JP5875293B2 - 記録ヘッドおよびインクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、液滴を媒体に向けて吐出して記録を行う記録ヘッド、およびこれを用いたインクジェット記録装置に関する。

インクなどの液体を吐出する方式として、発熱素子（ヒーター）などの吐出エネルギー発生素子を利用し、記録ヘッド内の液体に沸騰により気泡を発生させて、その圧力により記録ヘッドの吐出口から液滴を吐出する方式がある。そのような液滴吐出方式には、液滴吐出過程において記録ヘッド内の気泡が大気と連通するバブルスルージェット（以下、ＢＴＪとも称す）吐出方式と、液滴吐出過程において記録ヘッド内の気泡が大気と連通しないバブルジェット吐出方式とがある。図８は、ＢＴＪ吐出方式の一般的な吐出過程を、記録ヘッドの吐出口近傍の断面を用いて示す模式図である。

液体吐出方式によると、液滴吐出過程において吐出される液体が記録ヘッド内の液体から離脱して液滴となるとき、離脱した液滴が、本来的に記録に用いられる液滴（以下主滴という）と副次的な液滴（以下サテライトという）とに分かれる現象が生じることがある。こうしたサテライトは、主滴から大きく離れた位置に着弾して記録画像の画質を低下させたり、あるいは、記録媒体に到達する前に失速して浮遊する液滴（以下、ミストという）となって、記録媒体の汚れを引き起こしたりする場合がある。

サテライトの低減に関しては、例えば特許文献１などに記載されるように、吐出される液滴における尾引き（柱状に伸びた液体の尾部。インクテールともいう。）の長さを短くすることが知られている。特許文献１は、吐出口に内側に突出した突起を設けることで、尾引きに関与する液体の量を制限して、尾引きの長さを短くし、サテライトを低減することを記載している。

特開２００８−２９０３８０号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている内側に突出した突起を設けた吐出口の構成では、新たな課題が生じる。すなわち、特許文献１に記載されている突起付き吐出口をＢＴＪ吐出方式の記録ヘッドに適用した場合、吐出される液滴の着弾位置にずれが生じやすい傾向があり、それにより画像品質の低下が生じる場合がある。

詳細には、ＢＴＪ吐出方式では、記録ヘッドからの液滴吐出過程において、吐出口の大気側開口面から、液体を収容しヒーターが設けられ気泡を発生させる室である発泡室に、液体のメニスカスが後退していき、大気と気泡とが連通する前後に液体が吐出される。特許文献１に記載されている突起付き吐出口では、後退していく液体のメニスカスは、突起を避けるようにして複数に分割されて、相対的に流体抵抗の低い領域へ落ち込んでいく。この様子を、図９（ａ）および（ｂ）、ならびに図１０（ａ）および（ｂ）に例示する。図９（ａ）および（ｂ）は、吐出口３２の２つの突起１１を、インク流路５の長手方向（ｘ方向）に突起の突出方向が一致するように配置した例である。図１０（ａ）および（ｂ）は、吐出口３２の２つの突起１１を、インク流路５の幅方向（ｙ方向）に突起の突出方向が一致するように配置した例である。図９（ｂ）および図１０（ｂ）に示されるように、突起により分割された複数のメニスカスは、それぞれ、気泡の中心から離れた箇所に落ち込んでいく。そのため、大気と気泡との連通は、気泡中心から遠い位置の複数の箇所で生じ得ることとなる。また、このとき、発泡室６でヒーター３１の上に発生する気泡の界面は、微小な外乱（例えば、とりこみ泡、微小な膜沸騰の変化、等）の影響で、吐出イベント毎に微妙に変化し得る。

したがって、特許文献１に記載されている突起付き吐出口を有するＢＴＪ吐出方式の記録ヘッドでは、大気と気泡との連通箇所の数や場所が、吐出イベント毎に異なり易い。例えば、吐出イベント毎に、連通箇所が単数になったり、複数になったり、発泡室内の上方になったり、下方になったりして、連通状態が一定でない。その結果、連続的に吐出を行う場合、各吐出で連通状態が異なって、吐出される液滴の吐出角度や吐出速度が変動することとなり、これにより着弾位置のずれが発生し、画像品質の低下が生じる傾向があった。このような傾向は、温度上昇時、連続記録時、および記録デューティー（記録媒体の単位面積当たりのインク付与量）が大きい時などに顕著となる。
そこで、本発明は、サテライト低減効果を奏するとともに、吐出される液滴の上記のような着弾位置のずれを防ぎ、これによる画像品質の低下を抑制することのできるインクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録装置の提供を目的としている。

上記課題を解決するための本発明の記録ヘッドは、熱エネルギー発生素子と、前記熱エネルギー発生素子からエネルギーを付与する液体を収容する室と、前記熱エネルギー発生素子に対応する位置に配置され、前記室から外部に液体を吐出するための吐出口と、を備え、前記熱エネルギー発生素子から前記室内の液体にエネルギーを付与することで、前記吐出口から液体を吐出する記録ヘッドであって、前記吐出口は、前記吐出口の内側に突出する突起であって、前記室に液体を供給する方向に沿って延在する対向する２つの突起を有し、前記吐出口は、前記突起の先端同士の間の第１の領域と、前記突起の両側に位置する、前記第１の領域とは別の第２の領域と、を有し、前記第１の領域は前記第２の領域と比べて狭く、前記室に液体を供給する方向と垂直な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口は、前記突起を含まないで見た場合の形状が、大気側開口面から前記室側開口面にかけて徐々に大きくなるテーパ形状であり、前記吐出口の前記室側開口面における前記突起の幅をａ１とし、前記突起の最大幅をａ２としたとき、ａ１＜ａ２の関係が成り立ち、かつ、ａ２の幅を持つ位置から前記室側開口面まで、前記突起の幅は、徐々にまたは段階的に小さくなっており、および前記吐出口から液体を吐出する過程において、前記熱エネルギー発生素子から液体にエネルギーを付与することにより発生した気泡と、前記吐出口から前記室内に引き込まれるメニスカスと、が連通することを特徴とする。
また、上記課題を解決するための本発明の記録ヘッドは、熱エネルギー発生素子と、前記熱エネルギー発生素子からエネルギーを付与する液体を収容する室と、前記熱エネルギー発生素子に対応する位置に配置され、前記室から外部に液体を吐出するための吐出口と、を備え、前記熱エネルギー発生素子から前記室内の液体にエネルギーを付与することで、前記吐出口から液体を吐出する記録ヘッドであって、前記吐出口は、前記吐出口の内側に突出する突起であって、前記室に液体を供給する方向に沿って延在する対向する２つの突起を有し、前記吐出口は、前記突起の先端同士間の第１の領域と、前記突起の両側に位置する、前記第１の領域とは別の第２の領域と、を有し、前記第１の領域は前記第２の領域と比べて狭く、前記吐出口の前記室側開口面における前記突起の幅をａ１とし、前記突起の最大幅をａ２としたとき、ａ１＜ａ２の関係が成り立ち、前記突起は、前記吐出口の大気側開口面に前記最大幅ａ２を持ち、および前記室に液体を供給する方向と垂直な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口の大気側開口面から前記室側開口面にかけて、前記突起の幅は、段階的に小さくなっており、および 前記吐出口から液体を吐出する過程において、前記熱エネルギー発生素子から液体にエネルギーを付与することにより発生した気泡と、前記吐出口から前記室内に引き込まれるメニスカスと、が連通することを特徴とする。
また、上記課題を解決するための本発明の記録ヘッドは、熱エネルギー発生素子と、前記熱エネルギー発生素子からエネルギーを付与する液体を収容する室と、前記熱エネルギー発生素子に対応する位置に配置され、前記室から外部に液体を吐出するための吐出口と、を備え、前記熱エネルギー発生素子から前記室内の液体にエネルギーを付与することで、前記吐出口から液体を吐出する記録ヘッドであって、前記吐出口は、前記吐出口の内側に突出する突起であって、前記室に液体を供給する方向に沿って延在する対向する２つの突起を有し、前記吐出口は、前記突起の先端同士の間の第１の領域と、前記突起の両側に位置する、前記第１の領域とは別の第２の領域と、を有し、前記第１の領域は前記第２の領域と比べて狭く、前記室に液体を供給する方向と垂直な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口は、前記突起を含まないで見た場合の形状が、大気側開口面から前記室側開口面にかけて段階的に大きくなっており、
前記吐出口の前記室側開口面における前記突起の幅をａ１とし、前記突起の最大幅をａ２としたとき、ａ１＜ａ２の関係が成り立ち、前記突起は、前記吐出口の大気側開口面に前記最大幅ａ２を持ち、および前記室に液体を供給する方向と垂直な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口の大気側開口面から前記室側開口面にかけて、前記突起の幅は、段階的に小さくなっており、および 前記吐出口から液体を吐出する過程において、前記熱エネルギー発生素子から液体にエネルギーを付与することにより発生した気泡と、前記吐出口から前記室内に引き込まれるメニスカスと、が連通することを特徴とする。
また、上記課題を解決するための本発明の記録ヘッドは、熱エネルギー発生素子と、前記熱エネルギー発生素子からエネルギーを付与する液体を収容する室と、前記熱エネルギー発生素子に対応する位置に配置され、前記室から外部に液体を吐出するための吐出口と、を備え、前記熱エネルギー発生素子から前記室内の液体にエネルギーを付与することで、前記吐出口から液体を吐出する記録ヘッドであって、前記吐出口は、前記吐出口の内側に突出する突起であって、前記室に液体を供給する方向に沿って延在する対向する２つの突起を有し、前記吐出口は、前記突起の先端と該先端から最短距離に位置する前記吐出口の内壁との間の第１の領域と、前記突起の両側に位置する、前記第１の領域とは別の第２の領域と、を有し、前記第１の領域は前記第２の領域と比べて流体抵抗が高く、前記室に液体を供給する方向と垂直な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口は、前記突起を含まないで見た場合の形状が、大気側開口面から前記室側開口面にかけて徐々に大きくなるテーパ形状であり、前記吐出口の前記室側開口面における前記突起の幅をａ１とし、前記突起の最大幅をａ２としたとき、ａ１＜ａ２の関係が成り立ち、かつ、ａ２の幅を持つ位置から前記室側開口面まで、前記突起の幅は、徐々にまたは段階的に小さくなっており、および前記吐出口から液体を吐出する過程において、前記熱エネルギー発生素子から液体にエネルギーを付与することにより発生した気泡と、前記吐出口から前記室内に引き込まれるメニスカスと、が連通することを特徴とする。
また、上記課題を解決するための本発明の記録ヘッドは、熱エネルギー発生素子と、前記熱エネルギー発生素子からエネルギーを付与する液体を収容する室と、前記熱エネルギー発生素子に対応する位置に配置され、前記室から外部に液体を吐出するための吐出口と、を備え、前記熱エネルギー発生素子から前記室内の液体にエネルギーを付与することで、前記吐出口から液体を吐出する記録ヘッドであって、前記吐出口は、前記吐出口の内側に突出する突起であって、前記室に液体を供給する方向に沿って延在する対向する２つの突起を有し、前記吐出口は、前記突起の先端と該先端から最短距離に位置する前記吐出口の内壁との間の第１の領域と、前記突起の両側に位置する、前記第１の領域とは別の第２の領域と、を有し、前記第１の領域は前記第２の領域と比べて流体抵抗が高く、前記吐出口の前記室側開口面における前記突起の幅をａ１とし、前記突起の最大幅をａ２としたとき、ａ１＜ａ２の関係が成り立ち、前記突起は、前記吐出口の大気側開口面に前記最大幅ａ２を持ち、前記室に液体を供給する方向と垂直な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口の大気側開口面から前記室側開口面にかけて、前記突起の幅は、段階的に小さくなっており、および前記吐出口から液体を吐出する過程において、前記熱エネルギー発生素子から液体にエネルギーを付与することにより発生した気泡と、前記吐出口から前記室内に引き込まれるメニスカスと、が連通することを特徴とする。
また、上記課題を解決するための本発明の記録ヘッドは、熱エネルギー発生素子と、前記熱エネルギー発生素子からエネルギーを付与する液体を収容する室と、前記熱エネルギー発生素子に対応する位置に配置され、前記室から外部に液体を吐出するための吐出口と、を備え、前記熱エネルギー発生素子から前記室内の液体にエネルギーを付与することで、前記吐出口から液体を吐出する記録ヘッドであって、前記吐出口は、前記吐出口の内側に突出する突起であって、その突出方向が前記室に液体を供給する方向に沿って延在する対向する２つの突起を有し、前記吐出口は、前記突起の先端と該先端から最短距離に位置する前記吐出口の内壁との間の第１の領域と、前記突起の両側に位置する、前記第１の領域とは別の第２の領域と、を有し、前記第１の領域は前記第２の領域と比べて流体抵抗が高く、前記室に液体を供給する方向と垂直な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口は、前記突起を含まないで見た場合の形状が、大気側開口面から前記室側開口面にかけて段階的に大きくなっており、前記吐出口の前記室側開口面における前記突起の幅をａ１とし、前記突起の最大幅をａ２としたとき、ａ１＜ａ２の関係が成り立ち、前記突起は、前記吐出口の大気側開口面に前記最大幅ａ２を持ち、前記室に液体を供給する方向と垂直な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口の大気側開口面から前記室側開口面にかけて、前記突起の幅は、段階的に小さくなっており、および前記吐出口から液体を吐出する過程において、前記熱エネルギー発生素子から液体にエネルギーを付与することにより発生した気泡と、前記吐出口から前記室内に引き込まれるメニスカスと、が連通することを特徴とする。
また、上記課題を解決するための本発明の記録ヘッドは、熱エネルギー発生素子と、前記熱エネルギー発生素子からエネルギーを付与する液体を収容する室と、前記熱エネルギー発生素子に対応する位置に配置され、前記室から外部に液体を吐出するための吐出口と、を備え、前記熱エネルギー発生素子から前記室内の液体にエネルギーを付与することで、前記吐出口から液体を吐出する記録ヘッドであって、前記吐出口は、前記吐出口の内側に突出する突起であって、前記室に液体を供給する方向と交差する方向に延在する対向する２つの突起を有し、前記吐出口は、前記突起の先端同士の間の第１の領域と、前記突起の両側に位置する、前記第１の領域とは別の第２の領域と、を有し、前記第１の領域は前記第２の領域と比べて狭く、前記室に液体を供給する方向と平行な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口は、前記突起を含まないで見た場合の形状が、大気側開口面から前記室側開口面にかけて徐々に大きくなるテーパ形状であり、前記吐出口の前記室側開口面における前記突起の幅をａ１とし、前記突起の最大幅をａ２としたとき、ａ１＜ａ２の関係が成り立ち、かつ、ａ２の幅を持つ位置から前記室側開口面まで、前記突起の幅は、徐々にまたは段階的に小さくなっており、および前記吐出口から液体を吐出する過程において、前記熱エネルギー発生素子から液体にエネルギーを付与することにより発生した気泡と、前記吐出口から前記室内に引き込まれるメニスカスと、が連通することを特徴とする。
また、上記課題を解決するための本発明の記録ヘッドは、熱エネルギー発生素子と、前記熱エネルギー発生素子からエネルギーを付与する液体を収容する室と、前記熱エネルギー発生素子に対応する位置に配置され、前記室から外部に液体を吐出するための吐出口と、を備え、前記熱エネルギー発生素子から前記室内の液体にエネルギーを付与することで、前記吐出口から液体を吐出する記録ヘッドであって、前記吐出口は、前記吐出口の内側に突出する突起であって、前記室に液体を供給する方向と交差する方向に延在する対向する２つの突起を有し、前記吐出口は、前記突起の先端同士間の第１の領域と、前記突起の両側に位置する、前記第１の領域とは別の第２の領域と、を有し、前記第１の領域は前記第２の領域と比べて狭く、前記吐出口の前記室側開口面における前記突起の幅をａ１とし、前記突起の最大幅をａ２としたとき、ａ１＜ａ２の関係が成り立ち、前記突起は、前記吐出口の大気側開口面に前記最大幅ａ２を持ち、および前記室に液体を供給する方向と平行な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口の大気側開口面から前記室側開口面にかけて、前記突起の幅は、段階的に小さくなっており、および 前記吐出口から液体を吐出する過程において、前記熱エネルギー発生素子から液体にエネルギーを付与することにより発生した気泡と、前記吐出口から前記室内に引き込まれるメニスカスと、が連通することを特徴とする。
また、上記課題を解決するための本発明の記録ヘッドは、熱エネルギー発生素子と、前記熱エネルギー発生素子からエネルギーを付与する液体を収容する室と、前記熱エネルギー発生素子に対応する位置に配置され、前記室から外部に液体を吐出するための吐出口と、を備え、前記熱エネルギー発生素子から前記室内の液体にエネルギーを付与することで、前記吐出口から液体を吐出する記録ヘッドであって、前記吐出口は、前記吐出口の内側に突出する突起であって、前記室に液体を供給する方向と交差する方向に延在する対向する２つの突起を有し、前記吐出口は、前記突起の先端同士の間の第１の領域と、前記突起の両側に位置する、前記第１の領域とは別の第２の領域と、を有し、前記第１の領域は前記第２の領域と比べて狭く、前記室に液体を供給する方向と平行な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口は、前記突起を含まないで見た場合の形状が、大気側開口面から前記室側開口面にかけて段階的に大きくなっており、前記吐出口の前記室側開口面における前記突起の幅をａ１とし、前記突起の最大幅をａ２としたとき、ａ１＜ａ２の関係が成り立ち、前記突起は、前記吐出口の大気側開口面に前記最大幅ａ２を持ち、および前記室に液体を供給する方向と平行な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口の大気側開口面から前記室側開口面にかけて、前記突起の幅は、段階的に小さくなっており、および 前記吐出口から液体を吐出する過程において、前記熱エネルギー発生素子から液体にエネルギーを付与することにより発生した気泡と、前記吐出口から前記室内に引き込まれるメニスカスと、が連通することを特徴とする。
また、上記課題を解決するための本発明の記録ヘッドは、熱エネルギー発生素子と、前記熱エネルギー発生素子からエネルギーを付与する液体を収容する室と、前記熱エネルギー発生素子に対応する位置に配置され、前記室から外部に液体を吐出するための吐出口と、を備え、前記熱エネルギー発生素子から前記室内の液体にエネルギーを付与することで、前記吐出口から液体を吐出する記録ヘッドであって、前記吐出口は、前記吐出口の内側に突出する突起であって、前記室に液体を供給する方向と交差する方向に延在する対向する２つの突起を有し、前記吐出口は、前記突起の先端と該先端から最短距離に位置する前記吐出口の内壁との間の第１の領域と、前記突起の両側に位置する、前記第１の領域とは別の第２の領域と、を有し、前記第１の領域は前記第２の領域と比べて流体抵抗が高く、 前記室に液体を供給する方向と平行な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口は、前記突起を含まないで見た場合の形状が、大気側開口面から前記室側開口面にかけて徐々に大きくなるテーパ形状であり、前記吐出口の前記室側開口面における前記突起の幅をａ１とし、前記突起の最大幅をａ２としたとき、ａ１＜ａ２の関係が成り立ち、かつ、ａ２の幅を持つ位置から前記室側開口面まで、前記突起の幅は、徐々にまたは段階的に小さくなっており、および前記吐出口から液体を吐出する過程において、前記熱エネルギー発生素子から液体にエネルギーを付与することにより発生した気泡と、前記吐出口から前記室内に引き込まれるメニスカスと、が連通することを特徴とする。
また、上記課題を解決するための本発明の記録ヘッドは、熱エネルギー発生素子と、前記熱エネルギー発生素子からエネルギーを付与する液体を収容する室と、前記熱エネルギー発生素子に対応する位置に配置され、前記室から外部に液体を吐出するための吐出口と、を備え、前記熱エネルギー発生素子から前記室内の液体にエネルギーを付与することで、前記吐出口から液体を吐出する記録ヘッドであって、前記吐出口は、前記吐出口の内側に突出する突起であって、前記室に液体を供給する方向と交差する方向に延在する対向する２つの突起を有し、前記吐出口は、前記突起の先端と該先端から最短距離に位置する前記吐出口の内壁との間の第１の領域と、前記突起の両側に位置する、前記第１の領域とは別の第２の領域と、を有し、前記第１の領域は前記第２の領域と比べて流体抵抗が高く、前記吐出口の前記室側開口面における前記突起の幅をａ１とし、前記突起の最大幅をａ２としたとき、ａ１＜ａ２の関係が成り立ち、前記突起は、前記吐出口の大気側開口面に前記最大幅ａ２を持ち、前記室に液体を供給する方向と平行な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口の大気側開口面から前記室側開口面にかけて、前記突起の幅は、段階的に小さくなっており、および前記吐出口から液体を吐出する過程において、前記熱エネルギー発生素子から液体にエネルギーを付与することにより発生した気泡と、前記吐出口から前記室内に引き込まれるメニスカスと、が連通することを特徴とする。
また、上記課題を解決するための本発明の記録ヘッドは、熱エネルギー発生素子と、前記熱エネルギー発生素子からエネルギーを付与する液体を収容する室と、前記熱エネルギー発生素子に対応する位置に配置され、前記室から外部に液体を吐出するための吐出口と、を備え、前記熱エネルギー発生素子から前記室内の液体にエネルギーを付与することで、前記吐出口から液体を吐出する記録ヘッドであって、前記吐出口は、前記吐出口の内側に突出する突起であって、前記室に液体を供給する方向と交差する方向に延在する対向する２つの突起を有し、前記吐出口は、前記突起の先端と該先端から最短距離に位置する前記吐出口の内壁との間の第１の領域と、前記突起の両側に位置する、前記第１の領域とは別の第２の領域と、を有し、前記第１の領域は前記第２の領域と比べて流体抵抗が高く、前記室に液体を供給する方向と平行な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口は、前記突起を含まないで見た場合の形状が、大気側開口面から前記室側開口面にかけて段階的に大きくなっており、前記吐出口の前記室側開口面における前記突起の幅をａ１とし、前記突起の最大幅をａ２としたとき、ａ１＜ａ２の関係が成り立ち、前記突起は、前記吐出口の大気側開口面に前記最大幅ａ２を持ち、前記室に液体を供給する方向と平行な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口の大気側開口面から前記室側開口面にかけて、前記突起の幅は、段階的に小さくなっており、および前記吐出口から液体を吐出する過程において、前記熱エネルギー発生素子から液体にエネルギーを付与することにより発生した気泡と、前記吐出口から前記室内に引き込まれるメニスカスと、が連通することを特徴とする。

本発明によれば、尾引きを短くしてサテライトを低減させることができると共に、吐出された液体の記録媒体における着弾位置のずれを防止し、それによる画像劣化を抑制することができる。

（ａ）から（ｄ４）は、本発明の第１の実施形態の記録ヘッドの主要部を示す図である。 （ａ）から（ｄ４）は、本発明の第２の実施形態の記録ヘッドの主要部を示す図である。 （ａ）から（ｄ４）は、本発明の第３の実施形態の記録ヘッドの主要部を示す図である。 （ａ）から（ｄ４）は、本発明の第４の実施形態の記録ヘッドの主要部を示す図である。 （ａ）は、本発明に適用できる突起が１つの吐出口の模式図であり、（ｂ）は、本発明に適用できる突起が３つの吐出口の模式図である。 本発明に適用可能なインクジェット記録装置の要部を示す概略斜視図である。 本発明の記録ヘッドの要部の概略斜視図である。 従来の丸型の吐出口を用いたＢＴＪ吐出方式の吐出工程図である。 （ａ）および（ｂ）は、従来の突起付き吐出口を用いたＢＴＪ吐出方式の記録ヘッドにおける液滴吐出時の大気と気泡との連通を説明する図である。 （ａ）および（ｂ）は、従来の突起付き吐出口を用いたＢＴＪ吐出方式の記録ヘッドにおける液滴吐出時の大気と気泡との連通を説明する図である。 （ａ）から（ｃ）は、図９（ａ）および（ｂ）に示す従来例の大気連通状態と吐出液滴の乱れの様子を示した図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明の第１の実施形態の効果を示した図である。

本発明の各実施形態を記載する前に、各実施形態で共通する形態について説明をする。

本明細書における「記録」とは、文字、図形等の有意の情報を形成することを示す。さらに、「記録」は、有意無意を問わず、また、視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成するものも含む。また、「記録」は、媒体に液体を付与することで、媒体の加工を行う場合も含む。本明細書における「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表す。本明細書における「インク」または「液体」とは、記録媒体上に付与されることによって画像、模様、パターン等の形成を行うものを示し、また、記録媒体の加工、あるいは記録媒体に付与される液体の凝固または不溶化等の処理剤として用いられる液体も含む。本明細書における「流体抵抗」とは、液体の動きやすさを示すものであり、例えば狭い空間においては液体が動きにくいので流体抵抗は高いとされ、広い空間においては液体が動きやすいので流体抵抗は低いとされる。また、本明細書中に用いられる「平行」、「直交」および「垂直」といった用語は、製造誤差程度の範囲の誤差を含むものとする。

図面を参照して、図６は、本発明の記録ヘッドを適用できるインクジェット記録装置の１つの例の要部を示す概略斜視図である。インクジェット記録装置は、ケーシング１００８内に記録媒体としての用紙１０２８を、矢印Ｐ方向に間欠的に搬送する搬送装置１０３０を含む。また、インクジェット記録装置は、用紙１０２８の搬送方向Ｐに直交する方向Ｓに平行に往復運動せしめられ、液体を吐出する記録ヘッドを有する記録部１０１０と、該記録部１０１０を往復運動させる駆動手段としての移動駆動部１００６とを含んで構成される。搬送装置１０３０は、互いに平行に対向配置される一対のローラユニット１０２２ａおよび１０２２ｂと、一対のローラユニット１０２４ａおよび１０２４ｂと、これらの各ローラユニットを駆動させる駆動部１０２０とを備えている。駆動部１０２０が作動すると、ローラユニット１０２２ａおよび１０２２ｂと、ローラユニット１０２４ａおよび１０２４ｂと、により用紙１０２８は狭持されて、Ｐ方向に間欠的に搬送される。移動駆動部１００６は、ベルト１０１６と、モータ１０１８とを有する。ベルト１０１６は、回転軸に所定の間隔をもって対向配置されたプーリ１０２６ａおよび１０２６ｂに巻きかけられ、ローラユニット１０２２ａおよび１０２２ｂに平行に配置される。モータ１０１８は、記録部１０１０のキャリッジ部材１０１０ａに連結されるベルト１０１６を順方向および逆方向に駆動させる。モータ１０１８が作動し、ベルト１０１６が矢印Ｒ方向に回転すると、キャリッジ部材１０１０ａは矢印Ｓ方向に所定の移動量だけ移動する。また、ベルト１０１６が矢印Ｒ方向とは逆方向に回転すると、キャリッジ部材１０１０ａは矢印Ｓ方向とは反対の方向に所定の移動量だけ移動する。さらに、キャリッジ部材１０１０ａのホームポジションとなる位置に、記録部１０１０の吐出回復処理を行うための回復ユニット１０２６が、記録部１０１０のインクを吐出する面に対向して設けられる。記録部１０１０は、キャリッジ部材１０１０ａに対して着脱自在に備えられたインクのカートリッジ１０１２を有している。カートリッジは、例えばイエロー，マゼンタ，シアンおよびブラックのインク色毎に、１０１２Ｙ、１０１２Ｍ、１０１２Ｃおよび１０１２Ｂのように設けられている。

上述のインクジェット記録装置に搭載可能な本発明の記録ヘッドについて、説明を行う。図７は本発明の記録ヘッドの要部を模式的に示す概略斜視図である。図７において、エネルギー発生素子としての発熱素子（ヒーター）３１を駆動するための電気的な配線などは省略する。図７中の矢印Ｓは、記録ヘッドが液滴を吐出する記録動作中に、記録ヘッドと記録媒体とが相対的に動く方向（主走査方向）を示す。ここでは、図６に示すように、記録動作中は記録ヘッドが記録媒体に対して動く例を示す。基板３４は、液体を流路に供給する長溝状の貫通口である供給口３３を備える。供給口３３の長手方向の両側に、熱エネルギー発生手段である発熱素子（ヒーター）３１を６００ｄｐｉの間隔で配置したヒーター列が、ヒーター３１の位置が千鳥状になるように配置されている。この構成により、記録される画像の解像度として１２００ｄｐｉが達成可能となる。基板３４上には、流路を形成するための流路形成部材としての流路壁３６を備え、吐出口３２が形成された吐出口プレート３５が設けられている。吐出口３２は、ヒーター３１の真上に、吐出口３２とヒーター３１との間に、液体を収容しおよび発泡させる発泡室が形成されるように配置されている。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態の記録ヘッドの主要部を図１（ａ）から（ｄ１）に示す。図１（ａ）は、記録ヘッドの吐出口３２近傍の液体の吐出方向に沿った断面図であり、液体の供給口３３と吐出口３２とを連通する流路５の長手方向（以下、ｘ方向ともいう。）に沿って取った図である。図１（ｂ）は、ヒーター３１および流路５の形状を吐出口３２側から見た概略図を示す。図１（ｃ）は、吐出口プレート表面３５ａ（以下、大気側開口面ともいう。）における吐出口３２の形状を示す。図１（ｄ１）は、記録ヘッドの吐出口３２近傍の液体の吐出方向に沿った断面図であり、流路５の長手方向（ｘ方向）に直交して、すなわち流路５の幅方向（以下、ｙ方向ともいう。）に沿って取った図である。

本実施形態の記録ヘッドの吐出口３２は、図１（ｃ）に示すように、記録ヘッドの外部から見たとき、すなわち吐出口３２の大気側開口面において、略円形の形状を有し、内側に突出する２つの突起１０を有する。図中、突起１０の幅を符号ａ、点線で示す吐出口の仮想的な内周からの突起１０の突出の距離（以下、突起の長さともいう。）を符号ｂで示す。突起１０は、吐出口３２において対称的に設けられ、突起１０の先端間に最短距離Ｈの隙間を形成している。本実施形態において、吐出口３２の２つの突起は、図１（ｂ）に示すように、流路５の長手方向（ｘ方向）に突起１０の突出方向が一致するように配置されている。

図１（ａ）および図１（ｄ１）から分かるように、突起１０を含めないで見た場合の吐出口３２の形状は、吐出口３２の液体吐出方向に垂直な断面において吐出口３２の大気側開口面から発泡室６側開口面にわたって同様であり、全体として略円筒形状である。一方、吐出口３２の突起１０は、吐出口３２の液体吐出方向において、以下に説明するような形状を有する。すなわち、図１（ａ）に示すように、突起１０の長さｂは、吐出口３２の大気側開口面から発泡室６側開口面にわたって同様である。そこで、先述のように吐出口は略円筒形状であることから、突起１０の先端間の最短距離Ｈも吐出口３２の大気側開口面から発泡室６側開口面にわたって同様となる。

これに対し、図１（ｄ１）に示すように、突起１０の幅は、吐出口３２の液体吐出方向において変動する。これを説明するために、吐出口３２の発泡室６側開口面における突起１０の幅をａ１とし、この面と平行な面、すなわち液体吐出方向と直交する面における突起１０の幅の最大値をａ２とする。本発明の記録ヘッドは、その吐出口が、幅ａ１＜幅ａ２の関係が成り立ち、かつ、幅ａ２の位置から幅ａ１の位置まで幅が徐々にまたは段階的に低減する形状の突起を備えることを特徴とする。図１（ｄ１）では、突起１０の形状は、大気側開口面において最大幅ａ２を有し、これを底辺として発泡室側開口面に到達する高さを有する三角形となっている。すなわち、本実施形態においては、ａ１＜ａ２の関係が成り立ち、かつ、幅ａ２の位置から発泡室側開口面に向かって突起１０の幅は徐々に小さくなっている。

上記構成を有する本実施形態の記録ヘッドの作用および効果を、図１１（ａ）から（ｃ）ならびに図１２（ａ）および（ｂ）を参照して説明する。図１２（ｂ）は、第１の実施形態の記録ヘッドの吐出口近傍の、液体吐出方向および流路５に直交する方向（ｙ方向）に沿った断面図を示す。また、図１１（ａ）から（ｃ）は、本発明に従わない記録ヘッドの吐出口近傍の、液体吐出方向およびｙ方向に沿った断面図を示す。図１１（ａ）から（ｃ）に示す記録ヘッドは、吐出口の突起の幅ａが吐出口の大気側開口面から発泡室側開口面まで一定（すなわち、幅ａ１＝幅ａ２）である点が本発明の第１の実施形態の記録ヘッドと異なる。図１１（ａ）から（ｃ）に示す記録ヘッドの他の構成については、上述の第１の実施形態の記録ヘッドの説明を適用できる。図１１（ａ）から（ｃ）および図１２（ｂ）は、詳細には、液滴吐出過程において、記録ヘッド内の気泡が大気と連通する様子を説明する図である。

図１２（ａ）および（ｂ）に示す記録ヘッド（以下、実施例ともいう。）ならびに図１１（ａ）から（ｃ）に示す記録ヘッド（以下、従来例ともいう。）は、外部から見た際に図１（ｃ）に示すような形状の吐出口３２を有する。図１（ｃ）を参照して、吐出口３２において、突起１０の先端間の距離Ｈおよび幅ａにわたる領域は、他の領域に比べて流体が流動しにくい、著しく流体抵抗が高い第１の領域である高流体抵抗領域５５となる。また、他の領域、すなわち、高流体抵抗領域５５を境としたその両側（突起１０の両側の位置）の領域は、相対的に流体が流動しやすい第２の領域である低流体抵抗領域５６となる。また、実施例および従来例において、突起１０は、液体吐出方向において、吐出口３２の大気側開口面から発泡室側開口面にわたって設けられている。

まず、サテライトの低減効果について説明する。記録ヘッドから液体を吐出する過程において、ヒーターによる加熱で生じた気泡によって液体が吐出口から外部に向かって柱状に押し出されるとき、吐出口３２内の液体は吐出口の大気側開口面から発泡室６へ引き込まれる。このとき、引き込まれる液体のメニスカスは、相対的に流体抵抗の低い領域（図１（ｃ）の低流体抵抗領域５６）へ後退していく。一方、突起１０の先端間の相対的に液体抵抗が高い領域（図１（ｃ）の高液体抵抗領域５５）では、吐出されつつある柱状の液体（液柱）に繋がる液面（液膜）が保持される。このように、吐出口内の液体を突起１０の先端間に局所的に残すことにより、尾引きとなる液柱に接する液体の量を低減させることができ、吐出口プレートの表面近くで液柱を分離させることができる。したがって、本実施例および従来例の記録ヘッドの構成によれば、尾引きを短くして、サテライトを低減させることができる。

次に、吐出される液滴の着弾位置のずれの防止効果について説明する。前述のとおり、図１２（ａ）および（ｂ）の実施例と、図１１（ａ）から（ｃ）の従来例とでは、吐出口の突起の幅方向の形状が異なる。

図１１（ａ）から（ｃ）の従来例において、吐出口３２に設けられた突起１１は、液体吐出方向において、大気側開口面から発泡室側開口面まで一貫して同一幅ａを有している。液体吐出過程において後退してきた吐出口３２内の液体のメニスカスは、ヒーター３１による加熱で生じた気泡と接する前に、前述のような構成の突起１１の壁面に沿って２つに分かれて発泡室６に向かって落ち込んでいく。その結果、ヒーター３１上の気泡の中心から遠い位置における気泡界面で気泡と大気とが連通することになる。

ここで、ヒーターによる加熱で生じる気泡の界面は、微小な外乱、例えば、とりこみ泡、膜沸騰の微小な変化等の影響で、毎イベントの吐出で微妙に変化しやすい。したがって、液体のメニスカスが後退して気泡と大気とが連通する際に、図１１（ａ）および（ｃ）に示す例のように１ヶ所で連通する場合や、図１１（ｂ）に示す例のように複数箇所で連通する場合がある。また、気泡と大気とが連通する位置が、発泡室６内において吐出口３２側であったり、ヒーター３１側であったり、その両方であったりする場合がある。これらのことから、従来例においては、気泡と大気とが連通する状態（以下、単に、大気連通状態ともいう。）は、毎イベントで微妙に異なり不安定となる傾向がある。

このように、連続的な吐出を行うときに、大気連通する場所や大気連通する箇所数が吐出毎に異なる場合、各吐出における液体の吐出角度や吐出速度が異なることとなる（図１１（ａ）から（ｃ）参照）。その結果、吐出された液体の着弾位置のずれが生じ、それによる画像劣化が発生する。このような現象は、連続記録時に加え、温度上昇時および記録デューティー（記録媒体の単位面積当たりのインク付与量）が大きい時などに、生じやすい。

これに対し、図１２（ａ）および（ｂ）の実施例において、吐出口３２に設けられた突起１０は、大気側開口面において最大幅ａ２を有し、そこから発泡室側開口面に向かって徐々に幅が低減する、幅ａ２を底辺とする逆三角形状をしている。換言すれば、実施例の突起１０は、吐出口３２から発泡室６にかけてヒーター３１の中心方向へ徐々に収束するように形成されている。液体吐出過程において後退してきた液体のメニスカスは、ヒーターによる加熱で生じた気泡と接する前に、前述のような構成の突起１０の壁面に沿って発泡室６に向かって落ち込んでいく。その結果、ヒーター３１上の気泡の中心に近い気泡界面で大気と気泡とが連通し、複数の大気連通箇所は、それぞれ近くに存在することとなる。あるいは、複数の後退してくメニスカスは、大気連通の前に１つになって、その後にヒーター上の気泡と大気連通することになる（図１２（ｂ）参照）。

このように、実施例においては、従来例と比べて、毎イベントの大気連通状態の差が少なく、不安定な大気連通状態が緩和される。その結果、連続的な吐出を行うときに、大気連通する場所や大気連通する箇所数が、毎回ほぼ同じで安定するため、各吐出における液体の吐出角度や吐出速度の変動が小さくなる。その結果、吐出された液体の着弾位置のずれを防ぎ、それによる画像劣化を抑制することができる。

以上のように、実施例の形態によれば、尾引きを短くしてサテライトを低減させることができると共に、吐出された液体の記録媒体における着弾位置のずれを防止し、それによる画像劣化を抑制することができる。

本発明の第１の実施形態は、上述の実施例に限定されず、実施例と同様の効果を奏する変形例を含む。すなわち、上述の実施例において、吐出口の突起の幅方向の形状は、図１（ｄ１）に示すように、大気側開口面において最大幅ａ２を有し、そこから発泡室側開口面に向かって徐々に幅が低減するような、幅ａ２を底辺とする逆三角形状であった。しかし、本発明に適用可能な突起の形状は、発泡室側開口面における突起の幅をａ１とし、突起の最大幅をａ２としたときに、ａ１＜ａ２の関係が成り立ち、かつ、幅ａ２の位置から幅ａ１の位置まで突起の幅が徐々にまたは段階的に低減する他の形状も含む。

本発明に適用可能な吐出口の突起の形状の非限定的な具体例を、図１（ｄ２）から（ｄ４）に示す。図１（ｄ２）から（ｄ４）は、図１（ｄ１）と同様に、記録ヘッドの吐出口３２近傍の液体の吐出方向に沿った断面図であり、流路５の長手方向（ｘ方向）に直交して、すなわち流路５の幅方向（以下、ｙ方向ともいう。）に沿って取った図である。図１（ｄ２）の例では、突起１０の幅方向の形状は、大気側開口面において最大幅ａ２を有し、これを下底として発泡室側開口面における幅ａ１を上底とする略台形形状となっている。図１（ｄ３）の例では、突起１０の幅方向の形状は、大気側開口面と発泡室側開口面との間のやや大気側開口面寄りの位置に突起の最大幅ａ２を有し、そこから発泡室側開口面における幅ａ１向かって突起の幅が徐々に小さくなっている。図１（ｄ４）の例では、突起１０の幅方向の形状は、大気側開口面において突起の最大幅ａ２を有し、大気側開口面と発泡室側開口面との間において幅が階段状に変化して、発泡室側開口面において突起の最小幅ａ１を有する。ずなわち、図１（ｄ２）から（ｄ４）のいずれにおいても、発泡室側開口面における突起の幅ａ１＜突起の最大幅ａ２の関係が成り立ち、かつ、幅ａ２の位置から発泡室側開口面に向かって突起１０の幅は徐々にまたは段階的に小さくなっている。

なお、上記、図１（ｄ１）から（ｄ４）に示す例では、突起の幅の大きさは、液体吐出方向において線形に変化したが、これに限定されない。すなわち突起の側面は、曲線的に変化するものであってもよい。

以上に説明した本発明の第１の実施形態によれば、尾引きを短くしてサテライトを低減させることができると共に、吐出された液体の記録媒体における着弾位置のずれを防止し、それによる画像劣化を抑制することができる。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態を図２（ａ）から（ｄ４）に示す。図２（ａ）から（ｄ４）は、第１の実施形態についての図１（ａ）から（ｄ４）にそれぞれ対応するものである。第１の実施形態と同様の構成については、第１の実施形態についての説明を適用できる。

図２（ｃ）を参照して、第２の実施形態の記録ヘッドは、外部から見たときに、第１の実施形態と同様に、幅ａおよび長さ（仮想的な円周からの突出距離）ｂの、先端が距離Ｈだけ離間した、２つの対向する突起を有する略円形の吐出口を備える。また、図２（ａ）を参照して、突起１０は、吐出口３２の大気側開口面から発泡室６側開口面まで延びている。このような構成により、第２の実施形態の突起１０は、液体吐出過程において、吐出口３２内の液体を突起１０の先端間に局所的に残すことができる。これにより、尾引きとなる液柱に接する液体の量を低減させることができ、吐出口プレートの表面近くで液柱を分離させることができる。したがって、本実施形態の構成によれば、尾引きを短くして、サテライトを低減させることができる。

また、図２（ｄ１）から（ｄ４）を参照して、第２の実施形態に係る突起は、第１の実施形態と同様の幅方向の形状を有する。すなわち、第２の実施形態は、発泡室６側開口面における幅をａ１とし、最大幅をａ２としたときに、ａ１＜ａ２の関係が成り立ち、かつ、幅ａ２の位置から幅ａ１の位置まで幅が徐々にまたは段階的に低減する形状の突起を備える。このような構成によれば、液体吐出過程において後退してきた液体のメニスカスは、ヒーターによる加熱で生じた気泡と接する前に、突起１０の壁面に沿って発泡室６に向かって落ち込んでいく。その結果、ヒーター３１上の気泡の中心に近い気泡界面で大気と気泡とが連通し、複数の大気連通箇所は、それぞれ近くに存在することとなる。あるいは、複数の後退してくメニスカスは、大気連通の前に１つになって、その後にヒーター上の気泡と大気連通することになる。したがって、第２の実施形態によれば、吐出過程における大気連通状態を安定化することができ、各吐出における液体の吐出角度や吐出速度の変動が小さくできる。その結果、吐出された液体の着弾位置のずれを防ぎ、それによる画像劣化を抑制することができる。

ここで、第２の実施形態は、第１の実施形態と、突起１０を含めないで見た場合の吐出口３２の形状の点で異なる。すなわち、第１の実施形態では、突起１０を含めないで見た場合の吐出口３２の形状は略円筒形状である。これに対して、第２の実施形態では、突起１０を含めないで見た場合の吐出口３２の形状は、略円形の径が大気側開口面から発泡室側開口面にかけて徐々に大きくなるテーパ形状となっている。このような構成により、第２の実施形態では、吐出口３２の全体的な流体抵抗が小さく、インクの増粘による吐出障害が起こり難く、かつ、吐出効率が良い。そのため、ヒーター３１のサイズを小さくし、温度上昇の少ない記録ヘッドにすることができる。したがって、本実施形態によれば、着弾位置のずれの要因となり得る温度上昇を抑えることが可能となり、これによって、着弾位置のずれの発生をさらに抑制することができる。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態を図３（ａ）から（ｄ４）に示す。第１または第２の実施形態と同様の構成については、それらについての説明を適用できる。

第３の実施形態を、第２の実施形態との比較により説明する。第２の実施形態では、図２（ａ）および（ｃ）を参照して、突起１０の長さ（仮想的な内周からの突出距離）ｂは、吐出口の大気側開口面から発泡室６側開口面にわたって一定である。そのため、突起１０の先端間の距離Ｈは、大気側開口面から発泡室６側開口面に向かうほど、大きくなる。これに対して、第３の実施形態では、吐出口の大気側開口面から発泡室６側開口面にわたって、突起１０の先端間の距離Ｈが一定となるよう、突起１０の長さ（仮想的な内周からの突出距離）ｂが変動している。すなわち、吐出口の仮想的な内周は、吐出口の大気側開口面から発泡室６側開口面に向かってテーパ状に広がり、一方で突起の長さｂは、吐出口の大気側開口面から発泡室６側開口面に向かうほど長くなって、突起１０の先端間は略平行に保たれている。

第３の実施形態によれば、第２の実施形態と同様の構成により、尾引きを短くし、大気連通状態を安定化し、温度上昇を抑えることが可能となり、それによって、サテライトの低減および着弾位置のずれの発生を抑制することができる。また、それに加えて、第３の実施形態によれば、前記略平行に保たれた突起の先端間は液体を保持する力が強く、より尾引きを短くすることができ、サテライト低減効果が高い。

（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態を図４（ａ）から（ｄ４）に示す。第１の実施形態と同様の構成については、その説明を適用できる。

第４の実施形態を、第１の実施形態との比較により説明する。第２の実施形態では、突起を含めないで見た場合の吐出口３２の形状は、略円筒形状であった。これに対し、第４の実施形態では、突起を含めないで見た場合の吐出口３２の形状は、径が大気側開口面から発泡室側開口面にかけて段階的に大きくなった、径の違う略円筒を組み合わせた形状をしている。なお、吐出口３２の突起１０の長さ（仮想的な内周からの突出距離）ｂは、突起１０の先端間の距離Ｈが一定となるように、液体吐出方向において段階的に変動している。

第４の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の構成により、尾引きを短くし、大気連通状態を安定化することが可能となり、それによって、サテライトを低減し、および着弾位置のずれの発生を抑制することができる。また、それに加えて、第４の実施形態の、吐出口の仮想的な内周が大気側開口面から発泡室側開口面に向かって段階的に大きくなる構成によれば、吐出口３２の全体的な流体抵抗は小さくなり、インクの増粘による吐出障害が起こり難く、かつ、吐出効率が良くなる。そのため、ヒーター３１のサイズを小さくし、温度上昇の少ない記録ヘッドにすることができる。したがって、第４の実施形態によれば、着弾位置のずれの要因となり得る温度上昇を抑えることが可能となり、これによって、着弾位置のずれの発生をさらに抑制することができる。

なお、図４（ａ）においては、突起を含めないで見た場合の吐出口の形状は、２つの径の違う略円筒を組み合わせた形状であったが、これに限定されず、突起を含めないで見た場合の吐出口の形状は、３つ以上の径の違う略円筒を組み合わせた形状であってもよい。

（他の実施形態）
上記実施形態はいずれも、吐出口３２の２つの突起１０を、流路５の長手方向（ｘ方向）に突起の突出方向が一致するように配置した例を用いて説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明の記録ヘッドは、吐出口３２の２つの突起１０を、流路５の幅方向（ｙ方向）に突起の突出方向が一致するように配置したものであってもよく、またはｘ、ｙ方向に対して斜めに配置したものであってよい。

上記実施形態はいずれも、略円形の吐出口３２に、先端が距離Ｈだけ離間した２つの対向する突起１０を有する例を用いて説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明において、突起の数は２つに限定されず、吐出口は、図５（ａ）に示すような１つの突起、もしくは図５（ｂ）に示すような３つの突起、またはそれ以上の数の突起を有していてもよい。突起は、突起の先端間に最短距離Ｈの隙間を形成するように、吐出口内で対称的に設けられる。突起の数が１つのとき、突起の先端間の隙間とは、突起の先端から吐出口内壁までの最短距離を指す。突起が複数ある場合には、それぞれの突起の大きさが異なる形状をとることも可能である。本発明において、吐出口に形成された突起は、他の領域と比べて相対的に流体抵抗の高い領域となる隙間Ｈを形成し、この高流体抵抗領域は、低流体抵抗領域と比べて流体抵抗の差が充分に大きいことが本発明の１つの特徴である。突起の数が複数であると、対称性の点で、吐出される液体の着弾位置のずれを生じにくく、好ましい。一方、突起の数が過剰に多くなると、吐出口の形状が複雑になり、液体の目詰まりが生じやすくなってしまう。そこで、突起は局所的に設けられていることが望ましく、また、低流体抵抗領域における流体抵抗が、突起を有さない以外は同様の構成の吐出口の流体抵抗と比べてそれほど高くないことが望ましい。このような構造であれば、液体吐出方向と垂直な面における吐出口３２の内周形状は、円形に限定されず、楕円形、四角形などいずれの構成をとることも可能である

５ 流路
６ 発泡室
１０ 突起
３１ 発熱素子（ヒーター）
３２ 吐出口
３５ 吐出口プレート
３５ａ 吐出口プレート表面
３６ 流路壁
５５ 高流体抵抗領域
５６ 低流体抵抗領域
Ｌ 吐出口の最大径
Ｈ 突起先端から吐出口内壁までの最短距離
ａ 突起の幅
ａ１ 吐出口の発泡室側開口面における突起の幅
ａ２ 液体吐出方向と垂直な面における突起の最大幅
ｂ 突起の長さ

Claims (15)

1. 熱エネルギー発生素子と、前記熱エネルギー発生素子からエネルギーを付与する液体を収容する室と、前記熱エネルギー発生素子に対応する位置に配置され、前記室から外部に液体を吐出するための吐出口と、を備え、前記熱エネルギー発生素子から前記室内の液体にエネルギーを付与することで、前記吐出口から液体を吐出する記録ヘッドであって、
   前記吐出口は、前記吐出口の内側に突出する突起であって、前記室に液体を供給する方向に沿って延在する対向する２つの突起を有し、
   前記吐出口は、前記突起の先端同士の間の第１の領域と、前記突起の両側に位置する、前記第１の領域とは別の第２の領域と、を有し、前記第１の領域は前記第２の領域と比べて狭く、
   前記室に液体を供給する方向と垂直な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口は、前記突起を含まないで見た場合の形状が、大気側開口面から前記室側開口面にかけて徐々に大きくなるテーパ形状であり、
   前記吐出口の前記室側開口面における前記突起の幅をａ１とし、前記突起の最大幅をａ２としたとき、ａ１＜ａ２の関係が成り立ち、かつ、ａ２の幅を持つ位置から前記室側開口面まで、前記突起の幅は、徐々にまたは段階的に小さくなっており、および
   前記吐出口から液体を吐出する過程において、前記熱エネルギー発生素子から液体にエネルギーを付与することにより発生した気泡と、前記吐出口から前記室内に引き込まれるメニスカスと、が連通することを特徴とする記録ヘッド。
2. 熱エネルギー発生素子と、前記熱エネルギー発生素子からエネルギーを付与する液体を収容する室と、前記熱エネルギー発生素子に対応する位置に配置され、前記室から外部に液体を吐出するための吐出口と、を備え、前記熱エネルギー発生素子から前記室内の液体にエネルギーを付与することで、前記吐出口から液体を吐出する記録ヘッドであって、
   前記吐出口は、前記吐出口の内側に突出する突起であって、前記室に液体を供給する方向に沿って延在する対向する２つの突起を有し、
   前記吐出口は、前記突起の先端同士の間の第１の領域と、前記突起の両側に位置する、前記第１の領域とは別の第２の領域と、を有し、前記第１の領域は前記第２の領域と比べて狭く、
   前記吐出口の前記室側開口面における前記突起の幅をａ１とし、前記突起の最大幅をａ２としたとき、ａ１＜ａ２の関係が成り立ち、前記突起は、前記吐出口の大気側開口面に前記最大幅ａ２を持ち、および前記室に液体を供給する方向と垂直な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口の大気側開口面から前記室側開口面にかけて、前記突起の幅は、段階的に小さくなっており、および 前記吐出口から液体を吐出する過程において、前記熱エネルギー発生素子から液体にエネルギーを付与することにより発生した気泡と、前記吐出口から前記室内に引き込まれるメニスカスと、が連通することを特徴とする記録ヘッド。
3. 熱エネルギー発生素子と、前記熱エネルギー発生素子からエネルギーを付与する液体を収容する室と、前記熱エネルギー発生素子に対応する位置に配置され、前記室から外部に液体を吐出するための吐出口と、を備え、前記熱エネルギー発生素子から前記室内の液体にエネルギーを付与することで、前記吐出口から液体を吐出する記録ヘッドであって、
   前記吐出口は、前記吐出口の内側に突出する突起であって、前記室に液体を供給する方向に沿って延在する対向する２つの突起を有し、
   前記吐出口は、前記突起の先端同士の間の第１の領域と、前記突起の両側に位置する、前記第１の領域とは別の第２の領域と、を有し、前記第１の領域は前記第２の領域と比べて狭く、
   前記室に液体を供給する方向と垂直な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口は、前記突起を含まないで見た場合の形状が、大気側開口面から前記室側開口面にかけて段階的に大きくなっており、
   前記吐出口の前記室側開口面における前記突起の幅をａ１とし、前記突起の最大幅をａ２としたとき、ａ１＜ａ２の関係が成り立ち、前記突起は、前記吐出口の大気側開口面に前記最大幅ａ２を持ち、および前記室に液体を供給する方向と垂直な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口の大気側開口面から前記室側開口面にかけて、前記突起の幅は、段階的に小さくなっており、および 前記吐出口から液体を吐出する過程において、前記熱エネルギー発生素子から液体にエネルギーを付与することにより発生した気泡と、前記吐出口から前記室内に引き込まれるメニスカスと、が連通することを特徴とする記録ヘッド。
4. 熱エネルギー発生素子と、前記熱エネルギー発生素子からエネルギーを付与する液体を収容する室と、前記熱エネルギー発生素子に対応する位置に配置され、前記室から外部に液体を吐出するための吐出口と、を備え、前記熱エネルギー発生素子から前記室内の液体にエネルギーを付与することで、前記吐出口から液体を吐出する記録ヘッドであって、
   前記吐出口は、前記吐出口の内側に突出する突起であって、前記室に液体を供給する方向に沿って延在する対向する２つの突起を有し、
   前記吐出口は、前記突起の先端と該先端から最短距離に位置する前記吐出口の内壁との間の第１の領域と、前記突起の両側に位置する、前記第１の領域とは別の第２の領域と、を有し、前記第１の領域は前記第２の領域と比べて流体抵抗が高く、
   前記室に液体を供給する方向と垂直な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口は、前記突起を含まないで見た場合の形状が、大気側開口面から前記室側開口面にかけて徐々に大きくなるテーパ形状であり、
   前記吐出口の前記室側開口面における前記突起の幅をａ１とし、前記突起の最大幅をａ２としたとき、ａ１＜ａ２の関係が成り立ち、かつ、ａ２の幅を持つ位置から前記室側開口面まで、前記突起の幅は、徐々にまたは段階的に小さくなっており、および
   前記吐出口から液体を吐出する過程において、前記熱エネルギー発生素子から液体にエネルギーを付与することにより発生した気泡と、前記吐出口から前記室内に引き込まれるメニスカスと、が連通することを特徴とする記録ヘッド。
5. 熱エネルギー発生素子と、前記熱エネルギー発生素子からエネルギーを付与する液体を収容する室と、前記熱エネルギー発生素子に対応する位置に配置され、前記室から外部に液体を吐出するための吐出口と、を備え、前記熱エネルギー発生素子から前記室内の液体にエネルギーを付与することで、前記吐出口から液体を吐出する記録ヘッドであって、
   前記吐出口は、前記吐出口の内側に突出する突起であって、前記室に液体を供給する方向に沿って延在する対向する２つの突起を有し、
   前記吐出口は、前記突起の先端と該先端から最短距離に位置する前記吐出口の内壁との間の第１の領域と、前記突起の両側に位置する、前記第１の領域とは別の第２の領域と、を有し、前記第１の領域は前記第２の領域と比べて流体抵抗が高く、
   前記吐出口の前記室側開口面における前記突起の幅をａ１とし、前記突起の最大幅をａ２としたとき、ａ１＜ａ２の関係が成り立ち、前記突起は、前記吐出口の大気側開口面に前記最大幅ａ２を持ち、前記室に液体を供給する方向と垂直な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口の大気側開口面から前記室側開口面にかけて、前記突起の幅は、段階的に小さくなっており、および
   前記吐出口から液体を吐出する過程において、前記熱エネルギー発生素子から液体にエネルギーを付与することにより発生した気泡と、前記吐出口から前記室内に引き込まれるメニスカスと、が連通することを特徴とする記録ヘッド。
6. 熱エネルギー発生素子と、前記熱エネルギー発生素子からエネルギーを付与する液体を収容する室と、前記熱エネルギー発生素子に対応する位置に配置され、前記室から外部に液体を吐出するための吐出口と、を備え、前記熱エネルギー発生素子から前記室内の液体にエネルギーを付与することで、前記吐出口から液体を吐出する記録ヘッドであって、
   前記吐出口は、前記吐出口の内側に突出する突起であって、その突出方向が前記室に液体を供給する方向に沿って延在する対向する２つの突起を有し、
   前記吐出口は、前記突起の先端と該先端から最短距離に位置する前記吐出口の内壁との間の第１の領域と、前記突起の両側に位置する、前記第１の領域とは別の第２の領域と、を有し、前記第１の領域は前記第２の領域と比べて流体抵抗が高く、
   前記室に液体を供給する方向と垂直な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口は、前記突起を含まないで見た場合の形状が、大気側開口面から前記室側開口面にかけて段階的に大きくなっており、
   前記吐出口の前記室側開口面における前記突起の幅をａ１とし、前記突起の最大幅をａ２としたとき、ａ１＜ａ２の関係が成り立ち、前記突起は、前記吐出口の大気側開口面に前記最大幅ａ２を持ち、前記室に液体を供給する方向と垂直な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口の大気側開口面から前記室側開口面にかけて、前記突起の幅は、段階的に小さくなっており、および
   前記吐出口から液体を吐出する過程において、前記熱エネルギー発生素子から液体にエネルギーを付与することにより発生した気泡と、前記吐出口から前記室内に引き込まれるメニスカスと、が連通することを特徴とする記録ヘッド。
7. 前記室に液体を供給する方向と垂直な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記突起は、前記吐出口の大気側開口面に最大幅ａ２を持ち、および、前記吐出口の大気側開口面から前記室側開口面にかけて幅が徐々に小さくなるテーパ形状であることを特徴とする請求項１または４に記載の記録ヘッド。
8. 熱エネルギー発生素子と、前記熱エネルギー発生素子からエネルギーを付与する液体を収容する室と、前記熱エネルギー発生素子に対応する位置に配置され、前記室から外部に液体を吐出するための吐出口と、を備え、前記熱エネルギー発生素子から前記室内の液体にエネルギーを付与することで、前記吐出口から液体を吐出する記録ヘッドであって、
   前記吐出口は、前記吐出口の内側に突出する突起であって、前記室に液体を供給する方向と交差する方向に延在する対向する２つの突起を有し、
   前記吐出口は、前記突起の先端同士の間の第１の領域と、前記突起の両側に位置する、前記第１の領域とは別の第２の領域と、を有し、前記第１の領域は前記第２の領域と比べて狭く、
   前記室に液体を供給する方向と平行な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口は、前記突起を含まないで見た場合の形状が、大気側開口面から前記室側開口面にかけて徐々に大きくなるテーパ形状であり、
   前記吐出口の前記室側開口面における前記突起の幅をａ１とし、前記突起の最大幅をａ２としたとき、ａ１＜ａ２の関係が成り立ち、かつ、ａ２の幅を持つ位置から前記室側開口面まで、前記突起の幅は、徐々にまたは段階的に小さくなっており、および
   前記吐出口から液体を吐出する過程において、前記熱エネルギー発生素子から液体にエネルギーを付与することにより発生した気泡と、前記吐出口から前記室内に引き込まれるメニスカスと、が連通することを特徴とする記録ヘッド。
9. 熱エネルギー発生素子と、前記熱エネルギー発生素子からエネルギーを付与する液体を収容する室と、前記熱エネルギー発生素子に対応する位置に配置され、前記室から外部に液体を吐出するための吐出口と、を備え、前記熱エネルギー発生素子から前記室内の液体にエネルギーを付与することで、前記吐出口から液体を吐出する記録ヘッドであって、
   前記吐出口は、前記吐出口の内側に突出する突起であって、前記室に液体を供給する方向と交差する方向に延在する対向する２つの突起を有し、
   前記吐出口は、前記突起の先端同士の間の第１の領域と、前記突起の両側に位置する、前記第１の領域とは別の第２の領域と、を有し、前記第１の領域は前記第２の領域と比べて狭く、
   前記吐出口の前記室側開口面における前記突起の幅をａ１とし、前記突起の最大幅をａ２としたとき、ａ１＜ａ２の関係が成り立ち、前記突起は、前記吐出口の大気側開口面に前記最大幅ａ２を持ち、および前記室に液体を供給する方向と平行な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口の大気側開口面から前記室側開口面にかけて、前記突起の幅は、段階的に小さくなっており、および 前記吐出口から液体を吐出する過程において、前記熱エネルギー発生素子から液体にエネルギーを付与することにより発生した気泡と、前記吐出口から前記室内に引き込まれるメニスカスと、が連通することを特徴とする記録ヘッド。
10. 熱エネルギー発生素子と、前記熱エネルギー発生素子からエネルギーを付与する液体を収容する室と、前記熱エネルギー発生素子に対応する位置に配置され、前記室から外部に液体を吐出するための吐出口と、を備え、前記熱エネルギー発生素子から前記室内の液体にエネルギーを付与することで、前記吐出口から液体を吐出する記録ヘッドであって、
    前記吐出口は、前記吐出口の内側に突出する突起であって、前記室に液体を供給する方向と交差する方向に延在する対向する２つの突起を有し、
    前記吐出口は、前記突起の先端同士の間の第１の領域と、前記突起の両側に位置する、前記第１の領域とは別の第２の領域と、を有し、前記第１の領域は前記第２の領域と比べて狭く、
    前記室に液体を供給する方向と平行な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口は、前記突起を含まないで見た場合の形状が、大気側開口面から前記室側開口面にかけて段階的に大きくなっており、
    前記吐出口の前記室側開口面における前記突起の幅をａ１とし、前記突起の最大幅をａ２としたとき、ａ１＜ａ２の関係が成り立ち、前記突起は、前記吐出口の大気側開口面に前記最大幅ａ２を持ち、および前記室に液体を供給する方向と平行な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口の大気側開口面から前記室側開口面にかけて、前記突起の幅は、段階的に小さくなっており、および 前記吐出口から液体を吐出する過程において、前記熱エネルギー発生素子から液体にエネルギーを付与することにより発生した気泡と、前記吐出口から前記室内に引き込まれるメニスカスと、が連通することを特徴とする記録ヘッド。
11. 熱エネルギー発生素子と、前記熱エネルギー発生素子からエネルギーを付与する液体を収容する室と、前記熱エネルギー発生素子に対応する位置に配置され、前記室から外部に液体を吐出するための吐出口と、を備え、前記熱エネルギー発生素子から前記室内の液体にエネルギーを付与することで、前記吐出口から液体を吐出する記録ヘッドであって、
    前記吐出口は、前記吐出口の内側に突出する突起であって、前記室に液体を供給する方向と交差する方向に延在する対向する２つの突起を有し、
    前記吐出口は、前記突起の先端と該先端から最短距離に位置する前記吐出口の内壁との間の第１の領域と、前記突起の両側に位置する、前記第１の領域とは別の第２の領域と、を有し、前記第１の領域は前記第２の領域と比べて流体抵抗が高く、
    前記室に液体を供給する方向と平行な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口は、前記突起を含まないで見た場合の形状が、大気側開口面から前記室側開口面にかけて徐々に大きくなるテーパ形状であり、
    前記吐出口の前記室側開口面における前記突起の幅をａ１とし、前記突起の最大幅をａ２としたとき、ａ１＜ａ２の関係が成り立ち、かつ、ａ２の幅を持つ位置から前記室側開口面まで、前記突起の幅は、徐々にまたは段階的に小さくなっており、および
    前記吐出口から液体を吐出する過程において、前記熱エネルギー発生素子から液体にエネルギーを付与することにより発生した気泡と、前記吐出口から前記室内に引き込まれるメニスカスと、が連通することを特徴とする記録ヘッド。
12. 熱エネルギー発生素子と、前記熱エネルギー発生素子からエネルギーを付与する液体を収容する室と、前記熱エネルギー発生素子に対応する位置に配置され、前記室から外部に液体を吐出するための吐出口と、を備え、前記熱エネルギー発生素子から前記室内の液体にエネルギーを付与することで、前記吐出口から液体を吐出する記録ヘッドであって、
    前記吐出口は、前記吐出口の内側に突出する突起であって、前記室に液体を供給する方向と交差する方向に延在する対向する２つの突起を有し、
    前記吐出口は、前記突起の先端と該先端から最短距離に位置する前記吐出口の内壁との間の第１の領域と、前記突起の両側に位置する、前記第１の領域とは別の第２の領域と、を有し、前記第１の領域は前記第２の領域と比べて流体抵抗が高く、
    前記吐出口の前記室側開口面における前記突起の幅をａ１とし、前記突起の最大幅をａ２としたとき、ａ１＜ａ２の関係が成り立ち、前記突起は、前記吐出口の大気側開口面に前記最大幅ａ２を持ち、前記室に液体を供給する方向と平行な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口の大気側開口面から前記室側開口面にかけて、前記突起の幅は、段階的に小さくなっており、および
    前記吐出口から液体を吐出する過程において、前記熱エネルギー発生素子から液体にエネルギーを付与することにより発生した気泡と、前記吐出口から前記室内に引き込まれるメニスカスと、が連通することを特徴とする記録ヘッド。
13. 熱エネルギー発生素子と、前記熱エネルギー発生素子からエネルギーを付与する液体を収容する室と、前記熱エネルギー発生素子に対応する位置に配置され、前記室から外部に液体を吐出するための吐出口と、を備え、前記熱エネルギー発生素子から前記室内の液体にエネルギーを付与することで、前記吐出口から液体を吐出する記録ヘッドであって、
    前記吐出口は、前記吐出口の内側に突出する突起であって、前記室に液体を供給する方向と交差する方向に延在する対向する２つの突起を有し、
    前記吐出口は、前記突起の先端と該先端から最短距離に位置する前記吐出口の内壁との間の第１の領域と、前記突起の両側に位置する、前記第１の領域とは別の第２の領域と、を有し、前記第１の領域は前記第２の領域と比べて流体抵抗が高く、
    前記室に液体を供給する方向と平行な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口は、前記突起を含まないで見た場合の形状が、大気側開口面から前記室側開口面にかけて段階的に大きくなっており、
    前記吐出口の前記室側開口面における前記突起の幅をａ１とし、前記突起の最大幅をａ２としたとき、ａ１＜ａ２の関係が成り立ち、前記突起は、前記吐出口の大気側開口面に前記最大幅ａ２を持ち、前記室に液体を供給する方向と平行な方向、かつ前記室から外部に液体を吐出する方向に沿って取った断面において、前記吐出口の大気側開口面から前記室側開口面にかけて、前記突起の幅は、段階的に小さくなっており、および
    前記吐出口から液体を吐出する過程において、前記熱エネルギー発生素子から液体にエネルギーを付与することにより発生した気泡と、前記吐出口から前記室内に引き込まれるメニスカスと、が連通することを特徴とする記録ヘッド。
14. 前記大気側開口面から前記室側開口面における前記突起の間隔が一定であることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の記録ヘッド。
15. 請求項１から１４のいずれか一項に記載の記録ヘッドを用いるインクジェット記録装置。

Images