JP6987497B2 - Liquid discharge module and liquid discharge head - Google Patents

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Description

本発明は、インク等の液体を吐出する液体吐出モジュールおよび液体吐出ヘッドに関する。 The present invention relates to a liquid ejection module for ejecting a liquid such as ink and a liquid ejection head.

近年のインクジェット記録装置では、より高速かつ高画質な記録を可能とするために、液体吐出ヘッドに高密度に液体吐出素子を設けることが行われている。このような液体吐出ヘッドでは、従来よりも流路が高密度に配置されるため流路が微細となる。 In recent inkjet recording devices, a liquid ejection element is provided at a high density in a liquid ejection head in order to enable high-speed and high-quality recording. In such a liquid discharge head, the flow path is arranged at a higher density than in the conventional case, so that the flow path becomes finer.

流路が微細になると、液体が流れる際の流抵抗が増大し圧力損失が大きくなるため、吐出口における負圧が大きくなり、記録に影響が出ることがある。例えば負圧が大きくなることで、吐出口におけるメニスカスが吐出口内に引き込まれる形になるため、負圧が小さい時と比べ吐出される液体量が少なくなる。吐出される液体量が少ないと記録濃度が薄くなり、所望の結果が得られなくなる。 When the flow path becomes fine, the flow resistance when the liquid flows increases and the pressure loss increases, so that the negative pressure at the discharge port increases, which may affect the recording. For example, when the negative pressure becomes large, the meniscus at the discharge port is drawn into the discharge port, so that the amount of liquid discharged is smaller than when the negative pressure is small. If the amount of liquid discharged is small, the recorded concentration becomes thin and the desired result cannot be obtained.

そこで特許文献1では、できるだけ記録素子直前までは大きな流路で液体を供給し、記録素子近傍で微細な流路とすることで、流抵抗による圧力損失を最小限に抑え、高速な記録が可能な記録ヘッドアセンブリが開示されている。 Therefore, in Patent Document 1, the liquid is supplied in a large flow path until just before the recording element as much as possible, and the flow path is made fine in the vicinity of the recording element, so that the pressure loss due to the flow resistance is minimized and high-speed recording is possible. Recording head assembly is disclosed.

米国特許第7845763号明細書U.S. Pat. No. 7,845,763

大きな流路から微細な流路へ接続されている場合、その接続位置に比較的近い吐出口は、負圧が小さくなるが、接続部から離れるに従い負圧は高くなる。特許文献1に記載のような構造では、異なる吐出口列に対する供給口が、記録媒体の搬送方向の同一位置に設けられている。よって吐出口列毎に負圧の低い吐出口と、負圧の高い吐出口とが搬送方向において同一位置になるため、吐出口列の同一位置で記録濃度の濃淡(記録ムラ)が現れて濃淡が強調され視認され易くなってしまう。 When connected from a large flow path to a fine flow path, the negative pressure at the discharge port relatively close to the connection position becomes small, but the negative pressure increases as the distance from the connection portion increases. In the structure as described in Patent Document 1, supply ports for different discharge port rows are provided at the same position in the transport direction of the recording medium. Therefore, since the discharge port having a low negative pressure and the discharge port having a high negative pressure are at the same position in the transport direction for each discharge port row, the shading of the recording density (recording unevenness) appears at the same position in the discharge port row. Is emphasized and becomes easier to see.

よって本発明は、記録ムラの発生を抑制することができる液体吐出モジュールおよび液体吐出ヘッドを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a liquid discharge module and a liquid discharge head capable of suppressing the occurrence of recording unevenness.

そのため本発明の液体吐出モジュールは、相対移動する記録媒体に対して吐出口から液体を吐出するページワイド型の液体吐出ヘッドに用いられる液体吐出モジュールにおいて、液体を吐出する吐出口が、前記相対移動の方向に対して交差する方向に配列される第1および第2の吐出口列と、前記第1および第2の吐出口列の夫々に液体を供給する、前記交差する方向に延在する第1および第2の液体供給路と、前記第1および第2の吐出口列の夫々から液体を回収する、前記交差する方向に延在する第1および第2の液体回収路と、を備える記録素子基板と、前記第1および第2の液体供給路の夫々に液体を供給するための、前記第1および第2の液体供給路の夫々に連通する第1および第2の供給開口と、前記第1および第2の液体回収路の夫々から液体を回収するための、前記第1および第2の液体回収路の夫々に連通する第1および第2の回収開口と、を備え、前記第1の供給開口の重心と前記第2の供給開口の重心、第1の供給開口の重心と第1の回収開口の重心、第2の供給開口の重心と第2の回収開口の重心は、夫々、前記相対移動の方向に延在する直線上からずれ、かつ前記第1の供給開口の重心と前記第2の供給開口の重心、および前記第1の回収開口の重心と前記第2の回収開口の重心は、夫々、前記相対移動の方向と直交する方向に延在する直線上からずれていることを特徴とする。 Therefore, in the liquid discharge module of the present invention, in the liquid discharge module used for the page-wide type liquid discharge head that discharges the liquid from the discharge port to the relative moving recording medium, the discharge port for discharging the liquid is the relative movement. A second extending in the intersecting direction, supplying liquid to each of the first and second discharge port rows arranged in a direction intersecting with respect to the direction of the first and second discharge port rows. A record comprising a first and second liquid supply path and a first and second liquid recovery path extending in the intersecting directions for recovering liquid from each of the first and second outlet rows. The element substrate, the first and second supply openings communicating with the first and second liquid supply paths for supplying the liquid to the first and second liquid supply paths, respectively, and the said. A first and second recovery opening communicating with each of the first and second liquid recovery paths for recovering liquid from each of the first and second liquid recovery paths, said first. The center of gravity of the supply opening and the center of gravity of the second supply opening, the center of gravity of the first supply opening and the center of gravity of the first recovery opening, the center of gravity of the second supply opening and the center of gravity of the second recovery opening are, respectively. A deviation from the straight line extending in the direction of the relative movement , and the center of gravity of the first supply opening and the center of gravity of the second supply opening, and the center of gravity of the first recovery opening and the second recovery opening. Each of the center of gravity is characterized by being deviated from a straight line extending in a direction orthogonal to the direction of the relative movement.

本発明によれば、記録ムラの発生を抑制することができる液体吐出モジュール、記録素子基板および液体吐出ヘッドを実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a liquid discharge module, a recording element substrate, and a liquid discharge head that can suppress the occurrence of recording unevenness.

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の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の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 constituting 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 ejection 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 an 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. 記録素子基板及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 showed 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 an 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. 記録装置の液体吐出モジュールを示した図である。It is a figure which showed the liquid discharge module of a recording apparatus. 記録素子基板の構造を示した図である。It is a figure which showed the structure of a recording element substrate. 蓋部材の開口の位置と対応する記録濃度の関係を示した図である。It is a figure which showed the relationship between the position of the opening of a lid member, and the corresponding recording density | concentration. 記録装置の液体吐出モジュールと液体吐出ヘッドを示した図である。It is a figure which showed the liquid discharge module and the liquid discharge head of a recording apparatus. 記録素子基板の構造を示した図である。It is a figure which showed the structure of a recording element substrate. 蓋部材の開口の位置と対応する記録濃度の関係を示した図である。It is a figure which showed the relationship between the position of the opening of a lid member, and the corresponding recording density | concentration. 第1の適用例の記録装置を示す図である。It is a figure which shows the recording apparatus of the 1st application example. 第3の循環形態を示す図である。It is a figure which shows the 3rd circulation form. 第1の適用例の液体吐出ヘッドの変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the liquid discharge head of the 1st application example. 第1の適用例の液体吐出ヘッドの変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the liquid discharge head of the 1st application example. 第1の適用例の液体吐出ヘッドの変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the liquid discharge head of the 1st application example. 第3の適用例の記録装置を示す図である。It is a figure which shows the recording apparatus of the 3rd application example. 第4の循環形態を示す図である。It is a figure which shows the 4th circulation form. 第3の適用例の液体吐出ヘッドを示す図である。It is a figure which shows the liquid discharge head of the 3rd application example. 第3の適用例の液体吐出ヘッドを示す図である。It is a figure which shows the liquid discharge head of the 3rd application example.

以下、図面を参照して本発明を適用可能な第1および第2の適用例について説明する。 Hereinafter, first and second application examples to which the present invention can be applied will be described with reference to the drawings.

(第1の適用例)
(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とを備える。そして、記録装置1000は、複数の記録媒体2を連続もしくは間欠に搬送しながら、相対移動する記録媒体にインクを吐出して、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Y、ブラックKのインクによるフルカラー記録が可能であり、液体を液体吐出ヘッド3へ供給する供給路である液体供給手段、メインタンクおよびバッファタンク(後述する図2参照)が流体的に接続される。また、液体吐出ヘッド3には、液体吐出ヘッド3へ電力および吐出制御信号を伝送する電気制御部が電気的に接続される。液体吐出ヘッド3内における液体経路および電気信号経路については後述する。
(First application example)
(Explanation of inkjet recording device)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a liquid ejection device for ejecting a liquid of the present invention, particularly an inkjet recording apparatus (hereinafter, also referred to as a recording apparatus) 1000 for ejecting ink for 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. The recording device 1000 is a line-type recording device that continuously or intermittently conveys a plurality of recording media 2 while ejecting ink to a recording medium that moves relative to each other to perform continuous recording 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. It includes a liquid connection portion 111 as an outlet and a housing 80. The recording medium 2 is not limited to cut paper, and may be a continuous roll medium. The liquid 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 (a supply path for supplying the liquid to the liquid discharge head 3). (See FIG. 2 described later) are fluidly connected. Further, an electric control unit for transmitting 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の循環形態と、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の循環形態とがある。以下、この循環の第1の循環形態と第2の循環形態とについて説明する。 The recording device 1000 is an inkjet recording device in which a liquid such as ink is circulated between a tank described later and a liquid ejection 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 forms on the upstream side of the liquid discharge head 3. There is a second circulation mode in which the pump (for high pressure and low pressure) is moved to circulate. Hereinafter, the first circulation form and the second circulation form of this circulation will be described.

(第1の循環形態の説明)
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の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 a first circulation pump (high pressure side) 1001, a first circulation pump (low pressure side) 1002, a buffer tank 1003, and the like. Note that FIG. 2 shows only the path through which one color of the cyan C, magenta M, yellow Y, and black K inks flows for the sake of simplicity, but in reality, four colors are shown. A circulation path is provided in the liquid discharge head 3 and the recording device main body.

第1の循環形態では、メインタンク1006内のインクは、補充ポンプ1005によってバッファタンク1003に供給され、その後、第2循環ポンプ1004によって液体接続部111を介して液体吐出ヘッド3の液体供給ユニット220に供給される。その後、液体供給ユニット220に接続された負圧制御ユニット230で異なる2つの負圧(高圧、低圧)に調整されたインクは、高圧側と低圧側の2つの流路に分かれて循環する。液体吐出ヘッド3内のインクは液体吐出ヘッド3の下流にある第1循環ポンプ(高圧側)1001及び第1循環ポンプ(低圧側)1002の作用で液体吐出ヘッド内を循環し、液体接続部111を介して液体吐出ヘッド3から排出されバッファタンク1003に戻る。 In the first circulation mode, the ink in the main tank 1006 is supplied to the buffer tank 1003 by the replenishment pump 1005, and then the liquid supply unit 220 of the liquid discharge head 3 is supplied by the second circulation pump 1004 via the liquid connection portion 111. Is supplied to. 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1005へ移送する。 The buffer tank 1003, which is a sub tank, is connected to the main tank 1006 and has an atmospheric communication port (not shown) that communicates the inside and the outside of the tank, so that 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 1005, such as recording by ejecting the ink and recovery of 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, by operating the first circulation pump (high pressure side) 1001 and the first circulation pump (low pressure side) 1002, a predetermined flow rate is set in the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212, 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 becomes large in each recording element substrate 10 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 the 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 be applied. As shown in FIG. 2, the negative pressure control unit 230 includes two negative pressure adjusting mechanisms in which control pressures different from each other 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. 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 to 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 ejection head 3, it is possible to generate ink flow even in the ejection port or the pressure chamber where the ink is not ejected. 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の循環形態の説明)
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の循環形態とは異なる循環形態である第2の循環形態を示す模式図である。前述の第1の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の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 form, which is a circulation form different from the first circulation form described above, among the circulation paths applied to the recording device of this application example. The main difference from the above-mentioned first circulation mode 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 and the desired set pressure. It is a point controlled by fluctuation within a certain range as the center. 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の循環形態では、メインタンク1006内のインクは、補充ポンプ1005によってバッファタンク1003に供給される。その後インクは2つの流路に分けられ、液体吐出ヘッド3に設けられた負圧制御ユニット230の作用で高圧側と低圧側の2つの流路で循環する。高圧側と低圧側の2つの流路に分けられたインクは、第1循環ポンプ(高圧側)1001及び第1循環ポンプ(低圧側)1002の作用で液体接続部111を介して液体吐出ヘッド3に供給される。その後、第1循環ポンプ(高圧側)1001及び第1循環ポンプ(低圧側)1002の作用で液体吐出ヘッド内を循環したインクは、負圧制御ユニット230を経て、液体接続部111を介して液体吐出ヘッド3から排出される。排出されたインクは、第2循環ポンプ1004によってバッファタンク1003に戻される。 In the second circulation mode, 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 circulates in the two flow paths on the high pressure side and the low pressure side by the action of the negative pressure control unit 230 provided in the liquid 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の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の循環形態は第1の循環形態と同様に、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 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. The fluctuation is stabilized within a certain range around the 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. By doing so, the influence of the head pressure of the buffer tank 1003 on the liquid discharge head 3 can be suppressed, so that the range of selection of the layout of the buffer tank 1003 in the recording device 1000 can be expanded. 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 that of the first circulation mode. 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 adjustment mechanisms, the high pressure setting side (denoted as H in FIG. 3) and the low pressure setting side (denoted as L in FIG. 3) each pass through the inside of the liquid supply unit 220 and inside the liquid discharge unit 300. 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 adjustment mechanisms, the individual flow paths 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の循環形態では、液体吐出ユニット300内には第1の循環形態と同様の液体の流れ状態が得られるが、第1の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の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の循環形態では、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の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 move to the liquid discharge head 3. There is little concern about inflow. 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。 Let the total flow rate in the common supply flow rate 211 and the common recovery flow rate 212 when circulating during the recording standby be 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 full discharge) is defined as a flow rate F (discharge amount per one discharge port × discharge frequency per unit time × number of discharge ports).

図4は、第1の循環形態と第2の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の循環形態における待機時を示しており、図4(b)は、第1の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 FIGS. 4 (c) and 4 (d) have a flow rate F <flow rate A, FIGS. 4 (e) and 4 (f). ) Is the case where the flow rate F> the flow rate A, and indicates the flow rate 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及び第1循環ポンプ1002が液体吐出ヘッド3の下流側に配置されている第1の循環形態の場合(図4(a)、(b))、第1循環ポンプ1001及び第1循環ポンプ1002の合計設定流量は流量Aとなる。この流量Aによって、待機時の液体吐出ユニット300内の温度管理が可能となる。そして、液体吐出ヘッド3で全吐出が行われる場合、第1循環ポンプ1001及び第1循環ポンプ1002の合計設定流量は流量Aのままである。しかし、液体吐出ヘッド3へ供給される最大流量は、液体吐出ヘッド3で吐出によって生じる負圧が作用して、合計設定流量の流量Aに全吐出による消費分の流量Fが加算される。よって、液体吐出ヘッド3への供給量の最大値は、流量Fが流量Aに加算されるため流量A+流量Fとなる(図4(b))。 In the case of the first circulation mode in which the first circulation pump 1001 and the first circulation pump 1002 having 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. This flow rate A makes it possible to control the temperature inside the liquid discharge unit 300 during standby. When the liquid discharge head 3 is used for total discharge, the total set flow rate of the first circulation pump 1001 and the first circulation pump 1002 remains the flow rate A. However, the negative pressure generated by the discharge in the liquid discharge head 3 acts on the maximum flow rate supplied to 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の循環形態の場合(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の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の循環形態では、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 is performed. The amount of supply to the liquid discharge head 3 required during standby 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 (FIG. 4C). In d)), 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 the total discharge is not performed, the liquid discharge head 3 discharges the amount obtained by subtracting the amount consumed by the discharge from the flow rate F. 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の循環形態の場合、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の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の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. Become. Therefore, as long as the liquid discharge unit 300 having the same configuration is used, the maximum value (flow rate A or flow rate F) of the required supply amount in the second circulation mode is the maximum value (flow rate) of the required supply flow rate in the first circulation mode. It is smaller than A + flow rate F).

そのため第2の循環形態の場合、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 used. There is an advantage that 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の循環形態の方が、第2の循環形態に対して有利になる点もある。すなわち第2の循環形態では、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 in 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 each discharge port. A high negative pressure is applied to the image. 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の循環形態の場合、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. Even if it occurs, it is difficult to see, and it has the advantage that the effect on the image is small. The selection of these two circulation modes can be selected 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の循環形態の説明)
図29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の循環形態を示す模式図である。上記第1および第2の循環経路と同様な機能、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. 29 is a schematic diagram showing a third circulation mode, which is one form of the circulation path applied to the recording device of the present embodiment. The functions and configurations similar to those of the first and second circulation paths will be omitted, and the differences will be described independently.

本循環経路では、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は共通供給経路211及び共通回収流路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、共通供給流路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29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 path, 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 the pressure chambers 23 and then into the common recovery flow path 212, and is collected to the outside through the collection opening at the other end of the liquid discharge head 3. The individual flow path 213 communicates with the common supply 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. ing. 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 common supply flow path 211 and flows to the common recovery flow path 212 (arrow in FIG. 29). 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 route, it is possible to reduce the number of pumps which are liquid transportation means as compared with the first and second circulation routes.

(液体吐出ヘッド構成の説明)
第1の適用例に係る液体吐出ヘッド3の構成について説明する。図5(a)および図5(b)は、本適用例に係る液体吐出ヘッド3を示した斜視図である。液体吐出ヘッド3は、1つの記録素子基板10でシアンC/マゼンタM/イエロ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。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、記録素子基板10に電気エネルギを供給可能なフレキシブル配線基板40および電気配線基板90を介して電気的に接続された信号入力端子91と電力供給端子92を備える。信号入力端子91および電力供給端子92は、記録装置1000の制御部と電気的に接続され、それぞれ吐出駆動信号および吐出に必要な電力を記録素子基板10に供給する。電気配線基板90内の電気回路によって配線を集約することで、信号入力端子91および電力供給端子92の数を記録素子基板10の数に比べて少なくすることができる。これにより、記録装置1000に対して液体吐出ヘッド3を組み付ける時または液体吐出ヘッドの交換時に取り外しが必要な電気接続部数が少なくて済む。図5(b)に示すように、液体吐出ヘッド3の両端部に設けられた液体接続部111は、記録装置1000の液体供給系と接続される。これによりシアンC/マゼンタM/イエロY/ブラックK4色のインクが記録装置1000の供給系から液体吐出ヘッド3に供給され、また液体吐出ヘッド3内を通ったインクが記録装置1000の供給系へ回収されるようになっている。このように各色のインクは、記録装置1000の経路と液体吐出ヘッド3の経路を介して循環可能である。
(Explanation of liquid discharge head configuration)
The configuration of the liquid discharge head 3 according to the first application example 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 inline). This is a line-type liquid discharge head. As shown in FIG. 5A, the liquid discharge head 3 is electrically connected to each recording element substrate 10 via a flexible wiring board 40 and an electric wiring board 90 capable of supplying electric energy to the recording element substrate 10. It is provided with a signal input terminal 91 and a power supply terminal 92. 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 the signal input terminals 91 and the power supply terminals 92 can be reduced as compared with the number of the recording element boards 10. As a result, the number of electrical connection units 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. 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 ink 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 matter 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 each of them and is generated according to the fluctuation of the liquid flow rate. The pressure loss change of (the supply system on the upstream side of the liquid discharge head 3) is significantly 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 suitable. 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 is composed of 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-shaped 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, by applying an adhesive, a sealing material, a filler, or the like along the periphery of the opening 131 to fill the unevenness or gap on the discharge port surface of the liquid discharge unit 300, 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 a first flow path member 50, a second flow path member 60, and a third flow path member 70, and is a liquid supplied from a liquid supply unit 220. Distribute to each discharge module 200. Further, the flow path member 210 is a flow path member for returning the liquid circulating from the discharge module 200 to the liquid supply unit 220. The flow path member 210 is fixed to the liquid discharge unit support portion 81 by screwing, whereby warpage or deformation of the flow path member 210 is 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 where 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 member is joined. The member and the third flow path member are joined so that FIGS. 7 (d) and 7 (e), which are contact surfaces of the respective flow path members, face each other. Eight lines extending in the longitudinal direction of the flow path member from the common flow path grooves 62 and 71 formed in each flow path member by joining the second flow path member 60 and the third flow path member 70. 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). A communication port 61 (communication port 61-1 communicating with the common supply flow path 211 and communication port 61-2 communicating with the common recovery flow path 212) is provided on the bottom surface of the common flow path groove 62 of the second flow path member 60. 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 is fluidly communicated with a plurality of discharge modules 200 via the communication port 51. The individual flow path groove 52 makes it possible to consolidate the flow paths to the center side 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、アルミナや、LCP(液晶ポリマ)、PPS(ポリフェニルサルファイド)やPSF(ポリサルフォン)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 against liquid and having a low coefficient of linear expansion. As the material, for example, a composite material using alumina, LCP (liquid crystal polymer), PPS (polyphenylsulfone), PSF (polysulfone) or modified PPE (polyphenylene ether) as a base material and adding an inorganic filler such as silica fine particles or fibers ( Resin material) can be preferably 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 thereof. 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 channels 213 (213a, 213b, 213c, 213d) formed by the individual channel grooves 52 are connected to the common supply channel 211 of each color via a communication port 61. Further, a plurality of individual recovery channels 214 (214a, 214b, 214c, 214d) formed by 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 collected from each common supply flow path 211 to the recording element substrate 10 located at the center of the flow path member 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 recovery flow path (214a, 214c) communicates with the discharge module 200 via the communication port 51. In FIG. 9, only the individual recovery channels (214a and 214c) are shown, but in another cross section, the individual supply channels 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 the liquid supply unit 220. The negative pressure control unit 230 causes 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 this 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)
10 (a) is a perspective view showing one discharge module 200, and FIG. 10 (b) is an exploded view thereof. As a method for manufacturing the discharge module 200, first, the recording element substrate 10 and the flexible wiring board 40 are bonded 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 opposite to the recording element board 10 of the flexible wiring board 40 is electrically connected to the connection terminal 93 (see FIG. 6) of the electric 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、熱エネルギを利用して液体を発泡させるための吐出エネルギ発生素子である記録素子15が配置されている。隔壁22により、記録素子15を内部に備える圧力室23が区画されている。記録素子15は、記録素子基板10に設けられる電気配線(不図示)によって、端子16と電気的に接続されている。そして記録素子15は、記録装置1000の制御回路から、電気配線基板90(図6参照)およびフレキシブル配線基板40(図10参照)を介して入力されるパルス信号に基づいて発熱して液体を沸騰させる。この沸騰による発泡の力で液体を吐出口13から吐出する。図11(b)に示すように、各吐出口列に沿って、一方の側には液体供給路18が、他方の側には液体回収路19が延在している。液体供給路18および液体回収路19は記録素子基板10に設けられた吐出口列方向に伸びた流路であり、それぞれ供給口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)
11 (a) 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. 11 (b) shows an enlarged view of the portion shown by A in FIG. 11 (a). 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 "discharge port row direction". As shown in FIG. 11B, a recording element 15 which is an ejection energy generating element for foaming a liquid by utilizing thermal energy is arranged at a position corresponding to each ejection 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 path 18 extends on one side and a liquid recovery path 19 extends on the other side along each discharge port row. The liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 are flow paths extending in the discharge port row direction 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.

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、液体供給路18および液体回収路19に連通する開口21が複数設けられている。本適用例においては、液体供給路18の1本に対して3個、液体回収路19の1本に対して2個の開口21が蓋部材20に設けられている。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 is provided with a liquid supply path 18. And a plurality of openings 21 communicating with the liquid recovery path 19 are provided. In this application example, the lid member 20 is provided with three openings 21 for one liquid supply path 18 and two openings 21 for one liquid recovery path 19. As shown in FIG. 11B, each opening 21 of the lid member 20 communicates with the plurality of communication openings 51 shown in FIG. 7A. The lid member 20 preferably has sufficient corrosion resistance against 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 the photolithography process. As described above, the lid member 20 converts 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 composed of a film-shaped member.

図12は、図11(a)のXII−XIIにおける記録素子基板10および蓋部材20の断面を示す斜視図である。ここで、記録素子基板10内での液体の流れについて説明する。蓋部材20は、記録素子基板10の基板11に形成される液体供給路18および液体回収路19の壁の一部を形成する蓋としての機能を有する。記録素子基板10は、Siにより形成される基板11と感光性の樹脂により形成される吐出口形成部材12とが積層されており、基板11の裏面には蓋部材20が接合されている。基板11の一方の面側には、記録素子15が形成されており(図11参照)、その裏面側には、吐出口列に沿って延在する液体供給路19および液体回収路18を構成する溝が形成されている。基板11と蓋部材20とによって形成される液体供給路18および液体回収路19は、それぞれ流路部材210内の共通供給流路211と共通回収流路212と接続されており、液体供給路18と液体回収路19との間には差圧が生じている。吐出口13から液体を吐出して記録を行っている際に、吐出を行っていない吐出口では、この差圧によって基板11内に設けられた液体供給路18内の液体が、供給口17a、圧力室23、回収口17bを経由して液体回収路19へ流れる(図12の矢印C)。この流れによって、記録を休止している吐出口13や圧力室23において、吐出口13からの蒸発によって生じる増粘インク、泡および異物などを液体回収路19へ回収することができる。また吐出口13や圧力室23のインクが増粘するのを抑制することができる。液体回収路19へ回収された液体は、蓋部材20の開口21及び支持部材30の液体連通口31(図10b参照)を通じて、流路部材210内の連通口51(図7(a)参照)、個別回収流路214、共通回収流路212の順に回収される。そして、液体は記録装置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 of 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 forming a part of the wall of the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 formed on the substrate 11 of the recording element substrate 10. The recording element substrate 10 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 a liquid supply path 19 and a liquid recovery path 18 extending along a discharge port row are formed on the back surface side thereof. A groove is formed. The liquid supply path 18 and the liquid recovery 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 the liquid supply path 18 A differential pressure is generated between the liquid recovery path 19 and the liquid recovery path 19. When the liquid is discharged from the discharge port 13 and the recording is performed, at the discharge port where the liquid is not discharged, the liquid in the liquid supply path 18 provided in the substrate 11 due to this differential pressure is discharged from the supply port 17a. It flows to the liquid recovery 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, the thickening ink, bubbles, foreign matter and the like generated by evaporation from the discharge port 13 can be collected in the liquid recovery path 19. Further, it is possible to prevent the ink in the ejection port 13 and the pressure chamber 23 from thickening. The liquid collected in the liquid recovery path 19 passes through the opening 21 of the lid member 20 and the liquid communication port 31 (see FIG. 10b) of the support member 30, and the communication port 51 in the flow path member 210 (see FIG. 7A). , Individual recovery flow path 214, and common recovery flow path 212 in this order. Then, the liquid 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路18および供給口17aを順に介して圧力室23に供給される。圧力室23に供給された液体のうち、吐出口13から吐出されなかった液体は、基板11に設けられた回収口17bおよび液体回収路19、蓋部材20に設けられた開口21、支持部材30に設けられた液体連通口31を順に流れる。その後液体は、第1流路部材に設けられた連通口51および個別流路溝52、第2流路部材に設けられた連通口61および共通流路溝62、第3流路部材70に設けられた共通流路溝71および連通口72、ジョイントゴム100を順に流れる。そして液体は、液体供給ユニット220に設けられた液体接続部111から液体吐出ヘッド3の外部へ流動する。 The liquid first flows into the 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. The individual flow path grooves 52 and the communication port 51 provided in the member are supplied in this order. 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 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 path 19, the opening 21 provided in the lid member 20, and the support member 30. It flows in order through the liquid communication port 31 provided in. 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. It flows through the common flow path groove 71, the communication port 72, and the joint rubber 100 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の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の循環形態の形態においては、圧力室23から回収された液体は、ジョイントゴム100を通過した後、負圧制御ユニット230を介して液体接続部111から液体吐出ヘッドの外部へ流動する。また液体吐出ユニット300の共通供給流路211の一端から流入した全ての液体が、個別供給流路213aを経由して圧力室23に供給されるわけではない。つまり、共通供給流路211の一端から流入した液体で、個別供給流路213aに流入することなく、共通供給流路211の他端から液体供給ユニット220に流動する液体もある。このように、記録素子基板10を経由することなく流動する経路を備えることで、本適用例のような微細で流抵抗の大きい流路を備える記録素子基板10を備える場合であっても、液体の循環流の逆流を抑制することができる。このように、本適用例の液体吐出ヘッド3では、圧力室23や吐出口近傍部の液体の増粘を抑制することができるので、吐出のヨレや不吐出を抑制することができ、結果として高画質な記録を行うことができる。 In the first circulation mode shown in FIG. 2, the liquid flowing from the liquid connection 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 through the negative pressure control unit 230 to the liquid discharge head from the liquid connection portion 111. It flows to the outside. Further, not all the liquid flowing 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 flows 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. As described above, 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 the positional relationship between the recording element boards)
FIG. 13 is a partially enlarged plan view of the adjacent portions of the recording element substrates in the two adjacent ejection modules. In this application example, a substantially parallelogram recording element substrate is used. Each of the discharge port rows (14a to 14d) in which the discharge ports 13 of each recording element substrate 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. Further, 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 is slightly deviated from a predetermined position, black streaks and white spots in the recorded image can be made inconspicuous by the drive control of the overlapping ejection ports. Even when a plurality of recording element substrates 10 are arranged in a straight line (in-line) instead of in a staggered arrangement, the 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28、図30〜図32に上述した液体吐出ヘッド構成の変形例について説明する。上述した例と同様な構成、機能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。本変形例は、図28、図30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を集約して配置している(図31)。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。図31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の位置も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)
28 and 30 to 32 show a modified example of the above-mentioned liquid discharge head configuration. The same configuration and function as the above example will be omitted, and the differences will be explained independently. In this modification, as shown in FIGS. 28 and 30, a plurality of liquid connection portions 111, which are connection portions of the liquid between the liquid discharge head 3 and the outside, are collectively arranged on one end side in the longitudinal direction of the liquid discharge head. Has been done. A plurality of negative pressure control units 230 are collectively arranged on the other end side of the liquid discharge head 3 (FIG. 31). 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 liquids of four colors to be supplied. As shown in FIG. 31, the positions of the openings 83 to 86 provided in the liquid discharge unit support portion 81 are also provided at positions different from those of the liquid discharge head 3 described above.

図32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20(c))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32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. 32 shows the laminated state of the flow path members 50, 60, 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. 20 (c)) 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. It has become one. Correspondingly, the opening 21 formed in the lid member 20 provided on the back surface of the recording element substrate 10 also has two supply openings 21 and one recovery opening 21 for each color of the liquid. As shown in FIG. 32, 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.

(第2の適用例)
以下、図面を参照して本発明の第2の適用例による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、主として第1の適用例と異なる部分のみを説明し、第1の適用例と同様の部分については説明を省略する。
(Second application example)
Hereinafter, the configurations of the inkjet recording apparatus 2000 and the liquid ejection 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 first application example will be mainly described, and the description of the same parts as the first application example 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Y、ブラックKの各インクごとに対応した単色用の液体吐出ヘッド2003を4つ並列配置させることで記録媒体へフルカラー記録を行う点が第1の適用例とは異なる。第1の適用例において1色あたりに使用できる吐出口列数が1列だったのに対し、本適用例においては、1色あたりに使用できる吐出口列数は20列となっている。このため、記録データを複数の吐出口列に適宜振り分けて記録を行うことで、非常に高速な記録が可能となる。更に、不吐出になる吐出口があったとしても、その吐出口に対して記録媒体の搬送方向に対応する位置にある、他列の吐出口から補完的に吐出を行うことで信頼性が向上し、商業記録などに好適である。第1の適用例と同様に、各液体吐出ヘッド2003に対して、記録装置2000の供給系、バッファタンク1003(図2、図3参照)およびメインタンク1006(図2、図3参照)が流体的に接続されている。また、それぞれの液体吐出ヘッド2003には、液体吐出ヘッド2003へ電力および吐出制御信号を伝送する電気制御部が電気的に接続されている。
(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 monochromatic ink corresponding to each ink of cyan C, magenta M, yellow Y, and black K in parallel. Is different from the first application example. 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 distributing the recorded data to a plurality of discharge port rows for recording, very high-speed recording becomes possible. Furthermore, even if there is a discharge port that does not discharge, reliability is improved by complementarily discharging from the discharge port of another row, which is 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 the first application example, 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 fluids. Is connected. Further, an electric control unit for transmitting electric power and a discharge control signal to the liquid discharge head 2003 is electrically connected to each liquid discharge head 2003.

(循環経路の説明)
第1の適用例と同様に、記録装置2000および液体吐出ヘッド2003間の液体の循環形態としては、図2または図3に示した第1および第2の循環形態を用いることができる。
(Explanation of circulation route)
Similar to the first application example, 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(ページワイド型)記録ヘッドである。液体吐出ヘッド2003は、第1の適用例と同様、液体接続部111、信号入力端子91および電力供給端子92を備える。しかしながら本適用例の液体吐出ヘッド2003は、第1の適用例に比べて吐出口列が多いため、液体吐出ヘッド2003の両側に信号出力端子91および電力供給端子92が配置されている。これは記録素子基板2010に設けられる配線部で生じる電圧低下や信号伝送遅れを低減するためである。
(Explanation of liquid 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 includes 16 recording element substrates 2010 arranged linearly in the longitudinal direction of the liquid discharge head 2003, and is an inkjet line type (page wide type) recording capable of recording with one type of liquid. The head. The liquid discharge head 2003 includes a liquid connection portion 111, a signal input terminal 91, and a power supply terminal 92, as in the first application example. 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、基本的に第1の適用例と同様であるが、液体吐出ヘッドの剛性を担保する機能が異なる。第1の適用例では主として液体吐出ユニット支持部81によって液体吐出ヘッド剛性を担保していたが、第2の適用例の液体吐出ヘッド2003では、液体吐出ユニット2300に含まれる第2流路部材2060によって液体吐出ヘッドの剛性を担保している。本適用例における液体吐出ユニット支持部81は、第2流路部材2060の両端部に接続されており、この液体吐出ユニット2300は記録装置2000のキャリッジと機械的に結合されて、液体吐出ヘッド2003の位置決めを行う。負圧制御ユニット2230を備える液体供給ユニット2220と、電気配線基板90は、液体吐出ユニット支持部81に結合される。2つの液体供給ユニット2220内にはそれぞれフィルタ(不図示)が内蔵されている。 FIG. 15 is a perspective exploded view showing the liquid discharge head 2003, and shows each component or unit constituting the liquid discharge head 2003 divided according to its function. The roles of each unit and member and the order of liquid flow in the liquid discharge head are basically the same as in the first application example, but the functions for ensuring the rigidity of the liquid discharge head are different. In the first application example, the rigidity of the liquid discharge head is mainly secured by the liquid discharge unit support portion 81, but in the liquid discharge head 2003 of the second application example, the second flow path member 2060 included in the liquid discharge unit 2300 is used. The rigidity of the liquid discharge head is ensured. 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 form a liquid discharge head 2003. Positioning. The liquid supply unit 2220 including the negative pressure control unit 2230 and the electric wiring board 90 are coupled to the liquid discharge unit support 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、図14および図15のように、液体吐出ヘッド2003の両端部にそれぞれ、高圧側と低圧側の負圧制御ユニット2230を設置した場合、液体吐出ヘッド2003の長手方向に延在する共通供給流路と共通回収流路における液体の流れが互いに対向する。このような構成では、共通供給流路と共通回収流路の間で熱交換が促進されて、2つの共通流路内における温度差が低減される。これによって、共通流路に沿って複数設けられる各記録素子基板2010における温度差が少なくなり、温度差による記録ムラが生じにくくなるという利点がある。 The two negative pressure control units 2230 are set to control 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 as shown in FIGS. 14 and 15, a common supply extending in the longitudinal direction of the liquid discharge head 2003 is provided. The liquid flows in the flow path and the common recovery flow path face each other. In such a configuration, heat exchange is promoted between the common supply flow path and the common recovery flow path, and the temperature difference 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 a first flow path member 2050 and a second flow path member 2060, and distributes the liquid supplied from the liquid supply unit 2220 to each discharge module 2200. do. Further, the flow path member 2210 functions as a flow path member for returning the liquid 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。第1の適用例とは異なり、本適用例における第1流路部材2050は、各吐出モジュール2200毎に対応した複数の部材を隣接して配列したものである。このように分割した構造を採ることで、複数のモジュールを配列させて、液体吐出ヘッド2003の長さに対応することができるので、例えばB2サイズおよびそれ以上の長さに対応した比較的ロングスケールの液体吐出ヘッドに特に好適に適用することができる。図16(a)に示すように、第1流路部材2050の連通口51は、吐出モジュール2200と流体的に連通し、図16(b)に示すように、第1流路部材2050の個別連通口53は、第2流路部材2060の連通口61と流体的に連通する。図16(c)は、第2流路部材60の、第1流路部材2050と当接される面を示し、図16(d)は、第2流路部材60の厚み方向中央部の断面を示し、図16(e)は、第2流路部材2060の、液体供給ユニット2220と当接する面を示す図である。第2流路部材2060の流路や連通口の機能は、第1の適用例の1色分と同様である。第2流路部材2060の共通流路溝71は、その一方が後述する図17に示す共通供給流路2211であり、他方が共通回収流路2212であり、夫々、液体吐出ヘッド2003の長手方向に沿って設けられており、その一端側から他端側に液体が供給される。本適用例は第1の適用例と異なり、共通供給流路2211と共通回収流路2212の液体の流れは互いに反対方向となっている。 FIG. 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 is in 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 such a divided structure, a plurality of modules can be arranged to correspond to the length of the liquid discharge head 2003. Therefore, for example, a relatively long scale corresponding to B2 size and longer. 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 diagram 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 in the first application example. 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 first application example, and the liquid flows in the common supply flow path 2211 and the common recovery flow path 2212 are in opposite directions 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 the 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 connected in position 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。第1の適用例と同様に、各吐出モジュール2200および記録素子基板2010には、各吐出口に連通する流路が形成されており、供給した液体の一部または全部が、吐出動作を休止している吐出口を通過して、環流できるようになっている。また第1の適用例と同様に、共通供給流路2211は、負圧制御ユニット2230(高圧側)と、共通回収流路2212は負圧制御ユニット2230(低圧側)と液体供給ユニット2220を介して接続されている。従ってその差圧によって、共通供給流路2211から記録素子基板2010の圧力室を通過して共通回収流路2212へと流れる流れが発生する。 FIG. 18 is a diagram showing a cross section of FIG. 17 in XVIII-XVIII. 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 the first application example, 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 stops the discharge operation. It is possible to recirculate through the discharge port. Further, as in the first application example, the common supply flow path 2211 is via the negative pressure control unit 2230 (high pressure side), and the common recovery flow path 2212 is via the negative pressure control unit 2230 (low pressure side) and the liquid supply unit 2220. Is connected. 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。第1の適用例との差異は、記録素子基板2010の複数の吐出口列方向に沿った両辺部(記録素子基板2010の各長辺部)に複数の端子16がそれぞれ配置されている点である。これに伴い記録素子基板2010と電気接続されるフレキシブル配線基板40も、1つの記録素子基板2010に対して2枚配置されている。これは記録素子基板2010に設けられる吐出口列数が20列あり、第1の適用例の8列よりも大幅に増加しているためであり、端子16から記録素子までの最大距離を短くして記録素子基板2010内の配線部で生じる電圧低下や信号遅れを低減するためである。また支持部材2030の液体連通口31は、記録素子基板2010に設けられ全吐出口列を跨るように開口している。その他の点は、第1の適用例と同様である。
(Explanation of discharge module)
19 (a) is a perspective view showing one discharge module 2200, and FIG. 19 (b) is an exploded view thereof. The difference from the first application example is that a plurality of terminals 16 are arranged on both side portions (each long side portion of the recording element substrate 2010) along the plurality of ejection port row directions 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 the first application example, and the maximum distance from the terminal 16 to the recording element is shortened. This is to reduce the voltage drop and signal delay that occur in the wiring portion in the recording 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 the entire row of discharge ports. Other points are the same as in the first application example.

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

(第3の適用例)
本発明の第3の適用例によるインクジェット記録装置1000及び液体吐出ヘッド3の構成を説明する。第3の適用例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。第3の適用例は第2の適用例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。
(Third application example)
The configuration of the inkjet recording apparatus 1000 and the liquid ejection head 3 according to the third application example of the present invention will be described. The liquid discharge head of the third application example is a page-wide type that records on a B2 size recorded medium with one scan. Since the third application example has many similarities to the second application example, in the following description, the parts different from the second application example will be mainly described, and the same parts as the second application example will be described. Is omitted.

(インクジェット記録装置の説明)
図33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。第2の適用例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及び第2の適用例と同様、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及びメインタンク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へ電力及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. 33 shows a schematic diagram of the inkjet recording apparatus of this application example. The recording device 1000 does not directly record on the recording medium from the liquid ejection head 3, but once ejects 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 structure to be transferred. In the recording device 1000, four liquid ejection heads 3 for a single color 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. Transcribed. While the paper transport system of the second application example is horizontal transport mainly intended for cut paper, in this application example, continuous paper supplied from a main body roll (not shown) can also be handled. 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 device is improved, which 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 for transmitting electric power and a discharge control signal to the liquid discharge head 3 is electrically connected to each liquid discharge head 3.

(第4の循環経路の説明)
第2の適用例と同様に、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又は図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34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及び第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 route)
Similar to the second application example, 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. However, the circulation route shown in FIG. 34 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, liquid may leak from the discharge port of the liquid discharge head 3, or each joint in the liquid discharge head 3 may be broken. However, when a bypass valve is added to the first circulation pumps 1001 and 1002 as in this application example, even if an excessive pressure is generated, the bypass valve 1010 opens and the liquid path to the upstream side of each circulation pump. Can be 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及び第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)
本発明の第3の適用例に係る液体吐出ヘッド3の構造について説明する。図35(a)は本適用例に係る液体吐出ヘッド3の斜視図、図35(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、第2の適用例同様、信号入力端子91及び電力供給端子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. 35 (a) is a perspective view of the liquid discharge head 3 according to this application example, and FIG. 35 (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 the second application example, the liquid discharge head 3 is provided with a signal input terminal 91 and a power supply terminal 92, and is provided with a shield plate 132 that protects the longitudinal side surface of the head.

図35(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)。各ユニット及び各部材の役割や、液体吐出ヘッド3内の液体流通の順は第2の適用例と同様である。第2の適用例との主な相違点は、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. 35B 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 distribution in the liquid discharge head 3 are the same as in the second application example. The main differences from the second application example are the position of the electric wiring board 90 divided and arranged, the position of the negative pressure control unit 230, and the shape of the first flow path member. As in the case of the liquid discharge head 3 having a length corresponding to, for example, a B2 size recorded medium as in this application example, eight electric wiring boards 90 are provided because the power used by the liquid discharge head 3 is large. Four 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36(a)は、液体吐出ユニット300、液体供給ユニット220及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36(b)は液体の流れを示す概略図、図36(c)は図36(a)のXXXVIc−XXXVIc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。 36 (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. 36 (b) is a schematic view showing the flow of the liquid, FIG. 36 (c). ) Is a perspective view showing a cross section of the XXXVIc-XXXVIc line portion of FIG. 36 (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、第2の適用例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 the second application example. This configuration has the advantages 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33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. 33 is different for each liquid discharge head. It can be suitably adapted to various recording devices. This is because the difference in water arithmetic progression can be reduced, so that even if a 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, since 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36(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34に示した循環経路と比べ、回路的には同じではあるが、図36(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及び共通回収流路212が設けられている。共通供給流路211及び共通回収流路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及び共通回収流路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34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. 36B 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. 34, FIG. 36 (b) shows the flow of the liquid in each component of the actual 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 to allow liquids to flow 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. 34, the flow between the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 is shown in the same direction for the sake of simplification of the description.

共通供給流路211及び共通回収流路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及び個別回収流路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36(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. 36B is a unit having a high pressure side (H) and a low pressure side (L). 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), whereby the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 211 are connected. 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 order, and the common recovery flow path 212. Flow to.

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第2の適用例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。 In this application example, each discharge module 200 is composed of a first flow path member 50, a recording element board 10, and a flexible wiring board 40. In the present embodiment, there is no support member 30 (FIG. 18) described in the second application example, 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 in order via the pressure chamber 23.

ここで、図15に示した第2の適用例とは異なり、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 the second application example 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 second flow path member 50. The opening is sufficiently large with respect to the communication port 61 formed on the upper surface of the above. 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 ejection head without circulating the ink, and the ink flows from one tank to the other tank to flow the ink in the pressure chamber. May be.

また本適用例は、記録媒体の幅に対応した長さを有する、所謂ライン型ヘッドを用いる例を説明したが、記録媒体に対してスキャンを行いながら記録を行う、所謂シリアル型の液体吐出ヘッドにも本発明を適用することができる。シリアル型の液体吐出ヘッドとしては、例えばブラックインクを吐出する記録素子基板およびカラーインクを吐出する記録素子基板を各1つずつ搭載する構成が挙げられるが、これに限るのもではない。つまり、複数個の記録素子基板を吐出口列方向に吐出口がオーバーラップするよう配置した、記録媒体の幅よりも短い短尺の液体吐出ヘッドを作成し、それを記録媒体に対してスキャンさせる形態であってもよい。 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 the above. 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 form in which a plurality of recording element substrates are arranged so that the discharge ports overlap in the discharge port row direction, a short liquid discharge head shorter than the width of the recording medium is created, and the liquid discharge head is scanned by the recording medium. May be.

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

図22(a)は、本実施形態における記録装置1000の液体吐出モジュール200を示した斜視図である。液体吐出モジュール200は、支持部材30の上に記録素子基板10とフレキシブル配線基板40とが配置された構成となっている。図22(b)は、液体吐出モジュール200を示した分解斜視図である。記録素子基板10の端子16とフレキシブル配線基板40の端子41とは、不図示の金ワイヤ等で電気接続され、その電気接続部は保護のために封止剤110で覆われている。支持部材30には、液体吐出モジュール200で吐出するインクを記録素子基板10に供給する流体連通口31が形成されている。また支持部材30は、平面度が高く、十分に高い信頼性をもって記録素子基板10と接合できるものが好ましい。材質として例えばアルミナや樹脂材料が好ましい。 FIG. 22A is a perspective view showing the liquid discharge module 200 of the recording device 1000 according to the present embodiment. The liquid discharge module 200 has a configuration in which a recording element substrate 10 and a flexible wiring board 40 are arranged on a support member 30. FIG. 22B is an exploded perspective view showing the liquid discharge module 200. The terminal 16 of the recording element substrate 10 and the terminal 41 of the flexible wiring board 40 are electrically connected by a gold wire or the like (not shown), and the electrical connection portion thereof is covered with a sealant 110 for protection. The support member 30 is formed with a fluid communication port 31 that supplies the ink discharged by the liquid discharge module 200 to the recording element substrate 10. Further, the support member 30 preferably has a high flatness and can be joined to the recording element substrate 10 with sufficiently high reliability. As the material, for example, alumina or a resin material is preferable.

図23(a)から(c)は、記録素子基板10の構造を示した図である。図23(a)は記録素子基板10の全体の概要を示しており、図23(b)は、図23(a)のXXIIIb部の拡大図であり、説明を容易にするため吐出口形成部材12を透過した状態を図示している。図23(c)は、図23(a)のXXIIIc−XXIIIcにおける断面図である。記録素子基板10の吐出口形成部材12には、各インク色に対応する複数の吐出口列が形成されている。記録素子基板10の基板11における各吐出口13に対応した位置には、液体を熱エネルギにより発泡させる発熱素子である記録素子15が配置されている。なお、以後、複数の吐出口13が配列される吐出口列が延在する方向を「吐出口列方向」と呼称する。基板11には、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、図23(a)の端子16と電気的に接続されており、記録装置1000の制御回路からフレキシブル配線基板40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によって液体を吐出口13から吐出する。 23 (a) to 23 (c) are views showing the structure of the recording element substrate 10. 23 (a) shows an outline of the entire recording element substrate 10, and FIG. 23 (b) is an enlarged view of the XXIIIb portion of FIG. 23 (a), and is a discharge port forming member for easy explanation. The state in which 12 is transmitted is shown. 23 (c) is a cross-sectional view taken along the line XXIIIc-XXIIIc of FIG. 23 (a). A plurality of ejection port rows corresponding to each ink color are formed on the ejection port forming member 12 of the recording element substrate 10. A recording element 15 which is a heat generating element for foaming a liquid by thermal energy is arranged at a position corresponding to each discharge port 13 in the substrate 11 of the recording element substrate 10. 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 "discharge port row direction". A pressure chamber 23 including a recording element 15 inside is partitioned on the substrate 11 by a partition wall 22. The recording element 15 is electrically connected to the terminal 16 of FIG. 23 (a) by an electric wiring (not shown) provided on the recording element substrate 10, and is connected to the terminal 16 of FIG. 23 (a) from the control circuit of the recording device 1000 via the flexible wiring board 40. The liquid is boiled by generating heat based on the input pulse signal. The liquid is discharged from the discharge port 13 by the force of foaming due to this boiling.

さらに記録素子基板10における吐出口13が形成される面の裏面には、シート状の蓋部材20(図23(c)参照)が積層されており、蓋部材20には、後述する液体供給路18に連通する開口21(供給開口21)が複数設けられている。本実施形態においては、1つの液体供給路18に対して3個の開口21が蓋部材20に設けられている。また、蓋部材20のそれぞれの開口21は、図22(b)の複数の液体連通口31と連通している。また、蓋部材20は、記録素子基板10の基板11に形成される液体供給路18の壁の一部を構成し、具体的には液体供給路18の蓋としての機能を有する。更に蓋部材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。また、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。以上を考慮すると、蓋部材20としては感光性を有する薄膜の樹脂フィルム部材から構成されることが好ましい。 Further, a sheet-shaped lid member 20 (see FIG. 23C) 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 path described later. A plurality of openings 21 (supply openings 21) communicating with 18 are provided. In the present embodiment, the lid member 20 is provided with three openings 21 for one liquid supply path 18. Further, each opening 21 of the lid member 20 communicates with the plurality of liquid communication ports 31 shown in FIG. 22 (b). Further, the lid member 20 constitutes a part of the wall of the liquid supply path 18 formed on the substrate 11 of the recording element substrate 10, and specifically has a function as a lid of the liquid supply path 18. Further, the lid member 20 preferably has sufficient corrosion resistance against liquid, and high accuracy is required for the opening shape and opening position of the opening 21 from the viewpoint of preventing color mixing. 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. Further, the lid member 20 converts 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 composed of a film-shaped member. Considering the above, it is preferable that the lid member 20 is composed of a thin film resin film member having photosensitivity.

本実施形態は、圧力室内のインクをその外部と循環する構成であり、このような構成を採ることで、液体吐出ヘッド3による記録を行っている際に、記録を行っていない(吐出していない)吐出口や圧力室においてインクの流れを生じさせることができる。これによって、その部位における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液体吐出モジュール200の外部へと排出することができる。このため、本実施形態の液体吐出ヘッド3は、より高速で高画質な記録が可能となる。 This embodiment has a configuration in which the ink in the pressure chamber circulates with the outside thereof, and by adopting such a configuration, recording is not performed (discharged) when recording is performed by the liquid ejection head 3. No) Ink flow can occur in the ejection port or pressure chamber. This makes it possible to suppress thickening of the ink at that site. Further, the thickened ink and foreign matter in the ink can be discharged to the outside of the liquid ejection module 200. Therefore, the liquid discharge head 3 of the present embodiment enables high-speed and high-quality recording.

先ず、本実施形態の吐出口内でインクが循環する構成について説明する。図23に示すように、各吐出口列14a〜14jに沿って、一方の側には液体供給路18が、他方の側には液体回収路19が延在している。つまり、各吐出口列は、液体供給路18と液体回収路19とに挟まれた構成となっている。液体供給路18及び液体回収路19は、それぞれ供給口17a、回収口17bを介して圧力室と連通している。これら液体供給路18、液体回収路19、供給口17a、回収口17bはSiの基板11に形成されている。 First, a configuration in which ink circulates in the ejection port of the present embodiment will be described. As shown in FIG. 23, a liquid supply path 18 extends on one side and a liquid recovery path 19 extends on the other side along the discharge port rows 14a to 14j. That is, each discharge port row is configured to be sandwiched between the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19. The liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 communicate with the pressure chamber via the supply port 17a and the recovery port 17b, respectively. The liquid supply path 18, the liquid recovery path 19, the supply port 17a, and the recovery port 17b are formed on the Si substrate 11.

本実施形態においては、1本の液体供給路18に対して3個の開口21(供給開口)、1本の液体回収路19に対して2個の開口21(回収開口)が、蓋部材20に設けられている。蓋部材20のそれぞれの開口21は、支持部材30の複数の液体連通口31(図22(b)参照)と連通している。本発明においては、これに限られず液体供給路18、液体回収路19の夫々に対して、少なくとも1つの開口21が設けられていれば良い。 In the present embodiment, the lid member 20 has three openings 21 (supply openings) for one liquid supply path 18 and two openings 21 (collection openings) for one liquid recovery path 19. It is provided in. Each opening 21 of the lid member 20 communicates with a plurality of liquid communication ports 31 (see FIG. 22B) of the support member 30. In the present invention, the present invention is not limited to this, and at least one opening 21 may be provided for each of the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19.

次に、記録素子基板10内での液体の流れについて説明する。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。本実施形態において蓋部材20と基板11とは、接着剤を介することなく互いに接合されている。基板11の一方の面側には記録素子15が形成されており、その裏面側には、吐出口列14に沿って延在する液体供給路19および液体回収路18を構成する溝が形成され、この裏面に蓋部材20が設けられ、溝に蓋がされることで各液路が構成される。基板11と蓋部材20とによって形成される液体供給路18および液体回収路19は、それぞれ流路部材50(図6参照)内の不図示の共通供給流路と共通回収流路とに接続されており、液体供給路18と液体回収路19との間には差圧が生じている。液体吐出ヘッド3の複数の吐出口13から液体を吐出し記録を行う際に、吐出動作を行っていない吐出口では、この差圧によって液体供給路18内の液体は、供給口17a、圧力室22、回収口17bを経由して液体回収路19へ流れる(図23(c)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22において、吐出口13からの蒸発によって生じる増粘したインクや、泡、異物などを液体回収路19に回収することができる。また吐出口13や圧力室22のインクが増粘するのを抑制することができる。液体回収路19へ回収された液体は、蓋部材20の開口21(回収開口)及び支持部材30の液体連通口31を通じて液体吐出モジュール200の外へと回収され、最終的には記録装置の供給経路へと回収される。つまり記録装置本体から液体吐出モジュール200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。液体は、まず支持部材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(供給開口)21、基板11に設けられた液体供給路18および供給口17aを順に介して圧力室23に供給される。圧力室23に供給された液体のうち吐出口13から吐出されなかった液体は、回収口17bおよび液体回収路19、蓋部材20に設けられた開口(回収開口)21、支持部材30に設けられた液体連通口31を順に流れて液体吐出モジュール200の外部へ流出する。 Next, the flow of the liquid in the recording element substrate 10 will be described. 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. In the present embodiment, the lid member 20 and the substrate 11 are joined to each other without using an adhesive. A recording element 15 is formed on one surface side of the substrate 11, and a groove forming a liquid supply path 19 and a liquid recovery path 18 extending along the discharge port row 14 is formed on the back surface side thereof. A lid member 20 is provided on the back surface thereof, and each liquid passage is formed by covering the groove with a lid. The liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 formed by the substrate 11 and the lid member 20 are connected to a common supply flow path and a common recovery flow path (not shown) in the flow path member 50 (see FIG. 6), respectively. Therefore, a differential pressure is generated between the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19. When the liquid is discharged from the plurality of discharge ports 13 of the liquid discharge head 3 and recorded, the liquid in the liquid supply path 18 is discharged to the supply port 17a and the pressure chamber by this differential pressure at the discharge ports that are not performing the discharge operation. 22. Flows to the liquid recovery path 19 via the recovery port 17b (arrow C in FIG. 23 (c)). By this flow, in the discharge port 13 and the pressure chamber 22 where recording is suspended, thickened ink, bubbles, foreign substances and the like generated by evaporation from the discharge port 13 can be collected in the liquid recovery path 19. Further, it is possible to prevent the ink in the ejection port 13 and the pressure chamber 22 from thickening. The liquid recovered in the liquid recovery path 19 is recovered to the outside of the liquid discharge module 200 through the opening 21 (recovery opening) of the lid member 20 and the liquid communication port 31 of the support member 30, and finally supplies the recording device. It is recovered to the route. That is, the liquid supplied from the recording device main body to the liquid discharge module 200 flows in the following order and is supplied and recovered. First, the liquid is pressure chamber through the liquid communication port 31 provided in the support member 30, the opening (supply opening) 21 provided in the lid member 20, the liquid supply path 18 provided in the substrate 11, and the supply port 17a in this order. It is supplied to 23. Of the liquid supplied to the pressure chamber 23, the liquid not discharged from the discharge port 13 is provided in the recovery port 17b, the liquid recovery path 19, the opening (recovery opening) 21 provided in the lid member 20, and the support member 30. It flows through the liquid communication port 31 in order and flows out to the outside of the liquid discharge module 200.

このように、本実施形態の液体吐出モジュール200では、圧力室23や吐出口13の近傍部の液体の増粘を抑制することができる。これによって、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。 As described above, in the liquid discharge module 200 of the present embodiment, it is possible to suppress the thickening of the liquid in the vicinity of the pressure chamber 23 and the discharge port 13. As a result, it is possible to suppress the twisting and non-discharging of the discharge, and as a result, high-quality recording can be performed.

ここで、本願発明の特徴事項について、図を参照して比較例と比較しながら説明する。図24(a)は、比較例としての記録素子基板の吐出口列と蓋部材の開口の位置と、対応する記録濃度との関係を示した図である。比較例では、蓋部材の開口21が各吐出口列で、吐出口列方向において同一位置に配置された構成である。このような構成では、吐出口列14a〜14jの全ての列の記録媒体搬送方向(矢印β方向)の同一直線上にある吐出口における負圧が略同じになるため、負圧が低い吐出口(開口の近傍)では、記録濃度が相対的に高くなり、負圧が高い吐出口では記録濃度が相対的に低くなる。つまり、図24(a)のグラフに示すように、吐出口列ごとに記録濃度が濃くなる位置と薄くなる位置とが揃うことで、記録媒体上では、記録における濃淡が強調されて記録ムラが視認され易くなってしまう。 Here, the features of the present invention will be described with reference to the drawings and in comparison with the comparative examples. FIG. 24A is a diagram showing the relationship between the discharge port row of the recording element substrate as a comparative example, the position of the opening of the lid member, and the corresponding recording density. In the comparative example, the openings 21 of the lid member are arranged at the same position in each discharge port row in the discharge port row direction. In such a configuration, the negative pressures at the discharge ports on the same straight line in the recording medium transport direction (arrow β direction) of all the rows of the discharge port rows 14a to 14j are substantially the same, so that the discharge ports have a low negative pressure. At (near the opening), the recording density is relatively high, and at the discharge port where the negative pressure is high, the recording density is relatively low. That is, as shown in the graph of FIG. 24 (a), the position where the recording density becomes high and the position where the recording density becomes low are aligned for each discharge port row, so that the shading in the recording is emphasized on the recording medium and the recording unevenness is caused. It becomes easy to see.

そこで本願発明では、蓋部材20の開口21の配置について、以下のような構成としている。図24(b)は、本実施形態における記録素子基板10の吐出口列と蓋部材20の開口21の位置と、対応する記録濃度との関係を示した図である。本実施形態の液体吐出モジュール200は、蓋部材20の開口21の中心位置(重心位置)が、各吐出口列14間で、吐出口が配列する配列方向と略直交する方向(記録媒体搬送方向(矢印β方向))の同一直線上に並ばないように配置している。具体的には、開口21の中心位置が、吐出口列における吐出口が配列する配列方向と略直交する方向に対して所定角度を成す同一直線上に並ぶよう構成されている。このように、各吐出口列14a〜14jの位置に因る記録濃度分布を異ならせることで、記録濃度の濃淡が軽減され、視認しにくくなる。よって、記録媒体に記録した際の記録品位を向上することができる。 Therefore, in the present invention, the arrangement of the openings 21 of the lid member 20 has the following configuration. FIG. 24B is a diagram showing the relationship between the position of the discharge port row of the recording element substrate 10 and the opening 21 of the lid member 20 in the present embodiment and the corresponding recording density. In the liquid discharge module 200 of the present embodiment, the center position (center of gravity position) of the opening 21 of the lid member 20 is substantially orthogonal to the arrangement direction in which the discharge ports are arranged between the discharge port rows 14 (recording medium transport direction). (Arrow β direction)) are arranged so as not to line up on the same straight line. Specifically, the center positions of the openings 21 are configured to be aligned on the same straight line forming a predetermined angle with respect to the direction substantially orthogonal to the arrangement direction in which the discharge ports are arranged in the discharge port row. In this way, by making the recorded density distribution different depending on the positions of the discharge port rows 14a to 14j, the shading of the recorded density is reduced and it becomes difficult to visually recognize. Therefore, it is possible to improve the recording quality when recording on a recording medium.

なお、本発明においては、上記直線上において全ての開口21の中心がずれている必要はなく、複数の吐出口列における少なくとも1つの開口21の中心位置が、記録媒体搬送方向の同一直線上に並ばないように配置することで効果を得ることができる。 In the present invention, it is not necessary that the centers of all the openings 21 are deviated on the straight line, and the center positions of at least one opening 21 in the plurality of ejection port rows are on the same straight line in the recording medium transport direction. The effect can be obtained by arranging them so that they are not lined up.

ここで、本実施形態では、インクを吐出した後に生じる圧力室23へのインクリフィルの流れは、短時間ではあるが、圧力室を循環する上記の流れよりも強い流れとなる。このため、開口21には供給側の供給開口21と回収側の回収開口21とが存在するが、インクを吐出した後に生じる圧力室23へのインクリフィルの流れは、循環を行っている場合でも瞬間的には供給側と回収側との両方から発生する。その際、開口21の近くの吐出口では、負圧は低くなり、開口21から離れるに従って、吐出口での負圧は高くなる。よって、図24(b)の記録濃度分布に示すように、供給開口21と回収開口21のいずれかに関わらず、開口21の近くでは記録濃度は濃くなり、開口21から遠いほど記録濃度は薄くなる。従って、吐出口列14の供給開口21の中心位置と、同一吐出口列14の回収開口21の中心とが、記録媒体搬送方向の同一直線上に並ばない構成とすることで、記録媒体上で記録濃度が濃くなる部分を分散することができる。このような効果をより発現するためには、異なる吐出口列14間においても,供給側開口21や回収側開口21の中心位置を記録媒体搬送方向の同一直線上に並ばない構成とすることが望ましい。その際には、図24のように供給側、回収側全ての開口21の中心位置を記録媒体搬送方向の同一直線上に並ばない形態とするがより好ましい。 Here, in the present embodiment, the flow of the ink refill to the pressure chamber 23 that occurs after ejecting the ink is a stronger flow than the above-mentioned flow that circulates in the pressure chamber, although it is a short time. Therefore, the opening 21 has a supply opening 21 on the supply side and a recovery opening 21 on the recovery side, but the flow of the ink refill to the pressure chamber 23 that occurs after ejecting the ink is circulating even when the ink is refilled. Momentarily, it occurs from both the supply side and the recovery side. At that time, the negative pressure at the discharge port near the opening 21 becomes low, and the negative pressure at the discharge port becomes high as the distance from the opening 21 increases. Therefore, as shown in the recorded concentration distribution in FIG. 24 (b), the recorded concentration becomes higher near the opening 21 and becomes thinner as the distance from the opening 21 becomes thinner, regardless of whether the supply opening 21 or the recovery opening 21 is used. Become. Therefore, the center position of the supply opening 21 of the discharge port row 14 and the center of the recovery opening 21 of the same discharge port row 14 are not aligned on the same straight line in the recording medium transport direction on the recording medium. It is possible to disperse the portion where the recording density becomes high. In order to further exhibit such an effect, the center positions of the supply side opening 21 and the recovery side opening 21 should not be aligned on the same straight line in the recording medium transport direction even between different discharge port rows 14. desirable. In that case, it is more preferable that the center positions of the openings 21 on the supply side and the collection side are not aligned on the same straight line in the recording medium transport direction as shown in FIG. 24.

なお、支持部材30に蓋部材20の機能を持たせることで、蓋部材20のない構造でも本発明は適用可能である。 By giving the support member 30 the function of the lid member 20, the present invention can be applied even to a structure without the lid member 20.

このように、複数の吐出口列において、少なくとも1つの開口の中心(重心)位置は、他の開口中心位置に対し、相対移動における記録媒体の移動方向に延在する同一直線上に並ばないように開口を配置する。これによって、記録ムラの発生を抑制することができる液体吐出モジュールおよびそれを備える液体吐出ヘッドを実現することができた。 In this way, in a plurality of ejection port rows, the center (center of gravity) position of at least one opening should not be aligned on the same straight line extending in the moving direction of the recording medium in relative movement with respect to the other opening center positions. Place an opening in. As a result, it was possible to realize a liquid discharge module capable of suppressing the occurrence of recording unevenness and a liquid discharge head provided with the module.

(第2の実施形態)
以下、図面を参照して本発明の第4の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第1の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
(Second embodiment)
Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment, only the characteristic configuration will be described below.

図25(a)は、本実施形態の記録素子基板400を示した図であり、図25(b)は、液体吐出モジュール500の分解斜視図であり、図25(c)は、液体吐出モジュール50を配列した液体吐出ヘッド600を示した図である。 25 (a) is a diagram showing the recording element substrate 400 of the present embodiment, FIG. 25 (b) is an exploded perspective view of the liquid discharge module 500, and FIG. 25 (c) is a liquid discharge module. It is a figure which showed the liquid discharge head 600 which arranged 50.

上述した第1の実施形態の構成では、吐出口列間で、開口21から吐出口13までの最長距離が異なることになる。例えば、図23(a)で、吐出口列14aにおける図右端の吐出口13と、開口21との距離と、吐出口列14eにおける図右端の吐出口13と、開口21との距離を比べてみると、吐出口列14aの方が長いことがわかる。このような構成では、開口21から遠い吐出口13では負圧が大きくなることで、高速記録を行う際にはインクの供給が間に合わなくなり不吐出となることがある。これによって記録品位が低下することが懸念される。 In the configuration of the first embodiment described above, the longest distance from the opening 21 to the discharge port 13 differs between the discharge port rows. For example, in FIG. 23A, the distance between the discharge port 13 at the right end of the figure and the opening 21 in the discharge port row 14a and the distance between the discharge port 13 at the right end of the figure and the opening 21 in the discharge port row 14e are compared. It can be seen that the discharge port row 14a is longer. In such a configuration, the negative pressure becomes large at the ejection port 13 far from the opening 21, and the ink may not be supplied in time for high-speed recording, resulting in non-ejection. There is a concern that this will reduce the record quality.

そこで、本実施形態では、各吐出口列14に対応する開口21の数を変えずに、各吐出口列14の開口21から吐出口13までの最長距離が略同じ距離になるように構成する。図25(a)に示すように本実施形態は各吐出口列14の同種の液体が流れる開口21の中心(重心)が、記録媒体搬送方向に対して所定角度α(α>0)を成す同一直線上に並ぶよう構成し、かつ記録素子基板の外形を記録媒体搬送方向に対して所定角度αを成す辺を備えた略平行四辺形としている。本実施形態における平行四辺形は図25(a)のように記録素子基板400の外径の隣接する辺同士のなす角が90度ではない形状である。記録素子基板400の吐出口列方向の両端の外形(辺)は、吐出口列と略平行であり、他の2辺の外形は、吐出口列と交差する方向で、同一種類の液体が流れる複数の開口21の中心を結んだ線と略平行となっている。なお、記録媒体搬送方向に対して所定の角度を持った同一直線とは、記録素子基板400の吐出口列と平行でない辺と略平行である。 Therefore, in the present embodiment, the longest distance from the opening 21 of each discharge port row 14 to the discharge port 13 is configured to be substantially the same distance without changing the number of openings 21 corresponding to each discharge port row 14. .. As shown in FIG. 25 (a), in the present embodiment, the center (center of gravity) of the opening 21 through which the same type of liquid flows in each discharge port row 14 forms a predetermined angle α (α> 0) with respect to the recording medium transport direction. It is configured to be aligned on the same straight line, and the outer shape of the recording element substrate is a substantially parallelogram having sides forming a predetermined angle α with respect to the recording medium transport direction. As shown in FIG. 25A, the parallelogram in the present embodiment has a shape in which the angle formed by the adjacent sides of the outer diameter of the recording element substrate 400 is not 90 degrees. The outer shapes (sides) of both ends of the recording element substrate 400 in the discharge port row direction are substantially parallel to the discharge port row, and the outer shapes of the other two sides are in the direction intersecting the discharge port row, and the same type of liquid flows. It is substantially parallel to the line connecting the centers of the plurality of openings 21. The same straight line having a predetermined angle with respect to the recording medium transport direction is substantially parallel to the side that is not parallel to the discharge port row of the recording element substrate 400.

このような構造とすることで、各吐出口列14について、開口21から吐出口までの最長距離を略等しくなるように構成することができる。このように、最長距離が各吐出口列14で略等しくなることで、極端に長い距離をインクが供給流路18を流れなくなるため、圧力損失も低減され、記録品位の向上が図れる。さらには、同一供給流路18に開口21が複数あるとき、少なくとも吐出口列14の端部から開口21までの距離を同一供給流路18の開口21の吐出口列方向の開口間隔よりも短くするとよい。そのように開口を配置することで、極端に長い距離をインクが供給流路18を流れることがなくなり、より一層の記録品位を向上することができる。 With such a structure, it is possible to configure each discharge port row 14 so that the longest distance from the opening 21 to the discharge port is substantially equal. In this way, since the longest distance is substantially equal in each discharge port row 14, the ink does not flow in the supply flow path 18 over an extremely long distance, so that the pressure loss is reduced and the recording quality can be improved. Further, when there are a plurality of openings 21 in the same supply flow path 18, at least the distance from the end of the discharge port row 14 to the opening 21 is shorter than the opening interval of the openings 21 of the same supply flow path 18 in the discharge port row direction. You should do it. By arranging the openings in this way, the ink does not flow through the supply flow path 18 over an extremely long distance, and the recording quality can be further improved.

なお、第3の実施形態でも述べた通り、吐出時には回収流路19側からもインクが供給されるので、供給流路18の開口21だけでなく、回収流路19の開口21も同様に配置するのが望ましい。 As described in the third embodiment, since the ink is supplied from the recovery flow path 19 side at the time of ejection, not only the opening 21 of the supply flow path 18 but also the opening 21 of the recovery flow path 19 is arranged in the same manner. It is desirable to do.

また、記録素子基板を略平行四辺形形状とした際には、液体吐出モジュール200を図25(c)のように、液体吐出ヘッド600の長手方向のインラインに並べることが可能となる。液体吐出モジュール200をインラインに並べたライン型の液体吐出ヘッド(ページワイド型の液体吐出ヘッド)とすることで、より高速な記録が可能となる。その際には、各液体吐出モジュール200のつなぎ部で、異なる吐出口列の吐出口を一部オーバーラップさせることが、記録品位向上には望ましい。図25(c)のように、異なる吐出口列の吐出口を一部オーバーラップさせるために、各記録素子基板10の吐出口列14は、液体吐出ヘッド600の長手方向に対して、一定角度傾けた構成としている。このようなラインヘッド構成では、ワンパス記録を行うことが多いため、本発明の課題が顕著に表れやすく、特に本発明の効果を得られやすい。 Further, when the recording element substrate has a substantially parallelogram shape, the liquid discharge modules 200 can be arranged in-line in the longitudinal direction of the liquid discharge head 600 as shown in FIG. 25 (c). By using a line-type liquid discharge head (page-wide type liquid discharge head) in which the liquid discharge modules 200 are arranged in-line, higher speed recording becomes possible. In that case, it is desirable to partially overlap the discharge ports of different discharge port rows at the connecting portion of each liquid discharge module 200 in order to improve the recording quality. As shown in FIG. 25 (c), in order to partially overlap the discharge ports of different discharge port rows, the discharge port rows 14 of each recording element substrate 10 have a constant angle with respect to the longitudinal direction of the liquid discharge head 600. It has a tilted configuration. In such a line head configuration, one-pass recording is often performed, so that the problems of the present invention are likely to appear remarkably, and in particular, the effects of the present invention are likely to be obtained.

なお、1つの記録素子基板10に対して多種類のインクが供給される構成で説明を行ってきたが、一種類のインクが供給される構成でも同様の効果が発現する。例えば、商業印刷機向けの高速に記録を行う液体吐出ヘッドでは、一種類のインクにつき一つの液体吐出ヘッドが配置される場合があるが、そのような液体吐出ヘッドの液体吐出モジュールでも本発明のような構成を取れば、記録品位を向上することができる。 Although the description has been made with the configuration in which a large number of types of ink are supplied to one recording element substrate 10, the same effect is exhibited in a configuration in which one type of ink is supplied. For example, in a liquid ejection head for high-speed recording for commercial printing machines, one liquid ejection head may be arranged for one type of ink, and the liquid ejection module of such a liquid ejection head is also the present invention. If such a configuration is adopted, the recording quality can be improved.

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

図26(a)から(c)は、記録素子基板10の構造を示した図である。図26(a)は記録素子基板10の全体の概要を示しており、図26(b)は、図26(a)のXXVIb部の拡大図であり、図26(c)は、図26(a)のXXVIc−XXVIcにおける断面図である。 26 (a) to 26 (c) are views showing the structure of the recording element substrate 10. 26 (a) shows an overall outline of the recording element substrate 10, FIG. 26 (b) is an enlarged view of the XXVIb portion of FIG. 26 (a), and FIG. 26 (c) is FIG. 26 (c). It is sectional drawing in XXVIc-XXVIc of a).

本実施形態では、吐出口にインクを供給する流路の構成が、上述の各実施形態とは異なる。上述の各実施形態では、吐出口にインクを供給する流路と、吐出口からインクを回収する流路とが分かれた構成を説明したが、本実施形態では、循環は行わず液体供給路418から吐出口へインクの供給が行われる。液体供給路418は、記録素子基板410に設けられた吐出口列方向に延在する流路であり、供給口417aを介して吐出口13と連通している。本発明は上述したように、循環を行うか否かにかかわらず、つまり回収用の開口21があるか否かに関わらず、リフィル時においては開口21の近くでは記録濃度は濃くなり、開口21から遠いほど記録濃度は薄くなる。よって循環を行わない本実施形形態の液体吐出ヘッドにも本発明は適用可能である。 In the present embodiment, the configuration of the flow path for supplying ink to the ejection port is different from each of the above-described embodiments. In each of the above-described embodiments, the configuration in which the flow path for supplying ink to the ejection port and the flow path for collecting ink from the ejection port are separated has been described, but in the present embodiment, circulation is not performed and the liquid supply path 418 is used. Ink is supplied from the ejection port to the ejection port. The liquid supply path 418 is a flow path extending in the discharge port row direction provided on the recording element substrate 410, and communicates with the discharge port 13 via the supply port 417a. As described above, in the present invention, regardless of whether circulation is performed or not, that is, whether or not there is an opening 21 for recovery, the recording concentration becomes high near the opening 21 at the time of refilling, and the opening 21 The farther from, the thinner the recording density. Therefore, the present invention can be applied to the liquid discharge head of the present embodiment that does not circulate.

以下、液体吐出モジュール200内の液体の流れについて説明する。不図示のインク供給源から供給されるインクは、液体吐出モジュール200内において、先ず支持基板30に形成された液体連通口31(図22(b)参照)を通り、記録素子基板410の蓋部材420の供給開口21を介して液体供給路418へと流入する。この時、一般的なインクジェット記録装置では、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロの4色のインクが用いられ、各色に分離されて供給される。なお本実施形態の記録装置1000では、ブラックが4列、その他各色は2列の吐出口列を備えている。 Hereinafter, the flow of the liquid in the liquid discharge module 200 will be described. The ink supplied from the ink supply source (not shown) first passes through the liquid communication port 31 (see FIG. 22B) formed in the support substrate 30 in the liquid ejection module 200, and the lid member of the recording element substrate 410. It flows into the liquid supply path 418 through the supply opening 21 of the 420. At this time, in a general inkjet recording device, four colors of ink, black, cyan, magenta, and yellow, are used, and each color is separated and supplied. The recording device 1000 of the present embodiment has four rows of black and two rows of discharge ports for each of the other colors.

液体供給路418へと流入したインクは、液体供給路418を流れて、供給口417aを通り、共通供給液室24へと流入し、各圧力室23へと分配される。各圧力室23へと供給されたインクは、記録素子15が発生する熱エネルギにより沸騰して吐出口13より吐出し、不図示の記録媒体へインクが着弾することで記録が行われる。本実施形態のように吐出口列14の両側に供給口417aを配置することで、インクの吐出後の供給が高速化し、より高速な記録が可能となる。なお、片側のみに417aを配置しても本発明は適用可能である。 The ink flowing into the liquid supply passage 418 flows through the liquid supply passage 418, passes through the supply port 417a, flows into the common supply liquid chamber 24, and is distributed to each pressure chamber 23. The ink supplied to each pressure chamber 23 is boiled by the heat energy generated by the recording element 15 and discharged from the discharge port 13, and the ink lands on a recording medium (not shown) to perform recording. By arranging the supply ports 417a on both sides of the ejection port row 14 as in the present embodiment, the supply of ink after ejection is speeded up, and higher speed recording becomes possible. The present invention can be applied even if 417a is arranged on only one side.

ここで、本願発明の特徴事項について説明する。本実施形態では、蓋部材の開口の配置について、以下のような構成としている。図27(a)は、本実施形態における記録素子基板410の吐出口列と蓋部材420の開口の位置と、対応する記録濃度との関係を示した図である。本実施形態では、蓋部材420の開口21の中心が、記録媒体の搬送方向(矢印β方向)搬送方向の同一直線上にないように開口21を配置している。このような構成とすることで、各吐出口列ごとに負圧が高くなる吐出口列方向の吐出口位置と、負圧が低くなる吐出口列方向の吐出口位置とが異なるため、各吐出口列で吐出口列方向における記録濃度が濃くなる位置と薄くなる位置とが異なる。これによって記録媒体上では、記録濃度が濃くなる部分と薄くなる部分とが、吐出口列ごとに分散されることで、記録媒体上の濃淡が軽減されて、視認しにくくなり記録品位を向上することができる。 Here, the features of the present invention will be described. In the present embodiment, the arrangement of the openings of the lid members is as follows. FIG. 27A is a diagram showing the relationship between the discharge port row of the recording element substrate 410, the position of the opening of the lid member 420, and the corresponding recording density in the present embodiment. In the present embodiment, the opening 21 is arranged so that the center of the opening 21 of the lid member 420 is not on the same straight line in the transport direction (arrow β direction) of the recording medium. With such a configuration, the discharge port position in the discharge port row direction in which the negative pressure is high and the discharge port position in the discharge port row direction in which the negative pressure is low are different for each discharge port row. In the outlet row, the position where the recording density is high and the position where the recording density is low in the direction of the discharge port row are different. As a result, on the recording medium, the portion where the recording density becomes high and the portion where the recording density becomes low are dispersed for each discharge port row, so that the shading on the recording medium is reduced, it becomes difficult to visually recognize, and the recording quality is improved. be able to.

なお、本実施形態では、全ての蓋部材420の開口21中心位置を、記録媒体搬送方向の同一直線上に並ばない構成としたが、これに限定するものではない。つまり、少なくとも1つの開口21を他の吐出口列の開口21に対して、記録媒体搬送方向の同一直線上に並ばない構成とすれば本発明の効果を発現できる。 In the present embodiment, the central positions of the openings 21 of all the lid members 420 are not arranged on the same straight line in the recording medium transport direction, but the present invention is not limited to this. That is, the effect of the present invention can be exhibited if at least one opening 21 is configured not to be aligned with the openings 21 of the other ejection port rows on the same straight line in the recording medium transport direction.

さらに、同色の吐出口列14に対して適用することでさらなる効果があり、多くの吐出口列14に対して適用することで、より大きな効果が生じる。そのため、可能な限りの吐出口列14の開口21を記録媒体搬送方向の同一直線上に並ばないように構成することが望ましく、本実施形態のように、全ての吐出口列14の開口21の中心位置を吐出口列方向に異ならせることが最も望ましい。 Further, applying it to the discharge port rows 14 of the same color has a further effect, and applying it to many discharge port rows 14 produces a larger effect. Therefore, it is desirable to configure the openings 21 of the discharge port rows 14 so as not to line up on the same straight line in the recording medium transport direction as much as possible, and as in the present embodiment, all the openings 21 of the discharge port rows 14 It is most desirable to make the center position different in the direction of the discharge port row.

なお、上記各実施形態では、開口21の中心という語句を用いたが、これは開口21の形状の重心として定義できる。すなわち、図27(b)は、蓋部材420側から見た際の、様々な形状の開口を例示したものである。図のように開口21の中心は、開口形状が平行四辺形ならば対角線の交点、円形ならば円の中心、長丸形状ならば線対称の対称軸2本の交点となる。 In each of the above embodiments, the phrase "center of the opening 21" is used, which can be defined as the center of gravity of the shape of the opening 21. That is, FIG. 27B exemplifies openings having various shapes when viewed from the lid member 420 side. As shown in the figure, the center of the opening 21 is the intersection of diagonal lines if the opening shape is a parallelogram, the center of a circle if the opening shape is circular, and the intersection of two axisymmetric axes if the opening shape is an oval shape.

3 液体吐出ヘッド
10 記録素子基板
14 吐出口列
20 蓋部材
21 開口
200 液体吐出モジュール
3 Liquid discharge head 10 Recording element substrate 14 Discharge port row 20 Cover member 21 Opening 200 Liquid discharge module

Claims (15)

相対移動する記録媒体に対して吐出口から液体を吐出するページワイド型の液体吐出ヘッドに用いられる液体吐出モジュールにおいて、
液体を吐出する吐出口が、前記相対移動の方向に対して交差する方向に配列される第1および第2の吐出口列と、前記第1および第2の吐出口列の夫々に液体を供給する、前記交差する方向に延在する第1および第2の液体供給路と、前記第1および第2の吐出口列の夫々から液体を回収する、前記交差する方向に延在する第1および第2の液体回収路と、を備える記録素子基板と、
前記第1および第2の液体供給路の夫々に液体を供給するための、前記第1および第2の液体供給路の夫々に連通する第1および第2の供給開口と、前記第1および第2の液体回収路の夫々から液体を回収するための、前記第1および第2の液体回収路の夫々に連通する第1および第2の回収開口と、を備え、
前記第1の供給開口の重心と前記第2の供給開口の重心、第1の供給開口の重心と第1の回収開口の重心、第2の供給開口の重心と第2の回収開口の重心は、夫々、前記相対移動の方向に延在する直線上からずれ、かつ前記第1の供給開口の重心と前記第2の供給開口の重心、および前記第1の回収開口の重心と前記第2の回収開口の重心は、夫々、前記相対移動の方向と直交する方向に延在する直線上からずれていることを特徴とする液体吐出モジュール。
In a liquid discharge module used for a page-wide type liquid discharge head that discharges liquid from a discharge port to a recording medium that moves relative to each other.
Liquids are supplied to the first and second discharge port rows and the first and second discharge port rows, respectively, in which the discharge ports for discharging the liquid are arranged in a direction intersecting the relative movement direction. 1. A recording element substrate comprising a second liquid recovery path,
The first and second supply openings communicating with the first and second liquid supply channels, respectively, and the first and second supply openings for supplying liquid to the first and second liquid supply channels, respectively. It comprises a first and second recovery opening communicating with each of the first and second liquid recovery paths for recovering liquid from each of the two liquid recovery paths.
The center of gravity of the first supply opening and the center of gravity of the second supply opening, the center of gravity of the first supply opening and the center of gravity of the first recovery opening, the center of gravity of the second supply opening and the center of gravity of the second recovery opening are , The center of gravity of the first supply opening and the center of gravity of the second supply opening, and the center of gravity of the first recovery opening and the second A liquid discharge module characterized in that the center of gravity of the recovery opening is deviated from a straight line extending in a direction orthogonal to the relative movement direction, respectively.
前記記録素子基板を支持するとともに、前記第1および第2の供給開口に液体を供給する連通口を備える支持部材と、
前記記録素子基板に設けられる吐出エネルギ発生素子に電気エネルギを供給可能な配線基板と、
を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の液体吐出モジュール。
A support member that supports the recording element substrate and has a communication port for supplying liquid to the first and second supply openings.
A wiring board capable of supplying electrical energy to the discharge energy generating element provided on the recording element substrate, and
The liquid discharge module according to claim 1, further comprising.
前記第1および第2の供給開口は、前記第1および第2の液体供給路に対して夫々複数設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の液体吐出モジュール。 The liquid discharge module according to claim 1 or 2, wherein a plurality of the first and second supply openings are provided for the first and second liquid supply paths, respectively. 液体を吐出する吐出口が、前記相対移動の方向に対して交差する方向に配列される第3の吐出口列と、前記第3の吐出口列に液体を供給する、前記交差する方向に延在する第3の液体供給路と、前記第3の液体供給路に液体を供給するための第3の供給開口と、を備え、
前記第1、第2および第3の供給開口は、夫々の重心が、前記相対移動の方向に延在する直線に対して傾斜する直線上に位置するように設けられていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の液体吐出モジュール。
The discharge ports for discharging the liquid extend in the intersecting direction in which the liquid is supplied to the third discharge port row arranged in the direction intersecting the relative movement direction and the third discharge port row. A third liquid supply path existing and a third supply opening for supplying liquid to the third liquid supply path are provided.
The first, second and third supply openings are characterized in that their respective centers of gravity are provided so as to be located on a straight line inclined with respect to a straight line extending in the direction of the relative movement. The liquid discharge module according to any one of claims 1 to 3.
前記第1および第2の液体供給路は、前記記録素子基板の、前記吐出口が設けられる側とは反対の面に設けられており、
前記第1および第2の供給開口は、前記記録素子基板の前記反対の面に設けられるフィルム部材に設けられていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の液体吐出モジュール。
The first and second liquid supply paths are provided on the surface of the recording element substrate opposite to the side on which the discharge port is provided.
The first and second supply openings according to any one of claims 1 to 4, wherein the first and second supply openings are provided in a film member provided on the opposite surface of the recording element substrate. Liquid discharge module.
前記第1および第2の液体供給路には同一種類の液体が供給されることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の液体吐出モジュール。 The liquid discharge module according to any one of claims 1 to 5, wherein the same type of liquid is supplied to the first and second liquid supply paths. 前記第1の供給開口から液体が供給される複数の吐出口のうち最も長い液路の長さと、前記第2の供給開口から液体が供給される複数の吐出口のうち最も長い液路の長さと、は等しいことを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の液体吐出モジュール。 The length of the longest liquid passage among the plurality of discharge ports to which the liquid is supplied from the first supply opening, and the length of the longest liquid passage among the plurality of discharge ports to which the liquid is supplied from the second supply opening. The liquid discharge module according to any one of claims 1 to 6, wherein the and the liquid are equal to each other. 前記記録素子基板の外形が、略平行四辺形であることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の液体吐出モジュール。 The liquid discharge module according to any one of claims 1 to 7, wherein the outer shape of the recording element substrate is a substantially parallelogram. 前記記録素子基板は、前記第1の液体供給路から前記吐出口に液体を供給するための複数の供給口を備え、前記複数の供給口は前記記録素子基板の厚み方向に延在することを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の液体吐出モジュール。 The recording element substrate includes a plurality of supply ports for supplying liquid from the first liquid supply path to the discharge port, and the plurality of supply ports extend in the thickness direction of the recording element substrate. The liquid discharge module according to any one of claims 1 to 8, wherein the liquid discharge module is characterized. 前記記録素子基板は、液体を吐出するために利用されるエネルギを発生する吐出エネルギ発生素子と、前記吐出エネルギ発生素子を内部に備える圧力室と、を備え、
前記圧力室内の液体は当該圧力室の外部との間で循環されることを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の液体吐出モジュール。
The recording element substrate includes a discharge energy generating element that generates energy used for discharging a liquid, and a pressure chamber having the discharge energy generating element inside.
The liquid discharge module according to any one of claims 1 to 9, wherein the liquid in the pressure chamber is circulated to and from the outside of the pressure chamber.
相対移動する記録媒体に対して吐出口から液体を吐出するページワイド型の液体吐出ヘッドにおいて、
液体を吐出する吐出口が、前記相対移動の方向に対して交差する方向に配列される第1および第2の吐出口列と、前記第1および第2の吐出口列の夫々に液体を供給する、前記交差する方向に延在する第1および第2の液体供給路と、前記第1および第2の吐出口列の夫々から液体を回収する、前記交差する方向に延在する第1および第2の液体回収路と、を備える記録素子基板と、
前記第1および第2の液体供給路の夫々に液体を供給するための、前記第1および第2の液体供給路の夫々に連通する第1および第2の供給開口と、前記第1および第2の液体回収路の夫々から液体を回収するための、前記第1および第2の液体回収路の夫々に連通する第1および第2の回収開口と、を備え、前記第1および第2の液体供給路の一部を構成する蓋部材と、を有し、
前記第1の供給開口の重心と第2の供給開口の重心、第1の供給開口の重心と第1の回収開口の重心、第2の供給開口の重心と第2の回収開口の重心は、夫々、前記相対移動の方向に延在する直線上からずれ、かつ前記第1の供給開口の重心と前記第2の供給開口の重心、および前記第1の回収開口の重心と前記第2の回収開口の重心は、夫々、前記相対移動の方向と直交する方向に延在する直線上からずれていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
In a page-wide liquid discharge head that discharges liquid from a discharge port to a recording medium that moves relative to each other.
Liquids are supplied to the first and second discharge port rows and the first and second discharge port rows, respectively, in which the discharge ports for discharging the liquid are arranged in a direction intersecting the relative movement direction. 1. A recording element substrate comprising a second liquid recovery path,
The first and second supply openings communicating with the first and second liquid supply channels, respectively, and the first and second supply openings for supplying liquid to the first and second liquid supply channels, respectively. A first and second recovery opening communicating with each of the first and second liquid recovery paths for recovering liquid from each of the two liquid recovery paths, the first and second It has a lid member that forms part of the liquid supply path, and
The center of gravity of the first supply opening and the center of gravity of the second supply opening, the center of gravity of the first supply opening and the center of gravity of the first recovery opening, the center of gravity of the second supply opening and the center of gravity of the second recovery opening are The center of gravity of the first supply opening and the center of gravity of the second supply opening, and the center of gravity of the first recovery opening and the second recovery, respectively, are deviated from the straight line extending in the direction of the relative movement. A liquid discharge head characterized in that the center of gravity of the opening is deviated from a straight line extending in a direction orthogonal to the direction of the relative movement.
前記蓋部材は感光性のフィルム部材であることを特徴とする請求項11に記載の液体吐出ヘッド。 The liquid discharge head according to claim 11, wherein the lid member is a photosensitive film member. 前記記録素子基板は、液体を吐出する吐出口が、前記相対移動の方向に対して交差する方向に配列される第3の吐出口列と、前記第3の吐出口列に液体を供給する、前記交差する方向に延在する第3の液体供給路と、を備え、
前記蓋部材は、前記第3の液体供給路に液体を供給するための第3の供給開口と、を備え、
前記第1、第2および第3の供給開口は、夫々の重心が、前記相対移動の方向に延在する直線に対して傾斜する直線上に位置するように設けられていることを特徴とする請求項11または請求項12に記載の液体吐出ヘッド。
In the recording element substrate, the liquid is supplied to the third discharge port row in which the discharge ports for discharging the liquid are arranged in a direction intersecting with the relative movement direction, and the third discharge port row. A third liquid supply path extending in the intersecting direction is provided.
The lid member comprises a third supply opening for supplying liquid to the third liquid supply path.
The first, second and third supply openings are characterized in that their respective centers of gravity are provided so as to be located on a straight line inclined with respect to a straight line extending in the direction of the relative movement. The liquid discharge head according to claim 11 or 12.
複数の前記記録素子基板を支持する支持部材を備え、
前記複数の記録素子基板は、前記交差する方向に直線状に配されていることを特徴とする請求項11ないし請求項13のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
A support member for supporting the plurality of recording element substrates is provided.
The liquid discharge head according to any one of claims 11 to 13, wherein the plurality of recording element substrates are arranged linearly in the intersecting directions.
前記記録素子基板は、液体を吐出するために利用されるエネルギを発生する吐出エネルギ発生素子と、前記吐出エネルギ発生素子を内部に備える圧力室と、を備え、
前記圧力室内の液体は当該圧力室の外部との間で循環されることを特徴とする請求項11ないし請求項14のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
The recording element substrate includes a discharge energy generating element that generates energy used for discharging a liquid, and a pressure chamber having the discharge energy generating element inside.
The liquid discharge head according to any one of claims 11 to 14, wherein the liquid in the pressure chamber is circulated to and from the outside of the pressure chamber.
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