JP2003205613A

JP2003205613A - 液体吐出ヘッド、液体吐出方法及び液体吐出装置

Info

Publication number: JP2003205613A
Application number: JP2002003660A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Mori; 利浩森; Shuji Koyama; 修司小山; Takaaki Kurihara; 香暁栗原; Hiroaki Mihara; 弘明三原; Toshio Kashino; 俊雄樫野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-01-10
Filing date: 2002-01-10
Publication date: 2003-07-22

Abstract

(57)【要約】【目的】メニスカスのスピードを抑制し、高速リフィ
ルとメニスカス振動の収束性を高め、高速印字等におけ
る吐出の安定性を実現し、印字品位を向上させることが
できる液体吐出ヘッドを提供すること。【構成】液体中に気泡を発生させるための熱エネルギ
ーを発生する発熱体と、前記液体を吐出する部分である
吐出口と、該吐出口に連通するとともに、液体に気泡を
発生させる気泡発生領域を有する液流路と、前記気泡発
生領域の上流側に設けられ前記気泡の成長に伴い移動す
る可動部材と、該可動部材を挟む上流側及び下流側に設
けられ、前記可動部材の移動を所望の範囲に規制する上
流側規制部と下流側規制部を有し、前記気泡発生時のエ
ネルギーにより前記吐出口から前記液体を吐出する液体
吐出ヘッドにおいて、前記可動部材と前記液体の比重を
同じとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱エネルギーを液
体に作用させることで起こる気泡の発生によって所望の
液体を吐出する液体吐出ヘッドと液体吐出方法及び液体
吐出ヘッドを用いた液体吐出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱等のエネルギーをインクに与えること
で、インクに急峻な体積変化（気泡の発生）を伴う状態
変化を生じさせ、この状態変化に基づく作用力によって
吐出口からインクを吐出し、これを被記録媒体上に付着
させて画像形成を行うインクジェット記録方法、所謂バ
ブルジェット（登録商標）記録方法が従来知られてい
る。このバブルジェット記録方法を用いる記録装置に
は、米国特許第４，７２３，１２９号等の公報に開示さ
れているように、インクを吐出するための吐出口と、こ
の吐出口に連通するインク流路と、インク流路内に配さ
れたインクを吐出するためのエネルギー発生手段として
の電気熱変換体が一般的に配されている。

【０００３】このような記録方法によれば、品位の高い
画像を高速、低騒音で記録することができるるととも
に、この記録方法を行うヘッドではインクを吐出するた
めの吐出口を高密度に配置することができるるため、小
型の装置で高解像度の記録画像、更にカラー画像をも容
易に得ることがてせきるという多くの優れた点を有して
いる。このため、このバブルジェット記録方法は、近
年、プリンター、複写機、ファクシミリ等の多くのオフ
ィス機器に利用されており、更に、捺染装置等の産業用
システムにまで利用されるようになってきている。

【０００４】このようにバブルジェット技術が多方面の
製品に利用されるに従って、次のような様々な要求が近
年更に高まってきている。

【０００５】高画質な画像を得るために、インクの吐出
スピードが速く、安定した気泡発生に基づく良好なイン
ク吐出を行える液体吐出方法等を与えるための駆動条件
が提案されたり、又、高速記録の観点から、吐出された
液体の放流路内への充填（リフィル）速度の速い液体吐
出ヘッドを得るために流路形状を改良したものも提案さ
れている。

【０００６】このようなヘッドの他にも、気泡の発生に
伴って発生するバック波（吐出口へ向かう方向とは逆の
方向へ向かう圧力）に着目し、吐出において損失エネル
ギーになるバック波を防止する構造の発明が特開平６−
３１９１８号公報（特に、第３図）に開示されている。
この公報に記載の発明は、三角形状の板状部材の三角形
部分を気泡を発生するヒーターに対して対向させたもの
である。この発明では、板状部材によってバック波を一
時的に且つ僅かに抑えられている。

【０００７】しかし、気泡の成長と三角形部分との相関
関係については全く触れておらず、その着想もないた
め、上記発明は以下の問題点を含んでいる。

【０００８】即ち、上記公報に記載の発明では、ヒータ
ーが凹部の底に位置しており、吐出口との直線的連通状
態を取れないため、液滴形が安定できず、更に気泡の成
長は三角形の頂点の部分の周囲から許容されているた
め、気泡は三角形の板状部材の片側から反対側全体まで
成長し、結果的に板状部材が存在していないかのように
液中における通常の気泡の成長が完成してしまう。従っ
て、成長した気泡にとって板状部材の存在は何ら関係の
ないものとなってしまう。逆に、板状部材の全体が気泡
に囲まれるために、気泡の収縮段階において、凹部に位
置するヒーターヘのリフィルは乱流を生じせしめ、その
凹部内に微小気泡を蓄積する原因となり、成長気泡に基
づいて吐出を行う原理自体を乱すことになってしまう。

【０００９】他方、ＥＰ公開公報ＥＰ４３６０４７Ａ１
は、吐出口近傍と気泡発生部との間にこれらを遮断する
第１弁と、気泡発生部とインク供給部との間にこれらを
完全に遮断する第２弁とを交互に開閉させる発明を提案
している（ＥＰ４３６０４７Ａ１の第４〜９図）。

【００１０】しかし、この発明はこれら３つの部屋を２
つずつに区分してしまうために、吐出時には液滴に追従
するインクが大きな尾引きとなり、気泡成長・収縮・消
泡を行う通常の吐出方式に比べてサテライトドットが可
成り多くなってしまう（消泡によるメニスカス後退の効
果を使えないと推定される）。

【００１１】又、リフィル時は気泡発生部に液体が消泡
に伴って供給されるが、吐出口近傍域には次の発泡が生
じるまで液体は供給できないため、吐出液滴のばらつき
が多きいだけでなく、吐出応答周波数が極めて小さく、
実用レベルではない。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術とは全
く異なり液滴の吐出に関し有効に貢献できる可動部材
（自由端を支点よりも吐出口側に有する板状部材等）を
用いた発明が数多く提案されている。その発明のうち、
特開平９−４８１２７号公報は上述した可動部材の挙動
が僅かに乱れることを防止すべく、可動部材の変位の上
限を規制する発明を開示している。又、特開平９−３２
３４２０号公報は、上記可動部材に対して、上流におけ
る共通液室の位置を上記可動部材の利点を利用して可動
部材の自由端側；つまり下流側にシフトさせてリフィル
能力を高める発明を開示している。これらは、発明が生
み出される前提の想定に、気泡の成長を可動部材で一時
的に包み込んだ状態から一気に吐出口側に開放する形態
を採っていたため、気泡全体が液滴形成に関わる個々の
要素やそれらの相関関係については注目されていない。

【００１３】次の段階として、特開平１０−２４５８８
号公報にて、液体吐出に関わる要素として圧力波伝播に
よる気泡成長に注目した発明（音響波）として、気泡発
生領域の一部を上記可動部材から開放する発明が開示さ
れている。

【００１４】しかしながら、この発明においても液体吐
出時の気泡の成長のみに注目しているため、気泡全体が
液滴自体の形成に関わる個々の要素や、それらの相関関
係について注目されてない。

【００１５】従来から知られている膜沸騰による気泡の
前方部分（エッジシューター型）が吐出に大きな影響を
与えることは知られているものの、この部分をより効率
良く吐出液滴の形成に貢献せしめることについて従来着
目したものはなく、本発明はこれらの技術的解明をすべ
く本発明者達は鋭意研究を行った。

【００１６】本発明は、この吐出液滴形成という観点か
ら気泡の発生から消泡にいたる経過をより詳細に解析す
ることで、数多くの発明が生まれた中の１つであって、
インクジェットに特有の印字品位を低下させ、装置自体
や記録媒体を汚すサテライトを減少させ、高速リフィル
を達成すると共に、メニスカスの変動を高速で収束さ
せ、連続吐出動作における画像品位の安定性をも両立さ
せるという従来の技術水準に比べ極めて高い水準に至っ
た。

【００１７】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、液流路内の流れを制御するこ
とでメニスカスのスピードを抑制し、高速リフィルとメ
ニスカス振動の収束性を高め、高速印字等における吐出
の安定性を実現し、印字品位を向上させることができる
液体吐出ヘッド、液体吐出方法及び液体吐出装置を提供
することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、液体中に気泡を発生させるための熱エネ
ルギーを発生する発熱体と、前記液体を吐出する部分で
ある吐出口と、該吐出口に連通するとともに、液体に気
泡を発生させる気泡発生領域を有する液流路と、前記気
泡発生領域の上流側に設けられ前記気泡の成長に伴い移
動する可動部材と、該可動部材を挟む上流側及び下流側
に設けられ、前記可動部材の移動を所望の範囲に規制す
る上流側規制部と下流側規制部を有し、前記気泡発生時
のエネルギーにより前記吐出口から前記液体を吐出する
液体吐出ヘッドにおいて、前記可動部材と前記液体の比
重が同じ或は前記可動部材と前記液体の比重が異なるこ
とを特徴とする。

【００１９】又、本発明は、液体中に気泡を発生させる
ための熱エネルギーを発生する発熱体と、前記液体を吐
出する部分である吐出口と、該吐出口に連通すると共
に、液体に気泡を発生させる気泡発生領域を有する液流
路と、前記気泡発生領域の上流側に設けられ前記気泡の
成長に伴い移動する可動部材と、前記可動部材の移動を
所望の範囲に規制する規制部とを備え、前記気泡発生時
のエネルギーにより前記吐出口から前記液体を吐出する
液体吐出ヘッドを用いた液体吐出方法として、気泡成長
時に可動部材により気泡を保持する工程と、消泡時に可
動部材と下流側規制部との間に設けられた開口部より前
記可動部材の上流の液体を気泡発生領域に流入する工程
を有することを特徴とする。

【００２０】更に、本発明は、前記液体吐出ヘッドと、
該液体吐出ヘッドから吐出された液体を受け取る被記録
媒体を搬送する被記録媒体搬送手段とを含んで液体吐出
装置を構成したことを特徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００２２】図１は本発明に係る液体吐出ヘッドにおい
て、可動部材の比重が液体の比重より重い場合の実施形
態を液流路方向で切断した断面図で示すと共に、液流路
内の特徴的な現象を（ａ）〜（ｆ）の工程に分けて示し
たものである。本形態は特に下向き印字に効果を発揮す
る。

【００２３】本実施の形態に係る液体吐出ヘッドでは、
液体を吐出するための吐出エネルギー発生素子として、
液体に熱エネルギーを作用させる発熱体２が平滑な素子
基板１に設けられており、素子基板１上に発熱体２に対
応して液流路１２が配されている。液流路１２は吐出口
９に連通していると共に、複数の液流路１２に液体を供
給するための共通液室１３に速通しており、吐出口９か
ら吐出された液体に見合う量の液体をこの共通液室１３
から受け取る。符号Ｍは吐出液が形成するメニスカスを
表し、メニスカスＭは、吐出口１８及びそれに速通する
液流路１０の内壁によって発生する毛細管力によって通
常負圧である共通液室１３の内圧に対して吐出口１８近
傍で釣り合っている。

【００２４】液流路１２は、発熱体２を備えた素子基板
１と天板１５が接合されることで構成されており、発熱
体２と吐出液との接する面の近傍領域には、発熱体２が
急速に加熱されて吐出液に発泡を生じさせる気泡発生領
域３が存在する。この気泡発生領域３を有する液流路１
２の上流側に可動部材８が配されている。この可動部材
８は気泡発生領域３で発生する気泡の成長及び収縮に伴
い移動可能である。ここで、本発明者等は液流路内にお
いて発泡が液体に作用する力を解析したところ、液流路
内では気泡の下流側半分が吐出に寄与し、上流側半分が
バック波に影響を与えるという知見を得た。従って、気
泡の上流側半分の成長を抑制することが即ち上流側への
バック波及び液体の慣性力を抑制することになり、ノズ
ルのリフィル周波数が向上することを見い出した。

【００２５】そこで、本実施の形態では、上流側へのバ
ック波及び液体の慣性力に影響する気泡の上流側半分の
成長を抑制するため、可動部材８が気泡発生領域３の上
流側に配されている。そして、可動部材８の上流には第
１のストッパ（上流側規制部）６が位置していて、気泡
の上流側半分の成長を抑制するために可動部材８の移動
を或る範囲で規制している。更に、可動部材８と気泡発
生領域３との間には第２のストッパ（下流側規制部）７
が位置していて、上流側の液体が気泡発生領域３へ流入
するように可動部材８の移動を或る範囲で規制してい
る。

【００２６】共通液室１３から吐出口９への流れにおい
て、上流側規制部６を境に上流側に、液流路１２と比較
して相対的に流路抵抗の低い低流路抵抗領域２０が設け
られている。この領域２０における流路構造は上壁が無
かったり流路断面積が大きいこと等で、液の移動に対し
流路から受ける抵抗を小さくしている。

【００２７】以上の構成により、移動した可動部材８と
上流側規制部６との接触によって、気泡発生領域３を有
する液流路１２が吐出口９及び可動部材８と上流側規制
部６との間の隙間１１を除いて、実質的に閉じた空間に
なるという従来に無い特徴的なヘッド構造を提案してい
る。

【００２８】次に、本実施の形態に係る液体吐出ヘッド
の吐出動作について詳しく説明する。

【００２９】図１（ａ）では、発熱体２に電気エネルギ
ー等のエネルギーが印加される前の状態であり、発熱体
２が熱を発生する前の状態を示す。ここで重要なこと
は、可動部材８が液体より比重が重いことにより、下流
側規制部７に接触する形で静止していることである。つ
まり、液流路内に液体が満たされている状態となってい
る。

【００３０】図１（ｂ）では、気泡発生領域３内を満た
す液体の一部が発熱体２によって加熱され、膜沸騰に伴
う気泡４が最大に成長した状態を示す。このとき、気泡
４の発生に基づく圧力波が液流路１２内に伝播し、それ
に伴い液流路１２内の液体が気泡発生領域３の中央領域
を境に下流側及び上流側に移動し、上流側においては気
泡４の成長に伴う液の流れにより可動部材８が移動し、
下流側においては吐出口９から吐出液滴１７が吐出しつ
つある。

【００３１】ここで、上流側即ち共通液室１３方向への
液体の移動は、液体の移動に対し流路からの抵抗が下流
側に比較して低くなっていて液体が流動し易い領域であ
る低流路抵抗領域２０によって大きな流れとなるが、可
動部材８は上流側規制部６に接近又は接触するまで移動
すると、それ以上の移動が規制されるため、上流方向へ
の液体の移動もそこで大きく制限される。それに伴い気
泡４の上流側への成長も可動部材８と上流側規制部６で
制限される。又、可動部材８の比重が液体の比重より重
いため、可動部材８を押し上げようとする力が働くため
に気泡の上流側への成長を抑制している。

【００３２】しかしながら、上流方向への液体の移動力
は大きいため、可動部材８は上流方向へ押えられた形の
応力を大きく受けている。このとき、可動部材８で成長
を制限された気泡４の一部は、可動部材８と上流側規制
部６との間に設けられた隙間１１を通り、可動部材８の
上下面側に隆起している。この隆起した気泡を「隆起気
泡（５）」と呼ぶこととする。

【００３３】この状態において、可動部材８に対して吐
出口側への液流路の全体形状は、上流側から下流側に向
かって広がってゆく構造となっている。

【００３４】本発明においては、図１０に示すように、
気泡４の吐出口側の部分と吐出口９との間は液流に対し
て真っ直ぐな流路構造を保っている「直線的速通状態」
となっている。これは、より好ましくは、気泡４の発生
時に生じる圧力波の伝播方向とそれに伴う液体の流動方
向と吐出方向とが直線的に一致させることで、吐出液滴
１７の吐出方向や吐出速度等の吐出状態を極めて高いレ
ベルで安定化させるという理想状態を形成することが望
ましい。本発明では、この理想状態を達成又は近似させ
るための１つの定義として、吐出口９と発熱体２、特に
気泡の吐出口側に影響力を持つ発熱体の吐出口側（下流
側）とが直接直線で結ばれる構成とすれば良く、これ
は、流路１２内の流体が無い状態であれば、吐出口９の
外側から見て発熱体２、特に発熱体２の下流側が観察す
ることが可能な状態である。

【００３５】一方、前述したように、気泡４の上流側の
部分は可動部材８の移動が上流側規制部６によって規制
されているため、上流側への液流の慣性力によって可動
部材８を上流側へ押す状態を保持したままで小さなサイ
ズになっている。これによって、上流側への液流を大幅
に規制し、隣接したノズルヘの流体クロストークや後述
する高速リフイルを阻害する供給路系における液の逆流
や圧力振動を抑制する。

【００３６】図１（ｃ）では、前述した膜沸騰の後に気
泡内部の負圧が液流路内の下流側への液体の移動に打ち
勝って、気泡４の収縮が開始された状態を示す。この時
点では、気泡成長による液体の上流方向への力が大きく
残るため、気泡４の収縮開始後一定の間は可動部材８は
未だ上流側規制部６に接触された状態であり、気泡４の
収縮の多くは吐出口９から上流方向への移動を生じさせ
る。つまり、図１（ｂ）の状態で、可動部材８は上流側
へ押し付けられた状態であったため、図１（ｃ）では、
可動部材自身としては応力を開放する側、即ち、上流側
から液流を引き戻し上流方向に対し応力を開放しようと
する力が発生する。

【００３７】このため、或る時点から前述した上流方向
への液の移動力にこの上流方向からの可動部材８の引き
戻し力が勝って僅かながら上流側から吐出口側への流れ
を生じさせ始め、可動部材８も撓みが減ずる。即ち、一
時的に液流路内の液体がトータルとして吐出口方向に一
方的に向かう流れが生じるという、気泡４の上流側と下
流側でのアンバランス状態が発生する。

【００３８】その直後のタイミングでは、液流路内全体
としては、可動部材８と上流側規制部６との接触によっ
て、気泡発生領域３を有する液流路１２が吐出口９及び
可動部材８と上流側規制部６との間に設けられた隙間１
１を除いて、実質的に閉じた空間になっているため、気
泡４の収縮エネルギーは全体バランスとして吐出口９の
近傍の液体を上流方向へ移動させる力として働く。従っ
て、メニスカスＭはこの時点で吐出口９から液流路１２
内に急速に引き込まれ、吐出液滴１７と繋がっている液
柱を強い力で素早く切り離すことになる。その結果、図
１（ｄ）に示すように、吐出口９の外側に取り残される
液滴、即ちサテライト（副滴）１８が少なくなる。

【００３９】図１（ｄ）では、消泡工程がほぼ終了し吐
出液滴１７とメニスカスＭが分断された状態を示す。低
流路抵抗領域２０では液体の上流方向の移動力に対し可
動部材８の自重と気泡４の消泡による収縮力によって、
可動部材８の下方移動とそれに伴う低流路抵抗領域２０
での下流方向への流れとが開始され、可動部材８と上流
側規制部６との近接又は接触状態が開放し始める。これ
に伴い低流路抵抗領域２０での下流方向への流れは流路
抵抗が小さいため、急速に大きな流れとなって上流側規
制部６及び隙間１１を介して液流路１２へ流れ込む。こ
れにより、メニスカスＭを液流路１２内へと急速に引き
込む流れが急に低下するため、メニスカスＭは吐出口９
から外側に残った、又は吐出口９方向に凸になっている
液柱部分をできるだけ分離させず取り込みながら比較的
低速で発泡前の位置へ戻り始める。特に、メニスカスＭ
の復帰の流れと上流側からのリフィルとが合流すること
で吐出口９〜発熱体２の間で流速が殆どゼロの領域を形
成することでメニスカスの収束性が良い。これはインク
の粘度や表面張力にもよるが、本発明によれば、この液
柱が分離し、サテライト１８となって印字物に付着して
画像品位を低下させたり、オリフィス近傍に付着して吐
出方向に悪影響を及ぼしたり、吐出不良を引き起こした
りするものを激減させることができる。

【００４０】又、メニスカスＭ自身も大きく液流路内に
引き込まれる以前にリフィルを開始するため、液移動速
度自体はそれ程大きくなくても短時間で復帰を果たすた
め、メニスカスのオーバーシュート、即ち吐出口９で停
止せず吐出口９の外側への凸形状となる量を低減し、オ
ーバーシュートに引き続いて発生する吐出口９を収束点
とした減衰振動現象を極めて短時間に終了させることが
できる。この減衰振動現象も印字品位に悪影響を及ぼす
ため、本発明は安定的な高速印字を可能としている。

【００４１】又、前述した可動部材８と上流側規制部６
の間の部分を介した液流路１２への流れ込みは図１
（ｄ）に示すように天板１５側の壁面での流速を高める
ため、この部分での微小泡等の残留も極めて少なく、吐
出の安定性に寄与している。一方、吐出滴１７に対し直
後に存在するサテライト１８の中には図１（ｃ）におけ
る急速なメニスカス引き込みによって吐出滴１７と極め
て近接しているものもあり、吐出滴１７の飛翔の後方に
生じる空気の渦により吐出滴１７に引き寄せられる力を
受ける現象、所謂スリップストリーム現象が発生する。

【００４２】この現象について詳しく説明する。

【００４３】旧来からの液体吐出ヘッドでは吐出口から
液体が吐出された瞬間に液滴が球体を形成することはな
く、先端に球状部を持つ液柱に近い状態で吐出される。
そして、尾引きの部分が主滴とメニスカスの両方に引っ
張られてメニスカスより切り離されたときに尾引きの部
分からサテライトドットが形成され、主滴と共に被記録
媒体へ飛翔することが知られている。サテライトドット
は主滴よりも後ろから飛翔するため、メニスカスにも引
っ張られていた分だけ吐出速度が低く、その着弾位置が
主滴とずれて印字品位が劣化してしまう。本発明による
液体吐出ヘッドでは、前述のようにメニスカスを後退さ
せる力が旧来の液体吐出ヘッドよりも大きいため、主滴
が吐出した後の尾引き部分を引っ張る力が強く、尾引き
部分とメニスカスを切り離す力が強くなってこの切り離
すタイミングも早くなる。従って、尾引き部分から形成
されるサテライトドットが小さくなり、主滴とサテライ
トドットとの距離が短くなる。更に、尾引き部分がいつ
までもメニスカスに引っ張られ続けないため、吐出速度
が低下せず、吐出滴１７の後方で所謂スリップストリー
ム現象によりサテライト１８が引き寄せられる。

【００４４】図１（ｅ）では図１（ｄ）の状態が更に進
んだ状態を示す。サテライト１８は更に吐出滴１７に近
接し同時に引き寄せられ、スリップストリーム現象によ
る引き力も増大する。

【００４５】一方、上流側から吐出口９方向への液体移
動は、気泡４の消泡工程完了と可動部材８が下流側へ移
動することで上流側からの液体の引き込みと吐出口９方
向への液体の押し出し現象を生じさせる。しかも、上流
側規制部６が存在する液流路１２の断面積拡大によって
吐出口９方向への液流れが増大し、メニスカスＭの吐出
口９への復帰が加速する。このことにより、本形態にお
けるリフィル特性は飛躍的に向上する。

【００４６】又、気泡の消滅時に発生するキャビテーシ
ョン発生時は可動部材８の下流側への移動によって消泡
点と吐出口９が区分されるため、キャビテーションによ
る衝撃波が吐出口９に直接伝達されず可動部材８に多く
吸収されるため、キャビテーションによる衝撃波がメニ
スカスに到達してメニスカスからマイクロドットと呼ば
れる微小液滴が発生するが殆どなくなるため、マイクロ
ドットが印刷物に付着して画像品位を低下させたり、吐
出口９近傍に付着して吐出を不安定にさせたりする現象
が激減する。

【００４７】更に、消泡によるキャビテーション発生ポ
イントも可動部材８により上流側にずれるため、発熱体
２に対するダメージが少なくなる。又、可動部材８と発
熱体２間での増粘インクの強制的な移動を引き起こし、
この閉域から排除することで吐出耐久性が向上する。

【００４８】図１（ｆ）では図１（ｅ）の状態が更に進
み、サテライト１８が吐出滴１７に取り込まれた状態を
示す。この吐出滴１７とサテライト１８の合体は他の実
施形態でも吐出毎に必ずしも起きる現象ではなく、条件
によって起きる場合と起きない場合がある。しかし、サ
テライトの量を少なくとも減少又は消滅させることで、
主滴とサテライトドットとの着弾位置が被記録体上で殆
どずれず、印字品位に与える影響が極めて小さくなる。
即ち、画像のシャープネスを高め印字品位を向上させる
と共に、ミストとなって印字媒体や記録装置内を汚す等
の弊害を低減することができる。

【００４９】一方、可動部材８はそのオーバーシュート
の反動で再び上流側規制部６の方向への移動を生じる。
これは可動部材８の全体形状及び比重、液流路内の液体
の粘度、比重で決まる減衰振動により収束し、最終的に
は初期位置で停止する。

【００５０】可動部材８の上流側への移動によって共通
放室１３側から吐出口９方向への液体の流れは制御さ
れ、メニスカスＭの動きは吐出口近傍で速やかに収束す
る。よって、メニスカスのオーバーシュート現象等の吐
出状態を不安定にし印字品位を低下する要因を大きく低
減することができる。

【００５１】次に、本実施形態の更なる特徴的な効果に
ついて説明する。

【００５２】図２（ａ）〜（ｆ）は図１（ａ）〜（ｆ）
の各工程において天板側から基板方向を天板を透視して
見た上面透視図、図２（ｇ）〜（ｉ）は図１（ａ）〜
（ｆ）の各工程のＡ−Ａ線断面を上流側から見た断面図
である。

【００５３】本実施の形態では、図２では気泡成長時に
可動部材８によって気泡４が保持されている状態を示し
ている。図２に示すように、液流路１２を構成する壁２
１の両側壁面と可動部材８の両側部には僅かながらにク
リアランスが存在し、且つ、可動部材８と天板１５の底
部と間に隙間１１が存在するため、可動部材８のスムー
スな移動を可能にしている。更に、発熱体２による発泡
の成長工程において、気泡４は可動部材８を移動させる
と共に、前記クリアランス及び隙間１１を介し可動部材
８の上流側へ回り込んで（隆起）して低流路抵抗領域２
０に若干侵入する（図２（ｂ）及び（ｇ）参照）。この
侵入した隆起気泡５は可動部材８の背面（気泡発生領域
３と反対面）に回り込むことで可動部材８のブレを抑
え、吐出特性を安定化する。

【００５４】更に、気泡４の消泡が開始されると、隆起
気泡５は前記隙間１１を通って低流路抵抗領域２０から
気泡発生領域３へ引き込まれる際に可動部材８の上流側
からの液流を前記クリアランスにより発生させると同時
に、気泡４は前述した吐出口９側からの高速なメニスカ
ス引き込みと共に急速に消泡する。このとき、気泡発生
領域３を有する液流路１２が、移動した可動部材右と上
流側規制部６との接触によって、吐出口９及び隙間１１
を除いて実質的に閉じた空間を形成し、液体の満たされ
た空間の中で部分的に周囲を囲われた所謂「いけす」状
態を成す。この「いけす」内で気泡４が収縮するに伴
い、前記隙間１１と吐出口９側から一斉に流れが生じる
ため、液体の循環系の無い系においても泡の蓄留や発熱
体２の近傍での蓄熱を解消し、極めて安定した吐出特性
が得られる。

【００５５】尚、本実施の形態では、気泡成長時には隙
間１１から気泡が隆起した構成としているが、気泡成長
時に可動部材８が気泡４を保持していると共に、消泡時
に可動部材８の上流側の液体と隙間１１から気泡発生領
域３に流入できるものであれば必ずしも気泡を隆起させ
る必要はない。又、これを達成するための隙間としては
５〜１５μｍであることが望ましい。

【００５６】又、可動部材の比重が液体の比重より小さ
い場合においては上向き印字において効果がつ発揮さ
れ、印字待ち状態で前記可動部材８が液体に浮くため、
下流側規制部７に接触した状態にあると言う他は前述し
た内容と同じであるため、説明を省くこととする。

【００５７】＜その他の実施の形態＞以下、上述した液
体吐出方法を用いたヘッドに適用可能な様々な形態例を
説明する。

【００５８】［可動部材］図３は可動部材８の他の形状
を示すものである。同図（ａ）は直方体の形状であり、
（ｂ）は上流側が細くなっている形状で可動部材が上流
側規制部と接触した際、容易に密閉状態が得られる形状
であり、同図（ｃ）は可動部材の下流側に凹部を有する
形状であり、可動部材が発泡圧を効率良く受けることが
できる形状である。

【００５９】先の実施形態において可動部材８は、可動
性を考慮して直径３０μｍのアモルファスカーボン球体
で構成したが、これに限られることなく、可動部材を構
成する材質としては吐出液に対して耐溶剤性があり、可
動部材として良好に動作するための性質及び形状を有し
ているものであれば良い。更に、可動部材８の大きさに
ついては液流路の幅及び流路の高さ等を考慮した上で決
定されれば良い。更に、可動部材８の比重については印
字される状況を考慮して、例えば下向きに印字する場合
は液体より比重を大きくし、上向きに印字する場合液体
より比重を小さくする等を決定すれば良い。

【００６０】可動部材８の材料としては、耐久性の高い
銀、ニッケル、金、鉄、チタン、アルミニウム、白金、
タンタル、ステンレス、りん青銅等の金属及びその合金
又はアクリロニトリル、ブタジエン、スチレン等のニト
リル基を有する樹脂、ポリアミド等のアミド基を有する
樹脂、ポリカーボネイト等のカルボキシル基を有する樹
脂、ポリアセタール等のアルデヒド基を持つ樹脂、ポリ
サルフォン等のスルホン基を持つ樹脂、その他液晶ポリ
マー等の樹脂及びその化合物、耐インク性の高い、金、
タングステン、タンタル、ニッケル、ステンレス、チタ
ン等の金属、これらの合金及び耐インク性に関してはこ
れらを表面にコーティングしたもの若しくはポリアミド
等のアミド基を持つ樹脂、ポリアセタール等のアルデヒ
ド基を持つ樹脂、ポリエーテルエーテルケトン等のケト
ン基を有する樹脂、ポリイミド等のイミド基を有する樹
脂、フェノール樹脂等の水酸基を有する樹脂、ポリエチ
レン等のエチル基を有する樹脂、ポリプロピレン等のア
ルキル基を有する樹脂、エポキシ樹脂等のエポキシ基を
持つ樹脂、メラミン樹脂等のアミノ基を持つ樹脂、キシ
レン樹脂等のメチロール基を持つ樹脂及びその化合物、
更に二酸化珪素、チッ化珪素等のセラミック及びその化
合物が望ましい。本発明における可動部材８としてはμ
ｍオーダーの寸法を対象にしている。

【００６１】次に、発熱体と可動部材の配置関係につい
て説明する。

【００６２】発熱体と可動部材の最適な配置によって、
発熱体による発泡時の液の流れを適正に制御して有効に
利用することが可能となる。

【００６３】熱等のエネルギーをインクに与えること
で、インクに急峻な体積変化（気泡の発生）を伴う状態
変化を生じさせ、この状態変化に基づく作用力によって
吐出口からインクを吐出し、これを被記録媒体上に付着
させて画像形成を行うインクジェット記録方法、所謂バ
ブルジェット記録方法の従来技術においては、図４に示
すように、発熱体面積とインク吐出量は比例関係にある
が、インク吐出に寄与しない非発泡有効領域Ｓが存在し
ていることが分かる。これらの結果から、発熱体周囲の
約４μｍ幅は、発泡に関与されていないとされている。

【００６４】従って、発泡圧を有効利用するためには、
発熱体の周囲から約４μｍ以上内側の発泡有効領域の真
上が可動部材に対し有効に作用する領域であるが、本発
明の場合、気泡発生領域のほぼ中央領域（実際には中央
から波の流れ方向に±約１０μｍの範囲）の上流側と下
流側の気泡の波路内の液流に対する作用を独立的に作用
せしめる段階と、総合的に作用せしめる段階とを区分せ
しめることに着目し、該中央領域より上流側部分のみが
可動部材に対面するように、可動部材を配置するのが極
めて重要であると言える。本実施の形態においては、発
泡有効領域を発熱体周囲から約４μｍ以上内側とした
が、発熱体の種類や形成方法によっては、これに限定さ
れるものではない。

【００６５】更に、前述した実質的密閉空間を良好に形
成するために、待機状態における可動部材と発熱体の距
離は１０μｍ以下とするのが好ましい。

【００６６】［素子基板］次に、素子基板の構成につい
て説明する。

【００６７】図５は本発明に係る液体吐出ヘッドの縦断
面図を示したもので、図５（ａ）は後述する保護膜があ
るヘッド、同図（ｂ）は保護膜が無いものである。液流
路１２、低流路抵抗領域２０及び共通波室１３を構成す
る壁２１を設けた素子基板１上に共通波室１３及びイン
ク供給口（不図示）を有する天板１５が接合されてい
る。又、液流路１２と連通する吐出口９及び吐出口９を
有するオリフイスプレート１０が素子基板１と天板１５
そ吐出口側端面に貼り合わされている。

【００６８】素子基板１には、シリコン等の基体１０７
に絶縁及び蓄熱を目的としたシリコン酸化膜又はチッ化
シリコン膜１０６を成膜し、その上に発熱体２を構成す
るハフニュウムボライド（ＨｆＢ₂ ）、チッ化タンタル
（ＴａＮ）、タンタルアルミ（ＴａＡ１）等の電気抵抗
層１０５（０．０１〜０．２μｍ厚）とアルミニウム等
の配線電極１０４（０．２〜１．０μｍ厚）を図５
（ａ）のようにパターニングしている。この配線電極１
０４から抵抗層１０５に電圧を印加し、抵抗層に電流を
流し発熱させる。配線電極間の抵抗層上には、酸化シリ
コンやチッ化シリコン等の保護層１０３を０．１〜２．
０μｍ厚で形成し、更にその上にタンタル等の耐キャビ
テーション層１０２（０．１〜０．６μｍ厚）が成膜さ
れており、インク等の各種の液体から抵抗層１０５を保
護している。

【００６９】特に、気泡の発生、消泡の際に発生する圧
力や衝撃波は非常に強く、堅くて脆い酸化膜の耐久性を
著しく低下させるため、金属材料のタンタル（Ｔａ）等
が耐キャビテーション層１０２として用いられる。

【００７０】又、液体、液流路構成、抵抗材料の組み合
わせにより、上述の抵抗層１０５に保護層１０３を必要
としない構成でも良く、その例を図５（ｂ）に示す。こ
のような保護層１０３を必要としない抵抗層１０５の材
料としてはイリジュウムータンタルーアルミ合金等が挙
げられる。

【００７１】このように、前述の発熱体の構成として
は、前述の電極間の抵抗層（発熱部）だけでも良く、
又、抵抗層を保護する保護層を含むものでも良い。

【００７２】ここでは、発熱体として電気信号に応じて
発熱する抵抗層で構成された発熱部を有するものを用い
たが、これに限られることなく、吐出液を吐出させるの
に十分な気泡を発泡液に生じさせるものであれば良い。
例えば、発熱部としてレーザ等の光を受けることで発熱
するような光熱変換体や高周波を受けることで発熱する
ような発熱部を有する発熱体でも良い。

【００７３】尚、前述の素子基板１には、前述の発熱部
を構成する抵抗層１０５とこの抵抗層に電気信号を供給
するための配線電極１０４で構成される電気熱変換体の
他に、この電気熱変換素子を選択的に駆動するためのト
ランジスタ、ダイオード、ラッチ、シフトレジスタ等の
機能素子が一体的に半導体製造工程によって作り込まれ
ても良い。

【００７４】又、前述のような素子基板１に設けられて
いる電気熱変換体の発熱部を駆動し、液体を吐出するた
めには、前述の抵抗層１０５に配線電極１０４を介して
図６で示されるような矩形パルスを印加し、配線電極間
の抵抗層１０５を急峻に発熱させる。前述の各実施形態
のヘッドにおいては、それぞれ電圧２４Ｖ、パルス幅約
４μｓｅｃ、電流約１００ｍＡ、電気信号を６ｋＨｚ以
上で加えることで発熱体を駆動し、前述のような動作に
よって、吐出口から液体であるインクを吐出させた。し
かしながら、駆動信号の条件はこれに限られることな
く、発泡液を適正に発泡させることができる駆動信号で
あれば良い。

【００７５】［吐出液体］このような液体の内、記録を
行う上で用いる（記録液体）としては従来のバブルジェ
ット装置で用いられていた組成のインクを用いることが
できる。

【００７６】又、従来吐出が困難であった発泡性が低い
液体、熱によって変質、劣化し易い液体や高粘度液体で
あっても利用できる。但し、吐出液の性質として吐出液
自身、吐出や発泡、可動部材の動作等を妨げるような液
体でないことが望まれる。

【００７７】記録用の吐出液体としては、高粘度インク
等をも利用することができる。

【００７８】本発明においては、更に吐出液に用いるこ
とができる記録液体として以下のような組成のインクを
用いて記録を行ったが、吐出力の向上によってインクの
吐出速度が高くなったため、液滴の着弾精度が向上し非
常に良好な記録画像を得ることができる。

【００７９】染料インク（粘度２ｃＰ）の組成（Ｃ−１．フードブラック２）染料３重量％ジエチレングリコール１０重量％チオジグリコール５重量％エタノール５重量％水７７重量％［液体吐出ヘッド構造］図７は本発明の液体吐出ヘッド
の全体構成を示した分解斜視図である。

【００８０】アルミ等の支持体１４上に複数の発熱体２
と液流路１２、共通液室１３を構成する壁２１を設けた
素子基板１を配し、素子基板１上に共通液室１３及びイ
ンク供給口１６を有する天板１５が接合されている。
又、液流路１２と連通する吐出口９及び吐出口９を有す
るオリフィスプレート１０が素子基板１と天板１５の吐
出口側端面に貼り合わされている。更に、可動部材８、
上流側規制部６及び下流側規制部７が各発熱体２の共通
液室側の半分と対応するように設けられている。本発明
では上記液流路１２を構成するために、流路となる壁２
１を樹脂により素子基板上にパターニングする方法を用
いて説明しているが、上記液流路１０を構成でき得るも
のであればこれに限られることはない。

【００８１】［液体吐出装置］図８は図１及び図２で説
明した構造の液体吐出ヘッドを搭載した液体吐出装置の
概略構成を示している。本実施の形態では、特に吐出液
体としてインクを用いたインク吐出記録装置を用いて説
明する。

【００８２】液体吐出装置のキャリッジＨＣは、インク
を収容する液体タンク部９０と、液体吐出ヘッド部２０
０とが着脱可能なヘッドカートリッジを搭載しており、
被記録媒体搬送手段で搬送される記録紙等の被記録媒体
１５０の幅方向に往復移動する。

【００８３】不図示の駆動信号供給手段からキャリッジ
上の液体吐出手段に駆動信号が供給されると、この信号
に応じて液体吐出ヘッドから被記録媒体に対して記録液
体が吐出される。

【００８４】又、本実施形態に係る液体吐出装置におい
ては、被記録媒体搬送手段とキャリッジを駆動するため
の駆動源としてのモーター１ｌｌ、駆動源からの動力を
キャリッジに伝えるためのギア１１２，１１３、キャリ
ッジ軸１１５等を有している。この記録装置及びこの記
録装置で行う液体吐出方法によって、各種の被記録媒体
に対して液体を吐出することで良好な画像の記録物を得
ることができた。

【００８５】図９は本発明の液体吐出方法及び液体吐出
ヘッドにおいてインク吐出記録を動作させるための装置
全体のブロック図である。

【００８６】記録装置は、ホストコンピュータ３００よ
り印字情報を制御信号として受ける。印字情報は印字装
置内部の入力インターフェイス３０１に一時保存される
と同時に、記録装置内で処理可能なデータに変換され、
ヘッド駆動信号供給手段を兼ねるＣＰＵ３０２に入力さ
れる。ＣＰＵ３０２はＲＯＭ３０３に保存されている制
御プログラムに基づき、前記ＣＰＵ３０２に入力された
ＲＡＭ３０４等の周辺ユニットを用いて処理し、印字す
るデータ( 画像データ) に変換する。

【００８７】又、ＣＰＵ３０２は前記画像データを記録
用紙上の適当な位置に記録するために、画像データに同
期して記録用紙及び記録ヘッドを移動する駆動用モータ
を駆動するための駆動データを作る。画像データ及びモ
ータ駆動データは、各々ヘッドドライバ３０７とモータ
ドライバ３０５を介してヘッド２００及び駆動モータ３
０６に伝達され、それぞれ制御されたタイミングで駆動
され画像を形成する。

【００８８】上述のような記録装置に適用でき、インク
等の液体の付与が行われる被記録媒体としては、各種の
紙やＯＨＰシート、コンパクトディスクや装飾板等に用
いられるプラスチック材、布帛、アルミニウムや銅等の
金属材、牛皮、豚皮、人工皮革等の皮革材、木、合板等
の木材、竹材、タイル等のセラミックス材、スポンジ等
の三次元構造体等を対象とすることができる。

【００８９】又、上述の記録装置として、各種の紙やＯ
ＨＰシート等に対して記録を行うプリンタ装置、コンパ
クトディスク等のプラスチック材に記録を行うプラスチ
ック用記録装置、金属板に記録を行う金属用記録装置、
皮革に記録を行う皮革用記録装置、木材に記録を行う木
材用記録装置、セラミックス材に記録を行うセラミック
ス用記録装置、スポンジ等の三次元網状構造体に対して
記録を行う記録装置、布帛に記録を行う捺染装置等をも
含むものである。

【００９０】又、これらの液体吐出装置に用いる吐出液
としては、それぞれの被記録媒体や記録条件に合わせた
液体を用いれば良い。

【００９１】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、可動部材の背面に隆起気泡を回り込ませること
により可動部材のブレを抑え、吐出特性を安定化するこ
とができる。更に、消泡時に気泡発生領域に隙間を通し
て液体が流入することから、素早く可動部材と基板との
間に液体を満たすことができ泡の蓄留や発熱体近傍での
蓄熱を解消することができる。

【００９２】又、バック波即ち上流方向の圧力波に伴う
液体の上流方向への移動を防止又は抑制すると同時に、
液体が液流路から受ける抵抗を少なくし、リフィルを向
上させることができる。バック波による液体供給方向と
は逆方向への慣性力が働くのを抑えると同時に、メニス
カスを急速に吐出口内に引き込み、メニスカス後退量が
大きくならないうちに急速メニスカス引き込みを制動す
ることで、サテライトドットを防止し、リフィル周波数
を高め、印字スピードなどを向上することができる。

【００９３】更に、メニスカスの振動を抑えることで吐
出を安定させ、印字品位を向上させることができる。そ
して、可動部材が気泡の発生により作動する際、可動部
材の所定の移動位置までの液流路から受ける抵抗を少な
くし、可動部材の適性移動位置に速やかに到達させるこ
とで吐出効率を向上させることができる。

【００９４】特に、本発明のような、吐出液と繋がって
液柱を形成している尾引き部分とメニスカスとの素早い
切り離しと、メニスカス振動の高速な収束を図る構成に
よれば、連続吐出時の応答性、液滴形成の安定化を達成
して、高速液体吐出による高速記録と高画質記録を可能
にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液体吐出ヘッドの１つの実施の形態を
液流路方向で切断した断面図で示すと共に、液流路内の
特徴的な現象を（ａ）〜（ｆ）の工程に分けて示したも
のである。

【図２】図１（ａ）〜（ｆ）の各工程の天板側から基板
方向を天板を透視して見た上面透視図及びＡ−Ａ線断面
を上流側から見た断面図である。

【図３】図１及び図２に示した可動部材の他の形状を示
す図である。

【図４】発熱体面積とインク吐出量との相対関係を示す
図である。

【図５】本発明の液体吐出ヘッドの縦断面図を示したも
ので、（ａ）は保護膜があるもの、（ｂ）は保護膜が無
いものである。

【図６】本発明に使用する発熱体を駆動する波形図であ
る。

【図７】本発明の全体吐出ヘッドの全体構成を示した分
解斜視図である。

【図８】図１及び図２で説明した構造の液体吐出ヘッド
を搭載した液体吐出装置の概略構成を示す図である。

【図９】本発明の液体吐出方法及び液体吐出ヘッドにお
いてインク吐出記録を動作させるための装置全体のブロ
ック図である。

【図１０】本発明の液体吐出ヘッドの「直線的連通状
態」を説明する流路の断面図である。

【符号の説明】

１素子基板２発熱体３気泡発生領域４気泡５隆起気泡６上流側規制部７下流側規制部８可動部材９吐出口１０オリフィスプレート１１隙間１２液流路１３共通液室１４支持体１５天板１６インク供給口１７吐出液滴１８サテライト１９可動部材の移動領域２０低流路抵抗領域２１流路壁９０インクタンク１０２耐キャビテーション層１０３保護層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者栗原香暁東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者三原弘明東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者樫野俊雄東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2C057 AF06 AG29 AG46 AJ02 AJ03 AJ04 BA05 BA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体中に気泡を発生させるための熱エネ
ルギーを発生する発熱体と、前記液体を吐出する部分で
ある吐出口と、該吐出口に連通するとともに、液体に気
泡を発生させる気泡発生領域を有する液流路と、前記気
泡発生領域の上流側に設けられ前記気泡の成長に伴い移
動する可動部材と、該可動部材を挟む上流側及び下流側
に設けられ、前記可動部材の移動を所望の範囲に規制す
る上流側規制部と下流側規制部を有し、前記気泡発生時
のエネルギーにより前記吐出口から前記液体を吐出する
液体吐出ヘッドであって、前記可動部材と前記液体の比重が同じであることを特徴
とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】液体中に気泡を発生させるための熱エネ
ルギーを発生する発熱体と、前記液体を吐出する部分で
ある吐出口と、該吐出口に連通するとともに、液体に気
泡を発生させる気泡発生領域を有する液流路と、前記気
泡発生領域の上流側に設けられ前記気泡の成長に伴い移
動する可動部材と、該可動部材を挟む上流側及び下流側
に設けられ、前記可動部材の移動を所望の範囲に規制す
る上流側規制部と下流側規制部を有し、前記気泡発生時
のエネルギーにより前記吐出口から前記液体を吐出する
液体吐出ヘッドであって、前記可動部材と前記液体の比重が異なることを特徴とす
る液体吐出ヘッド。
【請求項３】前記可動部材の比重が前記液体の比重よ
り大きいことを特徴とする請求項２記載の液体吐出ヘッ
ド。
【請求項４】前記可動部材の比重が前記液体の比重よ
り小さいことを特徴とする請求項２記載の液体吐出ヘッ
ド。
【請求項５】前記吐出口と前記発熱体とは直線的連通
状態にあることを特徴とする請求項１又は２記載の液体
吐出ヘッド。
【請求項６】前記可動部材は、前記上流側規制部と下
流側規制部の間を自由に移動できることを特徴とする請
求項１〜４の何れかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】前記可動部材の待機時における前記液流
路内の流抵抗は、下流側よりも上流側の方が低くなって
いることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の液
体吐出ヘッド。
【請求項８】前記上流側規制部は、前記可動部材が接
触したときに前記液流路を僅かな開口部を除いた他の大
部分に当たる領域を塞ぐ形状を成すことを特徴とする請
求項６記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】前記下流側規制部は、前記可動部材が接
触したときに前記液流路の一部分に当たる領域のみ塞ぐ
形状を成すことを特徴とする請求項６記載の液体吐出ヘ
ッド。
【請求項１０】前記可動部材は、前記気泡発生圧力に
より前記上流側規制部側に移動することを特徴とする請
求項１〜４の何れかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１１】前記可動部材は、前記気泡の消泡によ
り前記下流側規制部側に移動することを特徴とする請求
項１〜４の何れかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１２】前記吐出口は前記発熱体の上方に設け
られていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記
載の液体吐出ヘッド。
【請求項１３】液体中に気泡を発生させるための熱エ
ネルギーを発生する発熱体と、前記液体を吐出する部分
である吐出口と、該吐出口に連通すると共に、液体に気
泡を発生させる気泡発生領域を有する液流路と、前記気
泡発生領域の上流側に設けられ前記気泡の成長に伴い移
動する可動部材と、前記可動部材の移動を所望の範囲に
規制する規制部とを備え、前記気泡発生時のエネルギー
により前記吐出口から前記液体を吐出する液体吐出ヘッ
ドを用いた液体吐出方法であって、気泡成長時に可動部材により気泡を保持する工程と、消
泡時に可動部材と下流側規制部との間に設けられた開口
部より前記可動部材の上流の液体を気泡発生領域に流入
する工程を有することを特徴とする液体吐出方法。
【請求項１４】前記可動部は、前記気泡の成長に伴っ
て移動し前記上流側規制部に接触した状態で前記気泡を
前記可動部材の前記上流側規制部側後方へ隆起させる工
程を更に有することを特徴とする請求項１３記載の液体
吐出方法。
【請求項１５】前記可動部材が前記上流規制部に接触
して、前記上流方向への液体の移動及び気泡成長によっ
て上流方向へ押された形の応力を受けた後、前記気泡の
消泡を開始する工程を更に有することを特徴とする請求
項１３記載の液体吐出方法。
【請求項１６】前記可動部材が前記上流側規制部に接
触したまま前記気泡が収縮する工程を更に有することを
特徴とする請求項１３記載の液体吐出方法。
【請求項１７】前記可動部材が前記上流側規制部に接
触した状態で前記可動部材と前記上流側規制部との間に
生じた開口部より前記液体が前記気泡発生領域に流入す
る工程を有することを特徴とする請求項１３記載の液体
吐出方法。
【請求項１８】前記可動部材が前記上流側規制部に接
触したまま前記気泡が収縮する工程では、前記気泡の収
縮に伴う液体の移動の大部分を前記吐出口から上流方向
に向かわせ、前記吐出口内にメニスカスを引き込むこと
を特徴とする請求項１６記載の液体吐出方法。
【請求項１９】前記気泡収縮工程中に、前記可動部材
を前記上流側規制部より離間させることにより前記気泡
発生領域に吐出口に向かう下流方向への液流を生じさ
せ、前記メニスカスの引き込みを急制動することを特徴
とする請求項１８記載の液体吐出方法。
【請求項２０】請求項１〜１２の何れかに記載の液体
吐出ヘッドと、該液体吐出ヘッドから吐出された液体を
受け取る被記録媒体を搬送する被記録媒体搬送手段と、
を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２１】前記液体吐出ヘッドからインクを吐出
し、前記被記録媒体にインクを付着させることで記録を
行うことを特徴とする請求項２０記載の液体吐出装置。