JPH01190459A - 液体噴射記録ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 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。

巖米孜亙 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。

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。

先ず第１の方式は例えばＵ　Ｓ　Ｐ３０６０４２９に開
示されているもの（Ｔｅｌｅ　ｔｙｐｅ方式）であって
、記録液体の小滴の発生を静電吸収的に行い１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。

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。

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、記録部村上に記録を
行うものである。

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ィス（吐出口）
の前に記録信号が印加されている様に構成ｑ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。

第３の方式は例えばＵ　Ｓ　Ｐ３４１６１５３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
。

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、こめ方式は
前記３つの方式とは根本的に原理が異なるものである。

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。

つまり、ＳｔｅＩＩＩｍｓ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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。両生ら、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。

更には、特開昭４８−９６２２号公報（前記ＵＳ　Ｐ３
７４７１２０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。

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ことが記載され
ている。

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。

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。

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。

また、特開昭５５−６７４７２号公報には、オリフィス
の断面積と液室の熱エネルギー作用部の流路に垂直な断
面積との比を１７１０以上とした液体噴射記録ヘッドに
開示されている。

第２８図は、上記特開昭５５−６７４７２号公報におい
て先行技術として開示されている液体噴射記録ヘッドの
例を説明するための図で、インク導入管１より液室２に
導入された記録媒体液３は前記液室に設けられた発熱体
４の電極５１．５□を通しての通電によるパルス状の発
熱によって瞬間的に状態変化すなわち液体膨張又は気泡
の発生をおこす。これに伴い記録媒体液がオリフィス６
より小満７として吐出飛翔する。発熱体４は基板８上に
設けられており、記録入力に従って電源９の電圧が印加
され、入力信号に従った発熱体４の加熱がなされ、入力
信号に従った記録が被記録材１０上に吐出した小滴によ
って形成される。上記記録ヘッドの問題点は、発熱体の
パルス状の温度上昇によって小滴吐出の原動力である記
録媒体液の状態変化がおこると同時に、周辺の記録媒体
液も加熱されるため、記録媒体液中に溶存していた酸素
等の気体が分離して気泡を形成することである。この気
泡は記録媒体液の蒸気ではないので温度が下っても急激
に消滅することなく、いつまでも液室内に残存する傾向
があり、記録媒体液のパルス状の状態変化による？＃撃
波を吸収してしま°うため、小滴吐出の周波数応答性を
悪くしていた。

第２９図は、上記特開昭５５−６７４７２号公報におい
て、上述のごとき欠点を解決した例を説明するための図
で、同図（ａ）、（ｂ）に示すように、液室内の熱エネ
ルギー作用部の断面積をオリフィス断面積に比べてあま
り大きくとらないようにし、熱エネルギー作用部での記
録媒体液の流速を速くしてこの流れと共に溶存酸素等か
ら生じる気泡１１を液室外に押し出してしまうことによ
り液室内で上記気泡の占める体積を常に一定値以下にお
さえて周波数応答性を良くするようにしたものである。

即ち、第２９図（ａ）、（ｂ）において、オリフィス部
の断面積をＳｆｌ、平均流速をＶ。とじ１発熱体作用部
の断面積をＳｈ、平均流速をＶ＋、＋とすると連続性か
らＳｏ・Ｖ、＝ＳＨ−Ｖｓの関係が成立する。

又飛翔する小滴の体積をＶ、周波数をｆとするる。

飛翔する小滴の体積■はオリフィスの断面積によってほ
ぼ決まるため、Ｓｏに比べＳＨが大きいとＶＨは小さく
なってしまい溶存酸素等の気泡は液室内に残り易くなる
。

ちなみに小滴の直径を１００μｍ１周波数を１０ｋＨｚ
とした場合、ＳＨが１　ｍｍ　Ｘ　１　ｒｒｎであると
ＶＨ＝　５　、２　ｍ１ｓｅｃであるのに対し、ＳＨが
１００μｍ　Ｘ　１００　ｕ　ｍであるとＶＨ＝　５２
　ＣＩｌ　／　ｓｅｅと高速になり気泡は押し出され易
くなる。

上記特開昭５５−６７４７２号公報に記載された発明を
数式であられすと、 Ｓｏニオリフイスの断面積 Ｓｈ：熱エネルギー作用部の流路に垂直な断面積 となり、これをそれぞれ左右項ずつみると、Ｓｈ：大　
Ｓｏ：小　もしくはＳｏ：大　Ｓｈ：小であることをあ
られし、図示すると、それぞれ第３０図（ａ）、（ｂ）
のようになり、それぞれ全く別の相反することを表現し
ている。

これは厳密な実験を行なうことなく単に数式を机上で検
討した結果、このような矛盾した結論を導入したものと
思われ、信ぴょう性が低いものといわざるを得ない。第
３０図（ａ）の場合は良いが、（ｂ）の場合は気泡の作
用力が発散してしまい１．液滴を吐出させることは非常
に困難である。又、吐出できたとしても効率が悪く、良
好な条件からはほど遠い。

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、
特に、バブルジェット型液体噴射記録ヘッドにおいて、
高い応答周波数における安定吐出を得ることを目的とし
てなされたものである。

構　　　成 本発明は、上記目的を達成するために、導入される記録
液体を収容するとともに該記録液体の熱によって気泡を
発生させ、該気泡の体積増加にともなう作用力を発生さ
せる熱エネルギー作用部を付設した流路と、該流路に連
絡して前記記録液体を前記作用力によって液滴として吐
出させるためのオリフィスと、前記流路に連絡して前記
流路に前記記録液体を導入するための液室と、該液室に
前記記録液体を導入する手段よりなる液体噴射記録ヘッ
ドにおいて、前記オリフィスの開口断面積をＳｏ、前記
熱エネルギー作用部の流路に垂直な断面積をＳｈ、前記
流路と前記液室とが連絡する部分の前記流路の開口断面
積をＳｉ、前記熱エネルギー作用部の流路方向と直角方
向の長さをｈとする時、 ｈ＜ｖ’７；≦ｆ５≦Ｆ訂 なる関係式を満足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。

第１図は１本発明による液体噴射記録ヘッドの一実施例
を説明するための図で、（ａ）図は、ヘッド断面図、（
ｂ）図は、ヘッドの平断面図で、■はヘッド部、■はヘ
ッド部■の液室に記録液体を導入するための手段例えば
インクカートリッジで、ヘッド部■は、液室部Ａと流路
部Ｂより成り、液室部Ａにはインクカートリッジ部■を
着脱自在に装置するための穴が設けられており流路部Ｂ
には記録液体１２中に気泡１３を発生するための発熱体
（ヒータ）１４が設けられている。

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。

最初に、第２図を参照しながらバブルジェットによるイ
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３０の表面張力と外圧とが平衡
状態にある。

（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象が起きるまで加
熱され、微小気泡３１が点在している状態にある。

（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
生長して分だけ上昇し、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
。

（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。

（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載に
伴ってノズル内圧の減少によりオリフィス面からノズル
内へインクが逆流してインク柱にくびれが生じている。

（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〜Ｉ
ｏｎ／ｓｅｅの速度で飛翔している。

（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。

本発明は、上述のごときバブルジェット型の液体噴射記
録ヘッドに適用されるものであり、特に、前記特開昭５
５−６７４７２号公報における欠点を解決するためにな
されたもので、流路部のデイメンシ目ンをより厳密に規
定し、高い応答スピードで安定した液滴吐出を行なえる
液体噴射記録ヘッドを提供しようとするものである。な
お、ここで安定した液滴吐出とは、オリフィス面で記録
液がだれることなく、又、サテライト滴が発生すること
のない切れのよい吐出、さらに、ミスト状に飛散するこ
とのない吐出をいう。

第１図（ｂ）において、今、オリフィス（ａ部）の開口
断面積を８０、熱エネルギー作用部の流路に垂直な断面
積をＳｈ、流路と液室が連絡する部分（ｂ部）の流路の
開口断面積Ｓｉ、熱エネルギー作用部の流路方向と直角
方向の長さｈとした時、本発明は、上記の断面積及び寸
法が、 ｈ＜、ｒ口≦Ｆ訂≦Ｆ訂 なる関係式を満足するように構成されているものである
。

（ｂ）図では、上記の関係が理解しやすいように、流路
の巾がオリフィス（ａ部）から液室側（ｂ部）へいくに
従って広くなっているように示されているが、これは、
（ａ）図において、流路部において天井が徐々に高くな
るような構成であってもよい。

また、上記関係式は、等号の場合も含んでおり、流路部
の開口断面積がすべて等しいような構成であってもよい
。

なお、流路と前記オリフィスは１対１で対応し、かつそ
れぞれ複数個あり、前記液室は、前記複数個の流路及び
オリフィスに対応した共通液室である。

次に、上述のような関係式を満たすことにより、安定な
吐出が得られる理由を説明する。これは、第３０図（ｂ
）の場合で説明したように、もし、オリフィス部の開口
断面積Ｓ。をそれより上流部の開口断面積より大きくす
ると気泡の作用力が発散してしまい、効率の良い吐出が
できなくなるからである。これは、ｓｈに関しても、そ
れより上流のＳｉより大きくすると効率よい記録液の補
給が行なわれない理由によるものである。ｈに関して言
えば、今、仮にオリフィス形状を正方形と仮定すると、
その−辺はｆｆになり、ｈがｆ五あるいはＦ５よりも大
きいとその分だけ無駄になるため、ｈはそれらよりも小
さい値とされるのが望ましい。

上述のように、各ディメンションを決めることにより、
高スピード（高い周波数）で印字する時に液室からの記
録液の補給が追いつかないということがなく、特に、高
い周波数において良好な結果が得られる。

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
。

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。

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Ｍ５１上に設け
られた上部層５２とで構成される。

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。

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６４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。

保護層５２は、熱発生部４８においては発熱抵抗Ｍ５１
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。

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。

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５３２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。

第７図は１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１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−３ｉｎ、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。

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。

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０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。

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、ＰｔｔＣｕ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。

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。

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。

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
読取り用の光学内入カフオドセンサ部で、該光学内入カ
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６ドライブ回路７３は、記録ヘ
ッド７４を人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。

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。

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。

先ず、液滴径を変化させる記録法は、光学内入カフオド
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、光学内入カフオドセンサ部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。

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へラド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。

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。

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。

第９図は、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１図中、８１はレーザ発振器、８２は光
度ｇｌＮ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
ー作ボ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８
５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。

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／ａｍ）、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。

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９ｏ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。

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
。

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。

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。

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。

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。

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１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。

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。

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。

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、
発生気泡は安定して形成される。

第２０図乃至第２７図は、上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１１０□、１１
０２．・・・・・・１１０．を同時に制御して各吐出口
１１１□、１１１□、・・・・・・・・・１１１７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１２５１−１２５□に送られて各変換体１
１０．。

１１０、、・・・・・・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６ 第２１図は第２０図番こ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１２２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。

この様にして７個の変換体１１０１，１１０２゜・・・
・・・１１０７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１１０１，１１
０．、・・・・・・１１０７の各々に印加される信号で
ある。

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に一旦蓄える。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１．３５が動作される。

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１１０□、１１０□、・・・・・・
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−クロック、５１４２はコラムバッファ回路１３４□
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１３４□
から出力される信号、５１４５はコラムバッファ回路１
３４．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Ｏ
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工。

１１０□、・・・・・・１１０７の各々に印加される信
号を示したものである。

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。

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。

本発明による記録装置に使用される記録液体は。

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。

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。

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。

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１〜１０
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。

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。

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。

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。

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。

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。

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−ＥＢ
Ｌ、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−ＢＬ（以上住人化学製）、ダイヤエッ
クスイエロー−ＨＧ−３Ｅ、ダイヤニックスレッドＢＮ
−ＳＥ（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９０
２、カヤセットレッド０２６、プロジオンレットＨ−２
Ｂ、プロジオンブルーＨ−３Ｒ（以上日本化架装）、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、レバフィックスグリルオレンジ
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〇、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Ｉｌ）
　、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１０Ｂ、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〒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。

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。

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、酸個コバルト、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。

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。

（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ッド、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ＦＯＲ、レーキボルドー５Ｂ、バーミリ
オンＮＯ，１、バーミリオンＮＯ，２、トルイジンマル
ーン。

（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。

（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。

（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。

（ｆ）媒染系 アリザリンレーキ、マダカーミン。

（ｇ）建染系 インダスレン系、ファストブルーレーキ（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。

（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
クリドン系、ジオキサジン系。

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。

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１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。

このようなことを考慮すると１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）。

使用される添加剤としては、粘度調整剤、表面張力調整
剤、ｐＨ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。

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。

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。

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
。

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。

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。

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。

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ｏ、
ｏｏｔ〜０．０１重量部とされるのが望ましい。

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。

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ｐＨ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。

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。

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。

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、ブチレンゲリコール、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、エトオキシト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。

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１通常０．１〜１
０ｕｔ％、好適には０．１〜８ｗｔ％、最適には０．２
〜７ｗｔ％とされるのが望ましい。

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。

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１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
ても良い。

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。

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１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。

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
れるのが望ましいが１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、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われることは言う
までも無い。

第１表 拗−一一過 以上の説明から明らかなように、本発明によると、安定
な液滴吐出を得るための条件を流路部のデイメンジョン
にもとづいて決定し、高い応答スピードで安定した液滴
吐出を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を説明するための要部構成
図で、（ａ）図は、ヘッド部断面図、（ｂ）図は、ヘッ
ド部平断面図、第２図は２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１
９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図乃至第
３０図は、従来技術を説明するための図である。 １２・・・記録液体、１３・・・気泡、１４・・・発熱
体。 第１図 （ａ） （ｂ） ゝ−−−−−−′ 第　２　図 Ｃｄ）　　ｐ （ｅ）Ｃヰ： 第３１！１ ５４　ａ 第　６　悶 （Ｑ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（
ｂン第７図 第　８　≦： 第９図 ＥＪＪ　　　　　８３　　　　８４ 第１１　ｒＸＩ 第２０図 第２１８　　　　　　芦２２び 第２４　引 ｌｃｈ ｏｒ ２５ｍ 第２６図　　　　　　　第２７　Ｃ（ｌ■

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、導入される記録液体を収容するとともに該記録液体
   の熱によって気泡を発生させ、該気泡の体積増加にとも
   なう作用力を発生させる熱エネルギー作用部を付設した
   流路と、該流路に連絡して前記記録液体を前記作用力に
   よって液滴として吐出させるためのオリフィスと、前記
   流路に連絡して前記流路に前記記録液体を導入するため
   の液室と、該液室に前記記録液体を導入する手段よりな
   る液体噴射記録ヘッドにおいて、前記オリフィスの開口
   断面積をＳｏ、前記熱エネルギー作用部の流路に垂直な
   断面積をＳｈ、前記流路と前記液室とが連絡する部分の
   前記流路の開口断面積をＳｉ、前記熱エネルギー作用部
   の流路方向と直角方向の長さをｈとする時、 ｈ＜√Ｓｏ≦√Ｓｈ≦√Ｓｉ 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。