JPH0416355A - インク飛翔記録装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、ノンインパクト記録装置の一つであるインク
飛翔記録装置に関する。

従来の技術 ノンインパクト記録法は、記録時の騒音発生が無視でき
る程度に小さい点で、オフィス用等として注目されてい
る。その内、高速記録可能で、いわゆる普通紙に特別の
定着処理を要せずに記録できる、いわゆるインクジェッ
ト記録法は極めて有力な方法であり、従来から種々の方
式が提案され、又は既に製品化されて実用されている。

このようなインクジェット記録法は、いわゆるインクと
称される記録液体の小滴を飛翔させ、被記録体に付着さ
せて記録を行うもので、記録液体の小滴の発生法及び小
滴の飛翔方向を制御するための制御方法により、幾つか
の方式に大別される。

第１の方式は、例えば米国特許第３０６０４２９号明細
書に開示されているものである。これは、Ｔｅ１ｅ　ｔ
ｙｐｅ方式と称され、記録液体の小滴の発生を静電吸引
的に行い、発生した小滴を記録信号に応じて電界制御し
、被記録体上にこの小滴を選択的に付着させて記録を行
うものである。

より詳細には、ノズルと加速電極間に電界をかけて、−
様に帯電した記録液体の小滴をノズルより吐出させ、吐
出した小滴を記録信号に応じて電気制御可能なように構
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被記録体上に付着させるものであ
る。

第２の方式は、例えば米国特許第３５９６２７５号明細
書、米国特許第３２９８０３０号明細書等に開示されて
いるものである。これは、Ｓｗｅｅｔ方式と称され、連
続振動発生法により帯電量の制御された記録液体の小滴
を発生させ、この帯電量の制御された小滴を、−様電界
がかけられている偏向電極間を飛翔させて、被記録体上
に記録を行わせるものである。

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るようにした帯電電極を所定
距離離間させて配置し、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、オリフィスより記録液体の小滴を吐出させ
る。この時、吐出する小滴には帯電電極により電荷が静
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小滴は、一定電界が一様にかけ
られている偏向電極間を飛翔する時に、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被記
録体上に付着することになる。

第３の方式は、例えば米国特許第３４１６１５３号明細
書に開示されているものである。これは、Ｈｅｒｔｚ方
式と称され、ノズルとリング状の帯ｔ’ｌ極間に電界を
かけ、連続振動発生法によって、記録液体の小滴を発生
霧化させて記録させる方式である。即ち、ノズルと帯電
電極間にかける電界強度を記録信号に応じて変調するこ
とにより小滴の霧化状態を制御し、記録画像の階調性を
出して記録させるものである。

第４の方式は、例えば米国特許第３７４７１２０号明細
書に開示されているものである。これは、Ｓ　ｔｅｍｍ
ｅ方式と称され、第１〜３の方式とは根本的に原理が異
なるものである。即ち、第１〜３の方式が、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被
記録体上に付着させて記録を行わせるのに対し、このＳ
　ｔｅｍｍｅ方式では、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、Ｓ　ｔｅｍｍｅ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てピエゾ振動素子の機
械的振動に変え、この機械的振動に従い吐出口より記録
液体の小滴を吐出飛翔させて被言己録体に付着させるも
のである。

これらの４方式は、各々に特長を有するが、同時に、解
決すべき課題点もある。

まず、第１〜第３の方式は、記録液体の小滴を発生させ
るための直接的エネルギーが電気的エネルギーであり、
かつ、小滴の偏向制御も電界制御による。よって、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、がっ、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。

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、かつ、記録液体の
小滴の電気的制御が高度で困難であり、被記録体上にサ
テライトドツトが生じやすい。

第３の方式は、記録液体の小滴を霧化することにより階
調性に優れた記録が可能ではあるが、他方、霧化状態の
制御が困難である。また、記録画像にカブリが生ずると
か、記録ヘッドのマルチノズル化が困難で高速記録には
不向きであるといった欠点がある。

一方、第４の方式は、比較的多くの利点を持つ。

まず、構成がシンプルである。また、オンデマンドで記
録液体をノズルの吐出口より吐出させて記録を行うため
に、第１〜第３の方式のように吐出飛翔する小滴の内、
画像記録に要しなかった小滴を回収する必要がない。ま
た、第１．２の方式のように、導電性の記録液体を使用
する必要はなく、記録液体の物質上の自由度が大きいと
いった利点を持つ。しかし、反面、記録ヘッドの加工上
に問題がある、所望の共振周波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等の理由から、記録ヘッ
ドのマルチノズル化が難しい。また、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の
小滴の吐出飛翔を行わせるので、上記のマルチノズル化
の困難さと相俟って、高速記録には不向きなものとなっ
ている。

このように、従来法には、構成上、高速記録上、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及び
記録画像のカブリ発生等の点において、一長一短があり
、その長所が発揮される用途にしか適用し得ないという
制約を受けるものである。

しかし、このような不都合も本出願人により提案された
特公昭５６−９４２．９号公報に開示のインクジェット
記録方式によればほぼ解消し得る。

これは、液室内のインクを加熱して気泡を発生させて、
インクに圧力上昇を生じさせ、微細な毛細管ノズルから
インクを飛び出させて記録させるものである。

同様な記録方式として、特公昭６１−５９９１４号公報
に開示されたものもある。これは、液体を所定の方向に
吐出させるための吐出口に連通する液路中の液体の一部
を熱して膜沸騰を生起させることにより、吐出口より吐
出される液体の飛翔的液滴を形成し、この液滴を被記録
体に付着させて記録させるものである。具体的には、同
公報中の第１図及び第２図に示されるように、ノズル状
の液路部分に設けられた熱作用部分において、記録液体
に急激な状態変化を受けることにより、その状態変化に
基づく作用力により、記録液体が吐出口より吐出飛翔す
るようにしたものである。このような吐出口は、同公報
中の説明によれば、内径１００μｍ、肉厚１０μｍの円
筒状ガラスファイバーを熱溶融させることにより、６０
μｍ径の吐出口として形成される。また、吐出口を液路
とは別に形成した後、例えばガラスプレートに電子ビー
ム加工やレーザ加工等によって穴を形成し、液路と合体
させる方式も記載されている。何れにしても、このよう
な微細な吐出口を工業的に安定して高精度に形成するこ
とは非常に困難である。また、同公報によれば、別の吐
出口を有する記録ヘッドが同公報中の第３図、第４図及
び第５図に開示されており、その吐出口の形成方法とし
て、ガラス板に微細カッティング機により幅６０μｍ、
深さ６０μｍ、ピッチ２５０μｍの溝を形成した溝板を
、電気・熱変換体部の設けられた基板に接着することが
記載されている。しかし、この場合も形成すべき吐出口
は非常に微細であり、微細カッティング機で溝を形成す
る際に、欠けやクラックが入ることが多々あり、歩留ま
りの低いものである。また、形成された吐出口も、その
欠は等により、その端部を高精度にできないものでもあ
る。さらに、溝形成後に、溝板を基板上に接着する際に
接着剤が吐出口を詰まらせて、歩留まり低下をきたすも
のである。

ところで、同公報中の第３図、第４図及び第５図に示さ
れる記録ヘッドの、より具体的な製造方法は、特開昭５
５−１２８４７１号公報、特公昭８９−４３３１４号公
報に開示されている。特開昭５５−１２８４７１号公報
のものは、細孔からなる記録液流路を有し、この細孔に
通じている吐出口から記録液流路中にある記録液を小滴
にして吐出飛翔させ、被記録体面上に付着させて記録す
る記録ヘッドであり、吐出口を所定数並膜させるととも
に、これと同数の細孔を吐出口の配列密度とほぼ同密度
で並列に配設させたものである。また、特公昭５９−４
３３１４号公報のものは、記録液流路となる細孔と、こ
の細孔に通じている所定口径ｄの開口と、細孔に沿って
設けられた発熱部とを具備した液滴噴射記録装置におい
て、発熱部がその開口寄りの縁が開口位置からｄないし
５０ｄなる寸法の範囲内に位置するように配設させたも
のである。さらには、発熱部が細孔の長手方向に長尺な
面状発熱体よりなることも記載されている。

ここに、これらの特開昭５５−１２８４７１号公報、特
公昭５９−４３３１４号公報に記載された記録ヘッドの
製造方法は、要約すると、感光性ガラスを用いた細溝を
有する部品と、発熱抵抗体パターンを形成した部品とを
、接着することにより吐出オリフィスを形成するもので
ある。即ち、前述した特公昭６１−５９９１４号公報記
載のものとは、感光性ガラスのエツチングにより細溝を
形成する点で異なるが、接着剤による吐出オリフィスの
詰まりが発生し歩留まりが低下する点は同様である。こ
れらの記録ヘッドは、吐出口（オリフィス）を有すると
いう根本的な構成自体に問題があるからである。

さらに、特開昭５５−５９９７４号公報によれば、前述
した特公昭６１−５９９１４号公報、特開昭５５−１２
８４７−１号公報、特公昭５９−４３３１４号公報中の
実施例に示されるようなインク流路溝を有する基板を、
発熱体を有する基板に接着する際に、三次元網目構造を
形成し得る接着剤により接着するという製造方法が示さ
れている。

しかし、接着により吐出オリフィスを形成するという基
本構成が、前述した３つの公報記載のものと同じである
限り、同様の問題点、即ち、接着剤による吐出オリフィ
スの閉塞という問題がある。

一方、特公昭６２−５９６７２号公報によれば、前述し
た特公昭６１−５９９１４号公報、特開昭５５−１２８
４７１号公報、特公昭５９−４３３１４号公報に記載さ
れているような吐出オリフィスの製法の欠点をなくす製
法が開示されている。

即ち、これらの公報のように、ガラス板の研削加工によ
るインク流路の形成法、感光性ガラスのエツチングによ
るインク流路の形成法等は、インク流路内壁面が粗く、
その内面が液滴吐出のための急激な圧力変化に対して大
きな抵抗となるため、液滴吐出のためのエネルギーを多
く必要とし、省エネルギー化に反し、また、研削の際に
ガラスに欠け、割れが発生し歩留まりが悪く、液滴吐出
の安定性・均一性を損なう大きな要因となり、かつ、感
光性ガラスによるものは微細加工精度に限界があるとと
もに、材料コストが高いものである。この点、特公昭６
２−５９６７２号公報では、基板上の所定位置にインク
に液滴発生のためのエネルギーを与えるエネルギー源と
して発熱素子、圧電素子等の能動素子を複数個固定的に
設置した後（電極は適宜形成される）、基板表面に所定
厚さで感光性組成物層を塗布法等により形成し、通常の
フォトリソグラフィー法により、オリフィス部、作用部
、インク供給路部、インク吐出路部等のインク流路を形
成するためのインク流路溝を形成し、この後、上蓋を接
合させて記録ヘッドを製造するようにしている。

しかし、同公報記載のヘッド製造法によっても、オリフ
ィスが形成される時、即ち、上蓋をインク流路溝の形成
された基板の能動素子側に接合させる際に、依然として
、前述した特公昭６１−５９９１４号公報、特開昭５５
−１２８４７１号公報、特公昭５９−４３３１４号公報
等の場合と同様な問題がある。即ち、オリフィスが接着
剤により閉塞し、ヘッド製造の歩留まりが著しく低下す
る点である。仮に、特公昭６２−５９６７２号公報方式
において、上蓋を接合させる際に接着剤を用いずに、感
光性組成物層の完全硬化前の接着性を利用し、熱融着又
は熱圧着的な接合を行ったとしても、この場合には、イ
ンク吐出路部、オリフィス部が変形し、所望の形状が得
られないという問題が発生する。結局、同公報の場合も
、オリフィスを有するという基本構造による問題が残る
。

また、特開昭５９−１１８４６９号公報によれば、複数
個のオリフィスと、これらのオリフィス間を分離するた
めの分離部と、インク貯蔵゛部用外枠部とを一体的に有
するオリフィス板を備えた記録ヘッドが示されている。

これと目的は異なるが、同様の構成を持つものとして、
特開平１−１５２０６８号公報に示されるものがある。

これは、同公報中の第４図等に示されるように、発熱体
（抵抗器）を有する基板と、インク送りチャネル（分離
部）と、オリフィス（ノズル）板とよりなる。

また、これらの特開昭５９−１１８４６９号公報、特開
平１−１５２０６８号公報記載のノズル板、ヘッド製造
等に適したものは特開昭５９−２０７２６４号公報、特
開昭６２−２３４９４１号公報に示されている。さらに
、これらの４つの公報記載のヘッドの組立てに適したも
のとしては、特開昭６２−２６４９５７号公報に示され
るものがある。これは、基板上にポリマ障壁層を形成し
、この障壁層上にノズル板を整列配置した後、障壁層が
塑性変形するに十分な時間と温度をもって、ノズル板に
熱と圧力とを加え、この後、基板、障壁層及びノズル板
を固着する工程を経て、インクジェットプリンタヘッド
を製造するようにしたものである。

しかし、これらの特開昭５９−１１８４６９号公報、特
開平１−１５２０６８号公報、特開昭５９−２０７２６
４号公報、特開昭６２−２３４９４１号公報及び特開昭
６２−２６４９５７号公報に記載されたものも、オリフ
ィス（ノズル）板を有することによる問題点がある。ま
ず、微細なオリフィス（ノズル、吐出口）を有するオリ
フィス板を高精度に形成することは技術的にかなり困難
である。また、仮に高精度にオリフィス板を形成したと
しても、その製造コストが高く、ヘッドが高価となって
しまう。また、前述した公報中、特開昭６２−２６４９
５７号公報において詳細に記載されているが、オリフィ
ス板を発熱体を有する基板とフォトレジスト障壁層（ド
ライフィルム障壁層、インク送りチャネル）を介して接
合又は接着させる際に、フォトレジスト障壁層が変形し
、又は、接着剤が不要な部分に回り込んでインク送りチ
ャネルを詰まらせたりし、最悪の場合には、微細なオリ
フィスをも詰まらせてしまう。これも、オリフィス板を
有し、かつ、接合又は接着工程を経るという、根本的構
成、製法に起因する問題点である。

さらに、前述した全ての公報等に共通する別の問題もあ
る。即ち、前述したインクジェット記録ヘッドは、何れ
も微細なオリフィス（＝ノズル又は吐出口）を有し、こ
のようなオリフィスからインクが噴射又は飛翔して被記
録体に付着することにより記録を行う点で共通する。こ
こに、微細なオリフィスは、通常３０〜５０ＩＩｍ程度
の大きさ（形状的には、必ずしも丸に限らず、角形もあ
る）であるため、インク中に含まれる不純物、又は、イ
ンク供給系、供給路などから発生するごみ（ヘラドルイ
ンク供給系製造時に混入したり、摺動部などから微小片
が脱落することによるごみもある）などにより、オリフ
ィスの孔が詰まってしまう危険性を常に持つ。

ところで、特開昭６２−２５３４５６号公報、特開昭６
３−１８２１５２号公報、特開昭６３−１９７６５３号
公報、特開昭６３−２７２５５７号公報、特開昭６３−
２７２５５８号公報、特開昭６３−２８１８５３号公報
、特開昭６３−２８１８５４号公報、特開昭６４−６７
３５１号公報、特開平１−９７６５４号公報等に記載さ
れた記録ヘッドもある。これらの公報記載のものは個々
に検討すると各々個別の特長を有するが、基本的な構成
としては、従来のオリフィスを有するオリフィス板に代
えて、スリット状の開口が形成されたスリットノズル板
を用いた点で共通する。しかし、これらの場合もスリッ
ト幅は例えば特開昭６２−２５３４５６号公報中に記載
されているように数１０μｍ程度と微小であり、従来よ
りあるインクジェットのオリフィス（ノズル）径と実質
的に差がなく、スリット状になったことにより、目詰ま
りに対して若干有利になった程度であり、インクジェッ
トの致命的欠点である目詰まりの問題は解消されないも
のである。また、スリット方式といっても、スリットノ
ズル板を形成し、接合するという製法によるため、前述
したように従来からあるインクジェットのオリフィス板
を形成して接合するというものと製法的に何んら変ると
ころがなく、微細加工を伴うスリットノズル板の製造に
コストがかかり、アセンブリ接合（接着）という工程も
減るわけではなく、コスト面での優位性はない。

これは、特開昭６２−２５３４５６号公報等と同様にス
リットノズル板を用いる特開昭６１−１８９９５０号公
報記載のものでも同様であり、目詰まりの問題が残る。

また、上記の特開昭６２−２５３４５６号公報によれば
、インクの蒸気の泡を形成し、各々の泡が破裂する時に
破裂する泡の保存運動量によって生ずる作用力により、
インク層から運動する被記録体に向かってインクの滴状
体が、加熱機素及びインク層に垂直な方向に放出される
という吐出原理が記載されている。このような原理で吐
出されるインクの滴状体は、キャビテーション気泡の崩
壊の研究分野でその存在が認められている液体マイクロ
ジェットと同一のものと考えられている。

これは、気泡の崩壊時に気泡を頁くように柱状のジェッ
トが形成されるというもので、この柱状のジェット（液
体マイクロジェット）をインクジェットに利用したもの
が、特開昭６１−１８９９４９号公報、特開昭６４−３
０７５８号公報に示されている。前述した特開昭６１−
１８９９５０号公報記載のものは、これらの特開昭６１
−１８９９４９号公報、特開昭６４−３０７５８号公報
に示される吐出原理を、スリット状ノズルに適用したも
のと見ることができる。

ところで、この特開昭６１−１８９９５０号公報記載の
ものは、泡を破裂させるという原理に基づいてインクの
滴状体を放出させているものであり、インクの滴状体に
よる記録は可能であるものの、泡の破裂によるインクミ
ストの発生が画質を著しく乱すという欠点が避けられな
いものである。

つまり、同公報記載のものは、前述した特開昭６２−２
５３４５６号公報等と同様に目詰まりの量産を解決して
いないだけでなく、さらには、泡の破裂によるインクミ
ストの飛散によって画質乱れをも生じてしまうものであ
る。

一方、オリフィスやスリットノズルを持たず、目詰まり
の問題を解消したものとして、特開昭５１−１３２０３
６号公報や特開平１−１０１１５７号公報に示されるも
のがある。しがし、その吐出原理を検討すると、必ずし
も満足し得る画質が得られる吐出原理とはいい難いもの
である。即ち、特開昭５１−１３２０３６号公報の吐出
原理は、前述した特開昭６１−１８９９５０号公報中に
記載のものと同様であり、気泡の破裂による画質低下の
欠点を持つ。特開平１−１０１１５７号公報における吐
出原理は、微小発熱体に通電して記録液を瞬時に煮沸さ
せてミスト状にして飛翔させ記録を行うというものであ
り、記録液をミスト状にするため鮮明な記録は困難であ
り、カブＩハ地肌汚れを伴い、必ずしも良好なる画像が
得られないものである。

発明が解決しようとする課題 このように従来の種々のインクジェット方式においては
、インクジェット方式の致命的欠点であるごみ、或いは
インクの乾燥によるオリフィス（ノズル）又はスリット
状ノズルの目詰まりの問題がある。また、ヘッドアセン
ブリ上における高精度オリフィス（ノズル）が形成でき
ない問題がある。さらには、アセンブリ上のコストの問
題がある。また、オリフィス（ノズル）が存在すること
による信頼性の維持・回復が困難なる問題がある。また
、印写品質が低いといった問題もある。

つまり、従来のインクジェット記録方式に関しては、目
詰まり等の信頼性の点、ヘッドのコストの点及び画質の
点に課題がある。

課題を解決するための手段 インク供給手段と、このインク供給手段により供給され
たインクを保持するインク液面保持手段と、インク液面
内に配設されてインク中に瞬間的に成長する気泡を生じ
させるエネルギー作用部と、これらのエネルギー作用部
に画像情報に応じた駆動信号を与える信号入力手段と、
前記エネルギー作用部の近傍に位置してインク液面と略
平行な方向への圧力の分散を阻、止するための障壁とに
より構成し、前記エネルギー作用部でインク中に気泡を
生じさせ、この気泡の瞬間的な成長による作用力により
前記インク液面からインクを飛翔させ、飛翔したインク
を被記録体に付着させる方式において、エネルギー作用
部の個数をｎ個としたとき、障壁の個数を（ｎ＋１）個
以上とした。

作用 まず、基本的な記録動作は、本出願人により特願平１−
２２５７７７号として提案されている、ノズルプレート
さらにはスリット状のノズルをも必要としない、全く新
規なインクジェット記録方法及びその装置方式をベース
とする。即ち、インク液面内に配設させたエネルギー作
用部に画像情報に応じた駆動信号を入力し、このエネル
ギー作用部を駆動させるとインク中に気泡が生じる。こ
の気泡は瞬間的に成長するもので、その作用力によりイ
ンク液面はエネルギー作用部対応部分が盛り上がり、イ
ンク柱状に成長する。ついで、エネルギー作用部の駆動
をオフさせると、成長した気泡は破裂することなく、収
縮を開始し遂には消滅する。一方、成長したインク柱状
部分はさらに前進し、基部側では気泡収縮に伴いくびれ
が生じ、最終的にはインク液面から分離切断される。よ
って、インクはエネルギー作用部対応部分から滴状ない
しは柱状となって、被記録体に向けて飛翔し、付着する
ことにより記録される。つまり、オリフィスやスリット
状ノズルを用いる二となく、ドツト状の鮮明画像が得ら
れる。この際、泡の破裂によるインクミストの発生を伴
なわないため、画質の低下もない。よって、構造的にみ
れば、オリフィスやスリット状ノズルがないため、目詰
りの問題はない。仮に、インクの乾燥、紙粉等の異物の
付着・・混入があっても、本来の飛翔機能を容易に回復
・維持できる。また、オリフィス等を持たず、かつ、そ
の形成のための接合工程も不要なため、低コストで済み
、工程的にも目詰りの問題はない。

加えて、飛翔に直接的に関与するエネルギー作用部の個
数ｎに対して、障壁の個数を（ｎ＋１）個以上としたの
で、全てのエネルギー作用部において安定してインク飛
翔させることができ、極めて安定した高品質の画像を得
ることができる。換言すれば、飛翔のために配設した全
てのエネルギー作用部を同等の条件及び特性で使用し、
はぼ等しい飛翔特性を得ることができる。

実施例 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

まず、本発明の要旨説明に先立ち、その基本となる本出
願人による特願平１−２２５７７７号提案内容（以下、
既提案例という）を第７図ないし第１５図により説明す
る。

〔基本構造〕

既提案例のインクジェット記録ヘッドｌは、第７図に示
すようにインク供給Ｗ（インク供給手段）２に接続され
た中空のインク供給室３を有して台形状に形成されたマ
ニホールド４をベース材として構成されている。マニホ
ールド４頂部には第８図や第９図に示すようにインク供
給室３に連通ずるスリット５が形成された発熱体基板６
が固定されている。この発熱体基板６上にはスリット５
両側に位置させて互い違いに櫛歯状の障壁７が形成され
、障壁７間に流路（インク液面保持手段）８が形成され
ている。これらの流路８は障壁７とは逆に互い違いに櫛
歯状となってスリット５に連通されている。また、前記
発熱体基板６上には各流路８毎に最奥部側に位置させて
各々ヒータ部（エネルギー作用部）９が形成されている
。よって、ヒータ部９の平面的な配列を見ると、第８図
のようにスリット両側で千鳥状配列となる。また、各流
路８の途中に位置させて発熱体基板６上には障壁７と同
等の高さの流体抵抗部ｌＯが形成されている。さらに、
発熱体基板６の周囲を覆い枠状の保持部材１１により押
え固定される薄膜状導電性リード（信号入力手段）１２
がマニホールド４上に設けられている。

ここに、前記ヒータ部９付近の構造例を第１０図に示す
。このヒータ部９は発熱体基板６上に蓄熱層１３を形成
し、その上に発熱体層１４を制御電極１５、アース電極
１６とともに形成し、さらに、インクとの直接的な接触
を避けるために表面を保護層１７、電極保護層１８によ
り覆ったものである。各発熱体層１４は前記制御電極１
５やアース電極１６を介してワイヤボンディング（図示
せず）により簿膜状導電性リード１２に電気的に接続さ
れている。この薄膜状導電性リード１２は画像情報信号
入力手段（図示せず〕に接続されている。

〔インク飛翔原理の概要〕

まず、インク供給管２よりインク供給室３に供給された
インク１９（第１１図参照）は、毛管現象により微細な
スリット５を通って障壁７により囲まれた櫛歯状の流路
８全域に満たされることになる。なお、スリット５や流
路８の寸法によっては、毛管現象だけではインク１９を
十分に流路８全域に供給・保持させることができないが
、このような場合には、インク供給ｖ２の元にあるイン
クタンク（図示せず）と記録ヘッドｌとの高さを調整す
ることにより、水頭差を利用すればよい。

このように流路８全域にインク１９が満たされ、各ヒー
タ部９もインク１９に覆われた状態となるように、イン
ク液面の高さを調整した定常状態において、画像情報に
応じて各発熱体層１４に対して個別に通電を行うと、発
熱した発熱体層１４上でインク液中に気泡が発生する。

この気泡の推進力によりインク１９がヒータ部９の面（
基板面）に略垂直なる方向に飛翔することになる。

〔インク飛翔原理の詳細１ 第１１図により詳細に説明する。なお、第１１図ではヒ
ータ部９及びその周辺部を拡大して示すが、簡単のため
、電極等は省略しである。

第１１図（ａ）は定常状態を示し、流路８全域にインク
１９が満たされ、ヒータ部９上もインク１９により覆わ
れている。ヒータ部９を加熱させると、ヒータ部９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
で熱せられ、同図（ｂ）に示すように微小な気泡２０が
点在した状態となる。ヒータ部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て同図（ｃ）に示すよ
うに沸騰膜を作る。このように気泡２０が成長した状態
において、表面温度は３００〜３５０℃になり、いわゆ
る膜沸騰状態にある。また、ヒータ部９の上部にあるイ
ンク１９層は、気泡成長の推進力により、図示の如く、
インク液面が盛り上がった状態となる。同図（ｄ）は気
泡２０が最大に成長した状態を示し、インク液面からイ
ンク柱２１がさらに成長した状態となる。このような最
大気泡となるまでに要する時間は、ヘッド（発熱体基板
６）構造、印加パルス条件等にもよるが、通常、パルス
印加後、５〜３０μｓｅｃ程度要する。最大気泡となっ
た時点では、ヒータ部９は既に通電されていない状態に
あり、ヒータ部９の表面温度は降下しつつある。気泡２
０が最大となる時のタイミングは、電気パルス印加のタ
イミングから若干遅れたものとなる。同図（ｅ）は気泡
２ｏがインク１９等により冷却され収縮を開始した状態
を示す。インク柱２１の先端部では押出された速度を保
ちつつ前進し、後端部では気泡２０の収縮に伴ってイン
ク液面にインク１９が逆流することにより、図示の如く
、インク柱２１にくびれが生ずる。気泡２０がさらに収
縮すると、同図（ｆ）に示すように、ヒータ部９面にイ
ンク１９が接し、ヒータ部９面がさらに急激に冷却され
る状態となる。インク柱２１はインク液面から切断され
、被記録体（図示せず）の方向へ２〜１０ｍ／ｓの速度
で飛翔する。

なお、この時の飛翔速度はヘッド（発熱体基板６）構造
、インク物性、印加パルス条件等に依存するが、飛翔速
度が比較的遅い場合（２〜３ｍ／ｓ）にはインク１９は
滴状となって飛翔し、比較的速い場合（７〜ｌ　Ｏｍ／
ｓ　）にはインク１９は細長い柱状となって飛翔する。

この後、同図（ｇ）に示すように同図（ａ）と同様な定
常状態に戻り、流路８全域にインク１９が満たされ、気
泡２０も完全に消滅した状態となる。

［既提案例の飛翔原理と従来の飛翔原理との違い］前述
した各種従来方式中、例えば特開昭５１−１３２０３６
号公報に示されるものは、特開昭６１−１８９９５０号
公報と同一原理のものであり、泡を破裂させることによ
りインクの滴状体を放出させるものである。よって、前
述したように泡の破裂によるインクミストの発生が画質
低下をもたらす。また、例えば特開平１−１０１１５７
号公報に示されるものは、記録液を瞬時に煮沸させてミ
スト状にして飛翔させ記録を行うもので、これもインク
ミストによるカブリ、画像乱れが避けられない。

一方、既提案例の飛翔原理によれば、インク１９を飛翔
させるための気泡２０は破裂せずに収縮・消滅するため
、泡の破裂によるインクミストの発生が防止され、イン
クミストによる画質低下がない。また、インクをミスト
状にして記録するものと異なり、インク１９を滴状又は
細長柱状として（何れにしても、あるインク塊まりとし
て）飛翔させ記録するので、被記録体上では１つのドツ
トとして付着して記録され、鮮明な画像が得られる。

［発熱体基板構造及びその製造方法の詳細］既提案例に
おいて、発熱体基板６は重要なパーツの一つである。ま
ず、発熱体基板６自体は例えばガラス、アルミナ（ＡＱ
、Ｏ，）　、シリコン等の材質によるものが用いられる
。スリット５は比較的精度がよく、低コストで加工でき
る点でレーザビーム加工法によるのがよい。もっとも、
基板として単結晶シリコンを用いる場合には、異方性エ
ツチング加工によっても、非常に高精度にスリット５を
形成できる。

基板６上に形成される蓄熱層１３は例えばＳ１０、層よ
りなり、ガラス又はアルミナ基板の場合であればスパッ
タリング法等の薄膜形成法により形成され、シリコン基
板の場合には熱酸化法によって形成される。蓄熱層１３
の膜厚としては１〜５μｍ程度がよい。

発熱体層１４を構成する材料としては、例えばタンタル
−５ｉｎ、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、或いは、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
属の硼化物が使用可能である。これらの内、金属の硼化
物が特に好ましく、その中でも、硼化ハフニウムが最も
特性的に好ましく、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
順に好ましいものとなる。発熱体層１４はこのような材
料を用い、電子ビーム法、蒸着法、スパッタリング法等
により形成される。膜厚は単位時間当たりの発熱量が所
望値となるように、その面積、材質、熱作用部分の形状
及び大きさ、実際面での消費電力等に応じて適宜設定さ
れるが、通常は０．００１〜５μｍ程度、好ましくは０
．０１〜ｌｐｍ程度の膜厚とされる。

制御電極１５やアース電極１６の材料としては、通常の
電極材料と同じでよく、例えば、ＡＱ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐ
ｔ、　Ｃｕ等が用いられる。これらは蒸着法等により、
所定位置に所定の大きさ、形状、膜厚で形成される。

保護層１７は発熱体層１４で発生した熱を効果的にイン
ク１９側に伝達させることを妨げずに発熱体層１４を保
護するためのものであり、材料としては、酸化シリコン
（Ｓｉｎ、）、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用
いられる。製法は、電子ビーム法、蒸着法、スパッタリ
ング法等による。膜厚は、通常０．０１−１０μｍ、好
ましくは０．１〜５μｍ（中でも、００１〜３μｍが最
適）とされる。保護層１７はこれらの材料を用いて１層
又は複数層構造で形成されるが、これらの層の他に、気
泡２０が収縮・消滅する際に発生するキャビテーション
作用からヒータ部９を保護するためにＴａ等の金属層を
表面に形成するのが望ましい。具体的には、Ｔａなどの
金属層を膜厚Ｏ０５〜１μｍ程度で形成すればよい。

電極保護層１８の材料としては、例えばポリイミドイソ
インドロキナゾリンジオン（商品名：ＰＩＱ、日立化成
社製）、ポリイミド樹脂（商品名：　ＰＹＲＡＬＩＮ、
デュポン社製）、環化ポリブタジェン（商品名：ＪＳＲ
−Ｃ，ＢＲ，日本合成ゴム社製）、フォトニース（商品
名：東し社製）、その他の感光性ポリイミド樹脂等が用
いられる。

〔障壁７の形成方法］ 発熱体基板６上にインク液面と略平行な方向への圧力分
散を防圧する状態で流路８を形成するための障壁７の形
成方法を第１２図を参照して説明する。第１２図では、
簡略化するため、発熱体基板６上にはヒータ部９のみを
図示する。前述したように必要な層が形成された発熱体
基板６上に第１２図（ａ）に示すように、８０〜１０５
℃程度に加熱されたドライフィルムフォトレジスト２２
を、０．４〜０．５ｆ／分、１〜３　ｋｇ／ｃｎｔ加圧
条件下で膜厚１０−１００μｍ程度にラミネートする。

この時、ドライフィルムフォトレジスト２２は自己接着
性を示し、発熱体基板６表面に融着して固定され、以後
、相当の外力が加わって発熱体基板６から剥離すること
はない。

次いで、同図（ｂ）に示すようにドライフィルムフォト
レジスト２２上に所定のパターン形状を有するフォトマ
スク２３を重ね合わせた後、フォトマスク２３上方から
露光を行う。この時、ヒータ部９の設置位置とフォトマ
スク２３のパターンとの位置合わせを周知の方法により
正確に行っておく。

露光工程後に、ドライフィルムフォトレジスト２２の未
露光部分をトリクロルエタン等の所定の有機溶剤からな
る現像液により溶解除去すると、同図（Ｃ）に示すよう
にヒータ部９に対応して流路８が存在するように障壁７
が残存形成される。残存した露光済みのこの障壁７表面
は、耐インク性向上、ドライフィルムフォトレジスト２
２と発熱体基板６との密着力の向上のため、熱硬化処理
（例えば、１５０〜２５０℃で３０分〜６０時間の加熱
）、又は、紫外線照射処理（例えば、５０〜２００ｍＷ
／ＣＴＩ！或いはそれ以上の紫外線強度による）を行う
。熱硬化処理と紫外線照射処理との双方を行ってもよい
。また、フォトマスク２３のパターン形状を適宜設定す
ることにより、流体抵抗部１０も障壁７と同時に形成さ
れる。

なお、障壁７　（流体抵抗部１０を含む）の形成につき
、フォトレジストとしてドライフィルム型、即ち固体の
ものを利用したが、これに限らず、例えば液状の感光性
組成物を用いてもよい。液体の感光性組成物膜の場合、
レリーフ画像の製造時に用いられるスキージによる方法
、即ち、所望の感光性組成物膜厚に相当する高さの壁を
基板周囲に置き、スキージによって余分な組成物を除去
する方法を適用できる。この場合、感光性組成物の粘度
は１００〜３００ｃｐの範囲が好ましく、壁の高さは感
光性組成物の溶剤分の蒸発による減量を見込んで決定す
る必要がある。

固体の場合には、感光性組成物シートを基板上に加熱圧
着して貼着する。なお、本発明においては、その取扱い
上、厚さの制御が容易かつ正確にできる点などを考慮す
ると、前述したように固体のフィルム型のものを利用す
るほうか有利である。

このような固体のものとしては、具体的には、例えばパ
ーマネントフォトポリマーコーティングＲＩＳＴＯＮ（
ソルダーマスク）７３０Ｓ　（デュポン社製）、同７４
０Ｓ、同７３０ＦＲ１同７４０ＦＲ１同ＳＭ／等の商品
名で市販されている感光性樹脂がある。この他、感光性
樹脂、フォトレジスト等の通常のフォトリソグラフィー
の分野において使用されている感光性組成物の多くのも
のを用い得る。例えば、ジアゾレジン、Ｐ−ジアゾキノ
ン、さらには、例えばビニルモノマーと重合開始剤を使
用する光重合型フォトポリマー、ポリビニルシンナメー
ト等と増感剤を使用する工員化型フォトポリマー、オル
ソナフトキノンジアジドとノボラックタイプのフェノー
ル樹脂との混合物。

ポリビニルアルコールとジアゾ樹脂の混合物、４−グリ
シジルエチレンオキシドとベンゾフェノンやグリシジル
カルコンとを共重合させたポリエーテル型フォトポリマ
ー、Ｎ、Ｎ−ジメチルメタクリルアミドと例えばアクリ
ルアミドベンゾフェノンとの共重合体、不飽和ポリエス
テル系感光性樹脂（例えば、旭化成社製のＡＰＲ１帝人
社製のテビスタ、関西ペイント社製のゾンネ等）、不飽
和ウレタンオリゴマー系感光性樹脂、三官能アクリルモ
ノマーに光重合開始剤とポリマーとを混合させた感光性
組成物、重クロム酸系フォトレジスト、非クロム系水溶
性フォトレジスト、ポリケイ皮酸ビニル系フォトレジス
ト、環化ゴム−アシド系フォトレジスト等が挙げられる
。

Ｃ既提案変形例〕 ａ、流路８形状について。

第１３図（ａ）は流体抵抗部１０を省略した変形例を示
す。インク１９の物性、駆動条件を適切に選定すれば、
流体抵抗部１０がなくてもインク飛翔を確実に行わせる
ことができる。

同図（ｂ）は平面的に見て円形状の流体抵抗部ｌ０に代
えて、平面的に見てハート型形状の流体抵抗部２４とし
たものである。この場合、図示の如く、ヒータ部９側に
向けてインク１９が流れ込みやすく、ヒータ部９側から
出にくい向きとされ、より効率的にインク飛翔されるよ
うにしたものである。

同図（ｃ）は、流体抵抗部１０を省略するとともに、障
壁７の入口部形状を図示のように絞り形状として、幅狭
の流体抵抗部２５を形成することにより、各ヒータ部９
毎に個別化された流路８が形成されるようにしたもので
ある。

同図（ｄ）も同様であり、障壁７の入口部形状を入り組
んだ形状として流体抵抗部２６を形成したものである。

これらに例示したように、流路８形状としては種々の形
状とし得る。何れにしても、前述したフォトリソグラフ
ィ法により形成できる。

ｂ、障壁７形状について。

障壁７については、第８図に示したように基板６上で連
続的につながっている必要はなく、第１４図（ａ）〜（
ｅ）に例示するように、各々独立した障壁７のブロック
とじピータ部９に対する流路８を形成するようにしても
よい。

Ｃ，インク液面の高さについて。

第１３図等による説明では、インク液面の高さが、障壁
７及び流体抵抗部１０と同一高さとしたが（この場合、
実験によれば、障壁７及び流体抵抗部１０の上面を弗素
化合物により接水性処理をしてインクに濡れに＜＜シた
ほうが、安定したインク飛翔結果が得られた）、必ずし
も同一高さである必要はない。第１５図は、障壁７及び
流体抵抗部１０がインク液面下に沈んでいる変形例を示
す。このような構成であっても、インク物性、印加パル
ス条件を適当に選定することにより、良好に動作する。

ｄ、エネルギー作用部について。

インク１９中で気泡２０を発生させるエネルギー作用部
としては、発熱体層１４を持つヒータ部９によるジュー
ル熱加熱法に限らず、例えば、パルスレーザ又は放電を
利用したエネルギー作用方式であってもよい。

例えば、パルスレーザ方式は、特開平ｌ−１８４１４８
号公報中の第８国力式等に準じたものでよい。即ち、レ
ーザ発振器より発生させたレーザ光を、光変調器駆動回
路に入力されて電気的に処理され出力される画情報信号
に従って、光変調器においてパルス変調させる。パルス
変調されたレーザ光を走査器を通し集光レンズにより熱
エネルギー作用部の外壁に焦点が合うように集光させ、
記録ヘッドの外壁を加熱し、内部のインク内で気泡を発
生させる。或いは、熱エネルギー作用部の外壁を、レー
ザ光に対して透過性材料により形成し、集光レンズによ
って内部のインクに焦点が合うように集光させてインク
を直接熱して気泡を発生させるようにしてもよい。実際
的なレーザを用いる構成としては、同公報中の第９図に
準じて構成すればよい。

また、放電方式も、同公報中の第１０国力式に準じたも
のでよい。即ち、熱エネルギー作用部の内壁側に配置さ
せた一対の放電電極に放電装置から高電圧パルスを印加
することにより、インク中で放電を生じさせ、この放電
により発生する熱で瞬時に気泡を発生させるものである
。放電電極の形状は、同公報中の第１１図ないし第１８
図に例示されるような各種形状を適宜用いればよい。

ｅ、インク組成等について。

既提案例で使用されるインク１９は、所定の熱物性値及
びその他の物性値を有するように、材料の選択と組成成
分の比が調合されること、従来から使用されているイン
クと同様に化学的・物理的に安定であること、応答性、
忠実性、曳糸化能に優れていること、液路において固ま
らないこと、液路中を記録速度に応じた速度で流通し得
ること、記録後に被記録体への定着が速やかであること
、記録濃度が十分であること、貯蔵寿命が良好であるこ
と、等の特性を満足し得るように物性が調整される。

具体的には、上記特開平１−１８４１４８号公報の明細
書第３４頁ないし第４９頁に例示されるようなインクを
、既提案例でも使用すればよい。

〔本実施例の構成・作用〕

本実施例も前述した既提案例方式の原理によりインク１
９を飛翔させて印写を行なわせるものであるが、本実施
例の適用上、構成的には第１図に示すように複数個のヒ
ータ部９を発熱体基板６上に一列に配列させたものが好
適である。ここに、ヒータ部（従って、飛翔部）９の個
数をｎ個としたとき、これらのヒータ部９の配列方向に
沿って各ヒータ部９を挾む状態で（ｎ＋１）個の障壁７
が設けられている。即ち、何れのヒータ部９についても
その配列方向両側に等距離位置に障壁７が存在する状態
とされている。よって、各ヒータ部９を、９１１９１１
〜ｌ　９＋１として区別し、各障壁７を、７＋＋’７ｓ
＋〜＋　　７ｎ−１＋　　７ｎ　＋　　７ｎ＋１として
区別したとき、ヒータ部９．は障壁７．、　７．により
挾まれ、ヒータ部９８は障壁７．．７．により挾まれ、
〜、ヒータ部９．．は障壁７ｎ、７．＋１により挾まれ
るものとなる。障壁７の形状は、本例では、第１４図（
ｂ）の例に準する。また、これら全体の周囲は所定高さ
の液面保持壁３０により囲まれている。

いま、具体例１として、 ヒータ部９のサイズ ヒータ部９の配列密度 抵抗値 ヒータ部９の個数ｎ 駆動電圧 ＝　６５μｍ×６２μｍ ：　　１　８０ｄｐｉ ：　３　Ｉ　Ω ＝１２８個 ；　１５　ｖ パルス幅　　　　　　　　＝３，６μｓｅｃ連続駆動周
波数　　　　　：２ｋＨｚ （ベタ印写時） 障壁７の形状　　　　　　：第１４図（ｂ）（奥行１２
０ｐｍ、高さ３５μｍ） 使用インク　　　　　　　　：キヤノン社製のＢＪ１３
０用インク 記録紙　　　　　　　　　　：ＮＭマッドコート（三菱
製紙社製） なる構成及び駆動条件のヘッドを試作し、飛翔実験を行
なった。飛翔実験は、記録紙をヘッド１に対して所定の
一定速度、ここでは２５４　ｍｍ／ｓｅｃにて移動させ
るとともに、各ヒータ部９を１０００回駆動させるもの
とした。

比較例１として、第１６図に示すように、障壁７０個数
をｎ個とし、他の構成及び駆動条件は上記具体例１と同
じとするヘッドを試作し、同様に飛翔実験を行なった。

これらの飛翔・印写実験の結果、具体例１によれば第４
図（ａ）に示すように極め７て良好なる印写結果が得ら
れたものである。即ち、図示例は数ライン分についての
印写ドツトｄの状態を示すもので、全てのドツトｄ１〜
ｄ、につぃて何れの印写ラインでも、各ドツトｄｆＢ５
の間隔Ｑｌｌｃ、、〜Ω、−１がほぼ同等なる結果とな
ったものである。

これに対し、比較例１による場合には第４図（ｂ）に示
すように、ヒータ部９．．に対応する印写ドツトｄ。の
位置精度が極めて悪がったものである。

特に、隣接ドツトｄ　ｎ−ｌ　との間の間隔Ｑｎ−１が
、他のドツト間の間隔に比して大きく、がっ、そのバラ
ツキも大きく、劣悪なる印写品質となった。

さらに、上記条件における使用インクをキャノン社製Ｂ
Ｊ１３０用インクと路間−の物性を持つビヒクルに代え
て、飛翔の様子を、駆動信号に同期したストロボを用い
て観察したところ、比較例Ｊ構造のヘッドでは第１７図
に示すような状況が確認されたものである。即ち、比較
例１のヘッドにあってはヒータ部９．．が障壁７．、−
１　と反対側のインク液面が直接的に液面保持壁３０ま
で連通しており、一方では近傍に障壁７゜−１があるの
に対して他方では障壁がないため、障壁７ｎ−ｌ側では
気泡２０による圧力が効果的に利用されてインク面が急
速に成長する一方、障壁のない反対側では圧力が逃げて
しまう。よって、第１７図（ｂ）に示すように障壁７ｎ
−１側のインク面は柱状に成長し障壁のない側のインク
面はＰ部に示すように液柱と液面とがなだらかに連なっ
た形状となり、非対称形状に液柱が成長することになる
。その後、同図（Ｃ）に示すように障壁のない側（液面
保持壁３０側）の液面の表面張力により引っ張られるこ
とにより、或いはインク柱２１の左右成長速度の違いに
より、Ｑ部を中心に液柱が成長しながら回転し、同図（
ｄ）に示すように障壁のない方向Ｒにずれて飛翔する。

この結果、前述した第４図（ｂ）に示すような印写結果
となるものである。また、飛翔時に発生した波が液面保
持壁３０に反射して直接ヒータ部９．．に返ってくるた
め、ヒータ部９．。

上のインク液面高さか変化してしまい、飛翔にバラツキ
を生じてしまうものでもある。

これに対して、具体例１のヘッド構成の場合の気泡の発
生、成長、収縮、消滅の様子を見ると、第３図（ａ）〜
／ｄ）に示すように全てのヒータ部９について、液柱が
略対称形状にて成長し、概ね垂直方向へ飛翔するものと
なる。その後、全ての液滴（液柱）の飛翔方向は第３図
（ｄ）に矢印で示すように何れも略平行となって１ｍ／
ｓｅｃ以上の速度で飛翔する。よって、対向する位置の
記録紙との距離がほぼ一定となり、何れのインク液滴も
ほぼ同時に記録紙上に到達することになり、前述した第
４図（ａ）のように各ドツト間距離がほぼ等しくなる、
位置精度のよい印写となる。

また、具体例２として、 ヒータ部９のサイズ　　：　１１０μｍＸ１ｌＯμｍヒ
ータ部９の配列密度　：９６ｄｐｉ 抵抗値　　　　　　　　＝６５Ω ヒータ部９の個数ｎ　　：６４個 駆動電圧　　　　　　　＝２５Ｖ パルス幅　　　　　　　二６μｓｅｃ 連続駆動周波数　　　　：１，２５ｋＨｚ（ベタ印写時
） 障壁７の形状　　　　　：第１４図（ａ）（奥行２００
μｍ、高さ４０μｍ） 使用インク　　　　　　　：キヤノン社製のＢＪ１３０
用インク 記録紙　　　　　　　　　二ＮＭマッドコート（三菱製
紙社製） なる構成及び駆動条件のヘッドを試作し、具体例１と同
様に飛翔実験を行なったところ、同様に、極めて良好な
る印写結果が得られたものである。

また、具体例３として、第５図に示すようにヒータ部９
のサイズ　　：６５μｍ×６２μｍヒータ部９の配列密
度　：１８０ｄｐｉ抵抗値　　　　　　　　・３１Ω ヒータ部９の個数ｎ　　　：１２８個 駆動電圧　　　　　　　＝１３Ｖ パルス幅　　　　　　　°３．６μｓｅｃ連続駆動周波
数　　　　：　２ｋＨｚ （ベタ印写時） 障壁７の形状　　　　　：第１４図（ｃ）（ｒ、＝　１
２０ｐｍ、　　ｒ、＝６０ｐｍ、高さ３５Ωｍ）使用イ
ンク　　　　　　　、キャノン社製のＢＪ１３０用イン
ク 記録紙　　　　　　　　　二ＮＭマッドコート（三菱製
紙社製） なる構成及び駆動条件のヘッドを試作し、具体例１と同
様に飛翔実験を行なったところ、同様に、極めて良好な
る印写結果が得られたものである。

具体例３によれば、各ヒータ部９が４方向とも障壁７に
より囲まれているため、駆動電圧を１３〜′に低減させ
ることもできたものである。これは、飛翔効率が向上し
たためである。なお、第５図図示例からも判るように、
本発明にいう最小限の障壁個数はヒータ部配列方向に位
置する障壁７ａ〜７ａ、、ヤ、をいい、両側に位置する
障壁７ｂ、〜７ｂｎ、７ｃ、〜７ｃ、、は付属的なもの
である。

さらに、具体例４として第６図に示すように具体例２構
造をベースとして最も外側に位置する障壁７＋１’７ｎ
＋ｌと液面保持壁３０との間に外側に１つずつの障壁７
゜、　　’７．．＋ｚを設け、障壁７の個数を（ｎ＋３
）とした。

これによれば、飛翔時に発生した波が液面保持壁３０で
反射しても、障壁７゜、７．２により、障壁７＋ｙ７ｎ
＋１近傍まで戻ってくるのを防止でき、具体例２の場合
よりも、さらにバラツキのない高品質印写が可能となる
。

これらの具体例に例示したように、ヒータ部９のサイズ
、配列密度、抵抗値、駆動条件、障壁形状を種々変えて
飛翔実験を行なった結果、ヒータ部９のサイズ、配列密
度、個数によらず、ヒータ部９の個数ｎに対して少なく
とも（ｎ＋１）個の障壁を設けて、何れのヒータ部９に
ついても同等の条件及び特性付けを行なうことにより、
高品質の印写が可能となったものである。また、一般に
、記録密度が上がれば上がるほど、その印写ドツト位置
精度としては厳密なものが要求されるので、本発明は、
高密度記録を行なうほど、効果的なものとなる。

発明の効果 本発明は、上述したようにノズル或いはスリット状ノズ
ルを有しない既提案方式をベースとするので、低コスト
にてインク目詰りの問題のないヘッド構造とすることが
でき、加えて、ｎ個のエネルギー作用部に対して（ｎ＋
１）個以上の障壁を設けたので、全てのエネルギー作用
部について障壁の個数、配置関係を同等化させて、全て
のエネルギー作用部において安定してインク飛翔させる
ことができ、飛翔のために配設した全てのエネルギー作
用部を同等の条件及び特性で使用して、ドツト位置関係
の極めて安定した高精度・高品質の画像を得ることがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略斜視図、第２図は
概略断面図、第３図は飛翔動作を順に示す概略断面図、
第４図は比較例と対比して示す具体例１の印写結果を示
す説明図、第５図は具体例３の構成例を示す概略平面図
、第６図は具体例４の構成例を示す概略平面図、第７図
ないし第１５図は既提案内容を示すもので、第７図はヘ
ッドの概略分解斜視図、第８図はその一部の拡大平面図
、第９図は第８図のＡ−Ａ線断面図、第１０図はヒータ
部付近を拡大して示す断面図、第１１図は飛翔原理を順
に示す概略断面図、第１２図は流路形成工程を順に示す
概略断面図、第１３図は障壁形状の各種変形例を示す概
略平面図、第１４図は障壁形状等の各種変形例を示す概
略平面図、第１５図はインク液面高さについての変形例
を示す概略断面図、第１６図は比較例１の構成を示す概
略断面図、第１７図はその飛翔動作を順に示す概略断面
図である。 ２・・インク供給手段、７・・障壁、８・・・インク液
面保持手段、９・・エネルギー作用部 出　願　人　　　株式会社　　　リ　コｌはソ ヒーク！ｉ！５１ｆＬｙフ１弓 図 」」」 図 Ｊ）　、ＩＺ図 ム） ＪｌＪ３図 （ｂ）　　　　　（Ｃ） （ｃｌ） （ａ） ７北ン （ｂ） （Ｃ） 凛」５ 図 １．１６図 一％」７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. インク供給手段と、このインク供給手段により供給され
   たインクを保持するインク液面保持手段と、インク液面
   内に配設されてインク中に瞬間的に成長する気泡を生じ
   させるｎ個のエネルギー作用部と、これらのエネルギー
   作用部に画像情報に応じた駆動信号を与える信号入力手
   段と、前記エネルギー作用部の近傍に位置してインク液
   面と略平行な方向への圧力の分散を阻止するための（ｎ
   ＋１）個以上の障壁とよりなり、前記エネルギー作用部
   でインク中に気泡を生じさせ、この気泡の瞬間的な成長
   による作用力により前記インク液面からインクを飛翔さ
   せ、飛翔したインクを被記録体に付着させるようにした
   ことを特徴とするインク飛翔記録装置。