JPH01259959A

JPH01259959A - 液体噴射記録ヘッド

Info

Publication number: JPH01259959A
Application number: JP8935188A
Authority: JP
Inventors: Takuro Sekiya; 卓朗関谷
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1988-04-12
Filing date: 1988-04-12
Publication date: 1989-10-17

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】挟先九乱本発明は、液体噴射記録ヘッド、より詳細には、バブル
ジェット型インクジェット記録ヘッドの蓋基板に関する
。

又監伏揉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Ｗｉ　（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　Ｐ　３０６０４２９に
開示されているもの（Ｔｅｌｓ　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、発生し
た記録液体小満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＠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、記録部材上に記録を
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Ｂ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　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。

第４の方式は１例えばＵ　Ｓ　Ｐ　３７４７１２０に開
示されている方式（Ｓｔａｍｍｅ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。

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１行うのに対して。

このＳｔｅａｍｓ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、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。

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。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。

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。

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。

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欣の液吐出の
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５５−１０９６７０号公報には、導入され
る記録液体を収容するための室と、この室に連絡して前
記液体を小滴として吐出させるためのオリフィスを備え
た液体噴射記録ヘッドを製造するに当たり、基体上に前
記液体に不溶の物質を印刷積層して前記室に相当する溝
の隔壁部を成形し、次いで、この隔壁部の上端に前記溝
の覆を接合して前記室及びオリフィスとなるべき空孔を
形成するようにした、インクジェットヘッドの室及びオ
リフィスとなるべき空孔の製作方法が開示されているが
、この方法は、溝の隔壁部を形成し。

覆を接合して作るものであり、製作工程が多くコスト的
に不利である。

１−一旗本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
特に、バブルジェット型インクジェット記録ヘッドのオ
リフィス部、流路部の長寿命化を達成し、長期にわたっ
て、安定吐出性能が得られるようなヘッドを提供するこ
とを目的としてなされたものである。

遭−−−處本発明は、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、該記録液体に熱によって気泡
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
ッドであって、前記オリフィス、流路を形成するための
溝を有する蓋基板と、前記熱エネルギー作用部を付設し
た基板とを有し、或いは、前記オリフィス、流路、液室
を形成するための溝及び四部を有する蓋基板と、前記熱
エネルギー作用部を付設した基板とを有し、該基板に前
記蓋基板を接合してなるヘッドであって、前記蓋基板は
。

ガラス転移温度が３２０に以上である高分子物質よりな
ることを特徴としたものである。以下、本発明の実施例
に基づいて説明する。

第１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一例を示す斜視図
、第２図は、第１図に示したヘッドを構成する蓋基板（
第２図（ａ））と発熱体基板（第２図（ｂ））に分解し
た時の斜視図、第３図は。

第２図（、）に示した蓋基板を裏側から見た斜視図、第
４図は、その動作説明をするための図で、図中。

１は蓋基板、２は発熱体基板、３は記録液体流入口、４
はオリフィス、５は流路、６は液室を形成するための領
域、７は個別（独立）電極、８は共通電極、９は発熱体
（ヒータ）、１０はインク、１１は気泡、１２は飛翔イ
ンク滴で５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４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１０の
表面張力と外圧とが平衡状態にある。

（ｂ）はヒータ９が加熱されて、ヒータ９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１１が点在している状態にある。

（ｃ）はヒータ９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１１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」−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１０が押し出さ
れる。この時、ヒータ９には電流が流れていない状態に
あり、ヒータ９の表面温度は降下しつつある。気泡１１
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１１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１１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　／　ｓｅｃ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（、）の状態にもどる過程で、気
泡は完全に消滅している。

第５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５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５図（ｂ）は、第５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２１は、その裏面に電
気熱変換体２２が設けられている基板２３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２４を該基板２３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２５を含む液吐
出部２６が形成された構造を有している。液吐出部２６
は、オリフィス２５と電気熱変換体２２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２７とを有する。

熱作用部２７は、電気熱変換体２２の熱発生部２８の上
部に位置し、熱発生部２８の液体と接触する面としての
熱作用面２９をその低面としている。熱発生部２８は、
基体２３上に設けられた下部層３０．該下部層３０上に
設けられた発熱抵抗層３１、該発熱抵抗層３１上に設け
られた上部層３２とで構成される。

発熱抵抗層３１には、熱を発生させるために核層３１に
通電するための電極３３．３４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２
８が形成されている。

電極３３は、各液吐出部の熱発生部に共通の電極であり
、電極３４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！１ＩＷＩ３２は、熱発生部２８においては発熱抵抗
層３１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［３１と液吐出部２６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３３．３４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２２に接続されている電極３３．３４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。

第６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、４１は発熱抵抗体、４２
は電極、４３は保護層、４４は電源装置を示し１発熱抵
抗体４１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−５ｉＯ□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４１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４１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４１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１通常の場合、０．００１〜５μｍ、好適には０．０
１〜１μｍとされる。

電極４２を構成する材料としては１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ＡＱｇ　Ａｇ、Ａｎ、ＰｔｅＣｕ
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４３に要求される特性は、発熱抵抗体４１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４１を保護するということで
ある。保護層４３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
Ｍ４３の膜厚は１通常は０．０１〜１０　ｐ　ｍ。

好適には０．１〜５μｍ、最適には０．１〜３μｍとさ
れるのが望ましい。

第７図は、パルスレーザ−を用いて記録液体に気泡を発
生させる手段を説明するための図で１図中、５１はレー
ザ発振器、５２は光変調が動回路、５３は光変調器、５
４は走査器、５５は集光レンズで、レーザ発振器５１よ
り発生されたレーザ光は、光変調器５３において、光変
調器駆動回路５２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５４を通り、集光レンズ５
５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５６を加熱し、内部の記
録液体５７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５６は。

レーザ光に対して透過性の材料で作られ、集光レンズ５
５によって内部の記録液体５７に焦点が舎うように集光
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８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６１は、高密度に
（たとえば８ノズル／−■）、又、紙６２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５１より発振されたレーザ光は、光変調器
５３の入口開口に導かれる。光変調器５３において、レ
ーザ光は、光変調器５３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１反射鏡５
８によってその光路をビームエキスパンダー５９の方向
に曲げられ、ビームエキスパンダー５９に入射する。ビ
ームエキスパンダービ９により平行光のままビーム径が
拡大される１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ｆｉ６０に入射される。ｌ
ｉ′１１転多面鏡６０によって掃引されたレーザ光は、
集光レンズ５５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５６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６２に記録に行なわ
れる。

第９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７０が、放電装！ｔ７１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１０図乃至第１７図は、それぞれ第９図に示した放電
電極の具体例を示す図で、第１０図に示した例は。

電極７０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１１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１発生気泡の
位置が安定している。

第１２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１３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１２図
に示した例と同じであり、その変形実施例である。

第１４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Ｗ１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。

第１５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１４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１６図に示した例は、第１５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１発生気泡の安定性を狙っ。

たちのであり、第１４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１７図に示した例は、第１６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。

以上に、本発明が適用されるインクジェット噴射ヘッド
について説明したが、本発明において。

オリフィス（吐出口）〜流路を形成する蓋基板、或いは
、オリフィス（吐出口）〜流路〜液室を形成する蓋基板
は、樹脂によって形成される。前述のように、従来、特
開昭５５−１０９６７０号公報に示されるような方法が
知られているが、コスト高であり、量産に適した方法と
はいえない、しし、本発明によると、樹脂を用いるため
、一体成形が可能であり、量産コスト低減には著しい効
果がある。

樹脂としては、通常の方法により成形可能なもので広く
用いることができる。たとえば、アクリル樹脂、フェノ
ール樹脂、ユリア樹脂、メラニン樹脂、ポリエステル樹
脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ビニル樹脂、Ａ
ＢＳ樹脂、アリル樹脂、シリコン樹脂、塩化ビニリデン
、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド樹脂、ポ
リアセタール、ポリカーボネート、アセチルセルロース
。

ＡＳ樹脂、メタクリル樹脂などがあげられる。これらの
樹脂にはケイ酸アルミニウム、炭酸カルシウム、ケイ酸
ジルコン、グラファイト、カーボン。

硫酸カルシウム、酸化鉄などのフィラーを混入し。

更に強度を高めることも可能である。

次に、高分子材料のガラス転移について説明すると、高
分子の転移は機械的・物理的性質を理解するうえに重要
で１分子運動や分子配列が急激に変化することによって
おこる１分子がマクロブラウン運動を行なうのは融点以
上の温度においてであるが、融点以下で結晶内で振動が
みられたり（力学的結晶分散）、ガラス転移温度以上で
は無定形部分の分子鎖節片の熱拡散運動（ミクロブラウ
ン運動）がおこり（力学的主分散）、ガラス転移温度以
下ではセグメントの回転振動、側鎖の運動あるいはメチ
ル基の回転など（力学的側分散）がおこる、このなかで
、高分子材料の力学的性質を理解するのに重要なのはガ
ラス転移である。多くの高分子材料は低温ではかたくて
もろいが、低温から逐次温度があがるにつれて、ガラス
転移温度で熱膨張性、比熱、熱伝導率、屈折率１弾性率
、あるいは誘電的性質などの物理的諸量に急激な変化が
おこり、屈折性に富んだゴム状態、すなわち分子鎖は相
互の自然からみによる疑似網目構造をとり、分子鎖節片
はミクロブラウン運動をなすにいたる、この温度では内
部エネルギのような熱力学３１ｆ量に不連続な変化はな
い。

第１８図には、高分子の比容積の温度による変化を示し
たが、ガラス転移温度Ｔ、（ただし、Ｔ１は融点を示す
）において不連続的に変化する。この構造転移にはある
有限の時間を必要とし、緩和現象（ｒｅｌａｘａｔｉｏ
ｎ　）と結びつく。

本発明では、熱エネルギー作用部を付設した基板が使用
中に熱をもってくる。従って、ガラス転移温度がある値
以上にないと、使用中にオリフィス、流路に変形をおこ
すことになり、良好な吐出性能が得られなくなる０本発
明者は、この点に鑑み、種々の条件でヘッドを駆動し、
その基板温度を測定し、又、その温度において各種高分
子材料で試作した蓋基板のオリフィス部等の変形にとも
　−なう吐出性能劣化が生じるかどうかを調べ、使用可
能な高分子材料のガラス転移温度が３２０に以上である
必要があることを見い出した０表１に駆動方法、基板温
度、ガラス転移温度等の検討結果の一例を示す、（以下
、余白）表−１表２に本発明で使用し得る高分子物質をそのガラス転移
温度とともに示す。

表２−１　　高分子物質のガラス転移温度（Ｔｇ）表２
−２表２−３表２−４表２−５表２−６表２−７表２−８表２−９表２−１０表２−１１表２−１２表２−１３表２−１４表２−１５表２−１６表２−１７表２−１８表２−１９表２−２０表２−２１表２−２２表２−２３表２−２４表２−２５表２−２６表２−２７表２−２８表２−２９表２−３０表２−３１表２−３２表２−３３表２−３４表２−３５表２−３６表２−３７表２−３８表２−３９表２−４０表２−４１表２−４２表２−４３表２−４４表２−４５表２−４６勲−一一来以上の説明から明らかなように１本発明によると、バブ
ルジェット型ヘッドが低コストででき、そのオリフィス
部〜流路部が変形することなく長期にわたって吐出性能
が安定となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明が適用されるバブルジェットヘッドの
一例を示す斜視図、第２図は１分解斜視図、第３図は、
蓋基板を裏側から見た図、第４図は１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５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６図は
１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７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８図は、プリンターの一例を
説明するための図、第９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１０図乃至第１７図
は、それぞれ第９図に示した放電電極の具体例を示す図
、第１８図は、高分子の比容積の温度依存性を示す図、
第１９図乃至第２２図は、本発明において使用し得る、
高分子物質の構造を示す図である。１．２・・・基板、３・・・記録液供給穴、４・・・オ
リフィス、５・・・流路、６・・・液室、７，８・・・
電極、９・・・発熱体、１０・・・インク、１１・・・
気泡、１２・・・インク滴。第　１　図第３図第　４　　ス第５図ノ〉 ′　第６図第７図第９図

Claims

【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
体に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であって、前記オリフィス、流
路を形成するための溝を有する蓋基板と、前記熱エネル
ギー作用部を付設した基板とを有し、該基板と前記蓋基
板を接合してなるヘッドにおいて、前記蓋基板は、ガラ
ス転移温度が３２０Ｋ以上である高分子物質よりなるこ
とを特徴とする液体噴射記録ヘッド。２、導入される記録液体を収容するとともに、該記録液
体に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であって、前記オリフィス、流
路、液室を形成するための溝及び凹部を有する蓋基板と
、前記熱エネルギー作用部を付設した基板とを有し、該
基板に前記蓋基板を接合してなるヘッドであって、前記
蓋基板は、ガラス転移温度が３２０Ｋ以上である高分子
物質よりなることを特徴とする液体噴射記録ヘッド。