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JP5964561B2 - Liquid discharge head - Google Patents
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JP5964561B2 - Liquid discharge head - Google Patents

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Description

本発明は、液体吐出ヘッドに関し、例えばインクジェット記録装置に搭載され、画像を形成するためのインクや記録画像の品質向上液などの液体をノズルから吐出させる液体吐出ヘッドに関するものである。   The present invention relates to a liquid discharge head, and more particularly to a liquid discharge head that is mounted on an ink jet recording apparatus and discharges liquid such as ink for forming an image or a quality improving liquid for a recorded image from a nozzle.

現在、液体吐出ヘッドは複数のノズルを配列してなるものが一般的であり、また、連続して記録動作を行うことなどによって発生した気泡の影響を受けにくくするよう、複数のノズルに液体を供給する液室を大容量化したものなども用いられている。このような液体吐出ヘッドは、記録装置の本体に装着した状態で出荷される場合もあるし、定期交換パーツとして液体吐出ヘッド単体で流通、展示、販売ないしは保管される場合もある。このように液体吐出ヘッド単体として流通等が行われる場合には、樹脂あるいはアルミニウムのパッケージに液体吐出ヘッドが収納される。また、ノズルが設けられた液体吐出ヘッドの面(以下、吐出面という)を衝撃や乾燥から保護し、あるいはノズルからの液体漏洩を防止するために、吐出面に保護テープが貼着されることも多い(例えば特許文献1)。しかしながら、吐出面に保護テープが貼着された状態で流通等が行われる場合、温度上昇など環境の変化によって液体吐出ヘッドの内圧が上昇し、いずこかの位置で保護テープの剥れが生じたり、さらにはこれに伴って液体の漏出が生じたりすることがあった。   Currently, a liquid discharge head is generally composed of a plurality of nozzles. In addition, liquid is applied to a plurality of nozzles so that they are not easily affected by bubbles generated by continuous recording operations. A large-capacity liquid chamber is also used. Such a liquid discharge head may be shipped while being mounted on the main body of the recording apparatus, or may be distributed, displayed, sold, or stored as a liquid replacement head alone as a regular replacement part. When the liquid discharge head is distributed as described above, the liquid discharge head is stored in a resin or aluminum package. Also, a protective tape should be attached to the discharge surface to protect the surface of the liquid discharge head provided with the nozzle (hereinafter referred to as the discharge surface) from impact and drying, or to prevent liquid leakage from the nozzle. There are many (for example, patent document 1). However, when distribution or the like is performed with the protective tape attached to the discharge surface, the internal pressure of the liquid discharge head increases due to environmental changes such as temperature rise, and the protective tape peels off at some position. In some cases, liquid leakage may occur.

特開2008−155467号公報JP 2008-155467 A

よって本発明は液体吐出ヘッドにおいて、環境変化に起因した内圧の上昇を速やかに緩和できるようにした構造を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a structure that can quickly mitigate an increase in internal pressure due to environmental changes in a liquid discharge head.

そのために、本発明の液体吐出ヘッドは、液体の貯留部に接続され、前記液体を吐出するための吐出口を有する複数のノズルが配列された液体吐出ヘッドであって、前記貯留部と接続され、前記複数のノズルとは異なる、前記液体を流すための複数の第1流路と、前記複数の第1流路に接続され前記第1流路よりも流路抵抗が小さく前記ノズルよりも流路抵抗の小さい第2流路と、前記第2流路を大気と連通する開口と、を有し、前記貯留部には、前記複数のノズルのそれぞれが個別に接続され、かつ前記複数の第1流路のそれぞれが個別に接続されることを特徴とする。 For this purpose, the liquid discharge head according to the present invention is a liquid discharge head connected to a liquid storage section , in which a plurality of nozzles having discharge ports for discharging the liquid are arranged, and is connected to the storage section. the different from the plurality of nozzles, a plurality of first flow path for flowing the liquid, connected to the plurality of first flow path, from the said nozzle flow path resistance is rather smaller than the first flow path a second flow path also small flow resistance, has an opening which communicates with the atmosphere the second flow path, said reservoir, each said plurality of nozzles are connected individually, and the plurality Each of the first flow paths is individually connected .

本発明によれば環境変化によって液体吐出ヘッドの内圧の上昇が生じてもこれ速やかに緩和することができるAccording to the present invention, it is possible to increase the internal pressure of the liquid discharge head to relax quickly this be caused by environmental changes.

本発明を適用可能なインクジェット記録装置の一実施形態を示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating an embodiment of an inkjet recording apparatus to which the present invention is applicable. 図1における記録ヘッドの模式的断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the recording head in FIG. 図2にける吐出部の一端部、すなわち同図において破線円で囲んだ部分IIIを拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the one end part of the discharge part in FIG. 2, ie, the part III enclosed with the broken-line circle in the same figure. 流通時等における記録ヘッドの模式的断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a recording head during distribution. 図4の記録ヘッドを吐出面側から見た模式的平面図である。FIG. 5 is a schematic plan view of the recording head of FIG. 4 as viewed from the ejection surface side.

以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明を適用可能なインクジェット記録装置の一実施形態を示す模式図である。インクジェット記録装置(以下、プリンタとも言う)10は、画像データの供給源をなす外部装置であるパーソナルコンピュータ形態のホスト装置12に接続されている。プリンタ10には、記録媒体Pに対してフルカラー記録を行うべくブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)およびイエロー(Y)のインクを吐出するための液体吐出ヘッド22K、22C、22Mおよび22Yが搭載されている。液体吐出ヘッド22K、22C、22Mおよび22Yの内部構造については後述するが、記録媒体Pの幅方向(媒体搬送方向Aに直交する方向)に所定密度で所定範囲にわたって配列されたインクの吐出口ないしノズルを有する所謂ラインヘッド形態のものである。所定範囲とは、プリンタ10で記録可能な記録媒体上の最大の有効記録幅(記録媒体の被記録面に直交する方向の長さ)よりもやや長いものとする。なお、本実施形態においては、上記各色インクを吐出する液体吐出ヘッド22K、22C、22Mおよび22Yを用いており、記録画像の品質向上液などの液体を吐出する液体吐出ヘッドを用いていないため、以下では「液体吐出ヘッド」を「記録ヘッド」と称する。しかし、記録ヘッドの個数や、色調(色、濃度)の種類などはあくまでも例示であることは言うまでもなく、また吐出する液体の種類としては記録画像の品質向上液などが含まれていてもよいことも勿論である。さらに、以下の説明においては、色調を特定しない場合には、記録ヘッドを符号22で総括的に表現する。   FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of an ink jet recording apparatus to which the present invention can be applied. An ink jet recording apparatus (hereinafter also referred to as a printer) 10 is connected to a host apparatus 12 in the form of a personal computer, which is an external apparatus that serves as a supply source of image data. The printer 10 has liquid ejection heads 22K, 22C, and 22M for ejecting black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) inks to perform full color recording on the recording medium P. And 22Y are mounted. The internal structure of the liquid discharge heads 22K, 22C, 22M, and 22Y will be described later. It is a so-called line head type having a nozzle. The predetermined range is slightly longer than the maximum effective recording width (the length in the direction perpendicular to the recording surface of the recording medium) on the recording medium that can be recorded by the printer 10. In the present embodiment, the liquid discharge heads 22K, 22C, 22M, and 22Y that discharge the inks of the respective colors are used, and the liquid discharge head that discharges a liquid such as a quality improving liquid for a recorded image is not used. Hereinafter, the “liquid discharge head” is referred to as a “recording head”. However, it goes without saying that the number of print heads and the type of color tone (color, density) are merely examples, and the type of liquid to be ejected may include a print image quality improving liquid. Of course. Further, in the following description, when the color tone is not specified, the recording head is collectively represented by reference numeral 22.

記録ヘッド22は不図示の保持部により保持されるとともに、その保持部とともに鉛直方向(B方向)に昇降可能である。また、各記録ヘッド22に対応するキャップ50を有した回復ユニット40は水平方向(A方向およびA方向とは逆方向)に移動可能に保持されている。   The recording head 22 is held by a holding unit (not shown) and can be moved up and down in the vertical direction (B direction) together with the holding unit. Further, the recovery unit 40 having the cap 50 corresponding to each recording head 22 is held so as to be movable in the horizontal direction (the direction A and the direction opposite to the A direction).

保管状態もしくは記録待機中など非記録時には、記録ヘッド22の吐出面22Sにキャップ50を施した状態とする。非記録時に記録ヘッドの吐出面22Sが大気に曝されていると、吐出口付近のインクの溶剤が蒸発してインクの増粘・固化が生じたり、塵埃が付着したりして吐出不良が生じる恐れがあるからである。また、インクを吐出する記録ヘッドはその特性上、インク吐出状態を安定した状態に維持または回復させるための回復処理を行うことが望ましく、キャッピング状態は回復ユニット40によるそのような回復処理を可能とする状態でもある。本実施形態の回復処理には、キャッピング状態においてキャップ内空間ないしはノズルに負圧を付与することで、インクを吐出口から吸引する吸引回復動作が含まれる。また、記録前にキャップに向けて記録ヘッドに予備的な吐出動作を行わせる予備吐出動作を含むことができる。さらに、ゴム等の弾性部材でなるワイパーブレードで記録ヘッドの吐出面22Sをワイピングすることでクリーニングする動作も含むことができる。回復ユニット40は、これらの動作が行われるようにするための部品を有している。   At the time of non-recording, such as in a storage state or during recording standby, the cap 50 is applied to the ejection surface 22S of the recording head 22. If the ejection surface 22S of the recording head is exposed to the atmosphere during non-recording, the ink solvent near the ejection port evaporates, causing ink thickening / solidification, or dust adhesion, resulting in ejection failure. Because there is a fear. In addition, the recording head that ejects ink desirably performs a recovery process for maintaining or recovering the ink ejection state in a stable state, and the capping state enables such a recovery process by the recovery unit 40. It is also a state to do. The recovery process of the present embodiment includes a suction recovery operation in which ink is sucked from the ejection port by applying a negative pressure to the cap inner space or the nozzle in the capping state. Further, a preliminary ejection operation for causing the recording head to perform a preliminary ejection operation toward the cap before recording can be included. Further, it can include an operation of wiping the ejection surface 22S of the recording head with a wiper blade made of an elastic member such as rubber to clean it. The recovery unit 40 has components for performing these operations.

キャッピング状態から記録動作に移行する場合には、保持部ないし記録ヘッド22を一旦上昇させてから回復ユニット40を図1の左方に退避させ、さらに回復ユニット40のキャップ50間に設けた開口に各記録ヘッド22が対向するようにする。そして保持部ないし記録ヘッド22を下降させ、キャップ間の開口から記録ヘッド22を下方に突出させ、記録媒体Pと所定の間隙をもって対向する位置に設定する。そして、その位置で記録ヘッド22を固定させ、記録媒体PをA方向に搬送し、その過程で記録ヘッド22にインク吐出動作を行わせることで、画像を記録する記録動作が実行される。なお、記録動作が終了し、非記録時の状態に設定する場合は、逆の動作を行えばよい。   When shifting from the capping state to the recording operation, the holding unit or the recording head 22 is once raised, and then the recovery unit 40 is retracted to the left in FIG. 1, and is further opened in the opening provided between the caps 50 of the recovery unit 40. The recording heads 22 face each other. Then, the holding unit or the recording head 22 is lowered, the recording head 22 protrudes downward from the opening between the caps, and is set to a position facing the recording medium P with a predetermined gap. Then, the recording head 22 is fixed at that position, the recording medium P is conveyed in the A direction, and the recording head 22 is caused to perform an ink ejection operation in the process, thereby performing a recording operation for recording an image. When the recording operation is completed and the state is set to the non-recording state, the reverse operation may be performed.

ロール紙形態の記録媒体Pは供給ユニット24から供給され、プリンタ10に組み込まれた搬送機構26によって矢印A方向に搬送される。搬送機構26は、記録媒体Pを載置して搬送する搬送ベルト26a、この搬送ベルト26aを回転させる搬送モータ26b、搬送ベルト26aに張力を与えるローラ26cなどから構成されている。なお、記録媒体Pとしては、ロール紙の形態に限られることなく、カット紙やファンフォールド紙等の形態のものであってもよいことは勿論である。   The recording medium P in roll paper form is supplied from the supply unit 24 and is conveyed in the direction of arrow A by a conveyance mechanism 26 incorporated in the printer 10. The transport mechanism 26 includes a transport belt 26a for placing and transporting the recording medium P, a transport motor 26b for rotating the transport belt 26a, and a roller 26c for applying tension to the transport belt 26a. Of course, the recording medium P is not limited to the form of roll paper, but may be of cut paper, fanfold paper, or the like.

図1の構成において、記録媒体Pに画像を形成する際には、搬送中の記録媒体Pの記録開始位置がK用の記録ヘッド22Kの下に到達した後に、記録データ(画像データ)に基づいて記録ヘッド22Kの吐出口からKインクを選択的に吐出する。同様に、記録ヘッド22C、記録ヘッド22M、記録ヘッド22Yの順に、各色のインクを吐出してカラー画像を記録媒体Pに形成する。   In the configuration shown in FIG. 1, when an image is formed on the recording medium P, the recording start position of the recording medium P being conveyed reaches below the recording head 22K for K, and then based on the recording data (image data). Thus, K ink is selectively ejected from the ejection ports of the recording head 22K. Similarly, each color ink is ejected in the order of the recording head 22C, the recording head 22M, and the recording head 22Y to form a color image on the recording medium P.

プリンタ10には、各記録ヘッド22に貯留されているインク量が少なくなった場合に、それぞれに補充すべき各色のインクを貯留するインクタンク28K、28C、28Mおよび28Y(以下、特定しない場合には、符号28で総括的に参照する)が配備されている。また、記録ヘッド22の内部をノズルに形成されるインクのメニスカスの保持力と平衡する負圧状態とする負圧発生機構(不図示)なども配置され、この負圧発生機構を利用して、インクタンク28から記録ヘッド22へのインク補充を行うことができる。   The printer 10 includes ink tanks 28K, 28C, 28M, and 28Y that store ink of each color to be replenished when the amount of ink stored in each recording head 22 decreases (hereinafter, when not specified). Are generally referred to by reference numeral 28). Further, a negative pressure generating mechanism (not shown) that places the inside of the recording head 22 in a negative pressure state that balances the holding force of the ink meniscus formed on the nozzles is also arranged. Using this negative pressure generating mechanism, Ink replenishment from the ink tank 28 to the recording head 22 can be performed.

図2は記録ヘッド22の模式的断面図である。本発明に適用される記録ヘッド22は、その内部すなわち貯留部22Lに所定量のインクが充填された状態で流通等が行われ、プリンタ10に装着される。そして、貯留部22L内のインク量が少なくなった場合には、インクタンク28に接続されるインク供給口101からインクが補充される。当該補充は、負圧発生機構を作動させ、負圧発生機構に接続される連通口104を介して記録ヘッド22の内部を負圧状態とすることで行うことができる。なお、インク供給口101および連通口104には、それぞれ、記録ヘッド22内への塵埃等の侵入を防止するフィルタ102および103が配置されている。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the recording head 22. The recording head 22 applied to the present invention is circulated in a state where a predetermined amount of ink is filled in the recording head 22, that is, the storage portion 22 </ b> L, and is attached to the printer 10. When the amount of ink in the storage unit 22L decreases, ink is replenished from the ink supply port 101 connected to the ink tank 28. The replenishment can be performed by operating the negative pressure generating mechanism and bringing the inside of the recording head 22 into a negative pressure state via the communication port 104 connected to the negative pressure generating mechanism. Note that filters 102 and 103 that prevent entry of dust or the like into the recording head 22 are disposed at the ink supply port 101 and the communication port 104, respectively.

記録ヘッド22内部のインクの液面105すなわちインク量は、導通板106と導通板107との間、および導通板107と導通板108との間の導電率の変化を検知することで行うことができる。すなわち、インク液面105の下限の位置は、導通板106と導通板107の間にインクがなくなると電気抵抗値が増大することで検知される。そして、負圧発生機構を作動させることでインク補充を行うことができる。一方、インク液面105の上限位置は、当該補充に伴ってインク導通板106と導通板108との間にインクが存在するようになると電気抵抗値が低下することで検知され、負圧発生機構を停止させることで補充動作が停止される。   The ink level 105 of the ink inside the recording head 22, that is, the amount of ink, can be determined by detecting the change in conductivity between the conductive plate 106 and the conductive plate 107 and between the conductive plate 107 and the conductive plate 108. it can. That is, the lower limit position of the ink liquid level 105 is detected by increasing the electric resistance value when ink is exhausted between the conductive plate 106 and the conductive plate 107. Ink replenishment can be performed by operating the negative pressure generating mechanism. On the other hand, the upper limit position of the ink liquid level 105 is detected by a decrease in the electric resistance when ink is present between the ink conduction plate 106 and the conduction plate 108 with the replenishment. Stops the replenishment operation.

図2において、符号109で示すものは複数のノズルが形成された吐出部である。吐出部109は、フォトリソグラフィ工程により、シリコンの基体上にノズルとなる部分等を画成する壁部およびインク吐出に利用されるエネルギを発生する素子を形成した部材と、この部材に対し天板となる部材を接合することで構成される。なお。これらの部材の接合にあたっては、図示しない封止剤を用いることで、インク漏洩が生じないようにされている。   In FIG. 2, what is indicated by reference numeral 109 is a discharge portion in which a plurality of nozzles are formed. The discharge unit 109 includes a member formed with a wall portion that defines a nozzle portion and the like on a silicon substrate and an element that generates energy used for ink discharge by a photolithography process, and a top plate for the member. It is comprised by joining the member which becomes. Note that. In joining these members, ink leakage is prevented from occurring by using a sealing agent (not shown).

図3は図2における吐出部109の一端部、すなわち同図において破線円で囲んだ部分IIIを拡大して示す断面図であり、当該端部におけるノズル等の液路構造を示している。ここで、201a,201b,・・・は画像データに応じインクを吐出することで記録に関与するノズルである(以下、これらのノズルを吐出ノズルと称し、特定しない場合には符号201で参照する)。吐出ノズル201は、インク吐出に利用されるエネルギを発生する素子として、例えば通電に応じて発熱し、インクに膜沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する電気熱変換素子(以下、ヒータという)を有する。一方、202は、記録には関与せず、吐出ノズルの配列の近傍において記録ヘッド22ないし吐出部109の内部を大気に連通させる機能を有するノズル形状流路(第1流路)である。吐出ノズル201およびノズル形状流路202はそれぞれ貯留部22Lに接続されており、吐出ノズル201には貯留部22Lに貯留されたインクが導入される。本実施形態では複数(図示の例では3つ)のノズル形状流路202が吐出ノズルと平行に設けられており、いずれも対応するヒータを持たぬよう、あるいは電気的な接続が形成されていないようにすることで、記録に関与しないものとすることができる。また、ノズル形状流路202は、吐出ノズル201と等しい形状および寸法を有し、それらと等しい流路抵抗をもつものとしている。つまり、インク貯留部22Lから吐出面22Sまでの、それぞれの吐出ノズル201の流路抵抗を、インク貯留部22Lから後述する流路203に接続される部分までの、それぞれのノズル形状流路202の流路抵抗を等しくする。これにより、例えば吸引回復動作時にノズル形状流路202を介して過剰のインク吸引が行われないようにしてある。   FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing one end portion of the discharge portion 109 in FIG. 2, that is, a portion III surrounded by a broken-line circle in the same drawing, and shows a liquid channel structure such as a nozzle at the end portion. Here, 201a, 201b,... Are nozzles that are involved in recording by ejecting ink in accordance with image data (hereinafter, these nozzles are referred to as ejection nozzles and are referred to by reference numeral 201 if not specified). ). The discharge nozzle 201 has an electrothermal conversion element (hereinafter referred to as a heater) that generates heat energy that generates heat and generates film boiling in ink as an element that generates energy used for ink discharge. . On the other hand, 202 is a nozzle-shaped flow path (first flow path) that does not participate in recording and has a function of communicating the inside of the recording head 22 or the discharge section 109 to the atmosphere in the vicinity of the discharge nozzle array. The discharge nozzle 201 and the nozzle-shaped channel 202 are each connected to the storage portion 22L, and the ink stored in the storage portion 22L is introduced into the discharge nozzle 201. In this embodiment, a plurality (three in the illustrated example) of nozzle-shaped flow paths 202 are provided in parallel with the discharge nozzles, and none of them has a corresponding heater or electrical connection is not formed. By doing so, it is possible not to be involved in recording. The nozzle-shaped channel 202 has the same shape and size as the discharge nozzle 201 and has the same channel resistance. That is, the flow path resistance of each discharge nozzle 201 from the ink reservoir 22L to the discharge surface 22S is set to be equal to that of each nozzle-shaped flow path 202 from the ink reservoir 22L to a portion connected to a flow path 203 described later. Make the channel resistance equal. Accordingly, for example, excessive ink suction is not performed through the nozzle-shaped flow path 202 during the suction recovery operation.

吐出ノズル201は、ヒータの作動に応じて記録媒体にインクを吐出するべく、それぞれの先端(吐出口)が吐出面22Sに開口している。一方、3つのノズル形状流路202の先端は、記録ヘッド22ないしは吐出部109の内部に形成されてノズル形状流路202より大きい断面積をもつ流路(第2流路)203に共通に接続されている。流路203は、吐出ノズル列の端部にある吐出ノズル201aから所定距離離れた位置から、吐出ノズルの配列方向に関して吐出部109の端部に向って延在する。そして、当該端部の付近で吐出面に向けて例えばL字型に屈曲し、吐出面上に開口204を有することで、大気と連通している。このように、流路203をノズル形状流路202より大きい断面積をもつようにすることで、塵埃等がつまりにくいものとなっている。また、吐出ノズル列端部の吐出ノズル201aから離れて延在し、先端でL字型に曲がった形状とすることで、開口204から記録ヘッド内部への塵埃等の進入が生じにくいものとなっている。   Each discharge nozzle 201 has a leading end (discharge port) opened on the discharge surface 22S so as to discharge ink onto the recording medium in accordance with the operation of the heater. On the other hand, the tips of the three nozzle-shaped flow paths 202 are connected in common to a flow path (second flow path) 203 formed inside the recording head 22 or the discharge unit 109 and having a larger cross-sectional area than the nozzle-shaped flow path 202. Has been. The flow path 203 extends from the position away from the discharge nozzle 201a at the end of the discharge nozzle row by a predetermined distance toward the end of the discharge unit 109 in the discharge nozzle arrangement direction. And it bends in the L-shape, for example toward the discharge surface in the vicinity of the end, and has an opening 204 on the discharge surface, thereby communicating with the atmosphere. Thus, by making the flow path 203 have a larger cross-sectional area than the nozzle-shaped flow path 202, dust and the like are difficult to clog. Further, by extending away from the discharge nozzle 201a at the end of the discharge nozzle row and having a L-shaped shape at the tip, it becomes difficult for dust and the like to enter the recording head from the opening 204. ing.

図4は、プリンタ10に装着される前の流通時等における記録ヘッド22の模式的断面図、図5は記録ヘッド22を吐出面側から見た模式的平面図である。保護テープ301は、吐出ノズル201の配列範囲402を覆うように吐出面22Sに貼着され、吐出ノズル201の吐出口を損傷から保護する機能、ノズル開口からの塵埃の侵入を阻止する機能、および吐出ノズル内部を乾燥から保護する機能を有している。一方、保護テープ301は流路203の開口204を覆っておらず、従って記録ヘッド22ないし吐出部109の内部は、流通時等において開口204、流路203およびノズル形状流路202を介して大気と連通している。   4 is a schematic cross-sectional view of the recording head 22 during distribution before being mounted on the printer 10, and FIG. 5 is a schematic plan view of the recording head 22 as viewed from the ejection surface side. The protective tape 301 is attached to the discharge surface 22S so as to cover the array range 402 of the discharge nozzles 201, a function of protecting the discharge port of the discharge nozzle 201 from damage, a function of preventing dust from entering from the nozzle opening, and It has a function of protecting the inside of the discharge nozzle from drying. On the other hand, the protective tape 301 does not cover the opening 204 of the flow path 203, and therefore the inside of the recording head 22 or the discharge unit 109 is aired through the opening 204, the flow path 203, and the nozzle-shaped flow path 202 during distribution. Communicated with.

ここで、液室であるインク貯留部22Lのいずこか、例えばインク供給口101あるいは連通口104を介して記録ヘッド22の内部を大気に開放することも考えられる。しかし吐出ノズル201ないしその近傍で気泡が発生し、環境変化、例えば温度上昇等によって気泡が膨張し、吐出部109ないし吐出ノズル201の内圧が上昇する場合がある。このような場合、当該内圧の上昇がインク供給口101あるいは連通口104を介して大気と連通しているインク貯留部22Lによって緩和される前に吐出ノズル201に作用し、保護テープの剥れやインク漏洩が生じる可能性がある。そしてこれは、インク貯留部22Lとして大容量のものが用いられ、大気連通部分が吐出部109ないし吐出ノズル201から離れた位置にあるほど問題となる。これに対し、本実施形態によれば、吐出ノズルの配列の近傍において記録ヘッド22ないし吐出部109の内部を大気に連通させる構成としている。従って、内圧の上昇は、吐出ノズル201およびノズル形状流路202より大きい断面積(すなわち小さい流路抵抗)をもって大気と連通している流路203によって速やかに緩和され、保護テープ301の剥れが生じにくいものとなる。   Here, it is also conceivable to open the inside of the recording head 22 to the atmosphere via the ink storage port 22L, which is a liquid chamber, for example, via the ink supply port 101 or the communication port 104. However, bubbles may be generated in the discharge nozzle 201 or in the vicinity thereof, and the bubbles may expand due to an environmental change, for example, a temperature rise, and the internal pressure of the discharge unit 109 or the discharge nozzle 201 may increase. In such a case, the increase in the internal pressure acts on the discharge nozzle 201 before being mitigated by the ink reservoir 22L communicating with the atmosphere via the ink supply port 101 or the communication port 104, and the protective tape is peeled off. Ink leakage may occur. This becomes more problematic as the ink storage unit 22L has a larger capacity, and the air communication portion is located farther from the discharge unit 109 or the discharge nozzle 201. On the other hand, according to the present embodiment, the inside of the recording head 22 or the discharge unit 109 is communicated with the atmosphere in the vicinity of the array of discharge nozzles. Therefore, the increase in internal pressure is quickly alleviated by the flow path 203 communicating with the atmosphere with a larger cross-sectional area (that is, a smaller flow path resistance) than the discharge nozzle 201 and the nozzle-shaped flow path 202, and the protective tape 301 is peeled off. It is difficult to occur.

また、吐出機能を持たない所謂ダミーノズルと称されるものを吐出ノズルの配列範囲402の端部外に設けておき、そのダミーノズルを介して記録ヘッド22の内部を大気に開放することも考えられる。しかし単にダミーノズルを設けた構成では、配列範囲402の端部にある吐出ノズル201aとダミーノズルとの間の距離が十分に確保できない場合、ダミーノズルが保護テープ301によって閉塞されてしまう可能性がある。すると、所期の大気連通効果が得られず、保護テープ301の剥れが生じ得る。これに対し本例では、ノズル形状流路202と連通する流路203は、吐出ノズル列の端部にある吐出ノズル201aから離れて吐出部109の端部に向って延在し、当該端部の付近で吐出面に向けてL字型に屈曲し、吐出面上に開口204を有する構成としている。すなわち、図5に示すように、開口204は吐出ノズル配列範囲402の端部にある吐出ノズル201aから間隔404だけ離して設けられている。従って、保護テープ301の貼着に際しての自由度が増し、保護テープ301の端部によって流路203の開口204が塞がれることなく、容易に貼着を行うことが可能となる。   It is also conceivable that what is called a dummy nozzle having no discharge function is provided outside the end of the discharge nozzle arrangement range 402 and the inside of the recording head 22 is opened to the atmosphere via the dummy nozzle. It is done. However, in a configuration in which dummy nozzles are simply provided, the dummy nozzles may be blocked by the protective tape 301 if a sufficient distance between the discharge nozzles 201a at the end of the arrangement range 402 and the dummy nozzles cannot be secured. is there. Then, the desired atmosphere communication effect cannot be obtained, and the protective tape 301 can be peeled off. On the other hand, in this example, the flow path 203 that communicates with the nozzle-shaped flow path 202 extends away from the discharge nozzle 201a at the end of the discharge nozzle row and extends toward the end of the discharge section 109. Is bent in an L shape toward the discharge surface and has an opening 204 on the discharge surface. That is, as shown in FIG. 5, the opening 204 is provided at a distance 404 from the discharge nozzle 201 a at the end of the discharge nozzle array range 402. Accordingly, the degree of freedom in attaching the protective tape 301 is increased, and the opening can be easily performed without the opening 204 of the channel 203 being blocked by the end of the protective tape 301.

さらに、単にダミーノズルを設けた構成では、たとえ保護テープ301がダミーノズルを閉塞しないように正確に貼着されていたとしても、塵埃等の侵入によりダミーノズルが閉塞され、所期の大気連通効果が得らなくなる可能性がある。これに対処するため、ダミーノズルの寸法を大きくすることも考えられる。しかしその分ダミーノズルの流路抵抗が小さくなるため、プリンタへの装着後に吸引回復動作が行われた場合、これに伴ってダミーノズルから排出されるインク量が増大したり、或いは吐出ノズルから十分な吸引回復を行うことができなくなったりする可能性がある。これに対し、本実施形態では、流路203の断面積及び開口204の開口面積をノズル形状流路202及び吐出ノズル201の断面積よりも大きくしていることで、塵埃等の侵入によってこれらが閉塞される可能性が低減される。また、本実施形態では、吐出ノズル201と等しい形状および寸法を有し、それらと等しい流路抵抗をもつノズル形状流路202に流路203が接続されている。従って、吸引回復動作に伴って排出されるインク量が増大したり、あるいは吐出ノズルから十分な吸引回復を行うことができなくなったりする不都合を防止できる。   Further, in the configuration in which the dummy nozzle is simply provided, even if the protective tape 301 is accurately attached so as not to block the dummy nozzle, the dummy nozzle is blocked by the intrusion of dust or the like, and the desired atmosphere communication effect is achieved. May not be obtained. In order to cope with this, it is conceivable to increase the size of the dummy nozzle. However, since the flow resistance of the dummy nozzle is reduced by that amount, if the suction recovery operation is performed after being mounted on the printer, the amount of ink discharged from the dummy nozzle increases accordingly, or the discharge nozzle is sufficiently discharged. May not be able to perform proper suction recovery. On the other hand, in the present embodiment, the cross-sectional area of the flow path 203 and the opening area of the opening 204 are made larger than the cross-sectional areas of the nozzle-shaped flow path 202 and the discharge nozzle 201, so that these are caused by intrusion of dust or the like. The possibility of being blocked is reduced. In the present embodiment, the flow path 203 is connected to the nozzle-shaped flow path 202 having the same shape and dimensions as the discharge nozzle 201 and having the same flow resistance. Accordingly, it is possible to prevent the disadvantage that the amount of ink discharged with the suction recovery operation increases or the suction nozzle cannot perform sufficient suction recovery.

なお、以上の実施形態においては、吐出ノズル配列範囲402の一端部側にノズル形状流路202、流路203および開口204を設けた構成について例示したが、これらは吐出ノズル配列範囲402の他端部側にも設ける構成とすることができる。また、上記実施形態では流路203に対し3つのノズル形状流路202を接続する構成としたが、その数は適宜定め得ることは勿論である。さらに、所期の大気連通効果や、吸引回復動作に伴って排出されるインク量の増大を抑制する効果が得られるのであれば、ノズル形状流路202は吐出ノズル201と等しい形状および寸法を有したものとしなくてもよい。   In the above embodiment, the configuration in which the nozzle-shaped flow path 202, the flow path 203, and the opening 204 are provided on one end portion side of the discharge nozzle array range 402 is illustrated. It can also be set as the structure provided also in the part side. In the above-described embodiment, the three nozzle-shaped flow paths 202 are connected to the flow path 203, but the number can be determined as appropriate. Furthermore, the nozzle-shaped flow path 202 has the same shape and dimensions as the discharge nozzle 201 if the desired atmosphere communication effect and the effect of suppressing the increase in the amount of ink discharged with the suction recovery operation can be obtained. You don't have to.

加えて、上記実施形態では、インクジェット記録ヘッド形態の液体吐出ヘッドに本発明を適用した場合について説明した。しかし本発明は、記録画像の品質向上液などの液体を吐出する液体吐出ヘッドにも広く適用できることは言うまでもない。また、上記実施形態ではラインプリンタ形態のインクジェット記録装置に適用される所謂ラインヘッド形態の液体吐出ヘッドに本発明を適用した場合について説明した。しかし本発明は、シリアルプリンタ形態のインクジェット記録装置に適用される液体吐出ヘッドにも適用できることは勿論である。さらに、上記実施形態では、液体を吐出するために利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する素子を有した液体吐出ヘッドに本発明を適用した場合について説明した。しかし本発明は、その他の素子、例えば電圧の印加に応じて変形ないし変位することでインクを吐出するピエゾ素子を有した液体吐出ヘッドにも適用が可能である。   In addition, in the above embodiment, the case where the present invention is applied to a liquid discharge head in the form of an ink jet recording head has been described. However, it goes without saying that the present invention can be widely applied to a liquid discharge head that discharges a liquid such as a liquid for improving the quality of a recorded image. In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a so-called line head type liquid discharge head applied to an ink jet recording apparatus of a line printer type has been described. However, it is needless to say that the present invention can also be applied to a liquid discharge head applied to an ink jet recording apparatus in the form of a serial printer. Further, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a liquid discharge head having an element that generates thermal energy as energy used for discharging a liquid has been described. However, the present invention can also be applied to other elements, for example, a liquid ejection head having a piezo element that ejects ink by being deformed or displaced in response to application of a voltage.

22 記録ヘッド
22S 吐出面
109 吐出部
201、201a、201b 吐出ノズル
202 ノズル形状流路
203 流路
204 開口
301 保護テープ
402 吐出ノズル配列範囲
22 Recording head 22S Discharge surface 109 Discharge part 201, 201a, 201b Discharge nozzle 202 Nozzle-shaped flow path 203 Flow path 204 Opening 301 Protection tape 402 Discharge nozzle arrangement range

Claims (10)

液体の貯留部に接続され、前記液体を吐出するための吐出口を有する複数のノズルが配列された液体吐出ヘッドであって、
前記貯留部と接続され、前記複数のノズルとは異なる、前記液体を流すための複数の第1流路と、
前記複数の第1流路に接続され前記第1流路よりも流路抵抗が小さく前記ノズルよりも流路抵抗の小さい第2流路と、
前記第2流路を大気と連通する開口と、
有し、
前記貯留部には、前記複数のノズルのそれぞれが個別に接続され、かつ前記複数の第1流路のそれぞれが個別に接続されることを特徴とする液体吐出ヘッド。
A liquid discharge head connected to a liquid storage unit and arranged with a plurality of nozzles having discharge ports for discharging the liquid,
Connected to said reservoir, said different from the plurality of nozzles, a plurality of first flow path for flowing the liquid,
Connected to said plurality of first flow path, a small second flow path of the flow path resistance than the said nozzle rather small flow path resistance than the first flow path,
An opening communicating the second flow path with the atmosphere;
Have
Each of the plurality of nozzles is individually connected to the storage unit, and each of the plurality of first flow paths is individually connected to the storage unit .
前記貯留部から前記第1流路へ接続する方向と、前記貯留部から前記ノズルへ接続する方向と、が同じであることを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。   2. The liquid discharge head according to claim 1, wherein a direction in which the reservoir is connected to the first flow path and a direction in which the reservoir is connected to the nozzle are the same. 前記第2流路は前記第1流路よりも断面積が大であることを特徴とする請求項1又は2に記載の液体吐出ヘッド。   The liquid discharge head according to claim 1, wherein the second flow path has a larger cross-sectional area than the first flow path. 前記第1流路は前記ノズルと等しい流路抵抗を有することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。   The liquid discharge head according to claim 1, wherein the first flow path has a flow path resistance equal to that of the nozzle. 前記第1流路は前記ノズルと等しい寸法および形状を有することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。   5. The liquid ejection head according to claim 1, wherein the first flow path has the same size and shape as the nozzle. 前記開口は、前記吐出口が設けられた面に設けられ、
前記第2流路は、前記複数のノズルが配列された配列方向に延在するとともに、屈曲部を介して前記開口と接続されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
The opening is provided on a surface provided with the discharge port,
6. The first flow path according to claim 1, wherein the second flow path extends in an arrangement direction in which the plurality of nozzles are arranged and is connected to the opening through a bent portion. The liquid discharge head described in 1.
前記開口は、前記複数のノズルが配列された配列方向に関して前記複数の第1流路よりも前記複数のノズルの配列範囲から離れた位置に設けられていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。   The opening is provided at a position farther from the arrangement range of the plurality of nozzles than the plurality of first flow paths in the arrangement direction in which the plurality of nozzles are arranged. The liquid discharge head according to any one of the above. 前記第1流路は、前記複数のノズルが配列された配列方向と交差する方向に延在していることを特徴とする請求項6又は7に記載の液体吐出ヘッド。   8. The liquid ejection head according to claim 6, wherein the first flow path extends in a direction crossing an arrangement direction in which the plurality of nozzles are arranged. 前記ノズルには、前記液体を吐出するために利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する素子が設けられていることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。   9. The liquid discharge head according to claim 1, wherein the nozzle is provided with an element that generates thermal energy as energy used for discharging the liquid. 10. 前記貯留部に液体が貯留されるとともに、前記吐出口を覆いかつ前記開口を覆わないように保護テープが貼着されてなることを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。   The liquid according to any one of claims 1 to 9, wherein a liquid is stored in the storage portion, and a protective tape is attached so as to cover the discharge port and not cover the opening. Liquid discharge head.
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