Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6957147B2 - Liquid discharge head and liquid discharge device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6957147B2 - Liquid discharge head and liquid discharge device - Google Patents

Liquid discharge head and liquid discharge device Download PDF

Info

Publication number
JP6957147B2
JP6957147B2 JP2016239370A JP2016239370A JP6957147B2 JP 6957147 B2 JP6957147 B2 JP 6957147B2 JP 2016239370 A JP2016239370 A JP 2016239370A JP 2016239370 A JP2016239370 A JP 2016239370A JP 6957147 B2 JP6957147 B2 JP 6957147B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow path
liquid
recovery
liquid discharge
discharge head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016239370A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017124612A (en
Inventor
真吾 奥島
孝綱 青木
刈田 誠一郎
西谷 英輔
友美 駒宮
山田 和弘
善太郎 為永
議靖 永井
達郎 森
周三 岩永
昭男 齋藤
輝 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to US15/389,301 priority Critical patent/US9925792B2/en
Priority to EP17000019.4A priority patent/EP3189970B1/en
Priority to KR1020170002142A priority patent/KR20170083499A/en
Priority to CN201710013956.9A priority patent/CN107053849B/en
Publication of JP2017124612A publication Critical patent/JP2017124612A/en
Priority to US15/888,974 priority patent/US10201980B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6957147B2 publication Critical patent/JP6957147B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14032Structure of the pressure chamber
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016Structure of bubble jet print heads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/1707Conditioning of the inside of ink supply circuits, e.g. flushing during start-up or shut-down
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14467Multiple feed channels per ink chamber

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

本発明は、インク等の液体を吐出する液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置に関する。 The present invention relates to a liquid ejection head and a liquid discharge equipment for discharging liquid such as ink.

インク等の液体を吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドに代表される液体吐出ヘッドでは、ヘッド内に収容されているインク中の揮発成分が吐出口から蒸発する。それにより吐出口付近のインク中の色材の濃度が変化し、記録する画像に色ムラが生じることや、吐出口付近の粘度が上昇し、吐出される液滴の速度が変化し着弾精度が悪化するなどの課題がある。このような課題に対する対策の1つとして、液体吐出ヘッドに供給するインクを循環路により循環させる方法が知られている。 In a liquid ejection head represented by an inkjet recording head that ejects a liquid such as ink for recording, volatile components in the ink contained in the head evaporate from the ejection port. As a result, the density of the coloring material in the ink near the ejection port changes, causing color unevenness in the recorded image, the viscosity near the ejection port increases, and the speed of the ejected droplets changes, resulting in improved landing accuracy. There are issues such as deterioration. As one of the countermeasures against such a problem, a method of circulating the ink supplied to the liquid ejection head through a circulation path is known.

特許文献1にはインクの循環により、吐出を行っていない状態の吐出口近傍のインクの増粘を防止する装置が開示されている。また特許文献2にはインクの循環によりチャンバー内を清掃する装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses a device that prevents thickening of ink in the vicinity of a discharge port in a state where the ink is not ejected by circulating ink. Further, Patent Document 2 discloses an apparatus for cleaning the inside of a chamber by circulating ink.

特開2008−142910号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-142910 特表2002−533247号公報Special Table 2002-533247

しかしながら、特許文献1に記載の発明は、特許文献1の図7に記載されているように、第1タンク12からヘッド11に流入したインクが、ピエゾ素子が配された各圧力室を介してヘッド11から回収される構成である。また、特許文献2に記載の発明は、特許文献2の図4、図5、図8に記載されているように、下方容器2050からヘッド2010に流入したインクが、吐出を行うための各チャンバー内を介してヘッド2010から回収される構成である。 However, in the invention described in Patent Document 1, as described in FIG. 7 of Patent Document 1, the ink flowing into the head 11 from the first tank 12 passes through each pressure chamber in which the piezo element is arranged. It is configured to be collected from the head 11. Further, in the invention described in Patent Document 2, as described in FIGS. 4, 5, and 8 of Patent Document 2, each chamber for ejecting the ink flowing into the head 2010 from the lower container 2050. It is configured to be collected from the head 2010 via the inside.

このように、引用文献1、2に開示されているインクの循環構成はいずれも、ヘッドに流入したインクが、各圧力室(チャンバー)を介してヘッドから回収される構成である。このような構成において、例えば循環する流量を増加させた場合に、他の流路部の断面積に比べて比較的断面積が小さい圧力室をインクが通過するためその部分における流路抵抗が大きくなり、循環流における圧力損失が大きくなる。圧力室の断面積を大きくすることでその部分における流路抵抗は小さくできるが、圧力室を大きくしてしまうとインクの吐出に影響を及ぼし、さらにヘッドが大型化してしまう。 As described above, in each of the ink circulation configurations disclosed in Cited Documents 1 and 2, the ink flowing into the head is recovered from the head via each pressure chamber (chamber). In such a configuration, for example, when the circulating flow rate is increased, the ink passes through a pressure chamber having a relatively small cross-sectional area as compared with the cross-sectional area of other flow paths, so that the flow path resistance in that portion is large. Therefore, the pressure loss in the circulating flow becomes large. By increasing the cross-sectional area of the pressure chamber, the flow path resistance in that portion can be reduced, but if the pressure chamber is increased, the ink ejection is affected and the head becomes larger.

本発明は、液体の供給による圧力損失の増加を抑制しつつ液体吐出ヘッド内部への液体の供給が可能な液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置の提供を目的とする。 The present invention has an object to provide a liquid discharge head and a liquid discharge equipment capable of supplying the liquid to the liquid inside the ejection head while suppressing the increase in pressure loss due to the supply of liquid.

上記課題を解決するため、本発明の液体吐出ヘッドは、液体を吐出する複数の吐出口と、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生する複数の記録素子と、を備える複数の記録素子基板と、
複数の記録素子基板が直線状に配列され当該複数の記録素子基板を支持する流路部材と、を備えるライン型の液体吐出ヘッドであって、
流路部材は、アルミナまたは樹脂材料で形成されており、かつ、複数の記録素子へ液体を供給するための複数の供給流路と、複数の供給流路に連通し、複数の供給流路に液体を供給するための共通供給流路と、複数の供給流路から複数の記録素子に供給された液体を回収するための複数の回収流路と、複数の回収流路に連通し、複数の回収流路から液体を回収するための共通回収流路と、を備えており、
液体吐出ヘッドは、外部から共通供給流路に液体を供給するための第1の流入口と、共通供給流路から液体吐出ヘッドの外部へ液体を回収するための第1の回収口と、を備え、第1の流入口と第1の回収口とは、記録素子が配される流路部を介することなく共通供給流路によって連通しており、
液体吐出ヘッドは、外部から共通回収流路に液体を供給するための第2の流入口と、共通回収流路から液体吐出ヘッドの外部へ液体を回収するための第2の回収口と、を備え、第2の流入口と第2の回収口とは、記録素子が配される流路部を介することなく共通回収流路によって連通していることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the liquid discharge head of the present invention includes a plurality of recording elements including a plurality of discharge ports for discharging the liquid and a plurality of recording elements for generating energy used for discharging the liquid. With the board
A line-type liquid discharge head including a flow path member in which a plurality of recording element substrates are linearly arranged to support the plurality of recording element substrates.
The flow path member is made of an alumina or a resin material, and communicates with a plurality of supply flow paths for supplying a liquid to a plurality of recording elements and a plurality of supply flow paths, and is connected to a plurality of supply flow paths. A common supply channel for supplying a liquid, a plurality of recovery channels for recovering the liquid supplied to a plurality of recording elements from a plurality of supply channels, and a plurality of recovery channels communicating with the plurality of recovery channels. It is equipped with a common recovery channel for recovering liquid from the recovery channel.
The liquid discharge head has a first inflow port for supplying liquid from the outside to the common supply flow path and a first recovery port for recovering the liquid from the common supply flow path to the outside of the liquid discharge head. The first inflow port and the first recovery port are communicated with each other by a common supply flow path without passing through a flow path portion in which the recording element is arranged.
The liquid discharge head has a second inflow port for supplying liquid from the outside to the common recovery flow path and a second recovery port for recovering the liquid from the common recovery flow path to the outside of the liquid discharge head. The second inflow port and the second recovery port are characterized in that they communicate with each other by a common recovery flow path without passing through a flow path portion in which the recording element is arranged.

また本発明の液体吐出装置は、前述したライン型の液体吐出ヘッドと、第1及び第2の流入口と連通する、液体を送液する第1の送液ポンプと、第1の回収口と連通する、液体を回収する第1の回収ポンプと、第2の回収口と連通する、液体を回収する第2の回収ポンプと、を備えるか、または、前述したライン型の液体吐出ヘッドと、第1の流入口と連通する、液体を送液する第1の送液ポンプと、第2の流入口と連通する、液体を送液する第2の送液ポンプと、第1の回収口と連通する、液体を回収する第1の回収ポンプと、第2の回収口と連通する、液体を回収する第2の回収ポンプと、を備えるか、または、前述したライン型の液体吐出ヘッドと、第1の流入口と連通する、液体を送液する第1の送液ポンプと、第2の流入口と連通する、液体を送液する第2の送液ポンプと、第1及び第2の回収口と連通する、液体を回収する第1の回収ポンプと、を備えるか、または、前述したライン型の液体吐出ヘッドと、第1及び第2の流入口と連通する、液体を送液する第1の送液ポンプと、第1及び第2の回収口と連通する、液体を回収する第1の回収ポンプと、を備える。 Further, the liquid discharge device of the present invention includes the above-mentioned line-type liquid discharge head, a first liquid feed pump that communicates with the first and second inlets, and a first liquid feed pump that feeds the liquid, and a first recovery port. A first recovery pump that communicates and collects the liquid and a second recovery pump that communicates with the second recovery port and collects the liquid are provided, or the line-type liquid discharge head described above is provided. A first liquid feeding pump that sends liquid to the first inflow port, a second liquid feeding pump that sends liquid to communicate with the second inflow port, and a first collection port. A first recovery pump that communicates and collects the liquid and a second recovery pump that communicates with the second recovery port and collects the liquid are provided, or the line-type liquid discharge head described above is provided. A first liquid feeding pump that feeds a liquid, which communicates with a first inlet, a second liquid feeding pump that feeds a liquid that communicates with a second inlet, and a first and second liquid feeding pump. It is equipped with a first recovery pump that collects the liquid that communicates with the collection port, or delivers the liquid that communicates with the line-type liquid discharge head described above and the first and second inflow ports. It includes a first liquid feeding pump and a first recovery pump that recovers the liquid and communicates with the first and second recovery ports.

本発明によれば、圧力損失の増加を抑制しつつ液体吐出ヘッド内の液体の供給を行うことができる。 According to the present invention, it is possible to supply the liquid in the liquid discharge head while suppressing an increase in pressure loss.

本発明の液体吐出装置の一例である記録装置の内部の概略を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the outline of the inside of the recording device which is an example of the liquid discharge device of this invention. 本発明の実施形態1における液体吐出装置の流路構成を示す図である。It is a figure which shows the flow path structure of the liquid discharge device in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1における液体吐出ヘッドの外観斜視図である。It is external perspective view of the liquid discharge head in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1における液体吐出ヘッドの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the liquid discharge head in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1における流路部材の様々な位置の断面図である。It is sectional drawing of various positions of the flow path member in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1における流路部材の透視図である。It is a perspective view of the flow path member in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1における液体吐出ヘッドの断面図である。It is sectional drawing of the liquid discharge head in Embodiment 1 of this invention. 本発明の液体吐出ヘッドの吐出モジュールを示す斜視図及び分解斜視図である。It is a perspective view and the exploded perspective view which shows the discharge module of the liquid discharge head of this invention. 本発明の実施形態2の液体吐出装置の流路構成を示す図である。It is a figure which shows the flow path structure of the liquid discharge device of Embodiment 2 of this invention. 本発明の液体吐出ヘッドの駆動時の各記録素子の温度分布を示す図である。It is a figure which shows the temperature distribution of each recording element at the time of driving a liquid discharge head of this invention. 本発明の実施形態3における液体吐出ヘッドの断面図である。It is sectional drawing of the liquid discharge head in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態4における液体吐出ヘッドの断面図である。It is sectional drawing of the liquid discharge head in Embodiment 4 of this invention. 本発明の各実施形態に適用可能な記録素子基板の透視図である。It is a perspective view of the recording element substrate applicable to each embodiment of this invention. 図13に示す記録素子基板の一部切欠斜視図である。It is a partially cutaway perspective view of the recording element substrate shown in FIG. 本発明の実施形態5の液体吐出装置の流路構成を示す図である。It is a figure which shows the flow path structure of the liquid discharge device of Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施形態5の液体吐出ヘッドの各圧力室の圧力分布を示す図で、(a)は共通流路の流動方向が逆方向、(b)は共通流路の流動方向が同方向である。In the figure which shows the pressure distribution of each pressure chamber of the liquid discharge head of Embodiment 5 of this invention, (a) is the opposite direction of flow direction of a common flow path, (b) is the same direction of flow direction of a common flow path. be. 本発明の実施形態6の液体吐出装置の流路構成を示す図である。It is a figure which shows the flow path structure of the liquid discharge device of Embodiment 6 of this invention. 本発明の実施形態6における液体吐出ヘッドの内部流路の等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram of the internal flow path of the liquid discharge head in Embodiment 6 of this invention. 本発明における液体吐出ヘッドの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the liquid discharge head in this invention. 本発明の実施形態7に係る液体吐出ヘッドの斜視図である。It is a perspective view of the liquid discharge head which concerns on Embodiment 7 of this invention. 図20に示す液体吐出ヘッドの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the liquid discharge head shown in FIG. 図20に示す液体吐出ヘッドの各流路部材の平面図及び底面図である。FIG. 20 is a plan view and a bottom view of each flow path member of the liquid discharge head shown in FIG. 図20に示す液体吐出ヘッドの記録素子基板と流路部材の流路の接続状態を示す図である。It is a figure which shows the connection state of the flow path of the recording element substrate of the liquid discharge head shown in FIG. 20 and the flow path member. 図20に示す液体吐出ヘッドの吐出モジュールの斜視図及び分解斜視図である。It is a perspective view and the exploded perspective view of the discharge module of the liquid discharge head shown in FIG. 図20に示す液体吐出ヘッドの記録素子基板の平面図と中間部と底面図である。FIG. 20 is a plan view, an intermediate portion, and a bottom view of the recording element substrate of the liquid discharge head shown in FIG. 本発明の実施形態7によるインクジェット記録装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the inkjet recording apparatus according to Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施形態8によるインクジェット記録装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the inkjet recording apparatus according to Embodiment 8 of this invention. 本発明の実施形態9に係る液体循環経路を示す図である。It is a figure which shows the liquid circulation path which concerns on Embodiment 9 of this invention. 本発明の実施形態9に係る液体吐出ヘッドを示す図である。It is a figure which shows the liquid discharge head which concerns on Embodiment 9 of this invention. 本発明の実施形態9に係る液体吐出ヘッドを示す図である。It is a figure which shows the liquid discharge head which concerns on Embodiment 9 of this invention.

以下、図1〜図18を参照して、本発明の各実施形態に係る液体吐出ヘッド、液体吐出装置、及び液体吐出方法について説明する。なお、本発明の液体吐出ヘッド及び液体吐出装置は、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサなどの装置、さらには各種処理装置と複合的に組み合わせた産業記録装置に適用可能である。例えば、バイオチップ作製や電子回路印刷などの用途としても用いることができる。また、以下の実施形態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が採用されているが、ピエゾ方式及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。
本実施形態の液体吐出装置は、インク等の液体をインクタンクと液体吐出ヘッド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)であるが、その他の形態であっても良い。例えば、インクを循環せずに、液体吐出ヘッドの上流側と下流側に2つのタンクを設け、一方のインクタンクから他方のインク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良い。
また本実施形態の液体吐出ヘッドは、被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であるが、被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用及びカラーインク用記録素子基板を各1つずつ搭載する構成が挙げられる。ただし、これに限らず、数個の記録素子基板を、吐出口列方向に吐出口をオーバーラップさせるように配置した、被記録媒体の幅よりも短い、短尺のラインヘッドを作成し、それを被記録媒体に対してスキャンさせる形態のものであっても良い。
このように、以下に述べる実施形態は本発明の適切な具体例であるので、技術的に好ましい様々の限定が付けられているが、本発明の思想に沿うものであれば、本発明は、本明細書の実施形態やその他の具体的方法に限定されるものではない。
Hereinafter, the liquid discharge head, the liquid discharge device, and the liquid discharge method according to each embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 18. The liquid discharge head and liquid discharge device of the present invention are applied to devices such as printers, copiers, facsimiles having a communication system, word processors having a printer unit, and industrial recording devices combined with various processing devices. It is possible. For example, it can also be used for biochip fabrication and electronic circuit printing. Further, in the following embodiments, a thermal method in which bubbles are generated by a heat generating element to discharge a liquid is adopted, 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. can do.
The liquid ejection device of the present embodiment is an inkjet recording apparatus (recording apparatus) in which a liquid such as ink is circulated between the ink tank and the liquid ejection head, but other embodiments may be used. 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 ink tank to the other ink tank to flow the ink in the pressure chamber. There may be.
The liquid discharge head of the present embodiment is a so-called line type head having a length corresponding to the width of the recording medium, but is a so-called serial type liquid that records while scanning the recording medium. The present invention can also be applied to the discharge head. Examples of the serial type liquid ejection head include a configuration in which one recording element substrate for black ink and one recording element substrate for color ink are mounted. However, the present invention is not limited to this, and a short line head shorter than the width of the recording medium is created by arranging several recording element substrates so as to overlap the discharge ports in the discharge port row direction. It may be in the form of scanning the recording medium.
As described above, since the embodiments described below are appropriate specific examples of the present invention, various technically preferable limitations are given. The present invention is not limited to the embodiments and other specific methods.

[実施形態1]
(インクジェット記録装置の説明)
本発明の、液体吐出装置、特にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置1000(以下、記録装置とも称する)の概略構成を図1に示す。記録装置1000は、被記録媒体2を搬送する搬送部1と、被記録媒体の搬送方向と略直交して配置されるライン型(ページワイド側)の液体吐出ヘッド3とを備えている。この記録装置1000は、複数の被記録媒体2を連続的もしくは間欠的に搬送しながら1パスで連続記録を行うライン型記録装置である。被記録媒体2はカット紙に限らず、連続したロール紙であってもよい。液体吐出ヘッド3はCMYK(シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック)インクによるフルカラー印刷が可能である。これは、後述するように液体を液体吐出ヘッドへ供給する供給路である液体供給手段、2つのインクタンク(メインタンク及びバッファタンク)(図2)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。吐出ヘッド3内における液体経路及び電気信号経路については後述する。
[Embodiment 1]
(Explanation of inkjet recording device)
FIG. 1 shows a schematic configuration of a liquid ejection device of the present invention, particularly an inkjet recording apparatus 1000 (hereinafter, also referred to as a recording apparatus) that ejects ink for recording. The recording device 1000 includes a transport unit 1 that transports the recording medium 2, and a line-type (page-wide side) liquid discharge head 3 that is arranged substantially orthogonal to the transport direction of the recording medium. The recording device 1000 is a line-type recording device that continuously or intermittently conveys a plurality of recording media 2 and continuously records in one pass. The recording medium 2 is not limited to cut paper, and may be continuous roll paper. The liquid discharge head 3 can perform full-color printing with CMYK (cyan, magenta, yellow, black) ink. As will be described later, the liquid supply means, which is a supply path for supplying the liquid to the liquid discharge head, and two ink tanks (main tank and buffer tank) (FIG. 2) are fluidly connected. Further, an electric control unit that transmits electric power and a discharge control signal to the liquid discharge head 3 is electrically connected to the liquid discharge head 3. The liquid path and the electric signal path in the discharge head 3 will be described later.

(記録素子基板の構造の説明)
図19は、本発明の各実施形態の説明に先立ち、本発明のインク等の液体を吐出する液体吐出ヘッドの構成例について説明する。図19(a)は液体吐出ヘッドの記録素子基板10の吐出口13が形成される側の面の平面図を示し、図19(b)は図19(a)のA−A’線における断面図を示す。図19(a)に示すように、記録素子基板10には、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生する記録素子15が設けられている。さらに、記録素子基板10には、記録素子15を収容する圧力室23にインクを供給する個別供給流路17aと、圧力室23内のインクを回収するための個別回収流路17bが形成されている。記録素子基板10を形成している一つの部材である吐出口形成部材12には、インクを吐出する吐出口13が形成されている。尚、本明細書では、記録素子15としては熱エネルギーを発生可能な発熱素子であるヒーターについて説明するが、本発明はこれに限られない。例えば圧電素子といった電気機械変換素子やその他の吐出のためのエネルギーを発生する各種の記録素子が採用可能である。
(Explanation of the structure of the recording element substrate)
FIG. 19 describes a configuration example of a liquid ejection head that ejects a liquid such as ink of the present invention prior to the description of each embodiment of the present invention. FIG. 19A shows a plan view of the surface of the recording element substrate 10 of the liquid discharge head on the side where the discharge port 13 is formed, and FIG. 19B is a cross section taken along the line AA'of FIG. 19A. The figure is shown. As shown in FIG. 19A, the recording element substrate 10 is provided with a recording element 15 that generates energy used for discharging a liquid. Further, the recording element substrate 10 is formed with an individual supply flow path 17a for supplying ink to the pressure chamber 23 accommodating the recording element 15 and an individual recovery flow path 17b for collecting ink in the pressure chamber 23. There is. The ejection port forming member 12, which is one member forming the recording element substrate 10, is formed with an ejection port 13 for ejecting ink. In this specification, the heater, which is a heat generating element capable of generating heat energy, will be described as the recording element 15, but the present invention is not limited to this. For example, an electromechanical conversion element such as a piezoelectric element and various recording elements that generate energy for discharge can be adopted.

図19に示すように、記録素子基板10には複数の個別供給流路17a、個別回収流路17bが形成され、その間に複数の圧力室23が配置されている。各圧力室23は隔壁22によって区画され、その内部には記録素子15が配され、記録素子15に対面する位置に吐出口13が形成されている。記録素子15は記録データに応じて選択的に駆動され、吐出口13から所望の量のインクを吐出する。記録素子15が休止状態の場合、インクは個別供給流路17aから圧力室23に供給された後、個別回収流路17bを経由して記録素子基板から回収される。本実施形態において、このようなインクの流れ(循環流)は記録素子15の非駆動時に発生しており、さらに記録素子15を駆動してインクを吐出する際にも継続して循環流を発生させ続けている。つまり圧力室23内のインクが流れている状態で記録素子15の駆動を行ってインクを吐出させる。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13(a)の端子16と電気的に接続されている。そして、記録素子は、記録装置1000の制御回路から、電気配線基板90(図4)及びフレキシブル配線基板40(図8)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。 As shown in FIG. 19, a plurality of individual supply flow paths 17a and individual recovery flow paths 17b are formed on the recording element substrate 10, and a plurality of pressure chambers 23 are arranged between them. Each pressure chamber 23 is partitioned by a partition wall 22, a recording element 15 is arranged inside the pressure chamber 23, and a discharge port 13 is formed at a position facing the recording element 15. The recording element 15 is selectively driven according to the recorded data, and ejects a desired amount of ink from the ejection port 13. When the recording element 15 is in a dormant state, ink is supplied from the individual supply flow path 17a to the pressure chamber 23 and then collected from the recording element substrate via the individual recovery flow path 17b. In the present embodiment, such an ink flow (circulating flow) is generated when the recording element 15 is not driven, and further, a circulating flow is continuously generated when the recording element 15 is driven to eject ink. I keep letting you. That is, the recording element 15 is driven while the ink in the pressure chamber 23 is flowing to eject the ink. The recording element 15 is electrically connected to the terminal 16 of FIG. 13A by an electric wiring (not shown) provided on the recording element substrate 10. Then, the recording element generates heat based on the pulse signal input from the control circuit of the recording device 1000 via the electric wiring board 90 (FIG. 4) and the flexible wiring board 40 (FIG. 8) to boil the liquid. The liquid is discharged from the discharge port 13 by the force of foaming due to this boiling.

(循環構成の説明)
このように、記録素子15の駆動による熱がインクに伝わる系においては、記録素子15の休止状態、あるいは駆動してからある程度の時間が経過した後にはヘッド内の温度分布は安定する。しかしながら過渡状態のときには様相は異なり、インクに記録素子15からの熱がある時定数を持って伝わるので、過渡状態では圧力室23内のインク温度は時々刻々と変わり、吐出特性も変化する。そこで、圧力室23近傍の温度をモニタリングし、所定の閾値以下であると判定されれば記録素子15あるいは圧力室23近傍を温める熱源(不図示)をインクが沸騰しない程度に駆動する。これにより圧力室23内のインク温度を設定範囲内に維持し、吐出特性のバラツキを抑えることができる。
(Explanation of circulation configuration)
As described above, in the system in which the heat generated by driving the recording element 15 is transferred to the ink, the temperature distribution in the head becomes stable after the recording element 15 is in a dormant state or after a certain period of time has passed since the recording element 15 was driven. However, in the transient state, the appearance is different, and the heat from the recording element 15 is transmitted to the ink with a time constant. Therefore, in the transient state, the ink temperature in the pressure chamber 23 changes from moment to moment, and the ejection characteristics also change. Therefore, the temperature in the vicinity of the pressure chamber 23 is monitored, and if it is determined that the temperature is equal to or lower than a predetermined threshold value, the recording element 15 or a heat source (not shown) for warming the vicinity of the pressure chamber 23 is driven to such an extent that the ink does not boil. As a result, the ink temperature in the pressure chamber 23 can be maintained within the set range, and variations in ejection characteristics can be suppressed.

図1から図8を用いて本発明の実施形態1における液体吐出ヘッドについて説明する。図2は本実施形態における液体吐出装置の一例である記録装置の流路系の全体構成の一例を示したものである。図2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1の循環経路を示す模式図である。図2は、液体吐出ヘッド3を、第1循環ポンプ(高圧側)1001、第1循環ポンプ(低圧側)1002、及びバッファタンク1003等に流体的に接続した状態を示す。なお図2では、説明を簡略化するために1色のインクが流動する経路のみを示しているが、実際には必要な色数分の循環経路が、液体吐出ヘッド3及び記録装置本体に設けられる。メインタンク1006と接続される、サブタンクとしてのバッファタンク1003は、タンク内部と外部とを連通する大気連通口(不図示)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は、補充ポンプ1005とも接続されている。補充ポンプ1005は、インク吐出による記録や吸引回復等、液体吐出ヘッドの吐出口からインクを吐出(排出)することによって液体吐出ヘッド3で液体が消費された際に、消費された分のインクをメインタンク1006からバッファタンク1003へ移送する。
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から液体を吸引してバッファタンク1003へ流す役割を有する。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及び第1循環ポンプ(低圧側)1002によって、それぞれ共通供給流路211、共通回収流路212内をある一定量のインクが流れる。
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との間の経路中に設けられている。これは、記録を行うデューティ(Duty)の差によって循環系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機能を有する。負圧制御ユニット230を構成する2つの圧力調整機構としては、それ自身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に制御できるものであれば、どのような機構を用いても良い。一例としては所謂「減圧レギュレーター」と同様の機構を採用することができる。このような構成にすることにより、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。
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採用可能である。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も採用可能である。このように液体吐出ヘッド3にインクを供給する側のポンプを1つにまとめることにより、装置全体のポンプ数を削減でき、装置サイズを小さくすることが可能となる。
The liquid discharge head according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8. FIG. 2 shows an example of the overall configuration of the flow path system of the recording device, which is an example of the liquid discharge device in the present embodiment. FIG. 2 is a schematic diagram showing a first circulation path, which is one form of the circulation path applied to the recording device of the present embodiment. FIG. 2 shows a state in which the liquid discharge head 3 is fluidly connected to the first circulation pump (high pressure side) 1001, the first circulation pump (low pressure side) 1002, the buffer tank 1003, and the like. Note that FIG. 2 shows only the path through which one color of ink flows for the sake of simplification of the explanation, but in reality, circulation paths for the required number of colors are provided in the liquid ejection head 3 and the recording device main body. Be done. The buffer tank 1003 as a sub tank connected to the main tank 1006 has an air communication port (not shown) that communicates the inside and the outside of the tank, and can discharge air bubbles in the ink to the outside. The buffer tank 1003 is also connected to the replenishment pump 1005. The replenishment pump 1005 discharges (discharges) ink from the discharge port of the liquid discharge head, such as recording by ink discharge and suction recovery, and when the liquid is consumed by the liquid discharge head 3, the consumed amount of ink is discharged. Transfer from the main tank 1006 to the buffer tank 1003.
The two first circulation pumps 1001 and 1002 have a role of sucking liquid from the liquid connection portion 111 of the liquid discharge head 3 and flowing it to 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, a certain amount of ink flows in the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 by the first circulation pump (high pressure side) 1001 and the first circulation pump (low pressure side) 1002, respectively.
The negative pressure control unit 230 is provided in the path between the second circulation pump 1004 and the liquid discharge unit 300. This keeps the pressure on the downstream side (that is, the liquid discharge unit 300 side) of the negative pressure control unit 230 at a preset constant pressure even when the flow rate of the circulation system fluctuates due to the difference in the duty for recording. It has a function to operate as if it were. As the two pressure adjusting mechanisms constituting the negative pressure control unit 230, any mechanism can be used as long as the pressure downstream of itself can be controlled to a fluctuation within a certain range around a desired set pressure. May be used. As an example, a mechanism similar to a so-called "decompression regulator" can be adopted. With such a configuration, 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.
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 adopted. 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 adopted. By integrating the pumps on the side that supplies ink to the liquid discharge head 3 in this way, the number of pumps in the entire device can be reduced, and the size of the device can be reduced.

図2に示したように負圧制御ユニット230は、それぞれに対して互いに異なる制御圧が設定された2つの圧力調整機構を備えている。2つの負圧調整機構の内、相対的な高圧設定側(図2にHと記載)、相対的な低圧設定側(図2に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内の共通供給経路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、及び各記録素子基板と連通する分岐供給流路213a及び分岐回収流路213bが設けられている。共通供給流路211には第1の流入口7aと第1の回収口8aが形成されている。第1の流入口7aは圧力調整機構Hと、第1の回収口8aは第1循環ポンプ(第1の回収ポンプ)1001とそれぞれ流体接続されている。共通回収流路212には第2の流入口7bと第2の回収口8bが形成されている。第2の流入口7bは圧力調整機構Lと、第2の回収口8bは第1循環ポンプ(第2の回収ポンプ)1002とそれぞれ流体接続されている。このとき、共通供給流路内の第1の流入口7a近傍の圧力値をPu_i、第1の回収口8a近傍の圧力値をPu_o、共通回収流路内の第2の流入口7b近傍の圧力値をPd_i、第2の回収口8b近傍の圧力値をPd_oとすると以下の不等式を満たす。
Pu_i>Pd_i 不等式1
Pu_o>Pd_o 不等式2
共通供給流路211には圧力調整機構Hが、共通回収流路212には圧力調整機構Lが接続されているため、2つの共通流路間に差圧が生じているから不等式1を満たす。また第1循環ポンプ1001、1002により共通供給流路と共通回収流路の内部に、不等式2を満足する一定量のインクが流されている。
この構成をとることにより、各記録素子基板に対して、共通供給流路211から分岐供給流路213aを通り記録素子基板内の複数の圧力室を介して分岐回収流路213bを通過し共通回収流路212へ至るインクの流れ(図2の白矢印)が発生する。さらに2つの流入口から供給されたインクが各記録素子基板を介さずにそれぞれの共通流路に回収口へ至る流れが同時に発生する。そのため、比較的多量の流量のインクを供給させた場合においても液体吐出ヘッド3の内部の供給経路における圧力損失の増加を抑制することが可能となり、吐出を行っていない圧力室23内にインクの流れを発生させることができる。このため、各記録素子基板で発生する熱を共通供給流路211及び共通回収流路212の流れで液体吐出ヘッド3の外部へ排出することが出来る。また、動作状態によらず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出来るので、その部位におけるインクの増粘を抑制できる。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、本実施形態の液体吐出ヘッド3は、高速で高画質な記録が可能となる。
As shown in FIG. 2, the negative pressure control unit 230 includes two pressure adjusting mechanisms in which different control pressures are set for each. Of the two negative pressure adjustment mechanisms, the relative high pressure setting side (denoted as H in FIG. 2) and the relative low pressure setting side (denoted as L in FIG. 2) pass through the liquid supply unit 220, respectively. Therefore, it is connected to the common supply 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 a branch supply flow path 213a and a branch recovery flow path 213b communicating with each recording element substrate. A first inflow port 7a and a first recovery port 8a are formed in the common supply flow path 211. The first inflow port 7a is fluidly connected to the pressure adjusting mechanism H, and the first recovery port 8a is fluidly connected to the first circulation pump (first recovery pump) 1001. A second inflow port 7b and a second recovery port 8b are formed in the common recovery flow path 212. The second inflow port 7b is fluidly connected to the pressure adjusting mechanism L, and the second recovery port 8b is fluidly connected to the first circulation pump (second recovery pump) 1002. At this time, the pressure value near the first inflow port 7a in the common supply flow path is Pu_i, the pressure value near the first recovery port 8a is Pu_o, and the pressure value near the second inflow port 7b in the common recovery flow path is. Assuming that the value is Pd_i and the pressure value near the second recovery port 8b is Pd_o, the following inequality is satisfied.
Pu_i> Pd_i Inequalities 1
Pu_o> Pd_o Inequalities 2
Since the pressure adjusting mechanism H is connected to the common supply flow path 211 and the pressure adjusting mechanism L is connected to the common recovery flow path 212, a differential pressure is generated between the two common flow paths, so that inequality 1 is satisfied. Further, a certain amount of ink satisfying inequality 2 is flowed inside the common supply flow path and the common recovery flow path by the first circulation pumps 1001 and 1002.
By adopting this configuration, for each recording element substrate, the common supply flow path 211 passes through the branch supply flow path 213a, passes through a plurality of pressure chambers in the recording element substrate, and passes through the branch recovery flow path 213b, and is commonly recovered. An ink flow (white arrow in FIG. 2) to the flow path 212 is generated. Further, the ink supplied from the two inlets simultaneously flows to the collection port in each common flow path without passing through each recording element substrate. Therefore, even when a relatively large amount of ink is supplied, it is possible to suppress an increase in pressure loss in the supply path inside the liquid discharge head 3, and the ink is discharged into the pressure chamber 23 which is not ejected. A flow can be generated. Therefore, the heat generated in each recording element substrate can be discharged to the outside of the liquid discharge head 3 by the flow of the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212. Further, since the ink flow can be generated in the ejection port and the pressure chamber regardless of the operating state, it is possible to suppress the thickening of the ink in that portion. Further, the thickened ink and foreign substances in the ink can be discharged to the common collection flow path 212. Therefore, the liquid discharge head 3 of the present embodiment enables high-speed and high-quality recording.

(ヘッド構成の説明)
実施形態1に係る液体吐出ヘッド3の構成について説明する。図3(a)及び図3(b)は本実施形態に係る液体吐出ヘッド3の斜視図である。液体吐出ヘッド3は、1つでC/M/Y/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)したライン型の液体吐出ヘッドである。図3(a)に示すように、液体吐出ヘッド3には各記録素子基板10と、フレキシブル配線基板40及び電気配線基板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とを備えている。信号入力端子91及び電力供給端子92は記録装置1000の制御部と電気的に接続され、それぞれ、吐出駆動信号及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、信号出力端子91及び電力供給端子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を組み付ける時又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の数が少なくて済む。図3(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CMYK4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。
図4に液体吐出ヘッド3を構成する各部品またはユニットの分解斜視図を示す。液体吐出ユニット300、液体供給ユニット220、及び電気配線基板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)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)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。
(Explanation of head configuration)
The configuration of the liquid discharge head 3 according to the first embodiment will be described. 3A and 3B are perspective views of the liquid discharge head 3 according to the present embodiment. The liquid discharge head 3 is a line-type liquid discharge head in which 15 recording element substrates 10 capable of ejecting four colors of ink of C / M / Y / K are arranged in a straight line (arranged in-line). .. As shown in FIG. 3A, the liquid discharge head 3 has a recording element substrate 10, a signal input terminal 91 and a power supply terminal 92 electrically connected via the flexible wiring board 40 and the electrical wiring board 90. And have. The signal input terminal 91 and the power supply terminal 92 are electrically connected to the control unit of the recording device 1000, and supply the discharge drive signal and the power required for discharge to the recording element substrate 10, respectively. By consolidating the wiring by the electric circuit in the electric wiring board 90, the number of signal output terminals 91 and power supply terminals 92 can be reduced as compared with the number of recording element boards 10. As a result, the number of electrical connections that need to be removed when assembling the liquid discharge head 3 to the recording device 1000 or when replacing the liquid discharge head can be reduced. As shown in FIG. 3B, 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, CMYK four-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 collected to the supply system of the recording device 1000. In this way, the inks of each color can be circulated through the path of the recording device 1000 and the path of the liquid ejection head 3.
FIG. 4 shows an exploded perspective view of 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 (FIG. 3), and inside the liquid supply unit 220, each color communicating with each opening of the liquid connection portion 111 in order to remove foreign substances in the supplied ink. Another filter 221 (FIGS. 2 and 3) is provided. The liquid that has passed through the filter 221 is supplied to the negative pressure control unit 230 arranged on the supply unit 220 corresponding to each color.

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4に示したように、流路部材210は、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へと分配し、また吐出モジュール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。図5(a)〜(e)は流路部材210の流路部を理解しやすくするための分解図である。図5(a)は吐出モジュール200が搭載される側の面を示し、図5(e)は液体吐出ユニット支持部81と当接する側の面を示す。流路部材の長手方向に延在する8本の共通流路がそれぞれ色毎の共通供給流路211と共通回収流路212である。各流入口7及び各回収口8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と流体接続している。さらに流路部材210には共通流路と交差する方向に複数の分岐流路213が形成されており、複数の吐出モジュール200と流体接続している。流路部材210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(液晶ポリマー)、PPS(ポリフェニルサルファイド)やPSF(ポリサルフォン)を母材としてシリカ微粒子やファイバー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。 Next, the configuration of the flow path member 210 included in the liquid discharge unit 300 will be described. As shown in FIG. 4, the flow path member 210 distributes the liquid supplied from the liquid supply unit 220 to each discharge module 200, and returns the liquid recirculated from the discharge module 200 to the liquid supply unit 220. It is a flow path member of. The flow path member 210 is fixed to the liquid discharge unit support portion 81 with screws, whereby warpage and deformation of the flow path member 210 are suppressed. 5 (a) to 5 (e) are exploded views for making it easier to understand the flow path portion of the flow path member 210. FIG. 5A shows a surface on the side on which the discharge module 200 is mounted, and FIG. 5E shows a surface on the side that comes into contact with the liquid discharge unit support portion 81. The eight common flow paths extending in the longitudinal direction of the flow path member are the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 for each color, respectively. Each inflow port 7 and each recovery port 8 communicate with each hole of the joint rubber 100, and are fluidly connected to the liquid supply unit 220. Further, the flow path member 210 is formed with a plurality of branch flow paths 213 in a direction intersecting the common flow path, and is fluidly connected to the plurality of discharge modules 200. The flow path member 210 is 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 (resin material) using alumina, LCP (liquid crystal polymer), PPS (polyphenyl sulfide) or PSF (polysulfone) as a base material and adding an inorganic filler such as silica fine particles or fibers is preferably used. be able to.

次に図6を用いて流路部材210内の各流路の接続関係について説明する。図6は流路部材210内の流路を、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見た透視図である。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)、及び共通回収流路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、分岐供給流路213a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、複数の分岐回収流路213b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から分岐供給流路213aを介し、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出来る。また記録素子基板10から分岐回収流路213bを介して、各共通回収流路212にインクを回収することが出来る。 Next, the connection relationship of each flow path in the flow path member 210 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a perspective view of the flow path in the flow path member 210, which is partially enlarged from the surface side on which the discharge module 200 is mounted. The flow path member 210 includes a common supply flow path 211 (211a, 211b, 211c, 211d) extending in the longitudinal direction of the liquid discharge head 3 for each color, and a common recovery flow path 212 (212a, 212b, 212c, 212d). It is provided. A branch supply flow path 213a is connected to the common supply flow path 211 of each color via a communication port 61. Further, a plurality of branch recovery flow paths 213b are connected to the common recovery flow path 212 of each color via a communication port 61. With such a flow path configuration, ink can be concentrated on the recording element substrate 10 located at the center of the flow path member from each common supply flow path 211 via the branch supply flow path 213a. Ink can be recovered from the recording element substrate 10 to each common recovery flow path 212 via the branch recovery flow path 213b.

図7は、図6のE−E線における断面を示した図である。この図に示すように、それぞれの分岐回収流路213bは吐出モジュール200と連通している。図7では分岐回収流路213bのみ図示しているが、別の断面においては、図6に示すように分岐供給流路213a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に含まれる記録素子基板10には複数の個別供給流路17aと複数の個別回収流路17bが形成されており、分岐供給流路213aは各個別供給流路17aと分岐回収流路213bは各個別回収流路17bとそれぞれ流体接続している。 FIG. 7 is a diagram showing a cross section taken along the line EE of FIG. As shown in this figure, each branch recovery flow path 213b communicates with the discharge module 200. In FIG. 7, only the branch recovery flow path 213b is shown, but in another cross section, the branch supply flow path 213a and the discharge module 200 communicate with each other as shown in FIG. A plurality of individual supply flow paths 17a and a plurality of individual recovery flow paths 17b are formed in the recording element substrate 10 included in each discharge module 200, and the branch supply flow path 213a is a branch supply flow path 17a and a branch recovery flow path. The path 213b is fluidly connected to each individual recovery flow path 17b.

図8(a)に1つの吐出モジュール200の斜視図を、図8(b)にその分解図を示す。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4参照)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為、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。この支持部材は、供給流路及び回収流路が形成される第1の支持部材と、共通供給流路及び共通回収流路が形成される第2の支持部材との積層構成により形成されていてもよい。その場合、少なくとも第1の支持部材の熱拡散率が、記録素子基板の熱拡散率よりも小さい。 FIG. 8A shows a perspective view of one discharge module 200, and FIG. 8B shows an exploded view thereof. The terminal 42 on the side of the flexible wiring board 40 opposite to the recording element board 10 is electrically connected to the connection terminal 93 (see FIG. 4) of the electrical wiring board 90. Since the support member 30 is a support that supports the recording element substrate 10 and is a flow path member that fluidly communicates the recording element substrate 10 and the flow path member 210, the flatness is high and sufficiently high. Those that can be reliably bonded to the recording element substrate are preferable. As the material, for example, alumina or a resin material is preferable. This support member is formed by a laminated structure of a first support member on which a supply flow path and a recovery flow path are formed and a second support member on which a common supply flow path and a common recovery flow path are formed. May be good. In that case, the thermal diffusivity of at least the first support member is smaller than the thermal diffusivity of the recording element substrate.

以上説明したように、本実施形態は、各記録素子基板10での駆動状態によらず共通回収流路212への逆流を抑制でき、さらに循環(供給)流量の変動幅を抑えることができるため循環による効果を確保できる循環流を維持できるヘッド構成である。尚、本実施形態においては圧力発生源として圧力調整機構を採用したが、本発明はこれに限られない。例えば水位センサによる水頭差制御構成でも良い。この構成は以下の実施形態においても同様である。 As described above, in the present embodiment, the backflow to the common recovery flow path 212 can be suppressed regardless of the driving state of each recording element substrate 10, and the fluctuation range of the circulation (supply) flow rate can be suppressed. It is a head configuration that can maintain a circulating flow that can secure the effect of circulation. In the present embodiment, a pressure adjusting mechanism is adopted as a pressure generating source, but the present invention is not limited to this. For example, a head difference control configuration using a water level sensor may be used. This configuration is the same in the following embodiments.

[実施形態2]
図9は、本実施形態の記録装置に適用される循環流路のうち、上述した第1の循環経路とは異なる循環形態である第2の循環経路を示す模式図である。前述の第1の循環経路との主な相違点は以下の通りである。負圧制御ユニット230を構成する2つの圧力調整機構が共に、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に制御する機構(所謂「背圧レギュレーター」と同作用の機構部品)である。また、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ものである。そして、第1循環ポンプ(高圧側)1001及び第1循環ポンプ(低圧側)1002が液体吐出ヘッドの上流側に配置され、負圧制御ユニット230が液体吐出ヘッドの下流側に配置されている。
実施形態2の負圧制御ユニット230は、液体吐出ヘッド3により記録を行う際の記録デューティの変化によって生じる流量の変動があっても、上流側(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。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も採用可能である。本実施形態においても液体吐出ヘッド3からインクを回収する側のポンプを1つにまとめることにより装置全体のポンプ数を削減でき、装置サイズを小さくすることが可能となる。また、実施形態1と同様に、図9に示したように負圧制御ユニット230は、それぞれに対して互いに異なる制御圧が設定された2つの圧力調整機構を備えている。2つの負圧調整機構の内、高圧設定側(図9にHと記載)、低圧設定側(図9に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内の共通供給経路211、及び共通回収流路212に接続されている。また共通供給流路211には第1の流入口7aと第1の回収口8aが形成されており、第1の流入口7aは第1循環ポンプ(第1の送液ポンプ)1001と、第1の回収口8aは圧力調整機構Hとそれぞれ流体接続されている。共通回収流路212には第2の流入口7bと第2の回収口8bが形成されており、第2の流入口7bは第1循環ポンプ(第2の送液ポンプ)1002と、第2の回収口8bは圧力調整機構Lとそれぞれ流体接続されている。
2つの負圧調整機構及び2つの第1循環ポンプにより、共通供給流路211の圧力が共通回収流路212の圧力に対して相対的に制御される。それにより、共通供給流路211から分岐供給流路213a及び各記録素子基板10の内部流路を介して共通回収流路212へ至るインク流れが発生すると共に、各流入口から供給されたインクが各記録素子基板を介さずにそれぞれの共通流路の回収口へと流れる。このように、第2の循環経路では、液体吐出ユニット300内には第1の循環経路と同様のインク流れ状態が得られるが、第1の循環経路の場合とは異なる2つの利点がある。
[Embodiment 2]
FIG. 9 is a schematic diagram showing a second circulation path, which is a circulation mode different from the above-mentioned first circulation path, among the circulation channels applied to the recording device of the present embodiment. The main differences from the above-mentioned first circulation path are as follows. Both of the two pressure adjusting mechanisms constituting the negative pressure control unit 230 control the pressure on the upstream side of the negative pressure control unit 230 to a fluctuation within a certain range around a desired set pressure (so-called "back pressure"). It is a mechanical component that has the same function as the "regulator"). Further, 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. 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, and the negative pressure control unit 230 is arranged on the downstream side of the liquid discharge head.
The negative pressure control unit 230 of the second embodiment can preliminarily perform pressure fluctuations on the upstream side (liquid discharge unit 300 side) even if there is a fluctuation in the flow rate caused by a change in the recording duty when recording is performed by the liquid discharge head 3. Stabilize within a certain range around the set pressure. 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 layout selection range of the buffer tank 1003 in the recording device 1000 can be widened. Instead of the second circulation pump 1004, for example, a head tank arranged with a predetermined head difference with respect to the negative pressure control unit 230 can also be adopted. Also in this embodiment, the number of pumps in the entire device can be reduced and the size of the device can be reduced by consolidating the pumps on the side of collecting ink from the liquid ejection head 3 into one. Further, as in the first embodiment, as shown in FIG. 9, the negative pressure control unit 230 includes two pressure adjusting mechanisms in which different control pressures are set for each of the negative pressure control units 230. Of the two negative pressure adjustment mechanisms, the high pressure setting side (denoted as H in FIG. 9) and the low pressure setting side (denoted as L in FIG. 9) pass through the liquid supply unit 220 and enter the liquid discharge unit 300, respectively. It is connected to the common supply path 211 and the common recovery flow path 212. Further, a first inflow port 7a and a first recovery port 8a are formed in the common supply flow path 211, and the first inflow port 7a is a first circulation pump (first liquid feeding pump) 1001 and a first. The recovery port 8a of 1 is fluidly connected to the pressure adjusting mechanism H, respectively. A second inflow port 7b and a second recovery port 8b are formed in the common recovery flow path 212, and the second inflow port 7b is a first circulation pump (second liquid feeding pump) 1002 and a second. The recovery port 8b is fluidly connected to the pressure adjusting mechanism L, respectively.
The pressure of the common supply flow path 211 is controlled relative to the pressure of the common recovery flow path 212 by the two negative pressure adjusting mechanisms and the two first circulation pumps. As a result, an ink flow is generated from the common supply flow path 211 to the common recovery flow path 212 via the branch supply flow path 213a and the internal flow path of each recording element substrate 10, and the ink supplied from each inflow port is generated. It flows to the collection port of each common flow path without passing through each recording element substrate. As described above, in the second circulation path, the same ink flow state as in the first circulation path can be obtained in the liquid ejection unit 300, but there are two advantages different from those in the case of the first circulation path.

1つ目の利点は、第2の循環経路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ヘッドへ流入する懸念が少ないことである。2つ目の利点は、第2循環経路では、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の循環経路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。記録待機時にインクが循環している場合の、共通供給流路211及び共通回収流路212の内部の流量の合計をAとする。Aの値は、記録待機中に液体吐出ヘッド3の温度調整を行う場合に、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Fと定義する。そうすると、第1の循環経路(図2)の場合は、第1循環ポンプ(高圧側)1001及び第1循環ポンプ(低圧側)1002の設定流量がAとなるので、全吐出時に必要な液体吐出ヘッド3への液体供給量の最大値はA+Fとなる。
一方で第2の循環経路(図9)の場合は、記録待機時に必要な液体吐出ヘッド3への液体供給量は流量Aである。そして、全吐出時に必要な液体吐出ヘッド3への供給量は流量Fとなる。そうすると、第2の循環経路の場合、第1循環ポンプ(高圧側)1001及び第1循環ポンプ(低圧側)1002の設定流量の合計値、即ち必要供給流量の最大値はA又は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の循環経路における必要供給量の最大値(A又はF)は、第1の循環経路における必要供給流量の最大値(A+F)よりも必ず小さくなる。そのため第2の循環経路の場合、採用可能な循環ポンプの自由度が高まり、例えば構成の簡単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でき、記録装置本体のコストを低減できるという利点がある。この利点は、A又は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。
しかしながら一方で、第1の循環経路の方が、第2の循環経路に対して有利になる点もある。すなわち、第2の循環経路では、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、記録デューティの低い画像であるほど、各吐出口近傍に高い負圧が印加された状態となる。このため、特に共通供給流路211及び共通回収流路212の流路幅(液体の流れ方向と直交する方向の長さ)を小さくしてヘッド幅(液体吐出ヘッドの短手方向の長さ)を小さくすると、ムラの見えやすい低デューティ画像で吐出口近傍に高い負圧が印加される。そのため、サテライト滴の影響が大きくなる虞がある。一方、第1の循環経路の場合、高い負圧が吐出口近傍に印加されるのは高デューティ画像形成時であるため、仮にサテライト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。2つの循環経路の選択は、液体吐出ヘッド及び記録装置本体の仕様(吐出流量F、最小循環流量A、及びヘッド内流路抵抗等)に照らして、好ましい方を採用することができる。
The first advantage is that the negative pressure control unit 230 is arranged on the downstream side of the liquid discharge head 3 in the second circulation path, so that there is a concern that dust and foreign matter generated from the negative pressure control unit 230 may flow into the head. Is less. The second advantage is that in the second circulation path, 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 path. The reason is as follows. Let A be the total flow rate inside the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 when the ink circulates during the recording standby. The value of 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 the temperature of the liquid discharge head 3 is adjusted 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 F. Then, in the case of the first circulation path (FIG. 2), the set flow rates of the first circulation pump (high pressure side) 1001 and the first circulation pump (low pressure side) 1002 become A, so that the liquid discharge required for all discharges is performed. The maximum value of the liquid supply amount to the head 3 is A + F.
On the other hand, in the case of the second circulation path (FIG. 9), the amount of liquid supplied to the liquid discharge head 3 required during recording standby is the flow rate A. Then, the amount of supply to the liquid discharge head 3 required at the time of full discharge is the flow rate F. Then, in the case of the second circulation path, the total value of the set flow rates of the first circulation pump (high pressure side) 1001 and the first circulation pump (low pressure side) 1002, that is, the maximum value of the required supply flow rate is the larger of A or F. Is the value of. Therefore, as long as the liquid discharge unit 300 having the same configuration is used, the maximum value (A or F) of the required supply amount in the second circulation path is larger than the maximum value (A + F) of the required supply flow rate in the first circulation path. Will always be smaller. Therefore, in the case of the second circulation path, the degree of freedom of the circulation pump that can be adopted 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 itself can be reduced. This advantage increases as the value of A or F becomes relatively large, and is more beneficial for line heads having a longer length in the longitudinal direction.
However, on the other hand, there is also a point that the first circulation path is more advantageous than the second circulation path. That is, in the second circulation path, since the flow rate flowing through the liquid discharge unit 300 during the recording standby is the maximum, the lower the recording duty of the image, the higher the negative pressure is applied to the vicinity of each discharge port. .. Therefore, in particular, the flow path width (length in the direction orthogonal to the liquid flow direction) of the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 is reduced to reduce the head width (length in the lateral direction of the liquid discharge head). When is reduced, a high negative pressure is applied in the vicinity of the discharge port in a low-duty image in which unevenness is easily visible. Therefore, the influence of satellite droplets may increase. On the other hand, in the case of the first circulation path, a high negative pressure is applied to the vicinity of the discharge port at the time of forming a high-duty image, so even if satellites are generated, they are difficult to see and the effect on the image is small. There are advantages. As for the selection of the two circulation paths, the preferred one can be adopted 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, flow path resistance in the head, etc.).

以上説明したように、本実施形態も実施形態1と同様に各記録素子基板10での駆動状態によらず共通回収流路212への逆流を抑制でき、さらに循環(供給)流量の変動幅を抑えることができ、循環による効果を確保する循環流を維持できるヘッド構成である。 As described above, similarly to the first embodiment, the present embodiment can suppress the backflow to the common recovery flow rate 212 regardless of the driving state of each recording element substrate 10, and further, the fluctuation range of the circulation (supply) flow rate can be adjusted. It is a head configuration that can suppress and maintain the circulation flow that secures the effect of circulation.

[流路部材の熱拡散率]
図10は本発明の液体吐出ヘッドの特徴を説明するのに適した各記録素子基板での駆動時の温度分布を示す図であり、横軸に共通流路の延在方向をとり、縦軸に各記録素子基板の温度をとっている。本例における流路部材210の熱拡散率は記録素子基板10の熱拡散率よりも小さく、図10には流路部材210の熱拡散率が7×10−7/sのヘッドを実線で図示している。図10中には点線で、本例の効果と比較するために、流路部材210の熱拡散率が8×10−6/sのヘッドを示している。図からも明らかなように、流路部材210の熱拡散率が記録素子基板10の熱拡散率より高くなると、共通流路に連通している流入口から回収口に向けて温度差が生じてしまう。一方、流路部材210の熱拡散率が低いと、記録素子基板10の位置によらず温度が略一定に保たれている。このように、共通流路延在方向に記録素子基板10を複数配列し、各共通流路内をインクが流動する構成において、各記録素子基板からの熱を伝えにくくすることにより、吐出されるインク滴の体積のばらつきを抑制することが可能となる。なお、ここでは流路部材の熱拡散率の具体的数値を挙げて述べたが、記録素子基板10からの熱を共通流路のインクに伝えにくくさせるという機能を付加することが達成されるのであればその構成は限定されない。
[Thermal diffusivity of the flow path member]
FIG. 10 is a diagram showing a temperature distribution during driving on each recording element substrate suitable for explaining the characteristics of the liquid discharge head of the present invention. The horizontal axis is the extending direction of the common flow path, and the vertical axis is the vertical axis. The temperature of each recording element substrate is taken. Thermal diffusivity of the channel member 210 in the present example is smaller than the thermal diffusivity of the recording element substrate 10, a head thermal diffusivity of the flow path member 210 is 7 × 10 -7 m 2 / s in FIG. 10 the solid line It is illustrated in. In FIG. 10, a dotted line shows a head having a thermal diffusivity of 8 × 10-6 m 2 / s in the flow path member 210 for comparison with the effect of this example. As is clear from the figure, when the thermal diffusivity of the flow path member 210 is higher than the thermal diffusivity of the recording element substrate 10, a temperature difference occurs from the inflow port communicating with the common flow path to the recovery port. It ends up. On the other hand, when the thermal diffusivity of the flow path member 210 is low, the temperature is kept substantially constant regardless of the position of the recording element substrate 10. In this way, in a configuration in which a plurality of recording element substrates 10 are arranged in the extension direction of the common flow path and ink flows in each common flow path, heat from each recording element substrate is difficult to transfer, so that the ink is discharged. It is possible to suppress variations in the volume of ink droplets. Although specific numerical values of the thermal diffusivity of the flow path member have been described here, it is possible to add a function of making it difficult to transfer the heat from the recording element substrate 10 to the ink of the common flow path. If so, the configuration is not limited.

[実施形態3]
以下に図11を用いて実施形態3について説明する。本実施形態においても実施形態1あるいは実施形態2と同様のインク流れ状態が得られている。また、前述した実施形態と同様の部分については、同一符号を付して説明を省略する。図11は本実施形態の液体吐出ヘッドの断面を示した図で、多層の流路部材が形成されている。第2流路部材60及び第3流路部材70にて、各記録素子基板が配列される方向(流路部材の長手方向)に延在する各共通流路(211a~211d、212a~212d)が形成されている。また、第1流路部材50にて、各共通流路と交差する方向(流路部材の短手方向)に延在する複数の分岐流路213d(個別流路)が構成されている。この分岐流路溝と共通流路溝を別部材で構成することにより、長い溝とそれに交差する非常に細かい溝とが共存するような部材も、例えば樹脂の成形等で作成することが可能となり、製造コストを下げられるメリットがある。
本実施形態では流路部材50、60、70の3層の流路部材が記載してあるが、各共通流路と各分岐流路を別部材で構成するという思想が実現されるのであれば、層数に関する特段の限定はない。また分岐流路を形成する流路部材は、記録素子基板毎に形成されても、複数の記録素子基板毎に1つ形成されても、全ての記録素子基板に対して1つ形成されてもよい。いずれの場合であっても、各共通流路と分岐流路が別部材に形成されていることが達成されるのであればその構成は限定されない。
[Embodiment 3]
The third embodiment will be described below with reference to FIG. Also in this embodiment, the same ink flow state as in the first embodiment or the second embodiment is obtained. Further, the same parts as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. FIG. 11 is a view showing a cross section of the liquid discharge head of the present embodiment, in which a multi-layered flow path member is formed. Common flow paths (211a to 211d, 212a to 212d) extending in the direction in which the recording element substrates are arranged (longitudinal direction of the flow path member) in the second flow path member 60 and the third flow path member 70. Is formed. Further, the first flow path member 50 is configured with a plurality of branch flow paths 213d (individual flow paths) extending in a direction intersecting each common flow path (short direction of the flow path member). By configuring the branch flow path groove and the common flow path groove with separate members, it is possible to create a member in which a long groove and a very fine groove intersecting the long groove coexist, for example, by molding a resin. , There is a merit that the manufacturing cost can be reduced.
In this embodiment, three layers of flow path members 50, 60, and 70 are described, but if the idea of configuring each common flow path and each branch flow path with separate members is realized. , There is no particular limitation on the number of layers. Further, the flow path member forming the branch flow path may be formed for each recording element substrate, one for each of a plurality of recording element substrates, or one for all the recording element substrates. good. In any case, the configuration is not limited as long as it is achieved that the common flow path and the branch flow path are formed in separate members.

[実施形態4]
本実施形態でも、共通流路と分岐流路及び複数の圧力室との接続関係は先に述べた実施形態と同じで、圧力室を介さない共通流路内だけのインク流れと共通供給流路から各圧力室を通過し共通回収流路へと流れるインク流れとが得られている。図12は本実施形態の液体吐出ヘッドの断面を示した図である。本実施形態の液体吐出ヘッド3を構成する流路部材は、実施形態3と同様に多層構造であり、共通流路を形成する細長い流路部材は各記録素子基板の搭載精度を高精度に保つため線膨張係数が記録素子基板10とほぼ同等の材質からなる。第2流路部材60の材質としては、具体的にはシリコンやアルミナなどの無機材料やインバー等の線膨張係数が低い金属材料等が想定され、いずれも熱拡散率が記録素子基板10に近い値となっている。そこで本実施形態では、複数の分岐流路を形成する第1流路部材50の熱拡散率を記録素子基板10及び第2流路部材60よりも低くしている。そうすることにより、各記録素子基板から各共通流路を通過しているインクへ伝熱しにくくし、吐出されるインク滴の体積を揃えることが可能となる。
本実施形態では2層の流路部材50、60が記載してあるが、各共通流路と各分岐流路を別部材で構成するという思想が実現されるのであれば、層数に関する特段の限定はない。また図示されている共通流路は1色分のみだが、第2流路部材が熱や膨潤等の外乱による変形をせず、第1流路部材により記録素子基板と第2流路部材が熱的に伝熱しにくい構成であれば、複数の色数分の共通流路が形成されていてもいい。
[Embodiment 4]
Also in this embodiment, the connection relationship between the common flow path, the branch flow path, and the plurality of pressure chambers is the same as that of the above-described embodiment, and the ink flow and the common supply flow path only in the common flow path not passing through the pressure chamber. An ink flow that passes through each pressure chamber and flows to a common recovery flow path is obtained. FIG. 12 is a view showing a cross section of the liquid discharge head of the present embodiment. The flow path member constituting the liquid discharge head 3 of the present embodiment has a multi-layer structure as in the third embodiment, and the elongated flow path member forming the common flow path maintains the mounting accuracy of each recording element substrate with high accuracy. Therefore, it is made of a material having a linear expansion coefficient almost the same as that of the recording element substrate 10. As the material of the second flow path member 60, specifically, an inorganic material such as silicon or alumina or a metal material having a low coefficient of linear expansion such as Invar is assumed, and the thermal diffusivity is close to that of the recording element substrate 10. It is a value. Therefore, in the present embodiment, the thermal diffusivity of the first flow path member 50 forming the plurality of branch flow paths is lower than that of the recording element substrate 10 and the second flow path member 60. By doing so, it becomes difficult to transfer heat from each recording element substrate to the ink passing through each common flow path, and it becomes possible to make the volumes of the ejected ink droplets uniform.
In the present embodiment, the two-layer flow path members 50 and 60 are described, but if the idea that each common flow path and each branch flow path are composed of separate members is realized, a special case regarding the number of layers is specified. There is no limit. Further, although the common flow path shown in the figure is only for one color, the second flow path member is not deformed by disturbance such as heat and swelling, and the recording element substrate and the second flow path member are heated by the first flow path member. A common flow path for a plurality of colors may be formed as long as the structure does not easily transfer heat.

[記録素子基板の構成]
以下に図13,14を用いて各実施形態に適用可能な記録素子基板の構成について説明する。図13(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が配列された吐出口列が延びる方向を「吐出口列方向」と呼ぶ。図13(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がそれぞれ延在している。液体供給路18及び液体回収路19は記録素子基板10に設けられた吐出口列方向に延びた流路であり、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。図13(c)及び図14に示すように、記録素子基板10の、吐出口13が形成された面の裏面にはシート状のカバープレート20が積層されている。カバープレート20には、後述する液体供給路18及び液体回収路19に連通する開口21が複数設けられている。本例においては、1本の液体供給路18に対して3個の開口21、1本の液体回収路19に対して2個の開口21が、カバープレート20にそれぞれ設けられている。図13(b)に示すようにカバープレート20の夫々の開口21は、複数の連通口と連通している。図13のB−B線断面図である図14に示すように、カバープレート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及び液体回収路19の蓋部材としての機能を有する。カバープレート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の開口形状及び開口位置には高い精度が求められる。このためカバープレート20の材質として感光性樹脂材料やシリコンを用い、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。このようにカバープレートは開口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。
次に、記録素子基板10内でのインクの流れについて説明する。基板11とカバープレート20によって形成される液体供給路18及び液体回収路19はそれぞれ、分岐供給流路213aを介して共通供給流路211と、分岐回収流路213bを介して共通回収流路212と接続されている。従って2つの負圧調整機構により液体供給路18と液体回収路19との間には差圧が生じ、インクは液体供給路18から供給口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14の矢印Cで示した流れ)。
続いて、液体吐出ヘッド3内でのインクの流れについて説明する。共通供給流路には第1の流入口7a及び第1の回収口8aが流体接続しており、共通回収流路には第2の流入口7bと第2の回収口8bが連通している。この構成においても実施形態1と同じ2つの不等式を満たしているので、液体吐出ヘッド3内でのインク流れは大まかに次の3経路からなっている。1つ目は第1の流入口から共通供給流路を通過して第1の回収口へ至る流れである。2つ目は第2の流入口から共通回収流路を通過して第2の回収口へ至る流れである。3つ目は第1の流入口から共通供給流路211、分岐供給流路213a、液体供給路18を介して圧力室23を通過し液体回収路19、分岐回収流路213b、共通回収流路212を通って第2の回収口へ至る流れである。これらの流れによって、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や泡や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のインクの増粘を抑制することが出来る。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、本例のような微細で流路抵抗の大きい流路を備える記録素子基板10を有する場合であっても、液体の循環流の逆流を抑制することができる。このようにして、本例の液体吐出ヘッドでは、圧力室や吐出口近傍の液体の増粘を抑制できるので、吐出の方向ずれや不吐出を抑制でき、結果として高画質な記録を行うことができる。
[Construction of recording element substrate]
The configuration of the recording element substrate applicable to each embodiment will be described below with reference to FIGS. 13 and 14. As shown in FIG. 13A, the ejection port forming member 12 of the recording element substrate 10 is formed with four rows of ejection ports corresponding to each ink color. Hereinafter, the direction in which the discharge port row in which the plurality of discharge ports 13 are arranged extends is referred to as the "discharge port row direction". As shown in FIG. 13B, 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. As shown in FIGS. 13 (c) and 14, a sheet-shaped cover plate 20 is laminated on the back surface of the surface of the recording element substrate 10 on which the discharge port 13 is formed. The cover plate 20 is provided with a plurality of openings 21 that communicate with the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19, which will be described later. In this example, the cover plate 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. 13B, each opening 21 of the cover plate 20 communicates with a plurality of communication ports. As shown in FIG. 14, which is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 13, the cover plate 20 functions as a lid member for the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 formed on the substrate 11 of the recording element substrate 10. Have. The cover plate 20 preferably has sufficient corrosion resistance against a liquid, and from the viewpoint of preventing color mixing, the opening shape and opening position of the opening 21 are required to have high accuracy. Therefore, it is preferable to use a photosensitive resin material or silicon as the material of the cover plate 20 and to provide the opening 21 by a photolithography process. As described above, the cover plate changes the pitch of the flow path by the opening 21, and it is desirable that the cover plate is thin in consideration of the pressure loss, and it is desirable that the cover plate is made of a film-like member.
Next, the flow of ink in the recording element substrate 10 will be described. The liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 formed by the substrate 11 and the cover plate 20 are the common supply flow path 211 via the branch supply flow path 213a and the common recovery flow path 212 via the branch recovery flow path 213b, respectively. Is connected to. Therefore, a differential pressure is generated between the liquid supply path 18 and the liquid recovery path 19 by the two negative pressure adjusting mechanisms, and the ink is liquid from the liquid supply path 18 via the supply port 17a, the pressure chamber 23, and the recovery port 17b. It flows to the collection path 19 (the flow indicated by the arrow C in FIG. 14).
Subsequently, the flow of ink in the liquid ejection head 3 will be described. The first inflow port 7a and the first recovery port 8a are fluidly connected to the common supply flow path, and the second inflow port 7b and the second recovery port 8b communicate with each other in the common recovery flow path. .. Since this configuration also satisfies the same two inequalities as in the first embodiment, the ink flow in the liquid ejection head 3 roughly consists of the following three paths. The first is a flow from the first inflow port through the common supply flow path to the first recovery port. The second is a flow from the second inflow port through the common recovery flow path to the second recovery port. The third is the liquid recovery path 19, the branch recovery flow path 213b, and the common recovery flow path that pass through the pressure chamber 23 from the first inflow port via the common supply flow path 211, the branch supply flow path 213a, and the liquid supply path 18. It is a flow leading to the second collection port through 212. By these flows, in the discharge port 13 and the pressure chamber 23 in which recording is suspended, thickening ink, bubbles, foreign substances, etc. generated by evaporation from the discharge port 13 can be collected in the liquid recovery path 19. Further, it is possible to suppress thickening of ink in the discharge port 13 and the pressure chamber 23. In this way, by providing the path that flows without passing through the recording element substrate 10, even when the recording element substrate 10 having a fine flow path having a large flow path resistance as in this example is provided, the liquid is provided. It is possible to suppress the backflow of the circulating flow. In this way, in the liquid discharge head of this example, the thickening of the liquid in the vicinity of the pressure chamber and the discharge port can be suppressed, so that the discharge direction deviation and non-discharge can be suppressed, and as a result, high-quality recording can be performed. can.

[液体吐出ヘッドに供給されるインク量]
各実施形態において、共通供給流路211及び共通回収流路212のそれぞれの流入口へ供給されるインクの総量は、流路部材上に配置される全記録素子基板から吐出されるインク量の総和より多い。これにより、吐出動作によらず各共通流路の流れは流入口から入り回収口へ至る一方向の流れとなり、吐出口13を通過した際にインク中の揮発性成分が蒸発したインクが再びヘッド内へ逆流してくることはなくなる。また、吐出されるインク量を一定に保つための保温手段により発せられた熱で加熱されたインクが液体回収路19、分岐回収流路213b、共通回収流路212を流れても、共通回収流路内のインクの昇温を抑制することができる。
[Amount of ink supplied to the liquid ejection head]
In each embodiment, the total amount of ink supplied to each inflow port of the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 is the total amount of ink discharged from all the recording element substrates arranged on the flow path member. is more than. As a result, the flow of each common flow path becomes a unidirectional flow from the inflow port to the entry / recovery port regardless of the ejection operation, and the ink in which the volatile components in the ink have evaporated when passing through the ejection port 13 is headed again. It will not flow back inward. Further, even if the ink heated by the heat generated by the heat insulating means for keeping the amount of ejected ink flowing through the liquid recovery path 19, the branch recovery flow path 213b, and the common recovery flow path 212, the common recovery flow flows. It is possible to suppress the temperature rise of the ink in the path.

[インクの温調に関する説明]
各実施形態に適用できるインクの温調に関する構成及び効果について具体的な関係式をあげながら説明する。
第2の流入口7bにおけるインク温度をTini、分岐回収流路213bにおけるインク温度をToutflow_branch、共通回収流路212に連通している連通口61でのインク温度をToutflow_outとする。そして流入口7bから共通回収流路212に流入してくるインク流量をQoutflow、圧力室23を通って分岐回収流路213bに流れるインク総流量をQbranchとする。ここで、第1流路部材50の熱拡散率が比較的小さく、記録素子基板10で発生した熱が流路部材内のインクに伝わりにくい系の場合、熱平衡状態になったときのそれぞれの関係は以下の式を満たす。
outflow_out=(Qoutflow×Tini+Qbranch×Toutflow_branch)/(Qoutflow+Qbranch) 式1
ini<Toutflow_branch 式2
上記の式1、式2に基づいて、バッファタンク1003から液体吐出ヘッド3の第2の流入口7bへ供給されるインク流量を第1の流入口への供給量より大きくすれば共通回収流路212内のインク温度上昇を抑制できる。
以上説明したように、吐出口13を通過した際に保温手段により加温されたインクが液体回収路19、分岐回収流路213b、共通回収流路212を流れても、共通回収流路内を流れるインクにより昇温を抑制でき、結果として高画質な記録を行うことができる。
[Explanation of ink temperature control]
The composition and effect of the temperature control of the ink applicable to each embodiment will be described with reference to specific relational expressions.
The ink temperature at the second inflow port 7b is T ini , the ink temperature at the branch recovery flow path 213b is T outflow_branch , and the ink temperature at the communication port 61 communicating with the common recovery flow path 212 is T outflow_out . The ink flow rate flowing from the inflow port 7b into the common recovery flow path 212 is defined as Q outflow, and the total ink flow rate flowing through the pressure chamber 23 into the branch recovery flow path 213b is defined as Q branch . Here, in the case of a system in which the thermal diffusivity of the first flow path member 50 is relatively small and the heat generated in the recording element substrate 10 is difficult to be transferred to the ink in the flow path member, the respective relationships when the heat equilibrium state is reached. Satisfies the following equation.
T outflow_out = (Q outflow x T ini + Q branch x T outflow_branch ) / (Q outflow + Q branch ) Equation 1
T ini <T outflow_branch formula 2
Based on the above formulas 1 and 2, if the ink flow rate supplied from the buffer tank 1003 to the second inflow port 7b of the liquid discharge head 3 is made larger than the supply amount to the first inflow port, a common recovery flow path is used. The rise in ink temperature in 212 can be suppressed.
As described above, even if the ink heated by the heat insulating means when passing through the discharge port 13 flows through the liquid recovery path 19, the branch recovery flow path 213b, and the common recovery flow path 212, the ink flows in the common recovery flow path. The temperature rise can be suppressed by the flowing ink, and as a result, high-quality recording can be performed.

本発明の液体吐出ヘッドの一例に関してより具体的な数値を用いて説明する。例えば、幅30μm、高さ15μmの圧力室内を流速30mm/sでインクを流すには、圧力室23に比べ分岐流路及び共通流路部の流抵抗がほとんど無視できる程度に小さい場合、2つの圧力調整機構間の圧力差は1400Pa程度に設定すればよい。
仮に吐出量が5×10−15とすると、駆動周波数が2.7kHzよりも低周波数の場合は圧力差による供給量より吐出口からの吐出量が少なくなるため、マクロな時間スケールで見ると吐出時でもインクの流れは供給口17aを介し回収口17bに至る。吐出動作をしていない場合は圧力室内のインクを設定温度範囲に温めているため液体供給路、液体回収路、及びその近傍のインク温度は高めになっている。しかし、吐出動作時は、吐出されるインク量とほぼ同量のインクが流入してくるため、圧力室近傍のインク温度は非駆動時よりも低下する。つまり、供給口17aから流入し回収口17bを介し流出するというマクロな時間スケールにおけるインクの流れが同じでも、非駆動時と駆動時では熱の伝わり方が異なり、圧力室内のインク温度は過渡的に変化し、吐出特性のバラツキを誘発させる。吐出特性がばらつくことにより画像品位が低下するが、特に被記録媒体上をインクが埋めつくさない時の方が画像品位の低下が視認されやすい、つまり駆動周波数があまり高く無い時の吐出特性バラツキの影響が大きい。
本例はこの現象を抑制するために、共通供給流路211と繋がっている第1循環ポンプ(高圧側)の流量だけを多くして流量を増加させる構成である。分岐供給流路213a及び液体供給路18のインク温度をTin-Ch(t)という時間関数、分岐回収流路213b及び液体回収路19のインク温度をTout-Ch(t)という時間関数で表す。そして、吐出動作時に流入裏面流路を介してインク供給口に流入してくる流量をQin、インク排出口を介して排出裏面流路に排出される流量をQoutと定義すると、駆動に伴う全吐出量Qinjeは以下の式で表される。

Figure 0006957147
さらに、吐出動作に伴うヒーターの発熱量をSheaterとすると、吐出時の個別液室内のインク温度Tinjeは以下の式を満たす。
Figure 0006957147
Figure 0006957147
An example of the liquid discharge head of the present invention will be described with reference to more specific numerical values. For example, in order to flow ink through a pressure chamber having a width of 30 μm and a height of 15 μm at a flow velocity of 30 mm / s, there are two cases where the flow resistance of the branch flow path and the common flow path is almost negligible as compared with the pressure chamber 23. The pressure difference between the pressure adjusting mechanisms may be set to about 1400 Pa.
Assuming that the discharge amount is 5 × 10 -15 m 3 , when the drive frequency is lower than 2.7 kHz, the discharge amount from the discharge port is smaller than the supply amount due to the pressure difference, so it is viewed on a macro time scale. Even at the time of ejection, the ink flow reaches the collection port 17b via the supply port 17a. When the ejection operation is not performed, the ink in the pressure chamber is warmed to the set temperature range, so that the ink temperature in the liquid supply path, the liquid recovery path, and the vicinity thereof is high. However, during the ejection operation, substantially the same amount of ink as the amount of ink ejected flows in, so that the ink temperature in the vicinity of the pressure chamber is lower than that in the non-driving operation. That is, even if the ink flow on the macro time scale of flowing in from the supply port 17a and flowing out through the recovery port 17b is the same, the way heat is transferred differs between non-driving and driving, and the ink temperature in the pressure chamber is transient. And induces variations in discharge characteristics. The image quality deteriorates due to the variation in the ejection characteristics, but the deterioration in the image quality is more noticeable especially when the ink does not fill the recording medium, that is, the ejection characteristics vary when the drive frequency is not very high. A large impact.
In this example, in order to suppress this phenomenon, only the flow rate of the first circulation pump (high pressure side) connected to the common supply flow path 211 is increased to increase the flow rate. The ink temperature of the branch supply flow path 213a and the liquid supply path 18 is a time function of T in-Ch (t), and the ink temperature of the branch recovery flow path 213b and the liquid recovery path 19 is a time function of T out-Ch (t). show. When the through flowing back side flow path during the discharge operation comes to flow into the ink supply port flow Q in, the flow discharged to the discharge backside passage through the ink discharge port is defined as Q out, due to the drive The total discharge amount Q inje is expressed by the following equation.
Figure 0006957147
Further, assuming that the amount of heat generated by the heater associated with the ejection operation is S heater , the ink temperature T inje in the individual liquid chamber at the time of ejection satisfies the following equation.
Figure 0006957147
Figure 0006957147

上記の等式、比例式、不等式から、バッファタンク1003からのインク供給量を増加させることと、供給口17aから流入してくるインクの温度を低下させることで、過渡的なインク温度上昇を抑制できることがわかる。しかしインク供給量を増加させると圧力室23及びそれに連通する流路内での圧力損失が大きくなるため弊害がおこる。したがって、過渡的なインク温度を抑制する為には、供給口17aから流入するインクの温度を低下させることが効果的である。さらに第1循環ポンプ(高圧側)の流量だけを変えているため、装置全体にかかる電力消費量の増加を最小限に抑えることもできる。
以上説明したように、本例において温度制御のための熱が伝播し温められてしまう流入側のインク温度を、共通供給流路211の流量を増加させインク温度上昇を抑制することにより、駆動状態の変化に伴うインクの昇温を低減することもできる。
From the above equations, proportional equations, and inequalities, the transient increase in ink temperature is suppressed by increasing the amount of ink supplied from the buffer tank 1003 and lowering the temperature of the ink flowing in from the supply port 17a. I know I can do it. However, if the amount of ink supplied is increased, the pressure loss in the pressure chamber 23 and the flow path communicating with the pressure chamber 23 increases, which causes an adverse effect. Therefore, in order to suppress the transient ink temperature, it is effective to lower the temperature of the ink flowing in from the supply port 17a. Furthermore, since only the flow rate of the first circulation pump (high pressure side) is changed, it is possible to minimize the increase in power consumption of the entire device.
As described above, in this example, the ink temperature on the inflow side where heat for temperature control is propagated and warmed is driven by increasing the flow rate of the common supply flow path 211 to suppress the increase in ink temperature. It is also possible to reduce the temperature rise of the ink due to the change in the ink.

[実施形態5]
以下に図15を用いて実施形態5について説明する。図15に示すように、本実施形態においては、共通供給流路211と共通回収流路212を流れるインクの流動方向が逆方向になっている。本実施形態の各圧力室23にかかる負圧に関して共通流路の延在方向における分布をとったのが図16(a)である。実線が共通供給流路211内の圧力分布、1点鎖線が共通回収流路212内の圧力分布、点線が圧力室23内の圧力分布をそれぞれ表している。共通供給流路211の流れ方向は図中の左側から右側に向かう方向であり、共通回収流路212の流れ方向は図中の右側から左側に向かう方向である。図からも明らかなように各圧力室内の圧力値がほぼ均一な状態に保たれる。例えば吐出口13のサイズが大きい場合、圧力室23にかかる静圧値に対して吐出口13から吐出されるインク量が敏感に変化してしまう。しかし、本実施形態の構成をとることにより、液体吐出ヘッド内のどの圧力室からでも均一なインク量を吐出することが可能となり高画質な印刷を得られる。また図15に示しているように、負圧制御ユニット230を分割することが可能となるため、寸法を小さく、かつ配置箇所を別々にすることが可能となる。そうすることにより液体吐出ヘッド3内での負圧制御ユニット230の配置の自由度が格段にあがり、ユーザーにとって取り回しのしやすい形状にすることが可能となる。また本実施形態においても負圧制御ユニット230と連通するポンプを1つにまとめることにより装置全体のポンプ数を削減でき、装置サイズを小さくできる。
[Embodiment 5]
The fifth embodiment will be described below with reference to FIG. As shown in FIG. 15, in the present embodiment, the flow directions of the ink flowing through the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 are opposite to each other. FIG. 16A shows the distribution of the negative pressure applied to each pressure chamber 23 of the present embodiment in the extending direction of the common flow path. The solid line represents the pressure distribution in the common supply flow path 211, the alternate long and short dash line represents the pressure distribution in the common recovery flow path 212, and the dotted line represents the pressure distribution in the pressure chamber 23. The flow direction of the common supply flow path 211 is from the left side to the right side in the figure, and the flow direction of the common recovery flow path 212 is from the right side to the left side in the figure. As is clear from the figure, the pressure values in each pressure chamber are kept almost uniform. For example, when the size of the ejection port 13 is large, the amount of ink ejected from the ejection port 13 changes sensitively with respect to the static pressure value applied to the pressure chamber 23. However, by adopting the configuration of the present embodiment, it is possible to eject a uniform amount of ink from any pressure chamber in the liquid ejection head, and high-quality printing can be obtained. Further, as shown in FIG. 15, since the negative pressure control unit 230 can be divided, the dimensions can be reduced and the arrangement locations can be separated. By doing so, the degree of freedom in arranging the negative pressure control unit 230 in the liquid discharge head 3 is remarkably increased, and it is possible to make the shape easy for the user to handle. Further, also in the present embodiment, the number of pumps in the entire device can be reduced and the size of the device can be reduced by integrating the pumps communicating with the negative pressure control unit 230 into one.

一方、先の実施形態で述べているような共通供給流路211と共通回収流路212を流れるインクの流動方向が同方向になっているときの、各圧力室23にかかる負圧に関して共通流路の延在方向における分布をとったのが図16(b)である。共通流路の流れ方向が図中の左側から右側に向かう方向である場合を図示している。この場合は、各圧力室での圧力値が流動方向に沿って低下しているが、共通供給流路211と共通回収流路212の間の圧力差はほぼ同じに保たれている。例えば吐出口13からインク中の揮発性溶媒が揮発することにより圧力室23内のインク物性が変化してしまうインク組成の場合、供給口17aから圧力室23を介し回収口17bへインクを流動させることにより物性の変化を抑制することが求められる。その場合、共通供給流路211と共通回収流路212の流動方向を同じにすることにより液体吐出ヘッド内のどの圧力室でもインク物性の変化を抑制し、所望の吐出特性を得ることができ結果として信頼性が高い印刷が可能になる。また、1つの流路部材210内に複数の共通供給流路211と共通回収流路212を形成する場合、共通流路内の圧力損失をある程度低く抑えるためには共通流路内の流路断面積を大きくしなければならない。しかしそのようにする場合、流路部材の短辺方向の長さは長くなってしまう。液体吐出装置においては、一般的に被記録媒体と液体吐出ヘッド3との間隔を所定の値に保つため、機械的に被記録媒体を押さえつける機構が採用されている。しかし被記録媒体を押さえつけている位置から搬送方向に離れれば離れるほど、液体吐出ヘッド3と被記録媒体との間隔を一定に保つことは難しくなる。そのため液体吐出ヘッド3の短辺方向(被記録媒体の搬送方向の長さ)は可能な限り小さい方が好ましく、共通流路の流動方向が同方向の方が好ましい場合もある。従って、液体記録ヘッド3の仕様に応じて共通流路の流動方向は逆方向が適している際には逆方向に、同方向が好ましい場合は同方向にすることにより、高信頼性かつ高画質な印刷が可能となる。 On the other hand, when the flow directions of the ink flowing through the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 as described in the previous embodiment are the same, the common flow is applied to the negative pressure applied to each pressure chamber 23. FIG. 16B shows the distribution in the extending direction of the road. The case where the flow direction of the common flow path is from the left side to the right side in the figure is shown. In this case, the pressure value in each pressure chamber decreases along the flow direction, but the pressure difference between the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 is kept substantially the same. For example, in the case of an ink composition in which the physical properties of the ink in the pressure chamber 23 change due to the volatility of the volatile solvent in the ink from the ejection port 13, the ink is flowed from the supply port 17a to the collection port 17b via the pressure chamber 23. Therefore, it is required to suppress changes in physical properties. In that case, by making the flow directions of the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 the same, it is possible to suppress the change in the physical characteristics of the ink in any pressure chamber in the liquid discharge head and obtain the desired discharge characteristics. It enables highly reliable printing. Further, when a plurality of common supply flow paths 211 and common recovery flow paths 212 are formed in one flow path member 210, the flow path breaks in the common flow paths are cut in order to suppress the pressure loss in the common flow paths to some extent. The area must be increased. However, in such a case, the length of the flow path member in the short side direction becomes long. In the liquid discharge device, in order to keep the distance between the recording medium and the liquid discharge head 3 at a predetermined value, a mechanism for mechanically pressing the recording medium is generally adopted. However, the farther away from the position where the recording medium is pressed in the transport direction, the more difficult it becomes to keep the distance between the liquid discharge head 3 and the recording medium constant. Therefore, the short side direction (length in the transport direction of the recording medium) of the liquid discharge head 3 is preferably as small as possible, and the flow direction of the common flow path may be preferably the same direction. Therefore, according to the specifications of the liquid recording head 3, the flow direction of the common flow path is set to the opposite direction when the opposite direction is suitable, and to the same direction when the same direction is preferable, so that high reliability and high image quality can be obtained. Printing is possible.

[実施形態6]
本実施形態における共通供給流路211と共通回収流路212には、局所的に流路抵抗が他の流路よりも大きい抵抗部217a、217bが形成されている。具体的には、抵抗部217bの抵抗は、共通供給流路211の上流部の抵抗よりも大きく、抵抗部217aの抵抗は、共通回収流路212の下流部の抵抗より大きい。抵抗部217aは、回収口8と、この回収口8に最も近い分岐供給流路213aとの間に形成される。また抵抗部217bは、流入口7と、この流入口7に最も近い分岐回収流路213bとの間に形成されている。
[Embodiment 6]
The common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 in the present embodiment are locally formed with resistance portions 217a and 217b having a flow path resistance larger than that of other flow paths. Specifically, the resistance of the resistance portion 217b is larger than the resistance of the upstream portion of the common supply flow path 211, and the resistance of the resistance portion 217a is larger than the resistance of the downstream portion of the common recovery flow path 212. The resistance portion 217a is formed between the recovery port 8 and the branch supply flow path 213a closest to the recovery port 8. Further, the resistance portion 217b is formed between the inflow port 7 and the branch recovery flow path 213b closest to the inflow port 7.

図17は本実施形態の液体吐出装置の流路系の全体構成、図18は液体吐出ヘッドの内部流路の等価回路図を示したものである。流入口7はバッファタンク1003に、回収口8は第2循環ポンプ1004にそれぞれ接続されている。この構成により、抵抗部217a、217bでの圧力損失分だけ共通供給流路211と共通回収流路212の間に差圧が発生する。それにより、各記録素子基板の駆動状態によらず圧力室23内を通過する流れと、圧力室23を介さず流入口7から回収口8へと流れる流れを形成することができる。本実施形態では液体吐出ユニット300の流入口7と回収口8を1つずつにまとめることにより、液体吐出ヘッドの液体吐出ヘッドとの液体連通のためのジョイント部の数を減らすことができる。また抵抗部を設けることで装置全体のポンプ数を大幅に削減でき、装置サイズのダウンサイジングを実現できる。本実施形態の構成においても、先の各実施形態と同様に、共通供給流路211と共通回収流路212との双方に関して、液体の入口と出口を有するので圧力損失の増大を抑制しつつ、液体吐出ヘッドに対する液体の循環供給を行うことが可能となる。 FIG. 17 shows the overall configuration of the flow path system of the liquid discharge device of the present embodiment, and FIG. 18 shows an equivalent circuit diagram of the internal flow path of the liquid discharge head. The inflow port 7 is connected to the buffer tank 1003, and the recovery port 8 is connected to the second circulation pump 1004. With this configuration, a differential pressure is generated between the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 by the amount of the pressure loss in the resistance portions 217a and 217b. As a result, it is possible to form a flow that passes through the pressure chamber 23 regardless of the driving state of each recording element substrate and a flow that flows from the inflow port 7 to the recovery port 8 without passing through the pressure chamber 23. In the present embodiment, the number of joints for liquid communication between the liquid discharge head and the liquid discharge head can be reduced by combining the inflow port 7 and the recovery port 8 of the liquid discharge unit 300 into one. Further, by providing the resistance portion, the number of pumps of the entire device can be significantly reduced, and the device size can be downsized. Also in the configuration of the present embodiment, as in each of the previous embodiments, both the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 have the liquid inlet and outlet, so that the increase in pressure loss is suppressed while suppressing the increase in pressure loss. It is possible to circulate and supply the liquid to the liquid discharge head.

先の実施形態と同様に、共通供給流路211と共通回収流路212とを流れる液体の単位時間あたりの総流量は、共通供給流路211と連通する全ての吐出口から単位時間あたりに吐出される液体の総量より多い。これにより、共通供給流路211と連通する全ての吐出口が駆動しても共通供給流路211と共通回収流路212の流れ方向が変わることがない。 Similar to the previous embodiment, the total flow rate of the liquid flowing through the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 per unit time is discharged from all the discharge ports communicating with the common supply flow path 211 per unit time. More than the total amount of liquid produced. As a result, even if all the discharge ports communicating with the common supply flow path 211 are driven, the flow directions of the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 do not change.

本実施形態においては液体吐出ヘッド内で差圧を発生させているため、装置本体の構成を複雑にすることなく吐出口内を通過する循環流を発生させることができる。また本実施形態では流路抵抗を付加する手段は明記していないが、流路断面積を狭めたり、壁面粗さを粗くしたりするなど、流路抵抗を付加することが達成されるのであればその構成は限定されない。 In the present embodiment, since the differential pressure is generated in the liquid discharge head, it is possible to generate a circulating flow passing through the discharge port without complicating the configuration of the apparatus main body. Further, although the means for adding the flow path resistance is not specified in the present embodiment, it is possible to add the flow path resistance by narrowing the cross-sectional area of the flow path or roughening the wall surface roughness. The composition is not limited.

本実施形態における流路構成は、第1及び第2の流入口と流体接続している第1循環ポンプ(高圧側)と第1循環ポンプ(低圧側)、第1及び第2の回収口と接続している第2循環ポンプ(高圧側)と第2循環ポンプ(低圧側)を含む。先に述べた実施形態に比べ、本実施形態の構成をとることにより、共通供給流路211及び共通回収流路212における圧力または流量を高精度に制御することが可能となる。その結果、動作状態によらず一定した吐出特性を実現でき、より高精度な画像を出力することが可能となる。 The flow path configuration in the present embodiment includes a first circulation pump (high pressure side), a first circulation pump (low pressure side), and first and second collection ports that are fluidly connected to the first and second inflow ports. Includes a second circulation pump (high pressure side) and a second circulation pump (low pressure side) that are connected. By adopting the configuration of this embodiment as compared with the above-described embodiment, it is possible to control the pressure or the flow rate in the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 with high accuracy. As a result, constant ejection characteristics can be realized regardless of the operating state, and a more accurate image can be output.

[実施形態7]
本実施形態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。なお以降の説明においては、主として実施形態1〜6と異なる部分のみを説明し、実施形態1と同様の部分については説明を省略する。
(インクジェット記録装置の説明)
本実施形態によるインクジェット記録装置を図26に示す。本実施形態の記録装置1000はCMYKのインクごとに対応した単色用の液体吐出ヘッド3を4つ並列配置することで被記録媒体へフルカラー記録を行う点が実施形態1とは異なる。実施形態1において1色あたりに使用できる吐出口列数が2列だったのに対し、本実施形態において1色あたりに使用できる吐出口列数は20列である(図25(a))。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被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間的に吐出を行うことで信頼性が向上し、商業印刷などに好適である。実施形態1と同様に、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(インクタンク)1006(図2)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。
[Embodiment 7]
The configuration of the inkjet recording device 1000 and the liquid discharge head 3 according to the present embodiment will be described. In the following description, only the parts different from the first to sixth embodiments will be mainly described, and the same parts as those in the first embodiment will be omitted.
(Explanation of inkjet recording device)
The inkjet recording apparatus according to this embodiment is shown in FIG. The recording device 1000 of the present embodiment is different from the first embodiment in that full-color recording is performed on a recording medium by arranging four liquid ejection heads 3 for single colors corresponding to each ink of CMYK in parallel. In the first embodiment, the number of discharge port rows that can be used per color is two, whereas in the present embodiment, the number of discharge port rows that can be used per color is 20 (FIG. 25 (a)). Therefore, by appropriately allocating the recorded data to a plurality of discharge port rows and recording the data, very high-speed recording becomes possible. Further, even if there is a discharge port that does not discharge, reliability can be improved by interpolating the discharge from the discharge port of another row located at a position corresponding to the transport direction of the recording medium with respect to the discharge port. Improved and suitable for commercial printing and the like. Similar to the first embodiment, the supply system of the recording device 1000, the buffer tank 1003, and the main tank (ink tank) 1006 (FIG. 2) are fluidly connected to each liquid discharge head 3. Further, an electric control unit that transmits electric power and a discharge control signal to the liquid discharge head 3 is electrically connected to each liquid discharge head 3.

(液体吐出ヘッド構造の説明)
本実施形態に係る液体吐出ヘッド3の構造について説明する。図20(a)及び20(b)は本実施形態に係る液体吐出ヘッド3の斜視図である。液体吐出ヘッド3は液体吐出ヘッド3の長手方向に直線上に配列される16個の記録素子基板10を備えたインクジェット式のライン型記録ヘッドである。液体吐出ヘッド3は、実施形態1と同様に、液体接続部111、信号入力端子91、及び電力供給端子92を備えている。しかしながら本実施形態の液体吐出ヘッド3は、実施形態1に比べて吐出口列が多いため、液体吐出ヘッド3の両側に信号出力端子91及び電力供給端子92が配置されている。これは記録素子基板10に設けられる配線部で生じる電圧低下や信号伝送遅れの低減のためである。
(Explanation of liquid discharge head structure)
The structure of the liquid discharge head 3 according to the present embodiment will be described. 20 (a) and 20 (b) are perspective views of the liquid discharge head 3 according to the present embodiment. The liquid discharge head 3 is an inkjet type line-type recording head including 16 recording element substrates 10 arranged in a straight line in the longitudinal direction of the liquid discharge head 3. The liquid discharge head 3 includes a liquid connection portion 111, a signal input terminal 91, and a power supply terminal 92, as in the first embodiment. However, since the liquid discharge head 3 of the present embodiment has more discharge port rows than the first embodiment, the signal output terminals 91 and the power supply terminals 92 are arranged on both sides of the liquid discharge head 3. This is to reduce the voltage drop and signal transmission delay that occur in the wiring portion provided on the recording element substrate 10.

図21は液体吐出ヘッド3の分解斜視図であり、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。本実施形態における液体吐出ユニット支持部81は第2流路部材60の両端部に接続されており、この液体吐出ユニット300は記録装置1000のキャリッジと機械的に結合されて、液体吐出ヘッド3の位置決めを行う。負圧制御ユニット230を備える液体供給ユニット220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220内にはそれぞれフィルタ(不図示)が内蔵されている。2つの負圧制御ユニット230は、それぞれ異なる圧力を設定するものであり、負圧であるが相対的に高い圧力にする負圧制御ユニット230と、負圧であって相対的に低い圧力にする負圧制御ユニット230である。この図のように液体吐出ヘッド3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230を設置した場合、液体吐出ヘッド3の長手方向に延在する共通供給流路211と共通回収流路212における液体の流れが互いに対向する。このようにすると、共通供給流路211と共通回収流路212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ので、共通流路に沿って複数設けられる各記録素子基板10における温度差が付きにくくなる。その結果、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。 FIG. 21 is an exploded perspective 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. The liquid discharge unit support portion 81 in the present embodiment is connected to both ends of the second flow path member 60, and the liquid discharge unit 300 is mechanically coupled to the carriage of the recording device 1000 to form a liquid discharge head 3. Perform positioning. The liquid supply unit 220 including the negative pressure control unit 230 and the electrical wiring board 90 are coupled to the liquid discharge unit support portion 81. A filter (not shown) is built in each of the two liquid supply units 220. The two negative pressure control units 230 set different pressures, and the negative pressure control unit 230 has a negative pressure but a relatively high pressure, and the negative pressure control unit 230 has a negative pressure and a relatively low pressure. The negative pressure control unit 230. When the high-pressure side and low-pressure side negative pressure control units 230 are installed at both ends of the liquid discharge head 3 as shown in this figure, the common supply flow path 211 extending in the longitudinal direction of the liquid discharge head 3 and the common recovery The flows of liquid in the flow path 212 face each other. In this way, heat exchange is promoted between the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212, and the temperature difference between the two common flow paths is reduced. The temperature difference between the recording element substrates 10 is less likely to occur. As a result, there is an advantage that recording unevenness due to a temperature difference is less likely to occur.

次に液体吐出ユニット300の流路部材210の詳細について説明する。図21に示すように、流路部材210は、第1流路部材50、第2流路部材60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として機能する。流路部材210の第2流路部材60は、内部に共通供給流路211及び共通回収流路212が形成された流路部材であるとともに、液体吐出ヘッド3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60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。具体的にはステンレスやTiやアルミナなどを好ましく用いることができる。 Next, the details of the flow path member 210 of the liquid discharge unit 300 will be described. As shown in FIG. 21, the flow path member 210 is a stack of a first flow path member 50 and a second flow path member 60, and distributes the liquid supplied from the liquid supply unit 220 to each discharge module 200. do. Further, the flow path member 210 functions as a flow path member for returning the liquid recirculated from the discharge module 200 to the liquid supply unit 220. The second flow path member 60 of the flow path member 210 is a flow path member in which the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 are formed therein, and also has a function of mainly carrying the rigidity of the liquid discharge head 3. Have. Therefore, as the material of the second flow path member 60, a material having sufficient corrosion resistance against liquid and high mechanical strength is preferable. Specifically, stainless steel, Ti, alumina and the like can be preferably used.

図22(a)は第1流路部材50の、吐出モジュール200がマウントされる側の面を示し、図22(b)はその裏面である、第2流路部材60と当接される側の面を示した図である。実施形態1とは異なり、実施形態2における第1流路部材50は、各吐出モジュール200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、液体吐出ヘッドの長さに対応することが出来るので、例えばB2サイズ及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できる。図22(a)に示すように、第1流路部材50の連通口51は吐出モジュール200と流体的に連通し、図22(b)に示すように、第1流路部材50の個別連通口53は第2流路部材60の連通口61と流体的に連通する。図22(c)は第2流路部材60の、第1流路部材50と当接される側の面を示し、図22(d)は第2流路部材60の厚み方向中央部の断面を示し、図22(e)は第2流路部材60の、液体供給ユニット220と当接する側の面を示す図である。第2流路部材60の流路や連通口の機能は、実施形態1の1色分の機能と同様である。第2流路部材60の共通流路溝71は、その一方が図23に示す共通供給流路211であり、他方が共通回収流路212であり、夫々、液体吐出ヘッド3の長手方向に沿って、一端側から他端側に液体が供給される。本実施形態においては、実施形態1と異なり、共通供給流路211と共通回収流路212の液体の流れ方向は互いに反対方向である。 FIG. 22 (a) shows the surface of the first flow path member 50 on the side where the discharge module 200 is mounted, and FIG. 22 (b) shows the back surface of the first flow path member 50, which is in contact with the second flow path member 60. It is a figure which showed the surface of. Unlike the first embodiment, the first flow path member 50 in the second embodiment is an array of a plurality of members corresponding to each discharge module 200 adjacent to each other. By adopting the divided structure in this way, a plurality of modules can be arranged to correspond to the length of the liquid discharge head, so that a relatively long scale corresponding to, for example, B2 size or longer can be used. It can be particularly preferably applied to a liquid discharge head. As shown in FIG. 22 (a), the communication port 51 of the first flow path member 50 fluidly communicates with the discharge module 200, and as shown in FIG. 22 (b), the individual communication of the first flow path member 50. The port 53 fluidly communicates with the communication port 61 of the second flow path member 60. FIG. 22 (c) shows the surface of the second flow path member 60 on the side where it comes into contact with the first flow path member 50, and FIG. 22 (d) shows a cross section of the central portion of the second flow path member 60 in the thickness direction. 22 (e) is a view showing a surface of the second flow path member 60 on the side that comes into contact with the liquid supply unit 220. The functions of the flow path and the communication port of the second flow path member 60 are the same as the functions of one color of the first embodiment. One of the common flow path grooves 71 of the second flow path member 60 is the common supply flow path 211 shown in FIG. 23, and the other is the common recovery flow path 212, respectively, along the longitudinal direction of the liquid discharge head 3. The liquid is supplied from one end side to the other end side. In the present embodiment, unlike the first embodiment, the liquid flow directions of the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 are opposite to each other.

図23は、記録素子基板10と流路部材210との液体の接続関係を示した透視図である。図23に示したように、流路部材210内には、液体吐出ヘッド3の長手方向に延びる1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。第2流路部材60の連通口61は、各々の第1流路部材50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60の連通口72から共通供給流路211を介して第1流路部材50の連通口51へと連通する液体供給経路が形成されている。同様に、第2流路部材60の連通口72から共通回収流路212を介して第1流路部材50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. 23 is a perspective view showing the connection relationship of the liquid between the recording element substrate 10 and the flow path member 210. As shown in FIG. 23, 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 flow path member 210. The communication port 61 of the second flow path member 60 is connected in position with the individual communication port 53 of each first flow path member 50, and is a common supply flow path from the communication port 72 of the second flow path member 60. A liquid supply path is formed that communicates with the communication port 51 of the first flow path member 50 via 211. Similarly, a liquid supply path that communicates from the communication port 72 of the second flow path member 60 to the communication port 51 of the first flow path member 50 via the common recovery flow path 212 is also formed.

実施形態1と同様に、各吐出モジュール200及び記録素子基板10には、各吐出口13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13(圧力室23)を通過して、環流できるようになっている。また実施形態1と同様に、共通供給流路211は負圧制御ユニット230(高圧側)と、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を介してそれぞれ接続されている。従って、それらの差圧によって、共通供給流路211から記録素子基板10の吐出口13(圧力室23)を通過して共通回収流路212へ至る流れが発生する。 Similar to the first embodiment, each discharge module 200 and the recording element substrate 10 are formed with a flow path communicating with each discharge port 13, and a part or all of the supplied liquid pauses the discharge operation. It is possible to recirculate through the discharge port 13 (pressure chamber 23). Further, as in the first embodiment, the common supply flow path 211 is via the negative pressure control unit 230 (high pressure side), and the common recovery flow path 212 is via the negative pressure control unit 230 (low pressure side) and the liquid supply unit 220, respectively. It is connected. Therefore, due to these differential pressures, a flow is generated from the common supply flow path 211, passing through the discharge port 13 (pressure chamber 23) of the recording element substrate 10, and reaching the common recovery flow path 212.

(吐出モジュールの説明)
図24(a)に、1つの吐出モジュール200の斜視図を、図24(b)にその分解図を示す。実施形態1と異なり、記録素子基板10の複数の吐出口列方向に沿った両辺部(記録素子基板10の各長辺部)に複数の端子16がそれぞれ配置され、それらに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10に対して2枚配置される。これは、記録素子基板10に設けられる吐出口列数が例えば20列であり、実施形態1の8列よりも大幅に増加しているためである。即ち、端子16から、吐出口列に対応して設けられる記録素子15までの最大距離を短く抑制して、記録素子基板10内の配線部で生じる電圧低下や信号伝送遅れを低減することを目的としている。また支持部材30の液体連通口31は、記録素子基板10に設けられた全吐出口列に跨がって開口している。その他の点は、実施形態1と同様である。
(Explanation of discharge module)
FIG. 24 (a) shows a perspective view of one discharge module 200, and FIG. 24 (b) shows an exploded view thereof. Unlike the first embodiment, a plurality of terminals 16 are arranged on both side portions (each long side portion of the recording element substrate 10) along a plurality of discharge port row directions of the recording element substrate 10, and are electrically connected to them. Two wiring boards 40 are also arranged with respect to one recording element board 10. This is because the number of discharge port rows provided on the recording element substrate 10 is, for example, 20 rows, which is significantly larger than the 8 rows of the first embodiment. That is, the purpose is to shorten the maximum distance from the terminal 16 to the recording element 15 provided corresponding to the discharge port row, and to reduce the voltage drop and signal transmission delay that occur in the wiring portion in the recording element substrate 10. It is said. Further, the liquid communication port 31 of the support member 30 is open across all the discharge port rows provided on the recording element substrate 10. Other points are the same as those in the first embodiment.

(記録素子基板の構造の説明)
図25(a)は記録素子基板10の吐出口13が配される側の面の模式図、図25(c)は図25(a)の面の裏面を示す模式図である。図25(b)は、図25(c)において記録素子基板10の裏面側に設けられているカバープレート20を除去した状態の記録素子基板10の面を示す模式図である。図25(b)に示すように、記録素子基板10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。吐出口列数は実施形態1よりも大幅に増加しているものの、実施形態1との本質的な差異は、前述のように端子16が記録素子基板の吐出口列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、カバープレート20に、支持部材30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、基本的な構成は実施形態1と同様である。
(Explanation of the structure of the recording element substrate)
25 (a) is a schematic view of the surface of the recording element substrate 10 on the side where the discharge port 13 is arranged, and FIG. 25 (c) is a schematic view showing the back surface of the surface of FIG. 25 (a). FIG. 25 (b) is a schematic view showing the surface of the recording element substrate 10 in the state where the cover plate 20 provided on the back surface side of the recording element substrate 10 is removed in FIG. 25 (c). As shown in FIG. 25B, liquid supply paths 18 and liquid recovery paths 19 are alternately provided on the back surface of the recording element substrate 10 along the discharge port row direction. Although the number of discharge port rows is significantly increased as compared with the first embodiment, the essential difference from the first embodiment is that the terminals 16 are located on both sides of the recording element substrate along the discharge port row direction as described above. It is arranged. A set of a liquid supply path 18 and a liquid recovery path 19 are provided for each discharge port row, and the cover plate 20 is provided with an opening 21 that communicates with the liquid communication port 31 of the support member 30. , The basic configuration is the same as that of the first embodiment.

[実施形態8]
本実施形態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。実施形態8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。実施形態8は上述した実施形態と異なる部分を説明し、同様の部分については説明を省略する。
(インクジェット記録装置の説明)
図27に本実施形態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。上述した実施形態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、本実施形態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。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。
[Embodiment 8]
The configuration of the inkjet recording device 1000 and the liquid discharge head 3 according to the present embodiment will be described. The liquid discharge head of the eighth embodiment is a page-wide type that records on a B2 size recording medium in one scan. The eighth embodiment describes the parts different from the above-described embodiment, and the description of the same parts will be omitted.
(Explanation of inkjet recording device)
FIG. 27 shows a schematic view of the inkjet recording apparatus of this embodiment. The recording device 1000 does not directly record on the recording medium from the liquid discharge head 3, but once discharges the liquid to the intermediate transfer body (intermediate transfer drum 1007) to form an image, and then transfers the image to the recording medium 2. It is a configuration to be transferred. In the recording device 1000, four liquid ejection heads 3 for single colors corresponding to each of the four types of CMYK inks are arranged in an arc shape along the intermediate transfer drum 1007. As a result, full-color recording is performed on the intermediate transfer body, and the recorded image is appropriately dried on the intermediate transfer body and then transferred to the recording medium 2 conveyed by the paper transfer roller 1009 by the transfer unit 1008. Transferred. While the paper transport system of the above-described embodiment is mainly horizontal transport intended for cut paper, this embodiment can also handle continuous paper supplied from a main body roll (not shown). In such a drum transport system, it is easy to transport the paper while applying a constant tension, so that there is little transport jam even during high-speed recording. Therefore, the reliability of the apparatus is improved, and it is suitable for commercial printing and the like. The supply system of the recording device 1000, the buffer tank 1003, and the main tank 1006 are fluidly connected to each liquid discharge head 3. Further, an electric control unit that transmits electric power and a discharge control signal to the liquid discharge head 3 is electrically connected to each liquid discharge head 3.

[実施形態9]
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9に示した循環経路も適用可能であるが、図28に示す循環経路が好適である。上述した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の各々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の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。
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。しかし本実施形態のように、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。
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kPa〜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の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。
[Embodiment 9]
As the liquid circulation path between the tank of the recording device 1000 and the liquid discharge head 3, the circulation path shown in FIG. 2 or FIG. 9 can be applied, but the circulation path shown in FIG. 28 is preferable. The main difference from the above-mentioned circulation path is that a bypass valve 1010 communicating with each flow path of the first circulation pump 1001, 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.
The first function can prevent excessive or underpressure from being applied to the flow path on the downstream side of the first circulation pumps 1001 and 1002 or the upstream side of the second circulation pump 1004. For example, when the functions of the first circulation pumps 1001 and 1002 are disturbed, an excessive flow rate or pressure may be applied to the liquid discharge head 3. As a result, there is a risk that the liquid may leak from the discharge port of the liquid discharge head 3 or that each joint in the liquid discharge head 3 may break. However, when bypass valves are added to the first circulation pumps 1001 and 1002 as in the present embodiment, even if excessive pressure is generated, the bypass valve 1010 opens to allow the liquid path to the upstream side of each circulation pump. Is released, so that the above troubles can be suppressed.
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 kPa to several tens 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)
本発明の実施形態9に係る液体吐出ヘッド3の構造についてさらに説明する。図29(a)は本実施形態に係る液体吐出ヘッド3の斜視図、図29(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、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。
図29(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上述した実施形態と同様である。主な相違点は、複数に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。本実施形態のように、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。
図30(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30(b)は液体の流れを示す概略図、図30(c)は図30(a)のG−G線部における断面を示す斜視図である。理解を容易にするために、一部の構成は簡略化している。
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、上述した実施形態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。
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27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を異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までの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。
(Explanation of liquid discharge head structure)
The structure of the liquid discharge head 3 according to the ninth embodiment of the present invention will be further described. FIG. 29 (a) is a perspective view of the liquid discharge head 3 according to the present embodiment, and FIG. 29 (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. The liquid discharge head 3 includes a signal input terminal 91 and a power supply terminal 92, and is also provided with a shield plate 132 that protects the longitudinal side surface of the head.
FIG. 29B 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 those in the above-described embodiment. The main differences are the positions of the electrical wiring board 90, the negative pressure control unit 230, and the shape of the first flow path member, which are divided into a plurality of arrangements. In the case of the liquid discharge head 3 having a length corresponding to, for example, a B2 size recording medium as in the present embodiment, since the power consumption of the liquid discharge head 3 is large, eight electric wiring boards 90 are provided. Four of each of the electric wiring boards 90 are attached to both side surfaces of the long electric wiring board support portion 82 attached to the liquid discharge unit support portion 81.
30 (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. 30 (b) is a schematic view showing the flow of the liquid, FIG. 30 (c). ) Is a perspective view showing a cross section of the GG line portion of FIG. 30 (a). Some configurations have been simplified for ease of understanding.
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 of the above-described embodiment. This configuration has the advantage that the number of flow path connection portions in the liquid supply unit 220 is reduced, the reliability against leakage of the recorded liquid is improved, and the number of parts and the number of assembly steps can be reduced.
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. 27 is different for each liquid discharge head. It can be suitably adapted to various recording devices. This is because the water arithmetic progression can be reduced, so that even if the plurality of liquid discharge heads 3 are used at different inclination angles, the negative pressure difference applied to the discharge ports of the respective recording element substrates can be reduced. Further, as the distance between the negative pressure control unit 230 and the recording element substrate 10 becomes smaller, the flow resistance between them becomes smaller, so that the pressure loss difference due to the change in the flow rate of the liquid becomes smaller, and more stable negative pressure control can be performed. But it is preferable.

図30(b)は、液体吐出ヘッド3の内部の記録液体の流れを示す模式図である。図28に示した循環経路と比べ、回路的には同じではあるが、図30(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28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。
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。
図30(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)のユニットである。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。
図30(c)は図30(a)のG−G線部における断面を示す斜視図である。本実施形態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上述した実施形態で説明した支持部材30(図8)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。
上述した実施形態とは異なり、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流路部材の間で確実に流体連通が行わるようになっている。従って、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。
FIG. 30B 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. 28, FIG. 30B shows the actual flow of liquid in each component of the liquid discharge head 3. A set of a common supply flow path 211 and a common recovery flow path 212 extending in the longitudinal direction of the liquid discharge head 3 are provided in the long second flow path member 60. The common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 are configured so that liquid flows in directions facing each other, and a filter 221 is provided on the upstream side of each flow path to allow foreign matter to enter from the connection portion 111 or the like. To trap. As described above, the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 are preferable in that the temperature gradient in the longitudinal direction in the liquid discharge head 3 is reduced by flowing the liquid in the directions facing each other. In FIG. 28, the flows of the common supply flow path 211 and the common recovery flow path 212 are shown in the same direction for the sake of simplification of the description.
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)).
The negative pressure control unit 230 shown by H and L in FIG. 30B is a unit on the high pressure side (H) and a unit on the 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), thereby being common with the common supply flow path 211. A differential pressure is generated between the flow paths 212. Due to the differential pressure, the liquid passes from the common supply flow path 211 through the individual supply flow path 213a, the discharge port 13 (pressure chamber 23) in the recording element substrate 10, and the individual recovery flow path 213b in this order, and the common recovery flow path 212. Flow to.
FIG. 30 (c) is a perspective view showing a cross section taken along line GG of FIG. 30 (a). In the present embodiment, each discharge module 200 is composed of a first flow path member 50, a recording element substrate 10, and a flexible wiring board 40. In the present embodiment, there is no support member 30 (FIG. 8) described in the above-described embodiment, and the recording element substrate 10 provided with the lid member 20 is directly joined to the first flow path member 50. The common supply flow path 211 provided in the second flow path member is an individual supply flow path from the communication port 61 formed on the upper surface thereof via the individual communication port 53 formed on the lower surface of the first flow path member 50. It is supplied to 213a. After that, the liquid is recovered to the common recovery flow path 212 via the individual recovery flow path 213b, the individual communication port 53, and the communication port 61 via the pressure chamber 23 in this order.
Unlike the above-described embodiment, 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 communication port 61 formed on the upper surface of the second flow path member 50. The opening is large enough for. 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 ensured between the first flow path member and the second flow path member. It has become. Therefore, the yield at the time of head manufacturing is improved and the cost can be reduced.

以上説明してきたように本明細書においては、圧力差発生源として2つの圧力調整機構や流路抵抗体を本明細書に挙げたが、本発明の思想に沿うものであれば別形態の構成でも良い。また流路抵抗が他の箇所より高くなっている構成は定常的な手段として開示しているが、課題を改善したいタイミングで流路抵抗を高く変える構成であっても有効である。
また本発明は各種吐出手段(例えば、圧電素子、発熱素子、静電方式)を用いた液体吐出ヘッドに適用可能であるが、液体吐出ヘッド内の流路部(圧力室23およびそれに連通する流路24)の抵抗が大きい液体吐出ヘッドについて特に好適に適用できる。例えば、圧力室に連通する流路24の高さhが8μm以下の液体吐出ヘッドに好適に適用できる。また、複数の記録素子基板10が配列されるフルライン型の液体吐出ヘッドで、吐出口の配列密度が600dpi以上の高密度の吐出口を備える液体吐出ヘッドにも好適に適用できる。
As described above, in the present specification, two pressure adjusting mechanisms and flow path resistors are mentioned as pressure difference generation sources in the present specification, but if it conforms to the idea of the present invention, a configuration of another form is provided. But it's okay. Further, although the configuration in which the flow path resistance is higher than that in other places is disclosed as a stationary means, it is also effective in the configuration in which the flow path resistance is changed to be high at the timing when the problem is desired to be improved.
Further, the present invention can be applied to a liquid discharge head using various discharge means (for example, a piezoelectric element, a heat generating element, an electrostatic method), but a flow path portion (pressure chamber 23 and a flow communicating with the pressure chamber 23) in the liquid discharge head. It can be particularly preferably applied to a liquid discharge head having a large resistance in the road 24). For example, it can be suitably applied to a liquid discharge head having a height h of a flow path 24 communicating with a pressure chamber of 8 μm or less. Further, it is a full-line type liquid discharge head in which a plurality of recording element substrates 10 are arranged, and can be suitably applied to a liquid discharge head having a high-density discharge port having a discharge port arrangement density of 600 dpi or more.

本発明は上記した実施形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義する。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is defined by the appended claims.

7a,7b 流入口
8a,8b 回収口
13 吐出口
15 記録素子
17a 個別供給流路
17b 個別回収流路
18 液体供給路
19 液体回収路
23 圧力室
211 共通供給流路
212 共通回収流路
213a 個別供給流路
213b 個別回収流路
3 液体吐出ヘッド
7a, 7b Inflow port 8a, 8b Recovery port 13 Discharge port 15 Recording element 17a Individual supply flow path 17b Individual recovery flow path 18 Liquid supply path 19 Liquid recovery path 23 Pressure chamber 211 Common supply flow path 212 Common recovery flow path 213a Individual supply Flow path 213b Individual recovery flow path 3 Liquid discharge head

Claims (20)

液体を吐出する複数の吐出口と、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生する複数の記録素子と、を備える複数の記録素子基板と、
前記複数の記録素子基板が直線状に配列され当該複数の記録素子基板を支持する流路部材と、を備えるライン型の液体吐出ヘッドであって、
前記流路部材は、アルミナまたは樹脂材料で形成されており、かつ、前記複数の記録素子へ液体を供給するための複数の供給流路と、前記複数の供給流路に連通し、前記複数の供給流路に液体を供給するための共通供給流路と、前記複数の供給流路から前記複数の記録素子に供給された液体を回収するための複数の回収流路と、前記複数の回収流路に連通し、前記複数の回収流路から液体を回収するための共通回収流路と、を備えており、
前記液体吐出ヘッドは、外部から前記共通供給流路に液体を供給するための第1の流入口と、前記共通供給流路から前記液体吐出ヘッドの外部へ液体を回収するための第1の回収口と、を備え、前記第1の流入口と前記第1の回収口とは、前記記録素子が配される流路部を介することなく前記共通供給流路によって連通しており、
前記液体吐出ヘッドは、外部から前記共通回収流路に液体を供給するための第2の流入口と、前記共通回収流路から前記液体吐出ヘッドの外部へ液体を回収するための第2の回収口と、を備え、前記第2の流入口と前記第2の回収口とは、前記記録素子が配される流路部を介することなく前記共通回収流路によって連通していることを特徴とする、ライン型の液体吐出ヘッド。
A plurality of recording element substrates including a plurality of discharge ports for discharging a liquid and a plurality of recording elements for generating energy used for discharging the liquid.
A line-type liquid discharge head including a flow path member in which the plurality of recording element substrates are linearly arranged to support the plurality of recording element substrates.
The flow path member is made of an alumina or a resin material, and communicates with a plurality of supply flow paths for supplying a liquid to the plurality of recording elements and the plurality of supply flow paths, and the plurality of flow paths. A common supply flow path for supplying liquid to the supply flow path, a plurality of recovery flow paths for recovering the liquid supplied to the plurality of recording elements from the plurality of supply flow paths, and the plurality of recovery flows. It is provided with a common recovery channel for communicating with the road and recovering the liquid from the plurality of recovery channels.
The liquid discharge head has a first inflow port for supplying a liquid from the outside to the common supply flow path and a first recovery for recovering the liquid from the common supply flow path to the outside of the liquid discharge head. The first inflow port and the first recovery port are communicated with each other by the common supply flow path without passing through the flow path portion in which the recording element is arranged.
The liquid discharge head has a second inflow port for supplying a liquid from the outside to the common recovery flow path and a second recovery for recovering the liquid from the common recovery flow path to the outside of the liquid discharge head. It is characterized in that the second inflow port and the second recovery port are communicated with each other by the common recovery flow path without passing through the flow path portion in which the recording element is arranged. Line-type liquid discharge head.
前記共通供給流路内の液体は、前記供給流路、前記記録素子が配される流路部、前記回収流路をこの順に介して前記共通回収流路に供給される、請求項1に記載のライン型の液体吐出ヘッド。 The liquid according to claim 1, wherein the liquid in the common supply flow path is supplied to the common recovery flow path through the supply flow path, the flow path portion in which the recording element is arranged, and the recovery flow path in this order. Line type liquid discharge head. 前記記録素子が配される流路部は、前記吐出口に対向し、内部に前記記録素子を収容する圧力室を含む、請求項1または2に記載のライン型の液体吐出ヘッド。 The line-type liquid discharge head according to claim 1 or 2, wherein the flow path portion in which the recording element is arranged faces the discharge port and includes a pressure chamber for accommodating the recording element inside. 前記複数の供給流路は前記共通供給流路の延在方向と交差する方向に延在し、前記複数の回収流路は前記共通回収流路の延在方向と交差する方向に延在する、請求項1から3のいずれか1項に記載のライン型の液体吐出ヘッド。 The plurality of supply channels extend in a direction intersecting the extending direction of the common supply channel, and the plurality of recovery channels extend in a direction intersecting the extending direction of the common recovery channel. The line-type liquid discharge head according to any one of claims 1 to 3. 前記共通供給流路と前記共通回収流路は互いに沿って延在している、請求項1または2に記載のライン型の液体吐出ヘッド。 The line-type liquid discharge head according to claim 1 or 2, wherein the common supply flow path and the common recovery flow path extend along each other. 前記共通供給流路を流れる液体と前記共通回収流路を流れる液体の流動方向は同じである、請求項1から5のいずれか1項に記載のライン型の液体吐出ヘッド。 The line-type liquid discharge head according to any one of claims 1 to 5, wherein the flow direction of the liquid flowing through the common supply flow path and the liquid flowing through the common recovery flow path is the same. 前記共通供給流路を流れる液体と前記共通回収流路を流れる液体の流動方向は異なる、請求項1から5のいずれか1項に記載のライン型の液体吐出ヘッド。 The line-type liquid discharge head according to any one of claims 1 to 5, wherein the flow direction of the liquid flowing through the common supply flow path and the liquid flowing through the common recovery flow path are different. 前記共通供給流路の前記流入口の近傍における液体の静圧値は、前記共通回収流路の前記流入口の近傍における静圧値より大きく、
前記共通供給流路の前記回収口の近傍における静圧値は、前記共通回収流路の前記回収口の近傍における静圧値より大きい、
請求項1から7のいずれか1項に記載のライン型の液体吐出ヘッド。
The static pressure value of the liquid in the vicinity of the inflow port of the common supply flow path is larger than the static pressure value in the vicinity of the inflow port of the common recovery flow path.
The static pressure value in the vicinity of the recovery port of the common supply flow path is larger than the static pressure value in the vicinity of the recovery port of the common recovery flow path.
The line-type liquid discharge head according to any one of claims 1 to 7.
前記共通供給流路及び前記共通回収流路に供給される液体の流量は、前記吐出口の全てから吐出される流量よりも多い、請求項1から8のいずれか1項に記載のライン型の液体吐出ヘッド。 The flow rate of the common supply passage and the liquid supplied to said common collecting channel, the have multi than the flow rate discharged from all the discharge ports, line type according to any one of claims 1 8 liquid discharge head. 前記共通供給流路を単位時間あたりに流れる流量は、前記共通回収流路を単位時間あたりに流れる流量より多い、請求項9に記載のライン型の液体吐出ヘッド。 The line-type liquid discharge head according to claim 9, wherein the flow rate flowing through the common supply flow path per unit time is larger than the flow rate flowing through the common recovery flow path per unit time. 前記共通回収流路を単位時間あたりに流れる流量は、前記共通供給流路を単位時間あたりに流れる流量より多い、請求項9に記載のライン型の液体吐出ヘッド。 The line-type liquid discharge head according to claim 9, wherein the flow rate flowing through the common recovery flow path per unit time is larger than the flow rate flowing through the common supply flow path per unit time. 前記流路部材の熱拡散率が、前記記録素子基板の熱拡散率よりも小さい、請求項1から11のいずれか1項に記載のライン型の液体吐出ヘッド。 The line-type liquid discharge head according to any one of claims 1 to 11, wherein the thermal diffusivity of the flow path member is smaller than the thermal diffusivity of the recording element substrate. 前記記録素子を内部に備える圧力室に隣接する流路の高さが8μm以下である、請求項1から12のいずれか1項に記載のライン型の液体吐出ヘッド。 The line-type liquid discharge head according to any one of claims 1 to 12 , wherein the height of the flow path adjacent to the pressure chamber including the recording element is 8 μm or less. 前記記録素子を内部に備える圧力室内の液体は当該圧力室の外部との間で循環される、請求項1から13のいずれか1項に記載のライン型の液体吐出ヘッド。 The line-type liquid discharge head according to any one of claims 1 to 13 , wherein the liquid in the pressure chamber including the recording element is circulated with the outside of the pressure chamber. 前記第1の流入口と連通する第1の負圧制御ユニットと、前記第2の流入口と連通する第2の負圧制御ユニットと、を備える、請求項1から14のいずれか1項に記載のライン型の液体吐出ヘッド。 13. The line type liquid discharge head described. 請求項1から15のいずれか1項に記載のライン型の液体吐出ヘッドと、
前記第1及び前記第2の流入口と連通する、液体を送液する第1の送液ポンプと、
前記第1の回収口と連通する、液体を回収する第1の回収ポンプと、
前記第の回収口と連通する、液体を回収する第2の回収ポンプと、
を備える、液体吐出装置。
The line-type liquid discharge head according to any one of claims 1 to 15.
A first liquid feed pump that communicates with the first and second inlets and feeds a liquid.
A first recovery pump that collects liquid and communicates with the first recovery port.
A second recovery pump that collects the liquid and communicates with the second recovery port.
The provided liquid discharge device.
請求項1から15のいずれか1項に記載のライン型の液体吐出ヘッドと、
前記第1の流入口と連通する、液体を送液する第1の送液ポンプと、
前記第2の流入口と連通する、液体を送液する第2の送液ポンプと、
前記第1の回収口と連通する、液体を回収する第1の回収ポンプと、
前記第2の回収口と連通する、液体を回収する第2の回収ポンプと、
を備える、液体吐出装置。
The line-type liquid discharge head according to any one of claims 1 to 15.
A first liquid feeding pump that communicates with the first inflow port and feeds a liquid,
A second liquid feeding pump that communicates with the second inflow port and feeds a liquid, and a second liquid feeding pump.
A first recovery pump that collects liquid and communicates with the first recovery port.
A second recovery pump that collects the liquid and communicates with the second recovery port.
The provided liquid discharge device.
請求項1から15のいずれか1項に記載のライン型の液体吐出ヘッドと、
前記第1の流入口と連通する、液体を送液する第1の送液ポンプと、
前記第2の流入口と連通する、液体を送液する第2の送液ポンプと、
前記第1及び前記第2の回収口と連通する、液体を回収する第1の回収ポンプと、
を備える、液体吐出装置。
The line-type liquid discharge head according to any one of claims 1 to 15.
A first liquid feeding pump that communicates with the first inflow port and feeds a liquid,
A second liquid feeding pump that communicates with the second inflow port and feeds a liquid, and a second liquid feeding pump.
A first recovery pump that collects liquid and communicates with the first and second recovery ports.
The provided liquid discharge device.
請求項1から15のいずれか1項に記載のライン型の液体吐出ヘッドと、
前記第1及び前記第2の流入口と連通する、液体を送液する第1の送液ポンプと、
前記第1及び前記第2の回収口と連通する、液体を回収する第1の回収ポンプと、
を備える、液体吐出装置。
The line-type liquid discharge head according to any one of claims 1 to 15.
A first liquid feed pump that communicates with the first and second inlets and feeds a liquid.
A first recovery pump that collects liquid and communicates with the first and second recovery ports.
The provided liquid discharge device.
請求項15に記載のライン型の液体吐出ヘッドと、前記第1の負圧制御ユニット及び前記第2の負圧制御ユニットと連通するインクタンクと、を備える、液体吐出装置。 Billing includes a line-type liquid discharging head according to claim 15, said first negative pressure control unit and the second negative pressure control unit and an ink tank connected, the liquid material discharge device.
JP2016239370A 2016-01-08 2016-12-09 Liquid discharge head and liquid discharge device Active JP6957147B2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/389,301 US9925792B2 (en) 2016-01-08 2016-12-22 Liquid discharge head, liquid discharge apparatus, and liquid discharge method
EP17000019.4A EP3189970B1 (en) 2016-01-08 2017-01-06 Liquid discharge head, liquid discharge apparatus, and liquid discharge method
KR1020170002142A KR20170083499A (en) 2016-01-08 2017-01-06 Liquid discharge head, liquid discharge apparatus, and liquid discharge method
CN201710013956.9A CN107053849B (en) 2016-01-08 2017-01-09 Liquid discharging head, liquid discharge apparatus and liquid discharge method
US15/888,974 US10201980B2 (en) 2016-01-08 2018-02-05 Liquid discharge head, liquid discharge apparatus, and liquid discharge method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016002950 2016-01-08
JP2016002950 2016-01-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017124612A JP2017124612A (en) 2017-07-20
JP6957147B2 true JP6957147B2 (en) 2021-11-02

Family

ID=59364696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016239370A Active JP6957147B2 (en) 2016-01-08 2016-12-09 Liquid discharge head and liquid discharge device

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6957147B2 (en)
KR (1) KR20170083499A (en)
CN (1) CN107053849B (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10214023B1 (en) * 2017-08-30 2019-02-26 Xerox Corporation Fluid design for recirculation within high packing density inkjet print heads
JP7289423B2 (en) * 2017-09-29 2023-06-12 キヤノン株式会社 Liquid ejection device and liquid ejection head
JP7037744B2 (en) * 2017-12-11 2022-03-17 株式会社リコー Maintenance method for the device that discharges liquid and the device that discharges liquid
JP7463089B2 (en) * 2019-12-16 2024-04-08 キヤノン株式会社 Liquid ejection head
JP7638638B2 (en) * 2020-07-31 2025-03-04 キヤノン株式会社 Liquid ejection device
JP7604194B2 (en) 2020-11-26 2024-12-23 キヤノン株式会社 Recording device
JP7822769B2 (en) * 2021-12-17 2026-03-03 キヤノン株式会社 Liquid ejection head and liquid ejection device
JP7773280B2 (en) * 2021-12-17 2025-11-19 キヤノン株式会社 Liquid ejection device and liquid ejection head
US20240173993A1 (en) * 2022-11-25 2024-05-30 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording method and ink jet recording apparatus
CN117774514A (en) * 2024-01-04 2024-03-29 杭州宏华数码科技股份有限公司 Printheads and printing equipment
CN118876424B (en) * 2024-08-30 2025-10-31 芯体素(杭州)科技发展有限公司 Array type multi-nozzle tail liquid back suction device

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3239417B2 (en) * 1992-02-14 2001-12-17 セイコーエプソン株式会社 Ink jet print head and method of manufacturing the same
JP3114776B2 (en) * 1992-06-23 2000-12-04 セイコーエプソン株式会社 Printer using inkjet line recording head
JP4806617B2 (en) * 2006-09-29 2011-11-02 富士フイルム株式会社 Inkjet recording device
JP4851310B2 (en) * 2006-12-06 2012-01-11 富士フイルム株式会社 Droplet ejection mechanism and image forming apparatus
KR101402084B1 (en) * 2007-01-16 2014-06-09 삼성전자주식회사 Ink supply unit and printhead assembly and image forming apparatus
JP4941136B2 (en) * 2007-07-06 2012-05-30 セイコーエプソン株式会社 Fluid ejection device
US8534807B2 (en) * 2008-05-23 2013-09-17 Fujifilm Corporation Fluid droplet ejection systems having recirculation passages
JP5253258B2 (en) * 2009-03-25 2013-07-31 富士フイルム株式会社 Liquid ejection device
JP2012011671A (en) * 2010-06-30 2012-01-19 Olympus Corp Ink head, and inkjet printer having the same mounted thereon
JP5620726B2 (en) * 2010-06-30 2014-11-05 富士フイルム株式会社 Liquid discharge head and ink jet recording apparatus
WO2012058016A1 (en) * 2010-10-26 2012-05-03 Eastman Kodak Company Liquid dispenser including sloped outlet opening wall
US8657420B2 (en) * 2010-12-28 2014-02-25 Fujifilm Corporation Fluid recirculation in droplet ejection devices
JP2012250503A (en) * 2011-06-06 2012-12-20 Fujifilm Corp Liquid droplet ejection head
JP5703246B2 (en) * 2012-02-29 2015-04-15 富士フイルム株式会社 Liquid discharge device and liquid supply device
JP5845122B2 (en) * 2012-03-21 2016-01-20 エスアイアイ・プリンテック株式会社 Head chip, liquid jet head, and liquid jet recording apparatus
JP6463034B2 (en) * 2013-09-24 2019-01-30 キヤノン株式会社 Liquid discharge head
US20170072692A1 (en) * 2014-03-25 2017-03-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Print fluid passageway thin film passivation layer
JP6463107B2 (en) * 2014-12-05 2019-01-30 キヤノン株式会社 Liquid discharge head and liquid discharge apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170083499A (en) 2017-07-18
CN107053849A (en) 2017-08-18
JP2017124612A (en) 2017-07-20
CN107053849B (en) 2019-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6957147B2 (en) Liquid discharge head and liquid discharge device
US11186088B2 (en) Liquid ejection head and liquid ejection apparatus
JP7764414B2 (en) Liquid discharge method
JP6964975B2 (en) Liquid discharge head and liquid discharge device
US10040288B2 (en) Liquid ejection module and liquid ejection head
US10214014B2 (en) Liquid ejection head and liquid ejection apparatus
US9914308B2 (en) Liquid ejection apparatus and liquid ejection head
RU2664201C2 (en) Liquid ejection substrate, liquid ejection head and liquid ejection device
US10201980B2 (en) Liquid discharge head, liquid discharge apparatus, and liquid discharge method
JP2017124616A (en) Liquid ejection device and liquid ejection head
JP6987548B2 (en) Liquid discharge head and liquid discharge device
JP6987497B2 (en) Liquid discharge module and liquid discharge head
US9815287B2 (en) Liquid discharge head and liquid discharge apparatus
JP2017124607A (en) Liquid discharge head
JP2017124601A (en) Liquid discharge head and liquid discharge apparatus
JP2020128043A (en) Liquid ejection head and liquid ejection device
US10093107B2 (en) Liquid discharge head and liquid discharge apparatus
JP6860333B2 (en) Liquid discharge head and recording device
JP2022007622A (en) Liquid discharge head and liquid discharge device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191113

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210105

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210305

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210525

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210720

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210907

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211006

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6957147

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151