JPH01184150A - Liquid jet recording head - Google Patents

Liquid jet recording head

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JPH01184150A
JPH01184150A JP900288A JP900288A JPH01184150A JP H01184150 A JPH01184150 A JP H01184150A JP 900288 A JP900288 A JP 900288A JP 900288 A JP900288 A JP 900288A JP H01184150 A JPH01184150 A JP H01184150A
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JP
Japan
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recording
liquid
layer
heat
substrate
Prior art date
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Application number
JP900288A
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Japanese (ja)
Inventor
Takuro Sekiya
卓朗 関谷
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH01184150A publication Critical patent/JPH01184150A/en
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    • 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
    • B41J2/14088Structure of heating means
    • B41J2/14112Resistive element
    • B41J2/14129Layer structure
    • 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
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/03Specific materials used

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

Abstract

PURPOSE:To generate a stable air bubble, in a bubble jet type liquid jet recording head, by forming a heat energy generating means for generating the air bubble on a substrate having at least a double-layer structure and specifying the heat conductivity ratio of two layers constituting the substrate. CONSTITUTION:A heat generator 12, electrodes 13, 14 and a protective film 15 are formed on a substrate 11 consisting of layers (a), (b). Immediately after a pulse signal is applied to the heat generator 12, the layer (a) gives heat toward a recording liquid as much as possible to instantaneously generate an air bubble. Immediately thereafter, the heat of the layer (a) is conducted to the layer (b) and the air bubble generating part is desirably cooled instantaneously. That is, when the heat conductivity of the layer (a) is set to A and that of the layer (b) is set to B, good emitting capacity is obtained when a condition of 5<=B/A is satisfied and, further, it is desirable to set 8<=B/A. As a material satisfying this condition, for example, a metal material such as Zn or Al, a ceramics material such as alumina or a semiconductive material such as Si or Ge is pref. as the layer (b). As the layer (a), a glass film or a SiO2 film is pref.

Description

【発明の詳細な説明】 致亙公国 本発明は、液体噴射記録ヘッド、より詳細には、バブル
ジェット型の液体噴射記録ヘッドに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a liquid jet recording head, and more particularly to a bubble jet type liquid jet recording head.

腫米薮虚 ノンインパクト記録法は、記録時における騒音の発生が
無視し得る程度に極めて小さいという点において、最近
関心を集めている。その中で、高速記録が可能であり、
而も所謂普通紙に特別の定着処理を必要とせずに記録の
行える所謂インクジェット記録法は極めて有力な記録法
であって、これまでにも様々な方式が提案され、改良が
加えられて商品化されたものもあれば、現在もなお実用
化への努力が続けられているものもある。
The non-impact recording method has recently attracted attention because it generates negligible noise during recording. Among them, high-speed recording is possible,
However, the so-called inkjet recording method, which allows recording on plain paper without the need for special fixing treatment, is an extremely powerful recording method, and various methods have been proposed, improved, and commercialized. Some have been developed, and efforts are still being made to put them into practical use.

この様なインクジェット記録法は、所謂インクと称され
る記録液体の小滴(droplet)を飛翔させ、記録
部材に付着させて記録を行うものであって、この記録液
体の小滴の発生法及び発生された記録液小滴の飛翔方向
を制御する為の制御方法によって幾つかの方式に大別さ
れる。
In this type of inkjet recording method, recording is performed by causing droplets of a recording liquid called ink to fly and adhere to a recording member. There are several types of methods depending on the control method used to control the flight direction of the generated recording liquid droplets.

先ず第1の方式は例えばU S P 3060429に
開示されているもの(Tele type方式)であっ
て、記緑液体の小滴の発生を静電吸収的に行い、発生し
た記録液体小滴を記録信号に応じて電界制御し、記録部
材上に記録液体小滴を選択的に付着させて記録を行うも
のである。
First, the first method is the one disclosed in, for example, USP 3060429 (Tele type method), in which droplets of recording green liquid are generated by electrostatic absorption, and the generated droplets of recording liquid are recorded. Recording is performed by controlling an electric field in accordance with a signal to selectively attach recording liquid droplets onto a recording member.

これに就いて、更に詳述すれば、ノズルと加速電極間に
電界を掛けて、−様に帯電した記録液体の小滴をノズル
より吐出させ、該吐出した記録液体の小滴を記録信号に
応じて電気制御可能な様に構成されたxy偏向電極間を
飛翔させ、電界の強度変化によって選択的に小滴を記録
部材上に付着させて記録を行うものである。
To explain this in more detail, an electric field is applied between the nozzle and the accelerating electrode to eject a negatively charged recording liquid droplet from the nozzle, and the ejected recording liquid droplet is converted into a recording signal. Accordingly, the droplet is caused to fly between x and y deflection electrodes configured to be electrically controllable, and the droplet is selectively deposited on the recording member by changing the intensity of the electric field to perform recording.

第2の方式は、例えばU S P 3596275、U
SP 3298030等に開示されている方式(Swe
et方式)であって、連続振動発生法によって帯電量の
制御された記録液体の小滴を発生させ、この発生された
帯電量の制御された小滴を、−様の電界が掛けられてい
る偏向電極間を飛翔させることで、記録部材上に記録を
行うものである。
The second method is described, for example, in USP 3596275, U
The method disclosed in SP 3298030 etc. (Swe
et method), in which droplets of recording liquid with a controlled amount of charge are generated by a continuous vibration generation method, and a --like electric field is applied to the generated droplets with a controlled amount of charge. Recording is performed on a recording member by flying between deflection electrodes.

具体的には、ピエゾ振動素子の付設されている記録ヘッ
ドを構成する一部であるノズルのオリフイス(吐出口)
の前に記録信号が印加されている様に構成した帯電電極
を所定距離だけ離して配置し、前記ピエゾ振動素子に一
定周波数の電気信号を印加することでピエゾ振動素子を
機械的に振動させ、前記吐出口より記録液体の小滴を吐
出させる。この時前記帯電電極によって吐出する記録液
体小滴には電荷が静電誘導され、小滴は記録信号に応じ
た電荷量で帯電される。帯電量の制御された記録液体の
小滴は、一定の電界が一様に掛けられている偏向電極間
を飛翔する時、付加された帯電量に応じて偏向を受け、
記録信号を担う小滴のみが記録部材上に付着し得る様に
されている。
Specifically, the orifice (discharge port) of the nozzle, which is a part of the recording head to which the piezo vibrating element is attached.
A charged electrode configured to have a recording signal applied thereto is arranged at a predetermined distance in front of the piezo vibrating element, and an electric signal of a constant frequency is applied to the piezo vibrating element to mechanically vibrate the piezo vibrating element, A small droplet of recording liquid is ejected from the ejection port. At this time, charges are electrostatically induced in the recording liquid droplet discharged by the charging electrode, and the droplet is charged with an amount of charge corresponding to the recording signal. When a droplet of recording liquid with a controlled amount of charge flies between deflection electrodes to which a constant electric field is uniformly applied, it is deflected according to the amount of charge applied.
Only the droplets carrying the recording signal are allowed to deposit on the recording member.

第3の方式は例えばU S P 3416153に開示
されている方式(Hertz方式)であって、ノズルと
リング状の帯電電極間に電界を掛け、連続振動発生法に
よって、記録液体の小滴を発生霧化させて記録する方式
である。即ちこの方式ではノズルと帯電電極間に掛ける
電界強度を記録信号に応じて変調することによって小滴
の霧化状態を制御し、記録画像の階調性を出して記録す
る。
The third method is, for example, the method disclosed in U.S.P. 3416153 (Hertz method), in which an electric field is applied between a nozzle and a ring-shaped charged electrode, and small droplets of recording liquid are generated by a continuous vibration generation method. This method records by atomizing it. That is, in this method, the atomization state of droplets is controlled by modulating the electric field intensity applied between the nozzle and the charging electrode in accordance with the recording signal, and the gradation of the recorded image is produced.

第4の方式は、例えばU S P 3747120に開
示されている方式(Stemme方式)で、この方式は
前記3つの方式とは根本的に原理が異なるものである。
The fourth method is, for example, the method disclosed in USP 3747120 (Stemme method), and this method is fundamentally different in principle from the above three methods.

即ち、前記3つの方式は、何れもノズルより吐出された
記録液体の小滴を、飛翔している途中で電気的に制御し
、記録信号を担った小滴を選択的に記録部材上に付着さ
せて記録を行うのに対して、このStemme方式は、
記録信号に応じて吐出口より記録液体の小滴を吐出飛翔
させて記録するものである。
That is, in all three methods, the droplets of recording liquid ejected from the nozzle are electrically controlled while they are in flight, and the droplets carrying the recording signal are selectively attached to the recording member. In contrast, this Stemme method
Recording is performed by ejecting small droplets of recording liquid from an ejection port in response to a recording signal.

つまり、Stemme方式は、記録液体を吐出する吐出
口を有する記録ヘッドに付設されているピエゾ振動素子
に、電気的な記録信号を印加し、この電気的記録信号を
ピエゾ振動素子の機械的振動に変え、該機械的振動に従
って前記吐出口より記録液体の小滴を吐出飛翔させて記
録部材に付着させることで記録を行うものである。
In other words, the Stemme method applies an electrical recording signal to a piezo vibrating element attached to a recording head that has an ejection port for discharging recording liquid, and converts this electrical recording signal into mechanical vibration of the piezo vibrating element. In this method, recording is performed by ejecting small droplets of recording liquid from the ejection opening according to the mechanical vibrations and adhering them to the recording member.

これ等、従来の4つの方式は各々に特長を有するもので
あるが、又、他方において解決され得る可き点が存在す
る。
These four conventional methods each have their own advantages, but there are also points that can be solved in the other method.

即ち、前記第1から第3の方式は記録液体の小滴の発生
の直接的エネルギーが電気的エネルギーであり、又、小
滴の偏向制御も電界制御である。
That is, in the first to third methods, the direct energy for generating droplets of the recording liquid is electrical energy, and the deflection control of the droplets is also electric field control.

その為、第1の方式は、構成上はシンプルであるが、小
滴の発生に高電圧を要し、又、記録ヘッドのマルチノズ
ル化が困難であるので高速記録には不向きである。
Therefore, although the first method is simple in structure, it requires a high voltage to generate droplets, and it is difficult to use a multi-nozzle recording head, making it unsuitable for high-speed recording.

第2の方式は、記録ヘッドのマルチノズル化が可能で高
速記録に向くが、構成上複雑であり、又記録液体小滴の
電気的制御が高度で困難であること、記録部材上にサテ
ライトドツトが生じ易いこと等の問題点がある。
The second method allows the recording head to have multiple nozzles and is suitable for high-speed recording, but it has a complicated structure, and the electrical control of recording liquid droplets is sophisticated and difficult, and satellite dots are placed on the recording member. There are problems such as easy occurrence of.

第3の方式は、記録液体小滴を霧化することによって階
調性に優れた画像が記録され得る特長を有するが、他方
霧化状態の制御が困難であること、記録画像にカブリが
生ずること及び記録ヘッドのマルチノズル化が困難で、
高速記録には不向きであること等の諸問題点が存する。
The third method has the advantage of being able to record images with excellent gradation by atomizing recording liquid droplets, but on the other hand, it is difficult to control the atomization state and fog occurs in the recorded image. In addition, it is difficult to create a multi-nozzle recording head.
There are various problems such as being unsuitable for high-speed recording.

第4の方式は、第1乃至第3の方式に比べ利点を比較的
多く有する。即ち、構成上シンプルであること、オンデ
マンド(on−demand)で記録液体をノズルの吐
出口より吐出して記録を行う為に、第1乃至第3の方式
の様に吐出飛翔する小滴の中、画像の記録に要さなかっ
た小滴を回収することが不要であること及び第1乃至第
2の方式の様に、導電性の記録液体を使用する必要性が
なく記録液体の物質上の自由度が大であること等の大き
な利点を有する。丙午ら、一方において、記録ヘッドの
加工上に問題があること、所望の共振数を有するピエゾ
振動素子の小型化が極めて困難であること等の理由から
記録ヘッドのマルチノズル化が難しく、又、ピエゾ振動
素子の機械的振動という機械的エネルギーによって記録
液体小滴の吐出飛翔を行うので高速記録には向かないこ
と、等の欠点を有する。
The fourth method has relatively many advantages compared to the first to third methods. In other words, the structure is simple, and since recording is performed by ejecting recording liquid from the ejection opening of the nozzle on-demand, it is possible to reduce the number of small droplets that fly as in the first to third methods. Second, it is not necessary to collect droplets that are not needed to record an image, and unlike the first and second methods, there is no need to use a conductive recording liquid, and the material of the recording liquid is It has great advantages such as a high degree of freedom. On the other hand, it is difficult to make the recording head multi-nozzle because there are problems in processing the recording head, and it is extremely difficult to miniaturize the piezoelectric vibrating element having the desired resonance number. This method has drawbacks such as that it is not suitable for high-speed recording because the recording liquid droplets are ejected and ejected in flight using the mechanical energy of the mechanical vibration of the piezoelectric vibrating element.

更には、特開昭48−9622号公報(前記US P 
3747120に対応)には、変形例として、前記のピ
エゾ振動素子等の手段による機械的振動エネルギーを利
用する代わりに熱エネルギーを利用することが記載され
ている。
Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 48-9622 (the above-mentioned USP
No. 3,747,120) describes, as a modification, the use of thermal energy instead of the mechanical vibration energy provided by means such as the piezo vibration element.

即ち、上記公報には、圧力上昇を生じさせる蒸気を発生
する為に液体を直接加熱する加熱コイルをピエゾ振動素
子の代りの圧力上昇手段として使用する所謂バブルジェ
ットの液体噴射記録装置が記載されている。
That is, the above-mentioned publication describes a so-called bubble jet liquid jet recording device that uses a heating coil that directly heats liquid as a pressure increasing means instead of a piezo vibrating element to generate steam that causes a pressure increase. There is.

しかし、上記公報には、圧力上昇手段としての加熱コイ
ルに通電して液体インクが出入りし得る口が一つしかな
い袋状のインク室(液室)内の液体インクを直接加熱し
て蒸気化することが記載されているに過ぎず、連続繰返
し液吐出を行う場合は、どの様に加熱すれば良いかは、
何等示唆されるところがない。加えて、加熱コイルが設
けられている位置は、液体インクの供給路から遥かに遠
い袋状液室の最深部に設けられているので、ヘッド構造
上複雑であるに加えて、高速での連続繰返し使用には、
不向きとなっている。
However, in the above publication, the liquid ink in the bag-shaped ink chamber (liquid chamber), which has only one opening through which liquid ink can go in and out, is directly heated and vaporized by energizing the heating coil as a pressure increasing means. However, when discharging liquid continuously and repeatedly, it is not clear how to heat it.
There is nothing to suggest. In addition, the heating coil is located at the deepest part of the bag-shaped liquid chamber far from the liquid ink supply path, which makes the head structure complicated and requires continuous high-speed printing. For repeated use,
It is not suitable.

しかも、上記公報に記載の技術内容からでは、実用上重
要である発生する熱で液吐出を行った後に次の液吐出の
準備状態を速やかに形成することは出来ない。
Moreover, with the technical content described in the above-mentioned publication, it is not possible to quickly prepare for the next liquid discharge after discharging the liquid using the generated heat, which is important in practice.

このように従来法には、構成上、高速記録化上、記録ヘ
ッドのマルチノズル化上、サテライトドツトの発生およ
び記録画像のカブリ発生等の点において一長一短があっ
て、その長所を利する用途にしか適用し得ないという制
約が存在していた。
As described above, conventional methods have advantages and disadvantages in terms of structure, high-speed recording, multi-nozzle recording heads, generation of satellite dots, and fogging of recorded images. There was a restriction that it could only be applied.

また、特開昭55−123478号公報には、所謂バブ
ルジェット液体噴射記録装置における熱エネルギー発生
手段を低熱伝導性の薄膜を有する基板上に設けることが
提案されている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-123478 proposes providing a thermal energy generating means in a so-called bubble jet liquid jet recording device on a substrate having a thin film of low thermal conductivity.

第28図は、上記特開昭55−123478号公報に開
示された熱エネルギー発明の詳細な説明するための図で
、発熱抵抗体1は、熱伝導度の大きな基板2上に、熱伝
導度の小さな薄膜3をコートし、更に発熱体層4及び外
部から信号を印加する為の電極層5を積層して形成され
る。図に於いてHの部分が発熱部となる。又、6は保護
膜であり、発熱体層・電極等の保護或いは記録媒体液が
直接核発熱抵抗体に接する場合の絶縁等を目的として、
必要に応じて設けられる。基板2の材料としては、例え
ばA Q g Cu等の金属或いはAQ2○3等のセラ
ミックスが挙げられる。基板に積層される薄膜用の材料
としては、発熱体層附近の上昇温度範囲内で、熱による
変質を受けないこと、均一な層形成を行ない得ること、
応答性・エネルギー効率等の改良の為に0.1〜10μ
m程度の層を容易に形成し得ること、積層した状態でそ
の他の層(発熱体層、基板等)と充分な密着性を有して
いること等が要求される。又、常温附近の温度で、その
熱伝導度の値が0.6 kcal/mhr℃以下、好ま
しくは0 、05−0 、4 kcal/mhr℃のも
のが使用される。
FIG. 28 is a diagram for explaining in detail the thermal energy invention disclosed in the above-mentioned Japanese Unexamined Patent Publication No. 55-123478. A heating element layer 4 and an electrode layer 5 for applying a signal from the outside are further laminated. In the figure, the part H is the heat generating part. Further, 6 is a protective film, which is used for the purpose of protecting the heating element layer, electrodes, etc., or for insulation when the recording medium liquid comes into direct contact with the nuclear heating resistor.
Established as necessary. Examples of the material of the substrate 2 include metals such as A Q g Cu and ceramics such as AQ2○3. The material for the thin film to be laminated on the substrate must not be subject to thermal deterioration within the elevated temperature range near the heating element layer, and must be able to form a uniform layer.
0.1-10μ for improving responsiveness, energy efficiency, etc.
The material is required to be able to easily form a layer of about m, and to have sufficient adhesion to other layers (heat generating layer, substrate, etc.) in a laminated state. Further, those having a thermal conductivity value of 0.6 kcal/mhr°C or less, preferably 0,05-0,4 kcal/mhr°C at a temperature around room temperature are used.

更に、上記の条件を満足する材料を、発熱抵抗体に印加
する信号エネルギー量、信号印加時間の間隔等を考慮し
て通常は0.1〜10μm、好適には、0.3〜10μ
m、最適には1〜6μmの範囲の厚さに層形成すること
が望ましい。
Furthermore, the material satisfying the above conditions is usually 0.1 to 10 μm, preferably 0.3 to 10 μm, considering the amount of signal energy applied to the heating resistor, the interval of signal application time, etc.
It is desirable to form the layer to a thickness in the range of 1 to 6 μm, optimally in the range of 1 to 6 μm.

使用される材料としては、これらの条件を満足する限り
に於いて、無機或いは有機系の材料、場合によってはこ
れらの材料から成る複合材料或いは積層された複数の材
料等いずれのタイプでも良い。特に、軟化点又は融点が
150℃以上、更には200℃以上の耐熱性有機高分子
材料は好適に使用される。
The material used may be any type of material, such as inorganic or organic materials, or in some cases, a composite material made of these materials or a plurality of laminated materials, as long as these conditions are satisfied. In particular, heat-resistant organic polymer materials having a softening point or melting point of 150° C. or higher, particularly 200° C. or higher, are preferably used.

低熱伝導性の薄膜用の材料に有機材料が有効な理由とし
ては、一般に、薄膜を容易に形成し得ること、積層した
状態でその他の層と密着性の高い層が得られやすいこと
、熱伝導度の値が充分低いこと等が挙げられている。
The reasons why organic materials are effective as materials for thin films with low thermal conductivity are that they can be easily formed into thin films, that it is easy to obtain layers with high adhesion to other layers when stacked, and that they have good thermal conductivity. The reason for this is that the degree value is sufficiently low.

而して、上記特開昭55−123478号公報には、低
熱伝導性の薄膜に関しては詳しく述べられているが、そ
れがのっている基板に関してはあまり説明されていない
。しかしながら、バブルジェット技術においては、気泡
の発生〜消滅が繰り返され、基板の熱の移動(蓄熱〜放
熱)が重要な課題であり、この課題は2つの物質(ここ
では、薄膜と基板)の熱電伝導率の違いを充分に検討し
てはじめて良好な吐出性能が得られるものである。
Although the above-mentioned Japanese Unexamined Patent Publication No. 55-123478 describes in detail the thin film with low thermal conductivity, it does not provide much explanation about the substrate on which it is placed. However, in bubble jet technology, the generation and disappearance of bubbles are repeated, and the transfer of heat from the substrate (heat storage to heat radiation) is an important issue. Good ejection performance can only be obtained by thoroughly considering the difference in conductivity.

目     的 本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
バブルジェット型液体噴射ヘッドの吐出性能の向上をは
かるための安定した気泡が発生できるような、発熱体部
の構成を提供することを目的としてなされたものである
Purpose The present invention was made in view of the above-mentioned circumstances.
The purpose of this invention is to provide a configuration of a heating element part that can generate stable bubbles in order to improve the ejection performance of a bubble jet liquid ejecting head.

構   成 本発明は、上記目的を達成するために、液室内の記録液
に熱エネルギーを作用させるための熱エネルギー発生手
段を有し、該熱エネルギーの作用により前記記録液中の
熱エネルギー作用部に気泡を生じせしめ、該気泡の体積
増加にともなう作用力で吐出オリフィスより前記記録液
を液滴として飛翔させ、被記録面に付着させて記録を行
なう液体噴射記録ヘッドにおいて、前記熱エネルギー発
生手段が少なくとも2層構造をなす基板上に形成され、
該基板の前記熱エネルギー発生手段と接する側(又は層
)の熱伝導率をA、その下の基板(又は層)の熱伝導率
をBとするとき、なる関係式を満後することを特徴とし
たものである。以下、本発明の実施例に基いて説明する
Structure In order to achieve the above-mentioned object, the present invention has a thermal energy generating means for applying thermal energy to the recording liquid in the liquid chamber, and by the action of the thermal energy, the thermal energy acting part in the recording liquid is In a liquid jet recording head that performs recording by generating air bubbles and causing the recording liquid to fly in the form of droplets from an ejection orifice and adhere to a surface to be recorded by the acting force accompanying the increase in the volume of the air bubbles, the thermal energy generating means comprises: formed on a substrate having at least a two-layer structure,
When the thermal conductivity of the side (or layer) of the substrate in contact with the thermal energy generating means is A, and the thermal conductivity of the substrate (or layer) below it is B, the following relational expression is satisfied. That is. Hereinafter, the present invention will be explained based on examples.

第1図は、本発明による液体噴射記録ヘッドの要部(熱
エネルギー発生部)の拡大図で、図中、11は基板、1
2は発熱体、13は各発熱体に対応して設けられた独立
電極、14は各発熱体に対して共通して設けられた共通
電極、15は保護膜、16は記録液、17は気泡発生部
で、図示のように、発熱体12、電極13,14、保護
膜15等がa層及びb層よりなる基板11上に形成され
ている。
FIG. 1 is an enlarged view of the main part (thermal energy generating part) of the liquid jet recording head according to the present invention, in which 11 is a substrate;
2 is a heating element, 13 is an independent electrode provided corresponding to each heating element, 14 is a common electrode provided in common to each heating element, 15 is a protective film, 16 is a recording liquid, and 17 is a bubble. In the generating section, as shown in the figure, a heating element 12, electrodes 13 and 14, a protective film 15, etc. are formed on a substrate 11 consisting of an a layer and a b layer.

而して、バブルジェット技術においては、発熱体12よ
り発生した熱エネルギーがその上部にある記録液16に
効果的に伝達され、気泡を発生させる必要がある。従っ
て、a層の役割としては、発熱体12の熱がb層側にあ
まりいかないで、記録液の方へ効果的に伝わるようにす
る必要がある。
In the bubble jet technology, it is necessary that the thermal energy generated by the heating element 12 is effectively transferred to the recording liquid 16 located above the heating element 12 to generate bubbles. Therefore, the role of the a-layer is to ensure that the heat from the heating element 12 does not go too much to the b-layer side and is effectively transmitted to the recording liquid.

つまり、a層は蓄熱層として作用する。よって、a層の
熱伝導率は低い方が好適である。一方、b層は、気泡発
生、消滅が繰り返されるうちに、a層にたまりすぎた熱
を放熱する役割をもつ。従って、b層の熱伝導率は高い
方が好適である。要約すると、発熱体にパル信号が与え
られた直後、a層は熱を記録液側にできるだけ多くいく
ように作用し、瞬時に気泡を発生させ、その後すぐにa
層の熱は、b層側に逃げ、気泡発生部が瞬時に冷却され
ることが望まれる。
In other words, the a-layer acts as a heat storage layer. Therefore, it is preferable that the thermal conductivity of the a-layer is lower. On the other hand, the b-layer has the role of dissipating the heat accumulated in the a-layer while bubbles are repeatedly generated and extinguished. Therefore, it is preferable that the b-layer has a high thermal conductivity. In summary, immediately after a pulse signal is applied to the heating element, the a layer acts to transfer as much heat as possible to the recording liquid side, instantly generating bubbles, and then immediately
It is desired that the heat of the layer escapes to the b-layer side and the bubble generation area is instantly cooled.

従って、バブルジェット技術において、最も重要なこと
は、a層とb層の熱伝達のスピードのバランスを最適に
することである。本発明者は、この点にいちはやく注目
し、a層とb層の熱伝達率が以下の関係式を満後するよ
うな材料を選定した時に最も効率よく、又、安定して気
泡が発生し、従って、良好な吐出性能が得られることを
見い出した。(なお、ここで良好な吐出性能とは、切れ
のよい、サテライト滴のない、又、ミスト状に吐出する
ことがなく、周波数応答性が体い吐出をいう。)つまり
、a層の熱伝導率をA、b層の熱伝導率をBとする時、 5≦□ の条件を満足する良好な吐出性能が得られた。なお、さ
らに最適条件としては、使用できる材料が限定されるが
、 とするのが最も望ましい。
Therefore, the most important thing in bubble jet technology is to optimize the balance between the speeds of heat transfer between the a-layer and the b-layer. The inventor of the present invention quickly focused on this point, and found that bubbles are generated most efficiently and stably when a material is selected in which the heat transfer coefficient of layer a and layer b satisfies the following relational expression. Therefore, it has been found that good ejection performance can be obtained. (Note that good ejection performance here refers to ejection with good sharpness, no satellite droplets, no mist-like ejection, and strong frequency response.) In other words, the heat conduction of the a layer When the thermal conductivity of layer b is A and the thermal conductivity of layer b is B, good ejection performance satisfying the condition of 5≦□ was obtained. Furthermore, as for the optimum conditions, the materials that can be used are limited, but the following is most desirable.

このような条件を満たす材料としては、例えば、5層と
して、 亜鉛、アルミニウム、アンチモン、イリジウム。
Materials that meet these conditions include, for example, five layers of zinc, aluminum, antimony, and iridium.

インジウム、黄銅、カドミウム、鋼、スズ、タングステ
ン、鉄、銅、ニッケル、ベリリウム。
Indium, brass, cadmium, steel, tin, tungsten, iron, copper, nickel, beryllium.

砲金等の金属材料、又、 アルミナ、炭化ケイ素等のセラミックス材料、又。Metal materials such as gunmetal, and Ceramic materials such as alumina, silicon carbide, etc.

シリコン、ゲルマニウム等の半導体材料等をあげること
ができる。
Examples include semiconductor materials such as silicon and germanium.

一方、a層としては、 ガラス(ソーダ、鉛、パイレックス)9石英ガラス、C
VDあるいはスピッタ等によって形成されるSiO2膜
、 をあげることができる。
On the other hand, the a layer includes glass (soda, lead, pyrex)9 quartz glass, C
Examples include a SiO2 film formed by VD or sputtering.

上述のように、本発明によると、気泡発生部の蓄熱、放
熱が効果的に行なわれるため、気泡の発生、消滅が安定
し、記録液の良好な吐出性能が得られる。
As described above, according to the present invention, heat storage and heat dissipation in the bubble generating section are effectively performed, so that generation and disappearance of bubbles are stabilized, and good recording liquid ejection performance can be obtained.

第2図は、本発明が適用されるインクジェットヘッドの
一例としてのバブルジェットヘッドの動作説明をするた
めの図、第3図は、バブルジェットヘッドの一例を示す
斜視図、第4図は、第3図に示したヘッドを構成する蓋
基板(第4図(a))と発熱体基板(第4図(b))に
分解した時の斜視図、第5図は、第4図(a)に示した
蓋基板を裏側から見た斜視図で、図中、21は蓋基板、
22は発熱体基板、23は記録液体流入口、24はオリ
フィス、25は流路、26は液室を形成するための領域
、27は個別(独立)電極、28は共通電極、29は発
熱体(ヒータ)、30はインク、31は気泡、32は飛
翔インク滴で、本発明は、斯様なバブルジェット式の液
体噴射記録ヘッドに適用するものである。
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of a bubble jet head as an example of an inkjet head to which the present invention is applied, FIG. 3 is a perspective view showing an example of the bubble jet head, and FIG. Figure 5 is a perspective view when the head shown in Figure 3 is disassembled into the lid substrate (Figure 4 (a)) and the heating element substrate (Figure 4 (b)), and Figure 5 is Figure 4 (a). 21 is a perspective view of the lid substrate shown in FIG.
22 is a heating element substrate, 23 is a recording liquid inlet, 24 is an orifice, 25 is a channel, 26 is a region for forming a liquid chamber, 27 is an individual (independent) electrode, 28 is a common electrode, and 29 is a heating element (heater), 30 is ink, 31 is a bubble, and 32 is a flying ink droplet, and the present invention is applied to such a bubble jet type liquid jet recording head.

最初に、第3図を参照しながらバブルジェッ1〜による
インク噴射について説明すると、(a)は定常状態であ
り、オリフィス面でインク10の表面張力と外圧とが平
衡状態にある。
First, ink ejection by the bubble jets 1 to 1 will be described with reference to FIG. 3. (a) is a steady state, in which the surface tension of the ink 10 and the external pressure are in equilibrium on the orifice surface.

(b)はヒータ29が加熱されて、ヒータ29の表面温
度が急上昇し隣接インク層に沸騰現像が起きるまで加熱
され、微小気泡31が点在している状態にある。
In (b), the heater 29 is heated until the surface temperature of the heater 29 rises rapidly and boiling development occurs in the adjacent ink layer, and microbubbles 31 are scattered.

(c)はヒータ29の全面で急激に加熱された隣接イン
ク層が瞬時に気化し、沸騰膜を作り、この気泡31が生
長した状態である。この時、ノズル内の圧力は、気泡の
生長した分だけ上昇し、オリフィス面での外圧とのバラ
ンスがくずれ、オリフィスよりインク柱が生長し始める
(c) shows a state in which the adjacent ink layer that is rapidly heated on the entire surface of the heater 29 is instantaneously vaporized to form a boiling film, and the bubbles 31 grow. At this time, the pressure inside the nozzle increases by the amount of bubble growth, and the balance with the external pressure on the orifice surface is lost, causing an ink column to begin to grow from the orifice.

(d)は気泡が最大に生長した状態であり、オリフィス
面より気泡の体積に相当する分のインク30が押し出さ
れる。この時、ヒータ29には電流が流れていない状態
にあり、ヒータ29の表面温度は降下しつつある。気泡
31の体積の最大値は電気パルス印加のタイミングから
ややおくれる。
(d) shows a state in which the bubble has grown to its maximum, and ink 30 corresponding to the volume of the bubble is pushed out from the orifice surface. At this time, no current is flowing through the heater 29, and the surface temperature of the heater 29 is decreasing. The maximum value of the volume of the bubble 31 is slightly delayed from the timing of electric pulse application.

(e)は気泡31がインクなどにより冷却されて収縮を
開始し始めた状態を示す。インク柱の先端部では押し出
された速度を保ちつつ前進し、後端部では気泡の収縮に
伴ってノズル内圧の減少によリオリフイス面からノズル
内へインクが逆流してインク柱にくびれが生じている。
(e) shows a state in which the bubbles 31 are cooled by ink or the like and begin to contract. At the tip of the ink column, the ink moves forward while maintaining the extruded speed, and at the rear end, as the air bubbles contract, the nozzle internal pressure decreases, causing the ink to flow backward from the refill chair surface into the nozzle, creating a constriction in the ink column. There is.

(f)はさらに気泡31が収縮し、ヒータ面にインクが
接しヒータ面がさらに急激に冷却される状態にある。オ
リフィス面では、外圧がノズル内圧より高い状態になる
ためメニスカスが大きくノズル内に入り込んで来ている
。インク柱の先端部は液滴になり記録紙の方向へ5〜1
0 m / seeの速度で飛翔している。
In (f), the air bubbles 31 are further contracted, the ink comes into contact with the heater surface, and the heater surface is cooled even more rapidly. At the orifice surface, the external pressure is higher than the nozzle internal pressure, so the meniscus is largely moving into the nozzle. The tip of the ink column becomes a droplet and drops 5 to 1 droplets toward the recording paper.
It is flying at a speed of 0 m/see.

(g)はオリフィスにインクが毛細管現象により再び供
給(リフィル)されて(a)の状態にもどる過程で、気
泡は完全に消滅している。
In (g), the air bubbles have completely disappeared in the process of refilling the orifice with ink by capillary action and returning to the state of (a).

第6図は、上述のごとき液体噴射記録ヘッドの要部構成
を説明するための典型例を示す図で、第6図(a)は、
バブルジェット記録ヘッドのオリフィス側から見た正面
詳細部分図、第6図(b)は、第6図(a)に−点鎖線
X−Xで示す部分で切断した場合の切断面部分図である
FIG. 6 is a diagram showing a typical example for explaining the configuration of the main parts of the liquid jet recording head as described above, and FIG.
FIG. 6(b), which is a detailed front partial view of the bubble jet recording head seen from the orifice side, is a partial cross-sectional view taken along the line indicated by the dashed line XX in FIG. 6(a). .

これらの図に示された記録ヘッド41は、その裏面に電
気熱変換体42が設けられている基板43上に、所定の
線密度で所定の巾と深さの溝が所定数設けられている溝
付板44を該基板43を覆うように接合することによっ
て、液体を飛翔させるためのオリフィス45を含む液吐
出部46が形成された構造を有している。液吐出部46
は、オリフィス45と電気熱変換体42より発生される
熱エネルギーが液体に作用して気泡を発生させ、その体
積の膨張と収縮による急激な状態変化を引き起こすとこ
ろである熱作用部47とを有する。
The recording head 41 shown in these figures has a predetermined number of grooves of a predetermined width and depth at a predetermined linear density on a substrate 43 on which an electrothermal transducer 42 is provided on the back surface. By bonding the grooved plate 44 so as to cover the substrate 43, a liquid discharge portion 46 including an orifice 45 for ejecting liquid is formed. Liquid discharge part 46
has an orifice 45 and a heat acting part 47 where thermal energy generated by the electrothermal converter 42 acts on the liquid to generate bubbles and cause rapid changes in state due to expansion and contraction of the volume.

熱作用部47は、電気熱変換体42の熱発生部48の上
部に位置し、熱発生部48の液体と接触する面としての
熱作用面49をその低面としている。熱発生部48は、
基体43上に設けられた下部層50、該下部層50上に
設けられた発熱抵抗層51、該発熱抵抗層51上に設け
られた上部層52とで構成される。
The heat acting part 47 is located above the heat generating part 48 of the electrothermal converter 42, and has a heat acting surface 49, which is a surface of the heat generating part 48 that comes into contact with the liquid, as its lower surface. The heat generating section 48 is
It is composed of a lower layer 50 provided on the base 43, a heating resistance layer 51 provided on the lower layer 50, and an upper layer 52 provided on the heating resistance layer 51.

発熱抵抗層51には、熱を発生させるために核層51に
通電するための電極53.54がその表面に設けられて
おり、これらの電極間の発熱抵抗層によって熱発生部4
8が形成されている。
The heating resistance layer 51 is provided with electrodes 53 and 54 on its surface for supplying electricity to the core layer 51 in order to generate heat, and the heating resistance layer between these electrodes allows the heat generating portion 4
8 is formed.

電極53は、各液吐出部の熱発生部に共通の電極であり
、電極54は、各液吐出部の熱発生部を選択して発熱さ
せるための選択電極であって、液吐出部の液流路に沿っ
て設けられている。
The electrode 53 is an electrode common to the heat generating section of each liquid discharging section, and the electrode 54 is a selection electrode for selectively generating heat in the heat generating section of each liquid discharging section. It is provided along the flow path.

保護層52は、熱発生部48においては発熱抵抗層51
を、使用する液体から化学的、物理的に保護するために
発熱抵抗層51と液吐出部46の液流路を満たしている
液体とを隔絶すると共に、液体を通じて電極53.54
間が短絡するのを防止し、更に隣接する電極間における
電気的リークを防止する役目を有している。
The protective layer 52 is a heat generating resistor layer 51 in the heat generating section 48.
In order to chemically and physically protect the liquid from the liquid used, the heating resistor layer 51 and the liquid filling the liquid flow path of the liquid discharge part 46 are separated, and the electrodes 53 and 54 are connected through the liquid.
It has the role of preventing short circuits between adjacent electrodes and further preventing electrical leakage between adjacent electrodes.

各液吐出部に設けられている液流路は、各液吐出部の上
流において、液流路の一部を構成する共通液室(不図示
)を介して連通されている。各液吐出部に設けられた電
気熱変換体42に接続されている電極53.54はその
設計上の都合により、前記上部層に保護されて熱作用部
の上流側において前記共通液室下を通るように設けられ
ている。
The liquid flow paths provided in each liquid discharge part are communicated with each other via a common liquid chamber (not shown) that constitutes a part of the liquid flow path upstream of each liquid discharge part. Due to design considerations, the electrodes 53 and 54 connected to the electrothermal converter 42 provided in each liquid discharge section are protected by the upper layer and are connected to the bottom of the common liquid chamber on the upstream side of the heat acting section. It is set up to pass through.

このような液体噴射記録ヘッドにおいては、従来、電気
熱変換体は、第6図に示すように、基板43の一方の面
上に所定の形状に積層された発熱抵抗体層上に、所定の
形状を有する電極層が、−対の電極53.54 (共通
電極531選択電極54である)間に接続された前記発
熱抵抗体層からなる熱発生部48が基板上の所定に位置
に配置されるように積層されて形成されていた。従って
、共通電極53は折返し形状となり、共通電極53と選
択電極54とが交互に配列されるために、複数の熱発生
部は共通電極を挟んだように配置されていた。
In such a liquid jet recording head, conventionally, as shown in FIG. The heat generating section 48 consisting of the heat generating resistor layer connected between the pair of electrodes 53 and 54 (which is the common electrode 531 and the selection electrode 54) is arranged at a predetermined position on the substrate. It was formed by stacking them in such a way that Therefore, the common electrode 53 has a folded shape, and the common electrode 53 and the selection electrode 54 are arranged alternately, so that the plurality of heat generating parts are arranged with the common electrode sandwiched therebetween.

第7図は、発熱抵抗体を用いる気泡発生手段の構造を説
明するための詳細図で、図中、61は発熱抵抗体、62
は電極、63は保護層、64は電源装置を示し、発熱抵
抗体61を構成する材料として、有用なものには、たと
えば、タンタル−5in2の混合物、窒化タンタル、ニ
クロム、銀−パラジウム合金、シリコン半導体、あるい
はハフニウム、ランタン、ジルコニウム、チタン、タン
タル、タングステン、モリブデン、ニオブ、クロム、バ
ナジウム等の金属の硼化物があげられる。
FIG. 7 is a detailed diagram for explaining the structure of a bubble generating means using a heating resistor, in which 61 is a heating resistor, 62
63 is an electrode, 63 is a protective layer, and 64 is a power supply device. Useful materials for forming the heating resistor 61 include, for example, tantalum-5in2 mixture, tantalum nitride, nichrome, silver-palladium alloy, and silicon. Examples include borides of semiconductors or metals such as hafnium, lanthanum, zirconium, titanium, tantalum, tungsten, molybdenum, niobium, chromium, and vanadium.

これらの発熱抵抗体61を構成する材料の中、殊に金属
硼化物が優れたものとしてあげることができ、その中で
も最も特性の優れているのが、硼化ハフニウムであり、
次いで、硼化ジルコニウム、硼化ランタン、硼化タンタ
ル、硼化バナジウム、硼化ニオブの順となっている。
Among the materials constituting these heating resistors 61, metal borides are particularly excellent, and among them, hafnium boride has the most excellent properties.
This is followed by zirconium boride, lanthanum boride, tantalum boride, vanadium boride, and niobium boride.

発熱抵抗体61は、上記の材料を用いて、電子ビーム蒸
着やスパッタリング等の手法を用いて形成することがで
きる。発熱抵抗体61の膜厚は、単位時間当りの発熱量
が所望通りとなるように、その面積、材質及び熱作用部
分の形状及び大きさ、更には実際面での消費電力等に従
って決定されるものであるが、通常の場合、0.001
〜5μm、好適には0.01〜1μmとされる。
The heating resistor 61 can be formed using the above-mentioned materials using techniques such as electron beam evaporation and sputtering. The film thickness of the heating resistor 61 is determined according to its area, material, shape and size of the heat-acting part, and actual power consumption, etc. so that the amount of heat generated per unit time is as desired. However, in the normal case, 0.001
~5 μm, preferably 0.01 to 1 μm.

電極62を構成する材料としては、通常使用されている
電極材料の多くのものが有効に使用され、具体的には、
たとえばAQ、Ag、An、Pt。
As the material constituting the electrode 62, many commonly used electrode materials can be effectively used, and specifically,
For example, AQ, Ag, An, Pt.

Cu等があげられ、これらを使用して蒸着等の手法で所
定位置に、所定の大きさ、形状、厚さで設けられる。
Examples include Cu, and these materials are used to provide a predetermined size, shape, and thickness at a predetermined location by a method such as vapor deposition.

=22− 保護層63に要求される特性は、発熱抵抗体61で発生
された熱を記録液体に効果的に伝達することを妨げずに
、記録液体より発熱抵抗体61を保護するということで
ある。保護層63を構成する材料として有用なものには
、たとえば酸化シリコン、窒化シリコン、酸化マグネシ
ウム、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化ジルコニ
ウム等があげられ、これらは、電子ビーム蒸着やスパッ
タリング等の手法を用いて形成することができる。保護
層63の膜厚は、通常は0.01〜10μm、好適には
0.1〜5μm、最適には0.1〜3μmとされるのが
望ましい。
=22- The characteristics required of the protective layer 63 are to protect the heat generating resistor 61 from the recording liquid without hindering the effective transfer of the heat generated by the heat generating resistor 61 to the recording liquid. be. Examples of useful materials for forming the protective layer 63 include silicon oxide, silicon nitride, magnesium oxide, aluminum oxide, tantalum oxide, and zirconium oxide. It can be formed by The thickness of the protective layer 63 is normally 0.01 to 10 μm, preferably 0.1 to 5 μm, and most preferably 0.1 to 3 μm.

以上のようにして作成した記録ヘッドを、発熱抵抗体が
発熱しない状態では記録液体が吐出口から吐出しない程
度の圧力で記録液体を供給し乍ら画像信号に従って電気
・熱変換体にパルス的に電圧を印加して記録を実行した
ところ、鮮明な画像が得られた。
The recording head created as described above is supplied with recording liquid at a pressure such that the recording liquid will not be ejected from the ejection port when the heating resistor does not generate heat, and at the same time supplying the recording liquid in pulses to the electric/thermal converter according to the image signal. When a voltage was applied and recording was performed, a clear image was obtained.

第8図は、その時の発熱体駆動回路の一例を示すブロッ
ク図で、71はフォトダイオード等で構成される公知の
読取り用の光学釣人カフオドセンサ部で、該光学釣人カ
フオドセンサ部71に入力した画像信号はコンパレータ
等の回路からなる処理回路72で処理されて、ドライブ
回路73に入力される。ドライブ回路73は、記録ヘッ
ド74を入力信号に従ってパルス幅、パルス振幅、繰り
返し周波数等を制御してドライブする。
FIG. 8 is a block diagram showing an example of the heating element driving circuit at that time. Reference numeral 71 denotes a known optical angler's cuff sensor unit for reading, which is composed of a photodiode or the like, and the image signal inputted to the optical angler's cuff sensor unit 71. is processed by a processing circuit 72 consisting of a circuit such as a comparator, and then input to a drive circuit 73. The drive circuit 73 drives the recording head 74 by controlling the pulse width, pulse amplitude, repetition frequency, etc. according to the input signal.

例えば、最も簡便な記録では、入力画像信号を処理回路
72において白黒判別してドライブ回路73に入力する
。ドライブ回路73では適当な液滴径を得る為のパルス
幅、パルス振幅及び所望の記録液滴密度を得る為の繰り
返し周波数を制御された信号に変換されて、記録ヘッド
74を駆動する。
For example, in the simplest recording, the input image signal is discriminated between black and white in the processing circuit 72 and input to the drive circuit 73. In the drive circuit 73, the pulse width and pulse amplitude for obtaining an appropriate droplet diameter and the repetition frequency for obtaining a desired recording droplet density are converted into controlled signals to drive the recording head 74.

又、階調を考慮した別の記録法としては、1つには液滴
径を変化させた記録、又もう1つには記録液滴数を変化
させた記録を次の様にして行なうことも出来る。
In addition, as another recording method that takes gradation into consideration, one is to perform recording by changing the droplet diameter, and the other is to perform recording by changing the number of recording droplets as follows. You can also do it.

先ず、液滴径を変化させる記録法は、光学釣人カフオド
センサ部71で入力した画像信号は、所望の液滴径を得
る為に定められた各々のレベルのパルス幅、パルス振幅
の駆動信号を出力する回路を複数有したドライブ回路7
3のいずれのレベルの信号を出力する回路で行なうべき
かを処理回路72で判別され処理される。又、記録液滴
数を変化させる方法では、光学釣人カフオドセンサ部7
1への入力信号は、処理回路72においてA/D変換さ
れて出力され、該出力信号に従ってドライブ回路73は
1つの入力信号当りの噴出液滴の数を変えて記録が行な
われる様に記録ヘッド74を駆動する信号を出力する。
First, in the recording method of changing the droplet diameter, an image signal inputted to the optical angler cuff sensor unit 71 is outputted as a drive signal with a pulse width and a pulse amplitude of each level determined to obtain the desired droplet diameter. Drive circuit 7 having multiple circuits for
The processing circuit 72 determines which of the three signal levels should be used for outputting the signal and processes the signal. In addition, in the method of changing the number of recorded droplets, the optical angler's cuff sensor section 7
The input signal to 1 is A/D converted and outputted in the processing circuit 72, and according to the output signal, the drive circuit 73 controls the recording head so that recording is performed by changing the number of ejected droplets per one input signal. Outputs a signal to drive 74.

又、別の実施法として同様な装置を使用して発熱抵抗体
が発熱しない状態で記録液体が吐出口からあふれ出る程
度以上の圧力で記録液体を記録ヘッド74に供給し乍ら
、電気熱変換体に連続繰り返しパルスで電圧を印加して
記録を実行したところ、印加周波数に応じた個数の液滴
が安定に且つ均一径で吐出噴射することが確認された。
Alternatively, a similar device may be used to supply the recording liquid to the recording head 74 at a pressure higher than the pressure at which the recording liquid overflows from the ejection port without the heating resistor generating heat, while performing electrothermal conversion. When recording was performed by applying a voltage to the body in the form of continuous repeated pulses, it was confirmed that droplets of a number corresponding to the applied frequency were ejected stably and with a uniform diameter.

この点から、記録ヘッド74は高周波での連続吐出に極
めて有効に適用されることが判明した。
From this point of view, it has been found that the recording head 74 is extremely effectively applied to continuous ejection at high frequencies.

又、記録装置の主要部となる記録ヘッドは微小であるか
ら容易に複数個並べることが出来、高密度マルチオリフ
ィス化記録ヘッドが可能である。
Further, since the recording head, which is the main part of the recording apparatus, is minute, a plurality of recording heads can be easily arranged, and a high-density multi-orifice recording head is possible.

第9図は、参照しながら記録液体に気泡を発生させる別
の手段を説明するための図で、図中、81はレーザ発振
器、82は光変調駆動回路、83は光変調器、84は走
査器、85は集光レンズで、レーザ発振器81より発生
されたレーザ光は、光変調器82において、光変調器駆
動回路82に入力されて電気的に処理されて出力される
画情報信号に従ってパルス変調される。パルス変調され
たレーザ光は、走査器84を通り、集光レンズ85によ
って熱エネルギー作用部の外壁に焦点が合うように集光
され、記録ヘッドの外壁86を加熱し、内部の記録液体
87内で気泡を発生させる。あるいは熱エネルギー作用
部の壁86は、レーザ光に対して透過性の材料で作られ
、集光レンズ85によって内部の記録液体87に焦点が
合うように集光され、記録液体を直接加熱することによ
って気泡を発生させてもよい。
FIG. 9 is a diagram for explaining another means of generating bubbles in the recording liquid with reference. In the figure, 81 is a laser oscillator, 82 is a light modulation drive circuit, 83 is a light modulator, and 84 is a scanning The laser beam generated by the laser oscillator 81 is inputted to the optical modulator drive circuit 82, electrically processed, and pulsed according to the image information signal outputted by the optical modulator 82. Modulated. The pulse-modulated laser light passes through a scanner 84 and is focused by a condensing lens 85 on the outer wall of the thermal energy acting section, heating the outer wall 86 of the recording head and causing the inner recording liquid 87 to be heated. to generate air bubbles. Alternatively, the wall 86 of the thermal energy application section is made of a material that is transparent to the laser beam, and the laser beam is focused by the condensing lens 85 on the recording liquid 87 inside to directly heat the recording liquid. Bubbles may be generated by

第10図は、上述のごときレーザ光を用いたプリンター
の一例を説明するための図で、ノズル部91は、高密度
に(たとえば8ノズル/mm)、又、紙91の紙中(た
とえばA4横巾)すべてにわたってカバーされるように
集積されている例を示している。
FIG. 10 is a diagram for explaining an example of a printer using a laser beam as described above. This example shows an example in which the entire area (width) is covered.

レーザ発振器81より発振されたレーザ光は、光変調器
83の入口開口に導かれる。光変調器83において、レ
ーザ光は、光変調器83への画情報入力信号に従って強
弱の変調を受ける。変調を受けたレーザ光は、反射鏡8
8によってその光路をビームエキスパンダー89の方向
に曲げられ、ビームエキスパンダー89に入射する。ビ
ームエキスパンダー89により平行光のままビーム径が
拡大される。次に、ビーム径の拡大されたレーザ光は、
高速で定速回転する回転多面鏡90に入射される。回転
多面鏡90によって掃引されたレーザ光は、集光レンズ
85により、ドロップジェネレータの熱エネルギー作用
部外壁86もしくは内部の記録液体に結像する。それに
よって、各熱エネルギー作用部には、気泡が発生し、記
録液滴を吐出し、記録紙92に記録に行なわれる。
Laser light emitted from the laser oscillator 81 is guided to the entrance opening of the optical modulator 83. In the optical modulator 83, the laser beam undergoes intensity modulation according to the image information input signal to the optical modulator 83. The modulated laser beam is reflected by a reflecting mirror 8.
8 bends its optical path toward the beam expander 89 and enters the beam expander 89 . The beam expander 89 expands the beam diameter while remaining parallel light. Next, the laser beam with expanded beam diameter is
The light is incident on a rotating polygon mirror 90 that rotates at a constant high speed. The laser beam swept by the rotating polygon mirror 90 is imaged by a condensing lens 85 on the outer wall 86 of the thermal energy acting part of the drop generator or on the recording liquid inside. As a result, air bubbles are generated in each thermal energy applying portion, and recording droplets are ejected to perform recording on the recording paper 92.

第11図は、さらに別の気泡発生手段を示す図で、この
例は、熱エネルギー作用部の内壁側に配置された1対の
放電電極100が、放電装置101から高電圧のパルス
を受け、水中で放電をおこし、その放電によって発生す
る熱により瞬時に気泡を形成するようにしたものである
FIG. 11 is a diagram showing yet another bubble generating means. In this example, a pair of discharge electrodes 100 arranged on the inner wall side of the thermal energy application section receive a high voltage pulse from a discharge device 101. This device generates an electrical discharge in water, and the heat generated by the electrical discharge instantly forms bubbles.

第12図乃至第19図は、それぞれ第11図に示した放
電電極の具体例を示す図で、 第12図に示した例は、 電極100を針状にして、電界を集中させ、効率よく(
低エネルギーで)放電をおこさせるようにしたものであ
る。
12 to 19 are diagrams showing specific examples of the discharge electrode shown in FIG. 11, respectively. In the example shown in FIG. 12, the electrode 100 is made into a needle shape to concentrate the electric field and efficiently (
It is designed to cause a discharge (with low energy).

第13図に示した例は、 2枚の平板電極にして、電極間に安定して気泡が発生す
るようにしたものである。針状の電極より、発生気泡の
位置が安定している。
In the example shown in FIG. 13, two flat plate electrodes are used so that air bubbles are stably generated between the electrodes. The position of generated bubbles is more stable than needle-shaped electrodes.

第14図に示した例は、 電極にほぼ同軸の穴をあけたものである。2枚の電極の
両穴がガイドになって、発生気泡の位置はさらに安定す
る。
The example shown in FIG. 14 is one in which the electrode has a substantially coaxial hole. The holes in the two electrodes serve as guides, making the position of the bubbles even more stable.

第15図に示した例は、 リング状の電極にしたものであり、基本的には第14図
に示した例と同じであり、その変形実施例である。
The example shown in FIG. 15 has a ring-shaped electrode, and is basically the same as the example shown in FIG. 14, and is a modified example thereof.

第16図に示した例は、 一方をリング状電極とし、もう一方を針状電極としたも
のである。リング状電極により、発生気泡の安定性を狙
い、針状電極により電界の集中により効率を狙ったもの
である。
In the example shown in FIG. 16, one side is a ring-shaped electrode and the other side is a needle-shaped electrode. The ring-shaped electrode aims to stabilize the generated bubbles, and the needle-shaped electrode aims to improve efficiency by concentrating the electric field.

第17図に示した例は、 一方のリング状電極を熱エネルギー作用部の壁面に形成
したものである。これは、第16図に示した例の効果に
加えて、基板上に平面的に電極を形成するという製造上
の容易さを狙ったものである。このような平面的な電極
は、蒸着(あるいはスパッタリング)や、フォトエツチ
ングの技術によって容易に高密度な複数個のものが製作
され得る。マルチアレイに特に威力を発揮する。
In the example shown in FIG. 17, one ring-shaped electrode is formed on the wall surface of the thermal energy application section. In addition to the effects of the example shown in FIG. 16, this is aimed at ease of manufacturing by forming electrodes in a two-dimensional manner on the substrate. A plurality of such planar electrodes can be easily manufactured with high density by vapor deposition (or sputtering) or photoetching techniques. Particularly effective for multi-arrays.

第18図に示した例は、 第17図に示した例のリング状電極形成部を電極の外周
にそった形状で周囲から一段高くしたものである。やは
り、発生気泡の安定性を狙ったものであり、第16図に
示したものよりも3次元的なガイドを付は加えた分だけ
安定する。
In the example shown in FIG. 18, the ring-shaped electrode forming portion of the example shown in FIG. 17 is shaped along the outer periphery of the electrode and is raised one step higher than the surroundings. Again, the aim is to stabilize the generated bubbles, and the stability is greater than that shown in FIG. 16 by adding a three-dimensional guide.

第19図に示した例は、 第18図に示した例とは反対に、リング状電極形成部を
、周囲から下へ落しこんだ構造としたもので、やはり1
発生気泡は安定して形成される。
In the example shown in FIG. 19, contrary to the example shown in FIG.
The generated bubbles are stably formed.

第20図乃至第27図は、」二記記録ヘッドを記録装置
に組込んで実際に記録を行なう場合の制御機構を説明す
るための図で、最初に、第20図乃至第23図を参照し
ながら外部信号に従って各電気・熱変換体1101.1
102.−−−−・・1107を同時に制御して各吐出
口1111.IIL、・・・・・・・・・111□から
同時に外部信号に応じた液吐出を行なう場合の例につい
て説明する。まず、第20図は全体ブロック図で、コン
ピュータのキーボード操作による入力信号はインターフ
ェース回路121からデータジェネレーター122に入
力される。次にキャラクタ−ジェネレーター123内の
所望のキャラクタ−を選択し、プリントしやすい形態に
データジェネレーター122にてデータ信号を配列する
。データジェネレーター122において配列されたデー
タはバッファー回路124で一度記憶され、順次、ドラ
イヴアー回路125□−125□に送られて各変換体1
10j。
FIGS. 20 to 27 are diagrams for explaining the control mechanism when the recording head is incorporated into a printing apparatus to actually perform printing. First, please refer to FIGS. 20 to 23. while each electric/thermal converter 1101.1 according to an external signal.
102. -----...1107 is controlled simultaneously to each discharge port 1111. An example in which liquid is simultaneously discharged from IIL, . . . 111□ according to an external signal will be described. First, FIG. 20 is an overall block diagram, in which input signals from computer keyboard operations are input from an interface circuit 121 to a data generator 122. Next, a desired character in the character generator 123 is selected, and the data signals are arranged in the data generator 122 in a form that is easy to print. The data arranged in the data generator 122 is once stored in the buffer circuit 124, and is sequentially sent to the driver circuits 125□-125□ for each converter 1.
10j.

1.102.・・・・110□をドライブし、液滴を吐
出する。制御回路126は各回路の入出力のタイミング
を制御したり、各回路の動作を指令する信号を出力する
回路である。
1.102. ...Drive 110□ and eject droplets. The control circuit 126 is a circuit that controls the input/output timing of each circuit and outputs a signal instructing the operation of each circuit.

第21図は第20図に示されるバッファー回路124の
動作を説明するタイミングチャートで、バッファー回路
124は第21図に示す様にデータジェネレーター12
2で配列されたデータ信号5102をキャラクタ−ジェ
ネレーターで発生されるキャラクタ−クロック5101
とタイミングされて入力し、もう一方のタイミングでは
順次ドライブ回路1251〜1257へ出力信号を与え
ている。第20図の例では、1つのバッファー回路で入
出力を行なったが複数のバッファー回路による制御、所
謂ダブルバッファリングを行なってもよい。即ち、一方
のバッファ回路が入力している時に他方のバッファ回路
から出力し次のタイミングでは逆の動作を各々のバッフ
ァ回路で行なうやり方を採用しても良い。ダブルバッフ
ァで行う場合には、液滴を連続して吐出させることも出
来る。
FIG. 21 is a timing chart illustrating the operation of the buffer circuit 124 shown in FIG.
A character clock 5101 generated by a character generator generates a data signal 5102 arranged in
At the other timing, output signals are sequentially provided to the drive circuits 1251 to 1257. In the example of FIG. 20, one buffer circuit performs input/output, but control may be performed using a plurality of buffer circuits, so-called double buffering. That is, when one buffer circuit is inputting, the other buffer circuit outputs, and at the next timing, each buffer circuit performs the opposite operation. When double buffering is used, droplets can be ejected continuously.

この様にして7個の変換体110..1102゜・・・
・・・110□は、例えば第22図に示す様な液滴吐出
タイミングチャートに従って同時に制御され、結果とし
て第23図にO印にて示す様な印字を7個の吐出口から
液滴吐出をもって行なうことが出来る。なお、信号51
11〜A117の各々は、7個の変換体110□、11
0□、・・・・・・110□の各々に印加される信号で
ある。
In this way, seven transformers 110. .. 1102°...
...110□ are simultaneously controlled according to the droplet ejection timing chart as shown in FIG. 22, for example, and as a result, printing as shown by the O mark in FIG. 23 is achieved by ejecting droplets from seven ejection ports. It can be done. In addition, the signal 51
Each of 11 to A117 has seven converters 110□, 11
This is a signal applied to each of 0□, . . . 110□.

第24図乃至第27図は外部信号に従って各電気・熱変
換体を順次制御して、液滴吐出を各吐出口から順次行な
う制御機構の例を説明するための図で、第24図には装
置全体のブロック図が示されている。第24図において
、外部信号5130はインターフェース回路131を通
って、データジェネレータ132でプリントしやすい順
序に配列される。第24図に示す例の様に、コラムごと
にプリントする例では、コラムごとにキャラクタ−ジェ
ネレーター133からデータを読み出し、コラムバッフ
ァ回路134に一旦菩える。そしてコラムデータをキャ
ラクタ−ジェネレーター133から読んでコラムバッフ
ァ回路134□に入力しているタイミングで、コラムバ
ッファ回路134□からは別のデータが出力され、ドラ
イブ回路135が動作される。
24 to 27 are diagrams for explaining an example of a control mechanism that sequentially controls each electric/thermal converter according to an external signal to sequentially discharge droplets from each discharge port. A block diagram of the entire device is shown. In FIG. 24, external signals 5130 pass through interface circuit 131 and are arranged by data generator 132 in an order convenient for printing. In the example shown in FIG. 24, in which data is printed column by column, data is read out from the character generator 133 for each column and sent to the column buffer circuit 134 once. Then, at the timing when column data is being read from the character generator 133 and input to the column buffer circuit 134□, another data is output from the column buffer circuit 134□, and the drive circuit 135 is operated.

第25図にはバッファ回路134の動作を説明するタイ
ミングチャートが示される。ドライブ回路135から出
力されたコラムデータ信号はゲート回路137によって
制御される各変換体1101.1102.・・・・・・
1107が順次駆動される。その時のタイミングチャー
トを第25図に示す。図において、5141はキャラク
タ−クロッり、5142はコラムバッファ回路1341
への入力信号、5143はコラムバッファ回路134□
への入力信号、5144はコラムバッファ回路1341
から出力される信号、5145はコラムバッファ回路1
342から出力される信号を示す。結果として、例えば
、第26図に示すような液滴吐出タイミングに従って、
7個の吐出口から順次液滴が吐出されて、第27図に○
印にて示す様な文字が印字される。なお、信号5151
〜5157の各々は、7個の変換体110□。
FIG. 25 shows a timing chart explaining the operation of the buffer circuit 134. The column data signal output from the drive circuit 135 is transmitted to each converter 1101, 1102, . . . controlled by a gate circuit 137.・・・・・・
1107 are sequentially driven. A timing chart at that time is shown in FIG. In the figure, 5141 is a character clock, and 5142 is a column buffer circuit 1341.
5143 is the input signal to the column buffer circuit 134□
5144 is the input signal to the column buffer circuit 1341
The signal 5145 is output from column buffer circuit 1.
342 is shown. As a result, for example, according to the droplet ejection timing as shown in FIG.
Droplets are sequentially ejected from the seven ejection ports, and a circle is shown in Fig. 27.
The characters shown by the marks are printed. In addition, signal 5151
Each of ~5157 is the seven converters 110□.

1102、・・・・ 11o7の各々に印加される信号
を示したものである。
1102, . . . , signals applied to each of 11o7.

なお、制御機構をキャラクタ−の印字の例で説明したが
、複写画像等を得る場合にも同様の手法で行なわれる。
Although the control mechanism has been explained using an example of character printing, the same method is used when obtaining a copy image or the like.

又、本例では7個の吐出口を有する記録ヘッドを使用し
た例で説明したが、フルラインマルチオリフィスタイプ
の記録ヘッドを使用した場合にも同様の手法で記録を行
なうことが可能である。
Further, in this example, an example using a print head having seven ejection ports has been described, but it is also possible to perform printing in a similar manner when a full-line multi-orifice type print head is used.

本発明による記録装置に使用される記録液体は、M− 後述する熱物性値及びその他の物性値を有する様に材料
の選択と組成成分の比が調合される他に従来の記録法に
おいて使用されている記録液体と同様化学的物理的に安
定である他、応答性、忠実性、曳糸化能に優れている事
、液路殊に吐出口において固まらない事、流路中を記録
速度に応じた速度で流通し得る事、記録後、記録部材へ
の定着が速やかである事、記録濃度が充分である事、貯
蔵寿命が良好である事、等々の特性を与える様に物性が
調整される。
The recording liquid used in the recording device according to the present invention is selected from materials and proportions of composition components so as to have M-thermophysical properties and other physical properties to be described later, as well as those used in conventional recording methods. In addition to being chemically and physically stable like the recording liquid that is used, it also has excellent responsiveness, fidelity, and threading ability, does not harden in the liquid path, especially at the discharge port, and maintains the recording speed in the flow path. The physical properties are adjusted to provide characteristics such as being able to circulate at a suitable speed, being quickly fixed on the recording material after recording, having sufficient recording density, and having a good shelf life. Ru.

本発明による記録装置に使用される記録液体は、液媒体
と記録像を形成する記録剤及び所望の特性を得る為に添
加される添加剤より構成され、前記の物性値を得る範囲
において液媒体及び添加剤の種類及び組成比の選択によ
って、水性、非水性、溶解性、導電性、絶縁性のいずれ
も得ることが出来る。
The recording liquid used in the recording device according to the present invention is composed of a liquid medium, a recording agent for forming a recorded image, and an additive added to obtain desired characteristics. Depending on the type and composition ratio of additives, it is possible to obtain either aqueous, non-aqueous, soluble, electrically conductive, or insulating properties.

液媒体としては、水性媒体と非水性媒体とに大別される
が、使用される液媒体は、前記の物性値を調合される記
録記録液体が有する様に他の選択される構成成分との組
み合せを考慮して下記のものより選択される。
Liquid media are broadly classified into aqueous media and non-aqueous media, but the liquid media used are those that are combined with other selected constituents so that the recorded recording liquid has the above-mentioned physical properties. The combination is selected from the following.

その様な非水性媒体としては、例えばメチルアルコール
、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプ
ロピルアルコール、n−ブチルアルコール、5ec−ブ
チルアルコール、tart−ブチルアルコール、イソブ
チルアルコール、ペンチルアルコール、ヘキシルアルコ
ール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、ノニ
ルアルコール、デシルアルコール等の炭素数1〜1oの
アルキルアルコール;例えば、ヘキサン、オクタン、シ
クロペンタン、ベンゼン、トルエン、キジロール等の炭
化水素系溶剤;例えば、四塩化炭素、トリクロロエチレ
ン、テトラクロロエタン、ジクロロベンゼン等のハロゲ
ン化炭化水素系溶剤;例えば、エチルエーテル、ブチル
エーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチ
レングリコールモノエチルエーテル等のエーテル系溶剤
;例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルプロ
ピルケトン、メチルアミルケトン、シクロヘキサノン等
のケトン系溶剤;ギ酸エチル、メチルアセテート、プロ
ピルアセテート、フェニルアセテート、エチレングリコ
ールモノエチルエーテルアセテート等のエステル系溶剤
:例えばジアセトンアルコール等のアルコール系溶剤;
石油系炭化水素溶剤等が挙げられる。
Such non-aqueous media include, for example, methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, 5ec-butyl alcohol, tart-butyl alcohol, isobutyl alcohol, pentyl alcohol, hexyl alcohol, heptyl alcohol. , octyl alcohol, nonyl alcohol, decyl alcohol, and other alkyl alcohols having 1 to 1 carbon atoms; For example, hydrocarbon solvents such as hexane, octane, cyclopentane, benzene, toluene, and quidylol; For example, carbon tetrachloride, trichloroethylene, and tetrachloride; Halogenated hydrocarbon solvents such as chloroethane and dichlorobenzene; Ether solvents such as ethyl ether, butyl ether, ethylene glycol diethyl ether, and ethylene glycol monoethyl ether; For example, acetone, methyl ethyl ketone, methyl propyl ketone, methyl amyl ketone, Ketone solvents such as cyclohexanone; Ester solvents such as ethyl formate, methyl acetate, propyl acetate, phenyl acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate; Alcohol solvents such as diacetone alcohol;
Examples include petroleum-based hydrocarbon solvents.

これ等の列挙した液媒体は使用される記録剤や添加剤と
の親和性及び記録液体としての後述の諸特性を満足し得
る様に適宜選択して使用されるものであるが更に、後記
の特性を有する記録液体が調合され得る範囲内において
、必要に応じて適宜二種以上を混合して使用しても良い
。又、上記の条件内においてこれ等非水性媒体と水とを
混合して使用しても良い。
These enumerated liquid media are appropriately selected and used so as to satisfy the compatibility with the recording agent and additives used and the various properties described below as a recording liquid. Two or more types may be mixed and used as appropriate within the range in which a recording liquid having the characteristics can be prepared. Moreover, these non-aqueous media and water may be mixed and used within the above conditions.

上記の液媒体の中、公害性、入手の容易さ、調合のし易
さ等の点を考慮すれば、水又は水・アルコール系の液媒
体が好適とされる。
Among the above-mentioned liquid media, water or water/alcohol-based liquid media are preferred in consideration of pollution, ease of availability, ease of preparation, and the like.

記録剤としては、調合される記録液体が前記の諸物性値
を有するようにされる他、長時間放置による液路内や記
録液体供給タンク内での沈降、凝集、更には輸送管や液
路の回詰りを起こさない様に前記液媒体や添加剤との関
係において材料の選択がなされて使用される必要がある
。この様な点からして、液媒体に溶解性の記録剤を使用
するのが好ましいが、液媒体に分散性又は難溶性の記録
剤であっても液媒体に分散させる時の記録剤の粒径を充
分小さくしてやれば使用され得る。
In addition to ensuring that the recording liquid to be prepared has the above-mentioned physical properties, the recording agent is also used to prevent sedimentation and agglomeration in liquid channels and recording liquid supply tanks due to long-term storage, as well as transport pipes and liquid channels. It is necessary to select and use materials in relation to the liquid medium and additives so as not to cause clogging. From this point of view, it is preferable to use a recording agent that is soluble in the liquid medium, but even if the recording agent is dispersible or poorly soluble in the liquid medium, the particles of the recording agent when dispersed in the liquid medium are It can be used if the diameter is made sufficiently small.

使用され得る記録剤は記録部材によって、その記録条件
に充分適合する様に適宜選択される。記録剤としては染
料及び顔料を挙げることが出来る。
The recording material that can be used is appropriately selected depending on the recording member so as to fully suit the recording conditions. Recording agents include dyes and pigments.

有効に使用される染料は、調合された記録液体の後述の
諸特性を満足し得る様なものであり、好適に使用される
のは、例えば水溶性染料としての直接染料、塩基性染料
、酸性染料、可溶性建染メ染料、酸性媒染染料、媒染染
料、非水溶性染料としての硫化染料、建染メ染料、酒精
溶染料、油溶染料、分散染料等の他、スレン染料、ナフ
トール染料、反応染料、クロム染料、1:2型錯塩染料
、1:1型錯塩染料、アゾイック染料、カチオン染料等
の中より選択されるものである。
The dye that can be effectively used is one that satisfies the properties described below for the prepared recording liquid, and examples of suitable dyes include direct dyes as water-soluble dyes, basic dyes, and acidic dyes. In addition to dyes, soluble vat dyes, acidic mordant dyes, mordant dyes, sulfur dyes as water-insoluble dyes, vat dyes, alcoholic dyes, oil-soluble dyes, disperse dyes, thren dyes, naphthol dyes, and reactive dyes. The dye is selected from dyes, chromium dyes, 1:2 type complex salt dyes, 1:1 type complex salt dyes, azoic dyes, cationic dyes and the like.

具体的には、例えばレゾリングリルブルーPRL、レゾ
リンイエローPCG、レゾリンピンクPRR、レゾリン
グリーンPB(以上バイヤー製)、スミカロンブルー5
−BG、スミカロンレッドE−EBL、スミカロンイエ
ローE−40L、スミカロンブリリアントブルー5−B
L(以上住人化学製)、ダイヤエックスイエロー−HG
−8E、ダイヤニックスレッドBN−8E(以上三菱化
成製)、カヤロンポリエステルライトフラビン4GL、
カヤロンポリエステルブルー3R−8F、カヤロンポリ
エステルイエローYL−8E、カヤセットターキスブル
ー776、カヤセットイエロー902、カヤセットレッ
ド026、プロジオンレッドH−2B、プロジオンブル
ーH−3R(以上日本化薬膳)、レバフィックスゴール
デンイエローP−R、レバフィックスプリルレッドP−
B、レバフィックスプリルオレンジP−GR(以上バイ
ヤー製)、スミフィックスイエローGR8、スミフィッ
クスB、スミフィックスプリルレッドBS、スミフィッ
クスプリルブルーPB、ダイレクトブラック40(以上
住人化学製)、ダイヤミラーブラウン3G、ダイヤミラ
ーイエローG、ダイヤミラーブルー3R、ダイヤミラー
プリルブルーB、ダイヤミラープリルレッドBB(以上
三菱化成製)、レマゾールレッドB、レマゾールブルー
3R、レマゾールイエローGNL、レマゾールプリルグ
リーン6B(以上ヘキスト社製)、チバクロンプリルイ
エロー、チバクロンプリルレッド40E (以上チバガ
イギー社製)、インジコ、ダイレクトテープブラックE
−Ex、ダイアミンブラックBH、コンゴーレッド、シ
リアスブラックBH、オレンジ■、アミドブラックIO
B、オレンジRO、メタニールイエロー、ピクトリアス
カーレット、ニグロシン、ダイアモンドブラックPBB
(以上イーゲー社製)、ダイアシトブルー3G、ダイア
シトファスト・グリーンGW、ダイアシト・ミーリング
ネービーブルーR、インダンスレン(以上三菱化成製)
、ザポン−染料(BASF製)、オラゾール染料(CI
 B A製)、ラナシンー染料(三菱化成製)、ダイア
クリルオレンジRL−E、ダイアクリルブリリアントブ
ルー2B−E、ダイアクリルターキスブルーBG−E(
三菱化成製)などの中より前記の諸物性値が調合される
記録液体に与えられるものが好ましく使用できる。
Specifically, for example, Resolin Lil Blue PRL, Resolin Yellow PCG, Resolin Pink PRR, Resolin Green PB (manufactured by Bayer), and Sumikaron Blue 5.
-BG, Sumikaron Red E-EBL, Sumikalon Yellow E-40L, Sumikalon Brilliant Blue 5-B
L (manufactured by Sumitomo Chemical), Diamond X Yellow-HG
-8E, Diamond Thread BN-8E (manufactured by Mitsubishi Kasei), Kayalon Polyester Light Flavin 4GL,
Kayalon Polyester Blue 3R-8F, Kayalon Polyester Yellow YL-8E, Kaya Set Turquis Blue 776, Kaya Set Yellow 902, Kaya Set Red 026, Prodion Red H-2B, Prodion Blue H-3R (Japanese version) Medicinal Zen), Revafix Golden Yellow PR, Revafix Pril Red P-
B, Revafix Pril Orange P-GR (manufactured by Buyer), Sumifix Yellow GR8, Sumifix B, Sumifix Pril Red BS, Sumifix Pril Blue PB, Direct Black 40 (manufactured by Jumin Chemical), Diamirror Brown 3G , Diamirror Yellow G, Diamirror Blue 3R, Diamirror Prill Blue B, Diamirror Prill Red BB (manufactured by Mitsubishi Kasei), Remazol Red B, Remazol Blue 3R, Remazol Yellow GNL, Remazol Prill Green 6B ( (manufactured by Hoechst), Cibaclon Pril Yellow, Cibaclon Pril Red 40E (manufactured by Ciba Geigy), Indico, Direct Tape Black E
-Ex, Diamine Black BH, Congo Red, Serious Black BH, Orange ■, Amido Black IO
B, Orange RO, Metaneal Yellow, Pictoria Scarlet, Nigrosine, Diamond Black PBB
(manufactured by Egame), Diacit Blue 3G, Diacit Fast Green GW, Diacito Milling Navy Blue R, Indanthrene (manufactured by Mitsubishi Kasei)
, Zapon dye (manufactured by BASF), orazole dye (CI
(manufactured by B A), Lanasin Dye (manufactured by Mitsubishi Kasei), Diacrylic Orange RL-E, Diacrylic Brilliant Blue 2B-E, Diacrylic Turquoise Blue BG-E (
Among those manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd., those which provide the recording liquid with the above-mentioned physical properties can be preferably used.

これ等の染料は、所望に応じて適宜選択されて使用され
る液媒体中に溶解又は分散されて使用される。
These dyes are appropriately selected as desired and used after being dissolved or dispersed in the liquid medium used.

有効に使用される顔料としては、無機顔料、有機顔料の
中の多くのものが好適に使用される。そのような顔料と
して具体的に例示すれば無機顔料としては、硫化カドミ
ウム、硫黄、セレン、硫化亜鉛、スルホセレン化カドミ
ウム、黄鉛、ジンククロメート、モリブデン赤、ギネー
・グリーン、チタン白、亜鉛華、弁柄、酸化クロムグリ
ーン、鉛丹、酸価コバルト、チタン酸バリウム、チタニ
ウムイエロー、鉄黒、紺青、リサージ、カドミウムレッ
ド、硫化銀、硫酸鉛、硫酸バリウム、群青、炭酸カルシ
ウム、炭酸マグネシウム、鉛白、コバルトバイオレット
、コバルトブルー、エメラルドグリーン、カーボンブラ
ック等が挙げられる。
As pigments that can be effectively used, many of inorganic pigments and organic pigments are suitably used. Specific examples of such pigments include inorganic pigments such as cadmium sulfide, sulfur, selenium, zinc sulfide, cadmium sulfoselenide, yellow lead, zinc chromate, molybdenum red, Guinée green, titanium white, zinc white, and zinc white. Handle, chromium oxide green, red lead, cobalt oxide, barium titanate, titanium yellow, iron black, navy blue, litharge, cadmium red, silver sulfide, lead sulfate, barium sulfate, ultramarine blue, calcium carbonate, magnesium carbonate, lead white, Examples include cobalt violet, cobalt blue, emerald green, and carbon black.

有機顔料としては、その多くが染料に分類されているも
ので染料と重複する場合が多いが、具体的には次のよう
なものが好適に使用される。
Most of the organic pigments are classified as dyes and often overlap with dyes, but specifically, the following are preferably used.

(a)不溶性アゾ系(ナフトール系) ブリリアントカーミンBS、レーキカーミンFB、ブリ
リアントファストスカーレツド、レーキレッド4R、バ
ラレッド、パーマネントレッドR、ファストレッドFO
R、レーキボルドー5B、バーミリオンNO,1、バー
ミリオンN002、トルイジンマルーン。
(a) Insoluble azo type (naphthol type) Brilliant Carmine BS, Lake Carmine FB, Brilliant Fast Scarlet, Lake Red 4R, Rose Red, Permanent Red R, Fast Red FO
R, Lake Bordeaux 5B, Vermilion No. 1, Vermilion N002, Toluidine Maroon.

(b)不溶性アゾ系(アニライド系) ジアゾイエロー、ファストイエローG、ファストイエロ
ー10G、ジアゾオレンジ、パルカンオレンジ、バラゾ
ロンレッド。
(b) Insoluble azo type (anilide type) Diazo Yellow, Fast Yellow G, Fast Yellow 10G, Diazo Orange, Palkan Orange, Balazolone Red.

(c)溶性アゾ系 レーキオレンジ、ブリリアントカーミン3B、ブリリア
ントカーミン6B、ブリリアントスカーレットG、レー
キレッドC、レーキレッドD、レーキレッドR、ウオッ
チングレッド、レーキボルドー10B、ボンマルーンL
、ボンマルーンM0(d)フタロシアニン系 フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、フタロ
シアニングリーン。
(c) Soluble Azo Lake Orange, Brilliant Carmine 3B, Brilliant Carmine 6B, Brilliant Scarlet G, Lake Red C, Lake Red D, Lake Red R, Watching Red, Lake Bordeaux 10B, Bon Maroon L
, Bonmaroon M0 (d) Phthalocyanine-based Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Phthalocyanine Green.

(e)染色レーキ系 イエローレーキ、エオシンレーキ、ローズレーキ、バイ
オレットレーキ、ブルーレーキ、グリーンレーキ、セピ
アレーキ。
(e) Dyeing Lake Yellow Lake, Eosin Lake, Rose Lake, Violet Lake, Blue Lake, Green Lake, Sepia Lake.

(f)媒染系 アリザリンレーキ、マダカーミン。(f) Mordant system Alizarin Lake, Madakamine.

(g)建染系 インダスレン系、ファストブルーレーキ(GGS)。(g) Vat-dyed type Industhrene series, Fast Blue Lake (GGS).

(h)塩基性染料レーキ系 ローダミンレーキ、マラカイトグリーンレーキ。(h) Basic dye lake system Rhodamine Lake, Malachite Green Lake.

(i)酸性染料レーキ系 ファストスカイブルー、キノリンイエローレーキ、キナ
タリドン系、ジオキサジン系。
(i) Acid dye lake type Fast Sky Blue, Quinoline Yellow Lake, Quinatalydone type, Dioxazine type.

液媒体と記録剤との量的関係は、調合される他に液路の
目詰り、液路内での記録液体の乾燥、記録部材へ付与さ
れた時の滲みや乾燥速度等の条件から、重量部で液媒体
100部に対して記録剤が通常1〜50部、好適には3
〜30部、最適には5〜10部とされるのが望ましい。
The quantitative relationship between the liquid medium and the recording agent is determined based on conditions such as clogging of the liquid path, drying of the recording liquid in the liquid path, bleeding when applied to the recording member, and drying speed in addition to the formulation. The recording agent is usually 1 to 50 parts by weight, preferably 3 parts by weight, based on 100 parts of the liquid medium.
~30 parts, optimally 5 to 10 parts.

記録液体が分散系(記録剤が液媒体中に分散されている
系)の場合、分散される記録剤の粒径は、記録剤の種類
、記録条件、液路の内径、吐出口径、記録部材の種類等
によって、適宜所望に従って決定されるが、粒径が余り
大きいと、貯蔵中に記録剤粒子の沈降が起って、濃度の
不均一化が生じたり、液路の目詰りが起ったり或いは記
録された画像に濃度斑が生じたり等して好ましくない。
When the recording liquid is a dispersion system (a system in which the recording agent is dispersed in a liquid medium), the particle size of the dispersed recording agent depends on the type of recording agent, recording conditions, inner diameter of the liquid path, ejection opening diameter, and recording member. It is determined as desired depending on the type of recording agent, but if the particle size is too large, sedimentation of the recording agent particles may occur during storage, resulting in uneven density or clogging of the liquid path. This is undesirable because it may cause density unevenness in the recorded image.

このようなことを考慮すると、分散系記録液体とされる
場合の記録剤の粒径は、通常0.01〜30μ、好適に
は0.01〜20μ、最適には0.01〜8μとされる
のが望ましい。更に分散されている記録剤の粒径分布は
、出来る限り狭い方が好適であって、通常はD±3μ、
好適にはD±1.5μとされるのが望ましい(但しDは
平均粒径を表わす)。
Taking this into consideration, the particle size of the recording agent used as a dispersion recording liquid is usually 0.01 to 30μ, preferably 0.01 to 20μ, and optimally 0.01 to 8μ. It is desirable to Furthermore, the particle size distribution of the dispersed recording agent is preferably as narrow as possible, and is usually D±3μ,
A preferable value is D±1.5μ (where D represents the average particle size).

使用される添加剤としては、粘度調整剤、表面張力調整
剤、p H調整剤、比抵抗調整剤、湿潤剤及び赤外線吸
収発熱剤等が挙げられる。
Examples of additives used include viscosity modifiers, surface tension modifiers, pH modifiers, resistivity modifiers, wetting agents, and infrared absorbing exothermic agents.

粘度調整剤や表面張力調整剤は、前記の物性値を得る為
の他に、記録速度に応じて充分なる流速で液路中を流通
し得ること、液路の吐出口において記録液体の回り込み
を防止し得ること、記録部材へ付与された時の滲み(ス
ポット径の広がり)を防止し得ること等の為に添加され
る。
In addition to obtaining the above-mentioned physical property values, the viscosity modifier and surface tension modifier must also be able to flow through the liquid path at a sufficient flow rate depending on the recording speed, and prevent the recording liquid from going around at the discharge port of the liquid path. It is added for the purpose of preventing bleeding (spreading of the spot diameter) when applied to a recording member.

粘度調整剤及び表面張力調整剤としては、使用される液
媒体及び記録剤に悪影響を及ぼさないで効果的なもので
あれば通常知られているものの中より適宜所望特性を満
足するように選択されて使用される。
The viscosity modifier and surface tension modifier are selected from commonly known agents as long as they are effective and do not adversely affect the liquid medium and recording material used, so as to satisfy the desired properties. used.

具体的には、粘度調整剤としては、ポリビニルアルコー
ル、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチル
セルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセル
ロース、水溶性アクリル樹脂、ポリビニルピロリドン、
アラビアゴムスターチ等が好適なものとして例示出来る
Specifically, viscosity modifiers include polyvinyl alcohol, hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, methyl cellulose, water-soluble acrylic resin, polyvinyl pyrrolidone,
Gum arabic starch and the like can be exemplified as suitable examples.

所望に応じて適宜選択されて好適に使用される、表面張
力調整剤としては、アニオン系、カチオン系及びノニオ
ン系の界面活性剤が挙げられ、具体的には、アニオン系
としてポリエチレングリコールエーテル硫酸、エステル
塩等、カチオン系としてポリ2−ビニルピリジン誘導体
、ポリ4−ビニルピリジン誘導体等、ノニオン系として
ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチ
レンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンア
ルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノア
ルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン等
が挙げられる。
Surface tension modifiers that are suitably selected and used as desired include anionic, cationic, and nonionic surfactants, and specifically, as anionic surfactants, polyethylene glycol ether sulfate, polyethylene glycol ether sulfate, Ester salts, etc., cationic types such as poly2-vinylpyridine derivatives, poly4-vinylpyridine derivatives, etc., nonionic types such as polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkylphenyl ether, polyoxyethylene alkyl ester, polyoxyethylene sorbitan monoalkyl Examples include ester, polyoxyethylene alkylamine, and the like.

これ等の界面活性剤の他、ジェタノールアミン、プロパ
ツールアミン、モルホリン酸等のアミン酸、水酸化アン
モニウム、水酸化ナトリウム等の塩基性物質、N−メチ
ル−2−ピロリドン等の置換ピロリドン等も有効に使用
される。
In addition to these surfactants, there are also amino acids such as jetanolamine, propatoolamine, and morpholinic acid, basic substances such as ammonium hydroxide and sodium hydroxide, and substituted pyrrolidones such as N-methyl-2-pyrrolidone. Used effectively.

これ等の表面張力調整剤は、所望の値の表面張力を有す
る記録液体が調合されるように、互いに又は他の構成成
分に悪影響を及ぼさず且つ前記の物性値が調合される記
録液体に与えられる範囲内46一 において必要に応じて二種以上混合して使用しても良い
These surface tension modifiers do not adversely affect each other or other constituents, and provide the above-mentioned physical properties to the recording liquid being formulated, so that a recording liquid having a desired value of surface tension is formulated. If necessary, two or more types may be used in combination within the range specified above.

これ等表面張力調整剤の添加量は種類、調合される記録
液体の他の構成成分種及び所望される記録特性に応じて
適宜決定されるものであるが、記録液体1重量部に対し
て、通常は0.0001〜0.1重量部、好適には0.
001〜0.01重量部とされるのが望ましい。
The amount of these surface tension modifiers to be added is determined as appropriate depending on the type, other constituent components of the recording liquid to be prepared, and desired recording characteristics. Usually 0.0001 to 0.1 parts by weight, preferably 0.0001 to 0.1 parts by weight.
The amount is desirably 0.001 to 0.01 parts by weight.

pH調整剤は、調合された記録液体の化学的安定性、例
えば、長時間の保存による物性の変化や記録剤その他の
成分の沈降や凝集を防止する為に所定のpH値となるよ
うに前記の諸物性値を逸脱しない範囲で適時適当量添加
される。
The pH adjuster is used to maintain a predetermined pH value in order to maintain the chemical stability of the prepared recording liquid, for example, to prevent changes in physical properties due to long-term storage and to prevent sedimentation and aggregation of the recording agent and other components. It is added at the right time and in an appropriate amount within a range that does not deviate from the physical property values.

本発明において好適に使用されるpH調整剤としては、
調合される記録液体に悪影響を及ぼさずに所望のp H
値に制御出来るものであれば大概のものを挙げることが
出来る。
As the pH adjuster suitably used in the present invention,
to achieve the desired pH without adversely affecting the recording liquid being dispensed.
Most things can be mentioned as long as the value can be controlled.

そのようなpH調整剤としては具体的に例示すれば低級
アルカノールアミン、例えばアルカリ金属水酸化物等の
一価の水酸化物、水酸化アンモニウム等が挙げられる。
Specific examples of such pH adjusters include lower alkanolamines, monovalent hydroxides such as alkali metal hydroxides, and ammonium hydroxide.

これ等のpH調整剤は、調合される記録液体が前記の物
性値をはずれない範囲で所望のpH値を有するように必
要量添加される。
These pH adjusters are added in a necessary amount so that the recording liquid to be prepared has a desired pH value within a range that does not deviate from the above-mentioned physical property values.

使用される潤滑剤としては、調合される記録液体が後記
の諸物性値を逸脱しない範囲で本発明に係わる技術分野
において通常知られているものの中より有効であるもの
、殊に熱的に安定なものが好適に使用される。このよう
な潤滑剤として具体的に示せば、例えばポリエチレング
リコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレ
ンゲリコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコ
ール等のアルキレン基が2〜6個の炭素原子を含むアル
キレングリコール:例えばエチレングリコールメチルエ
ーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチ
レングリコールエチルエーテル等のジエチレングリコー
ルの低級アルキルエーテル;グリセリン;例えばメトオ
キシトリグリコール、エトオキシ1−リグリコール等の
低級アルコールオキシトリグリコール;N−ビニル−2
−ピロリドンオリゴマー;等が挙げられる。
The lubricant to be used is one that is more effective than those commonly known in the technical field related to the present invention, especially one that is thermally stable, as long as the recording liquid to be prepared does not deviate from the various physical properties listed below. are preferably used. Specific examples of such lubricants include polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol; alkylene glycols in which the alkylene group has 2 to 6 carbon atoms such as butylene glycol and hexylene glycol; for example, ethylene Lower alkyl ethers of diethylene glycol such as glycol methyl ether, diethylene glycol methyl ether, and diethylene glycol ethyl ether; Glycerin; Lower alcohol oxytriglycols such as methoxytriglycol and ethoxy 1-lyglycol; N-vinyl-2
-pyrrolidone oligomer; and the like.

これ等の潤滑剤は、記録液体に所望される特性を満足す
るように所望に応じて必要量添加されるものであるが、
その添加量は記録液体全重量に対して、通常0.1−1
0tat%、好適には0.1〜8wt%、最適には0.
2〜7tst%とされるのが望ましい。
These lubricants are added in the required amount as desired so that the recording liquid satisfies the desired characteristics.
The amount added is usually 0.1-1 based on the total weight of the recording liquid.
0tat%, preferably 0.1-8wt%, optimally 0.
It is desirable that the content be 2 to 7 tst%.

又、上記の潤滑剤は、単独で使用される他、互いに悪影
響を及ぼさない条件において二種以上混用しても良い。
In addition to being used alone, the above lubricants may be used in combination of two or more types provided that they do not adversely affect each other.

本発明の記録装置に使用される記録液体には、上記のよ
うな添加剤が所望に応じて必要量添加されるが、更に記
録部材に付着する場合の記録液体被膜の形成性、被膜強
度に優れたものを得るために、例えばアルキッド樹脂、
アクリル樹脂、アクリルアミド樹脂、ポリビニルアルコ
ール、ポリビニルピロリドン等の樹脂重合体が添加され
ても良し1 。
The recording liquid used in the recording device of the present invention may be added with the above-mentioned additives in required amounts as desired. For example, alkyd resin,
Resin polymers such as acrylic resin, acrylamide resin, polyvinyl alcohol, and polyvinylpyrrolidone may be added.

本発明の記録装置に使用される記録液体は、前述した諸
記録特性を具備するように、比熱、熱膨張係数、熱伝導
率、粘性、表面張力、pH及び帯電された記録液滴を使
用して記録する場合には比抵抗等の特性値が特性の条件
範囲にあるように調合されるのが望ましい。
The recording liquid used in the recording device of the present invention has specific heat, coefficient of thermal expansion, thermal conductivity, viscosity, surface tension, pH, and charged recording droplets so as to have the various recording properties described above. In the case of recording, it is desirable that the composition be prepared so that the characteristic values such as specific resistance are within the conditional range of the characteristic.

即ち、これ等の諸特性は、曳糸現象の安定性、熱エネル
ギー作用に対する応答性及び忠実性、画像濃度、化学的
安定性、液路内での流動性等に重要な関連性を有してい
るので、本発明においては記録液体の調合の際、これ等
に充分注意を払う必要がある。
That is, these characteristics have important relationships with the stability of the stringing phenomenon, responsiveness and fidelity to thermal energy effects, image density, chemical stability, fluidity within the liquid path, etc. Therefore, in the present invention, it is necessary to pay sufficient attention to these matters when preparing the recording liquid.

本発明の記録装置に有効に使用され得る記録液体の上記
諸特性としては下記の第1表に示されるごときの値とさ
れるのが望ましてか、列挙された物性の総てが第1表に
示されるごとき数値条件を満足する必要はなく、要求さ
れる記録特性に応じて、これ等の物性の幾つかが第1表
の条件を満足する値を取れば良いものである。丙午ら比
熱、熱膨張係数、熱伝導率、粘性1表面張力に関しては
、第1表の値に規定されるのが望ましい。勿論、調合さ
れた記録液体の上記諸特性の中で第1表に示される値を
満足するものが多い程良好な記録が行ねれることは言う
までも無い。
It may be desirable that the above-mentioned properties of the recording liquid that can be effectively used in the recording device of the present invention be as shown in Table 1 below, but all of the listed physical properties are as shown in Table 1. It is not necessary to satisfy the numerical conditions shown in Table 1, but it is sufficient that some of these physical properties take values that satisfy the conditions shown in Table 1, depending on the required recording characteristics. It is desirable that the specific heat, coefficient of thermal expansion, thermal conductivity, and viscosity and surface tension be defined by the values in Table 1. Of course, it goes without saying that the more of the above-mentioned properties of the prepared recording liquid that satisfies the values shown in Table 1, the better the recording will be.

劾−−−逮一 以上の説明から明らかなように、本発明によると、気泡
発生部の蓄熱、放熱が効果的に行なわれるため、気泡の
発生、消滅が安定し、記録液の良好な吐出性能が得られ
る。
As is clear from the above explanation, according to the present invention, heat storage and heat dissipation in the bubble generating section are effectively performed, so bubble generation and disappearance are stabilized, and recording liquid is ejected well. Performance can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の一実施例を説明するための要部構成
図、第2図は、本発明が適用されるインクジェットヘッ
ドの一例としてのバブルジェットヘッドの動作説明をす
るための図、第3図は、バブルジェットヘッドの一例を
示す斜視図、第4図は、分解斜視図、第5図は、蓋基板
を裏側から見た図、第6図は、バブルジェット記録ヘッ
ドの詳細を説明するための図、第7図は、発熱抵抗体を
用いた気泡発生手段の構造を説明するための図、第8図
は、発熱体駆動回路の一例を説明するためのブロック図
、第9図は、レーザ光を用いた気泡発生手段の一例を説
明するための図、第10図は、プリンターの一例を説明
するための図、第11図は、放電を利用した気泡発生手
段の一例を説明するための図、第12図乃至第19図は
、それぞれ第11図に示した放電電極の具体例を示す図
、第20図乃至第23図及び第24図乃至第27図は、
それぞれ記録ヘッドを記録装置に組込んで記録を行う場
合の制御例を説明するための図、第28図は、従来技術
を説明するための図である。 11・・・基板、12・・・発熱体、13.14・・・
電極、15・・・保護膜、16・・・記録液、17・・
・気泡発生部。 第1図 二〜ト
FIG. 1 is a main part configuration diagram for explaining an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of a bubble jet head as an example of an inkjet head to which the present invention is applied, FIG. 3 is a perspective view showing an example of a bubble jet recording head, FIG. 4 is an exploded perspective view, FIG. 5 is a view of the lid substrate from the back side, and FIG. 6 shows details of the bubble jet recording head. FIG. 7 is a diagram for explaining the structure of a bubble generating means using a heating resistor, FIG. 8 is a block diagram for explaining an example of a heating element drive circuit, and FIG. The figure is a diagram for explaining an example of a bubble generating means using laser light, FIG. 10 is a diagram for explaining an example of a printer, and FIG. 11 is an example of a bubble generating means using electric discharge. The diagrams for explanation, FIGS. 12 to 19, are diagrams showing specific examples of the discharge electrode shown in FIG. 11, and FIGS. 20 to 23, and FIGS. 24 to 27,
FIG. 28 is a diagram for explaining a control example when recording is performed by incorporating a recording head into a recording apparatus, and FIG. 28 is a diagram for explaining a conventional technique. 11... Substrate, 12... Heating element, 13.14...
Electrode, 15... Protective film, 16... Recording liquid, 17...
・Bubble generating part. Figure 1 2-G

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、液室内の記録液に熱エネルギーを作用させるための
熱エネルギー発生手段を有し、該熱エネルギーの作用に
より前記記録液中の熱エネルギー作用部に気泡を生じせ
しめ、該気泡の体積増加にともなう作用力で吐出オリフ
ィスより前記記録液を液滴として飛翔させ、被記録面に
付着させて記録を行なう液体噴射記録ヘッドにおいて、
前記熱エネルギー発生手段が少なくとも2層構造をなす
基板上に形成され、該基板の前記熱エネルギー発生手段
と接する側の層の熱伝導率をA、その下の層の熱伝導率
をBとするとき、 5≦(B/A) なる関係式を満足することを特徴とする液体噴射記録ヘ
ッド。
[Scope of Claims] 1. A thermal energy generating means for applying thermal energy to the recording liquid in the liquid chamber, and generating bubbles in the thermal energy acting part in the recording liquid by the action of the thermal energy, In a liquid jet recording head that performs recording by ejecting the recording liquid in the form of droplets from an ejection orifice and adhering it to a recording surface using the acting force associated with the increase in the volume of the bubbles,
The thermal energy generating means is formed on a substrate having at least a two-layer structure, and the thermal conductivity of the layer on the side of the substrate in contact with the thermal energy generating means is A, and the thermal conductivity of the layer below it is B. A liquid jet recording head characterized in that it satisfies the following relational expression: 5≦(B/A).
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