JPH02514A - 液体噴射記録ヘッド用インク収納容器 - 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】 本発明は、シンプルでコンパクト化され、振動、衝撃、
傾斜等の外部力に対して印字に安定性があり、信頼性の
高い液体噴射記録装置に関する。

液体噴射記録装置ではその特徴の一つとじて第１図に示
すような開放系供給機構がｙＡ理的には可能である。即
ち、タンク内部の圧力を常に大気圧を保つように通気孔
１０４を持つタンク（液貯蔵槽）１０３から供給路１０
２を介して記録ヘッド１０１まで記録（所謂インク）液
が満皮されている系において、記録ヘッド１０１に加わ
るｔｉｔ気（ｇ号に応じて、ヘッド部１０１先端（吐出
オリフィス）から液滴１０５として吐出した記録液の減
量分は、液体の表面張力により逐時ヘクト１０１先端ま
で補充し得る。しかしこの様な系法を各種の記録装置に
適用する場合、各種の問題が生じる。まず装置本体を傾
斜させた場合、り離がある為、タンク１０３と吐出オリ
フイスセの間に高差（水位差）が生じ、吐出オリフィス
で形成されていた記録液のメニスカスが供給路方向に後
退したり、逆に吐出オリフィスより液体が漏れでること
が起きる。従ってメニスカスの後退の場合はタンク１０
３側から加圧するなどして回復することが可能であるが
、漏れた場合は装置内部′１：液体で汚すことになる。

先のような傾斜は、装置ｘｔ、全運搬移動する時など良
く発生する状態であって、例えば卓上型計算機、小型タ
イプライタ−等の場合には頻繁に生ずる。従って移動の
都度、メニスカス後退の回復操作を行わなければならな
かったり、内部の液体が漏ｎたりしていたのでは実用上
の製品とはなり得ない。

ま友振勧や衝撃等が加わった場合、前記の装置の傾斜に
よる液体漏れ、メニスカスの後退等の現象は加速されて
起こる。即ち、振動、衝撃等の外部応力が装置本体、あ
るいは供給路１０２に加わると、この応力によって容易
に吐出オリフィスにおけるメニスカスがこわ几、液滴と
して外部に吐出したり、或いはメニスカスが後退したジ
する０このとき装置が傾斜状態にある、即ち、水位差が
める場合には、−度こわれ九メニスカスは容易に復元せ
ず外部に連続的に漏れ山皮り、平衡状態を保てる位置ま
で供給路中を後退したジする。この振動参衝撃は通常頻
繁に発生することであって、殊に記録ヘッド１０１ヲ記
録媒体に対して往復移動して記録させる装置の場合ＫＦ
ｉ常に生じていることである。

更に別の解決すべき重要な問題は、小型プリンターの様
に上記した記録ヘッドを紙等の記録媒体に対して往復移
動を高速で行って記録する場合、供給路１０２は、タン
ク１０３側のある点全支点として、ヘッド１０１のＩＩ
ＦＩきに追随して振られることになる。このとき供給路
１０２中に含まれる液体は遠心力の影１’を受けること
になり、供給路１０２中に含まれる液体の質量が大きい
程、あるいは往復移動の速度が大きい程、加わる遠心力
が増す０この遠心力がメニスカスの保持力に打勝った場
合、印字信号を記録ヘッド１０１に与えなくとも吐出オ
リフィスより液体を外部に流出させることになる。これ
はと夕もなおさず装置及び記の媒体を液体で汚すこと（
なり、実用上致命的な欠陥となる。

この様な記録時における記録ヘッド部の往復移動に伴う
不都合な現象を避ける為に、例えばｕｓｐ　３９５３８
６２、ｕｓｐ　３９６７２８６、ｕｓｐ　４０９５２３
７等に、記録ヘッド部と夕／り部（液体貯蔵槽部）とが
一体的に移動する構造を有する液体噴Ｑ：ｌ装置が記載
されである。こｆＬ等に記載されである液体噴Ｑ′１４
装置は、上記の不都合さを解決する為に、記録ヘッド部
と液貯蔵槽部とを一体的に移動する様な構造とするだけ
でなく、記録時１ｃ装貯ｊ１．槽部に設けられである通
気口より、液体が漏れ７ｔｔ）、液体内に空気が混入す
るので、その防止をする改良も計られている。

丙午ら、これ等の先行技術に記載されである構造ｔＷｆ
る１ｉｑｕｉｄ　ｊｅｔ　ｄｅａｔｃｅは、記録ヘッド
部の液体噴射の原動力を発生する場所である液室と、液
体蔵槽部円の液面との位置関係がランダムである為に、
液体蔵槽部内にある液体の液面の低下に伴う液吐出の不
安定化、液室への液供給が円滑で且つスピーデイに成さ
れなくなる、液貯蔵槽部から液室までの液供給路の一部
が液貯蔵槽部底面下にある為に、該供給路に於ける目詰
りの発生確率が高く、又目詰りしｆｃ場合、その修復が
困難である、等の改良される可き点がある。

以上の原理的に可能な開放系供給機構も、実用上の問題
点から、実際の記録装置に適用することは非常に難しい
ことが理解される。

こｎに対して、所謂密閉系供給機構ｆ：有する液体噴射
記録装置がある０即ち、第２図に示すようにタンク部２
０３に加圧機構２０５を持ち、供給路２０２中に設けら
れ友邦２０６の開閉によって、ヘッド２０１よジ吐出さ
せた液体の減少分を補給するという方法、あるいはタン
ク２０３は第１図のタンク１０３と同様で内部の圧力が
外気圧と同等となる・ような構造とし、特別な加圧機構
は設けずに、代わジに弁２０６に加圧機構を設けたもの
である０弁２０６の開閉はヘッド２０１近傍あるいは供
給路２０２中に設けられｔ圧力センサー等の液量検出器
よりの信号に応じて実行される０弁２０６よりヘッド２
０１までは密閉系としてとらえることができるため、前
述の開放系にて起きる問題はかな９減少さｎている０し
かしこの密閉系供給機構＃′ｉ第２図における簡卸な説
明からも理解さｎ、る如く、複雑な機構を要し、コスト
的にもかなりかかるものであり、その特徴を生かせたも
のではない。

本発明者等は以上の開放系供給機構における問題点を解
析した結果、非常にシンプルな構造で実用上充分な印字
安定性と信頼性を持つ液体噴射記録装（！１を開発する
ことができたものであるＯ 本発明は、従来の液体噴射記録装置の欠点を改良した液
体噴射記録装置を提供する事を主九る目的とする。

本発明の他の目的は、シングルでコンパクト化され、振
動、衝撃、傾斜等の外部力に対して印字安定性があり、
信頼性の高い液体噴射記録装置を提供することである。

射記録装置を提供することでもある。

上記の目的を達成する本発明の液体１’ｊｔ射記録装置
は先端に設けられた、液体が吐出する為のオリフィスと
、該オリフィスに連通し、液体を吐出する為の熱エネル
ギーが液体に作用する部分である熱作用部と、該熱作用
部に液体を供給する為の供給路と、前記熱作用部にある
液体に熱エネルギーを供給し得る結合関係で前記熱作用
部の少なくとも一部と結合された電気・熱変換録を具備
する記鏝ヘッド部：前記供給路の終端部の入口より内部
にある液体が前記熱作用部に供給される様に前記ヘッド
部と連結されている液貯蔵槽部：前記電気・熱変換体を
駆動する外部よりの電気信号を該電気・熱変換体に供給
する為の外部電気的接続手段：とを具備し、これ等が一
体的に移動可能な構造を有し、前記熱内の液面よりの高
さの位置にある事を特徴とするＯ 本発明は上記の点を特徴とするものでるり、以下に一例
として記す様な実鹸を詳細に、種々の観点から検討を加
え乍ら行った結果、成就さ几たものである。

液体噴射記録装置における傾斜による水位圧及び＠隨の
記録ヘッド部の往復移動の際の供給路中の液体の受ける
加速度等に対する抵抗力は吐出オリフィスにおけるメニ
スカス保持力及びヘッド部乃至は供給路中の毛管進行力
としてとらえられる。

液体噴射記録装置に於いては、メニスカス保持力の必要
性が重要である事については前述したが、吐出オリフィ
スに至るまでの液体供給路中の毛管進行力も重要である
０それはｆ２置の傾斜でメニスカス後退等が生じても毛
管進行力が大きければ正常水位に戻つ几とき、毛管力で
吐出オリフィスまで液体を移動させることができ、別な
手段による回復操作を要しなくなるからである。

このメニスカス保持力及び毛管進行力は、記録ヘッド先
端に設けであるオリフィス径、オリフィスに到るまでの
液体流路絞り度合、オリフィス形成する材質の臨界表面
張力と使用される液体の表面張力及び、粘度との相関関
係によって決まるものである。

メニスカス保持力と毛管進行力に就いては、モデル的に
界面化学の分野における毛管上昇力と同様に考えらする
。

毛細管現象による、液体が毛細管内を上昇する高さは一
般に次のよりに表わされる。

Ｈ＝ｒｚｃＯｓθ／　ｒｐｇ Ｉｆ　：上昇高さ γ：液体の表面張力 ρ：液体の密度 ｒ：毛細管半径 θ：接触角 ｇ二重力加速度 この式が実際に適用し得るのは、理想的な系のみである
が定性的には液体のＴ、ρが一定である場合、θが小（
即ち、ｒよりも壁材の臨界表面張力γＣか入）で、ｒが
小さい程１４は大きくなることがわかる０こｎは、オリ
フィス部の材質がガフス、金属のような高臨界表面張力
のもので、径が小さけ几げメニスカス保持力は大きくな
るといえる。（た、オリフィスに刊るまでのヘッド内の
流路及び供給路の管径が小さく、液体を内蔵するタンク
部までの距離が短かけｎば、メニスカスの後退がなんら
かの原因で生じ友としてもすぐに自然復帰するはずであ
る。また逆に、漏れを起こさせるような水位圧変化、例
えばオリフィス部が下になるような状態下で衝撃力が加
わっても、その衝撃力が印加されたときだけ、オリフィ
スより液はとび出るが、連続的に流出するようなことは
ない。

本発明は以上の背景から成され友もので、徨々の実験ｅ
検討結果、基本的には記録ヘッド部と液貯蔵摺部の記録
液面との高差、及び液供給径路の長さを以降に詳細に説
明する如くに限定することで上記の問題点が解決される
ことを見出し次点に基づいている。また本分明の目的を
一層効呆的に達成する為に記録ヘッド部と液貯蔵摺部を
一体化襠造として構成し、移譬Ｊするキャリッジ上に塔
載し得る構造となしたものであ細に説明するが、本発明
は、以下に述べら几る範囲に限定されるものではない。

不発明者等は不発明を厄就するのに毛管上昇力、装置傾
斜時のメニスカス保持力及び加速度に対するメニスカス
保持力等の基礎的検討を種々行った。この検討の為に使
用した記録ヘッドのモデルは第７図に模式的組立図とし
て示す様な構造のものであり、電気・熱変換体が設けら
れである基板７０１と、共通液室）０３を形成する窪み
と液吐出部７０４を形成する溝が設けられた溝付板７０
２とを所定Ａｖに位置合せて貼合する事に作成される。

図に於いては、記録する文字１ｉ９Ｘ７ドツトで構成す
る例として液体を吐出する為のオリフィス７０５を９個
有する記録ヘッド７０　ｏＡ示さ−ｒＬ−Ｃわゐが、本
発明はこれシて限定さｆＬるものではなく、１つ以上の
吐出オリフィスを有する記録ヘッドの総てＶＣ適用され
る。

以下に示さ几る実験に使用され比記録ヘッドの寸法は、
オリフィスの大キサが５０μ×５０１２５％ μ溝ピッ）てｉ共給路管７０６の内径は０．６雷菖、長
さは１８１である。又、使用した記録液は表面張力４５
　ｄｙｎｅ／　ｃｍ、粘［３ＣｐＳＯものでるる。

先ず毛管上昇力金種々のものに就て測定したところ０．
６１１１１１のガラス管で４５１鳳、ポリエチレンチュ
ーブで１６ｍｍ、テフロンチューブの場合は０鶴であつ
７ｔｏ又、純水とガラス管との組合せの場合−ロ鳳であ
った。また第７図に示すのと同様の記録ヘッドの供給路
管７０６の端部に同径のポリエチレン管を接続し、メニ
スカス保持力を測定すると、液貯蔵楕部内の液面との水
位差が上下１００位までは、メニスカスの後退及び液漏
れは生じなかつ友。しかし、この装置に軽い振動を与え
ると６０龍の水位差で液漏れ及びメタスカスの後退が生
じた。更に加速度に対するメニスカスの保持力を肺ＩＷ
する為に第３図に示すように回転型加速度発生機に前記
のポリエチレン管付記録ヘッドを図示する配置で載せ、
記録液含量と接線方向加速度に対するメニスカス保持力
を測定した。＠３図において３０１は回転型加速度発生
機であり、矢印人の方向に回転する。３０２ハ記録ヘツ
ド、３０４はポリエチレン管、３０５はその径路中全て
に満友さｎている液体である。吐出オリフィス３０３の
中心軸金回転方向に対する接線方向とし、遠心力の働く
方向に沿っている供給路内に満たされている液体の長さ
をｊとしである。

上記したようにして、測定した場合の結果を第４図に示
す。図において■領域は安定して吐出し得る部分、■領
域はＰＸｍれ、またはメニスカス後退がひどく起こって
、安定吐出がなされない部分である。記録ヘッド部分（
ｌの部分）での重力加速度Ｇに対する保持力は１４０Ｇ
と非常に大きいが、供給路（ｌの部分）中に液体がある
と、この質量分の加速度が加わり、ｊが８０ＭＩではＬ
ＡＧ程贋で液漏ｔ’Ｌが生じた。これは供給路ｌｔ−記
録ヘッド３０２の移動に応じて萬速で動かすとき記録ヘ
ッド３０２に記録信号が印加されなくても吐出オリフィ
ス３０３より液体が漏れ出す結果を招く。

以上の検討事実より、Ｑ、６龍程度の内径を有する供給
路管を使用する場合、吐出オリフィスと液体の液面の高
差、換言すれば吐出オリフィスと供給系端部の吸込み口
との高低差ｔ−５０１１１以下に保てばどのような状態
で傾斜放置されても、また振動・衝撃が加わっても液体
が漏れたり、メニスカスの後退することは殆んどなかつ
友。また記録ヘッド部と液貯蔵槽部を結ぶ供給路を記録
ヘッドと共に移動するような構造としたとζろ非常に大
きな加速度が加わっても、記録中に吐出オリフィスより
液体が漏れ出るようなことはなかった。これＦｉ原理的
に開放系供給機構を実質的に可能にするものである。こ
れらの基本的事項を実際の記録システムに応用するため
には記録ヘッド部と液貯蔵槽部を一体化構成とすれば良
い。

第５図に本発明の目的を達成する為の基本的事項ｔｌ−
溝たし友記録ヘッド部液貯蔵槽部一体化構造１に肩する
液体噴射記録装置の好適な実施態様例の一つを示す。

第５図（ａ）Ｆｉ記録装置の模式的斜視図、第５図中）
Ｆｉ−点鎖線ＱＰで切断した場合の模式的切断面図、第
５図（Ｃ）＃″ｊ記録ヘッド部の模式的組立、第５図（
ｄ）は−点鎖線ＸＹで切断した場合の模式的切断面図分
図である。

尚第５図（ａ）（ｂ）　（ｃ）　（ｄ）に於いて示され
る液体噴射記録装置ｓｏｏ　＃ｉ各部分の寸法及び大き
さは見やすくする為に一部誇張してあり、殊に記のヘラ
て ド５０１は意識的に拡大し九図示されであるものであっ
て、実際は、液貯蔵槽部５０２に較べてもつと小さいも
のである。

第５図に示される装＠　５００は液貯蔵槽部５０２の上
端部の所定位置に記録ヘッド部５０１が電気的及び液供
給的に接続されて収容されて一体化されてキャリッジ５
０３　Ｔｌｃ塔載され記録ヘッド郡部 ５０＋　と液貯瓜槽♂ｏ２とηぐ一俸的１；定食軸５（
，４工５往捜移動Ｌ　ｆＩＪろ拝１：　’ｊ　７ている
。

ごの￥鉋態、様グリ１ζ於いて１コ、記録ヘッド部５０
１パ、股貯戯檜部５０２から１又２ト（巧罷ｒＪＩ青光
しヒ　し、５已録・＼−／Ｖ部５ＱＩの交オ突パヱ来る
ｇｌ、ｔ：　Ｌ　ｚある〆、記録へ１１部５０１と府貯
戚槽部５０２とと釣設し九間造として も良いものである。５０５は抑圧手段であって、ゴム等
の弾性体で構成さｎ、中央ＶＣ通気孔５０６をＭし液貯
蔵摺部５０２内金加圧することにより、オリフィス部５
０７より液体金手勧的に吐出させる機能を有する。この
様な抑圧手段５０５は、例えは、オリフィス部５０７や
記録ヘッド部５０１内の供給路に、ゴミの混入や使用す
る液体の乾性等によって目詰りを起しｔ際に、抑圧手段
５０５を通気孔５０６を覆いで押圧して液貯′Ｉｔ、槽
部５０２内を加圧することで目詰りを除去することがで
きる。夢５図（ｂ）　ｅ’ｃ　、第５図（ａ）に−点鎖
線ＯＰで切断し友場合の模式的切断面図を示す。記録ヘ
ッド部ｓｏ１＃ｉ液体を吐出する為にその先端に設けら
れ友９ヶのオリフィス力〜も成るオリフィス部５０７、
該オリフィス部５０７より液体を吐出す設けられてるる
流路に機械的に結合して設けられてろｂ液吐出部５０９
、該液吐出部５０９の各流路に液体を供給すると共に、
各流路からの虜謂バック波を防止する為に設けらｎ２共
通液室５１０、該共通液室５１０に、液貯蔵摺部５０２
内にある液体を供給ｖＪ管６１１とで構成さｎている。

液吐出部５０９は、図に於いては、９本の流路を肩し、
各流路はその先端にオリフィスが膜性てあジ、又電気熱
変換体が発生する熱エネルギーが液体に作用するとζろ
である熱作用部を有する。熱作用部の中の最高位にある
熱作用部、即ち図において９つＯ流路の中、最上部位に
ある流路の熱作用部は、液貯ｆｆｉ［部５０２内にある
液体を毛管力で供給され得る、前記液貯蔵摺部５０２内
の液面よりの高さの位置にある様に記録ヘッド部５０１
と液貯蔵槽ｇｓｏ２とは設計製造される０共通液室５１
０の上部には、該共通液室５１０中にエアーが混入した
場合に外部へ除去する為のエアー除去孔が設けられてあ
り、通常はエアー除去孔栓で塞がれである。又、記録ヘ
ッド部５０１に設けられ７ｔ９つの電気φ熱変換体を駆
動する為の電気信号は、記録ヘッド部５０１と液貯Ｍｎ
２部５０２とを接続するコネクター５１３と外部に設け
らｎた駆動回路と電気的に接続される電気的接続手段で
あるコネクター５１３を介して各電気・熱変換体に入力
される。

記録ヘッド部５０１の一部である供給路管５１１は、記
録ヘッド本体から液貯ｙＲ槽部５０２に導入されており
、液貯蔵摺部５０２内の液体が記録ヘッド本体内に導か
れる様になっていると共に液体貯蔵槽部５０２の壁５１
４で固定され、撮動・衝撃で勤〈ことのないようになっ
ている。同この実施系では供給路管５１１　Ｆｉ内径α
５　ＩＩＩとした０５１５　、５１６は各々、液貯蔵摺
部５０２の通気孔であり、液貯蔵摺部５０２内の圧力を
常に外気圧と同等に保つ働きをする。

５１６−１は通気孔５１５の真下に配され九液補充部で
あって薄いゴム等の弾性体で形成されており、通気孔５
１５を介して中空の針等を有する液補充チューブ等で針
の先端を通気孔５１５を介して液補充部５１６−１に刺
入れることで、液補充を行うことが出来る。

第５図に示す液貯蔵槽’（５５０２は、開口している通
気孔５１５．５１６が配置的にＩｌｌ！ｆしていると共
に、それ等の間に空間部分がある為に、液貯蔵摺部５０
２が、他からの力によって機械的ショックを受けたり、
或いは、高速往復移動記録の際のリターン時のショック
等があっても通気孔５１５より装置外に液漏れがあるこ
とはない。

液吐出部５０９の各熱作用部及び共通液室５１０に、液
貯蔵摺部５０２内の液体が毛管力のみで円滑且つスピー
デイに供給され得る様にするには液吐出部５０９の最上
部位のオリフィスと供給路管５１１の終端部Ｏ液導入口
５１７との高低差りが以下に定義する長さに設定される
様に記録ヘッド部５０１と液貯蔵摺部５０２とが設計さ
れ、一体的に製造されれば良い。

即ち、Ｌは、液貯蔵摺部５０２内の液体の自由表面に対
して平行で、供給路管゛５１１の終端部の先端面の中心
点を通る直線と、前記自由表面に対して平行で最上部位
のオリフィスの中心点を辿る直線との距離Ｌ１として定
義される。装置５００が図に示すような状態でキャリッ
ジ５０３に塔載されて記録が実行されるのではなく、例
えば、コネクター５１３の設けられたキャリッジ面に接
地し、オリフィスより吐出される液体の初期吐出方向を
重力方向とは正反対方向にした場合、詰り、コネクター
５１３の設けられた装＠　５００の壁面に液貯電槽部１
５０２内の液体の自由表面が平行となる様にキャリッジ
５０３　Ｋ塔載されて記録を行う場合には、前記距離り
は図中の瑞とされるＯ とのＬは、本発明に於いては、多種多様の記録ヘッドを
設計し、製造して、前記した様な実験を行ない、その結
果得られた毛管上昇力、メニスカスの保持力と液滴吐出
特性との関係に関するデータの詳細なる解析と検討から
、以下に記す範囲にある様に装置ＳＯＯが設計製造され
る。

即ち表面張力が４０〜６０　ｄｙｎｅ／　ｔｓの記録液
を使用する場合通常は、供給路管５１１の内径がα３−
４０１１１：Ｌ、で、Ｌ　カ１２ｏ　＊ｍ以下トサレル
。

更ＫＦｉ、好適ＫＦｉ、供給路管５１１の内径を０５〜
１２１１ｍとしてＬを６５１１ｆｉ以下、最適には、供
給路管５１１の内径をα５〜α８雷薯としてＬｆＳＯ１
１以下とされるｏＬｅこの様な範囲をするとと′によっ
て、装置５００を上下回転成いは傾斜させても、吐出オ
リフィスより液体が漏れ８九り、或いはメニスカスが後
退して、復元しなかったし すすることはない。ｌの下限としては、液貯蔵は約２０
鶴とされる。例えば、供給路管５１１の内径がα６目前
後の場合５．Ｌを５０籠以下、殊に４０ｇ１以下とする
ことによって液滴露出特性の著しく良好な結果が得られ
る。

＠６図に示すのと同様な構造を有する液体噴射記録装置
を、オリフィス部５０７が上又は下向きになる様に放置
したがオリフィスより液体が漏れ九り、メニスカスの後
退するようなことはなかった。尚、この装置の供給路管
の内径は邸龍、Ｌは５０關であり、使用した記録液の表
面張力は４ａ　ｄｙｎｅ　／俤であつ皮。また、接線方
向の〃０速度による＠ｎのＭ認では１４０Ｇまで漏れる
と七はなく、実用的に非常に安定していることが証明さ
れた。

以上のように本発明の装ａは、開放系供給機構を実際の
記Ｏシステムに有効に応用し得る。

即ち、振動・衝撃・傾斜等の各種の条件下においても、
液の不吐出、メニスカスの後退あるいは液漏ｎ等のトラ
ブルを防止し得、安定な吐出と、記録の信頼性が格段に
向上するものである。

次に記録ヘッド部５０１に就て、第５図（ｃ）　、　（
ｄ）に従って、詳細に説明する。

、記録ヘッド部５０１は所定の大きさと、ピッチで９つ
の電気熱変換体５１９−１〜５１９−９がその表面に設
けられである基板５１８と、電気熱変し７ 換体５１９の対応位ｌｌ！に相当４μけられた９つの＄
　５２２−１〜５２２−９　、！：該溝に通じた、共通
液ｆｉ５１０入孔５２４とが、所定の寸法で加工されて
設けらルた溝付板５２５とを、所望に従って位ｊ艙決め
して貼合することによって組立てられる０液導入孔５２
４には所定の内径を有する供給路管５１１が嵌合される
。

エアー除去孔５２３には、エアー除去部以外の通常の時
にはエアー除去孔栓５０Ｂで塞がれているＯ 基板５１Ｂの表面上には、外部よりの駆動信号を電気・
熱変換体に供給する為の共通電極５２０と、９本の選択
を極５２１−１〜５２１−９が設けであるＯ 第５図（ｄ）は、第５図（ａ）に示す１点鎖線ＸＹで切
断した場合の模式的切断面部分図である。

記録ヘッド部５０１は、前記したようにその表面に電気
熱変換体５１９が設けられである基板５１８の表面に、
所定の線密匪で所定の巾と深さの溝が所定数設けられて
いる溝付板５２５で覆う様に接合することによって、オ
リフィス５２７と液吐出部５２８が形成された構造を有
している０図に示す記録ヘッド部ＳＯｔの場合、オリフ
ィス５２７を複数有するものとして示されであるが、勿
論本発明は、これに限定さｎるものではなく即−オリフ
ィスの記録ヘッド部の３７，４合も本発明の範嶋に混入
るものである。

液吐出部５２８は、その終端に・液滴を吐出させる為の
すりフイス５２７と、電気熱変換体５１９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し、その体
積の膨張と収縮に依る急激な状態変化を引起す処である
熱作用部５２９とｔ有する。

熱作用部５２９ヲ１、電気熱変換体５１９の熱発生部５
３０の上部に位置し、熱発生部５３０の液体と接触する
熱作用面５３１ヲその底面としている。

熱発生部５３０は、基板５１Ｂ上に設けらｎた下部層５
３２、該下部Ｊ？！　５３２上に設けらまた発熱抵抗層
５３３、該発熱抵抗層５３３上に設けらｎた上部層５３
４とでｍ成される。発熱抵抗層５３３には、熱を発生さ
せる為に該層５３３に通電する為の電極５２０．５２１
がその表面に設けられである０電極５２０ば、液吐出部
の各熱発生部に共通の電極であり、！＄５２１は、液吐
出部の各熱発生部を選択して発熱させる為の選択電極で
あって、液吐出部の流路に沿って設けらｉｌ、である。

上部層５３４は、発熱抵抗ｊｉ＃５３３を、使用する液
体から化学的・物理的に保ｊする為に発熱抵抗層５３３
と液吐出部５２８喝る液体とを隔絶すると共に、液体を
通じて８葎５２０．５２１間が短絡するの全防止する、
発熱抵抗層５３３の保護的機能を有している。

上部層５３４は、上記の様な機能を有するものであるが
、発熱抵抗層５３３が、耐液性があり、且つ液体を通じ
て電極５２０．５２１　ＩＳＪ′ｌが電気的に短絡する
心配が全くない場合ｖｃＢ、必ずしも設ける必要はなく
、発熱抵抗＃５３３の表面にｉに液体が接触する構造の
電気熱変換体として設計しても良い。

下部層５３２は、主に熱流量制御機能ｔ−有する。

即ち、液滴吐出の際には、発熱抵抗層５３３で発生する
熱が基板５１８側の方に伝導するよりも、熱作用部５２
９側の万に伝導する割合が出来る限９多くなり、液崗吐
出彼、詰り発熱抵抗Ｍ　５３３への通電がＱＦＦ’さｊ
た後には、熱作用部５２９及び熱発生部５３０にある熱
が速かに基板５１８＠に放出さｎて、熱作用部５２９に
ある液体及び発生した気泡が急冷される為に設けらｊ、
る。

第５図に示す装置は本発明の要件を示す基本的構造を示
すものであり、実用上各種の機構を付は加えることが有
利である。その重要なものは供給路管端部近傍に連続微
孔を持つ可液体包含部材を設けることである・０そのよ
うな例の実施態様としてＦｉ第７図に示すように、供給
路管６０１の終端部６０２の液導入口６０３に可液体包
含部材６０４を挿入する方法或いは第７図に示す様に液
貯蔵槽部７０１の底面７０２部分に可液体包含部材７０
３を配設する方法等を挙げることが出来る。

第７図の場合には、記録ヘッド部を構成する供給路管７
０４の終端部７０５の液導入ロア０６は、可液体包含部
材７０３　Ｏ内部に挿入されており、供給路管７０４の
固定が計られてろる〇第７図に示す装置に於いては、可
液体包含部材７０３は液体貯蔵槽部７０１の底面７０２
にだけ配設されであるが、この他、液貯蔵槽部７０７内
全部に可液体包含部材７０３ヲ収容しても良いものであ
る。

この様に、供給路管の液導入口に、可液体包含部材を設
けて効果の１つとしては、次の点が挙げられる。

即ち、液体蔵槽部内に収容されている液体のＶ。

量が少ない状態である傾斜状態にｄｅ％ｔｃｅを放置す
ると、供給路管の液導入口と液体とが接触しない状態下
に成り得るが、このような場合でも前記可液体包含部材
内部にとり込まれた液体が充分保持されているため短時
間の印字には問題なく、長時間上記状態に放置されても
次に正常位置に復帰しｔときに気泡を混入することが無
末 く、次Ｏ印ｌ動作に支障をきｔすことがないというメリ
ットを持つ。

ま几この可液体包含部材は内部の空孔径を適当に設定す
ることにより、気泡やゴミの混入防土用のフィルターと
しての機能をも併有させる事が出来る。該可液体包含部
材は、取扱い操作上あるいは各種の形状、空孔径及び空
孔率等任意に選択できる点において高分子材質のものが
好ましく使用出来る。そのような材料としては、ポリエ
チレン、ボリグクピレン、ポリメチルメタアクリレート
、メチルメタアクリレートとアクリロニトリルの共重合
体、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、台底ゴム等
各種のものがあるが、可液体包含部材内部での液体の保
時力及び気泡混入防止の為には記録に使用される液体と
親和性が高い材質が望ましい。

また空孔率は液体の包含保持力を高めるために、高いも
のが望ましいが本発明に於いては通常３０〜９０％、好
適には３０〜７０％のものが有効に利用できる０平均空
孔径としては通常５〜６００μのものが使用され、更に
気泡、ゴミの混入防止としても利用するならばオリアイ
ス径よりも小さい径のものの方が望ましい０

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は各々液体噴射記録装置の開放系及び密
閉系供給機構の原理的な説明図であり、第３図は本発明
に係わる測定系を説明する為の模式的説明図、第４図は
その測定の結果を夕 示す図である。第５図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）
　、　（ｄ）は本発明記録４ｆｔ置の好適な実施態様の
一例を示すもので、（ａ）は模式的斜視図、（ｂ）は−
点鎖線ＯＰでの切断面図、（Ｃ）は、記録ヘッド部５０
１の模式的組立図、（ｄ）は−点鎖＠ＸＹでの切断面部
分図、第６図、第７図は各々本発明の別の実施態様を示
す為の部分図である０ １０Ｌ２０１・・・記録ヘッド　　１０２．２０２・・
・供給路１０＆　２０３・・・タンク　　　１０４・−
・通気孔１０５、２０４・・・液滴　　　　２０５・・
・加圧機構２０６・・・弁　　　　　　　　　３０１・
・・回転型加速度発生機３０２−記録ヘッド　　　３０
３・・・オリフィス３０４・・・ポリエチレン管　３０
５・・・液体ＳＯＯ・・・液体噴射記録装置　　５０１
・・・記録ヘッド部５０２・・・液貯蔵槽部　　　５０
３・・・キャリッジ５０４・・・走査軸　　　　　５０
５・・・押圧手段５０＆ ５１７゜ ６０１゜ ６０３゜ ・・・通気孔 ５１５．５１６−−弧アー除去栓 ・・・共通液室 ５１３・・・コネクター ・・−液導入口 ・・・電気・熱に遺体 ・・・選択電極 ・・・エアー除去孔 ・・・溝付板 ・・・オリフィス ・・・熱作用部 ・・・熱作用面 ・・・発熱抵抗層 ７０４・・・供給路管 ７０６・・・液導入口 ・・・底面 ５０７・・・オリフィス部 ５０９・・・液吐出部 ５１１・・・供給路管 ５１４・−・壁 ５１８・・・基板 ５２０・・・共通電極 ５２２・・・溝 ５２４・・・液導入口 凹 ５２６・・・共通液室峡部 ５２８・・・液吐出部 ５３０・・・熱発生部 ５３２・・・下部層 ５３４・・・上部層 ６０Ｌ　７０５・・・終端部 ６０４７０３・・・可液体包含留 第 閏 第 閏 手 小売 ネｌ］ 正 書（自発） 平成 １年 ４月１２日 １、事件の表示 平成 １年 事件との関係

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）液体を吐出する為の複数のオリフィスと、該オリ
   フィスに連通し、液体を吐出する為の熱エネルギーが液
   体に作用する部分である熱作用部と、該熱作用部に液体
   を供給する供給路と、前記熱作用部にある液体に気泡の
   発生を含む状態変化を引起す為に利用される熱エネルギ
   ーを供給し得る結合関係で前記熱作用部の少なくとも一
   部と結合された電気・熱変換体と、を具備する記録ヘッ
   ド部： 前記供給路の終端部の液導入口よりその内部にある液体
   が前記熱作用部に供給される様に前記記録ヘッド部と連
   結されており、前記液導入口と接触する様に内部全体に
   可液体包含部材を収容している液貯蔵槽部： 前記電気・熱変換体を駆動する為の電気信号を該電気・
   熱変換体に供給する為の外部電気的接続手段： とを具備し、 これ等がキャリッジによって一体的に移動可能な一体化
   構造体を構成し、 前記記録ヘッド部が前記液貯蔵槽部から取外し可能であ
   り、 前記外部電気的接続手段は前記一体化構造体が前記キャ
   リッジに配設される際に本体と電気的に接続されること
   を特徴とする液体噴射記録装置。