JP6964975B2 - Liquid discharge head and liquid discharge device - Google Patents

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本発明は、インク等の液体を吐出口から吐出可能な液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置に関するものである。 The present invention relates to a liquid discharge head and a liquid discharge device capable of discharging a liquid such as ink from a discharge port.

インク等の液体を吐出して記録を行うインクジェット分野において、近年、記録用途が多岐に渡ってきており、高精細かつ高品位な記録の要求がさらに高まっている。記録の高精細化に対しては、複数の吐出口を高密度に配置することによって記録の解像度を上げる方法が知られている。また、さらなる高品位記録を実現するために、液滴の吐出速度の低下や色材濃度の変調の原因となる吐出口からの水分蒸発などによるインクの増粘を抑制することが必要となっている。 In the inkjet field where liquids such as ink are ejected for recording, recording applications have been diversified in recent years, and the demand for high-definition and high-quality recording is further increasing. For high-definition recording, a method of increasing the resolution of recording by arranging a plurality of discharge ports at high density is known. Further, in order to realize higher quality recording, it is necessary to suppress thickening of ink due to evaporation of water from the ejection port, which causes a decrease in the ejection speed of droplets and a modulation of the color material concentration. There is.

吐出口からの水分蒸発などによるインクの増粘を抑制する方法として、吐出口が配置されている圧力室のインクを強制的に流れさせることにより、圧力室内に滞留している増粘したインクを流出させる方法が知られている。しかしながら、各圧力室に流れるインクの循環流量のばらつきが大きくなったり、各圧力室の圧力のばらつきが大きくなったりすると、吐出口間で吐出特性や色材濃度の差異が大きくなってしまうという課題があった。この課題に対して、特許文献1には、圧力室の流路抵抗を、圧力室にインクを供給するための流路の流路抵抗および圧力室からインクを流出するための流路の流路抵抗の1/100以下に保つ方法が記載されている。 As a method of suppressing thickening of ink due to evaporation of water from the ejection port, the thickened ink staying in the pressure chamber is removed by forcibly flowing the ink in the pressure chamber where the ejection port is arranged. The method of spilling is known. However, if the variation in the circulation flow rate of the ink flowing in each pressure chamber becomes large or the variation in the pressure in each pressure chamber becomes large, there is a problem that the difference in ejection characteristics and colorant concentration between the ejection ports becomes large. was there. In response to this problem, Patent Document 1 describes the flow path resistance of the pressure chamber, the flow path resistance of the flow path for supplying ink to the pressure chamber, and the flow path of the flow path for discharging ink from the pressure chamber. A method of keeping the resistance at 1/100 or less is described.

特開2009−179049号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-179049

しかしながら、複数の吐出口を高密度に配置するために、吐出口列を構成する吐出口の数を増加させたり、吐出口列同士の間隔を狭くしたりすると、特許文献1の方法では課題がある点を見出した。つまり、各圧力室に流れるインクの循環流量のばらつきや、各圧力室の圧力のばらつきを抑制することが困難になる場合があるということが分かった。吐出口列を構成する吐出口の数が増えると、吐出口列の列方向(吐出口の配列方向)における吐出口の分布が広くなる。そのため、吐出口列の列方向に並ぶ複数の圧力室間において、各圧力室に流れるインクの循環流量のばらつきや各圧力室の圧力のばらつきが生じ易くなる。また、複数の吐出口列を高密度に配置すると、隣接する流路との関係で、吐出口列の列方向に延在する流路の幅(複数の吐出口列が並ぶ方向の長さ)を大きくすることは困難となる。そのため、圧力損失の影響が大きくなり、吐出口列の列方向に並ぶ複数の圧力室間において、各圧力室に流れるインクの循環流量のばらつきや各圧力室の圧力のばらつきが生じてしまうことがある。 However, in order to arrange a plurality of discharge ports at high density, if the number of discharge ports constituting the discharge port rows is increased or the distance between the discharge port rows is narrowed, there is a problem in the method of Patent Document 1. I found a certain point. That is, it has been found that it may be difficult to suppress the variation in the circulation flow rate of the ink flowing in each pressure chamber and the variation in the pressure in each pressure chamber. As the number of discharge ports forming the discharge port row increases, the distribution of discharge ports in the row direction of the discharge port row (the direction in which the discharge ports are arranged) becomes wider. Therefore, variations in the circulation flow rate of ink flowing in each pressure chamber and variations in pressure in each pressure chamber are likely to occur among a plurality of pressure chambers arranged in the row direction of the discharge port row. Further, when a plurality of discharge port rows are arranged at high density, the width of the flow path extending in the row direction of the discharge port rows (the length in the direction in which the plurality of discharge port rows are lined up) in relation to the adjacent flow paths. It becomes difficult to increase. Therefore, the influence of the pressure loss becomes large, and the circulation flow rate of the ink flowing in each pressure chamber and the pressure of each pressure chamber may vary among a plurality of pressure chambers arranged in the row direction of the discharge port row. be.

そこで、本発明は上記課題に鑑み、複数の吐出口が高密度に配置された液体吐出ヘッドの流路に流れる液体の循環流量のばらつきや圧力のばらつきを抑制することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, it is an object of the present invention to suppress variations in the circulation flow rate and pressure of the liquid flowing in the flow path of the liquid discharge head in which a plurality of discharge ports are arranged at high density.

本発明の液体吐出ヘッドは、液体を吐出する複数の吐出口が第1の方向に配列される吐出口列と、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生する記録素子が配される圧力室と、前記圧力室に連通する流路と、前記記録素子が配される面に対して交差する第2の方向に延在し前記流路に液体を供給するための複数の供給口が、前記第1の方向に沿って配列される供給口列と、前記第2の方向に延在し前記流路内の液体を回収するための複数の回収口が、前記第1の方向に沿って配列される回収口列と、前記第1の方向に延在し前記供給口列に液体を供給する第1共通供給流路と、前記第1の方向に延在し前記回収口列から液体を回収する第1共通回収流路と、前記第2の方向に延在し前記第1共通供給流路に液体を供給する供給側第1連通口と、前記第2の方向に延在し前記第1共通回収流路から液体を回収する回収側第1連通口と、を備え、前記供給側第1連通口および前記回収側第1連通口の少なくとも一方を複数備える。 In the liquid discharge head of the present invention, a pressure at which a row of discharge ports in which a plurality of discharge ports for discharging liquid are arranged in the first direction and a recording element for generating energy used for discharging the liquid are arranged. A chamber, a flow path communicating with the pressure chamber, and a plurality of supply ports extending in a second direction intersecting the surface on which the recording element is arranged to supply a liquid to the flow path are provided. A row of supply ports arranged along the first direction and a plurality of collection ports extending in the second direction for collecting the liquid in the flow path are provided along the first direction. A collection port row to be arranged, a first common supply flow path extending in the first direction to supply liquid to the supply port row, and a liquid extending from the collection port row extending in the first direction. The first common recovery flow path to be collected, the first communication port on the supply side extending in the second direction and supplying the liquid to the first common supply flow path, and the first communication channel extending in the second direction. (1) A collection-side first communication port for collecting liquid from a common recovery flow path is provided, and at least one of the supply-side first communication port and the recovery-side first communication port is provided.

本発明によれば、液体吐出ヘッド内を流れる液体の循環流量のばらつきや圧力のばらつきを抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress variations in the circulating flow rate and pressure of the liquid flowing in the liquid discharge head.

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。It is a figure which showed the schematic structure of the liquid discharge device which discharges a 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。It is a schematic diagram which shows the 1st circulation form of the circulation path applied to a 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。It is a schematic diagram which shows the 2nd circulation form of the circulation path applied to a 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。It is the schematic which showed the difference of the inflow amount of ink to a liquid ejection head. 液体吐出ヘッドを示した斜視図である。It is a perspective view which showed the liquid discharge 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。It is an exploded perspective view which showed each component or unit which constitutes a liquid discharge 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。It is a figure which showed the front surface and the back surface of each flow path member of the 1st to 3rd 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. 7 is a perspective view shown from the surface on which the discharge module of the α portion of FIG. 7A is mounted. 図8のIX−IXにおける断面を示した図である。It is a figure which showed the cross section in IX-IX of 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。It is a perspective view and the exploded view which showed one discharge module. 記録素子基板を示した図である。It is a figure which showed the recording element substrate. 記録素子基板および蓋部材の断面を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 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。It is a top view which shows the adjacent part of the recording element substrate partially enlarged. 液体吐出ヘッドを示した斜視図である。It is a perspective view which showed the liquid discharge head. 液体吐出ヘッドを示した斜視分解図である。It is a perspective exploded view which showed the liquid discharge head. 第1流路部材を示した図である。It is a figure which showed the 1st flow path 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。It is a perspective view which showed the connection relationship of the liquid 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。It is a figure which showed the cross section in XVIII-XVIII of 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。It is a perspective view and the exploded view which showed one discharge module. 記録素子基板を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 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。It is a figure which showed the inkjet recording apparatus which discharges a liquid and records. 本発明の第1の実施形態における液体吐出ヘッドの要部の分解図である。It is an exploded view of the main part of the liquid discharge head in the 1st Embodiment of this invention. 第1の実施形態における液体吐出ヘッドの一部を切り出した分解図である。It is an exploded view which cut out a part of the liquid discharge head in 1st Embodiment. 第1の実施形態における液体吐出ヘッドの一部を切り出した断面図である。It is sectional drawing which cut out a part of the liquid discharge head in 1st Embodiment. 第1の実施形態における液体吐出ヘッドの一部を切り出した等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram which cut out a part of the liquid discharge head in 1st Embodiment. 第1の実施形態における液体吐出ヘッドの一部を切り出した等価回路図および流路内の圧力分布を説明する図である。It is the equivalent circuit diagram which cut out a part of the liquid discharge head in 1st Embodiment, and is the figure explaining the pressure distribution in a flow path. 第1の実施形態における記録素子基板の上面図である。It is a top view of the recording element substrate in 1st Embodiment. 第1の実施形態における液体吐出ヘッドの一部の上面透過図である。It is a top surface transmission view of a part of the liquid discharge head in the first embodiment. 本発明の第2の実施形態における液体吐出ヘッドの要部の分解図である。It is an exploded view of the main part of the liquid discharge head in the 2nd Embodiment of this invention. 第2の実施形態における記録素子基板の上面図である。It is a top view of the recording element substrate in the 2nd Embodiment. 第2の実施形態における液体吐出ヘッドの一部の上面透過図である。It is a top surface transmission view of a part of the liquid discharge head in the second embodiment. 第2の実施形態における循環流量のばらつきを説明する図である。It is a figure explaining the variation of the circulation flow rate in the 2nd Embodiment. 本発明の第3の実施形態における液体吐出ヘッドの要部の分解図である。It is an exploded view of the main part of the liquid discharge head in the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態における液体吐出ヘッドの要部の分解図である。It is an exploded view of the main part of the liquid discharge head in 4th Embodiment of this invention. 本発明を適用可能な液体吐出ヘッドの全体図である。It is an overall view of the liquid discharge head to which this invention is applied. 本発明のインク供給系の1例を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining one example of the ink supply system of this invention. インク循環流の流量のばらつきの影響を説明する図である。It is a figure explaining the influence of the variation of the flow rate of the ink circulation flow. 本発明の液体吐出ヘッドの作製工程の1例を示す図である。It is a figure which shows an example of the manufacturing process of the liquid discharge head of this invention. 第2の実施形態における記録素子基板の温度分布を説明する図である。It is a figure explaining the temperature distribution of the recording element substrate in 2nd Embodiment. 適用例1における液体吐出装置の概略説明図である。It is the schematic explanatory drawing of the liquid discharge device in application example 1. FIG. 第3循環形態を説明する図である。It is a figure explaining the 3rd circulation form. 適用例1における液体吐出ヘッドを説明する図である。It is a figure explaining the liquid discharge head in application example 1. FIG. 適用例1における液体吐出ヘッドを説明する図である。It is a figure explaining the liquid discharge head in application example 1. FIG. 適用例1における液体吐出ヘッドを説明する図である。It is a figure explaining the liquid discharge head in application example 1. FIG. 適用例3における液体吐出装置の概略説明図である。It is the schematic explanatory drawing of the liquid discharge device in application example 3. 第4循環形態を説明する図である。It is a figure explaining the 4th circulation form. 適用例3における液体吐出ヘッドを説明する図である。It is a figure explaining the liquid discharge head in application example 3. 適用例3における液体吐出ヘッドを説明する図である。It is a figure explaining the liquid discharge head in application example 3.

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および液体吐出装置について説明する。 Hereinafter, the liquid discharge head and the liquid discharge device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

なお、本発明の液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置は、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサなどの装置、さらには各種処理装置と複合的に組み合わされた産業記録装置に適用可能である。本発明の液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置は、例えば、バイオチップ作製や電子回路印刷などの用途にも用いることができる。 The liquid discharge head and the liquid discharge device of the present invention may be used in devices such as printers, copiers, facsimiles having a communication system, word processors having a printer unit, and industrial recording devices combined with various processing devices. Applicable. The liquid discharge head and liquid discharge device of the present invention can also be used, for example, in applications such as biochip fabrication and electronic circuit printing.

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。 Further, since each application example and each embodiment described below are appropriate specific examples of the present invention, various technically preferable restrictions are attached. However, the present embodiment is not limited to the embodiment of the present specification and other specific methods as long as it is in line with the idea of the present invention.

以下に、本発明を適用可能な各適用例について説明する。 Hereinafter, each application example to which the present invention can be applied will be described.

(適用例1)
(インクジェット記録装置の説明)
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インクジェット記録装置(以下、記録装置とも称す)1000の概略構成を示した図である。記録装置1000は、記録媒体2を搬送する搬送部1と、記録媒体2の搬送方向と略直交して配置されるライン型(ページワイド型)の液体吐出ヘッド3とを備え、複数の記録媒体2を連続もしくは間欠に搬送しながら1パスで連続記録を行うライン型記録装置である。液体吐出ヘッド3は循環経路内の圧力(負圧)を制御する負圧制御ユニット230と、負圧制御ユニット230と流体連通した液体供給ユニット220と、液体供給ユニット220へのインクの供給および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へ供給する供給流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。
(Application example 1)
(Explanation of inkjet recording device)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a liquid ejection device of the present invention, particularly an inkjet recording apparatus (hereinafter, also referred to as a recording apparatus) 1000 that ejects ink to perform recording. The recording device 1000 includes a transport unit 1 for transporting the recording medium 2 and a line-type (page-wide type) liquid discharge head 3 arranged substantially orthogonal to the transport direction of the recording medium 2, and a plurality of recording media. This is a line-type recording device that continuously or intermittently conveys 2 and continuously records in one pass. The liquid discharge head 3 supplies and discharges ink to the negative pressure control unit 230 that controls the pressure (negative pressure) in the circulation path, the liquid supply unit 220 that communicates with the negative pressure control unit 230, and the liquid supply unit 220. A liquid connecting portion 111 serving as an outlet and a housing 80 are provided. The recording medium 2 is not limited to cut paper, and may be a continuous roll medium. The liquid discharge head 3 is capable of full-color recording with cyan C, magenta M, yellow Y, and black K inks, and is a liquid supply means, a main tank, and a buffer tank which are supply channels for supplying the liquid to the liquid discharge head 3. (See FIG. 2 below) are fluidly connected. Further, an electric control unit that transmits electric power and a discharge control signal to the liquid discharge head 3 is electrically connected to the liquid discharge head 3. The liquid path and the electric signal path in the liquid discharge head 3 will be described later.

記録装置1000は、インク等の液体を後述するタンクと液体吐出ヘッド3との間で循環させる形態のインクジェット記録装置である。その循環の形態は、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 device 1000 is an inkjet recording device in a form in which a liquid such as ink is circulated between a tank described later and a liquid discharge head 3. The circulation form is a first circulation form in which two circulation pumps (for high pressure and low pressure) are moved on the downstream side of the liquid discharge head 3 and two circulation pumps on the upstream side of the liquid discharge head 3. There is a second circulation mode in which circulation is performed by moving (for high pressure and low pressure). Hereinafter, the first circulation form and the second circulation form of this circulation will be described.

(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 the first circulation form)
FIG. 2 is a schematic diagram showing a first circulation mode of a circulation path applied to the recording device 1000 of this application example. The liquid discharge head 3 is fluidly connected to the first circulation pump (high pressure side) 1001, the first circulation pump (low pressure side) 1002, the buffer tank 1003, and the like. In FIG. 2, for simplification of the explanation, only the path through which one color of the cyan C, magenta M, yellow Y, and black K inks flows is shown, but in reality, four colors are shown. Circulation paths are provided in the liquid discharge head 3 and the recording device 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の下流の第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から排出されてバッファタンク1003に戻る。 In the first circulation mode, the ink in the main tank 1006 is supplied to the buffer tank 1003 by the replenishment pump 1005, and then to the liquid supply unit 220 of the liquid discharge head 3 via the liquid connection portion 111 by the second circulation pump 1004. Be supplied. After that, the ink adjusted to two different negative pressures (high pressure and low pressure) by the negative pressure control unit 230 connected to the liquid supply unit 220 is divided into two flow paths on the high pressure side and the low pressure side and circulates. The ink in the liquid discharge head 3 circulates in the liquid discharge head by the action of the first circulation pump (high pressure side) 1001 and the first circulation pump (low pressure side) 1002 downstream of the liquid discharge head 3, and the liquid connection portion 111 The liquid is discharged from the liquid discharge 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1003へ移送する。 The buffer tank 1003, which is a sub tank, is connected to the main tank 1006 and has an air communication port (not shown) that communicates the inside and the outside of the tank, so that air bubbles in the ink can be discharged to the outside. A replenishment pump 1005 is provided between the buffer tank 1003 and the main tank 1006. The replenishment pump 1005 transfers the ink consumed by ejecting (discharging) the ink from the ejection port of the liquid ejection head 3 from the main tank 1006 to the buffer tank 1003, such as recording by ejecting the ink and recovering suction.

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

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

第2循環ポンプ1004としては、液体吐出ヘッド3の駆動時に使用するインク循環流量の範囲において、一定圧以上の揚程圧を有するものであればよく、ターボ型ポンプや容積型ポンプなどを使用できる。具体的には、ダイヤフラムポンプ等が適用可能である。また第2循環ポンプ1004の代わりに、例えば負圧制御ユニット230に対してある一定の水頭差をもって配置された水頭タンクでも適用可能である。図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 may be a pump having a lift pressure equal to or higher than a certain pressure within the range of the ink circulation flow rate used when driving the liquid discharge head 3, and a turbo type pump, a positive displacement pump, or the like can be used. Specifically, a diaphragm pump or the like can be applied. Further, instead of the second circulation pump 1004, for example, a head tank arranged with a certain head difference with respect to the negative pressure control unit 230 can also be applied. As shown in FIG. 2, the negative pressure control unit 230 includes two negative pressure adjusting mechanisms in which different control pressures are set. 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) pass through the inside of the liquid supply unit 220, respectively. Therefore, it is connected to the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 in the liquid discharge unit 300. The liquid discharge unit 300 is provided with a common supply flow path 211, a common recovery flow path 212, and an individual flow path 215 (individual supply flow path 213, individual recovery flow path 214) communicating with each recording element substrate. A negative pressure control mechanism H is connected to the common supply flow path 211, and a negative pressure control mechanism L is connected to the common recovery flow path 212, and a differential pressure is generated between the two common flow paths. Since the individual flow path 215 communicates with the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212, a part of the liquid passes through the internal flow path of the recording element substrate 10 from the common supply flow path 211. A flow (arrow in FIG. 2) flowing into the common recovery flow path 212 is generated.

このようにして、液体吐出ユニット300では、共通供給流路211および共通回収流路212内をそれぞれ通過するように液体を流しつつ、一部の液体が各記録素子基板10内を通過するような流れが発生する。このため、各記録素子基板10で発生する熱を共通供給流路211および共通回収流路212を流れるインクによって記録素子基板10の外部へ排出することができる。またこのような構成により、液体吐出ヘッド3による記録を行っている際に、吐出を行っていない吐出口や圧力室においてもインクの流れを生じさせることができる。これによって、吐出口内で増粘したインクの粘度を低下させることで、インクの増粘を抑制することができる。また、増粘したインクやインク中の異物を共通回収流路212へと排出することができる。このため、本適用例の液体吐出ヘッド3は、高速で高画質な記録が可能となる。 In this way, in the liquid discharge unit 300, a part of the liquid passes through each recording element substrate 10 while flowing the liquid so as to pass through the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212, respectively. 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 flow path 211 and the common recovery flow path 212. Further, with such a configuration, when recording is performed by the liquid discharge head 3, it is possible to generate an ink flow even in a discharge port or a pressure chamber where the liquid is not discharged. As a result, the thickening of the ink can be suppressed by reducing the viscosity of the thickened ink in the ejection port. In addition, the thickened ink and foreign matter in the ink can be discharged to the common recovery flow path 212. Therefore, the liquid discharge head 3 of this application example enables high-speed and 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 the second circulation form)
FIG. 3 is a schematic diagram showing a second circulation mode, which is a circulation mode different from the first circulation mode described above, among the circulation paths applied to the recording device of this application example. The main difference from the first circulation mode described above is that the two negative pressure control mechanisms constituting the negative pressure control unit 230 both set the pressure on the upstream side of the negative pressure control unit 230 at the desired set pressure. It is a point to control by fluctuation within a certain range. Further, the difference from the first circulation mode is that the second circulation pump 1004 acts as a negative pressure source for reducing the pressure on the downstream side of the negative pressure control unit 230. Further, the first circulation pump (high pressure side) 1001 and the first circulation pump (low pressure side) 1002 are arranged on the upstream side of the liquid discharge head 3, and the negative pressure control unit 230 is arranged on the downstream side of the liquid discharge head 3. There is also a difference.

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および第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および第1循環ポンプ(低圧側)1002の作用で液体吐出ヘッド内を循環したインクは、負圧制御ユニット230を経て、液体接続部111を介して液体吐出ヘッド3から排出される。排出されたインクは、第2循環ポンプ1004によってバッファタンク1003に戻される。 In the second circulation mode, the ink in the main tank 1006 is supplied to the buffer tank 1003 by the replenishment pump 1005. After that, the ink is divided into two flow paths, and the ink is circulated 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 discharge head 3. The ink divided into the two flow paths of the high pressure side and the low pressure side is the liquid discharge head 3 via the liquid connection portion 111 by the action of the first circulation pump (high pressure side) 1001 and the first circulation pump (low pressure side) 1002. Is supplied to. After that, the ink circulated in the liquid discharge head by the action of the first circulation pump (high pressure side) 1001 and the first circulation pump (low pressure side) 1002 passes through the negative pressure control unit 230 and the liquid via the liquid connection portion 111. It is discharged from the discharge head 3. The discharged ink is returned to the buffer tank 1003 by the second circulation pump 1004.

第2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 has a pressure fluctuation on the upstream side (that is, the liquid discharge unit 300 side) of the negative pressure control unit 230 even if there is a fluctuation in the flow rate caused by a change in the discharge amount per unit area or the like. Is stabilized within a certain range around a preset pressure. In the circulation flow path of this application example, the downstream side of the negative pressure control unit 230 is pressurized by the second circulation pump 1004 via the liquid supply unit 220. In this way, the influence of the head pressure of the buffer tank 1003 on the liquid discharge head 3 can be suppressed, so that the layout selection range of the buffer tank 1003 in the recording device 1000 can be widened. Instead of the second circulation pump 1004, for example, a head tank arranged with a predetermined head difference with respect to the negative pressure control unit 230 can be applied. The second circulation mode is the same as the first circulation mode, and the negative pressure control unit 230 includes two negative pressure control mechanisms in which control pressures different from each other are set. Of the two negative pressure adjusting mechanisms, the high pressure setting side (denoted as H in FIG. 3) and the low pressure setting side (denoted as L in FIG. 3) pass through the liquid supply unit 220 and enter the liquid discharge unit 300, respectively. It is connected to the common supply flow path 211 or the common recovery flow path 212. By making the pressure of the common supply flow path 211 relatively higher than the pressure of the common recovery flow path 212 by the two negative pressure adjusting mechanisms, the individual flow path 215 and the inside of each recording element substrate 10 are formed from the common supply flow path 211. A flow of liquid is generated through the flow path to the common recovery flow path 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 can be obtained in the liquid discharge unit 300, but there are two advantages different from those in the first circulation mode. The first advantage is that in the second circulation mode, the negative pressure control unit 230 is arranged on the downstream side of the liquid discharge head 3, so that dust and foreign matter generated from the negative pressure control unit 230 flow into the liquid discharge head 3. There is little concern about doing so. The second advantage is that in the second circulation mode, the maximum value of the required flow rate supplied from the buffer tank 1003 to the liquid discharge head 3 is smaller than in the case of the first circulation mode. The reason is as follows.

記録待機時に循環している場合の、共通供給流路211および共通回収流路212内の流量の合計を流量Aとする。流量Aの値は、記録待機中に液体吐出ヘッド3の温度調整にあたり、液体吐出ユニット300内の温度差を所望の範囲内にするために必要な最小限の流量として定義される。また液体吐出ユニット300の全ての吐出口からインクを吐出する場合(全吐出時)の吐出流量を流量F(1吐出口当りの吐出量×単位時間当たりの吐出周波数×吐出口数)と定義する。 The total flow rate in the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 when circulating during the recording standby is defined as the flow rate A. The value of the flow rate A is defined as the minimum flow rate required to keep the temperature difference in the liquid discharge unit 300 within a desired range when adjusting the temperature of the liquid discharge head 3 during recording standby. Further, the discharge flow rate when ink is discharged from all the discharge ports of the liquid discharge unit 300 (at the time of all discharges) is defined as a flow rate F (discharge amount per one discharge port x discharge frequency per unit time x number of discharge 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 view 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 time in the first circulation mode, and FIG. 4 (b) shows the total discharge time in the first circulation mode. 4 (c) to 4 (f) show the second circulation flow path, and when the flow rates F <flow rate A are shown in FIGS. 4 (c) and 4 (d), FIGS. 4 (e) and 4 (f). ) Is the case where the flow rate F> the flow rate A, and indicates the flow rates during standby and during full discharge, respectively.

定量的な送液能力を有する第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および第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および第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 a quantitative liquid feeding capacity are arranged on the downstream side of the liquid discharge head 3 (FIGS. 4A and 4B). The total set flow rate of the first circulation pump 1001 and the first circulation pump 1002 is the flow rate A. With this flow rate A, it is possible to control the temperature inside the liquid discharge unit 300 during standby. When the liquid discharge head 3 is used for full discharge, the total set flow rates of the first circulation pump 1001 and the first circulation pump 1002 remain at the flow rate A. However, the maximum flow rate supplied to the liquid discharge head 3 is affected by the negative pressure generated by the discharge at the liquid discharge head 3, and the flow rate F for the total discharge is added to the flow rate A of the total set flow rate. Therefore, the maximum value of the supply amount to the liquid discharge head 3 is the flow rate A + the flow rate F because the flow rate F is added to the flow rate A (FIG. 4B).

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 on the upstream side of the liquid discharge head 3 (FIGS. 4 (c) to 4 (f)), recording standby is performed. The amount of supply to the liquid discharge 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 on the upstream side of the liquid discharge head 3, the flow rate A is larger than the flow rate F (FIGS. 4C and 4d). )), The flow rate A is sufficient for the supply amount to the liquid discharge head 3 even at the time of full discharge. At that time, the discharge flow rate from the liquid discharge 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)), if the supply flow rate to the liquid discharge head 3 is set to the flow rate A at the time of full discharge, the flow rate becomes insufficient. Therefore, when the flow rate F is larger than the flow rate A, it is necessary to set the supply amount to the liquid discharge head 3 as the flow rate F. At that time, when all the discharges are performed, the liquid discharge head 3 consumes the flow rate F, so that the discharge flow rate from the liquid discharge head 3 is hardly discharged (FIG. 4 (f)). When the flow rate F is larger than the flow rate A and the discharge is performed but not all discharges, the amount obtained by subtracting the amount consumed by the discharge from the flow rate F is discharged from the liquid discharge 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 discharge head 3, and the flow rate F is consumed by the liquid discharge head 3, so that the liquid discharge head 3 consumes the flow rate F. The discharge flow rate of is almost not discharged.

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。 As described above, in the case of the second circulation mode, the total value of the set flow rates of the first circulation pump 1001 and the first circulation pump 1002, that is, the maximum value of the required supply flow rate is the larger value of the flow rate A or the flow rate F. .. Therefore, as long as the liquid discharge unit 300 having the same configuration is used, the maximum value of the required supply amount (flow rate A or flow rate F) in the second circulation mode is the maximum value of the required supply flow rate (flow rate A + flow rate) in the first circulation mode. It is smaller than F).

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 degree of freedom of the applicable circulation pump is increased. For example, a low-cost circulation pump having a simple configuration can be used, or a load of a cooler (not shown) installed in the main body side path can be applied. There is an advantage that it can be reduced and the cost of the recording device can be reduced. This advantage increases as the value of the flow rate A or the flow rate F becomes relatively large, and is more beneficial for the line head having a longer length in the longitudinal direction.

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, there is also a point that the first circulation form is more advantageous than the second circulation form. That is, in the second circulation mode, since the flow rate flowing through the liquid discharge unit 300 during the recording standby is the maximum, the smaller the discharge amount per unit area (hereinafter, also referred to as a low Duty image), the more the discharge port has. A high negative pressure is applied. For this reason, when the flow path width is narrow and the negative pressure is high, a high negative pressure is applied to the ejection port in a low Duty image in which unevenness is easily visible, so that many so-called satellite droplets are ejected along with the main droplet of ink. It 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, a high negative pressure is applied to the discharge port when an image having a large discharge amount per unit area (hereinafter, also referred to as a high duty image) is formed, so that satellite droplets are tentatively generated. However, it has the advantage that it is difficult to see and the effect on the image is small. The selection of these two circulation modes can be made in light of the specifications of the liquid discharge head and the recording device main body (discharge flow rate F, minimum circulation flow rate A, and flow path resistance in the head).

(第3循環形態の説明)
図41は、本実施形態の記録装置に適用される循環経路の1形態である第3循環形態を示す模式図である。上記第1および第2循環形態と同様な機能、構成については説明を省略し、異なる点について主体的に説明する。
(Explanation of the third circulation form)
FIG. 41 is a schematic diagram showing a third circulation form, which is one form of the circulation path applied to the recording device of the present embodiment. The same functions and configurations as those of the first and second circulation modes will be omitted, and the differences will be mainly described.

本循環形態では、液体吐出ヘッド3の中央部の2個所と、液体吐出ヘッド3の一端側の計3か所から液体吐出ヘッド3内に液体が供給される。液体は、共通供給流路211から各圧力室23を経た後に共通回収流路212に回収され、液体吐出ヘッド3の他端部にある回収開口から外部へ回収される。個別流路213は共通供給流路211および共通回収流路212と連通しており、各個別流路213の経路中に記録素子基板10およびその記録素子基板内に配される圧力室23が設けられている。よって、第1循環ポンプ1002で流す液体の一部は、供給流路211から記録素子基板10の圧力室23内を通過して、共通回収流路212へと流れる(図41の矢印)。これは、共通供給流路211に接続された圧力調整機構Hと、共通回収流路212に接続された圧力調整機構Lとの間に圧力差が設けられ、第1循環ポンプ1002が共通回収流路212のみに接続されているからである。 In this circulation mode, the liquid is supplied into the liquid discharge head 3 from two places in the center of the liquid discharge head 3 and a total of three places on one end side of the liquid discharge head 3. The liquid is collected from the common supply flow path 211 through each pressure chamber 23 and then into the common recovery flow path 212, and is collected to the outside through the recovery opening at the other end of the liquid discharge head 3. The individual flow path 213 communicates with the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212, and a recording element substrate 10 and a pressure chamber 23 arranged in the recording element substrate are provided in the path of each individual flow path 213. Has been done. Therefore, a part of the liquid flowing by the first circulation pump 1002 passes through the pressure chamber 23 of the recording element substrate 10 from the supply flow path 211 and flows to the common recovery flow path 212 (arrow in FIG. 41). This is because a pressure difference is provided between the pressure adjusting mechanism H connected to the common supply flow path 211 and the pressure adjusting mechanism L connected to the common recovery flow path 212, and the first circulation pump 1002 is used for the common recovery flow. This is because it is connected only to the road 212.

このようにして、液体吐出ユニット300では、共通回収流路212内を通過するような液体の流れと、共通供給流路211から各記録素子基板10内の圧力室23を通過し共通回収流路212に流れが発生する。このため、圧力損失の増大を抑制しつつ、各記録素子基板10で発生する熱を共通供給流路211から共通回収流路212への流れで記録素子基板10の外部へ排出することが出来る。また、本循環経路によれば、上記第1および第2の循環経路に比べて液体の輸送手段であるポンプの数を少なくすることが可能となる。 In this way, in the liquid discharge unit 300, the liquid flow that passes through the common recovery flow path 212 and the common recovery flow path that passes through the pressure chamber 23 in each recording element substrate 10 from the common supply flow path 211. A flow occurs at 212. Therefore, the heat generated in each recording element substrate 10 can be discharged to the outside of the recording element substrate 10 by the flow from the common supply flow path 211 to the common recovery flow path 212 while suppressing the increase in pressure loss. Further, according to this circulation path, it is possible to reduce the number of pumps, which are means for transporting liquid, as compared with the first and second circulation paths.

(液体吐出ヘッド構成の説明)
適用例1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を直線上に15個配列(インラインに配置)されるライン型の液体吐出ヘッドである。
(Explanation of liquid discharge head configuration)
The configuration of the liquid discharge head 3 according to Application Example 1 will be described. 5 (a) and 5 (b) are perspective views showing the liquid discharge head 3 according to this application example. In the liquid ejection head 3, 15 recording element substrates 10 capable of ejecting four color inks of cyan C / magenta M / yellow Y / black K on one recording element substrate 10 are arranged in a straight line (arranged in-line). This is a line-type liquid discharge head.

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。 As shown in FIG. 5A, the liquid discharge head 3 has each recording element board 10, a signal input terminal 91 and a power supply terminal 92 electrically connected via the flexible wiring board 40 and the electric wiring board 90. Be prepared. The signal input terminal 91 and the power supply terminal 92 are electrically connected to the control unit of the recording device 1000, and supply the discharge drive signal and the power required for discharge to the recording element substrate 10, respectively. By consolidating the wiring by the electric circuit in the electric wiring board 90, the number of signal input terminals 91 and power supply terminals 92 can be reduced as compared with the number of recording element boards 10. As a result, the number of electrical connections that need to be removed when assembling the liquid discharge head 3 to the recording device 1000 or when replacing the liquid discharge head can be reduced.

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。 As shown in FIG. 5B, the liquid connection portions 111 provided at both ends of the liquid discharge head 3 are connected to the liquid supply system of the recording device 1000. As a result, cyan C / magenta M / yellow Y / black K4 color ink is supplied from the supply system of the recording device 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 device 1000. It is supposed to be collected. In this way, the inks of each color can be circulated through the path of the recording device 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 constituting the liquid discharge head 3. The liquid discharge unit 300, the liquid supply unit 220, and the electrical wiring board 90 are attached to the housing 80. The liquid supply unit 220 is provided with a liquid connection portion 111 (see FIG. 3), and the inside of the liquid supply unit 220 communicates with each opening of the liquid connection portion 111 in order to remove foreign substances in 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 a filter 221 for two colors. The liquid that has passed through the filter 221 is supplied to the negative pressure control unit 230 arranged on the liquid supply unit 220 corresponding to each color. The negative pressure control unit 230 is a unit composed of negative pressure control valves for each color, and is provided in the supply system of the recording device 1000, which is generated by the action of valves and spring members provided inside the negative pressure control unit 230 as the liquid flow rate fluctuates. The pressure loss change of (the supply system on the upstream side of the liquid discharge head 3) is greatly attenuated. As a result, the negative pressure control unit 230 can stabilize the negative pressure change on the downstream side (liquid discharge unit 300 side) of the negative pressure control unit within a certain range. As described with reference to FIG. 2, two negative pressure control valves for each color are built in the negative pressure control unit 230 for each color. The two negative pressure control valves are set to different control pressures, and the high pressure side is the common supply flow path 211 (see FIG. 2) in the liquid discharge unit 300, and the low pressure side is the common recovery flow path 212 (see FIG. 2) and the liquid supply. It communicates through the 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 housing 80 is composed of a liquid discharge unit support portion 81 and an electric wiring board support portion 82, supports the liquid discharge unit 300 and the electric wiring board 90, and secures the rigidity of the liquid discharge head 3. The electric wiring board support portion 82 is for supporting the electric wiring board 90, and is fixed to the liquid discharge unit support portion 81 by screwing. The liquid discharge unit support portion 81 has a role of correcting the warp and deformation of the liquid discharge unit 300 to ensure the relative position accuracy of the plurality of recording element substrates 10, thereby suppressing streaks and unevenness in the recorded material. .. Therefore, the liquid discharge unit support portion 81 preferably has sufficient rigidity, and as the material, a metal material such as SUS or aluminum, or a ceramic such as alumina is preferable. 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 constituting the liquid discharge unit 300 via the joint rubber.

液体吐出ユニット300は、複数の吐出モジュール200、流路部材210からなり、液体吐出ユニット300の記録媒体側の面にはカバー部材130が取り付けられる。ここで、カバー部材130は、図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 discharge unit 300 includes a plurality of discharge modules 200 and a flow path member 210, and a cover member 130 is attached to the surface of the liquid discharge unit 300 on the recording medium side. Here, the cover member 130 is a member having a frame-like surface provided with a long opening 131 as shown in FIG. 6, and the recording element substrate 10 and the sealing included in the discharge module 200 are sealed from the opening 131. The stop member 110 (see FIG. 10 described later) is exposed. The frame portion around the opening 131 has a function as a contact surface of a cap member that caps the liquid discharge head 3 during recording standby. Therefore, an adhesive, a sealing material, a filler, or the like is applied along the periphery of the opening 131 to fill the irregularities and gaps on the discharge port surface of the liquid discharge unit 300, so that a closed space is formed at the time of capping. 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 discharge unit 300 will be described. As shown in FIG. 6, the flow path member 210 is a stack of the first flow path member 50, the second flow path member 60, and the third flow path member 70, and the liquid supplied from the liquid supply unit 220 is supplied. Distribute to each discharge module 200. Further, the flow path member 210 is a flow path member for returning the liquid recirculated from the discharge module 200 to the liquid supply unit 220. The flow path member 210 is fixed to the liquid discharge unit support portion 81 with screws, whereby warpage and deformation of the flow path member 210 are suppressed.

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。 7 (a) to 7 (f) are views showing the front surface and the back surface of each flow path member of the first to third flow path members. FIG. 7 (a) shows the surface of the first flow path member 50 on the side on which the discharge module 200 is mounted, and FIG. 7 (f) shows the liquid discharge unit support portion 81 of the third flow path member 70. The surface on the abutting side is shown. The first flow path member 50 and the second flow path member 60 are joined so that the contact surfaces of the flow path members, FIGS. 7 (b) and 7 (c), face each other, and the second flow path is formed. The member and the third flow path member are joined so that the contact surfaces of the flow path members, 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 flow path members extending in the longitudinal direction from the common flow path grooves 62 and 71 formed in each flow path member. Common flow paths (211a, 211b, 211c, 211d, 212a, 212b, 212c, 212d) are formed. As a result, a set of the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 is formed in the flow path member 210 for each color. Ink is supplied to the liquid discharge head 3 from the common supply flow path 211, and the ink supplied to the liquid discharge head 3 is recovered by the common recovery flow path 212. The communication port 72 (see FIG. 7 (f)) of the third flow path member 70 communicates with each hole of the joint rubber 100 and fluidly circulates with the liquid supply unit 220 (see FIG. 6). On the bottom surface of the common flow path groove 62 of the second flow path member 60, a communication port 61 (communication port 61-1 communicating with the common supply flow path 211, communication port 61-2 communicating with the common recovery flow path 212) is provided. A plurality of them are formed and communicate with one end of the individual flow path groove 52 of the first flow path 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 flow path groove 52 makes it possible to consolidate the flow paths toward the center of the flow path 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、アルミナを用いることができる。また、LCP(液晶ポリマ)、PPS(ポリフェニルサルファイド)やPSF(ポリサルフォン)や変性PPE(ポリフェニレンエーテル)を母材としてシリカ微粒子やファイバなどの無機フィラーを添加した複合材料(樹脂材料)を好適に用いることができる。流路部材210の形成方法としては、3つの流路部材を積層させて互いに接着してもよいし、材質として樹脂複合樹脂材料を選択した場合には、溶着による接合方法を用いてもよい。 The first to third flow path members are preferably made of a material having corrosion resistance to liquid and having a low coefficient of linear expansion. As the material, for example, alumina can be used. Further, a composite material (resin material) using LCP (liquid crystal polymer), PPS (polyphenyl sulfide), PSF (polysulfone) or modified PPE (polyphenylene ether) as a base material and adding an inorganic filler such as silica fine particles or fibers is preferable. Can be used. As a method for forming the flow path member 210, three flow path members may be laminated and bonded to each other, or when 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 portion of FIG. 7A, and the flow path in the flow path member 210 formed by joining the first to third flow path members is the flow path of the first flow path member 50. It is a perspective view showing a part enlarged from the surface side on which the discharge module 200 is mounted. In the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212, the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 are alternately arranged from the flow paths at both ends. Here, the connection relationship of each flow path in the flow path member 210 will be described.

流路部材210には、色毎に液体吐出ヘッド3の長手方向に伸びる共通供給流路211(211a、211b、211c、211d)および共通回収流路212(212a、212b、212c、212d)が設けられている。各色の共通供給流路211には、個別流路溝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 flow path member 210 is provided with a common supply flow path 211 (211a, 211b, 211c, 211d) and a common recovery flow path 212 (212a, 212b, 212c, 212d) extending in the longitudinal direction of the liquid discharge head 3 for each color. Has been done. A plurality of individual supply flow paths 213 (213a, 213b, 213c, 213d) formed by the individual flow path grooves 52 are connected to the common supply flow path 211 of each color via a communication port 61. Further, a plurality of individual recovery channels 214 (214a, 214b, 214c, 214d) formed by the individual channel grooves 52 are connected to the common recovery channel 212 of each color via a communication port 61. With such a flow path configuration, ink can be concentrated on the recording element substrate 10 located at the center of the flow path member from each common supply flow path 211 via the individual supply flow path 213. Ink can be recovered from the recording element substrate 10 to each common recovery flow path 212 via the individual recovery flow path 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 diagram showing a cross section of FIG. 8 in IX-IX. Each individual collection flow path (214a, 214c) communicates with the discharge module 200 via a communication port 51. In FIG. 9, only the individual recovery flow paths (214a, 214c) are shown, but in another cross section, the individual supply flow paths 213 and the discharge module 200 communicate with each other as shown in FIG. The support member 30 and the recording element substrate 10 included in each ejection module 200 are formed with a flow path for supplying ink from the first flow path member 50 to the recording element 15 provided on the recording element substrate 10. .. Further, the support member 30 and the recording element substrate 10 are formed with a flow path for collecting (circulating) a 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 flow path 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 flow path 212 is the negative pressure control unit 230. It is connected to (low pressure side) via a liquid supply unit 220. The negative pressure control unit 230 creates a differential pressure (pressure difference) between the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212. Therefore, as shown in FIGS. 8 and 9, in the liquid discharge head of the present application example in which each flow path is connected, the common supply flow path 211 to the individual supply flow path 213 to the recording element substrate 10 to each color are individually used. A flow is generated in order from the recovery flow path 214 to the common recovery flow path 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。
(Explanation of discharge module)
FIG. 10A is a perspective view showing one discharge module 200, and FIG. 10B is an exploded view thereof. As a method of manufacturing the discharge module 200, first, the recording element substrate 10 and the flexible wiring substrate 40 are adhered to a support member 30 provided with a liquid communication port 31 in advance. After that, 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 portion (electrical connection portion) is covered with the sealing member 110 and sealed. .. The terminal 42 on the side of the flexible wiring board 40 opposite to the recording element board 10 is electrically connected to the connection terminal 93 (see FIG. 6) of the electrical wiring board 90. Since the support member 30 is a support that supports the recording element substrate 10 and is a flow path member that fluidly communicates the recording element substrate 10 and the flow path member 210, the flatness is high and sufficiently high. Those that can be reliably bonded to the recording element substrate are preferable. As the material, for example, alumina or a resin material is preferable.

(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「吐出口列の列方向」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ー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流路18が、他方の側には液体回収流路19が延在している。液体供給流路18および液体回収流路19は記録素子基板10に設けられた吐出口列の列方向に伸びた流路であり、それぞれ供給口17a、回収口17bを介して吐出口13と連通している。
(Explanation of the structure of the recording element substrate)
FIG. 11A shows a plan view of the surface of the recording element substrate 10 on the side where the discharge port 13 is formed, and FIG. 11B shows an enlarged view of the portion shown by A in FIG. 11A. 11 (c) shows a plan view of the back surface 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, the ejection port forming member 12 of the recording element substrate 10 is formed with four rows of ejection ports corresponding to each ink color. Hereinafter, the direction in which the discharge port row in which the plurality of discharge ports 13 are arranged extends is referred to as the "row direction of the discharge port row". As shown in FIG. 11B, a recording element 15 which is a heat generating element for foaming a liquid by heat energy is arranged at a position corresponding to each discharge port 13. The partition wall 22 partitions the pressure chamber 23 including the recording element 15 inside. The recording element 15 is electrically connected to the terminal 16 by an electric wiring (not shown) provided on the recording element substrate 10. Then, the recording element 15 generates heat based on a pulse signal input from the control circuit of the recording device 1000 via the electric wiring board 90 (see FIG. 6) and the flexible wiring board 40 (see FIG. 10) to boil the liquid. Let me. The liquid is discharged from the discharge port 13 by the force of foaming due to this boiling. As shown in FIG. 11B, a liquid supply flow path 18 extends on one side and a liquid recovery flow path 19 extends on the other side along each discharge port row. The liquid supply flow path 18 and the liquid recovery flow path 19 are flow paths extending in the row direction of the discharge port rows provided on the recording element substrate 10, and communicate with the discharge port 13 via the supply port 17a and the recovery port 17b, respectively. doing.

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シート状の蓋部材20が積層されており、蓋部材20には、液体供給流路18および液体回収流路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、液体供給流路18の1本に対して3個、液体回収流路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。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、フィルム状の部材で構成されることが望ましい。 As shown in FIG. 11C, a sheet-shaped lid member 20 is laminated on the back surface of the surface of the recording element substrate 10 on which the discharge port 13 is formed, and the lid member 20 has a liquid supply flow path. A plurality of openings 21 communicating with the 18 and the liquid recovery flow path 19 are provided. In this application example, the lid member 20 is provided with three openings 21 for one liquid supply flow path 18 and two openings 21 for one liquid recovery flow path 19. As shown in FIG. 11B, each opening 21 of the lid member 20 communicates with the plurality of communication ports 51 shown in FIG. 7A. The lid member 20 preferably has sufficient corrosion resistance against a liquid, and from the viewpoint of preventing color mixing, the opening shape and opening position of the opening 21 are required to have high accuracy. Therefore, 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. As described above, the lid member 20 changes the pitch of the flow path by the opening 21, and it is desirable that the lid member 20 is thin in consideration of the pressure loss, and it is desirable that the lid member 20 is made of a film-like member.

図12は、図11(a)における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流路18および液体回収流路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流路19および液体回収流路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流路18および液体回収流路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、液体供給流路18と液体回収流路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流路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流路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流路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。液体回収流路19へ回収された液体は、蓋部材20の開口21および支持部材30の液体連通口31(図10b)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の順に回収されて、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 in XII-XII in FIG. 11A. Here, the flow of the liquid in the recording element substrate 10 will be described. The lid member 20 has a function as a lid that forms a part of the walls of the liquid supply flow path 18 and the liquid recovery flow path 19 formed on the substrate 11 of the recording element substrate 10. The recording element substrate 10 is formed by laminating a substrate 11 formed of Si and a discharge port forming member 12 formed of a photosensitive resin, and a lid member 20 is bonded to the back surface of the substrate 11. A recording element 15 is formed on one surface side of the substrate 11 (see FIG. 11), and on the back surface side thereof, a liquid supply flow path 19 and a liquid recovery flow path 18 extending along a discharge port row are formed. A groove is formed to form a structure. The liquid supply flow path 18 and the liquid recovery flow path 19 formed by the substrate 11 and the lid member 20 are connected to the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 in the flow path member 210, respectively, and supply liquid. A differential pressure is generated between the flow path 18 and the liquid recovery flow path 19. When the liquid is discharged from the discharge port 13 and recorded, at the discharge port where the liquid is not discharged, the liquid in the liquid supply flow path 18 provided in the substrate 11 due to this differential pressure is discharged from the supply port 17a. , Flows into the liquid recovery flow path 19 via the pressure chamber 23 and the recovery port 17b (arrow C in FIG. 12). By this flow, in the discharge port 13 and the pressure chamber 23 where recording is suspended, thickening ink, bubbles, foreign substances and the like generated by evaporation from the discharge port 13 can be collected in the liquid recovery flow path 19. Further, it is possible to prevent the ink in the discharge port 13 and the pressure chamber 23 from thickening. The liquid collected in the liquid recovery flow path 19 is common to the communication port 51 in the flow path member 210 and the individual recovery flow path 214 through the opening 21 of the lid member 20 and the liquid communication port 31 (FIG. 10b) of the support member 30. It is collected in the order of the collection flow path 212, and is collected in the collection path of the recording device 1000. That is, the liquid supplied from the recording device main body to the liquid discharge head 3 flows in the following order, and is supplied and recovered.

液体は、まず液体供給ユニット220の液体接続部111から液体吐出ヘッド3の内部に流入する。そして液体は、ジョイントゴム100、第3流路部材に設けられた連通口72および共通流路溝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流路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および液体回収流路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 inside of the liquid discharge head 3 from the liquid connection portion 111 of the liquid supply unit 220. The liquid is the joint rubber 100, the communication port 72 and the common flow path groove 71 provided in the third flow path member, the common flow path groove 62 and the communication port 61 provided in the second flow path member, and the first flow path. It is supplied in the order of the individual flow path groove 52 and the communication port 51 provided in the member. After that, 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 flow path 18 provided in the substrate 11, and the supply port 17a in this order. .. Of the liquids supplied to the pressure chamber 23, the liquids not discharged from the discharge port 13 are the recovery port 17b provided on the substrate 11, the liquid recovery flow path 19, the opening 21 provided in the lid member 20, and the support member. The liquid communication port 31 provided in 30 flows in order. After that, the liquid is provided in the communication port 51 and the individual flow path groove 52 provided in the first flow path member, the communication port 61 and the common flow path groove 62 provided in the second flow path member, and the third flow path member 70. The common flow path groove 71, the communication port 72, and the joint rubber 100 flow in this order. Then, the liquid flows from the liquid connection portion 111 provided in the liquid supply unit 220 to the outside of the liquid discharge 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 in from the liquid connection portion 111 is supplied to the joint rubber 100 after passing through the negative pressure control unit 230. Further, 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 from the liquid connection portion 111 to the outside of the liquid discharge head via the negative pressure control unit 230. Flow to. Further, not all the liquid that has flowed in from one end of the common supply flow path 211 of the liquid discharge unit 300 is supplied to the pressure chamber 23 via the individual supply flow path 213a. That is, there is also a liquid that has flowed in from one end of the common supply flow path 211 and flows into the liquid supply unit 220 from the other end of the common supply flow path 211 without flowing into the individual supply flow path 213a. In this way, by providing the path for flowing without passing through the recording element substrate 10, even when the recording element substrate 10 having a fine flow path having a large flow resistance as in this application example is provided, the liquid is provided. It is possible to suppress the backflow of the circulating flow. As described above, in the liquid discharge head 3 of the present application example, the thickening of the liquid in the pressure chamber 23 and the vicinity of the discharge port can be suppressed, so that the discharge twist and non-discharge can be suppressed, and as a result, the discharge can be suppressed. 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。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 plan view showing a partially enlarged view of an adjacent portion of the recording element substrate in two adjacent discharge modules. In this application example, a substantially parallelogram recording element substrate is used. The discharge port rows (14a to 14d) in which the discharge ports 13 of the recording element substrates 10 are arranged are arranged so as to be inclined at a constant angle with respect to the longitudinal direction of the liquid discharge head 3. Then, in the discharge port row in the adjacent portion between the recording element substrates 10, at least one discharge port overlaps in the transport direction of the recording medium. In FIG. 13, the two discharge ports on the line D overlap each other. With such an arrangement, even if the position of the recording element substrate 10 deviates slightly from the predetermined position, black streaks and white spots in the recorded image can be made inconspicuous by the drive control of the overlapping discharge 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 recording element is suppressed from increasing in length in the transport direction of the recording medium of the liquid discharge head 10 by the configuration as shown in FIG. It is possible to take measures against black streaks 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 the present invention is not limited to this, and the configuration of the present invention is preferable even when a recording element substrate having a rectangular shape, a trapezoidal shape, or another shape is used. Can be applied.

(液体吐出ヘッド構成の変形例の説明)
図40、図42〜図44を参照して、液体吐出ヘッドの構成の変形例について説明する。上述した例と同様の構成および機能については説明を省略し、異なる点について主に説明する。本変形例では、図40、図42に示すように、液体吐出ヘッド3と外部との液体の接続部である複数の液体接続部111は、液体吐出ヘッドの長手方向の一端側に集約して配置されている。液体吐出ヘッド3の他端側には複数の負圧制御ユニット230が集約して配置されている(図43)。液体吐出ヘッド3に含まれる液体供給ユニット220は、液体吐出ヘッド3の長さに対応した長尺状のユニットとして構成され、供給する4色の液体に対応した流路およびフィルタ221を備える。また、図43に示すように、液体吐出ユニット支持部81に設けられる開口83〜開口86は、上述した液体吐出ヘッド3とは異なる位置に設けられている。
(Explanation of a modified example of the liquid discharge head configuration)
A modified example of the configuration of the liquid discharge head will be described with reference to FIGS. 40 and 42 to 44. The same configuration and function as the above-mentioned example will be omitted, and the differences will be mainly described. In this modification, as shown in FIGS. 40 and 42, the plurality of liquid connection portions 111, which are the liquid connection portions between the liquid discharge head 3 and the outside, are integrated on one end side in the longitudinal direction of the liquid discharge head. Have been placed. A plurality of negative pressure control units 230 are collectively arranged on the other end side of the liquid discharge head 3 (FIG. 43). The liquid supply unit 220 included in the liquid discharge head 3 is configured as a long unit corresponding to the length of the liquid discharge head 3, and includes a flow path and a filter 221 corresponding to the four colors of liquid to be supplied. Further, as shown in FIG. 43, the openings 83 to 86 provided in the liquid discharge unit support portion 81 are provided at positions different from those of the liquid discharge head 3 described above.

図44に流路部材50,60,70の積層状態を示す。複数の流路部材50,60、70の最上層である流路部材50の上面に複数の記録素子基板10が直線状に配列される。各記録素子基板10の裏面側に形成される開口21(図19)に連通する流路は、液体の色ごとに、個別供給流路213が2つ、個別回収流路214が1つとなっている。これに対応して、記録素子基板10の裏面に設けられる蓋部材20に形成される開口21も、液体の色ごとに供給開口21が2つ、回収開口21が1つとなっている。図44に示すように、液体吐出ヘッド3の長手方向に沿って延在する共通供給流路211と共通回収流路212とが交互に並列されている。 FIG. 44 shows the laminated state of the flow path members 50, 60, and 70. A plurality of recording element substrates 10 are linearly arranged on the upper surface of the flow path member 50, which is the uppermost layer of the plurality of flow path members 50, 60, 70. The flow path communicating with the opening 21 (FIG. 19) formed on the back surface side of each recording element substrate 10 has two individual supply flow paths 213 and one individual recovery flow path 214 for each color of the liquid. There is. Correspondingly, the openings 21 formed in the lid member 20 provided on the back surface of the recording element substrate 10 also have two supply openings 21 and one recovery opening 21 for each color of the liquid. As shown in FIG. 44, the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 extending along the longitudinal direction of the liquid discharge head 3 are alternately arranged in parallel.

(適用例2)
以下、図面を参照して本発明の適用例2によるインクジェット記録装置2000および液体吐出ヘッド2003の構成を説明する。なお以降の説明においては、主として適用例1と異なる部分のみを説明し、適用例1と同様の部分については説明を省略する。
(Application example 2)
Hereinafter, the configurations of the inkjet recording apparatus 2000 and the liquid discharge head 2003 according to the second application example of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, only the parts different from the application example 1 will be mainly described, and the description of the parts similar to the application example 1 will be omitted.

(インクジェット記録装置の説明)
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インクジェット記録装置2000を示した図である。本適用例の記録装置2000は、シアンC、マゼンタM、イエローY、ブラックKの各インクごとに対応した単色用の液体吐出ヘッド2003を4つ並列配置させることで記録媒体へフルカラー記録を行う点が適用例1とは異なる。適用例1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。適用例1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。
(Explanation of inkjet recording device)
FIG. 21 is a diagram showing an inkjet recording apparatus 2000 that discharges and records a liquid to which this application example can be applied. The recording device 2000 of this application example performs full-color recording on a recording medium by arranging four liquid ejection heads 2003 for single colors corresponding to each ink of cyan C, magenta M, yellow Y, and black K in parallel. Is different from Application Example 1. In the first application example, the number of discharge port rows that can be used per color is one, whereas in this application example, the number of discharge port rows that can be used per color is 20 rows. Therefore, by appropriately allocating the recorded data to a plurality of discharge port rows and recording the data, very high-speed recording becomes possible. Further, even if there is a discharge port that does not discharge, reliability is improved by performing complementary discharge from a discharge port in another row located at a position corresponding to the discharge port in the transport direction of the recording medium. However, it is suitable for commercial records. Similar to Application Example 1, for each liquid discharge head 2003, the supply system of the recording device 2000, the buffer tank 1003 (see FIGS. 2 and 3) and the main tank 1006 (see FIGS. 2 and 3) are fluidized. It is connected. Further, each liquid discharge head 2003 is electrically connected to an electric control unit that transmits electric power and a discharge control signal to the liquid discharge head 2003.

(循環経路の説明)
適用例1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 Application Example 1, as the liquid circulation mode between the recording device 2000 and the liquid discharge head 2003, the first and second circulation modes shown in FIG. 2 or 3 can be used.

(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インクジェット式のライン型記録ヘッドである。液体吐出ヘッド2003は、適用例1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、適用例1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 discharge head structure)
14 (a) and 14 (b) are perspective views showing the liquid discharge head 2003 according to this application example. Here, the structure of the liquid discharge head 2003 according to this application example will be described. The liquid discharge head 2003 is an inkjet line-type recording head that includes 16 recording element substrates 2010 that are linearly arranged in the longitudinal direction of the liquid discharge head 2003 and can record with one type of liquid. Similar to Application Example 1, the liquid discharge head 2003 includes a liquid connection portion 111, a signal input terminal 91, and a power supply terminal 92. However, since the liquid discharge head 2003 of this application example has more discharge port rows than the first application example, signal output terminals 91 and power supply terminals 92 are arranged on both sides of the liquid discharge head 2003. This is to reduce the voltage drop and signal transmission delay that occur in the wiring portion 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、基本的に適用例1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。適用例1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、適用例2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 discharge head 2003, and each component or unit constituting the liquid discharge head 2003 is divided and shown for each function. The roles of each unit and member and the order of liquid flow in the liquid discharge head are basically the same as those in Application Example 1, but the functions for ensuring the rigidity of the liquid discharge head are different. In Application Example 1, the rigidity of the liquid discharge head was mainly secured by the liquid discharge unit support portion 81, but in the liquid discharge head 2003 of Application Example 2, the liquid discharge head is provided by the second flow path member 2060 included in the liquid discharge unit 2300. Rigidity is guaranteed. The liquid discharge unit support portion 81 in this application example is connected to both ends of the second flow path member 2060, and the liquid discharge unit 2300 is mechanically coupled to the carriage of the recording device 2000 to be mechanically coupled to the liquid discharge head 2003. Positioning. The liquid supply unit 2220 including the negative pressure control unit 2230 and the electrical wiring board 90 are coupled to the liquid discharge unit support portion 81. A filter (not shown) is built in each of the two liquid supply units 2220.

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、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、延在方向に関して互いに対向する。その構成を、図14および図15に例示する。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 the pressure with different, relatively high and low negative pressures. Further, when the negative pressure control units 2230 on the high pressure side and the low pressure side are installed at both ends of the liquid discharge head 2003, the liquid in the common supply flow path and the common recovery flow path extending in the longitudinal direction of the liquid discharge head 2003, respectively. Flows face each other in the extending direction. The configuration is illustrated in FIGS. 14 and 15. In such a configuration, heat exchange is promoted between the common supply flow path and the common recovery flow path, and the temperature difference between 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, the details of the flow path member 2210 of the liquid discharge unit 2300 will be described. As shown in FIG. 15, the flow path member 2210 is a stack of the first flow path member 2050 and the second flow path member 2060, and distributes the liquid supplied from the liquid supply unit 2220 to each discharge module 2200. do. Further, the flow path member 2210 functions as a flow path member for returning the liquid recirculated 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 therein, and has a function of mainly carrying the rigidity of the liquid discharge head 2003. Therefore, as the material of the second flow path member 2060, a material having sufficient corrosion resistance against liquid and high mechanical strength is preferable. Specifically, SUS, Ti, alumina and the like 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。適用例1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、適用例1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。本適用例は適用例1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. 16A is a view showing the surface of the first flow path member 2050 on which the discharge module 2200 is mounted, and FIG. 16B shows the back surface thereof, and FIG. 16B shows the back surface of the first flow path member 2060. It is a figure which showed the surface which comes into contact with. Unlike the first application example, the first flow path member 2050 in this application example is an array of a plurality of members corresponding to each discharge module 2200 adjacent to each other. By adopting the divided structure in this way, a plurality of modules can be arranged to correspond to the length of the liquid discharge head 2003, so that a relatively long scale corresponding to, for example, B2 size or longer can be used. It can be particularly preferably applied to the liquid discharge head of the above. As shown in FIG. 16A, the communication port 51 of the first flow path member 2050 fluidly communicates with the discharge module 2200, and as shown in FIG. 16B, the first flow path member 2050 is individually connected. The communication port 53 fluidly communicates with the communication port 61 of the second flow path member 2060. FIG. 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. 16 (e) is a view showing a surface of the second flow path member 2060 that comes into contact with the liquid supply unit 2220. The functions of the flow path and the communication port of the second flow path member 2060 are the same as those for one color of Application Example 1. One of the common flow path grooves 71 of the second flow path member 2060 is the common supply flow path 2211 shown in FIG. 17, which will be described later, and the other is the common recovery flow path 2212, respectively, in the longitudinal direction of the liquid discharge head 2003. The liquid is supplied from one end side to the other end side. This application example is different from the application example 1, and the liquid flows of the common supply flow path 2211 and the common recovery flow path 2212 are opposite to each other.

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 a liquid connection relationship between the recording element substrate 2010 and the flow path member 2210. A set of a common supply flow path 2211 and a common recovery flow path 2212 extending in the longitudinal direction of the liquid discharge head 2003 are provided in the flow path member 2210. The communication port 61 of the second flow path member 2060 is aligned with the individual communication port 53 of the first flow path member 2050, and is connected from the common supply flow path 2211 of the second flow path member 2060 via the communication port 61. A liquid supply flow path that communicates with the communication port 51 of the first flow path member 2050 is formed. Similarly, a liquid supply path 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 is also formed.

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。適用例1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。また適用例1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 view showing a cross section of XVIII-XVIII of FIG. The common supply flow path 2211 is connected to the discharge module 2200 via a communication port 61, an individual communication port 53, and a communication port 51. Although not shown in FIG. 18, in another cross section, it is clear with reference to FIG. 17 that the common recovery channel 2212 is connected to the discharge module 2200 by a similar path. Similar to Application Example 1, each discharge module 2200 and the recording element substrate 2010 are formed with a flow path communicating with each discharge port, and a part or all of the supplied liquid is inactive in the discharge operation. It can be recirculated through the discharge port. Further, as in Application Example 1, the common supply flow path 2211 is connected to the negative pressure control unit 2230 (high pressure side), and the common recovery flow path 2212 is connected to the negative pressure control unit 2230 (low pressure side) via the liquid supply unit 2220. Has been done. Therefore, due to the differential pressure, a flow is generated from the common supply flow path 2211 through the pressure chamber of the recording element substrate 2010 to the common recovery flow path 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。適用例1との差異は、記録素子基板2010の複数の吐出口列の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、適用例1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、適用例1と同様である。
(Explanation of discharge module)
FIG. 19A is a perspective view showing one discharge module 2200, and FIG. 19B is an exploded view thereof. The difference from Application Example 1 is that a plurality of terminals 16 are arranged on both side portions (each long side portion of the recording element substrate 2010) along the row direction of a plurality of discharge port rows of the recording element substrate 2010. be. Along with this, two flexible wiring boards 40 that are electrically connected to the recording element substrate 2010 are also arranged with respect to one recording element substrate 2010. This is because the number of discharge port rows provided on the recording element substrate 2010 is 20 rows, which is significantly larger than the 8 rows of Application Example 1, and the maximum distance from the terminal 16 to the recording element is shortened for recording. This is to reduce the voltage drop and signal delay that occur in the wiring portion in the element substrate 2010. Further, the liquid communication port 31 of the support member 2030 is provided on the recording element substrate 2010 and opens so as to straddle all the discharge port rows. Other points are the same as in Application Example 1.

(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の列方向に沿って、液体供給流路18と液体回収流路19とが交互に設けられている。吐出口列数は、適用例1よりも大幅に増加しているものの、適用例1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の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流路18と液体回収流路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、基本的な構成は適用例1と同様である。
(Explanation of the structure of the recording element substrate)
20 (a) is a schematic view of a surface on which the discharge port 13 of the recording element substrate 2010 is arranged, and FIG. 20 (c) is a schematic view showing the back surface of the surface of FIG. 20 (a). FIG. 20 (b) is a schematic view showing the surface of the recording element substrate 2010 when the lid member 2020 provided on the back surface side of the recording element substrate 2010 is removed in FIG. 20 (c). As shown in FIG. 20B, the liquid supply flow path 18 and the liquid recovery flow path 19 are alternately provided on the back surface of the recording element substrate 2010 along the row direction of the discharge port row. Although the number of discharge port rows is significantly increased as compared with Application Example 1, the essential difference from Application Example 1 is that the terminals 16 are along the row direction of the discharge port rows of the recording element substrate as described above. It is arranged on both sides. A set of liquid supply flow path 18 and liquid recovery flow path 19 is provided for each discharge port row, and the lid member 2020 is provided with an opening 21 that communicates with the liquid communication port 31 of the support member 2030. The basic configuration is the same as that of Application Example 1.

(適用例3)
本発明の適用例3によるインクジェット記録装置1000および液体吐出ヘッド3の構成を説明する。適用例3の液体吐出ヘッドは、B2サイズの被記録媒体に対して1スキャンで記録を行うページワイド型である。適用例3は適用例2と類似している点が多いため、以降の説明においては、主として第2適用例と異なる部分を説明し、第2適用例と同様の部分については説明を省略する。
(Application example 3)
The configuration of the inkjet recording apparatus 1000 and the liquid ejection head 3 according to the third application of the present invention will be described. The liquid discharge head of Application Example 3 is a page-wide type that records on a B2 size recording medium in one scan. Since the application example 3 has many similarities to the application example 2, the parts different from the second application example will be mainly described in the following description, and the description of the parts similar to the second application example will be omitted.

(インクジェット記録装置の説明)
図45に本適用例のインクジェット記録装置の模式図を示す。記録装置1000は、液体吐出ヘッド3から被記録媒体に直接記録を行わず、一度、中間転写体(中間転写ドラム1007)に液体を吐出し画像を形成した後に、その画像を被記録媒体2に転写する構成である。記録装置1000では、CMYKの4種類のインクに夫々対応した4つの単色用の液体吐出ヘッド3が、中間転写ドラム1007に沿って円弧状に配置されている。これによって中間転写体上にフルカラー記録が行われ、その記録画像は、中間転写体上で適切な乾燥状態にされた後、紙搬送ローラー1009によって搬送される被記録媒体2へ、転写部1008で転写される。適用例2の紙搬送系は主にカット紙を意図した水平搬送であったのに対し、本適用例においては本体ロール(不図示)から供給される連続紙にも対応可能である。このようなドラム搬送系では、紙に一定の張力をかけながら搬送することが容易なため、高速記録時においても搬送ジャムが少ない。このため装置の信頼性が向上し、商業印刷などに好適である。第1および適用例2と同様、各液体吐出ヘッド3に対して、記録装置1000の供給系、バッファタンク1003およびメインタンク1006が流体的に接続される。また、それぞれの液体吐出ヘッド3には、液体吐出ヘッド3へ電力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。
(Explanation of inkjet recording device)
FIG. 45 shows a schematic view of the inkjet recording device of this application example. The recording device 1000 does not directly record on the recording medium from the liquid discharge head 3, but once discharges the liquid to the intermediate transfer body (intermediate transfer drum 1007) to form an image, and then transfers the image to the recording medium 2. It is a configuration to be transferred. In the recording device 1000, four liquid ejection heads 3 for single colors corresponding to each of the four types of CMYK inks are arranged in an arc shape along the intermediate transfer drum 1007. As a result, full-color recording is performed on the intermediate transfer body, and the recorded image is appropriately dried on the intermediate transfer body and then transferred to the recording medium 2 conveyed by the paper transfer roller 1009 by the transfer unit 1008. Transferred. While the paper transport system of Application Example 2 was horizontal transport mainly intended for cut paper, in this application example, continuous paper supplied from a main body roll (not shown) can also be supported. In such a drum transport system, it is easy to transport the paper while applying a constant tension, so that there is little transport jam even during high-speed recording. Therefore, the reliability of the apparatus is improved, and it is suitable for commercial printing and the like. Similar to the first and second application examples, the supply system of the recording device 1000, the buffer tank 1003, and the main tank 1006 are fluidly connected to each liquid discharge head 3. Further, an electric control unit that transmits electric power and a discharge control signal to the liquid discharge head 3 is electrically connected to each liquid discharge head 3.

(第4循環形態の説明)
適用例2と同様に、記録装置1000のタンクと液体吐出ヘッド3との間における液体循環経路としては、図2または図3に示した第1および第2の循環経路も適用可能であるが、図46に示す循環経路が好適である。図3の第2の循環経路との主な差異は、第1循環ポンプ1001,1002および第2循環ポンプ1004各々の流路の流路に連通するバイパス弁1010が付加されていることである。このバイパス弁1010は予め設定された圧力を超過すると弁が開くことで、バイパス弁1010上流側の圧力を下げるという機能(第1の機能)を有する。また記録装置本体の制御基板からの信号によって、任意のタイミングで弁を開閉する機能(第2の機能)も有する。
(Explanation of the fourth circulation form)
Similar to Application Example 2, as the liquid circulation path between the tank of the recording device 1000 and the liquid discharge head 3, the first and second circulation paths shown in FIG. 2 or 3 can also be applied. The circulation route shown in FIG. 46 is suitable. The main difference from the second circulation path in FIG. 3 is that a bypass valve 1010 communicating with the flow path of each of the first circulation pumps 1001 and 1002 and the second circulation pump 1004 is added. The bypass valve 1010 has a function (first function) of lowering the pressure on the upstream side of the bypass valve 1010 by opening the valve when the preset pressure is exceeded. It also has a function (second function) of opening and closing the valve at an arbitrary timing by a signal from the control board of the recording device main body.

第1の機能により、第1循環ポンプ1001,1002の下流側または第2循環ポンプ1004の上流側の流路に、過剰または過小な圧力が掛かることを抑制することができる。例えば、第1循環ポンプ1001,1002の機能に支障が発生した場合、過剰な流量や圧力が液体吐出ヘッド3に加わる場合がある。それにより液体吐出ヘッド3の吐出口から液体の漏洩が生じたり、液体吐出ヘッド3内の各接合部に破断が生じたりする虞がある。しかし本適用例のように、第1循環ポンプ1001、1002にバイパス弁が追加されている場合、過剰な圧力が発生した場合でも、バイパス弁1010が開くことで各循環ポンプ上流側へと液体経路が開放されるため、上記のようなトラブルを抑制できる。 The first function can prevent excessive or underpressure from being applied to the flow path on the downstream side of the first circulation pumps 1001 and 1002 or the upstream side of the second circulation pump 1004. For example, when the functions of the first circulation pumps 1001 and 1002 are disturbed, an excessive flow rate or pressure may be applied to the liquid discharge head 3. As a result, there is a risk that the liquid may leak from the discharge port of the liquid discharge head 3 or that each joint in the liquid discharge head 3 may break. However, when bypass valves are added to the first circulation pumps 1001 and 1002 as in this application example, even if excessive pressure is generated, the bypass valve 1010 opens and the liquid path to the upstream side of each circulation pump. Is released, so that the above troubles can be suppressed.

また第2の機能により、循環駆動停止時には、第1循環ポンプ1001,1002および第2循環ポンプ1004の停止後に、本体側からの制御信号に基づいて、速やかに全てのバイパス弁1010を開放する。これにより、液体吐出ヘッド3の下流部(負圧制御ユニット230〜第2循環ポンプ1004の間)の高負圧(例えば、数〜数十kPa)を短時間に開放することができる。循環ポンプとしてダイヤフラムポンプなど容積型ポンプを使用した場合には、通常、ポンプ内に逆止弁が内蔵されている。しかしながら、バイパス弁を開くことで、下流側のバッファタンク1003側からも液体吐出ヘッド3の下流部の圧力解放を行える。上流側からだけでも液体吐出ヘッド3の下流部の圧力解放は行えるが、液体吐出ヘッドの上流側流路と液体吐出ヘッド内流路には圧力損失がある。そのため、圧力開放に時間が掛かり、過渡的に液体吐出ヘッド3内の共通流路内の圧力が下がり過ぎて、吐出口のメニスカスが破壊される恐れがある。液体吐出ヘッド3の下流側のバイパス弁1010を開くことで、液体吐出ヘッドの下流側の圧力解放が促進されるため、吐出口のメニスカス破壊のリスクが軽減される。 Further, by the second function, when the circulation drive is stopped, after the first circulation pumps 1001, 1002 and the second circulation pump 1004 are stopped, all the bypass valves 1010 are promptly opened based on the control signal from the main body side. As a result, the high negative pressure (for example, several to several tens of kPa) in the downstream portion of the liquid discharge head 3 (between the negative pressure control unit 230 and the second circulation pump 1004) can be released in a short time. When a positive displacement pump such as a diaphragm pump is used as a circulation pump, a check valve is usually built in the pump. However, by opening the bypass valve, the pressure in the downstream portion of the liquid discharge head 3 can be released from the buffer tank 1003 side on the downstream side as well. Although the pressure in the downstream portion of the liquid discharge head 3 can be released only from the upstream side, there is a pressure loss in the flow path on the upstream side of the liquid discharge head and the flow path in the liquid discharge head. Therefore, it takes time to release the pressure, and the pressure in the common flow path in the liquid discharge head 3 is transiently lowered too much, which may destroy the meniscus of the discharge port. By opening the bypass valve 1010 on the downstream side of the liquid discharge head 3, the pressure release on the downstream side of the liquid discharge head is promoted, so that the risk of meniscus destruction at the discharge port is reduced.

(液体吐出ヘッド構造の説明)
本発明の適用例3に係る液体吐出ヘッド3の構造について説明する。図47(a)は本適用例に係る液体吐出ヘッド3の斜視図、図47(b)はその分解斜視図である。液体吐出ヘッド3は液体吐出ヘッド3の長手方向に直線状(インライン)に配列される36個の記録素子基板10を備え、1色の液体で記録を行うインクジェット式のページワイド型の記録ヘッドである。液体吐出ヘッド3は、適用例2同様、信号入力端子91および電力供給端子92を備える他、ヘッドの長手側面を保護するシールド板132が設けられている。
(Explanation of liquid discharge head structure)
The structure of the liquid discharge head 3 according to the third application example of the present invention will be described. FIG. 47 (a) is a perspective view of the liquid discharge head 3 according to this application example, and FIG. 47 (b) is an exploded perspective view thereof. The liquid discharge head 3 is an inkjet page-wide type recording head provided with 36 recording element substrates 10 arranged linearly (in-line) in the longitudinal direction of the liquid discharge head 3 and recording with one color liquid. be. Similar to Application Example 2, the liquid discharge head 3 includes a signal input terminal 91 and a power supply terminal 92, and is also provided with a shield plate 132 that protects the longitudinal side surface of the head.

図47(b)は液体吐出ヘッド3の斜視分解図であり、液体吐出ヘッド3を構成する各部品またはユニットがその機能毎に分割されて表示されている(シールド板132は不図示)。各ユニットおよび各部材の役割や、液体吐出ヘッド3内の液体流通の順は適用例2と同様である。適用例2との主な相違点は、複数分割されて配置された電気配線基板90、負圧制御ユニット230の位置、および第1流路部材の形状である。本適用例のように、例えばB2サイズの被記録媒体に対応した長さを有する液体吐出ヘッド3の場合、液体吐出ヘッド3の使用電力が大きいため、8枚の電気配線基板90が設けられる。各々の電気配線基板90は、液体吐出ユニット支持部81に取り付けられた長尺の電気配線基板支持部82の両側面に4枚ずつ取り付けられる。 FIG. 47B is a perspective exploded view of the liquid discharge head 3, and each component or unit constituting the liquid discharge head 3 is divided and displayed according to its function (shield plate 132 is not shown). The roles of each unit and each member and the order of liquid flow in the liquid discharge head 3 are the same as in Application Example 2. The main differences from Application Example 2 are the positions of the electrical wiring board 90, the negative pressure control unit 230, and the shape of the first flow path member, which are arranged in a plurality of divisions. In the case of the liquid discharge head 3 having a length corresponding to, for example, a B2 size recording medium as in this application example, eight electric wiring boards 90 are provided because the power consumption of the liquid discharge head 3 is large. Four of each of the electric wiring boards 90 are attached to both side surfaces of the long electric wiring board support portion 82 attached to the liquid discharge unit support portion 81.

図48(a)は、液体吐出ユニット300、液体供給ユニット220および負圧制御ユニット230を備える液体吐出ヘッド3の側面図、図48(b)は液体の流れを示す概略図、図48(c)は図48(a)のG−G線部における断面を示す斜視図である。理解を容易にするために、一部の構成は簡略化している。 48 (a) is a side view of the liquid discharge head 3 including the liquid discharge unit 300, the liquid supply unit 220 and the negative pressure control unit 230, and FIG. 48 (b) is a schematic view showing the flow of the liquid, FIG. 48 (c). ) Is a perspective view showing a cross section of the GG line portion of FIG. 48 (a). Some configurations have been simplified for ease of understanding.

液体供給ユニット220内には液体接続部111とフィルタ221が設けられるとともに、負圧制御ユニット230が液体供給ユニット220の下方に一体化して形成されている。これによって負圧制御ユニット230と記録素子基板10との高さ方向の距離が、適用例2に比べて短くなっている。この構成により、液体供給ユニット220内の流路接続部の数が減り、記録液体の漏洩に対する信頼性が向上するだけでなく、部品点数や組み立て工程数も低減できるという利点がある。 A liquid connection portion 111 and a filter 221 are provided in the liquid supply unit 220, and a negative pressure control unit 230 is integrally formed below the liquid supply unit 220. As a result, the distance between the negative pressure control unit 230 and the recording element substrate 10 in the height direction is shorter than that in Application Example 2. This configuration has the advantage that the number of flow path connection portions in the liquid supply unit 220 is reduced, the reliability against leakage of the recorded liquid is improved, and the number of parts and the number of assembly steps can be reduced.

また負圧制御ユニット230と吐出口が形成される面とにおける水頭差が相対的に小さくなるので、図45に示すような、液体吐出ヘッド3の傾斜角度が、各液体吐出ヘッドごとに異なるような記録装置へ好適に適応できる。水等差が小さくできるため、複数の液体吐出ヘッド3をことなる傾斜角で用いても、それぞれの記録素子基板の吐出口に加わる負圧差を低減できるためである。また負圧制御ユニット230から記録素子基板10間の距離が小さくなることでその間の流抵抗が小さくなるので、液体の流量変化による圧損差も小さくなり、より安定な負圧制御が行える点でも好ましい。 Further, since the head difference between the negative pressure control unit 230 and the surface on which the discharge port is formed becomes relatively small, the inclination angle of the liquid discharge head 3 as shown in FIG. 45 is different for each liquid discharge head. It can be suitably adapted to various recording devices. This is because the water arithmetic progression can be reduced, so that even if the plurality of liquid discharge heads 3 are used at different inclination angles, the negative pressure difference applied to the discharge ports of the respective recording element substrates can be reduced. Further, as the distance between the negative pressure control unit 230 and the recording element substrate 10 becomes smaller, the flow resistance between them becomes smaller, so that the pressure loss difference due to the change in the flow rate of the liquid becomes smaller, which is also preferable in that more stable negative pressure control can be performed. ..

図48(b)は、液体吐出ヘッド3内部の記録液体の流れを示す模式図である。図46に示した循環経路と比べ、回路的には同じではあるが、図48(b)では、実際の液体吐出ヘッド3の各構成部品内での液体の流れを示している。長尺状の第2流路部材60内には、液体吐出ヘッド3の長手方向に伸びる一組の共通供給流路211および共通回収流路212が設けられている。共通供給流路211および共通回収流路212は互いに対向する方向に液体が流れるように構成されており、夫々の流路の上流側にはフィルタ221が設けられ、接続部111等から侵入する異物をトラップする。このように共通供給流路211および共通回収流路212は互いに対向する方向に液体を流すことで、液体吐出ヘッド3内の長手方向における温度勾配が軽減される点で好ましい。尚、図46においては説明を簡略化するために共通供給流路211と共通回収流路212との流れを同じ方向で示している。 FIG. 48B is a schematic view showing the flow of the recorded liquid inside the liquid discharge head 3. Although the circuit is the same as that of the circulation path shown in FIG. 46, FIG. 48B shows the actual flow of liquid in each component of the liquid discharge head 3. A set of a common supply flow path 211 and a common recovery flow path 212 extending in the longitudinal direction of the liquid discharge head 3 are provided in the long second flow path member 60. The common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 are configured so that liquid flows in directions facing each other, and a filter 221 is provided on the upstream side of each flow path to allow foreign matter to enter from the connection portion 111 or the like. To trap. As described above, the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 are preferable in that the temperature gradient in the longitudinal direction in the liquid discharge head 3 is reduced by flowing the liquid in the directions facing each other. In FIG. 46, the flows of the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 are shown in the same direction for the sake of simplification of the description.

共通供給流路211および共通回収流路212の下流側には、それぞれ負圧制御ユニット230が接続される。また、共通供給流路211の途中には複数の個別供給流路213aへの分岐部があり、共通回収流路212の途中には複数の個別回収流路213bへの分岐部がある。個別供給流路213aおよび個別回収流路213bは複数の第1流路部材50内に形成されており、夫々の個別流路は、記録素子基板10の裏面に設けられた蓋部材20の開口21(図19(c)参照)と連通している。 Negative pressure control units 230 are connected to the downstream sides of the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212, respectively. Further, in the middle of the common supply flow path 211, there is a branch portion to a plurality of individual supply flow paths 213a, and in the middle of the common recovery flow path 212, there is a branch portion to a plurality of individual recovery flow paths 213b. The individual supply flow path 213a and the individual recovery flow path 213b are formed in a plurality of first flow path members 50, and each individual flow path is an opening 21 of a lid member 20 provided on the back surface of the recording element substrate 10. (See FIG. 19 (c)).

図48(b)にHとLで示した負圧制御ユニット230は、高圧側(H)と、低圧側(L)とをユニットである。それぞれの負圧制御ユニット230は、相対的に高(H)、低(L)の負圧で、負圧制御ユニット230よりも上流側の圧力を制御するように設定された背圧型圧力調整機構である。共通供給流路211は負圧制御ユニット230(高圧側)と接続され、共通回収流路212は負圧制御ユニット230(低圧側)と接続されており、それにより共通供給流路211と共通回収流路212の間には差圧が発生する。その差圧によって、液体が、共通供給流路211から個別供給流路213a、記録素子基板10内の吐出口13(圧力室23)、個別回収流路213bを順に通過して共通回収流路212へと流れる。 The negative pressure control unit 230 shown by H and L in FIG. 48 (b) has a high pressure side (H) and a low pressure side (L) as units. Each negative pressure control unit 230 is a back pressure type pressure adjusting mechanism set to control the pressure on the upstream side of the negative pressure control unit 230 with relatively high (H) and low (L) negative pressures. Is. The common supply flow path 211 is connected to the negative pressure control unit 230 (high pressure side), and the common recovery flow path 212 is connected to the negative pressure control unit 230 (low pressure side), thereby being common with the common supply flow path 211. A differential pressure is generated between the flow paths 212. Due to the differential pressure, the liquid passes from the common supply flow path 211 through the individual supply flow path 213a, the discharge port 13 (pressure chamber 23) in the recording element substrate 10, and the individual recovery flow path 213b in this order, and the common recovery flow path 212. Flow to.

図48(c)は図48(a)のG−G線部における断面を示す斜視図である。本適用例において個々の吐出モジュール200は、第1流路部材50、記録素子基板10、フレキシブル配線基板40から構成されている。本実施形形態においては適用例2で説明した支持部材30(図18)がなく、蓋部材20を備える記録素子基板10が直接第1流路部材50に接合される。第2流路部材に設けられる共通供給流路211は、その上面に形成される連通口61から、第1流路部材50の下面に形成される個別連通口53を介して、個別供給流路213aに供給される。その後液体は、圧力室23を経由して個別回収流路213b、個別連通口53、連通口61を順に経由して共通回収流路212へと回収される。 FIG. 48 (c) is a perspective view showing a cross section taken along line GG of FIG. 48 (a). In this application example, each discharge module 200 is composed of a first flow path member 50, a recording element substrate 10, and a flexible wiring board 40. In the present embodiment, there is no support member 30 (FIG. 18) described in Application Example 2, and the recording element substrate 10 provided with the lid member 20 is directly joined to the first flow path member 50. The common supply flow path 211 provided in the second flow path member is an individual supply flow path from the communication port 61 formed on the upper surface thereof via the individual communication port 53 formed on the lower surface of the first flow path member 50. It is supplied to 213a. After that, the liquid is recovered to the common recovery flow path 212 via the individual recovery flow path 213b, the individual communication port 53, and the communication port 61 via the pressure chamber 23 in this order.

ここで、図15に示した適用例2とは異なり、第1流路部材50の下面(第2流路部材60側の面)にある個別連通口53は、第2流路部材50の上面に形成される連通口61に対して十分大きな開口となっている。この構成により、吐出モジュール200を第2流路部材60上にマウントする際に位置がズレた場合でも、第1流路部材と第2流部材間で確実に流体連通が行わるようになっているので、ヘッド製造時の歩留まりが向上しコストダウンが図れるようになっている。 Here, unlike Application Example 2 shown in FIG. 15, the individual communication port 53 on the lower surface of the first flow path member 50 (the surface on the second flow path member 60 side) is the upper surface of the second flow path member 50. The opening is sufficiently large with respect to the communication port 61 formed in. With this configuration, even if the position of the discharge module 200 is displaced when it is mounted on the second flow path member 60, fluid communication is reliably performed between the first flow path member and the second flow path member. Therefore, the yield at the time of head manufacturing is improved and the cost can be reduced.

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。 The description of the above application example does not limit the scope of the present invention. As an example, in this application example, a thermal method in which bubbles are generated by a heat generating element to discharge a liquid has been described, but the present invention is also applied to a liquid discharge head in which a piezo method and various other liquid discharge methods are adopted. be able to.

本適用例は、インク等の液体をタンクと液体吐出ヘッドとの間で循環させる形態のインクジェット記録装置(記録装置)について説明したが、その他の形態であってもよい。その他の形態は、例えばインクを循環せずに、液体吐出ヘッド上流側と下流側に2つのタンクを設け、一方のタンクから他方のタンクへインクを流すことで、圧力室内のインクを流動させる形態であってもよい。 Although this application example has described an inkjet recording device (recording device) in which a liquid such as ink is circulated between the tank and the liquid ejection head, other forms may be used. In another form, for example, two tanks are provided on the upstream side and the downstream side of the liquid discharge head without circulating the ink, and the ink flows from one tank to the other tank to flow the ink in the pressure chamber. 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の列方向に吐出口がオーバーラップするよう配置した、記録媒体の幅よりも短い短尺の液体吐出ヘッドを作成し、それを記録媒体に対してスキャンさせる形態であってもよい。 Further, in this application example, an example of using a so-called line type head having a length corresponding to the width of the recording medium has been described, but a so-called serial type liquid discharge head that records while scanning the recording medium. The present invention can also be applied to. Examples of the serial type liquid ejection head include, but are not limited to, a configuration in which one recording element substrate for ejecting black ink and one recording element substrate for ejecting color ink are mounted. That is, a short liquid discharge head shorter than the width of the recording medium is created in which a plurality of recording element substrates are arranged so that the discharge ports overlap in the row direction of the discharge port row, and the liquid discharge head is scanned against the recording medium. It may be in the form of causing.

以下に本発明の特徴を示す各実施形態について説明する。 Each embodiment showing the features of the present invention will be described below.

(第1の実施形態)
図22から図28を用いて、本発明の第1の実施形態における液体吐出ヘッドを説明する。なお、前述した適用例における液体供給流路は、実施形態における第1共通供給流路にあたる。同様に、液体回収流路は第1共通回収流路、第1連通口は開口、共通供給流路は第3共通供給流路、共通回収流路は第3共通回収流路にあたる。
(First Embodiment)
The liquid discharge head according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 22 to 28. The liquid supply flow path in the above-mentioned application example corresponds to the first common supply flow path in the embodiment. Similarly, the liquid recovery flow path corresponds to the first common recovery flow path, the first communication port corresponds to the opening, the common supply flow path corresponds to the third common supply flow path, and the common recovery flow path corresponds to the third common recovery flow path.

図22は、本発明の実施形態における液体吐出ヘッドの要部の分解図である。図22(a)から(g)は、分解された構成要素の斜視図であり、図22(h)から(m)は、分解された構成要素である図22(b)から(g)に対応する平面図である。図23は、図22(a)に示される複数の吐出口列3024のうちの1つの吐出口列3024に着目して、その構造を模式的に示す図である。図23(a)から(d)は、図22(a)から(d)に対応する斜視図であり、図23(e)から(g)は、図22(h)から(j)に対応する平面図である。また、図24(a)は、図23(e)から(g)のXXIVa−XXIVa線に沿う断面図であり、図24(b)は、XXIVb−XXIVb線に沿う断面図である。図25は、本実施形態の液体吐出ヘッドの一部を切り出した等価回路図である。図26は、本実施形態の液体吐出ヘッドの一部を切り出した等価回路図と流路内の圧力分布とを説明する図である。図27は、本実施形態の記録素子基板の形状を説明する上面図である。図28は、吐出口列の端部を説明する模式的透過図である。 FIG. 22 is an exploded view of a main part of the liquid discharge head according to the embodiment of the present invention. 22 (a) to (g) are perspective views of the disassembled components, and FIGS. 22 (h) to (m) are disassembled components from FIGS. 22 (b) to (g). It is a corresponding plan view. FIG. 23 is a diagram schematically showing the structure of one of the plurality of discharge port rows 3024 shown in FIG. 22 (a), focusing on the discharge port row 3024. 23 (a) to (d) are perspective views corresponding to FIGS. 22 (a) to 22 (d), and FIGS. 23 (e) to (g) correspond to FIGS. 22 (h) to (j). It is a plan view. Further, FIG. 24 (a) is a cross-sectional view taken along the line XXIVa-XXIVa of FIGS. 23 (e) to (g), and FIG. 24 (b) is a cross-sectional view taken along the line XXIVb-XXIVb. FIG. 25 is an equivalent circuit diagram obtained by cutting out a part of the liquid discharge head of the present embodiment. FIG. 26 is a diagram illustrating an equivalent circuit diagram obtained by cutting out a part of the liquid discharge head of the present embodiment and a pressure distribution in the flow path. FIG. 27 is a top view illustrating the shape of the recording element substrate of the present embodiment. FIG. 28 is a schematic transmission diagram illustrating an end portion of the discharge port row.

図22から図24に示すように本実施形態の液体吐出ヘッドは吐出口形成部材3012、第1流路層3011、第2流路層3050、第3流路層3060、第4流路層3070、第5流路層3080、および第6流路層3090からなる6つの積層流路構成を有する。 As shown in FIGS. 22 to 24, the liquid discharge head of the present embodiment has a discharge port forming member 3012, a first flow path layer 3011, a second flow path layer 3050, a third flow path layer 3060, and a fourth flow path layer 3070. , A fifth channel layer 3080, and a sixth channel layer 3090.

吐出口形成部材3012には、複数の吐出口3013が一列状に並ぶ吐出口列3024が複数設けられている。第1流路層3011には、吐出口3013に対応する位置に、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生する記録素子3015が設けられている。吐出口形成部材3012と第1流路層3011とは、圧力室3023および流路3310(図24)となる空間が間に形成されるように積層されている。液体吐出ヘッドは、記録素子3015が発生するエネルギーにより、圧力室3023内(流路3310内)にあるインク等の液体を、吐出口3013から吐出することが可能になっている。流路3310および圧力室3023の静的な状態での圧力は、吐出口3013において液体(インク)のメニスカスが張るように、負圧に保たれている。このような圧力室の圧力にばらつきが生じると、液体の吐出速度や吐出される液滴の体積などの吐出特性に影響が出てしまう。 The discharge port forming member 3012 is provided with a plurality of discharge port rows 3024 in which a plurality of discharge ports 3013 are arranged in a row. The first flow path layer 3011 is provided with a recording element 3015 that generates energy used for discharging the liquid at a position corresponding to the discharge port 3013. The discharge port forming member 3012 and the first flow path layer 3011 are laminated so that a space serving as a pressure chamber 3023 and a flow path 3310 (FIG. 24) is formed between them. The liquid discharge head can discharge a liquid such as ink in the pressure chamber 3023 (inside the flow path 3310) from the discharge port 3013 by the energy generated by the recording element 3015. The static pressure of the flow path 3310 and the pressure chamber 3023 is maintained at a negative pressure so that the meniscus of the liquid (ink) is stretched at the discharge port 3013. If the pressure in the pressure chamber varies, the discharge characteristics such as the discharge speed of the liquid and the volume of the discharged droplets will be affected.

図22に示すように、本実施形態では、複数の吐出口列3024は、600dpiの高密度に配置されている。第2流路層3050には、その主面に沿って第1共通供給流路3313、および第1共通回収流路3314が形成されている。第3流路層3060には第1連通口3315a(供給側連通口)、および第1連通口3315b(回収側連通口)が形成されている。第1流路層3011には、記録素子3015が配列される記録素子列と、液体を供給/回収するための貫通孔3017が配列される貫通孔列と、が形成されている。図24に示すように、これらの貫通孔3017は、供給口3017aと回収口3017bとを含んでいる。複数の供給口3017aは、記録素子3015が配される面に対して交差する方向(第2の方向)に延在して供給流路を成すと共に、吐出口列の列方向となる記録素子3015の配列方向(第1の方向)に沿うように配列されて、供給口列を形成している。同様に、複数の回収口3017bは、記録素子3015が配される面に対して交差する方向(第2の方向)に延在して供給流路を成すと共に、吐出口列の列方向となる記録素子3015の配列方向(第1の方向)に沿うように配列されて、回収口列を形成している。 As shown in FIG. 22, in the present embodiment, the plurality of discharge port rows 3024 are arranged at a high density of 600 dpi. In the second flow path layer 3050, a first common supply flow path 3313 and a first common recovery flow path 3314 are formed along the main surface thereof. The first communication port 3315a (supply side communication port) and the first communication port 3315b (recovery side communication port) are formed in the third flow path layer 3060. The first flow path layer 3011 is formed with a row of recording elements in which the recording elements 3015 are arranged and a row of through holes in which the through holes 3017 for supplying / recovering the liquid are arranged. As shown in FIG. 24, these through holes 3017 include a supply port 3017a and a recovery port 3017b. The plurality of supply ports 3017a extend in a direction (second direction) intersecting the surface on which the recording elements 3015 are arranged to form a supply flow path, and the recording elements 3015 are in the row direction of the discharge port rows. Are arranged along the arrangement direction (first direction) of the above to form a supply port row. Similarly, the plurality of collection ports 3017b extend in a direction (second direction) intersecting the surface on which the recording element 3015 is arranged to form a supply flow path, and are in the row direction of the discharge port row. The recording elements 3015 are arranged along the arrangement direction (first direction) to form a collection port row.

図24に示すように、第1共通供給流路3313は、供給口3017aを介して流路3310および圧力室3023と連通している。同様に、第1共通回収流路3314は、回収口3017bを介して流路3310および圧力室3023と連通している。また、第1共通供給流路3313は、第3流路層3060に形成される第1連通口3315a(供給側連通口)から液体の供給を受ける。同様に、第1共通回収流路3314は、第3流路層3060に形成される第1連通口3315b(回収側連通口)と連通している。図22(d)および(j)に示すように、複数の第1連通口3315aは、吐出口列の列方向と交差する方向に配置されて、第1連通口列を形成している。複数の第1連通口3315bも、同方向に配列されて、第1連通口列を形成している。 As shown in FIG. 24, the first common supply flow path 3313 communicates with the flow path 3310 and the pressure chamber 3023 via the supply port 3017a. Similarly, the first common recovery flow path 3314 communicates with the flow path 3310 and the pressure chamber 3023 via the recovery port 3017b. Further, the first common supply flow path 3313 receives the liquid supply from the first communication port 3315a (supply side communication port) formed in the third flow path layer 3060. Similarly, the first common recovery flow path 3314 communicates with the first communication port 3315b (recovery side communication port) formed in the third flow path layer 3060. As shown in FIGS. 22 (d) and 22 (j), the plurality of first communication ports 3315a are arranged in a direction intersecting the row direction of the discharge port row to form the first communication port row. A plurality of first communication ports 3315b are also arranged in the same direction to form a first communication port row.

第4流路層3070には、第2共通供給流路3331、および第2共通回収流路3332が形成されている。第5流路層3080には、第2連通口3333a(供給側連通口)、および第2連通口3333b(回収側連通口)が形成されている。第6流路層3090には、第3共通供給流路3335、および第3共通回収流路3336が形成されている。 A second common supply flow path 3331 and a second common recovery flow path 3332 are formed in the fourth flow path layer 3070. A second communication port 3333a (supply side communication port) and a second communication port 3333b (recovery side communication port) are formed in the fifth flow path layer 3080. A third common supply flow path 3335 and a third common recovery flow path 3336 are formed in the sixth flow path layer 3090.

第2流路層3050の第1共通供給流路3313は、一方の面側で複数の供給口3017aと連通し、他方の面側で第1連通口3315aと連通している。同様に、第2流路層3050の第1共通回収流路3314は、一方の面側で複数の回収口3017bと連通し、他方の面側で第1連通口3315bと連通している。また、第4流路層3070の第2共通供給流路3331は、一方の面側で第1連通口3315aと連通し、他方の面側で複数の第2連通口3333aと連通している。同様に、第4流路層3070の第2共通回収流路3332は、一方の面側で第1連通口3315bと連通し、他方の面側で第2連通口3333bと連通している。ここで、第1連通口3315aおよび第1連通口3315bの少なくとも一方は複数となっている。また、第6流路層3090の第3共通供給流路3336は、複数の第2連通口3333aと連通している。同様に、第6流路層3090の第3共通回収流路3336は、複数の第2連通口3333bと連通している。 The first common supply flow path 3313 of the second flow path layer 3050 communicates with a plurality of supply ports 3017a on one surface side and communicates with the first communication port 3315a on the other surface side. Similarly, the first common recovery flow path 3314 of the second flow path layer 3050 communicates with the plurality of recovery ports 3017b on one surface side and communicates with the first communication port 3315b on the other surface side. Further, the second common supply flow path 3331 of the fourth flow path layer 3070 communicates with the first communication port 3315a on one surface side and communicates with a plurality of second communication ports 3333a on the other surface side. Similarly, the second common recovery flow path 3332 of the fourth flow path layer 3070 communicates with the first communication port 3315b on one surface side and communicates with the second communication port 3333b on the other surface side. Here, at least one of the first communication port 3315a and the first communication port 3315b is plural. Further, the third common supply flow path 3336 of the sixth flow path layer 3090 communicates with a plurality of second communication ports 3333a. Similarly, the third common recovery flow path 3336 of the sixth flow path layer 3090 communicates with a plurality of second communication ports 3333b.

複数の第1連通口3315a(供給側第1連通口)は、吐出口列の列方向(第1の方向)と交差する方向(第3の方向)に沿って配列して、供給側第1連通口列を形成している。複数の第1連通口3315b(回収側第1連通口)は、吐出口列の列方向(第1の方向)と交差する方向(第3の方向)に沿って配列して、回収側第1連通口列を形成している。 The plurality of first communication ports 3315a (supply side first communication port) are arranged along the direction (third direction) intersecting the row direction (first direction) of the discharge port row, and the supply side first communication port 3315a (supply side first communication port). It forms a communication port row. The plurality of first communication ports 3315b (collection side first communication port) are arranged along the direction (third direction) intersecting the row direction (first direction) of the discharge port row, and the collection side first communication port 3315b (collection side first communication port) is arranged. It forms a communication port row.

複数の第2連通口3333a(供給側第2連通口)は、吐出口列の列方向(第1の方向)に沿って配列して、供給側第2連通口列を形成している。複数の第2連通口3333b(回収側第2連通口)は、吐出口列の列方向(第1の方向)に沿って配列して、回収側第2連通口列を形成している。 The plurality of second communication ports 3333a (supply-side second communication ports) are arranged along the row direction (first direction) of the discharge port rows to form a supply-side second communication port row. The plurality of second communication ports 3333b (recovery side second communication ports) are arranged along the row direction (first direction) of the discharge port rows to form a recovery side second communication port row.

複数の第2連通口3333aの配列密度、および複数の第2連通口3333bの配列密度は、複数の第1連通口3315aの配列密度、および複数の第1連通口3315bの配列密度より小さい。また、複数の第1連通口3315aの配列密度、および複数の第1連通口3315bの配列密度は、複数の供給口3017aの配列密度、および複数の回収口3017bの配列密度より小さい。第1共通供給流路3313と第1共通回収流路3314の夫々は、第1の方向に延在しており、第1共通供給流路3313と第1共通回収流路3314とは、第1の方向と交差する第3の方向に交互に並列している。第2共通供給流路3331と第2共通回収流路3332は、第1の方向と交差する第3の方向に沿って延在しており、第2共通供給流路3331と第2共通回収流路3332は第1の方向に交互に並列している。第3共通供給流路3335と第3共通回収流路3336は、前記第1の方向に沿って延在している。 The arrangement density of the plurality of second communication ports 3333a and the arrangement density of the plurality of second communication ports 3333b are smaller than the arrangement density of the plurality of first communication ports 3315a and the arrangement density of the plurality of first communication ports 3315b. Further, the arrangement densities of the plurality of first communication ports 3315a and the arrangement densities of the plurality of first communication ports 3315b are smaller than the arrangement densities of the plurality of supply ports 3017a and the arrangement densities of the plurality of collection ports 3017b. Each of the first common supply flow path 3313 and the first common recovery flow path 3314 extends in the first direction, and the first common supply flow path 3313 and the first common recovery flow path 3314 are the first. They are alternately arranged in a third direction that intersects with the direction of. The second common supply flow path 3331 and the second common recovery flow path 3332 extend along a third direction that intersects the first direction, and the second common supply flow path 3331 and the second common recovery flow path 3331 and the second common recovery flow flow. Roads 3332 are alternately arranged in parallel in the first direction. The third common supply flow path 3335 and the third common recovery flow path 3336 extend along the first direction.

本実施形の液体吐出ヘッドは、このように複数の流路層を積層することで、第6流路層3090から第1流路層3011に向かって流路の密度が徐々に高くなる構成とすることができる。これにより、記録素子基板および各流路部材の大型化を抑制しつつ、密度の高い複数の吐出口列を備える液体吐出ヘッドが提供可能である。 The liquid discharge head of the present embodiment has a configuration in which the density of the flow path gradually increases from the sixth flow path layer 3090 to the first flow path layer 3011 by laminating a plurality of flow path layers in this way. can do. As a result, it is possible to provide a liquid discharge head provided with a plurality of high-density discharge port rows while suppressing an increase in size of the recording element substrate and each flow path member.

本実施形態の液体吐出ヘッドにおける液体(以下、インクであるものとする)の流れを説明する。外部から供給されるインクは、流入開口としての第3共通供給流路3336から液体流出ヘッドに流入する。流入したインクは、次いで、第2連通口3333a、第2共通供給流路3331、第1連通口3315a、第1共通供給流路3313、供給口3017aをこの順に経て、流路3310(圧力室3023)まで供給される。インクは、その後、回収口3017b、第1共通回収流路3314、第1連通口3315b、第2共通回収流路3332、第2連通口3333b、第3共通回収流路3336をこの順に経て、流出開口としての第3共通回収流路3336から外部へ流出される。 The flow of the liquid (hereinafter, referred to as ink) in the liquid discharge head of the present embodiment will be described. The ink supplied from the outside flows into the liquid outflow head from the third common supply flow path 3336 as the inflow opening. The inflowing ink then passes through the second communication port 3333a, the second common supply flow path 3331, the first communication port 3315a, the first common supply flow path 3313, and the supply port 3017a in this order, and then passes through the flow path 3310 (pressure chamber 3023). ) Is supplied. The ink then flows out through the recovery port 3017b, the first common recovery flow path 3314, the first communication port 3315b, the second common recovery flow path 3332, the second communication port 3333b, and the third common recovery flow path 3336 in this order. It flows out from the third common recovery flow path 3336 as an opening.

インクをこのように強制的に流れさせることにより、吐出ヘッド内でのインクの増粘を抑制することができ、その結果、インク吐出速度の低下や、記録されるドットの色材濃度の変調を抑制することができる。以下、本明細書において、このようなインクの強制的な流れを「インク循環流」と呼ぶ。 By forcibly flowing the ink in this way, it is possible to suppress the thickening of the ink in the ejection head, and as a result, the ink ejection speed is lowered and the color material density of the recorded dots is modulated. It can be suppressed. Hereinafter, in the present specification, such a forced flow of ink is referred to as an “ink circulation flow”.

本実施形態は、各圧力室に流れるインク循環流の流量のばらつきや各圧力室の圧力のばらつきを抑制するように、以下の構成となっている。つまり、図23に示すように、1つの第1共通供給流路3313に対して、第1連通口3315aが連通している。同様に、1つの第1共通回収流路3314に対して、第1連通口3315bが連通している。ここで、第1連通口3315aおよび第1連通口3315bの少なくとも一方は複数となっている。これらの第1連通口3315aおよび第1連通口3315bは、各圧力室3023に流れるインク循環流の流量のばらつきや各圧力室の圧力のばらつきが、吐出特性に大きな影響が無い範囲に収まるように配置されている。特に、1つの吐出口列3024に関して、第1連通口3315aと第1連通口3315bとが吐出口列の列方向に関して交互に配置されている。交互に配置することで、第1連通口3315aと第1連通口3315bの間隔をより狭くすることができる。つまり、第1共通供給流路3313および第1共通回収流路3314の流路幅が比較的狭い場合でも、各圧力室3023(各流路3310)に流れるインク循環流の流量のばらつきや各圧力室の圧力のばらつきを抑制することが可能となる。 This embodiment has the following configuration so as to suppress variations in the flow rate of the ink circulating flow flowing through each pressure chamber and variations in pressure in each pressure chamber. That is, as shown in FIG. 23, the first communication port 3315a communicates with one first common supply flow path 3313. Similarly, the first communication port 3315b communicates with one first common recovery flow path 3314. Here, at least one of the first communication port 3315a and the first communication port 3315b is plural. In these first communication ports 3315a and 1st communication port 3315b, variations in the flow rate of the ink circulation flow flowing through each pressure chamber 3023 and variations in pressure in each pressure chamber are within a range that does not significantly affect the ejection characteristics. Have been placed. In particular, with respect to one discharge port row 3024, the first communication port 3315a and the first communication port 3315b are alternately arranged with respect to the row direction of the discharge port row. By arranging them alternately, the distance between the first communication port 3315a and the first communication port 3315b can be made narrower. That is, even when the flow path widths of the first common supply flow path 3313 and the first common recovery flow path 3314 are relatively narrow, the flow rate of the ink circulation flow flowing in each pressure chamber 3023 (each flow path 3310) varies and each pressure. It is possible to suppress variations in chamber pressure.

さらに、第1連通口3315aと第1連通口3315bとの配置の関係は以下のようになっている。まず、複数の圧力室3023(流路3310)のそれぞれに関して、圧力室3023(流路3310)を含む第1共通供給流路3313と第1共通回収流路3314との間の流路の流路抵抗をrとする。また、第1共通供給流路3313において、隣接する供給口3017a間(すなわち、供給流路間)の部分の流路の流路抵抗をRとする。同様に、第1共通回収流路3314において、隣接する回収口3017b間(すなわち、回収流路間)の部分の流路の流路抵抗をRとする。また、各流路3310(圧力室3023)を流れるインクの流量に関して、それらの平均流量をqとし、吐出特性に影響を与えない、つまり画像として着弾位置ズレや色ムラが影響無い範囲の最大流量と最小流量との流量差をΔqとして、両者の比をXとする。すなわち、流量比X=Δq/qとする。このとき、第1連通口3315は、第1連通口3315aと第1連通口3315bとの間の吐出口の数Nが以下の式を満たすように配置されている。 Further, the arrangement relationship between the first communication port 3315a and the first communication port 3315b is as follows. First, with respect to each of the plurality of pressure chambers 3023 (flow path 3310), the flow path of the flow path between the first common supply flow path 3313 including the pressure chamber 3023 (flow path 3310) and the first common recovery flow path 3314. Let r be the resistance. Further, in the first common supply flow path 3313, the flow path resistance of the flow path between the adjacent supply ports 3017a (that is, between the supply flow paths) is defined as R. Similarly, in the first common recovery flow path 3314, the flow path resistance of the flow path between the adjacent recovery ports 3017b (that is, between the recovery flow paths) is defined as R. Further, regarding the flow rate of the ink flowing through each flow path 3310 (pressure chamber 3023), the average flow rate thereof is set to q, and the maximum flow rate does not affect the ejection characteristics, that is, the maximum flow rate in the range where the landing position deviation and the color unevenness do not affect the image. Let Δq be the flow rate difference between and the minimum flow rate, and let X be the ratio of the two. That is, the flow rate ratio X = Δq / q. At this time, the first communication port 3315 is arranged so that the number N of the discharge ports between the first communication port 3315a and the first communication port 3315b satisfies the following equation.

Figure 0006964975
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このような条件で第1連通口3315aと第1連通口3315bとを配置することにより、各圧力室3023(各流路3310)に流れるインク循環流の流量の圧力室間でのばらつきを、吐出特性に影響を与えない流量差に抑制することが可能となる。 By arranging the first communication port 3315a and the first communication port 3315b under such conditions, the variation in the flow rate of the ink circulation flow flowing through each pressure chamber 3023 (each flow path 3310) between the pressure chambers can be discharged. It is possible to suppress the flow rate difference that does not affect the characteristics.

図25を用いて、各圧力室3023に流れるインク循環流の流量の圧力室間でのばらつきを抑制する条件式(1)について、詳細に説明する。図25は、第1の方向に関して隣接する第1連通口3315aと第1連通口3315bとの間の部分を一部切り出した等価回路である。隣接する第1連通口3315aと第1連通口3315bとの間に圧力室3023(流路3310)がN個含まれる場合を示している。 The conditional expression (1) for suppressing the variation in the flow rate of the ink circulation flow flowing through each pressure chamber 3023 between the pressure chambers will be described in detail with reference to FIG. 25. FIG. 25 is an equivalent circuit in which a part between the first communication port 3315a and the first communication port 3315b that are adjacent to each other in the first direction is partially cut out. The case where N pressure chambers 3023 (flow path 3310) are included between the adjacent first communication port 3315a and the first communication port 3315b is shown.

この場合、N個の圧力室3023のうちの第1連通口3315aに最も近い圧力室3023(図25の圧力室1)、および第1連通口3315bに最も近い圧力室3023に、最も多量のインクが流れる。また、N個の圧力室3023のうちの第1連通口3315aと第1連通口3315bとの中間の位置にある圧力室3023に流れるインクの流量が最小になることが分かっている。これらの最大流量および最小流量を、各々q1、q2とし、各圧力室3023を流れるインクの流量の平均値をqとすると、供給される全インク量Qは、Q=Nqとなる。 In this case, the largest amount of ink is in the pressure chamber 3023 (pressure chamber 1 in FIG. 25) closest to the first communication port 3315a and the pressure chamber 3023 closest to the first communication port 3315b among the N pressure chambers 3023. Flows. Further, it is known that the flow rate of ink flowing into the pressure chamber 3023 located at an intermediate position between the first communication port 3315a and the first communication port 3315b among the N pressure chambers 3023 is minimized. Assuming that the maximum flow rate and the minimum flow rate are q 1 and q 2 , respectively, and the average value of the flow rates of the ink flowing through each pressure chamber 3023 is q, the total amount of ink Q supplied is Q = Nq.

第1連通口3315aから、第1連通口3315aに一番近い圧力室3023(図25の圧力室1)を経由し、第1共通回収流路3314を通って第1連通口3315bへと到達するまでの圧力損失p1を以下に示す。 From the first communication port 3315a, it reaches the first communication port 3315b via the pressure chamber 3023 (pressure chamber 1 in FIG. 25) closest to the first communication port 3315a and through the first common recovery flow path 3314. The pressure loss p 1 up to is shown below.

Figure 0006964975
Figure 0006964975

第1連通口3315aから第1共通供給流路3313を通り第1連通口3315aと第1連通口3315bの中間の位置にある圧力室(図25圧力室2)を経由し第1共通回収流路3314を通って第1連通口3315bへ到達するまでの圧力損失p2を以下に示す。 The first common recovery flow path from the first communication port 3315a through the first common supply flow path 3313 and via the pressure chamber (FIG. 25 pressure chamber 2) located between the first communication port 3315a and the first communication port 3315b. The pressure loss p 2 until reaching the first communication port 3315b through 3314 is shown below.

Figure 0006964975
Figure 0006964975

圧力損失p1と圧力損失p2とは等しいので、式(2)と式(3)とから、各圧力室を流れるインクの最大流量q1と最小流量q2との流量差Δq’について、下式が成り立つ。 Since the pressure loss p 1 and the pressure loss p 2 are equal, from the equations (2) and (3), the flow rate difference Δq'between the maximum flow rate q 1 and the minimum flow rate q 2 of the ink flowing through each pressure chamber is obtained. The following formula holds.

Figure 0006964975
Figure 0006964975

ここで、吐出特性に影響を与えないようにするためには、各圧力室を流れるインクの最大流量と最小流量との流量差Δq’=q1−q2と各圧力室を流れるインクの平均流量qとの比が所定の流量比X以下に設定されることが必要である。そのためには、少なくとも下式で示す条件が必要となる。 Here, in order not to affect the ejection characteristics, the flow rate difference between the maximum flow rate and the minimum flow rate of the ink flowing through each pressure chamber Δq'= q 1 −q 2 and the average of the ink flowing through each pressure chamber. It is necessary that the ratio with the flow rate q is set to a predetermined flow rate ratio X or less. For that purpose, at least the conditions shown by the following equation are required.

Figure 0006964975
Figure 0006964975

式(5)を、第1連通口3315aと第1連通口3315bとの間の圧力室の数Nに着目して変形すると、式(1)になる。 Equation (5) is transformed into equation (1) by focusing on the number N of pressure chambers between the first communication port 3315a and the first communication port 3315b.

本発明の実施形態では、インク循環流の流量をある割合以上に増減させると、吐出口の下部を流れるインク循環流によるインクの回収効果が変わり、吐出速度や吐出液滴体積が変化してしまったり、色材濃度の差異が大きくなってしまったりすることが分かっている。特に、本実施形態の非限定的な1例では、インク循環流のある流量に対して流量を1割程度増減させた場合に、吐出速度や吐出液滴体積が変化し、色材濃度の差異が大きくなった。また、この例では、最大流量と最小流量との流量差と平均流量との比Δq/qを、所定の流量比X0.2以下に設定した場合に、吐出特性や色材濃度に大きな影響が生じなくなった。 In the embodiment of the present invention, when the flow rate of the ink circulation flow is increased or decreased to a certain ratio or more, the ink recovery effect by the ink circulation flow flowing under the ejection port changes, and the ejection speed and the ejection droplet volume change. It is known that the difference in colorant density becomes large. In particular, in a non-limiting example of the present embodiment, when the flow rate is increased or decreased by about 10% with respect to a certain flow rate of the ink circulating flow, the ejection speed and the ejection droplet volume change, and the difference in the color material concentration Has grown. Further, in this example, when the ratio Δq / q of the flow rate difference between the maximum flow rate and the minimum flow rate and the average flow rate is set to a predetermined flow rate ratio X0.2 or less, the discharge characteristics and the color material concentration are greatly affected. It no longer occurs.

次に、図37を参照して、インク循環流の流量のばらつきの影響の1例を説明する。 Next, with reference to FIG. 37, an example of the influence of the variation in the flow rate of the ink circulating flow will be described.

図37は、各吐出口の下部を流れるインク循環流の流量(循環流量)と、各循環流量でインクを循環させつつインクの吐出を一定時間休止した後で1発目に吐出するインクの吐出速度との関係の非限定的な1例を示すグラフである。本例では、循環流量7000pl/s付近を境目として、循環流量が7000pl/s程度以上であるときは、定常時の吐出速度の9割以上の吐出速度で1発目からインクを吐出することができた。これに対して、循環流量が7000pl/s程度未満であるときは、1発目のインクの吐出速度が定常時の吐出速度の9割未満程度となった。インクの吐出速度が低減すると、吐出されたインクが記録媒体に到着する際(着弾時)の位置にズレが生じ、その結果、画質の低下が生じることとなる。 FIG. 37 shows the flow rate (circulation flow rate) of the ink circulation flow flowing through the lower part of each ejection port, and the ejection of the ink to be ejected to the first shot after the ink ejection is paused for a certain period of time while circulating the ink at each circulation flow rate. It is a graph which shows one non-limiting example of the relationship with speed. In this example, when the circulation flow rate is about 7,000 pl / s or more with the circulation flow rate around 7,000 pl / s as a boundary, the ink can be ejected from the first shot at an ejection speed of 90% or more of the steady ejection speed. did it. On the other hand, when the circulation flow rate was less than about 7,000 pl / s, the ejection speed of the first ink was less than about 90% of the ejection speed in the steady state. When the ink ejection speed is reduced, the position of the ejected ink when it arrives at the recording medium (at the time of landing) is displaced, and as a result, the image quality is deteriorated.

したがって、着弾時の位置ズレによる画質低下を防止するためには、一定時間休止後のインクの吐出速度の減少を抑制するように、循環流量をある程度大きくすることが有効である。 Therefore, in order to prevent deterioration of image quality due to positional deviation at the time of landing, it is effective to increase the circulation flow rate to some extent so as to suppress a decrease in the ink ejection speed after a certain period of pause.

ここで、図36に、本発明の液体吐出ヘッドに適用可能なインク供給系の1例を示す。図36において、液体吐出ヘッド3003は、上流側の第1液体タンク3044および下流側の第2液体タンク3045とそれぞれ流体連通している。第1液体タンク3044は、第3共通供給流路3335へインクを供給する。供給されたインクは、各連通口を経由しながら第2共通供給流路3331および第1共通供給流路3313を通って圧力室3023(流路3310)に供給される。また、圧力室3023(流路3310)から、各連通口を経由しながら第1共通回収流路3314、および第2共通回収流路3332を通って、第3共通回収流路3336から第2液体タンク3045へと回収される。このような構造において、インク循環流を生じさせる手段としては、第1液体タンク3044と第2液体タンク3045の水頭差を用いる方法がある。また、第1液体タンク3044と第2液体タンク3045の圧力を制御し、第1液体タンク3044と第2液体タンク3045の圧力差を用いる方法もある。また、ポンプ等で流れを生じさせる方法もある。 Here, FIG. 36 shows an example of an ink supply system applicable to the liquid ejection head of the present invention. In FIG. 36, the liquid discharge head 3003 communicates with the first liquid tank 3044 on the upstream side and the second liquid tank 3045 on the downstream side, respectively. The first liquid tank 3044 supplies ink to the third common supply flow path 3335. The supplied ink is supplied to the pressure chamber 3023 (flow path 3310) through the second common supply flow path 3331 and the first common supply flow path 3313 via each communication port. Further, from the pressure chamber 3023 (flow path 3310), the first common recovery flow path 3314 and the second common recovery flow path 3332 pass through each communication port, and the third common recovery flow path 3336 to the second liquid It is collected in tank 3045. In such a structure, as a means for generating an ink circulation flow, there is a method of using the head difference between the first liquid tank 3044 and the second liquid tank 3045. Another method is to control the pressure between the first liquid tank 3044 and the second liquid tank 3045 and use the pressure difference between the first liquid tank 3044 and the second liquid tank 3045. There is also a method of generating a flow with a pump or the like.

しかしながら、循環流量を大きくするために第1液体タンク3044と第2液体タンク3045の圧力差を大きくしたりポンプ等で大きな流量を流したりする場合、吐出口の下部の圧力制御が困難になる傾向がある。よって、循環流量は、着弾時のインクの位置ズレによる画質低下および圧力制御の困難性の両方を考慮して、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い。 However, when the pressure difference between the first liquid tank 3044 and the second liquid tank 3045 is increased or a large flow rate is flowed by a pump or the like in order to increase the circulation flow rate, it tends to be difficult to control the pressure at the lower part of the discharge port. There is. Therefore, the circulation flow rate should be as small as possible so that the ejection speed does not decrease too much in consideration of both the deterioration of the image quality due to the positional deviation of the ink at the time of landing and the difficulty of pressure control.

上述のように、本実施形態では、式(1)を満たすように、第1連通口3315aと第1連通口3315bとを少なくとも一方が複数となるように、第1共通供給流路3313と第1共通回収流路3314とにそれぞれ配置する。これによって、流体抵抗の比率r/Rを固定したまま、最大流量と最小流量との流量差と平均流量との比(流量比)Xの値を小さくすることができる。すなわち、第1共通供給流路3313および第1共通回収流路3314の流路の幅を広げることをせずに、各圧力室3023を流れるインク循環流の流量の圧力室間でのばらつきを抑制することができる。よって、吐出口3013からの水分蒸発による液滴の吐出速度低下や色材濃度の変調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。 As described above, in the present embodiment, the first common supply flow path 3313 and the first common supply flow path 3313 so that at least one of the first communication port 3315a and the first communication port 3315b is plural so as to satisfy the equation (1). 1 It is arranged in the common recovery flow path 3314, respectively. As a result, the value of the ratio (flow rate ratio) X between the flow rate difference between the maximum flow rate and the minimum flow rate and the average flow rate can be reduced while the fluid resistance ratio r / R is fixed. That is, without widening the width of the first common supply flow path 3313 and the first common recovery flow path 3314, the variation of the flow rate of the ink circulation flow flowing through each pressure chamber 3023 between the pressure chambers is suppressed. can do. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the ejection speed of the droplet due to evaporation of water from the ejection port 3013 and a modulation of the color material density, so that a higher-definition and high-quality image can be formed.

同様に、本実施形態では、各圧力室3023の圧力の圧力室間でのばらつきを抑制することができる。第1共通供給流路3313や第1共通回収流路3314で生じる圧力損失は、吐出口列の列方向における各圧力室の圧力の圧力室間でのばらつきとなる。つまり、圧力のばらつきをΔPとすると、下式が成り立つ。 Similarly, in the present embodiment, it is possible to suppress variations in the pressure of each pressure chamber 3023 between pressure chambers. The pressure loss that occurs in the first common supply flow path 3313 and the first common recovery flow path 3314 is a variation in the pressure of each pressure chamber in the row direction of the discharge port row among the pressure chambers. That is, if the pressure variation is ΔP, the following equation holds.

Figure 0006964975
Figure 0006964975

ここで、吐出特性に影響が出ない範囲で許容できる最大の圧力ばらつきをΔPmとすると、第1連通口3315aと第1連通口3315bとは、両者間の吐出口数Nが以下の式を満たすように配置されている。 Here, assuming that the maximum allowable pressure variation within a range that does not affect the discharge characteristics is ΔPm, the number of discharge ports N between the first communication port 3315a and the first communication port 3315b satisfies the following equation. It is located in.

Figure 0006964975
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このように、本実施形態では、式(7)を満たすように、複数の第1連通口3315aと複数の第1連通口3315bを、第1共通供給流路3313と第1共通回収流路3314にそれぞれ配置する。それにより、第1共通供給流路3313や第1共通回収流路3314の流路の幅を広げることをせずに、各圧力室の圧力の圧力室間でのばらつきを抑制することができる。よって、インクの吐出速度や吐出されるインクの液滴の体積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。 As described above, in the present embodiment, the plurality of first communication ports 3315a and the plurality of first communication ports 3315b are arranged in the first common supply flow path 3313 and the first common recovery flow path 3314 so as to satisfy the equation (7). Place each in. As a result, it is possible to suppress variations in the pressure of each pressure chamber between pressure chambers without widening the width of the flow paths of the first common supply flow path 3313 and the first common recovery flow path 3314. Therefore, it is possible to suppress variations in the ink ejection speed and the volume of the ejected ink droplets, so that higher-definition and higher-quality images can be formed.

さらに、本実施形態は、高密度に配置された吐出口3013に対応する各圧力室に流れるインク循環流の流量の圧力室間でのばらつきや各圧力室の圧力の圧力室間でのばらつきを抑制するように、以下のようになっているとよい。つまり、図22に示すように、第2共通供給流路3331は、吐出口列3024の列方向(第1の方向)と交差する方向(第3の方向)に伸びていて、第3の方向に配列される複数の第1連通口3315aと連通している。同様に、第2共通回収流路3332は、吐出口列3024の列方向(第1の方向)と交差する第3の方向に伸びていて、第3の方向に配列される複数の第1連通口3315bと連通している。さらに、複数の第2共通供給流路3331は、第2連通口3333aを介して、第3共通供給流路3336として1つの流路にまとめられている。同様に、複数の第2共通第3共通回収流路3332は、第2連通口3333bを介して、第3共通回収流路3336として1つの流路にまとめられている。 Further, in the present embodiment, the flow rate of the ink circulation flow flowing through each pressure chamber corresponding to the discharge port 3013 arranged at high density varies between pressure chambers and the pressure of each pressure chamber varies between pressure chambers. It should be as follows so as to suppress it. That is, as shown in FIG. 22, the second common supply flow path 3331 extends in a direction (third direction) intersecting the row direction (first direction) of the discharge port row 3024, and extends in a third direction. It communicates with a plurality of first communication ports 3315a arranged in. Similarly, the second common recovery flow path 3332 extends in a third direction intersecting the row direction (first direction) of the discharge port row 3024, and a plurality of first communication lines arranged in the third direction. It communicates with the mouth 3315b. Further, the plurality of second common supply flow paths 3331 are combined into one flow path as the third common supply flow path 3336 via the second communication port 3333a. Similarly, the plurality of second common third common recovery flow paths 3332 are combined into one flow path as the third common recovery flow path 3336 via the second communication port 3333b.

このように、本実施形態では、吐出口形成部材3012に対して、第1流路層3011、第2流路層3050、第3流路層3060、第4流路層3070、第5流路層3080、および第6流路層3090の6層構造で、流路を連結している。これにより、高密度に配置された複数の吐出口列3024に対して狭いピッチで配置された複数の第1共通供給流路3313を、式(1)を満たすように第1連通口3315aを配置しながら、1つに取りまとめることができる。同様に、高密度に配置された複数の吐出口列3024に対して狭いピッチで配置された複数の第1共通回収流路3314を、式(1)を満たすように第1連通口3315bを配置しながら1つに取りまとめることができる。つまり、第1共通供給流路3313および第1共通回収流路3314の流路幅を広げることなく、高密度な吐出口列を形成できる。また高密度に配置された複数の吐出口列3024の吐出口3013に対応する各圧力室23(流路3310)に流れるインク循環流の流量の圧力室間でのばらつきや各圧力室の圧力の圧力室間で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3013に対して、各圧力室3023(流路3310)のインク循環流の流量のばらつきや各圧力室の圧力のばらつきを抑制しながら、液体タンクからのインクの供給および液体タンクへのインクの回収を簡便に行うことができる。これにより、液体吐出ヘッドのコンパクト化だけでなく、この液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置のシステム全体がコンパクトになるという利点がある。 As described above, in the present embodiment, with respect to the discharge port forming member 3012, the first flow path layer 3011, the second flow path layer 3050, the third flow path layer 3060, the fourth flow path layer 3070, and the fifth flow path The flow paths are connected by a six-layer structure consisting of a layer 3080 and a sixth flow path layer 3090. As a result, a plurality of first common supply flow paths 3313 arranged at a narrow pitch with respect to the plurality of discharge port rows 3024 arranged at high density are arranged with the first communication port 3315a so as to satisfy the equation (1). However, it can be combined into one. Similarly, a plurality of first common recovery flow paths 3314 arranged at a narrow pitch with respect to a plurality of discharge port rows 3024 arranged at high density, and a first communication port 3315b are arranged so as to satisfy the equation (1). However, it can be combined into one. That is, a high-density discharge port row can be formed without widening the flow path widths of the first common supply flow path 3313 and the first common recovery flow path 3314. Further, variations in the flow rate of the ink circulation flow flowing in each pressure chamber 23 (flow path 3310) corresponding to the discharge ports 3013 of the plurality of discharge port rows 3024 arranged at high density among the pressure chambers and the pressure of each pressure chamber. It is possible to suppress variations between pressure chambers. Further, for the discharge ports 3013 arranged at high density, the ink from the liquid tank is suppressed while suppressing the variation in the flow rate of the ink circulation flow in each pressure chamber 3023 (flow path 3310) and the variation in the pressure in each pressure chamber. And the ink can be easily collected in the liquid tank. This has the advantage that not only the liquid discharge head is made compact, but also the entire system of the liquid discharge device provided with the liquid discharge head is made compact.

本実施形態は、各吐出口列3024に配置された圧力室3023の数が多く(例えば100個以上)、複数の吐出口列3024の配列密度(吐出口列と交差する方向の吐出口列の配置密度)が高密度である(例えば50dpi以上)場合に有効である。このような場合、圧力室と流路との流路抵抗の比率(r/R)が小さかったとしても(例えば1/1000程度)、インク循環流の流量のばらつきが大きくなってしまう傾向がある。つまり、それ以上に吐出口列を構成する吐出口の数を増加させたり吐出口列同士の間隔を狭くしたりする場合には、各圧力室のインク循環流の流量のばらつきや各圧力室の圧力のばらつきを抑制するために、本発明の構成が有効となる。よって、特には、記録媒体の幅に対応した長さを有する液体吐出ヘッドであるラインヘッド、また、吐出口の配列密度が600dpi以上の液体吐出ヘッドに有効である。 In this embodiment, the number of pressure chambers 3023 arranged in each discharge port row 3024 is large (for example, 100 or more), and the arrangement density of a plurality of discharge port rows 3024 (the discharge port rows in the direction intersecting the discharge port rows). It is effective when the arrangement density) is high (for example, 50 dpi or more). In such a case, even if the ratio (r / R) of the flow path resistance between the pressure chamber and the flow path is small (for example, about 1/1000), the variation in the flow rate of the ink circulating flow tends to be large. .. That is, when the number of discharge ports constituting the discharge port rows is further increased or the distance between the discharge port rows is narrowed, the flow rate of the ink circulation flow in each pressure chamber may vary or the pressure chambers may have different flow rates. The configuration of the present invention is effective in suppressing pressure variation. Therefore, it is particularly effective for a line head which is a liquid discharge head having a length corresponding to the width of the recording medium, and a liquid discharge head having a discharge port arrangement density of 600 dpi or more.

次に、本実施形態において、多数の吐出口3013からインクを吐出する場合を説明する。本実施形態は、多数の吐出口3013からインクを吐出する場合において、休止している圧力室3023に流れるインク循環流の流量のばらつきを抑制するように、以下のようになっているとよい。吐出により各吐出口3013から吐出されるインクの流量をIとする。このとき、第1連通口3315aと第1連通口3315bとは、両者間の吐出口3013の数Nが以下の式を満たすように配置されている。 Next, in the present embodiment, a case where ink is ejected from a large number of ejection ports 3013 will be described. In this embodiment, when ink is ejected from a large number of ejection ports 3013, it is preferable that the ink circulation flow is as follows so as to suppress variations in the flow rate of the ink circulating flow flowing into the resting pressure chamber 3023. Let I be the flow rate of the ink ejected from each ejection port 3013 by ejection. At this time, the first communication port 3315a and the first communication port 3315b are arranged so that the number N of the discharge ports 3013 between them satisfies the following equation.

Figure 0006964975
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本実施形態では、このような条件で第1連通口3315aと第1連通口3315bを配置する。これにより、多数の吐出口3013からインクを吐出する場合において、休止している各圧力室3023に流れるインク循環流の圧力室間の流量のばらつきを、吐出特性に影響を与えない流量差に抑制することが可能となる。 In the present embodiment, the first communication port 3315a and the first communication port 3315b are arranged under such conditions. As a result, when ink is ejected from a large number of ejection ports 3013, the variation in the flow rate of the ink circulation flow flowing through each of the resting pressure chambers 3023 between the pressure chambers is suppressed to a flow rate difference that does not affect the ejection characteristics. It becomes possible to do.

図26を用いて、多数の吐出口3013からインクを吐出する場合において、休止している圧力室3023に流れるインク循環流の流量のばらつきを抑制する条件式(8)について、詳細に説明する。 FIG. 26 will be described in detail of the conditional expression (8) for suppressing the variation in the flow rate of the ink circulating flow flowing into the resting pressure chamber 3023 when ink is ejected from a large number of ejection ports 3013.

吐出口3013からの水分蒸発による影響を抑制するのに十分な流量でインク循環流を流す場合において、多数の吐出口3013からインクを吐出する際の吐出量の方が、インク循環流の流量より多くなる場合がある。このような場合には、図26(a)に示すように、第1共通回収流路3314のインクが逆流することとなる。つまり、図26(a)では、第1共通供給流路3313においては、インクは、矢印で示されるように、第1連通口3315aから第1連通口3315bに向かう方向に流れている。また、多数の圧力室3023において、インクは、それぞれ流量Iで吐出口から吐出されている。それに伴い、第1共通回収流路3314においては、インクは、第1連通口3315bから第1連通口3315aに向かう方向に流れている。 When the ink circulation flow is applied at a flow rate sufficient to suppress the influence of water evaporation from the ejection port 3013, the ejection amount when ejecting ink from a large number of ejection ports 3013 is larger than the flow rate of the ink circulation flow. May increase. In such a case, as shown in FIG. 26A, the ink in the first common recovery flow path 3314 will flow backward. That is, in FIG. 26A, in the first common supply flow path 3313, the ink flows in the direction from the first communication port 3315a to the first communication port 3315b, as indicated by the arrows. Further, in a large number of pressure chambers 3023, ink is discharged from the discharge port at a flow rate I, respectively. Along with this, in the first common recovery flow path 3314, the ink is flowing in the direction from the first communication port 3315b to the first communication port 3315a.

このときの第1共通供給流路3313と第1共通回収流路3314の圧力分布の関係をグラフにしたのが、図26(b)である。グラフの横軸は、隣接する第1連通口3315aから第1連通口3315bに向かう相対的な位置Lを示し、縦軸は圧力Pを示す。図26(a)に示すような状態で圧力室3023からのインクの吐出を休止したときに、各圧力室に対して第1共通供給流路3313側と第1共通回収流路3314側とから供給されるインク量の比をt:1−tとする。このとき、第1共通供給流路3313で生じる圧力損失をΔPin1とし、第1共通回収流路3314で生じる圧力損失をΔPout1とすると、以下の2つの式が成り立つ。 FIG. 26B is a graph showing the relationship between the pressure distributions of the first common supply flow path 3313 and the first common recovery flow path 3314 at this time. The horizontal axis of the graph indicates the relative position L from the adjacent first communication port 3315a to the first communication port 3315b, and the vertical axis indicates the pressure P. When the ink ejection from the pressure chamber 3023 is stopped in the state shown in FIG. 26 (a), the first common supply flow path 3313 side and the first common recovery flow path 3314 side are used for each pressure chamber. The ratio of the amount of ink supplied is t: 1-t. At this time, assuming that the pressure loss generated in the first common supply flow path 3313 is ΔPin1 and the pressure loss generated in the first common recovery flow path 3314 is ΔPout1, the following two equations are established.

Figure 0006964975
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Figure 0006964975
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また、各圧力室に対して第1共通供給流路3313側で生じる圧力をPinとし、第1共通回収流路3314側で生じる圧力をPoutとし、各圧力室の圧力のばらつきの最大値をΔPmaxとし、最小値をΔPminとする。このとき、ΔPmax=Pin−Pout+ΔPout1、およびΔPmin=Pin−Pout−ΔPin1であるから、インク循環流の流量のばらつきΔq’は、以下の式で示される。 Further, for each pressure chamber, the pressure generated on the first common supply flow path 3313 side is defined as Pin, the pressure generated on the first common recovery flow path 3314 side is defined as Pout, and the maximum value of the pressure variation in each pressure chamber is ΔPmax. And the minimum value is ΔPmin. At this time, since ΔPmax = Pin-Pout + ΔPout1 and ΔPmin = Pin-Pout-ΔPin1, the variation Δq'of the flow rate of the ink circulating flow is expressed by the following equation.

Figure 0006964975
Figure 0006964975

インク循環流の流量のばらつきΔq’を所定の流量比X以下に設定するためには、以下の式で示される条件が必要となる。 In order to set the variation Δq'of the flow rate of the ink circulating flow to a predetermined flow rate ratio X or less, the conditions shown by the following equation are required.

Figure 0006964975
Figure 0006964975

式(12)を、第1連通口3315aと第1連通口3315bとの間の圧力室の数Nに着目して変形すると、式(8)になる。 Equation (12) is transformed into equation (8) by focusing on the number N of pressure chambers between the first communication port 3315a and the first communication port 3315b.

ここで、本実施形態では、本発明の非限定的な実例として、液体吐出ヘッドの第1共通供給流路3313および第1共通回収流路3314の流路幅を200μm、流路高さを500μmとした。また、吐出口列3024における吐出口3013を600dpiの密度で並ぶように配置し、吐出口3013下の流路3310の形状については、流路幅を30μm、流路高さを14μm、流路長さを100μmとした。この液体吐出ヘッドにおいて、吐出口の下部におけるインク循環流の流速を0.01m/sとし、吐出量5plおよび駆動周波数10kHzでインクを吐出する場合を検討した。この場合、第1連通口3315aと第1連通口3315bとの間の吐出口の数Nを約65個以下にすることで、流量のばらつきの影響を抑制することができた。 Here, in the present embodiment, as a non-limiting example of the present invention, the flow path width of the first common supply flow path 3313 and the first common recovery flow path 3314 of the liquid discharge head is 200 μm, and the flow path height is 500 μm. And said. Further, the discharge ports 3013 in the discharge port row 3024 are arranged so as to be lined up at a density of 600 dpi, and the shape of the flow path 3310 under the discharge port 3013 is such that the flow path width is 30 μm, the flow path height is 14 μm, and the flow path length. The height was set to 100 μm. In this liquid ejection head, a case was examined in which the flow velocity of the ink circulating flow at the lower part of the ejection port was 0.01 m / s, and the ink was ejected at an ejection amount of 5 pl and a drive frequency of 10 kHz. In this case, by reducing the number N of the number N of the discharge ports between the first communication port 3315a and the first communication port 3315b to about 65 or less, the influence of the variation in the flow rate could be suppressed.

このように、本実施形態では、式(8)を満たすように第1連通口3315aと第1連通口3315bを少なくとも一方が複数として、第1共通供給流路3313と第1共通回収流路3314にそれぞれ配置する。これにより、流路抵抗の比率r/Rを固定したまま流量比Xの値を小さくすることができる。すなわち、第1共通供給流路3313および第1共通回収流路3314の流路幅を広げることをせずに、多数の吐出口からインクを吐出する場合において、休止している圧力室3023(流路3310)を流れるインク循環流の流量のばらつきを抑制できる。よって、吐出口3013からの水分蒸発によるインクの液滴の吐出速度の低下や色材濃度の変調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。 As described above, in the present embodiment, at least one of the first communication port 3315a and the first communication port 3315b is a plurality of the first communication port 3315a and the first communication port 3315b so as to satisfy the equation (8), and the first common supply flow path 3313 and the first common recovery flow path 3314. Place each in. As a result, the value of the flow rate ratio X can be reduced while the ratio r / R of the flow path resistance is fixed. That is, in the case of ejecting ink from a large number of ejection ports without widening the flow path widths of the first common supply flow path 3313 and the first common recovery flow path 3314, the pressure chamber 3023 (flow rate) is stationary. It is possible to suppress variations in the flow rate of the ink circulating flow flowing through the path 3310). Therefore, it is possible to suppress a decrease in the ejection speed of ink droplets due to evaporation of water from the ejection port 3013 and modulation of the color material density, so that higher-definition and higher-quality images can be formed.

さらに本実施形態は、各圧力室に流れるインク循環流の流量のばらつきや各圧力室の圧力のばらつきを抑制するように、以下の構成をとることが好ましい。つまり、吐出口列3024の列方向における両端部側に配置された第1連通口3315aまたは第1連通口3315bは、両端部側以外に配置された第1連通口3315aまたは第1連通口3315bよりも小さな形状(開口面積)を有する。 Further, the present embodiment preferably has the following configuration so as to suppress variations in the flow rate of the ink circulating flow flowing through each pressure chamber and variations in pressure in each pressure chamber. That is, the first communication port 3315a or the first communication port 3315b arranged on both end sides in the row direction of the discharge port row 3024 is from the first communication port 3315a or the first communication port 3315b arranged on other than both ends side. Also has a small shape (opening area).

両端部側に配置された第1連通口3315aまたは第1連通口3315bからみると、吐出口列の列方向において片側のみに吐出口3013が配置されている。そのため、その第1連通口3315aまたは第1連通口3315bを通る全インク量Qは、吐出口列の列方向において両端部側とは異なる箇所に配置された第1連通口3315aまたは第1連通口3315bを通る全インク量よりも少なくなる。よって両端部側の第1連通口3315aまたは第1連通口3315bを中央部側に比べて小さな形状にし流路抵抗を大きくすることで、端部側とは異なる箇所に配置された第1連通口3315aまたは第1連通口3315bで生じる圧力損失に近づけることができる。よって、両端部側の第1連通口3315aまたは第1連通口3315bと連通する圧力室を通るインク循環流の流れと、それとは異なる第1連通口3315aまたは第1連通口3315bと連通する圧力室を通るインク循環流の流れの差を小さくすることができる。それにより各圧力室に流れるインク循環流の流量ばらつきをさらに抑制することが可能となる。 When viewed from the first communication port 3315a or the first communication port 3315b arranged on both end sides, the discharge port 3013 is arranged on only one side in the row direction of the discharge port row. Therefore, the total amount of ink Q passing through the first communication port 3315a or the first communication port 3315b is the first communication port 3315a or the first communication port arranged at a location different from both ends in the row direction of the ejection port row. It is less than the total amount of ink passing through 3315b. Therefore, the first communication port 3315a or the first communication port 3315b on both ends side is made smaller than the central part side to increase the flow path resistance, so that the first communication port is arranged at a place different from the end side. The pressure loss that occurs at 3315a or the first communication port 3315b can be approached. Therefore, the flow of the ink circulation flow through the pressure chamber communicating with the first communication port 3315a or the first communication port 3315b on both ends side and the pressure chamber communicating with the first communication port 3315a or the first communication port 3315b different from the flow of the ink circulation flow. The difference in the flow of the ink circulation flow through the communication can be reduced. As a result, it becomes possible to further suppress the flow rate variation of the ink circulation flow flowing in each pressure chamber.

図27および図28を用いて、本実施形態のさらなる態様を説明する。本実施形態は、各圧力室3023に流れるインク循環流の流量ばらつきを抑制するように、以下のようになっている。 A further aspect of this embodiment will be described with reference to FIGS. 27 and 28. This embodiment is as follows so as to suppress the flow rate variation of the ink circulation flow flowing through each pressure chamber 3023.

図27は、本実施形態の液体吐出ヘッドの記録素子基板の上面図である。図27に示すように、本実施形態の記録素子基板3010では、吐出口列3024の端部と記録素子基板3010の端部との間の領域が大きい。例えばこの領域には、電気信号を記録素子基板3010と送受信するためのパットや駆動のための回路が配置されている。 FIG. 27 is a top view of the recording element substrate of the liquid discharge head of the present embodiment. As shown in FIG. 27, in the recording element substrate 3010 of the present embodiment, the region between the end portion of the discharge port row 3024 and the end portion of the recording element substrate 3010 is large. For example, in this region, a pad for transmitting and receiving an electric signal to and from the recording element substrate 3010 and a circuit for driving are arranged.

図28は、本実施形態の液体吐出ヘッドの1つの吐出口列3024の一部を切り取った概略的な上面透過図である。図28中、矢印は、インク循環流の流れの向きを示す。図27に示すような記録素子基板3010の場合は、図28(a)および(b)に示すように、第1連通口3315bが、吐出口列3024の端部の吐出口3013に重なるように配置されている。これに対し、図28(c)は、第1連通口3315bが吐出口3013の端部に重ならない配置の例を示す。図28(a)および(b)の構成によれば、図28(c)の構成と比べて、吐出口列3024の端部の第1連通口3315aから圧力室3023を通って第1連通口3315bまでインクが流れる長さを短くすることができる。つまり図28(a)や図28(b)のように配置することにより、吐出口列3024の端部近傍における第1共通供給流路3313および第1共通回収流路3314で生じる最大圧力損失を小さくすることができる。そのため、各圧力室3023に流れるインク循環流の流量ばらつきを抑制することができる。なお、第1連通口3315bではなく、第1連通口3315aが吐出口列24の端部の吐出口に重なるように配置されている構成も同様に適用可能である。 FIG. 28 is a schematic upper surface transmission view in which a part of one discharge port row 3024 of the liquid discharge head of the present embodiment is cut out. In FIG. 28, the arrow indicates the direction of the ink circulation flow. In the case of the recording element substrate 3010 as shown in FIG. 27, as shown in FIGS. 28 (a) and 28 (b), the first communication port 3315b overlaps the discharge port 3013 at the end of the discharge port row 3024. Have been placed. On the other hand, FIG. 28 (c) shows an example of an arrangement in which the first communication port 3315b does not overlap the end portion of the discharge port 3013. According to the configurations of FIGS. 28 (a) and 28 (b), as compared with the configuration of FIG. 28 (c), the first communication port from the first communication port 3315a at the end of the discharge port row 3024 passes through the pressure chamber 3023 to the first communication port. The length of ink flowing can be shortened to 3315b. That is, by arranging as shown in FIGS. 28A and 28B, the maximum pressure loss generated in the first common supply flow path 3313 and the first common recovery flow path 3314 near the end of the discharge port row 3024 can be reduced. It can be made smaller. Therefore, it is possible to suppress the flow rate variation of the ink circulation flow flowing in each pressure chamber 3023. It should be noted that a configuration in which the first communication port 3315a is arranged so as to overlap the discharge port at the end of the discharge port row 24 instead of the first communication port 3315b is also applicable.

図22を用いて、本実施形態のさらなる態様を説明する。本実施形態は、チップ(記録素子基板3010)内の温度分布を抑制するために以下のようになっている。つまり、図22(d)および(j)に示すように、吐出口列3024の列方向における両端部側の第1連通口3315は、共に第1連通口3315bになっている。 A further aspect of this embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment is as follows in order to suppress the temperature distribution in the chip (recording element substrate 3010). That is, as shown in FIGS. 22 (d) and 22 (j), the first communication ports 3315 on both end sides of the discharge port row 3024 in the row direction are both the first communication ports 3315b.

本実施形態の構成のように各圧力室のインクを強制対流させた場合、通常は、記録素子3015等から発せられた熱を液体(インク)が回収することにより、圧力室から流出する回収側のインクの温度が高くなってしまう。また、吐出口3013からの水分蒸発による影響を抑制するのに十分な流量でインク循環流を流していても、多数の吐出口3013からインクを吐出する際の吐出量の方が多くなる場合がある。その際には、第3共通回収流路3336を通って第1連通口3315bからもインクが供給されることとなる。つまり、多数の吐出口3013からインクを吐出する際に、第1連通口3315bから高温のインクが供給されることがある。このことにより、第1連通口3315a近辺よりも第1連通口3315b近辺の温度が高くなり、第1連通口3315a近辺の吐出口3013と第1連通口3315b近辺の吐出口3013との間に吐出速度の差が生じる。よって、吐出口列3024の両端部側の第1連通口3315のうち一端側が第1連通口3315a、他端側が第1連通口3315bといったように異なる種類が配置されている場合には、吐出口列3024全体で見るときに列方向に熱分布の傾きが生じる。そのため、チップ全体としての熱分布幅が大きくなってしまい、その結果、チップ全体として吐出特性にばらつきが生じてしまう。つまり、吐出口列3024の列方向の両端部側を同じ種類の流路である第1連通口3315bとすることにより、このような熱分布の傾きを抑制することができるため、吐出特性のばらつきを抑えることができる。 When the ink in each pressure chamber is forcibly convected as in the configuration of the present embodiment, the liquid (ink) normally recovers the heat generated from the recording element 3015 or the like, so that the recovery side flows out from the pressure chamber. The temperature of the ink becomes high. Further, even if the ink circulation flow is flowing at a flow rate sufficient to suppress the influence of water evaporation from the ejection port 3013, the ejection amount when ejecting ink from a large number of ejection ports 3013 may be larger. be. In that case, ink is also supplied from the first communication port 3315b through the third common recovery flow path 3336. That is, when ejecting ink from a large number of ejection ports 3013, high-temperature ink may be supplied from the first communication port 3315b. As a result, the temperature near the first communication port 3315b becomes higher than that near the first communication port 3315a, and the water is discharged between the discharge port 3013 near the first communication port 3315a and the discharge port 3013 near the first communication port 3315b. There is a difference in speed. Therefore, when different types of first communication ports 3315 on both ends of the discharge port row 3024 are arranged, such as one end side is the first communication port 3315a and the other end side is the first communication port 3315b, the discharge port is arranged. When looking at the entire row 3024, there is an inclination of the heat distribution in the row direction. Therefore, the heat distribution width of the entire chip becomes large, and as a result, the ejection characteristics of the entire chip vary. That is, by setting both ends of the discharge port row 3024 in the row direction as the first communication port 3315b, which is the same type of flow path, such an inclination of the heat distribution can be suppressed, so that the discharge characteristics vary. Can be suppressed.

図22(d)および(j)においては、両端部側を共に第1連通口3315bとしたが、両端部側を共に第1連通口3315aとしても、同様に、熱分布の傾きを抑制する効果がある。しかしながら、図22(d)および(j)に示すように、吐出口列3024の列方向における両端部が共に第1連通口3315bになっていると好ましい。本実施形態の記録素子基板3010は、吐出口列3024の両端部と記録素子基板3010の端部との間の吐出口3013が配置されていない領域が大きく、インク吐出時に発生する熱はこの領域から放熱される。そのため、多数の吐出口3013からインクを吐出した際に、吐出口列3024の列方向の両端部では、他の箇所よりも温度が低くなる傾向がある。これに対して、両端部を共に第1連通口3315bとすることにより、温度の高いインクを両端部に供給することができ、両端部の温度をより高くすることができ、他の箇所との温度差を小さくすることができる。つまり、チップ全体としての熱分布幅を小さくできるため、吐出特性のばらつきを抑えることが可能となる。 In FIGS. 22 (d) and 22 (j), both the both ends are the first communication port 3315b, but even if both the both ends are the first communication port 3315a, the effect of suppressing the inclination of the heat distribution is similarly suppressed. There is. However, as shown in FIGS. 22 (d) and 22 (j), it is preferable that both ends of the discharge port row 3024 in the row direction are the first communication ports 3315b. The recording element substrate 3010 of the present embodiment has a large region in which the ejection port 3013 is not arranged between both ends of the ejection port row 3024 and the end portion of the recording element substrate 3010, and the heat generated during ink ejection is in this region. Heat is dissipated from. Therefore, when ink is ejected from a large number of ejection ports 3013, the temperature tends to be lower at both ends of the ejection port row 3024 in the row direction than at other portions. On the other hand, by setting both both ends as the first communication port 3315b, high temperature ink can be supplied to both ends, the temperature of both ends can be raised, and the temperature of both ends can be raised. The temperature difference can be reduced. That is, since the heat distribution width of the entire chip can be reduced, it is possible to suppress variations in discharge characteristics.

なお、本実施形態では、第1連通口3315aと第1連通口3315を共に複数備える形態で説明したが、本発明は第1連通口3315aと第1連通口3315の少なくとも一方について複数備える形態であれば良い。つまり第1連通口3315aと第1連通口3315bの少なくとも一方を複数備えて、吐出特性のばらつきを抑える構成も本発明に含むものである。例えば、第1連通口3315aを2つ、第1連通口3315bを1つ備える構成も本発明に含まれる。また別の一例として、第1連通口3315aを1つ、第1連通口3315bを2つ備える構成も本発明に含まれる。 In the present embodiment, a plurality of first communication ports 3315a and a plurality of first communication ports 3315 have been described, but the present invention includes a plurality of at least one of the first communication port 3315a and the first communication port 3315. All you need is. That is, the present invention also includes a configuration in which at least one of the first communication port 3315a and the first communication port 3315b is provided to suppress variations in discharge characteristics. For example, the present invention also includes a configuration including two first communication ports 3315a and one first communication port 3315b. As another example, the present invention also includes a configuration including one first communication port 3315a and two first communication ports 3315b.

また、本発明の各実施形態における各流路層と部材構成の関係は本発明を制限するものではない。吐出口形成部材および第1流路層から第6流路層の各層構成において、夫々、別の部材を積層して液体吐出ヘッドを構成しても良く、また、複数の層を一体的に成形した部材として液体吐出ヘッドを構成しても良い。一例として次のような2つの構成例を挙げることができる。1つの構成例は、第1流路層3011と第2流路層3050は、前述した適用例における記録素子基板10として一体的に形成されている。具体的には記録素子3015が設けられたSi基板に、供給口3017a、回収口2017b、第1共通供給流路3313および第1共通回収流路3314が形成されている。第3流路層3060は蓋部材20または2020に形成し、第4流路層3070の一部を図10の支持部材30に形成する。第4流路層3070の他の一部は、図7における第1流路部材50に形成し、第5流路層3080と第6流路層3090の一部は、第2流路部材60に形成する。第6流路層3090の他の一部は、第3流路部材70に形成する。第2の構成例においては、第1流路層3011と第2流路層3050は、前述した適用例における記録素子基板10に形成されている。第3流路層3060は蓋部材20または2020に形成し、第4流路層3070の一部を支持部材2030に形成する。第4流路層3070の他の一部と第5流路層3080は、第1流路部材2050に形成し、第6流路層3090は第2流路部材2060に形成する。また、第1流路層3011は記録素子基板10に形成され、第2流路層3050は第2基板に形成されていてもよい。 Further, the relationship between each flow path layer and the member configuration in each embodiment of the present invention does not limit the present invention. In each layer configuration of the discharge port forming member and the first flow path layer to the sixth flow path layer, different members may be laminated to form a liquid discharge head, or a plurality of layers may be integrally molded. A liquid discharge head may be configured as a member. As an example, the following two configuration examples can be given. In one configuration example, the first flow path layer 3011 and the second flow path layer 3050 are integrally formed as the recording element substrate 10 in the above-mentioned application example. Specifically, a supply port 3017a, a recovery port 2017b, a first common supply flow path 3313, and a first common recovery flow path 3314 are formed on a Si substrate provided with a recording element 3015. The third flow path layer 3060 is formed on the lid member 20 or 2020, and a part of the fourth flow path layer 3070 is formed on the support member 30 of FIG. The other part of the fourth flow path layer 3070 is formed on the first flow path member 50 in FIG. 7, and a part of the fifth flow path layer 3080 and the sixth flow path layer 3090 is the second flow path member 60. To form. The other part of the sixth flow path layer 3090 is formed on the third flow path member 70. In the second configuration example, the first flow path layer 3011 and the second flow path layer 3050 are formed on the recording element substrate 10 in the above-described application example. The third flow path layer 3060 is formed on the lid member 20 or 2020, and a part of the fourth flow path layer 3070 is formed on the support member 2030. The other part of the fourth flow path layer 3070 and the fifth flow path layer 3080 are formed on the first flow path member 2050, and the sixth flow path layer 3090 is formed on the second flow path member 2060. Further, the first flow path layer 3011 may be formed on the recording element substrate 10, and the second flow path layer 3050 may be formed on the second substrate.

(液体吐出ヘッドの作製工程)
図38に、本実施形態の液体吐出ヘッドの作製工程の1例を示す。図38に示すように、本例では、まず、ステップS91において、記録素子3015や必要な回路等が既に形成された記録素子基板3010上に、吐出口形成部材3012を配設して、吐出口を形成する(吐出口形成工程)。次いで、ステップS92において、記録素子基板3010の吐出口形成面とは反対側の面である裏面に、供給口3017aと回収口3017bとを形成する(裏面供給/回収流路形成工程)。次いで、ステップS93において、記録素子基板10の裏面に、供給口3017aと回収口3017bとを覆うように、蓋部材20を形成する(蓋部材形成工程)。次いで、ステップS94において、ステップS93により得られた積層構成を有する記録素子基板10を、ウエハ形態からチップ形態へと外形の加工をする(切断工程)。さらに、ステップS95において、ステップS94により得られたチップ形態の記録素子基板10を、支持部材30に接合する(接合工程)。
(Making process of liquid discharge head)
FIG. 38 shows an example of a manufacturing process of the liquid discharge head of the present embodiment. As shown in FIG. 38, in this example, first, in step S91, the discharge port forming member 3012 is arranged on the recording element substrate 3010 on which the recording element 3015 and necessary circuits are already formed, and the discharge port is discharged. (Discharge port forming step). Next, in step S92, the supply port 3017a and the recovery port 3017b are formed on the back surface of the recording element substrate 3010, which is the surface opposite to the discharge port forming surface (back surface supply / recovery flow path forming step). Next, in step S93, the lid member 20 is formed on the back surface of the recording element substrate 10 so as to cover the supply port 3017a and the recovery port 3017b (cover member forming step). Next, in step S94, the outer shape of the recording element substrate 10 having the laminated structure obtained in step S93 is processed from the wafer form to the chip form (cutting step). Further, in step S95, the chip-shaped recording element substrate 10 obtained in step S94 is joined to the support member 30 (joining step).

このように、本例では、接合工程(S95)の前に、蓋部材形成工程(S93)によって、記録素子基板3010(記録素子基板10)の裏面に第3流路層3060(蓋部材20)を形成する。これにより、第1連通口3315aおよび第1連通口3315bを、基板をウエハ形態で加工するウエハ工程にて、形成することができる。ウエハ工程で蓋部材20を形成することにより、部材を機械加工や成形加工で作製する場合よりも部材の形状精度が良くなる。そのため、より微細な穴をより高密度に形成することが可能となる。また、蓋部材20をより薄くすることが可能となる。よって、吐出口を高密度に配置することができる。また、第1連通口3315aや第1連通口3315bの流路抵抗を低減させると共に、そのばらつきを低減することができる。よって、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。 As described above, in this example, the third flow path layer 3060 (cover member 20) is placed on the back surface of the recording element substrate 3010 (recording element substrate 10) by the lid member forming step (S93) before the joining step (S95). To form. Thereby, the first communication port 3315a and the first communication port 3315b can be formed in the wafer process of processing the substrate in the form of a wafer. By forming the lid member 20 in the wafer process, the shape accuracy of the member is improved as compared with the case where the member is manufactured by machining or molding. Therefore, it is possible to form finer holes at a higher density. Further, the lid member 20 can be made thinner. Therefore, the discharge ports can be arranged at a high density. Further, the flow path resistance of the first communication port 3315a and the first communication port 3315b can be reduced, and the variation thereof can be reduced. Therefore, it is possible to stabilize the differential pressure that generates the ink circulating flow rate, and it is possible to reduce the variation in the circulating flow rate.

ここで、作製工程の観点から、蓋部材20はシリコン基板から成るとよい。つまり、ウエハ形態の記録素子基板10にウエハ形態のシリコン基板からなる蓋部材20を接合することができるため、ウエハを切断して得られるチップ毎に蓋部材20を接合するよりも工程の削減が可能となる。 Here, from the viewpoint of the manufacturing process, the lid member 20 may be made of a silicon substrate. That is, since the lid member 20 made of the silicon substrate in the wafer form can be bonded to the recording element substrate 10 in the wafer form, the number of steps can be reduced as compared with joining the cover member 20 for each chip obtained by cutting the wafer. It will be possible.

あるいはまた、蓋部材20は樹脂フィルムから成るとよい。シリコン基板から成る場合と同様に、ウエハ形態の記録素子基板10にフィルム状の形態の樹脂をラミネートすることで蓋部材20を接合することができるため、チップ毎に蓋部材を接合するよりも工程の削減が可能となる。 Alternatively, the lid member 20 may be made of a resin film. Since the lid member 20 can be joined by laminating a film-shaped resin on the wafer-shaped recording element substrate 10 as in the case of being made of a silicon substrate, the process is more than joining the lid member for each chip. Can be reduced.

ここで、本実施形で示した工程順や、工程の内容は本発明の1例であり、本発明を制限するものではない。つまり、吐出口の形成工程と、裏面供給/回収流路の形成工程と、蓋部材の形成工程と、切断工程と、の順序は本発明を制限するものではなく、接合工程(S95)の前に蓋部材形成工程(S93)があればよい。 Here, the process order and the content of the process shown in the present embodiment are examples of the present invention, and do not limit the present invention. That is, the order of the discharge port forming step, the back surface supply / recovery flow path forming step, the lid member forming step, and the cutting step does not limit the present invention, and is before the joining step (S95). It suffices if there is a lid member forming step (S93).

(第2の実施形態)
図29から図32を参照して、本発明の第2の実施形態における液体吐出ヘッドを説明する。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。
(Second Embodiment)
The liquid discharge head according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 29 to 32. The same parts as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

図29は、本発明の実施形態における液体吐出ヘッドの要部の分解図である。図29(a)から(g)は、分解された構成要素の斜視図であり、図29(h)から(m)は分解された構成要素の平面図である。 FIG. 29 is an exploded view of a main part of the liquid discharge head according to the embodiment of the present invention. 29 (a) to (g) are perspective views of the disassembled components, and FIGS. 29 (h) to (m) are plan views of the disassembled components.

図30は、本実施形態の液体吐出ヘッドの記録素子基板の形状を説明する上面図である。図31は、吐出口列の端部を説明するための液体吐出ヘッドの模式的透過図である。図32は、本実施形態の循環流量のばらつきを説明するための図である。図32(a)および(b)は、記録素子基板の上面透過図を示し、図32(c)および(d)は、第1共通供給流路と第1共通回収流路内における圧力分布のイメージ図である。 FIG. 30 is a top view illustrating the shape of the recording element substrate of the liquid discharge head of the present embodiment. FIG. 31 is a schematic transmission diagram of a liquid discharge head for explaining the end of the discharge port row. FIG. 32 is a diagram for explaining the variation in the circulating flow rate of the present embodiment. 32 (a) and 32 (b) show the top transmission view of the recording element substrate, and FIGS. 32 (c) and 32 (d) show the pressure distribution in the first common supply flow path and the first common recovery flow path. It is an image diagram.

図30に示すように、本実施形態における記録素子基板4010は平行四辺形となっており、図27に示す第1の実施形態の記録素子基板3010の構成と比べて、吐出口列3024の端部と記録素子基板4010端部との間の領域が小さい。このような場合には、外部との電気信号の送受信を行うための記録素子基板4010に形成されるパットや駆動のための回路は、記録素子基板4010の長辺側に配置されている。本実施形態では、このような記録素子基板4010を用いる。これにより、複数の記録素子基板4010が千鳥状ではなく実質的に1列状に配置されたラインヘッドにおいても、記録素子基板4010同士の隣接部で、隣接する記録素子基板4010の吐出口列同士を容易に走査方向に対して重ね合わせることができる。ここで、走査方向とは、液体吐出ヘッドにより媒体に記録を行う際の、液体吐出ヘッドの媒体に対する相対的な移動方向をいう。また、実質的に1列状とは、液体吐出ヘッドの長尺方向(記録素子基板の配列方向)と走査方向との双方において、隣接する記録素子基板4010がいずれも部分的に重なり合って配置されているということである。 As shown in FIG. 30, the recording element substrate 4010 in the present embodiment has a parallelogram shape, and is the end of the discharge port row 3024 as compared with the configuration of the recording element substrate 3010 in the first embodiment shown in FIG. 27. The area between the portion and the end of the recording element substrate 4010 is small. In such a case, the pad and the driving circuit formed on the recording element substrate 4010 for transmitting and receiving the electric signal to and from the outside are arranged on the long side side of the recording element substrate 4010. In this embodiment, such a recording element substrate 4010 is used. As a result, even in a line head in which a plurality of recording element substrates 4010 are arranged substantially in a row instead of in a staggered pattern, the discharge port rows of adjacent recording element substrates 4010 are located adjacent to each other in the recording element substrates 4010. Can be easily superimposed with respect to the scanning direction. Here, the scanning direction refers to the direction of movement of the liquid discharge head with respect to the medium when recording is performed on the medium by the liquid discharge head. Further, substantially one row means that the adjacent recording element substrates 4010 are arranged so as to partially overlap each other in both the long direction (arrangement direction of the recording element substrates) and the scanning direction of the liquid discharge head. It means that it is.

図30に示すように、第2の実施形態では、記録素子基板4010の端部近傍まで吐出口3013が配される。図28(a)および(b)で説明したように、第1の実施形態では、記録素子基板3010の吐出口列の端部と重なる位置に、第1連通口3315aや第1連通口3315bを配置していた。しかしながら、第2の実施形態の形態においては、第1の実施形態とは異なり、記録素子基板4010の吐出口列の端部と重なる位置に第1連通口3315aや第1連通口3315bを配置することは、部材形成上困難である。よって、図31に示すように、吐出口列3024の端部よりも吐出口列の列方向における中央側に離れた位置に第1連通口3315aおよび第1連通口3315bが配置されている。 As shown in FIG. 30, in the second embodiment, the discharge port 3013 is arranged near the end of the recording element substrate 4010. As described with reference to FIGS. 28 (a) and 28 (b), in the first embodiment, the first communication port 3315a and the first communication port 3315b are provided at positions overlapping the ends of the discharge port rows of the recording element substrate 3010. It was placed. However, in the second embodiment, unlike the first embodiment, the first communication port 3315a and the first communication port 3315b are arranged at positions overlapping with the end of the discharge port row of the recording element substrate 4010. This is difficult in forming a member. Therefore, as shown in FIG. 31, the first communication port 3315a and the first communication port 3315b are arranged at positions separated from the end of the discharge port row 3024 toward the center side in the row direction of the discharge port row.

本実施形態は、各圧力室間(流路間)に流れるインク循環流の流量のばらつき、各圧力室(流路)の圧力のばらつき、記録素子基板4010内の温度分布を抑制するために、以下のようになっている。つまり、図29に示すように、吐出口列3024の列方向の両端部側に第1連通口3315aを配置している。 In this embodiment, in order to suppress the variation in the flow rate of the ink circulating flow flowing between the pressure chambers (between the flow paths), the variation in the pressure in each pressure chamber (flow path), and the temperature distribution in the recording element substrate 4010, It is as follows. That is, as shown in FIG. 29, the first communication port 3315a is arranged on both end sides of the discharge port row 3024 in the row direction.

図32は、多数の吐出口から液体を吐出した際の様子の1例を示した図である。図32(a)および(b)において、矢印はインクの流れの向きを示し、ΔPin2、ΔPout2、ΔPin3、ΔPout3はそれぞれの流路で生じる圧力損失を示している。図32(c)は、図32(a)の状態に対応する圧力分布を示し、図32(d)は、図32(b)の状態に対応する圧力分布を示す。図32(c)および(d)において、実線は第1共通供給流路3313内の圧力を示し、2点鎖線は第1共通回収流路3314内の圧力を示す。 FIG. 32 is a diagram showing an example of a state in which liquid is discharged from a large number of discharge ports. In FIGS. 32 (a) and 32 (b), the arrows indicate the direction of ink flow, and ΔPin2, ΔPout2, ΔPin3, and ΔPout3 indicate the pressure loss generated in each flow path. 32 (c) shows the pressure distribution corresponding to the state of FIG. 32 (a), and FIG. 32 (d) shows the pressure distribution corresponding to the state of FIG. 32 (b). In FIGS. 32 (c) and 32 (d), the solid line shows the pressure in the first common supply flow path 3313, and the alternate long and short dash line shows the pressure in the first common recovery flow path 3314.

図32(a)に示すように、吐出口列の列方向の端部の第1連通口3315が第1連通口3315aとなっているときの、吐出口列3024の端部での第1共通供給流路3313と第1共通回収流路3314との差圧をΔP2とする。同様に、図32(b)に示すように、吐出口列の列方向の端部の第1連通口3315が連通口3315bとなっているときの、吐出口列3024の端部での第1共通供給流路3313と第1共通回収流路3314との差圧をΔP3とする。このとき、それぞれ下記式のようになっている。
ΔP2=(Pin−ΔPin2)−(Pout−ΔPout2)=(Pin−Pout)+(ΔPout2−ΔPin2) ・・・式(13)
ΔP3=(Pin−ΔPin3)−(Pout−ΔPout3)=(Pin−Pout)−(ΔPin3−ΔPout3) ・・・式(14)
As shown in FIG. 32 (a), when the first communication port 3315 at the end of the discharge port row in the row direction is the first communication port 3315a, the first common at the end of the discharge port row 3024. Let ΔP2 be the differential pressure between the supply flow path 3313 and the first common recovery flow path 3314. Similarly, as shown in FIG. 32 (b), when the first communication port 3315 at the end of the discharge port row in the row direction is the communication port 3315b, the first at the end of the discharge port row 3024. Let ΔP3 be the differential pressure between the common supply flow path 3313 and the first common recovery flow path 3314. At this time, each formula is as follows.
ΔP2 = (Pin−ΔPin2) − (Pout−ΔPout2) = (Pin−Pout) + (ΔPout2-ΔPin2) ・ ・ ・ Equation (13)
ΔP3 = (Pin−ΔPin3) − (Pout−ΔPout3) = (Pin−Pout) − (ΔPin3-ΔPout3) ・ ・ ・ Equation (14)

ここで、吐出口列の端部と第1連通口3315(第1連通口3315aおよび第1連通口3315b)との位置的な関係から、圧力損失は、ΔPout2>ΔPin2、およびΔPin3>ΔPout3となる。これにより、差圧ΔP2は初期の吐出していない際の初期差圧(Pin−Pout)よりも大きくなり、差圧ΔP3は初期差圧よりも小さくなる。差圧が小さくなるとインク循環流が小さくなり、吐出口からの水分蒸発による液滴の吐出速度の低下や色材濃度の変調を抑制する効果が小さくなるため、差圧が大きくなる場合よりも影響が大きい。よって、吐出口列3024の列方向の両端部に第1連通口3315aを配することで、流量ばらつきの影響を低減することができる。 Here, due to the positional relationship between the end of the discharge port row and the first communication port 3315 (first communication port 3315a and first communication port 3315b), the pressure loss is ΔPout2> ΔPin2 and ΔPin3> ΔPout3. .. As a result, the differential pressure ΔP2 becomes larger than the initial differential pressure (Pin-Pout) when the initial discharge is not performed, and the differential pressure ΔP3 becomes smaller than the initial differential pressure. When the differential pressure becomes small, the ink circulation flow becomes small, and the effect of suppressing the decrease in the ejection speed of droplets due to the evaporation of water from the ejection port and the modulation of the color material concentration becomes small, so the effect is smaller than when the differential pressure becomes large. Is big. Therefore, by arranging the first communication ports 3315a at both ends of the discharge port row 3024 in the row direction, the influence of the flow rate variation can be reduced.

また、第1連通口3315aは、インク循環流を生じさせるために第1連通口3315bよりも圧力が高くなるようにされており、それにより、インクの吐出時にインクを供給し易くなっている。インクを供給し易い第1連通口3315aを、吐出口列3024端部の近くに配置する。それにより、多数の吐出口からインクを吐出した際に第1共通供給流路3313や第1共通回収流路3314で生じる圧力損失を、インク連通口3315bを吐出口列24の端部の近くに配置した際と比較して小さくできる。 Further, the pressure of the first communication port 3315a is set to be higher than that of the first communication port 3315b in order to generate an ink circulation flow, which makes it easier to supply ink at the time of ink ejection. The first communication port 3315a, which is easy to supply ink, is arranged near the end of the discharge port row 3024. As a result, the pressure loss that occurs in the first common supply flow path 3313 and the first common recovery flow path 3314 when ink is ejected from a large number of ejection ports is reduced by moving the ink communication port 3315b near the end of the ejection port row 24. It can be made smaller than when it is placed.

また、図30に示すように、本実施形態では、第1の実施形態とは異なり、記録素子基板4010において、吐出口列3024の列方向の両端部と記録素子基板4010の端部との間の、吐出口が無い(記録素子が無い)領域が小さい。 Further, as shown in FIG. 30, in the present embodiment, unlike the first embodiment, in the recording element substrate 4010, between both ends in the row direction of the discharge port row 3024 and the end portion of the recording element substrate 4010. However, the area without a discharge port (no recording element) is small.

このような構造の場合、吐出時に発生する熱のこの領域からの放熱が制限される。逆に、第1連通口3315aや第1連通口3315bから吐出口列3024の列方向端部までの第1共通供給流路3313および第1共通回収流路3314の長さが長くなる。長い流路を流れるインクは記録素子基板4010から熱を受け取り易く、多数の吐出口3013からインクを吐出した際に、吐出口列3024の列方向の両端部では他の箇所よりも温度が高くなる傾向がある。また、流路の長さに起因して、吐出時に各流路に生じる圧力損失も大きくなり、吐出口列3024端部での圧力のばらつきが大きくなる傾向がある。 With such a structure, heat dissipated from this region of heat generated during discharge is limited. On the contrary, the lengths of the first common supply flow path 3313 and the first common recovery flow path 3314 from the first communication port 3315a or the first communication port 3315b to the end of the discharge port row 3024 in the row direction become long. The ink flowing through the long flow path easily receives heat from the recording element substrate 4010, and when the ink is ejected from a large number of ejection ports 3013, the temperature at both ends of the ejection port row 3024 in the row direction becomes higher than that of other parts. Tend. Further, due to the length of the flow path, the pressure loss generated in each flow path during discharge tends to be large, and the pressure variation at the end of the discharge port row 3024 tends to be large.

これに対して、本実施形態では、吐出口列3024の両端部側に共に第1連通口3315aを配置する。これにより、吐出口列3024の列方向の端部近傍の吐出口3013には、より近くに配置されている第1連通口3315である第1連通口3315aから、第1連通口3315bからよりも多くのインクが供給されることとなる。よって、多数の吐出口3013からインクを吐出する際に、第1連通口3315bからの高温のインクが供給される量が少なくなるため吐出口列3024の端部の昇温を低減することができる。 On the other hand, in the present embodiment, the first communication port 3315a is arranged on both ends of the discharge port row 3024. As a result, from the first communication port 3315a, which is the first communication port 3315 arranged closer to the discharge port 3013 near the end of the discharge port row 3024 in the row direction, than from the first communication port 3315b. A lot of ink will be supplied. Therefore, when the ink is ejected from a large number of ejection ports 3013, the amount of high-temperature ink supplied from the first communication port 3315b is reduced, so that the temperature rise at the end of the ejection port row 3024 can be reduced. ..

このように、本実施形態においては、吐出口列3024の列方向の両端部側を共に第1連通口3315aとすることで、流量のばらつきの影響や圧力のばらつきやチップ内温度分布を小さくすることができる。よって、吐出口からの水分蒸発による液滴の吐出速度低下や色材濃度の変調を抑制したり、吐出特性のばらつきを抑制したり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。 As described above, in the present embodiment, by setting both both ends of the discharge port row 3024 in the row direction as the first communication port 3315a, the influence of the variation in the flow rate, the variation in the pressure, and the temperature distribution in the chip are reduced. be able to. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the ejection speed of droplets due to evaporation of water from the ejection port, a modulation of the color material concentration, and a variation in ejection characteristics, so that higher definition and higher quality image formation can be achieved. It will be possible.

次に、図39を用いて、本実施形態における記録素子基板4010全体の温度分布について説明する。図39は、吐出口列3024の列方向における全吐出口から吐出した際の温度分布を示したグラフである。記録素子基板4010は、摂氏50度で温調制御されている状態である。 Next, the temperature distribution of the entire recording element substrate 4010 in the present embodiment will be described with reference to FIG. 39. FIG. 39 is a graph showing the temperature distribution when discharging from all the discharge ports in the row direction of the discharge port row 3024. The recording element substrate 4010 is in a state where the temperature is controlled at 50 degrees Celsius.

インク循環流の流量よりも吐出によって吐出口から吐出されるインクの流量の方が大きい場合について説明する。第1連通口3315aおよび第1連通口3315bにおけるインク循環流の流れの向きは、吐出口3013に向けた流れとなっている。また、第1連通口3315aおよび第1連通口3315bにおけるインクの流量は、第1連通口3315aの方が多い傾向となっている。 A case where the flow rate of the ink discharged from the ejection port by the ejection is larger than the flow rate of the ink circulating flow will be described. The direction of the ink circulation flow at the first communication port 3315a and the first communication port 3315b is toward the discharge port 3013. Further, the flow rate of ink in the first communication port 3315a and the first communication port 3315b tends to be higher in the first communication port 3315a.

図39(a)および(b)は、1つの吐出口列3024における、第1連通口3315aおよび第1連通口3315bの位置と温度との関係について示したグラフである。 39 (a) and 39 (b) are graphs showing the relationship between the positions of the first communication port 3315a and the first communication port 3315b and the temperature in one discharge port row 3024.

図39(a)は、比較例として、1つの吐出口列3024に対して第1連通口3315aおよび第1連通口3315bがそれぞれ1つ配置されている場合の温度分布を示す。第1共通供給流路3313および第1共通回収流路3314を流れるインクは、記録素子基板4010から熱を受け取るため、連通口から離れた流路の中央部の温度が高くなっている。また、第1連通口3315aおよび第1連通口3315bの温度を比較すると、第1連通口3315aの方が、インク循環流の流量が大きいため、温度が低くなっている。 FIG. 39A shows, as a comparative example, the temperature distribution when one first communication port 3315a and one first communication port 3315b are arranged for one discharge port row 3024. Since the ink flowing through the first common supply flow path 3313 and the first common recovery flow path 3314 receives heat from the recording element substrate 4010, the temperature at the center of the flow path away from the communication port is high. Further, when comparing the temperatures of the first communication port 3315a and the first communication port 3315b, the temperature of the first communication port 3315a is lower because the flow rate of the ink circulation flow is larger.

なお、第1連通口3315bにおいて吐出口3013に向かってインクが逆流することがない条件の場合でも、第1連通口3315bには、流路を流れて記録素子基板から熱を受け取ったインクが流れるため、第1連通口3315aの方の温度が低くなる傾向がある。 Even under the condition that the ink does not flow back toward the discharge port 3013 at the first communication port 3315b, the ink that has received heat from the recording element substrate flows through the flow path through the first communication port 3315b. Therefore, the temperature of the first communication port 3315a tends to be lower.

図39(b)は、本実施形態における、1つの吐出口列に対して第1連通口3315aと第1連通口3315b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を示す。 FIG. 39B shows the temperature distribution in the present embodiment when a plurality of first communication ports 3315a and a plurality of first communication ports 3315b are alternately arranged for one discharge port row.

本実施形態では、第1連通口3315aおよび第1連通口3315bがそれぞれ複数個配置されている。そのため、図39(a)の比較例と比べて、隣接する第1連通口3315aと第1連通口3315bとの間の距離が短い。よって、インクが第1共通供給流路3313および第1共通回収流路3314を流れる長さが短くなり、流路を流れている間に記録素子基板から熱を受け取ることによるインクの昇温が小さくなっている。本例では、特に、第1連通口3315bの温度は、第1連通口3315aの温度と同じような温度となっている。 In the present embodiment, a plurality of first communication ports 3315a and a plurality of first communication ports 3315b are arranged. Therefore, the distance between the adjacent first communication port 3315a and the first communication port 3315b is shorter than that of the comparative example of FIG. 39 (a). Therefore, the length of the ink flowing through the first common supply flow path 3313 and the first common recovery flow path 3314 is shortened, and the temperature rise of the ink due to receiving heat from the recording element substrate while flowing through the flow paths is small. It has become. In this example, in particular, the temperature of the first communication port 3315b is the same as the temperature of the first communication port 3315a.

本実施形態では、さらに、第1連通口3315aと第1連通口3315bとが吐出口列の列方向関して交互に並んでいるため、インクが第1共通供給流路3313および第1共通回収流路3314を流れる最大長さが短くなっている。このことからも、流路を流れている間に記録素子基板から熱を受け取ることによるインクの昇温が小さくなっている。 Further, in the present embodiment, since the first communication port 3315a and the first communication port 3315b are alternately arranged with respect to the row direction of the discharge port row, the ink is supplied to the first common supply flow path 3313 and the first common recovery flow. The maximum length flowing through the road 3314 is shortened. For this reason as well, the temperature rise of the ink due to receiving heat from the recording element substrate while flowing through the flow path is reduced.

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第1連通口3315aと第1連通口3315bとがそれぞれ複数個交互に配置されていることにより、図39(a)に示す比較例と比べて、記録素子基板4010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。 As described above, in the present embodiment, a plurality of first communication ports 3315a and a plurality of first communication ports 3315b are alternately arranged for one discharge port row, which is shown in FIG. 39 (a). Compared with the comparative example, the temperature difference in the recording element substrate 4010 can be reduced. Therefore, since the variation in the ejection characteristics can be suppressed, it is possible to form a higher-definition and higher-quality image.

図39(c)は、複数の吐出口列3024に対する第1連通口3315aと第1連通口3315bとが記録素子基板4010の平行四辺形の輪郭に合わせてずれて配置されている場合の、それぞれの吐出口列3024での連通口の温度の分布を示す。図中、吐出口形成部材および吐出口は記載が省略されている。 FIG. 39C shows a case where the first communication port 3315a and the first communication port 3315b for the plurality of discharge port rows 3024 are arranged so as to be offset from each other according to the contour of the parallelogram of the recording element substrate 4010. The distribution of the temperature of the communication port in the discharge port row 3024 is shown. In the figure, the discharge port forming member and the discharge port are omitted.

吐出口列の位置による各吐出口列自体の温度の絶対値の違いはあるが、複数の吐出口列間での吐出口列の列方向における第1連通口3315aおよび第1連通口3315bの位置ズレに合わせて、温度が高い位置と低い位置とがずれていることが分かる。 Although there is a difference in the absolute value of the temperature of each discharge port row itself depending on the position of the discharge port row, the positions of the first communication port 3315a and the first communication port 3315b in the row direction of the discharge port row among the plurality of discharge port rows. It can be seen that the high temperature position and the low temperature position are displaced according to the deviation.

図39(d)は、図39(c)の温度分布を複数の吐出口列3024の列が並ぶ方向に関して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4010内の温度差は、図39(c)の全ての吐出口列を個別に考えた際の温度差よりも小さくなっている。よって、記録媒体の走査方向(液体吐出ヘッドと記録媒体との相対的な走査方向)が吐出口列3024の列方向の向きと交差する方向(特に、垂直方向)だとすると、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. 39 (d) is a graph obtained by averaging the temperature distribution of FIG. 39 (c) with respect to the direction in which the rows of the plurality of discharge port rows 3024 are arranged. Since the high temperature position and the low temperature position in each discharge port row are deviated from each other, the temperature difference in the recording element substrate 4010 on average is the temperature when all the discharge port rows in FIG. 39 (c) are considered individually. It is smaller than the difference. Therefore, assuming that the scanning direction of the recording medium (the relative scanning direction between the liquid discharge head and the recording medium) intersects the direction of the row direction of the discharge port row 3024 (particularly, the vertical direction), the discharge characteristics due to the temperature difference The effects of variability can be averaged.

このように、本実施形態では、複数の吐出口列に対する第1連通口3315aおよび第1連通口3315bの吐出口列の列方向における位置が、吐出口列間でずれて配置されている。これにより、第1連通口3315aと第1連通口3315bの配置位置に起因する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。 As described above, in the present embodiment, the positions of the first communication port 3315a and the first communication port 3315b in the row direction with respect to the plurality of discharge port rows are shifted between the discharge port rows. Thereby, the temperature difference due to the arrangement position of the first communication port 3315a and the first communication port 3315b can be averaged. Therefore, since the variation in the ejection characteristics can be suppressed, it is possible to form a higher-definition and higher-quality image.

(第3の実施形態)
図33は、本発明の第3の実施形態における液体吐出ヘッドを説明する図であり、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33は、本発明の実施形態における液体吐出ヘッドの要部の分解図である。図33(a)から(f)は斜視図であり、図33(g)から(l)は平面図である。
(Third Embodiment)
FIG. 33 is a diagram for explaining the liquid discharge head according to the third embodiment of the present invention, and the same parts as those of the above-described embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. FIG. 33 is an exploded view of a main part of the liquid discharge head according to the embodiment of the present invention. 33 (a) to (f) are perspective views, and FIGS. 33 (g) to (l) are plan views.

本実施形態では、図33に示すように、1つの第1共通供給流路5313が2つの吐出口列3024に配置された圧力室3023に連通している。同様に1つの第1共通回収流路5314が2つの吐出口列3024に配置された圧力室3023に連通している。つまり、図33(g)および(h)に示すように、隣接する2つの吐出口列3024の間には、1つの第1共通供給流路5313または1つの第1共通回収流路5314が位置付けられている。 In this embodiment, as shown in FIG. 33, one first common supply flow path 5313 communicates with a pressure chamber 3023 arranged in two discharge port rows 3024. Similarly, one first common recovery flow path 5314 communicates with the pressure chambers 3023 arranged in the two discharge port rows 3024. That is, as shown in FIGS. 33 (g) and 33 (h), one first common supply flow path 5313 or one first common recovery flow path 5314 is positioned between two adjacent discharge port rows 3024. Has been done.

本実施形態は第1の実施形態の効果に加えて以下の点で好ましい。つまり、隣接する2つの吐出口列の第1共通供給流路5313および第1共通回収流路5314を共有化することにより、流路間の隔壁の数を減らすことができる。また、流路抵抗は流路幅の2乗に比例するので、同じ吐出口数Nの場合に、第1の実施形態における第1共通供給流路3313または第1共通回収流路3314の2本分の流路幅より小さい流路幅で2つの吐出口列に対して式(1)を成り立たせることができる。また、同じ吐出口列間隔の場合に、1つの吐出口列に対する式(1)の第1共通供給流路5313または第1共通回収流路5314の流路抵抗Rを小さくすることができ、吐出口数Nを大きくすることができる。 This embodiment is preferable in the following points in addition to the effects of the first embodiment. That is, by sharing the first common supply flow path 5313 and the first common recovery flow path 5314 of the two adjacent discharge port rows, the number of partition walls between the flow paths can be reduced. Further, since the flow path resistance is proportional to the square of the flow path width, in the case of the same number of discharge ports N, two of the first common supply flow path 3313 or the first common recovery flow path 3314 in the first embodiment Eq. (1) can be established for two discharge port rows with a flow path width smaller than the flow path width of. Further, in the case of the same discharge port row spacing, the flow path resistance R of the first common supply flow path 5313 or the first common recovery flow path 5314 of the formula (1) for one discharge port row can be reduced, and the discharge can be performed. The number of words N can be increased.

これらのことにより、各圧力室に流れるインク循環流の流量のばらつきや各圧力室の圧力のばらつきをさらに抑制しながら、上述した実施形に比べて吐出口列3024をさらに高密度に配置することができる。そのため、記録素子基板の大きさ(チップサイズ)を低減することが可能となる。また、吐出口列3024の密度を同じとした場合には、各圧力室に流れるインク循環流の流量の圧力室間でのばらつきや各圧力室の圧力の圧力室間でのばらつきをさらに抑制しながら、第1連通口3315aや第1連通口3315bの数を低減することができる。したがって、液体吐出ヘッドの流路構造をより簡便にすることが可能となる。 As a result, the discharge port rows 3024 are arranged at a higher density than in the above-described embodiment while further suppressing the variation in the flow rate of the ink circulation flow flowing through each pressure chamber and the variation in the pressure in each pressure chamber. Can be done. Therefore, it is possible to reduce the size (chip size) of the recording element substrate. Further, when the density of the discharge port rows 3024 is the same, the variation of the flow rate of the ink circulation flow flowing through each pressure chamber between the pressure chambers and the variation of the pressure of each pressure chamber between the pressure chambers are further suppressed. However, the number of the first communication port 3315a and the first communication port 3315b can be reduced. Therefore, the flow path structure of the liquid discharge head can be made simpler.

(第4の実施形態)
図34は、本発明の第4の実施形態における液体吐出ヘッドを説明する図であり、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34は、本発明の実施形態における液体吐出ヘッドの要部の分解図である。図34(a)から(g)は斜視図であり、図34(h)から(m)は平面図である。
(Fourth Embodiment)
FIG. 34 is a diagram illustrating a liquid discharge head according to a fourth embodiment of the present invention, and the same parts as those of the above-described embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. FIG. 34 is an exploded view of a main part of the liquid discharge head according to the embodiment of the present invention. 34 (a) to (g) are perspective views, and FIGS. 34 (h) to (m) are plan views.

図34に示すように、本実施形態では、1つの液体吐出ヘッド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のインク1用の吐出口6051とインク2用の吐出口6061が配置されている。第1流路部材3050には、インク1用の第1共通供給流路6052、インク2用の第1共通供給流路6062、インク1用の第1共通回収流路6053、インク2用の第1共通回収流路6063が形成されている。また、第2流路部材3060には、インク1用の第1連通口6054a、インク2用の第1連通口6064a、インク1用の第1連通口6054b、インク2用の第1連通口6064bが形成されている。さらに、第3流路部材3070には、インク1用の第2共通供給流路6056、インク2用の第2共通供給流路6066、インク1用の第2共通回収流路6057、インク2用の第2共通回収流路6067が形成されている。また、第4の流路部材3080には、インク1用の第2連通口6058a、インク2用の第2連通口6068a、インク1用の第2連通口6058b、インク2用の第2連通口6068bが形成されている。そして、第5の流路部材3090には、インク1用の第3共通供給流路6070、インク2用の第3共通供給流路6080、インク2用の第3共通回収流路6071、インク2用の第3共通回収流路6081が形成されている。それぞれのインク1,2に関して、第3の実施形態と同様に、第3共通供給流路6070,6080から供給されたインクが圧力室3024(流路3310)を通って第3共通回収流路6071,6081から流出されるように連通している。 As shown in FIG. 34, in the present embodiment, an ejection port 6051 for ink 1 and an ejection port 6061 for ink 2 for ejecting different colors or different types of ink are arranged in one liquid ejection head. There is. The first flow path member 3050 includes a first common supply flow path 6052 for ink 1, a first common supply flow path 6062 for ink 2, a first common recovery flow path 6053 for ink 1, and a first common flow path for ink 2. 1 Common recovery flow path 6063 is formed. Further, the second communication port member 3060 has a first communication port 6054a for ink 1, a first communication port 6064a for ink 2, a first communication port 6054b for ink 1, and a first communication port 6064b for ink 2. Is formed. Further, the third flow path member 3070 includes a second common supply flow path 6056 for ink 1, a second common supply flow path 6066 for ink 2, a second common recovery flow path 6057 for ink 1, and ink 2. The second common recovery flow path 6067 is formed. Further, in the fourth flow path member 3080, a second communication port 6058a for ink 1, a second communication port 6068a for ink 2, a second communication port 6058b for ink 1, and a second communication port for ink 2 are provided. 6068b is formed. The fifth common flow path member 3090 includes a third common supply flow path 6070 for ink 1, a third common supply flow path 6080 for ink 2, a third common recovery flow path 6071 for ink 2, and ink 2. A third common recovery channel 6081 for use is formed. For each of the inks 1 and 2, as in the third embodiment, the ink supplied from the third common supply flow paths 6070 and 6080 passes through the pressure chamber 3024 (flow path 3310) and the third common recovery flow path 6071. , 6081 so that it flows out.

なお、第3の実施形態のように、1つの第1共通供給流路が2つの吐出口列に配置された圧力室に連通している形態も取り得る。同様に1つの第1共通回収流路が2つの吐出口列に配置された圧力室に連通している形態も取り得る。 It should be noted that, as in the third embodiment, one first common supply flow path may communicate with the pressure chambers arranged in the two discharge port rows. Similarly, one first common recovery flow path may be in communication with pressure chambers arranged in two discharge port rows.

また、インク1用の第3共通供給流路6070および第3共通回収流路6071と、インク2用の第3共通供給流路6080および第3共通回収流路6081とを、第6流路層3090が記録素子基板3010よりも大きくなるような大きさに設けてもよい。つまり、第6流路層3090は、例えば、吐出口列3024列方向と交差する方向(例えば垂直の方向)に幅広くなる形態も取り得る。 Further, the third common supply flow path 6070 and the third common recovery flow path 6071 for the ink 1 and the third common supply flow path 6080 and the third common recovery flow path 6081 for the ink 2 are formed in the sixth flow path layer. The size of the 3090 may be larger than that of the recording element substrate 3010. That is, the sixth flow path layer 3090 may take a form of widening, for example, in a direction intersecting the direction of the discharge port row 3024 row (for example, a vertical direction).

また本実施形態のように、1つの液体吐出ヘッドで異なる色の液体を吐出するような場合、以下の構成とすることで混色を抑制しつつ、液体吐出ヘッドの小型化が可能となる。詳細には図34(c)、(i)において同色の液体を供給する第1共通供給流路6052と第1共通回収流路6053との間の間隔(両流路を仕切る壁の厚み)を異なる色の液体を供給する流路間の間隔(両流路を仕切る壁の厚み)よりも小さくすることが好適である。より詳細には、同色間の流路間の間隔を、インク1用の液体を供給する第1共通供給流路6052と、それに隣接する、インク2用の液体を回収する第1共通回収流路6053との間隔より小さくする。 Further, when liquids of different colors are discharged by one liquid discharge head as in the present embodiment, the liquid discharge head can be miniaturized while suppressing color mixing by adopting the following configuration. Specifically, in FIGS. 34 (c) and 34 (i), the distance between the first common supply flow path 6052 for supplying the liquid of the same color and the first common recovery flow path 6053 (thickness of the wall separating both flow paths) is set. It is preferable that the distance between the flow paths for supplying liquids of different colors (thickness of the wall separating the two flow paths) is smaller than that. More specifically, the interval between the flow paths of the same color is set between the first common supply flow path 6052 for supplying the liquid for ink 1 and the first common recovery flow path for collecting the liquid for ink 2 adjacent thereto. Make it smaller than the distance from 6053.

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、第1共通供給流路および第1共通回収流路の幅を広げることをせずに、各圧力室間を流れるインク循環量のばらつきや各圧力室の圧力ばらつきを抑制することができる。よって、吐出口からの水分蒸発による液滴の吐出速度低下や色材濃度の変調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, even in the liquid ejection head for multicolor ink or multitype ink, the ink flowing between the pressure chambers without widening the width of the first common supply flow path and the first common recovery flow path. It is possible to suppress variations in the circulation amount and pressure variations in each pressure chamber. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the ejection speed of droplets due to evaporation of water from the ejection port and modulation of the color material density, so that higher-definition and higher-quality images can be formed.

(第5の実施形態)
図35は、本発明を適用可能な各種の液体吐出ヘッドの例を示した外観斜視図である。
(Fifth Embodiment)
FIG. 35 is an external perspective view showing an example of various liquid discharge heads to which the present invention can be applied.

図35(a)は、本発明を適用可能な1枚の記録素子基板の形態の液体吐出ヘッドの例を示す。この液体吐出ヘッドは、記録媒体に対して往復移動を繰り返しながら記録を行う。第6流路層7090上に第5流路層7080が配置され、その上に第4流路層7070が配置されている。さらに第3流路層7060および第2流路層7050を含む記録素子基板7010が、支持部材7030上に配置されている。 FIG. 35A shows an example of a liquid discharge head in the form of a single recording element substrate to which the present invention can be applied. This liquid discharge head records while repeating reciprocating movement with respect to the recording medium. The fifth flow path layer 7080 is arranged on the sixth flow path layer 7090, and the fourth flow path layer 7070 is arranged on the fifth flow path layer 7080. Further, the recording element substrate 7010 including the third flow path layer 7060 and the second flow path layer 7050 is arranged on the support member 7030.

図35(b)および(c)は、複数の記録素子基板7010が千鳥状に配置されたラインヘッドの形態の液体吐出ヘッドの例を示す。図35(b)では、各記録素子基板7010は、共通の支持部材7032に配置されている。また、図35(c)では、各記録素子基板7010は、それぞれ個別の支持部材7034に配置されている。 35 (b) and 35 (c) show an example of a liquid discharge head in the form of a line head in which a plurality of recording element substrates 7010 are arranged in a staggered pattern. In FIG. 35B, each recording element substrate 7010 is arranged on a common support member 7032. Further, in FIG. 35 (c), each recording element substrate 7010 is arranged on an individual support member 7034.

図35(d)および(e)は、複数の記録素子基板7010が一列状に配置されたラインヘッドの形態の液体吐出ヘッドの例を示す。図35(d)では、各記録素子基板7010は、共通の支持部材7032に配置されている。また、図35(e)では、各記録素子基板7010は、それぞれ個別の支持部材7034に配置されている。この場合の記録素子基板7010は、第4の実施形態における記録素子基板4010のような形状であるとよい。 35 (d) and 35 (e) show an example of a liquid discharge head in the form of a line head in which a plurality of recording element substrates 7010 are arranged in a row. In FIG. 35 (d), each recording element substrate 7010 is arranged on a common support member 7032. Further, in FIG. 35 (e), each recording element substrate 7010 is arranged on an individual support member 7034. The recording element substrate 7010 in this case may have a shape similar to that of the recording element substrate 4010 in the fourth embodiment.

このような本実施形態の各種の液体吐出ヘッドは、前述したインク循環流を生じさせることができる。それにより、各圧力室間を流れるインク循環量のばらつきや各圧力室の圧力ばらつきを抑制することができる。よって、吐出口からの水分蒸発による液滴の吐出速度低下や色材濃度の変調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。 Such various liquid ejection heads of the present embodiment can generate the ink circulation flow described above. As a result, it is possible to suppress variations in the amount of ink circulating between the pressure chambers and pressure variations in the pressure chambers. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the ejection speed of droplets due to evaporation of water from the ejection port and modulation of the color material density, so that higher-definition and higher-quality images can be formed.

3003 液体吐出ヘッド
3010 記録素子基板
3011 第1流路層
3012 吐出口形成部材
3013 吐出口
3015 記録素子
3310 流路
3315a 第1連通口(供給側)
3315b 第1連通口(回収側)
3017a 供給口
3017b 回収口
3023 圧力室
3050 第2流路層
3060 第3流路層
3070 第4流路層
3080 第5流路層
3090 第6流路層
3003 Liquid discharge head 3010 Recording element substrate 3011 First flow path layer 3012 Discharge port forming member 3013 Discharge port 3015 Recording element 3310 Flow path 3315a First communication port (supply side)
3315b 1st communication port (collection side)
3017a Supply port 3017b Recovery port 3023 Pressure chamber 3050 Second flow path layer 3060 Third flow path layer 3070 Fourth flow path layer 3080 Fifth flow path layer 3090 Sixth flow path layer

Claims (35)

液体を吐出する複数の吐出口が第1の方向に配列される吐出口列と、
液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生する記録素子が配される圧力室と、
前記圧力室に連通する流路と、
前記記録素子が配される面に対して交差する第2の方向に延在し前記流路に液体を供給するための複数の供給口が、前記第1の方向に沿って配列される供給口列と、
前記第2の方向に延在し前記流路内の液体を回収するための複数の回収口が、前記第1の方向に沿って配列される回収口列と、
前記第1の方向に延在し前記供給口列に液体を供給する第1共通供給流路と、
前記第1の方向に延在し前記回収口列から液体を回収する第1共通回収流路と、
前記第2の方向に延在し前記第1共通供給流路に液体を供給する供給側第1連通口と、
前記第2の方向に延在し前記第1共通回収流路から液体を回収する回収側第1連通口と、を備え、
前記供給側第1連通口および前記回収側第1連通口の少なくとも一方を複数備える液体吐出ヘッド。
A row of discharge ports in which a plurality of discharge ports for discharging liquid are arranged in the first direction,
A pressure chamber in which a recording element that generates energy used to discharge liquid is arranged,
A flow path communicating with the pressure chamber and
A plurality of supply ports extending in a second direction intersecting the surface on which the recording element is arranged and for supplying liquid to the flow path are arranged along the first direction. Columns and
A plurality of collection ports extending in the second direction for collecting the liquid in the flow path are arranged along the first direction, and a collection port row.
A first common supply channel extending in the first direction and supplying a liquid to the supply port row,
A first common collection channel extending in the first direction and collecting liquid from the collection port row,
A supply-side first communication port extending in the second direction and supplying a liquid to the first common supply flow path,
A recovery-side first communication port extending in the second direction and recovering the liquid from the first common recovery flow path is provided.
A liquid discharge head including at least one of the first communication port on the supply side and the first communication port on the collection side.
前記供給側第1連通口が複数設けられており、当該複数の供給側第1連通口が配列される供給側第1連通口列は前記第1の方向に延在する、請求項1に記載の液体吐出ヘッド。 The first aspect of claim 1, wherein a plurality of supply-side first communication ports are provided, and a supply-side first communication port row in which the plurality of supply-side first communication ports are arranged extends in the first direction. Liquid discharge head. 前記回収側第1連通口が複数設けられており、当該複数の回収側第1連通口が配列される回収側第1連通口列は前記第1の方向に延在する、請求項1または2に記載の液体吐出ヘッド。 Claim 1 or 2 in which a plurality of collection-side first communication ports are provided, and the collection-side first communication port row in which the plurality of collection-side first communication ports are arranged extends in the first direction. The liquid discharge head described in. 前記供給側第1連通口列に含まれる複数の前記供給側第1連通口の配列密度は、前記供給口列に含まれる複数の前記供給口の配列密度より小さい、請求項2に記載の液体吐出ヘッド。 The liquid according to claim 2, wherein the arrangement density of the plurality of supply-side first communication ports included in the supply-side first communication port row is smaller than the arrangement density of the plurality of supply ports included in the supply port row. Discharge head. 前記回収側第1連通口列に含まれる複数の前記回収側第1連通口の配列密度は、前記回収口列に含まれる複数の前記回収口の配列密度より小さい、請求項3に記載の液体吐出ヘッド。 The liquid according to claim 3, wherein the arrangement density of the plurality of collection-side first communication ports included in the collection-side first communication port row is smaller than the arrangement density of the plurality of collection ports included in the collection port row. Discharge head. 前記供給口、前記第1共通供給流路、および前記供給側第1連通口は、夫々異なる基板に形成されている、請求項1から5のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 The liquid discharge head according to any one of claims 1 to 5, wherein the supply port, the first common supply flow path, and the supply side first communication port are formed on different substrates. 前記第1の方向および前記第2の方向と交差する第3の方向に延在し、複数の前記供給側第1連通口と連通する第2共通供給流路を備える、請求項1から6のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 Claims 1 to 6, further comprising a second common supply flow path extending in the first direction and a third direction intersecting the second direction and communicating with the plurality of supply-side first communication ports. The liquid discharge head according to any one of the items. 前記第1の方向および前記第2の方向と交差する第3の方向に延在し、複数の前記回収側第1連通口と連通する第2共通回収流路を備える、請求項1から7のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 Claims 1 to 7, further comprising a second common recovery flow path extending in the first direction and a third direction intersecting the second direction and communicating with the plurality of collection-side first communication ports. The liquid discharge head according to any one of the items. 前記第2の方向に延在し、前記第2共通供給流路に液体を供給する複数の供給側第2連通口を備える、請求項7に記載の液体吐出ヘッド。 The liquid discharge head according to claim 7, further comprising a plurality of supply-side second communication ports extending in the second direction and supplying the liquid to the second common supply flow path. 前記第2の方向に延在し、前記第2共通回収流路から液体を回収する複数の回収側第2連通口を備える、請求項8に記載の液体吐出ヘッド。 The liquid discharge head according to claim 8, further comprising a plurality of recovery-side second communication ports extending in the second direction and recovering the liquid from the second common recovery flow path. 前記第1の方向に延在し、複数の前記供給側第2連通口に液体を供給する第3共通供給流路を備える、請求項9に記載の液体吐出ヘッド。 The liquid discharge head according to claim 9, further comprising a third common supply flow path extending in the first direction and supplying the liquid to the plurality of supply-side second communication ports. 前記第1の方向に延在し、複数の前記回収側第2連通口から液体を回収する第3共通回収流路を備える、請求項10に記載の液体吐出ヘッド。 The liquid discharge head according to claim 10, further comprising a third common recovery flow path extending in the first direction and collecting the liquid from the plurality of second communication ports on the recovery side. 複数の前記供給側第2連通口が配列される供給側第2連通口列は前記第1の方向に延在する、請求項9に記載の液体吐出ヘッド。 The liquid discharge head according to claim 9, wherein the supply-side second communication port row in which the plurality of supply-side second communication ports are arranged extends in the first direction. 複数の前記回収側第2連通口が配列される回収側第2連通口列は前記第1の方向に延在する、請求項10に記載の液体吐出ヘッド。 The liquid discharge head according to claim 10, wherein the collection side second communication port row in which the plurality of collection side second communication ports are arranged extends in the first direction. 前記供給側第2連通口列に含まれる前記供給側第2連通口の配列密度は、複数の前記供給側第1連通口が配列される供給側第1連通口列に含まれる前記複数の前記供給側第1連通口の配列密度より小さい、請求項13に記載の液体吐出ヘッド。 The array density of the supply-side second communication port included in the supply-side second communication port row is such that the plurality of the supply-side first communication ports included in the supply-side first communication port row in which the plurality of the supply-side first communication ports are arranged. The liquid discharge head according to claim 13, which is smaller than the arrangement density of the first communication port on the supply side. 前記回収側第2連通口列に含まれる前記回収側第2連通口の配列密度は、複数の前記回収側第1連通口が配列される回収側第1連通口列に含まれる前記複数の前記回収側第1連通口の配列密度より小さい、請求項14に記載の液体吐出ヘッド。 The arrangement density of the collection-side second communication port included in the collection-side second communication port row is such that the plurality of the collection-side first communication ports included in the collection-side first communication port row in which the plurality of collection-side first communication ports are arranged. The liquid discharge head according to claim 14, which is smaller than the arrangement density of the first communication port on the collection side. 前記第1の方向に関して、前記供給側第1連通口と前記回収側第1連通口とが交互に配されている、請求項1から16のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 The liquid discharge head according to any one of claims 1 to 16, wherein the supply-side first communication port and the collection-side first communication port are alternately arranged with respect to the first direction. 前記供給口と前記回収口とを連通する前記流路の流路抵抗をrとし、前記第1共通供給流路に連通する各前記供給口間の流路抵抗、および前記第1共通回収流路に連通する各前記回収口間の流路抵抗をそれぞれRとし、前記流路を流れる液体の平均流量をqとし、前記吐出口からの吐出特性に影響を与えない最大流量と最小流量との流量差をΔqとし、前記qと前記Δqとの比Δq/qをXとし、隣接する前記供給側第1連通口と前記回収側第1連通口との間の吐出口の数をNとした場合、
Figure 0006964975
を満たす、請求項1から17のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
Let r be the flow path resistance of the flow path communicating the supply port and the recovery port, and the flow path resistance between the supply ports communicating with the first common supply flow path and the first common recovery flow path. Let R be the flow path resistance between each of the recovery ports communicating with the flow path, and let q be the average flow rate of the liquid flowing through the flow path. When the difference is Δq, the ratio Δq / q between the q and the Δq is X, and the number of discharge ports between the adjacent first communication port on the supply side and the first communication port on the recovery side is N. ,
Figure 0006964975
The liquid discharge head according to any one of claims 1 to 17, which satisfies the above conditions.
前記Xの値が0.2以下である、請求項18に記載の液体吐出ヘッド。 The liquid discharge head according to claim 18, wherein the value of X is 0.2 or less. 前記供給側第1連通口および前記回収側第1連通口に関して、前記第1の方向における前記液体吐出ヘッドの両端部側には前記供給側第1連通口が配されている、請求項1から19のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 From claim 1, the supply-side first communication port and the collection-side first communication port are provided with the supply-side first communication port on both ends of the liquid discharge head in the first direction. 19. The liquid discharge head according to any one of 19. 前記供給側第1連通口および前記回収側第1連通口に関して、前記第1の方向における前記液体吐出ヘッドの両端部側には前記回収側第1連通口が配されている、請求項1から19のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 From claim 1, the first communication port on the collection side is arranged on both ends of the liquid discharge head in the first direction with respect to the first communication port on the supply side and the first communication port on the collection side. 19. The liquid discharge head according to any one of 19. 前記両端部側に配された回収側第1連通口の流路抵抗は、前記第1の方向における前記液体吐出ヘッドの中央部側に配された前記回収側第1連通口の流路抵抗より大きい、請求項21に記載の液体吐出ヘッド。 The flow path resistance of the first communication port on the recovery side arranged on both ends is higher than the flow path resistance of the first communication port on the recovery side arranged on the central side of the liquid discharge head in the first direction. The large liquid discharge head according to claim 21. 請求項1から22のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドを有し、液体を前記供給側第1連通口、前記第1共通供給流路、前記圧力室、前記第1共通回収流路、および前記回収側第1連通口の順に供給させるための供給手段を有する、液体吐出装置。 The liquid discharge head according to any one of claims 1 to 22, the liquid is supplied to the supply side first communication port, the first common supply flow path, the pressure chamber, and the first common recovery flow path. A liquid discharge device having a supply means for supplying the liquid in the order of the first communication port on the collection side. 液体を吐出する吐出口を備える液体吐出ヘッドであって、
液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生する複数の記録素子を内部に備える圧力室と、前記圧力室に液体を供給するための貫通孔である複数の供給口と、前記圧力室から液体を回収するための貫通孔である複数の回収口と、を備える第1基板と、
複数の前記供給口と連通し、前記第1基板の前記記録素子が設けられる面に沿う方向に延在する第1共通供給流路と、複数の前記回収口と連通し、前記方向に延在する第1共通回収流路と、を備える第2基板と、
前記第1共通供給流路に液体を供給するための貫通孔である供給側第1連通口と、前記第1共通回収流路から液体を回収するための貫通孔である回収側第1連通口と、を備える蓋部材と、を備え、
前記供給側第1連通口および前記回収側第1連通口の少なくとも一方を複数備える、液体吐出ヘッド。
A liquid discharge head having a discharge port for discharging liquid.
A pressure chamber internally provided with a plurality of recording elements that generate energy used for discharging the liquid, a plurality of supply ports that are through holes for supplying the liquid to the pressure chamber, and a liquid from the pressure chamber. A first substrate provided with a plurality of collection ports, which are through holes for collecting energy, and
A first common supply flow path that communicates with a plurality of the supply ports and extends in a direction along a surface of the first substrate on which the recording element is provided, and communicates with the plurality of collection ports and extends in the direction. A second substrate comprising a first common recovery flow path and
A first communication port on the supply side, which is a through hole for supplying liquid to the first common supply flow path, and a first communication port on the recovery side, which is a through hole for collecting liquid from the first common recovery flow path. And, with a lid member,
A liquid discharge head including at least one of the first communication port on the supply side and the first communication port on the collection side.
液体を吐出する吐出口を備える液体吐出ヘッドであって、
液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生する複数の記録素子を内部に備える圧力室と、前記圧力室に液体を供給するための貫通孔である複数の供給口と、前記圧力室から液体を回収するための貫通孔である複数の回収口と、複数の前記供給口と連通する、前記記録素子が設けられる面に沿った方向に延在する第1共通供給流路と、複数の前記回収口と連通する、前記方向に延在する第1共通回収流路と、を備える記録素子基板と、
前記第1共通供給流路に液体を供給するための貫通孔である供給側第1連通口と、前記第1共通回収流路から液体を回収するための貫通孔である回収側第1連通口と、を備える蓋部材と、を備え、供給側第1連通口および回収側第1連通口の少なくとも一方を複数備える、液体吐出ヘッド。
A liquid discharge head having a discharge port for discharging liquid.
A pressure chamber internally provided with a plurality of recording elements that generate energy used for discharging the liquid, a plurality of supply ports that are through holes for supplying the liquid to the pressure chamber, and a liquid from the pressure chamber. A plurality of collection ports that are through holes for collecting the data, a first common supply flow path that communicates with the plurality of supply ports and extends in a direction along a surface on which the recording element is provided, and a plurality of the above. A recording element substrate including a first common recovery flow path that communicates with the recovery port and extends in the above direction.
A first communication port on the supply side, which is a through hole for supplying liquid to the first common supply flow path, and a first communication port on the recovery side, which is a through hole for collecting liquid from the first common recovery flow path. A liquid discharge head comprising, and a plurality of at least one of a supply side first communication port and a collection side first communication port.
前記記録素子が第1の方向に配列される記録素子列を備え、
前記第1共通供給流路と、前記第1共通回収流路は共に前記第1の方向に沿って延在している、請求項24または25に記載の液体吐出ヘッド。
The recording element array includes a recording element array in which the recording elements are arranged in the first direction.
The liquid discharge head according to claim 24 or 25, wherein both the first common supply flow path and the first common recovery flow path extend along the first direction.
前記記録素子が第1の方向に配列される記録素子列を備え、
複数の前記供給口が前記第1の方向に配列される供給口列と、
複数の前記回収口が前記第1の方向に配列される回収口列と、を備える、請求項24から26のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
The recording element array includes a recording element array in which the recording elements are arranged in the first direction.
A supply port row in which the plurality of supply ports are arranged in the first direction, and
The liquid discharge head according to any one of claims 24 to 26, comprising a collection port row in which the plurality of collection ports are arranged in the first direction.
前記記録素子が第1の方向に配列される記録素子列を備え、
複数の前記供給側第1連通口が前記第1の方向に配列される供給側第1連通口列と、
複数の前記回収側第1連通口が前記第1の方向に配列される回収側第1連通口列と、を備える、請求項24から27のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
The recording element array includes a recording element array in which the recording elements are arranged in the first direction.
A supply-side first communication port row in which a plurality of the supply-side first communication ports are arranged in the first direction,
The liquid discharge head according to any one of claims 24 to 27, comprising a collection-side first communication port row in which a plurality of the collection-side first communication ports are arranged in the first direction.
前記供給側第1連通口列に含まれる複数の前記供給側第1連通口の配列密度は、複数の前記供給口が前記第1の方向に配列される供給口列に含まれる前記複数の前記供給口の配列密度より小さく、かつ、前記回収側第1連通口列に含まれる複数の前記回収側第1連通口の配列密度は、複数の前記回収口が前記第1の方向に配列される回収口列に含まれる前記複数の前記回収口の配列密度より小さい、請求項28に記載の液体吐出ヘッド。 The array density of the plurality of supply-side first communication ports included in the supply-side first communication port row is such that the plurality of supply ports included in the supply port row in which the plurality of supply ports are arranged in the first direction. The array density of the plurality of collection-side first communication ports, which is smaller than the array density of the supply port and is included in the collection-side first communication port row, is such that the plurality of collection ports are arranged in the first direction. 28. The liquid discharge head according to claim 28, which is smaller than the arrangement density of the plurality of collection ports included in the collection port row. 複数の前記供給側第1連通口に液体を供給する、前記記録素子が設けられる面に沿った方向で、かつ前記第1共通供給流路の延在方向と交差する方向に延在する第2共通供給流路と、複数の前記回収側第1連通口から液体を回収する、前記記録素子が設けられる面に沿った方向で、かつ前記第1共通回収流路の延在方向と交差する方向に延在する第2共通回収流路と、を備える支持部材を備える、請求項24から29のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 A second extending in a direction along the surface on which the recording element is provided and in a direction intersecting the extending direction of the first common supply flow path, which supplies the liquid to the plurality of first communication ports on the supply side. A direction along the common supply flow path and a surface on which the recording element is provided for collecting liquid from the plurality of first communication ports on the recovery side, and a direction intersecting the extending direction of the first common recovery flow path. The liquid discharge head according to any one of claims 24 to 29, comprising a support member comprising a second common recovery flow path extending in. 前記第2共通供給流路に液体を供給する貫通孔である複数の供給側第2連通口と、前記第2共通回収流路から液体を回収する貫通孔である複数の回収側第2連通口と、を備える第1流路部材を備える、請求項30に記載の液体吐出ヘッド。 A plurality of supply-side second communication ports that are through holes for supplying liquid to the second common supply flow path, and a plurality of recovery-side second communication ports that are through holes for collecting liquid from the second common recovery flow path. The liquid discharge head according to claim 30, further comprising a first flow path member comprising 複数の前記供給側第2連通口に液体を供給する、前記記録素子が設けられる面に沿った方向に延在する第3共通供給流路と、複数の前記回収側第2連通口から液体を回収する、前記記録素子が設けられる面に沿った方向に延在する第3共通回収流路と、を備える第2流路部材を備える、請求項31に記載の液体吐出ヘッド。 Liquid is supplied from the plurality of third common supply channels extending in the direction along the surface provided with the recording element, which supplies the liquid to the plurality of second communication ports on the supply side, and the plurality of second communication ports on the collection side. The liquid discharge head according to claim 31, further comprising a second flow path member including a third common recovery flow path extending in a direction along a surface on which the recording element is provided for recovery. 前記第1共通供給流路は、第1の種類の液体を供給する第1共通供給流路と、第2の種類の液体を供給する第1共通供給流路と、を含み、
前記第1共通回収流路は、前記第1の種類の液体を回収する第1共通回収流路と、前記第2の種類の液体を回収する第1共通回収流路と、を含む、請求項1から22および24から32のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
The first common supply channel includes a first common supply channel for supplying a first type of liquid and a first common supply channel for supplying a second type of liquid.
The first common recovery flow path includes a first common recovery flow path for collecting the first type of liquid and a first common recovery flow path for collecting the second type of liquid. The liquid discharge head according to any one of 1 to 22 and 24 to 32.
前記第1の種類の液体を供給する第1共通供給流路と、前記第1の種類の液体を回収する第1共通回収流路との間隔は、前記第1の種類の液体を供給する第1共通供給流路と、前記第2の種類の液体を回収する第1共通回収流路との間隔より小さい、請求項33に記載の液体吐出ヘッド。 The distance between the first common supply flow path for supplying the first type of liquid and the first common recovery flow path for collecting the first type of liquid is such that the first type of liquid is supplied. The liquid discharge head according to claim 33, which is smaller than the distance between the common supply flow path and the first common recovery flow path for collecting the second type of liquid. 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、請求項1から22および24から34のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 The liquid discharge head according to any one of claims 1 to 22 and 24 to 34, wherein the liquid in the pressure chamber is circulated to and from the outside of the pressure chamber.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7039231B2 (en) * 2017-09-28 2022-03-22 キヤノン株式会社 Liquid discharge head and liquid discharge device
JP6859976B2 (en) * 2018-03-30 2021-04-14 ブラザー工業株式会社 Droplet ejection device
JP2019181935A (en) * 2018-03-30 2019-10-24 株式会社リコー Liquid discharging device
JP7052640B2 (en) * 2018-08-24 2022-04-12 ブラザー工業株式会社 Liquid discharge head
JP7073994B2 (en) * 2018-09-11 2022-05-24 ブラザー工業株式会社 Liquid discharge head
JP7192333B2 (en) * 2018-09-12 2022-12-20 ブラザー工業株式会社 head
JP7188001B2 (en) * 2018-11-13 2022-12-13 ブラザー工業株式会社 Liquid ejector
JP7148379B2 (en) * 2018-12-06 2022-10-05 キヤノン株式会社 Recording device and method for determining minimum ejection energy
JP7167697B2 (en) * 2018-12-21 2022-11-09 セイコーエプソン株式会社 Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus
JP7258585B2 (en) 2019-02-08 2023-04-17 キヤノン株式会社 Liquid ejection head and liquid ejection device
JP7279477B2 (en) * 2019-04-04 2023-05-23 ブラザー工業株式会社 liquid ejection head
JP7196740B2 (en) * 2019-04-04 2022-12-27 ブラザー工業株式会社 liquid ejection head
JP7286403B2 (en) 2019-04-26 2023-06-05 キヤノン株式会社 LIQUID EJECTION HEAD, LIQUID EJECTION DEVICE, AND RECORDING DEVICE
JP7467090B2 (en) * 2019-12-05 2024-04-15 キヤノン株式会社 Liquid ejection head
JP2022007622A (en) 2020-06-26 2022-01-13 キヤノン株式会社 Liquid discharge head and liquid discharge device
JP2022007621A (en) 2020-06-26 2022-01-13 キヤノン株式会社 Liquid discharge head and liquid discharge device

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4611219A (en) * 1981-12-29 1986-09-09 Canon Kabushiki Kaisha Liquid-jetting head
JPH0753450B2 (en) * 1984-03-31 1995-06-07 キヤノン株式会社 Liquid jet recording device
ATE139186T1 (en) * 1989-03-24 1996-06-15 Canon Kk METHOD FOR MANUFACTURING INK JET RECORDING HEADS
JP3513199B2 (en) * 1993-01-01 2004-03-31 キヤノン株式会社 Liquid ejecting head, liquid ejecting head cartridge and recording apparatus using the same, and method of manufacturing liquid ejecting head
JP3368094B2 (en) * 1995-04-21 2003-01-20 キヤノン株式会社 Method of manufacturing ink jet recording head
JP3344153B2 (en) * 1995-04-25 2002-11-11 富士ゼロックス株式会社 Ink jet recording head and method of manufacturing the same
RU2144472C1 (en) * 1998-11-03 2000-01-20 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Method for creating thick-film layer in microinjection device
GB9828476D0 (en) * 1998-12-24 1999-02-17 Xaar Technology Ltd Apparatus for depositing droplets of fluid
US6874865B2 (en) * 2001-09-10 2005-04-05 Sony Corporation Printer head chip and printer head
US8172376B2 (en) * 2005-08-02 2012-05-08 Hewlett-Packard Industrial Printing Ltd. Method of ink supply to inkjet print head array
KR101402084B1 (en) * 2007-01-16 2014-06-09 삼성전자주식회사 An ink supplying channel unit and image forming apparatus having the same
JP2008254304A (en) * 2007-04-04 2008-10-23 Canon Inc Inkjet recording head
JP5029395B2 (en) * 2008-02-01 2012-09-19 富士ゼロックス株式会社 Droplet discharge device
JP5371475B2 (en) * 2009-02-17 2013-12-18 キヤノン株式会社 Ink jet recording head and cleaning method thereof
US8272717B2 (en) * 2010-03-29 2012-09-25 Fujifilm Corporation Jetting device with reduced crosstalk
US8540355B2 (en) * 2010-07-11 2013-09-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection device with circulation pump
WO2011146069A1 (en) * 2010-05-21 2011-11-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection device including recirculation system
JP2014061695A (en) * 2012-09-20 2014-04-10 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd Inkjet print head
JP2015051569A (en) * 2013-09-06 2015-03-19 株式会社東芝 Ink jet head and production method thereof
JP6273911B2 (en) * 2014-03-05 2018-02-07 富士ゼロックス株式会社 Recording apparatus and recording method
JP6335610B2 (en) * 2014-04-23 2018-05-30 キヤノン株式会社 Liquid discharge head

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