 헤드(3)의 단부에 배치될 때, 액체 토출 헤드(3)의 길이 방향으로 연장하는 공통 공급 채널(211) 및 공통 회수 채널(212) 상의 액체 유동은 서로 반대방향이다. 이는 공통 공급 채널(211) 및 공통 회수 채널(212) 사이의 열 교환을 촉진하여 두 공통 채널 사이의 온도차가 감소될 수 있게 한다. 이는 공통 채널을 따라 배치된 다수의 기록 소자 기판(10) 사이에 온도차가 쉽게 발생하지 않으며, 따라서, 온도차에 기인한 기록의 불균등이 쉽게 발생하지 않는다는 점에서 유리하다.FIG. 14 is an exploded perspective view of the
액체 토출 유닛(300)의 채널 부재(210)를 다음에 상세히 설명한다. 채널 부재(210)는 도 14에 예시된 바와 같이 적층되어 있는 제1 채널 부재(50) 및 제2 채널 부재(60)이며, 액체 공급 유닛(220)으로부터 공급되는 액체를 토출 모듈(200)로 분배한다. 채널 부재(210)는 또한 토출 모듈(200)로부터 액체 공급 유닛(220)으로 재순환하는 액체를 복귀시키기 위한 채널 부재로서 기능한다. 채널 부재(210)의 제2 채널 부재(60)는 공통 공급 채널(211) 및 공통 회수 채널(212)이 형성되어 있는 채널 부재이며, 또한, 주로, 액체 토출 헤드(3)의 강성도를 담당한다. 따라서, 제2 채널 부재(60)의 재료는 액체에 대하여 충분히 내식성이며, 높은 기계적 강도를 갖는다. 적절히 사용되는 재료의 예는 스테인레스 스틸, 티타늄(Ti), 알루미나 등을 포함한다.The
도 15a는 토출 모듈(200)이 장착되는 측부의 제1 채널 부재(50)의 면을 예시하고, 도 15b는 제2 채널 부재(60)와 접촉하게 되는, 그로부터의 이면을 예시하는 도면이다. 제1 적용례의 경우와는 달리, 제2 적용례에 따른 제1 채널 부재(50)는 토출 모듈(200)에 대응하는 다수의 부재가 인접하게 배열되어 있는 배열이다. 이러한 분할된 구조의 사용은 액체 토출 헤드의 길이에 대응하는 길이가 실현될 수 있게 하고, 따라서, 예로서, B2 사이즈 및 더 큰 시트에 대응하는 비교적 긴 규모의 액체 토출 헤드에 특히 적절히 사용될 수 있다. 제1 채널 부재(50)의 연통 포트(51)는 도 15a에 예시된 바와 같이 유체 연결에 의해 토출 모듈(200)과 연통하고, 제1 채널 부재(50)의 개별 연통 포트(53)는 도 15b에 예시된 바와 같이 유체 연결에 의해 제2 채널 부재(60)의 연통 포트(61)와 연통한다. 도 15c는 제1 채널 부재(50)와 접촉하는 제2 채널 부재(60)의 면을 예시하고, 도 15d는 두께 방향으로 취한, 제2 채널 부재(60)의 중간 부분의 단면을 예시하며, 도 15e는 액체 공급 유닛(220)과 접촉하게 되는 제2 채널 부재(60)의 면을 예시하는 도면이다. 제2 채널 부재(60)의 채널 및 연통 포트의 기능은 제1 적용례에서 1개 컬러분의 것과 동일하다. 제2 채널 부재(60)의 공통 채널 홈(71) 중 하나는 도 16에 예시된 공통 공급 채널(211)이고, 나머지는 공통 회수 채널(212)이다. 양자 모두는 액체 토출 헤드(3)의 길이 방향을 따라서 일 단부측으로부터 다른 단부측을 향해 공급되는 액체를 갖는다. 제1 적용례의 경우와는 달리, 공통 공급 채널(211) 및 공통 회수 채널(212)을 위한 액체의 길이 방향은 서로 반대 방향이다.FIG. 15A illustrates the face of the
도 16은 기록 소자 기판(10)과 채널 부재(210) 사이의 액체에 관한 연결 관계를 예시하는 투시도이다. 액체 토출 헤드(3)의 길이 방향으로 연장하는 공통 공급 채널(211) 및 공통 회수 채널(212)은 도 16에 예시된 바와 같이 채널 부재(210) 내에 제공된다. 제2 채널 부재(60)의 연통 포트(61)는 각각 제1 채널 부재(50)의 개별 연통 포트(53)와 함께 위치되고, 그에 연결되며, 그에 의해, 제2 채널 부재(60)의 연통 포트(72)로부터 공통 공급 채널(211)을 거쳐 제1 채널 부재(50)의 연통 포트(51)로의 액체 공급 경로를 형성한다. 동일한 방식으로, 제2 채널 부재(60)의 연통 포트(72)로부터 공통 회수 채널(212)을 거쳐 제1 채널 부재(50)의 연통 포트(51)로의 액체 공급 경로도 형성된다.16 is a perspective view illustrating a connection relationship relating to liquid between the
도 17은 도 16의 XVII-XVII를 따라 취한 단면을 예시하는 도면이다. 도 17은 공통 공급 채널(211)이 연통 포트(61), 개별 연통 포트(53) 및 연통 포트(51)를 통해 토출 모듈(200)에 연결되는 방식을 도시한다. 비록, 도 17의 예시에서는 생략되어 있지만, 도 16으로부터, 다른 단면은 유사한 경로를 통해 토출 모듈(200)에 연결되는 개별 회수 채널(214)을 보여주게 될 것임을 명백히 알 수 있다. 토출구(13)와 연통하도록 기록 소자 기판(10) 및 토출 모듈(200) 상에 채널이 형성되고, 공급된 액체 중 일부 또는 모두가 토출 동작을 수행하지 않는 토출구(13)(압력 챔버(23))를 통해 제1 적용례에서와 동일한 방식으로 재순환된다. 제1 적용례에서와 동일한 방식으로 액체 공급 유닛(220)을 거쳐, 공통 공급 채널(211)은 부압 재어 유닛(230)(고압측)에 연결되고, 공통 회수 채널(212)은 부압 제어 유닛(230)(저압측)에 연결된다. 따라서, 그 차압에 의해 유동이 발생하고, 이 유동은 공통 공급 채널(211)로부터 기록 소자 기판(10)의 토출구(13)(압력 챔버(23)를 통해 공통 회수 채널(212)로 유동한다.FIG. 17 is a diagram illustrating a cross section taken along XVII-XVII of FIG. 16. FIG. 17 shows how the
토출 모듈의 설명Description of the discharge module
도 18a는 하나의 토출 모듈(200)의 사시도를 예시하고, 도 18b는 그 분해도이다. 제1 적용례에 대한 차이점은 다음의 점, 즉, 다수의 단자(16)가 기록 소자 기판(10)의 다수의 토출구 열의 방향을 따라 양 측부(기록 소자 기판(10)의 장측 부분) 상에 배열되어 배치되며, 두 개의 가요성 인쇄 회로 기판(40)이 하나의 기록 소자 기판(10)에 제공되고, 그에 전기적으로 연결된다는 것이다. 그 이유는 기록 소자 기판(10) 상에 제공되는 토출구 열의 수가 20개 열이고, 이는 제1 적용례에서의 8개 열에 비해 크게 증가된 것이기 때문이다. 그 목적은 토출구 열에 대응하여 제공되는 기록 소자(15)까지의 단자(16)로부터의 최대 거리를 짧게 유지함으로써 기록 소자 기판(10)에 제공되는 배선 부분에서 발생하는 전압 강하 및 신호 전송 지연을 감소시키는 것이다. 지지 부재(30)의 액체 연통 포트(31)가 기록 소자 기판(10)에 제공되며, 모든 토출구 열에 걸쳐지도록 개방된다. 다른 점은 제1 적용례에서와 동일하다.18A illustrates a perspective view of one
기록 소자 기판의 구조의 설명Description of the structure of the recording element substrate
도 19a는 토출구(13)가 배치되는 측부의 기록 소자 기판(10)의 면을 예시하는 개략도이고, 도 19c는 도 19a에 예시된 것의 이면을 예시하는 개략도이다. 도 19b는 기록 소자 기판(10)의 후방 면측에 제공된 커버(20)가 도 19c에서 제거되어 있는 경우의 기록 소자 기판(10)의 면을 예시하는 개략도이다. 액체 공급 채널(18) 및 액체 회수 채널(19)은 도 19b에 예시된 바와 같이 토출구 열 방향을 따라 기록 소자 기판(10)의 후방 면 상에 교번적으로 제공된다. 토출구 열의 수가 제1 적용례의 것보다 매우 많음에도 불구하고, 제1 적용례와의 현저한 차이점은 단자(16)가 전술한 바와 같이 토출구 열 방향을 따라 기록 소자 기판(10)의 양 측부 부분에 배치된다는 점이다. 기본적 구성은 제1 적용례의 것과 동일하며, 예컨대, 한 세트의 액체 공급 채널(18) 및 액체 회수 채널(19)이 각 토출구 열에 제공되고, 지지 부재(30)의 액체 연통 포트(31)와 연통하는 개구(21)가 커버(20)에 제공되는 등이다.FIG. 19A is a schematic diagram illustrating a surface of the
제3 적용례Third application example
제3 적용례에 따른 액체 토출 헤드(3) 및 잉크젯 기록 장치(1000)의 구성을 설명한다. 제3 적용례에 따른 액체 토출 헤드(3)는 단일 주사로 B2 사이즈 기록 매체 시트에 기록하는 페이지-와이드 헤드이다. 제3 적용례는 다수의 점에 관하여 제2 적용례와 유사하며, 그래서, 제2 적용례에 대한 차이점을 주로 후술하고, 제2 적용례와 동일한 부분은 설명에서 생략한다.The configurations of the
잉크젯 기록 장치의 설명Description of Inkjet Recording Device
도 37은 본 적용례에 따른 잉크젯 기록 장치의 개략도이다. 기록 장치(1000)는 액체 토출 헤드(3)로부터 기록 매체 상으로 직접적으로 기록하지 않고 중간 전사 부재(중간 전사 드럼(1007) 상으로 액체를 토출하여 화상을 형성하고, 그후, 화상을 기록 매체(2) 상으로 전사하는 구성으로 이루어진다. 기록 장치(1000)는 중간 전사 드럼(1007)을 따르는 원호부에 배치된 CMYK의 4개 잉크 유형에 대응하는 네 개의 단색 액체 토출 헤드(3)를 갖는다. 따라서, 중간 전사 부재 상에 풀 컬러 기록이 수행되고, 기록된 화상은 중간 전사 부재 상에서 적절한 상태로 건조되며, 그후, 전사 유닛(1008)에 의해 시트 반송 롤러(1009)에 의해 반송되는 기록 매체(2) 상으로 전사된다. 제2 적용례의 시트 반송 시스템이 주로 절단 시트를 반송하려는 의도로 수평 반송로를 갖는 반면, 본 적용례는 메인 롤(도시 생략)로부터 공급되는 연속 시트를 취급할 수 있다. 이 종류의 드럼 반송 시스템은 특정 장력이 인가된 상태로 시트를 쉽게 반송할 수 있으며, 그래서, 고속 기록 수행시 반송 잼현상(jamming)이 적다. 따라서, 장치의 신뢰성이 개선되고, 상업적 인쇄 등에 대한 적용에 적합하다. 기록 장치(1000)의 공급 시스템, 버퍼 탱크(1003) 및 메인 탱크(1006)는 제1 및 제2 적용례와 동일한 방식으로 유체 연결에 의해 액체 토출 헤드(3)에 연결된다. 각 액체 토출 헤드(3)는 또한 전기 제어 유닛에 전기적으로 연결되며, 이 전기 제어 유닛은 액체 토출 헤드(3)에 전력 및 토출 제어 신호를 전송한다.37 is a schematic diagram of an ink jet recording apparatus according to the present application. The
제4 순환 경로의 설명Description of the fourth circular path
비록 기록 장치(1000)의 탱크와 액체 토출 헤드(3) 사이의 도 2 및 도 3에 예시된 제1 및 제2 순환 경로가 제2 적용례와 동일한 방식으로 액체 순환 경로로서 적용될 수 있지만, 도 38에 예시된 순환 경로가 적합하다. 도 3의 제2 순환 경로에 대한 주된 차이점은 제1 순환 펌프(1001, 1002) 및 제2 순환 펌프(1004) 각각의 채널과 연통하는 바이패스 밸브(1010)가 추가된다는 것이다. 바이패스 밸브(1010)는 압력이 미리설정된 압력을 초과할 대 밸브 개방으로 인해 바이패스 밸브(1010)의 상류측에서의 압력을 저하시키도록 기능한다(제1 기능). 또한, 바이패스 밸브(1010)는 기록 장치 메인 유닛에서 제어 기판으로부터의 신호에 의해 사전결정된 타이밍에 밸브를 개방 및 폐쇄하도록 기능한다(제2 기능).Although the first and second circulation paths illustrated in FIGS. 2 and 3 between the tank and the
제1 기능에 따라서, 과도하게 크거나 과도하게 작은 압력이 제1 순환 펌프(1001, 1002)의 하류측 및 제2 순환 펌프(1004)의 상류측에서 채널에 인가되는 것이 방지될 수 있다. 예로서, 제1 순환 펌프(1001, 1002)의 기능이 오기능하는 경우, 과도한 유량이나 압력이 액체 토출 헤드(3)에 적용될 수 있다. 이는 액체 토출 헤드(3)의 토출구(13)로부터 액체가 누설되게 하거나 액체 토출 헤드(3) 내의 결합 부분이 손상되게 할 수 있다. 그러나, 본 적용례에서와 같이 제1 순환 펌프(1001, 1002)에 바이패스 밸브가 추가되는 경우, 바이패스 밸브(1010)의 개방은 순환 펌프의 상류측으로 액체 경로를 개방시키며, 그래서, 과도한 압력이 발생하는 경우에도 전술된 것 같은 문제가 억제될 수 있다.According to the first function, an excessively large or excessively small pressure can be prevented from being applied to the channel downstream of the first circulation pumps 1001 and 1002 and upstream of the
또한, 제2 기능으로 인해, 순환 동작의 정지시, 모든 바이패스 밸브(1010)는 제1 순환 펌프(1001, 1002) 및 제2 순환 펌프(1004)가 정지한 이후 메인 유닛측으로부터의 제어 신호에 기초하여 신속히 개방된다. 이는 액체 토출 헤드(3)의 하류 부분(부압 제어 유닛(230)과 제2 순환 펌프(1004) 사이)의 높은 부압(예를 들어, 수 kPa 내지 수십 kPa)이 짧은 시간에 해제될 수 있게 한다. 순환 펌프로서 다이아프램 펌프 같은 용적형 펌프를 사용하는 경우에, 일반적으로 펌프에 체크 밸브가 내장된다. 그러나, 바이패스 밸브(1010)의 개방은 마찬가지로 하류 버퍼 탱크(1003)로부터 액체 토출 헤드(3)의 하류측에서의 압력 해제가 수행될 수 있게 한다. 비록, 액체 토출 헤드(3)의 하류측의 압력 해제가 마찬가지로 상류측으로부터만 수행될 수 있지만, 액체 토출 헤드(3) 내의 채널과 액체 토출 헤드(3)의 상류측의 채널에서 압력 강하가 존재한다. 따라서, 압력 배출에 시간이 소요되고, 액체 토출 헤드(3) 내의 공통 채널 내의 압력이 일시적으로 너무 많이 강하하고, 토출구에서의 메니스커스가 파괴될 수 있는 우려가 존재한다. 액체 토출 헤드(3)의 상류측에서의 바이패스 밸브(1010)의 개방은 액체 토출 헤드(3)의 하류측에서의 압력 배출을 촉진하고, 그래서, 토출구에서의 메니스커스의 파괴 위험이 감소된다.Also, due to the second function, when the circulation operation is stopped, all the
액체 토출 헤드의 구조의 설명Description of the structure of the liquid discharge head
제3 적용례에 따른 액체 토출 헤드(3)의 구조를 설명한다. 도 39a는 본 적용례에 따른 액체 토출 헤드(3)의 사시도이고, 도 39b는 그 분해 사시도이다. 액체 토출 헤드(3)는 액체 토출 헤드(3)의 길이 방향으로 직선(인라인)으로 배열된 36개 기록 소자 기판(10)을 구비하며, 단일 컬러 액체를 사용하여 기록하는 라인형(페이지-와이드) 잉크젯 기록 헤드이다. 액체 토출 헤드(3)는 제2 적용례와 동일한 방식으로 신호 입력 단자(91) 및 전력 공급 단자(92)를 구비하고, 또한, 헤드의 길이방향 측부 면을 보호하기 위해 차폐 판(132)을 구비한다.The structure of the
도 39b는 기능에 따라 분해된 액체 토출 헤드(3)를 구성하는 각 부분 또는 유닛을 예시하는 액체 토출 헤드(3)의 분해 사시도이다(차폐 판(132)은 도시 생략). 유닛 및 부재의 역할과 액체 토출 헤드(3)를 통한 액체 유동의 순서는 기본적으로 제2 적용례와 동일하다. 제3 적용례는 주로 제1 채널 부재(50)의 형상과 부압 제어 유닛(230)의 위치 및 복수로 분할 및 배치되어 있는 전기 배선 기판(90)의 점에 관하여 제2 적용례와 다르다. 예로서, B2 사이즈 기록 매체에 대응하는 길이를 갖는 액체 토출 헤드(3)의 경우에, 액체 토출 헤드(3)가 사용하는 전력의 양이 크기 때문에 본 적용례의 경우에서와 같이, 8개 전기 배선 기판(90)이 제공된다. 각 4개의 전기 배선 기판(90)이 액체 토출 유닛 지지 부재(81)에 부착된 가는 전기 배선 기판 지지 부재(82)의 양 측부에 부착된다.39B is an exploded perspective view of the
도 40a는 액체 토출 유닛(300), 액체 공급 유닛(220) 및 부압 제어 유닛(230)을 갖는 액체 토출 헤드(3)의 측면도이고, 도 40b는 액체 유동을 예시하는 개략도이며, 도 40c는 도 40a의 선 XLC-XLC을 따라 취한 단면을 예시하는 사시도이다. 구성의 부분은 이해를 용이하게 하기 위해 단순화되어 있다.40A is a side view of the
액체 연결 부분(111) 및 필터(221)가 액체 공급 유닛(220) 내에 제공되고, 부압 제어 유닛(230)이 액체 공급 유닛(220) 아래에 일체로 형성된다. 이는 기록 소자 기판(10)과 부압 제어 유닛(230) 사이의 높이 방향으로의 거리가 제2 적용례에 비해 감소될 수 있게 한다. 이러한 구성은 액체 공급 유닛(220) 내의 채널 연결 부분의 수를 감소시키고, 기록 액체의 누설에 관한 증가된 신뢰성 뿐만 아니라 부품 수 및 조립 공정이 감소될 수 있다는 점에서도 유리하다.The
또한, 부압 제어 유닛(230)과 토출구가 형성되는 면 사이의 수두차가 비교적 더 작으며, 따라서, 도 37에 예시된 바와 같은 각 액체 토출 헤드(3)에 대하여 액체 토출 헤드(3)의 경사 각도가 다른 기록 장치에 적절히 적용될 수 있다. 그 이유는 다수의 액체 토출 헤드(3) 각각이 서로 다른 경사 각도로 사용되는 경우에도 감소된 수두차가 각 기록 소자 기판(10)의 토출구에 적용되는 부압차가 감소될 수 있게 하기 때문이다. 부압 제어 유닛(230)으로부터 기록 소자 기판(10)까지의 거리를 감소시키는 것은 또한 유동 저항이 감소되기 때문에 액체의 유동 내의 동요에 기인한 압력 강하 차이를 감소시키며, 더욱 안정적인 부압 제어가 수행될 수 있다는 점에서 바람직하다.Further, the head head difference between the negative
도 40b는 액체 토출 헤드(3) 내의 기록 액체의 유동을 예시하는 개략도이다. 회로는 도 38에 예시된 순환 경로와 동일하지만, 도 40b는 실제 액체 토출 헤드(3) 내의 각 구성요소에서의 액체 유동을 예시한다. 공통 공급 채널(211)과 공통 회수 채널(212)이 세트가 가는 제2 채널 부재(60) 내에 제공되어 액체 토출 헤드(3)의 길이 방향으로 연장한다. 공통 공급 채널(211) 및 공통 회수 채널(212)은 액체가 서로 반대방향으로 유동하도록 구성되며, 필터(221)가 이들 채널의 상류측에 배치되어 연결 부분(111) 등으로부터 도입되는 이물질을 포획한다. 액체가 공통 공급 채널(211) 및 공통 회수 채널(212)에서 서로 반대 방향으로 유동하는 이러한 배열은 액체 토출 헤드(3) 내의 길이 방향으로의 온도 구배가 감소되는 점에서 바람직하다. 공통 공급 채널(211) 및 공통 회수 채널(212)의 유동 방향은 설명을 단순화하기 위해 도 38에서는 동일한 방향인 것으로 도시되어 있다.40B is a schematic diagram illustrating the flow of the recording liquid in the
부압 제어 유닛(230)은 공통 공급 채널(211) 및 공통 회수 채널(212) 각각의 하류측에 배치된다. 공통 공급 채널(211)은 경로를 따라 다수의 개별 공급 채널(213)로의 분기 부분을 갖고, 공통 회수 채널(212)은 경로를 따라 다수의 개별 회수 채널(214)로의 분기 부분을 갖는다. 개별 공급 채널(213) 및 개별 회수 채널(214)은 다수의 제1 채널 부재(50) 내에 형성된다. 개별 채널 각각은 기록 소자 기판(10)의 이면에 제공되는 커버(20)의 개구(21)와 연통한다(도 19c 참조)The negative
도 40b에서 H 및 L로 표시되는 부압 제어 유닛(230)은 고압측(H) 및 저압측(L) 유닛이다. 각각의 부압 제어 유닛(230)은 상대적 고(H) 및 저(L) 부압으로 부압 제어 유닛(230)의 상류 압력을 제어하도록 설정된 역압형 압력 조절 기구이다. 공통 공급 채널(211)은 부압 제어 유닛(230)(고압측)에 연결되고, 공통 회수 채널(212)은 부압 제어 유닛(230)(저압측)에 연결된다. 이는 공통 공급 채널(211)과 공통 회수 채널(212) 사이에 차압을 생성한다. 이러한 차압은 액체가 공통 공급 채널(211)로부터 개별 공급 채널(213), 기록 소자 기판(10) 내의 토출구(13)(압력 챔버(23) 및 개별 회수 채널(214)을 해당 순서로 통과하여 공통 회수 채널(212)로 유동하게 한다.The negative
도 40c는 도 40a의 선 XLC-XLC을 따라 취한 단면을 예시하는 사시도이다. 본 적용례의 각 토출 모듈(200)은 제1 채널 부재(50), 기록 소자 기판(10) 및 가요성 인쇄 회로 기판(40)을 포함하도록 구성된다. 본 적용례는 제2 적용례에서 설명된 지지 부재(30)(도 18)를 갖지 않으며, 기록 소자 기판(10)은 제1 채널 부재(50)에 직접적으로 결합되는 커버(20)를 갖는다. 제2 채널 부재(60)에 제공된 공통 공급 채널(211)은 그 상부 면 상에 제공된 연통 포트(61)로부터 제1 채널 부재(50)의 하부 면에 형성된 개별 연통 포트(53)를 거쳐 개별 공급 채널(213)로 액체를 공급한다. 그후, 액체는 압력 챔버(23)를 통과하고, 개별 회수 채널(214), 개별 연통 포트(53) 및 연통 포트(61)를 해당 순서로 거쳐서 공통 회수 채널(212)로 회수된다.40C is a perspective view illustrating a cross section taken along line XLC-XLC in FIG. 40A. Each
도 15a 및 도 15b에 예시된 제2 적용례에서 예시된 배열과는 달리, 제1 채널 부재(50)의 하부 면(제2 채널 부재(60)를 향한 면) 상의 개별 연통 포트(53)는 제2 채널 부재(60)의 상부 면에 형성된 연통 포트(61)에 관하여 충분한 크기의 개구이다. 이러한 구성에 따라서, 제2 채널 부재(60)에 토출 모듈(200)을 장착할 때 위치 편차가 존재하는 경우에도, 제1 채널 부재(50)과 제2 채널 부재(60) 사이에 확실한 방식으로 유체 연통이 실현되고, 그래서, 헤드 제조시 수율이 개선되어 비용이 감소된다. Unlike the arrangement illustrated in the second application example illustrated in FIGS. 15A and 15B, the
제1 실시예First embodiment
특정 실시예를 후술한다. 도 1 내지 도 12에 예시된 제1 적용례에 따른 액체 토출 헤드를 사용하는 경우에 관하여 설명이 이루어지지만, 다른 적용례에 따른 액체 토출 헤드도 동일한 방식으로 사용될 수 있다.Specific embodiments are described below. Although the case where the liquid discharge head according to the first application example illustrated in FIGS. 1 to 12 is used is described, the liquid discharge head according to another application example may also be used in the same manner.
토출구 내의 액체의 유동의 설명Explanation of flow of liquid in discharge port
도 21a 내지 도 21c는 기록 소자 기판의 토출구 부근을 상세히 설명하기 위한 개략도이다. 도 21a는 액체가 토출되는 토출 방향으로부터의 평면도이고, 도 21b는 도 21a의 선 XXIB-XXIB을 따라 취한 단면도이고, 도 21c는 도 21a의 선 XXIC-XXIC을 따라 취한 단면을 예시하는 사시도이다.21A to 21C are schematic views for explaining in detail the vicinity of the discharge port of the recording element substrate. FIG. 21A is a plan view from the discharge direction in which the liquid is discharged, FIG. 21B is a sectional view taken along the line XXIB-XXIB in FIG. 21A, and FIG. 21C is a perspective view illustrating the cross section taken along the line XXIC-XXIC in FIG. 21A.
기판(11)에 제공되는 액체 공급 채널(18) 내의 액체가 공급 포트(17a), 압력 챔버(23) 및 회수 포트(17b)를 거쳐 액체 회수 채널(19)로 유동하는 순환 유동(C)이 전술한 바와 같이 토출 동작을 수행하지 않는 토출구(13)에 관하여 기록 소자 기판(10) 내에 형성된다. 압력 챔버(23) 내의 순환 유동(C)의 속도는 예로서 0.1 내지 100 mm/s 정도이고, 액체가 유동하는 상태에서의 토출 동작의 수행이 액적 착지 정확도 등에 거의 영향을 주지 않는 속도이다. 액체 메니스커스, 즉, 액체와 대기 사이의 계면인 토출구 계면(24)이 도출구(13)에 형성된다. 토출구(13)는 토출구 형성 부재(12)에 형성된 관통 경로(25)의 개구이고, 도 21b에 예시된 바와 같이 액체가 토출되는 측부 상의 토출구 형성 부재(12)의 면에서 개방되어 있는 개구이다. 이하의 설명에서, 관통 경로(25)는 "토출구부"라 지칭될 것이며, 액체가 토출구(13)로부터 토출되는 방향(도 21b에서 수직 방향)은 "토출 방향"이라 지칭될 것이고, 액체가 압력 챔버(23) 내에서 유동하는 방향(도 21b에서 수평 방향)은 간단히 "유동 방향"이라 지칭될 것이다.A circulating flow C through which liquid in the
이제, 압력 챔버(23)와 토출구부(25)의 치수가 아래와 같이 규정된다. 토출구부(25)와 연통하는 부분으로부터의 그 상류측의 압력 챔버(23)의 높이는 H로 규정되고, 토출 방향으로의 토출구부(25)의 길이는 P로 규정되며, 유동 방향으로의 폭은 W로 규정된다. 이들 치수의 예는 H에 대하여 3 내지 30 ㎛, P에 대하여 3 내지 30 ㎛, 그리고, W에 대하여 6 내지 30 ㎛이다. 또한, 토출된 액체가 잉크인 경우의 일 예가 후술되며, 이 잉크는 30%의 비휘발성 용매 농도, 3%의 컬러 물질 농도 및 0.002 내지 0.003 Pa·s의 점도를 갖는다.Now, the dimensions of the
도 22는 토출구(13) 부근의 확대 단면도이며, 순환 유동(C)이 정상 상태일 때 토출구(13), 토출구부(25) 및 압력 챔버(23)에서의 순환 유동(C)의 상태를 나타낸다. 구체적으로, 화살표는 전술된 H가 14 ㎛, P가 5 ㎛ 그리고 W가 12.4 ㎛인 기록 소자 기판(10)에서 1.26 × 10-4 ml/min의 유량으로 공급 포트(17a)로부터 압력 챔버(23) 내로 유동되는 잉크의 유동을 나타낸다. 도 22에서 화살표의 길이는 속도를 나타내는 것이 아님을 유의하여야 한다.22 is an enlarged sectional view of the vicinity of the
비록, 토출구(13)로부터의 잉크의 증발이 컬러 물질 농도의 변화를 유발하지만, 전술한 치수의 기록 소자 기판(10)은 이런 잉크가 토출구(13) 및 토출구부(25)에서 정체되는 것을 억제하도록 배열된다. 즉, 압력 챔버(23) 내의 순환 유동(C)의 부분은 토출구부(25) 내측에서 유동하고, 토출구(13)에 형성된 메니스커스의 위치에 도달하며(메니스커스 계면 부근), 그후, 토출구부(25)로부터 압력 챔버(23)로 복귀한다. 따라서, 증발에 의해 이미 영향을 받은 토출구부(25)에서의 잉크 뿐만아니라 증발 또는 영향이 특히 큰 토출구 계면(24) 부근의 잉크도 토출구부(25) 내측에서 대기하지 않고 압력 챔버(23)로 유동하게 된다. 여기서, 순환 유동(C)의 특징은 적어도 토출구 계면(24)의 중간 부분(토출구의 중심 부분) 부근의 유동 방향(도 21b에서 좌측으로부터 우측으로의 방향)에 관하여 속도 성분(이하에서 "양의 속도 성분"이라 지칭됨)을 갖는다는 것이다. 순환 유동(C)이 도 22에 예시된 바와 같이 적어도 토출구 계면(24)의 중간 부분 부근에서 양의 속도 성분을 갖는 유동 모드는 "유동 모드 A"라 지칭된다. 순환 유동(C)이 후술될 토출구 계면(24)의 중간 부분 부근의 양의 속도 성분에 반대되는 음의 속도 성분(도 21b의 우측으로부터 좌측으로)을 갖는 유동 모드는 "유동 모드 B"라 지칭된다.Although evaporation of the ink from the
본 발명자는 액체 토출 헤드의 순환 유동(C)이 유동 모드 A(또는 유동 모드 B)인지 여부가 전술된 토출구부(25)와 압력 챔버(23)의 치수(H, P, W)에 의해 결정된다는 것을 발견하였다. 즉, 순환 유동(C)이 유동 모드 A인 액체 토출 헤드에서, 그 상류측의 압력 챔버(23)의 높이(H), 토출 방향으로 토출구부(25)의 길이(P) 및 유동 방향으로의 길이(W)는 이하의 관계를 충족한다(도 21b 참조).The inventor determines whether the circulating flow C of the liquid discharge head is the flow mode A (or the flow mode B) by the above-described dimensions (H, P, W) of the
H-0.34 × P-0.66 × W > 1.7 (1)H -0.34 × P -0.66 × W> 1.7 (1)
따라서, 도 22에 예시된 바와 같은 유동 모드 A는 수학식 (1)의 관계를 충족하는 액체 토출 헤드에서 실현되고, 유동 모드 B는 수학식 (1)의 관계를 충족하지 않는 액체 토출 헤드에서 실현된다. 수학식 (1)의 좌변은 "결정값 J"라 지칭될 것이다.Therefore, the flow mode A as illustrated in FIG. 22 is realized in the liquid discharge head that satisfies the relationship of equation (1), and the flow mode B is realized in the liquid discharge head that does not satisfy the relationship of equation (1). do. The left side of equation (1) will be referred to as "determined value J".
도 23은 유동 모드와 액체 토출 헤드의 치수 사이의 관계를 설명하는 그래프이다. 수평 축은 P 대 H의 비율(P/H)을 나타내고, 수직 축은 W 대 P의 비율(W/P)을 나타낸다. 도 23의 두꺼운 선(T)은 다음의 관계를 충족하는 임계치 라인이다.23 is a graph for explaining the relationship between the flow mode and the dimensions of the liquid discharge head. The horizontal axis represents the ratio of P to H (P / H), and the vertical axis represents the ratio of W to P (W / P). The thick line T in FIG. 23 is a threshold line that satisfies the following relationship.
(2) (2)
유동 모드 A는 도 23에서 H, P 및 W의 관계가 임계치 라인(T)을 초과하는 부분(음영 영역)의 액체 토출 헤드에서 실현되고, 유동 모드 B는 임계치 라인(T) 아래에서 실현된다. 즉, 유동 모드 A는 이하의 관계를 충족하는 액체 토출 헤드에서 실현된다.Flow mode A is realized in the liquid discharge head of the portion (shading area) in which the relationship of H, P and W exceeds the threshold line T in FIG. 23, and the flow mode B is realized below the threshold line T. In FIG. That is, the flow mode A is realized in the liquid discharge head that satisfies the following relationship.
(3) (3)
수학식 (3)을 재배열하면 수학식 (1)이 산출되고, 그래서, 유동 모드 A는 H, P 및 W의 관계가 수학식 (1)을 충족하는 액체 토출 헤드에서 실현된다. 다른 한편, 유동 모드 B는 H, P 및 W의 관계가 이하의 관계를 충족하는 액체 토출 헤드에서 실현된다.Rearranging the equation (3) yields the equation (1), so that the flow mode A is realized in the liquid discharge head in which the relationship of H, P, and W satisfies the equation (1). On the other hand, the flow mode B is realized in the liquid discharge head in which the relationship of H, P and W satisfies the following relationship.
H-0.34 × P-0.66 × W ≤ 1.7 (4)H -0.34 × P -0.66 × W ≤ 1.7 (4)
이제, 유동 모드 B를 갖는 액체 토출 헤드는 토출구 형성 부재(12)의 균열이 억제될 수 있다는 점에 관하여 유리하며, 그 이유는 토출구부(25)의 길이 방향으로의 길이(P), 즉, 토출구 형성 부재(12)의 두께가 더 크게 형성될 수 있기 때문이다. 압력 챔버(23)의 높이(H)도 높아질 수 있으며, 이는 또한 순환 유동(C)을 생성하기 위해 필요한 압력차가 더 작아질 수 있기 때문에 유리하다.Now, the liquid ejection head having the flow mode B is advantageous in that the crack of the ejection
전술한 관계 수학식과 토출구부(25) 내의 유동이 도 24 내지 도 25d를 참조로 상세히 설명된다. 도 24는 다양한 형상의 액체 토출 헤드의 토출구부 내의 유동을 확인한 결과를 예시하는 그래프이다. 도 24의 도트는 유동 모드 A를 갖는 것으로 결정된 액체 토출 헤드를 나타내고, 가위표는 유동 모드 B를 갖는 것으로 결정된 토출 헤드를 나타낸다. 도 25a 내지 도 25d는 도 24의 각 지점(A 내지 D)에 의해 표시도니 액체 토출 헤드의 순환 유동의 예를 예시하는 도면이다.The above-described relationship equation and the flow in the
도 24의 지점 A로 표시된 액체 토출 헤드는 3 ㎛의 H, 9 ㎛의 P 및 12 ㎛의 W를 갖는다. 수학식 (1)의 좌변인 결정값 J는 1.93이고, 이는 1.7보다 크다. 이 경우, 토출구부(25) 내의 실제 유동은 도 25a에 예시된 바와 같고, 이는 토출구 계면(24)의 중간 부분 부근에서 양의 속도 성분을 갖는 유동 모드 A이다. 도 24의 지점 B로 표시된 액체 토출 헤드는 8 ㎛의 H, 9 ㎛의 P 및 12 ㎛의 W를 갖는다. 결정값 J는 1.39이고, 이는 1.7보다 작다. 이 경우, 토출구부(25) 내의 실제 유동은 도 25b에 예시된 바와 같고, 이는 토출구 계면(24)의 중간 부분 부근에서 음의 속도 성분을 갖는 유동 모드 B이다. 도 24의 지점 C에 대응하는 액체 토출 헤드는 6 ㎛의 H, 6 ㎛의 P 및 12 ㎛의 W를 갖는다. 결정값 J는 2.0이고, 이는 1.7보다 크다. 이 경우, 토출구부(25) 내의 실제 유동은 도 25c에 예시된 바와 같고, 이는 토출구 계면(24)의 중간 부분 부근에서 양의 속도 성분을 갖는 유동 모드 A이다. 도 24의 지점 D로 표시된 액체 토출 헤드는 6 ㎛의 H, 6 ㎛의 P 및 6 ㎛의 W를 갖는다. 결정값 J는 1.0이고, 이는 1.7보다 작다. 이 경우, 토출구부(25) 내의 실제 유동은 도 25d에 예시된 바와 같고, 이는 토출구 계면(24)의 중간 부분 부근에서 음의 속도 성분을 갖는 유동 모드 B이다.The liquid discharge head indicated by point A in FIG. 24 has H of 3 m, P of 9 m and W of 12 m. The determined value J on the left side of Equation (1) is 1.93, which is larger than 1.7. In this case, the actual flow in the
따라서, 유동 모드 A를 나타내는 액체 토출 헤드 및 유동 모드 B를 나타내는 액체 토출 헤드는 경계로서 도 23의 임계치 라인(T)에 의해 구별될 수 있다. 즉, 수학식 (1)의 결정값(J)이 1.7보다 큰 액체 토출 헤드는 유동 모드 A를 실현하고, 순환 유동(C)은 적어도 토출구 계면(24)의 중간 부분 부근에서 양의 성분을 갖는다.Thus, the liquid discharge head representing the flow mode A and the liquid discharge head representing the flow mode B can be distinguished by the threshold line T in FIG. 23 as a boundary. That is, the liquid ejection head in which the determined value J in Equation (1) is larger than 1.7 realizes the flow mode A, and the circulating flow C has a positive component at least near the middle portion of the
H, P 및 W의 조건은 토출구부(25) 내의 순환 유동(C)이 유동 모드 A인지 유동 모드 B인지 여부에 대한 주도적 영향이라는 것을 유의하여야 한다. 예로서, 순환 유동(C)의 유속, 잉크의 점도, 토출구(13)의 폭(유동 방향에 직교하는 방향으로의 길이) 같은 다른 조건의 영향은 H, P 및 W의 조건에 비해 미미하다. 따라서, 순환 유동(C)의 유속과 잉크의 점도는 액체 토출 헤드(잉크젯 기록 장치)의 요구 사양 및 사용 환경 조건에 따라 적절히 설정될 수 있다. 예로서, 0.1 내지 100 mm/s의 압력 챔버(23) 내의 순환 유동(C)의 유속 및 0.01 Pa·s의 점도를 갖는 잉크가 사용될 수 있다. 사용 환경 등의 변화에 기인하여 유동 모드 A를 갖는 액체 토출 헤드에서 토출구로부터의 잉크 증발량이 증가하는 경우, 순환 유동(C)을 적절히 증가시키면 유동 모드 A가 유지될 수 있다. 그러나, 다른 한편, 유동 모드 B를 실현하도록 치수가 설정되어 있는 액체 토출 헤드에서는 순환 유동(C)의 유량을 증가시켜 유동 모드 A를 실현할 수 없다. 유동 모드 A가 실현되는 액체 토출 헤드 중에서, H가 20 ㎛ 이하이고, P가 20 ㎛ 이하이고, W가 30 ㎛ 이하인 액체 토출 헤드가 특히 바람직하며, 그에 의해, 더 높은 해상도의 이미지 형성이 가능해진다.It should be noted that the conditions H, P and W are the main influences on whether the circulating flow C in the
제2 실시예Second embodiment
도 30은 제2 실시예에 따른 액체 토출 헤드를 통해 유동하는 잉크의 유동을 예시하는 도면이다. 본 실시예에 따른 액체 토출 헤드는 도 30에 예시된 바와 같이 토출구부(13b)와 채널(26) 사이의 연통 부분에서 단차형 부분을 갖는다. 토출구(13)로부터 단차형 부분이 형성되는 부분까지의 부분은 토출구부(13b)이고, 토출구부(13b)는 본 실시예에서, 그 자체보다 큰 직경을 갖는 부분(채널의 일부)을 거쳐 채널(26)에 연결된다. 따라서, 본 실시예의 P, W 및 H는 도 30에 예시된 바와 같이 규정된다. 유동 모드 A는 수학식 (3)을 충족하도록 P, W 및 H를 설정함으로써 마찬가지로 이 형상을 갖는 액체 토출 헤드에서 실현될 수 있다. 따라서, 채널로부터 토출구를 향한 다중-단차 구성은 기록 소자(15)로부터 토출구(13)를 향한 방향으로의 유동 저항이 비교적 작아지게 할 수 있다.30 is a diagram illustrating the flow of ink flowing through the liquid ejecting head according to the second embodiment. The liquid discharge head according to the present embodiment has a stepped portion at the communication portion between the
제3 실시예Third embodiment
도 31a 및 도 31b는 특히, 제3 실시예에 따른 액체 토출 헤드의 토출구의 형상의 두 가지 예를 예시하는 도면이다. 도 31a 및 도 31b는 액체 토출 방향으로부터 토출구(13)를 관찰한 평면도(개략도)이다. 본 실시예에 따른 토출구(13)는 대향 위치들로부터 토출구의 중심을 향해 연장하는 돌출부(13d)가 형성되도록 성형된다. 돌출부(13d)는 토출구(13)의 외부 표면으로부터 토출구부(13b)의 내부 부분으로 연속적으로 연장한다. 유동 모드 A는 전술한 수학식 (2)를 충족하도록 H, P 및 W를 설정함으로써 마찬가지로 이들 돌출부를 갖는 배열에서 실현될 수 있다.31A and 31B are diagrams particularly illustrating two examples of the shape of the discharge port of the liquid discharge head according to the third embodiment. 31A and 31B are plan views (schematic diagrams) of observing the
도 31a에 예시된 예의 토출구는 채널(26) 내의 액체의 유동과 교차하는 방향으로 돌출하는 돌출부(13d)를 갖는다. 도 31b에 예시된 예의 토출구는 잉크의 유동을 따른 방향으로 돌출하는 돌출부(13d)를 갖는다. 토출구(13) 내에 이런 돌출부를 형성하는 것은 돌출부(13d) 사이에 형성된 메니스커스가 토출구의 다른 부분의 메니스커스보다 더 쉽게 유지될 수 있게 하며, 그래서, 토출구로부터 연장하는 잉크 액적의 액적 미부가 더 이른 시기에 절단될 수 있다. 따라서, 주 액적과 함게 생성되는 미소 액적인 미스트의 발생이 억제될 수 있다.The discharge port in the example illustrated in FIG. 31A has a
제1 내지 제3 실시예에 공통적인 특징의 설명Description of features common to the first to third embodiments
저하된 잉크의 비유전율의 영향의 설명Explanation of influence of relative dielectric constant of degraded ink
전술한 바와 같이, 토출구부(25) 내의 잉크, 특히, 토출구 계면(24) 부근의 잉크는 유동 모드 A에서 액체 토출 헤드(3) 내의 토출구 계면(24) 부근에 도달하는 양의 속도 성분을 갖는 순환 유동(C)에 의해 압력 챔버(23)로 이동될 수 있다. 따라서, 토출구부(25) 내의 잉크의 정체가 억제될 수 있고, 토출구(13)로부터의 증발에 관련하여 토출구부(25) 내의 잉크의 컬러 물질 농도의 증가가 감소될 수 있다. 그러나, 압력 챔버(23) 내에 순환 유동(C)이 존재하는 경우에도, 점도의 영향으로 인해 토출구(13)의 주연 부근에서 순환 유동(C)이 쉽게 발생할 수 없으며, 그래서, 잉크의 정체를 억제하기가 어렵다.As described above, the ink in the
도 26a 내지 도 26c는 도 26a에서 유동 모드 B를 갖는 액체 토출 헤드(J = 1.3, H = 14 ㎛, P = 11 ㎛, W = 16 ㎛), 도 26b에서 유동 모드 A를 갖는 액체 토출 헤드(J = 2.3, H = 14 ㎛, P = 6 ㎛, W = 18 ㎛), 그리고, 도 26c에서 유동 모드 A를 갖는 액체 토출 헤드(J = 3.5, H = 5 ㎛, P = 5 ㎛, W = 18 ㎛)를 위한 토출구부(25) 내의 잉크 농도를 예시하는 도면이다. 도 26a 내지 도 26c는 순환 유동(C)이 토출구 계면(24)에 도달하기 쉬운 순서이다. 도 26b 및 도 26c로부터 액체 토출 헤드가 유동 모드 A를 갖는 경우에도 농축된 잉크의 정체가 토출구(13)의 주연 부근("농축 영역"으로서 점선으로 둘러싸여진 영역)에서 발생한다는 것을 볼 수 있다. 따라서, 잉크가 많은 양의 고체(예를 들어, 8 중량% 이상)를 갖는 경우에, 토출구(13)의 주연 부근에서 농축된 잉크의 영향을 더 쉽게 받고, 결함 토출이 더 쉽게 발생한다. 잉크 내에 포함된 고체는 안료, 수지, 중합체 등의 유제를 포함한다.26A-26C show a liquid discharge head (J = 1.3, H = 14 μm, P = 11 μm, W = 16 μm) with flow mode B in FIG. 26A, and a liquid discharge head with flow mode A in FIG. 26B (FIGS. J = 2.3, H = 14 μm, P = 6 μm, W = 18 μm), and the liquid discharge head having flow mode A in FIG. 26C (J = 3.5, H = 5 μm, P = 5 μm, W = It is a figure which illustrates the ink density in the
본 발명자는 많은 양의 고체를 갖는 잉크를 사용하는 경우 발생하는 결함 토출을 상쇄하기 위해, 잉크의 비유전율을 감소시키는 것이 잉크의 안료의 후퇴(receding) 현상을 유발하여 토출구의 주연 부근의 잉크의 농축을 억제할 수 있다는 것을 발견하였다. 안료의 후퇴 현상은 잉크의 습기가 토출구로부터 증발된 경우, 토출구 부근의 친수성을 갖는 안료가 더 많은 물이 포함되어 있는 압력 챔버(23)측(기록 소자측)으로 후퇴(이동)하고, 따라서, 토출구 계면 부근의 안료 농도가 감소하는 현상이다. 이점을 도 27a 내지 도 29c를 참조로 설명한다.In order to offset the defect ejection that occurs when using ink having a large amount of solids, the present inventors have found that reducing the relative dielectric constant of the ink causes a phenomenon of receding of the pigment of the ink to It has been found that concentration can be inhibited. The retreat phenomenon of the pigment retreats (moves) to the
도 27a 및 도 27b는 고체의 양이 8 중량% 이상인 잉크와 유동 모드 A(J = 2.3)를 갖는 액체 토출 헤드를 사용하여, 순환 유동(C)이 발생하는 상태에서 토출구부(25) 내의 안료 농도 분포의 수치값 계산(시뮬레이션)의 결과를 예시하는 도면이다. 도 27a는 안료의 후퇴 현상이 실질적으로 발생하지 않는 경우를 예시하고, 도 27b는 안료의 후퇴 현상이 발생하는 상태를 예시한다. 동일한 방식으로, 도 27c 및 도 27d는 고체의 양이 8 중량% 이상인 잉크와 유동 모드 A(J = 2.3)를 갖는 액체 토출 헤드를 사용하여, 순환 유동(C)이 발생하는 상태에서 토출구부(25) 내의 용매 농도 분포의 수치값 계산의 결과를 예시하는 도면이다. 도 27c는 안료의 후퇴 현상이 실질적으로 발생하지 않는 경우를 예시하고, 도 27d는 안료의 후퇴 현상이 발생하는 상태를 예시한다.27A and 27B show the pigment in the
실질적으로 안료의 어떠한 후퇴 현상도 발생하지 않는 경우, 토출구(13)로부터의 잉크의 증발에 기인한 잉크의 농축은 도 27a에 예시된 바와 같이 순환 유동(C)이 발생되는 경우에도 토출구(13)의 주연 부근에서 충분히 억제될 수 없고, 안료의 농축이 발생한다. 결과적으로, 서로간의 안료 입자의 응집 특성이 증가하고, 잉크가 쉽게 농후화되며, 극단적 경우, 잉크가 고화되어 특정량의 시간 동안 토출 작업의 휴지 이후 최초 토출시 결함 토출(예를 들어, 토출 속도의 변화)이 더욱 쉽게 발생한다. 다른 한편, 안료의 후퇴 현상이 발생되는 경우, 안료가 도 27b에 예시된 바와 같이 압력 챔버(23)측으로 후퇴되기 때문에 토출구(13) 부근에 도달하는 순환 유동(C)에 기인하여 토출구(13)의 주연 부근에서 쉽게 정체되지 않는다. 결과적으로, 잉크는 쉽게 농후화되지 않고, 고화가 억제되며, 그래서, 휴지 이후 최초 토출시 결함 토출이 쉽게 발생하지 않는다.In the case where substantially no retreat of the pigment occurs, the concentration of the ink due to the evaporation of the ink from the ejection opening 13 is maintained even when the circulating flow C is generated as illustrated in Fig. 27A. It cannot be sufficiently suppressed in the vicinity of the periphery of, and concentration of the pigment occurs. As a result, the agglomeration properties of the pigment particles with each other increase, the ink is easily thickened, and in extreme cases, the ink is solidified so as to discharge defects at the first discharge after a pause of a discharge operation for a certain amount of time (e.g., a discharge speed Changes more easily). On the other hand, when the retraction phenomenon of the pigment occurs, the
도 27c 및 도 27d에 예시된 바와 같이, 토출구(13)의 주연 부분의 용매의 농축은 안료의 후퇴 현상이 발생하는지 여부에 무관하게 동일한 방식으로 발생한다. 그러나, 잉크의 농후화에 대해 안료 같은 고체의 영향이 일반적으로 더 크고, 그래서, 잉크 농후화가 토출에 영향을 주는 것을 억제하는 견지에서 토출구(13) 부근의 잉크 고체의 정체의 억제는 특히 중요하다.As illustrated in Figs. 27C and 27D, the concentration of the solvent in the peripheral portion of the
도 28은 순환 유동(C)이 형성되고, 토출 동작이 10초 동안 정지되고, 그후, 토출 속도가 토출 계수치에 대해 그려지는 상태에서, 유동 모드 A(J = 2.3)를 갖는 액체 토출 헤드에 서로 다른 비유전율(용매 조성)을 갖는 두 가지 유형의 잉크가 사용되는 경우의 그래프이다. 구체적으로, 수직 축은 휴지 이후 20번째 토출후의 토출 속도의 평균값을 1로 취한 비율이다. 그려진 결과는 잉크 내의 고체(안료, 수지, 중합체 등의 유제를 포함)가 15 중량%이고, 순환 유동(C)의 유속이 10 mm/s(순환 속도)이며, 헤드 온도가 55°C인 경우에 얻어진 것이다. 아래의 두 유형의 용매 조성이 잉크를 위해 사용되었다. 비유전율(εr)의 정의에 대한 상세내용이 후술될 것이다.Fig. 28 shows each other in the liquid ejecting head having the flow mode A (J = 2.3), with the circulating flow C being formed, the ejection operation being stopped for 10 seconds, and then the ejection speed is plotted against the ejection count value. It is a graph when two types of inks having different relative permittivity (solvent composition) are used. Specifically, the vertical axis is a ratio in which the average value of the ejection speeds after the 20th ejection after rest is taken as 1. Results shown are 15% by weight of solids in the ink (including emulsions of pigments, resins, polymers, etc.), flow rate of circulating flow (C) of 10 mm / s (circulation speed), and head temperature of 55 ° C. It is obtained in. The following two types of solvent compositions were used for the inks. Details of the definition of the dielectric constant epsilon r will be described later.
조성 A: 20 중량%의 글리세린(Gly), 큰 비유전율(εr = 45)Composition A: 20 wt% glycerin (Gly), large dielectric constant (ε r = 45)
조성 B: 20 중량%의 트리메틸올프로판(TMP), 작은 비유전율(εr = 30)Composition B: 20 wt% trimethylolpropane (TMP), small relative dielectric constant (ε r = 30)
도 28로부터 비교적 낮은 비유전율을 갖는 조성 B(도 28에서 검은 도트)는 비교적 높은 비유전율을 갖는 조성 A(도 28의 원)에 비해 휴지 이후 최초 토출(그리고, 그후 수회 토출)로부터의 토출 속도의 변화가 비교적 더 작다는 것을 볼 수 있다. 그 이유는 비유전율의 저하가 전술한 안료의 후퇴 현상이 더욱 두드러지게 한다는 것이다. 따라서, 휴지 이후, 최초 토출(그리고, 그후 수회 토출)로부터의 토출 속도의 변화를 감소시키기 위해서는 더 낮은 비유전율이 바람직하다.Composition B (black dots in FIG. 28) having a relatively low relative dielectric constant from FIG. 28 shows a discharge rate from the first discharge after rest (and then several discharges) compared to composition A (circle in FIG. 28) having a relatively high relative dielectric constant. It can be seen that the change in is relatively smaller. The reason is that the lowering of the dielectric constant makes the aforementioned phenomenon of retraction of the pigment more pronounced. Thus, after rest, a lower relative dielectric constant is desirable in order to reduce the change in the discharge rate from the initial discharge (and then several discharges thereafter).
도 29a 내지 도 29c는 서로 다른 비유전율(용매 조성)을 각각 갖는 세 개의 유형의 잉크의 토출 속도가 그려져 있는 그래프이다. 구체적으로, 이들은 순환 유동(C)이 형성되고, 토출 작업이 10초 동안 정지되고, 그후, 토출 속도(휴지 이후 20번째 토출 후의 토출 속도의 평균값이 1로서 취해지는 비율)이 토출 계수치에 대하여 그려지는 상태에서, 유동 모드 A(J = 3.5)를 갖는 액체 토출 헤드에 이들 잉크가 사용되는 경우의 그래프이다. 그려진 결과는 잉크 내의 고체(안료, 중합체 등)가 12 중량%이고, 순환 유동(C)의 유속이 10 mm/s 및 30 mm/s(순환 속도)이며, 헤드 온도가 55°C인 경우에 얻어진 것이다. 잉크의 용매 조성은 표에 나타난 바와 같다. 도 29a는 조성 1의 토출 속도를 도시하고, 도 29b는 조성 2의 토출 속도를 도시하며, 도 29c는 조성 C의 토출 속도를 도시한다.29A to 29C are graphs showing the ejection rates of three types of inks each having different relative dielectric constants (solvent compositions). Specifically, they are formed with a circulating flow C, the ejection operation is stopped for 10 seconds, and then the ejection rate (the rate at which the average value of the ejection rate after the 20th ejection is taken as 1) is drawn with respect to the ejection count value. Is a graph when these inks are used in the liquid ejecting head having the flow mode A (J = 3.5). The results shown are 12% by weight of solids (pigments, polymers, etc.) in the ink, circulating flow (C) with flow rates of 10 mm / s and 30 mm / s (circulation speed) and head temperature of 55 ° C. Obtained. The solvent composition of the ink is as shown in the table. 29A shows the discharge rate of
프로판Trimethylol
도 29a 내지 도 29c는 유동 모드 A(J = 3.5)를 갖는 도 26c의 액체 토출 헤드를 사용하여 얻어졌고, 순환 유동(C)이 유동 모드 A(J = 2.3)를 갖는 도 26b의 액체 토출 헤드에 비해 더 쉽게 토출구 계면(24)에 도달한다는 것을 알 수 있다. 그러나, 잉크가 높은 고체 농도(12 중량%)를 갖는 경우에, 도 29a에 예시된 바와 같이 순환 유속이 높은 경우(30 mm/s)에도 비교적 높은 비유전율을 갖는 조성 1에서 휴지 이후 최초 토출시의 토출 속도의 변화가 크다. 조성 1보다 낮은 비유전율을 갖는 조성 2는 도 29b에 예시된 바와 같이 순환 유속이 높은(30 mm/s) 경우에 토출 속도의 변화가 전체적으로 작기 때문에 바람직하다. 다른 한편, 매우 더 낮은 비유전율을 갖는 조성 3은 도 29c에 예시된 바와 같이 순환 유속이 낮은 경우(10 mm/s)에도 휴지 이후 최초 토출로부터의 토출 속도의 변화가 작기 때문에 매우 더 바람직하다. 따라서, 비유전율(εr)에 대하여 εr ≤ 40.7이 바람직하고, εr ≤ 33.8이 더욱 바람직하다. 또한, 도 28로부터 εr ≤ 30.0이 더 더욱 바람직하다는 것을 알 수 있다. 잉크 고체의 농도가 높은 경우, 점도는 증가하는 경향이 있고, 그래서, 순환 유동(C)의 유속을 증가시키기 위해 잉크 유동을 유발하기 위해 필요한 차압이 증가될 필요가 있다. 그러나, 이러한 차압의 증가는 토출구(13)에 인가되는 부압을 증가시키고, 이는 토출 특성에 부정적 영향을 갖는다. 순환 유동(C)의 유속은 이러한 견지에서 더 낮은 것이 바람직하지만, 다른 한편, 순환 유동(C)의 유속이 느릴수록 토출구부(25) 내에 잉크의 고체가 정체하기 더 쉬워지며, 결함 토출이 더 쉽게 발생한다. 그러나, 휴지 이후 최초 토출의 토출 속도의 변화는 유동 모드 A에서 결정값(J)을 증가시킴으로써, 그리고, 또한, 안료의 후퇴 현상을 유발하도록 잉크의 비유전율을 저하시킴으로써, 더 낮은 순환 속도의 경우에도 더 낮은 수준으로 억제될 수 있다.29A-29C were obtained using the liquid discharge head of FIG. 26C with flow mode A (J = 3.5), and the liquid discharge head of FIG. 26B with circulating flow C having flow mode A (J = 2.3). It can be seen that it reaches the
저하된 잉크의 비유전율의 영향의 설명Explanation of influence of relative dielectric constant of degraded ink
잉크의 비유전율(εr)은 이하의 수학식에 의해 규정되며, 소수 부분을 사사오입한 정수값으로서 본 명세서에서 사용된다.The relative dielectric constant epsilon r of the ink is defined by the following equation, and is used herein as an integer value rounded off a fractional part.
(5) (5)
전술한 수학식 (5)에서, n은 수용성 유기 용매의 유형을 나타내고, εn은 n으로 표현된 수용성 유기 용매의 비유전율을 나타내고, rn은 총 잉크 질량에 대하여 n으로 표현된 수용성 유기 용매의 함량을 나타내고, 물을 배제한 물리적 특성값이다. 이 경우 순환 유동(C)에 의해 농축되는 영역은 증발에 기인하여 적은 물을 갖는 것으로 고려할 수 있고, 그래서, 물이 배제된 수용성 유기 용매가 농축 영역의 액체의 물리적 특성값으로서 사용된다.In the above formula (5), n represents the type of water-soluble organic solvent, ε n represents the relative dielectric constant of the water-soluble organic solvent represented by n, and r n is a water-soluble organic solvent represented by n with respect to the total ink mass. It is the physical characteristic value excluding water. In this case, the region concentrated by the circulating flow C can be considered to have a small amount of water due to evaporation, so that a water-soluble organic solvent excluding water is used as the physical property value of the liquid in the concentrated region.
전술한 수학식 (5)로 규정된 비유전율(εn)은 잉크 내의 수용성 유기 용매로 구성되는 수성 매체" 전체의 비유전율을 나타내고, 구체적으로, 다음과 같이 계산된 값이다. 이 값은 각 성분에 대하여 이 성분의 잉크 내의 함량(질량% 단위로 잉크의 총 질량에 대한 함량)으로 수용성 유기 용매에 고유한 비유전율(무차원 수)을 승산하여 얻어진 값들을 합산하고, 그 전체를 수용성 유기 용매의 전체 함량으로 나눔으로써 얻어진다. 비유전율은 일반적 유전율 측정기에 의해 측정될 수 있다. 잉크내의 물의 함량은 칼 피셔 적정 등에 의해 발견될 수 있고, 수용성 유기 용매의 함량은 가스 크로마토그래피(GC/MS) 또는 고성능 액체 크로마토그래피(LC/MS) 등에 의해 발견될 수 있다.The relative dielectric constant ε n defined by the above equation (5) represents the relative dielectric constant of the entire "aqueous medium" composed of a water-soluble organic solvent in the ink, and is specifically a value calculated as follows. The values obtained by multiplying the relative dielectric constant (dimensionless number) inherent to the water-soluble organic solvent by the content in the ink of this component (content of the total mass of the ink in mass%) with respect to the component are added together, and the whole is water-soluble organic. The relative dielectric constant can be measured by a general permittivity meter, the water content in the ink can be found by Karl Fischer titration, etc., and the content of water-soluble organic solvent is determined by gas chromatography (GC / MS) or high performance liquid chromatography (LC / MS) or the like.
본 개시내용에서 사용되는 잉크는 필요에 따라 다양한 유형의 첨가물을 포함할 수 있다. 이런 첨가물의 예는 계면활성제, pH 조절제, 소포제, 방청제, 보존제, 항산화제, 환원 억제제, 증발 촉진제, 킬레이트화제 등을 포함한다. 잉크 내의 이런 첨가물의 함량은 매우 작고, 따라서, 비유전율 계산시 반드시 고려할 필요가 없다.Inks used in the present disclosure may include various types of additives as needed. Examples of such additives include surfactants, pH adjusters, antifoams, rust inhibitors, preservatives, antioxidants, reduction inhibitors, evaporation promoters, chelating agents and the like. The content of these additives in the ink is very small and, therefore, does not necessarily have to be taken into account in the calculation of the dielectric constant.
압력 챔버 내의 순환 유동의 존재/부재와 잉크의 비유전율 저하 사이의 관계에 대한 설명Explanation of the relationship between the presence / absence of circulating flow in the pressure chamber and the lowering of the dielectric constant of the ink
압력 챔버(23) 내에 어떠한 순환 유동(C)도 형성되지 않는 구성에서도, 비유전율을 감소시키기 위해 잉크 용매 조성으로서 빈매체(poor medium)가 사용될 수 있다. 그러나, 안료 등 같은 고체가 더 많은 잉크의 경우에, 잉크의 비유전율은, 어떠한 순환 유동(C)도 압력 챔버(23) 내에 생성되지 않는 구성에서 다음의 두 가지 손해 때문에 더 낮아지기가 어렵다.Even in a configuration in which no circulating flow C is formed in the
어떠한 순환 유동(C)도 생성되지 않는 구성에서, 소정 시간 동안 토출 동작이 정지될 때 안료가 농축되며, 그래서, 휴지 이후 최초 착지 도트에 관하여 광학 밀도(OD)가 높아지는 경향이 있다. 그러나, 잉크의 비유전율이 낮아지는 경우, 안료의 후퇴 현상이 발생하고, 그래서, 휴지 이후 최초 착지 도트의 OD가 대신 낮아지게 된다. 이것이 첫 번째 손해이다.In a configuration in which no circulating flow C is produced, the pigment is concentrated when the ejection operation is stopped for a predetermined time, so that the optical density OD tends to be high with respect to the first landing dot after rest. However, when the relative dielectric constant of the ink is lowered, the phenomenon of retreat of the pigment occurs, so that the OD of the first landing dot after rest becomes lower instead. This is the first loss.
또한, 순환 유동(C)이 생성되지 않은 구성에서, 토출구(13)로부터 잉크 증발로 인한 고화를 해결하기 위한 한가지 조치로서 양호한 습기-보유 특정을 갖는 글리세린 같은 높은 비유전율을 갖는 양매체(good medium)를 사용함으로써 안료 농축에 기인한 고화를 억제하도록 하는 방법이 있다. 또한, 안료의 후퇴 현상을 유발하기 위해 낮은 비유전율을 갖는 빈매체를 사용하여 안료 농축이 발생하기 어렵게 하고, 그에 의해 고화를 억제하는 방법이 있다. 그러나, 안료의 후퇴 현상의 발생을 과도하게 촉진하면, 즉, 비유전율 저하를 과도하게 촉진하면, 압력 챔버(23) 내에서의 후퇴된 안료의 고화를 초래한다. 이것이 비유전율을 현저히 감소시키기 어렵게 한다. 이것이 두 번째 손해이다.In addition, in a configuration in which no circulating flow C is generated, a good medium having a high relative dielectric constant such as glycerin having a good moisture-holding characteristic as one measure to solve the solidification due to ink evaporation from the discharge port 13 ), There is a method to suppress the solidification due to pigment concentration. In addition, there is a method in which pigment concentration is less likely to occur using an empty medium having a low relative dielectric constant in order to cause the pigment retreat, thereby suppressing solidification. However, excessively accelerating the occurrence of the pigment retreat phenomenon, i.e., excessively promoting the lowering of the dielectric constant, leads to solidification of the pigment that has been retracted in the
이들 두 가지 손해는 압력 챔버(23) 내에 순환 유동(C)을 생성함으로써 회피될 수 있고, 유동 모드 A에서 결정값(J)을 더 커지게 하는 것이 이에 추가될 수 있다. 즉, 순환 유동(C)이 생성되는 상태에서, 특히, 잉크가 유동 모드 A로서 토출구부(25)를 통해 유동하는 상태에서, 안료의 후퇴 현상이 발생하는지 여부에 무관하게 정지 이후 최초 착지 도트의 OD는 쉽게 변하지 않는다. 따라서, 더 낮은 비유전율을 갖는 잉크가 사용될 수 있고, 토출구(13)의 주연 부근의 잉크의 정체가 억제될 수 있다. 토출구부(25)와 압력 챔버(23) 내의 고화도 안료의 후퇴 현상이 발생하는지 여부에 무관하게 쉽게 발생하지 않고, 더 낮은 비유전율을 갖는 잉크가 사용될 수 있다. 따라서, 잉크의 비유전율의 저하는 압력 챔버(23) 내에 순환 유동(C)이 발생되는 구성에서 특히 유효하다. 본 개시내용은 특히 유동 모드 A에 적용될 수 있지만, 또한, 순환 유동(C)이 발생되는 경우 유동 모드 B에도 적용될 수 있다.These two damages can be avoided by creating a circulating flow C in the
따라서, 본 개시내용에 따라, 고해상도 및 고품질 화상 형성이 가능한 액체 토출 장치 및 액체 토출 헤드가 제공될 수 있다.Thus, according to the present disclosure, a liquid ejecting apparatus and a liquid ejecting head capable of forming high resolution and high quality images can be provided.
예시적 실시예를 참조로 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 개시된 예시적 실시예에 한정되지 않음을 이해하여야 한다. 이하의 청구범위의 범주는 모든 이런 변형과 균등 구조 및 기능을 포함하도록 가장 넓은 해석에 준한다.While the invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. The scope of the following claims is to be accorded the broadest interpretation so as to encompass all such modifications and equivalent structures and functions.
Claims (17)
기록 소자 기판을 갖는 액체 토출 헤드로서,
상기 기록 소자 기판은,
액체를 토출하도록 구성된 토출구와,
액체를 토출하는데 사용되는 에너지를 생성하도록 구성되는 기록 소자를 내부에 구비한 압력 챔버와,
상기 압력 챔버에 액체를 공급하도록 구성된 액체 공급 채널, 및
상기 압력 챔버로부터 액체를 회수하도록 구성된 액체 회수 채널
을 포함하는, 액체 토출 헤드와,
액체가 상기 액체 공급 채널, 상기 압력 챔버 및 상기 액체 회수 채널을 이 순서로 유동하게 하도록 구성된 유동 유닛을 포함하고,
상기 유동 유닛에 의해 상기 압력 챔버를 통해 유동하게 되는 액체의 비유전율(εr)은 εr ≤ 40.7의 관계를 충족하는, 액체 토출 장치.Liquid discharge device,
A liquid discharge head having a recording element substrate,
The recording element substrate,
A discharge port configured to discharge the liquid,
A pressure chamber provided therein with a recording element configured to generate energy used to discharge the liquid;
A liquid supply channel configured to supply liquid to the pressure chamber, and
Liquid recovery channel configured to recover liquid from the pressure chamber
And comprising a liquid discharge head,
A flow unit configured to cause liquid to flow in the liquid supply channel, the pressure chamber and the liquid recovery channel in this order,
And a relative dielectric constant (ε r ) of the liquid flowing through the pressure chamber by the flow unit satisfies a relationship of ε r ≤ 40.7.
상기 압력 챔버를 통해 유동하게 되는 액체의 비유전율(εr)은 εr ≤ 33.8의 관계를 충족하는, 액체 토출 장치.The method of claim 1,
And a relative dielectric constant (ε r ) of the liquid flowing through the pressure chamber satisfies a relationship of ε r ≤ 33.8.
상기 압력 챔버를 통해 유동하게 되는 액체의 비유전율(εr)은 εr ≤ 30.0의 관계를 충족하는, 액체 토출 장치.The method of claim 2,
And a relative dielectric constant (ε r ) of the liquid flowing through the pressure chamber satisfies a relationship of ε r ≤ 30.0.
상기 압력 챔버와 상기 토출구 사이에 연통하여 토출구부가 형성되고,
상기 토출구부와의 연통 부분에 대한 액체의 유동 방향으로의 상류측의 상기 압력 챔버의 높이(H), 액체의 토출 방향으로의 상기 토출구부의 길이(P), 및 상기 토출구부에서 액체의 유동 방향으로의 길이(W)는 H-0.34 × P-0.66 × W > 1.7의 관계를 충족하는, 액체 토출 장치.The method according to any one of claims 1 to 3,
A discharge port portion is formed in communication between the pressure chamber and the discharge port,
The height H of the pressure chamber on the upstream side in the flow direction of the liquid with respect to the communication portion with the discharge port, the length P of the discharge port in the discharge direction of the liquid, and the flow direction of the liquid in the discharge port. Length W to satisfy the relationship of H -0.34 x P -0.66 x W> 1.7.
상기 높이(H)는 20 ㎛ 이하이고, 상기 길이(P)는 20 ㎛ 이하이고, 상기 길이(W)는 30 ㎛ 이하인, 액체 토출 장치.The method of claim 4, wherein
The height (H) is 20 m or less, the length (P) is 20 m or less, and the length (W) is 30 m or less.
상기 압력 챔버를 통해 유동하는 액체의 유속은 0.1 내지 100 mm/s인, 액체 토출 장치.The method according to any one of claims 1 to 3,
And a flow rate of the liquid flowing through the pressure chamber is 0.1 to 100 mm / s.
액체의 고체 성분은 8 중량% 이상인, 액체 토출 장치.The method according to any one of claims 1 to 3,
And the solid component of the liquid is at least 8% by weight.
액체를 토출하도록 구성된 토출구와,
액체를 토출하는데 사용되는 에너지를 생성하도록 구성된 기록 소자와,
상기 기록 소자를 내부에 구비한 압력 챔버와,
상기 압력 챔버에 액체를 공급하도록 구성된 액체 공급 채널; 및
상기 압력 챔버로부터 액체를 회수하도록 구성된 액체 회수 채널을 포함하고,
비유전율(εr)이 εr ≤ 40.7의 관계를 충족하는 액체가 상기 액체 공급 채널, 상기 압력 챔버 및 상기 액체 회수 채널을 이 순서로 통과해 순환하는, 액체 토출 헤드.Liquid discharge head,
A discharge port configured to discharge the liquid,
A recording element configured to generate energy used to discharge the liquid,
A pressure chamber having the recording element therein;
A liquid supply channel configured to supply a liquid to the pressure chamber; And
A liquid recovery channel configured to recover liquid from the pressure chamber,
A liquid discharge head in which a liquid having a relative dielectric constant (ε r ) satisfying a relationship of ε r ≤ 40.7 circulates through the liquid supply channel, the pressure chamber, and the liquid recovery channel in this order.
액체의 비유전율(εr)은 εr ≤ 33.8의 관계를 충족하는, 액체 토출 헤드.The method of claim 8,
And the relative dielectric constant ε r of the liquid satisfies the relationship ε r ≤ 33.8.
상기 압력 챔버와 상기 토출구 사이에 연통하여 토출구부가 형성되고,
상기 토출구부와의 연통 부분에 대한 액체의 유동 방향으로의 상류측의 상기 압력 챔버의 높이(H), 액체의 토출 방향으로의 상기 토출구부의 길이(P), 및 상기 토출구부에서 액체의 유동 방향으로의 길이(W)는 H-0.34 × P-0.66 × W > 1.7의 관계를 충족하는, 액체 토출 헤드.The method according to claim 8 or 9,
A discharge port portion is formed in communication between the pressure chamber and the discharge port,
The height H of the pressure chamber upstream in the flow direction of the liquid with respect to the communication portion with the discharge port, the length P of the discharge port in the discharge direction of the liquid, and the flow direction of the liquid in the discharge port. Length W to satisfy the relationship of H -0.34 x P -0.66 x W> 1.7.
상기 높이(H)는 20 ㎛ 이하이고, 상기 길이(P)는 20 ㎛ 이하이고, 상기 길이(W)는 30 ㎛ 이하인, 액체 토출 헤드.The method of claim 10,
The height H is 20 m or less, the length P is 20 m or less, and the length W is 30 m or less.
상기 압력 챔버를 통해 유동하는 액체의 유속은 0.1 내지 100 mm/s인, 액체 토출 헤드.The method according to claim 8 or 9,
And a flow rate of the liquid flowing through the pressure chamber is 0.1 to 100 mm / s.
액체의 고체 성분은 8 중량% 이상인, 액체 토출 헤드.The method according to claim 8 or 9,
Wherein the solid component of the liquid is at least 8% by weight.
기록 소자를 갖는 복수의 기록 소자 기판; 및
상기 복수의 기록 소자 기판을 지지하고, 또한, 상기 복수의 기록 소자 기판에 액체를 공급하는 채널 부재를 더 포함하고,
상기 액체 토출 헤드는 페이지-와이드 액체 토출 헤드인, 액체 토출 헤드.The method according to claim 8 or 9,
A plurality of recording element substrates having recording elements; And
A channel member for supporting the plurality of recording element substrates and for supplying liquid to the plurality of recording element substrates,
And the liquid discharge head is a page-wide liquid discharge head.
상기 채널 부재는,
상기 복수의 기록 소자 기판이 배열되는 배열 방향으로 연장하면서 상기 복수의 기록 소자 기판에 액체를 공급하도록 구성된 공통 공급 채널, 및
상기 배열 방향으로 연장하면서 상기 복수의 기록 소자 기판으로부터 액체를 회수하도록 구성된 공통 회수 채널을 포함하는, 액체 토출 헤드.The method of claim 14,
The channel member,
A common supply channel configured to supply liquid to the plurality of recording element substrates while extending in an array direction in which the plurality of recording element substrates are arranged;
And a common recovery channel configured to recover liquid from the plurality of recording element substrates while extending in the array direction.
상기 복수의 기록 소자 기판이 직선으로 배열되는, 액체 토출 헤드.The method of claim 14,
And a plurality of recording element substrates arranged in a straight line.
상기 압력 챔버 내의 액체는 상기 압력 챔버의 내측과 상기 압력 챔버의 외측 사이에서 순환되는, 액체 토출 헤드.The method according to claim 8 or 9,
Liquid in the pressure chamber is circulated between the inside of the pressure chamber and the outside of the pressure chamber.
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