JPH04250051A - インクジェット記録ヘッドおよび該ヘッドを用いたインクジェット記録装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録ヘ
ッド、インクジェット記録装置に関する。

【０００２】特に耐久性を向上させ高速記録を可能とす
るためインク路の改良された記録ヘッド、記録装置に関
する。

【０００３】（関連技術の説明）インクジェット記録ヘ
ッドの代表例は、電気熱変換体に駆動信号を与えること
によりこれを発熱させ発熱部（以下、ヒーターとも称す
）の周辺のインクを加熱して発泡を伴う状態変化をイン
クに与え、その際生ずる圧力によってインクを吐出する
ものであり、インクを吐出するために利用される熱エネ
ルギーを発生する熱エネルギー発生体である電気熱変換
体と、インクを吐出する吐出口（以下、オリフィスとも
称す）に連通するインク路（以下、ノズルとも称す）と
を備えている。

【０００４】そして従来、インク路の形状は、例えば図
９の断面図に示される様に、インクを吐出する吐出口側
での絞り部分を除いて、共通インク室側のノズル後端（
供給口）までの全長にわたってストレートな形状を有し
、インクの円滑な流出を図るものが代表的な構成であっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしこの様な構成の
インク路においては、ヒーターへの通電、加熱に伴う発
泡により生じた圧力が吐出口方向だけでなくインク流れ
の上流方向へも直接伝わる（バック波）。

【０００６】このバック波がリフィル時のインクの上流
からの流れを妨げてしまうため、リフィルに時間がかか
ってしまい高速にインク吐出を行なわせることが困難で
あるという解決すべき課題があった。

【０００７】またインク路の上流に共通液室を持つヘッ
ドでは、この共通液室を介してバック波が他のインク路
にも影響（クロストーク）を与え、インクの吐出状態を
不安定にするという解決すべき課題があった。

【０００８】さらに前述の様な構成のインク路において
は、消泡時に発生するキャビテーションによるヒーター
へのダメージが大きく、耐久性能が例えば１×１０８パ
ルス／ノズル程度であった。

【０００９】これらの課題に対し特開昭５２−１００１
６９号公報、特開昭６１−４０１６０号公報、ＵＳＰ４
，８８２，５９５号公報には、バック波の軽減、応答性
効率の向上、メニスカス振動クロストークの軽減を図る
ために吐出ヒーターの上流側に流体抵抗素子を設けた例
が示されているが、発泡した泡が消泡するときにヒータ
ーに与えるダメージ（キャビテーション）等が考慮され
ておらず、十分なヒーター寿命を得るに至っていないと
いう解決すべき課題があった。本出願人が先に日本出願
した特開昭５９−１３８４６０号公報は、ヒーターが配
された面と対向した面に吐出口を有しインクの吐出方向
とインクのリフィル方向とが直角をなすタイプの記録ヘ
ッドでヒーター近傍の流路壁を変形させ消泡時の泡の位
置を移動させることによりヒーターへのキャビテーショ
ンを防ぐ例を示した。

【００１０】しかし特開昭５９−１３８４６０号公報に
おいては、発泡した泡を分断する等のことにより消泡時
の衝撃力自体を減少させていないため、ヒーター近傍の
インク路壁や電極等へダメージを与えてしまう虞れがあ
った。又、特に吐出口とヒーターと共通液室からのイン
ク供給口が実質的に直状に配列されたヘッドにおいては
、消泡時のヒーター上へのインクの流れ込みが、インク
供給口側（上流側）からだけでなく、メニスカス後退に
より吐出口側からも起こるため、ヒーター上から消泡位
置を十分にずらすことは困難であるという解決すべき課
題が残っている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前述の様な課題は、イン
クを吐出する吐出口と、該吐出口に対応して設けられた
インク路と、インク路内のインクを加熱して気泡を生じ
させるための熱エネルギーを発生する熱エネルギー発生
手段と、を有しており、前記インク路が、前記熱エネル
ギー発生手段より上流に、前記気泡を分断するために前
記インク路の断面積を極小にする流体抵抗部を備えてい
ることを特徴とするインクジェット記録ヘッド又はイン
クジェット記録装置によって解決される。

【００１２】前述の様な課題に対し本発明者が鋭意研究
し、成し得た本発明の記録ヘッド、記録装置によれば、
インク路がヒーターの加熱により発泡した泡（以下バブ
ルとも称す。）の一部が通過し分断される位置に流体抵
抗部（以下、流体抵抗素子とも称す。）を備えているこ
とによって、発泡後のメニスカスの後退を押さえ、バッ
ク波を減少させることができるため、インクのリフィル
時間を短縮することができ、バック波のクロストークに
より他のノズルのインク吐出への影響をさらに軽減する
ことができる。又、発泡した泡が切断されるため、消泡
時のエネルギー自体を低減させることができ、ヒーター
や電極インク路等へのキャビテーションを軽減し、耐久
性能を向上させることができる。

【００１３】

【実施例】以下、リフィル特性の向上、耐久性の向上を
図る本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。

【００１４】図１は、本発明に係るヒーターの上流側（
共通液室側）方向に局所的に断面積を狭めた流体抵抗部
を備えたインクジェット記録ヘッドの一例を模式的に示
す斜視図である。

【００１５】図において、１１は通電（駆動信号の印加
）によって発熱しインクに発泡現象を生じさせてインク
の吐出を行なわせるための熱エネルギー発生体としての
電気熱変換体の発熱部（吐出ヒーター）である。１２は
基板であり、前記発熱部１１は基板上に半導体製造工程
と同様の製造工程を経て形成されている。１３はインク
の吐出口であり、ここでは簡略化するために流路と同断
面積で示している。１４は吐出口１３に連通するインク
路である。前記インク路１４内に設けられた符号１８の
部分は、局所的にノズルの断面積を狭めるための流体抵
抗部である。１５は吐出口１３及びインク路１４を形成
するためのインク路形成部材であり、１６は天板である
。１７は各インク路１４に共通に連通するインク室であ
る。

【００１６】図２は図１で示されるインク路の機能を示
すための模式的な上面図である。

【００１７】図において、１はインク路（ノズル）、２
は吐出口、３は吐出ヒーター、４は液体抵抗部である液
体（集中）抵抗素子、６はバブル、７は分離したバブル
、８は吐出インクである。

【００１８】図３は図２のノズルを側面から示した模式
図であり、同じ部分には同符号を付けている。なお５は
共通インク室を示している。

【００１９】図２において、ヒーター３が発生する熱エ
ネルギーが、ヒーター近傍のインクを加熱し発泡現象を
生ずる。ヒーター近傍のインク路の断面積がほぼ同じで
直状であるため発泡した泡はノズル１の下流である吐出
口側と上流側である共通インク室方向に成長していく。 泡の成長に伴い生ずる圧力の内ノズル１の前方に作用す
る圧力は、吐出口２からインクを吐出させる。

【００２０】一方ノズル１の上流方向に向う圧力は、流
体抵抗部としての流体抵抗素子４によって反作用力を受
け、バブルは流体抵抗素子４を通過した後、集中抵抗素
子４の後方に分離して残留する。この分離したバブルは
、バブルの最大発泡後の消泡時には消滅してしまう。

【００２１】図１０に示すような流体抵抗素子を持たな
いノズルでは、バブルは最大３１０μｍにまで成長する
が、本実施例に係る図２に示すように、例えばヒーター
後端からの距離Ｔ＝３０μｍの位置にノズル断面積１０
９０μｍ２の３０％に当たる３２７μｍ２の断面積とな
るような集中抵抗素子４を設けることにより、バブル成
長時に集中抵抗素子部でバブルが分離、分断され、ヒー
ター上の泡の最大発泡長は２３０μｍとなり、消泡時の
キャビテーションによるヒーターへのダメージは軽減さ
れ、図１０に示すようなノズルに比べ約３０％耐久性能
が向上した。

【００２２】本実施例の様な流体抵抗素子を備えたノズ
ルにおいてはヒーター中央部から共通インク室方向への
インク路の流体抵抗（後方インピーダンス）の方が共通
インク室からヒーター中央部までの流体抵抗（前方イン
ピーダンス）より高くなる。

【００２３】本実施例に示される形式の流体抵抗素子を
備えたノズルと備えていない直状形ノズルにおいてシュ
ミレーションにより求めた液体抵抗を表１に示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】表１で示される様に流体抵抗素子を備えた
タイプのノズルでは、後方インピーダンスが高いため、
発泡時および泡の成長時に共通インク室側へのインクの
流速を低くし、不必要なインクの逆流を押さえる。この
ため、インクのリフィル（再充填）に必要なインク量が
減少し、リフィル特性（応答周波数）も向上し、消泡直
前にバブル収縮方向へ移動するインクの持つ運動エネル
ギーが低下する。この運動エネルギーもキャビテーショ
ンの強さと相関するものと考えられる。

【００２６】キャビテーションの強さと相関するインク
の消泡直前の運動エネルギーはバブルの体積が最大の時
の系のポテンシャルエネルギーが運動エネルギーに転換
されて生ずると考えられる。よって本実施例の様に流体
抵抗素をバブルの最大発泡時にバブルの一部が通る位置
に設けバブルを分断しヒーター上のバブルの体積を減少
させることにより、消泡直前のインクの運動エネルギー
を減少させ、キャビテーションを効率的におさえること
ができる。このキャビテーションの強さと相関する物理
量としてバブルの体積が最大の時点から消泡に至るまで
に増加するノズル内のインクの運動エネルギーを取り上
げることができる。本実施例のノズルとストレートタイ
プにおけるこの運動エネルギーの増加量をシュミレーシ
ョンで求めた結果を示す。

【００２７】

【表２】

【００２８】表２で示される様に発泡した泡を分断する
位置に流体抵抗素子を設けた本実施例では、流体抵抗素
子を備えていないノズル又泡を分断しない位置に流体抵
抗素子を設けたノズルに比べて運動エネルギーの増加量
が少なくなっており、つまりキャビテーションの強さが
減少していることがわかる。

【００２９】本実施例の様なノズルでは、泡が分断され
ることによりヒーター上の泡の体積が減少すること、又
リフィル時インクは消泡点に向って運動するが泡が分断
され複数の消泡点を有する様になるため運動エネルギー
が集中しないこと、さらには分断されたバブルの内のい
くつかは流体抵抗素子の上流側つまりヒータ上以外の位
置で消泡すること等により消泡時のキャビテーションに
よるヒータや電極等へのダメージを格段に低減させるこ
とができた。

【００３０】更に流体抵抗素子を最大発泡時にバブルの
一部が通過する位置に設けることで、ノズル自体を短く
設計することができインクのリフィル時におけるノズル
の流体抵抗を低くすることも可能となり応答周波数もさ
らに向上する。集中抵抗素子をバブルの最大発泡時にバ
ブルが通過する位置に設けた本発明のノズル、バブルが
通過しないヒーターから遠い位置に集中抵抗素子を設け
た比較例のノズルにおける応答周波数を３表に示す。

【００３１】

【表３】

【００３２】この様に本発明により応答周波数をさらに
向上させることもできる。

【００３３】図４は他の実施例であり流体抵抗素子４を
ノズル１の中央部に柱状に設け流体抵抗素子部のインク
路の断面積をノズル断面積の３０％にしたものである。 図５はこの断面図を示す。バブル成長時に流体抵抗素子
４の両側よりバブルの一部が通り抜けて分離する。この
時のヒーター上の最大発泡長は２２０μｍとなり、先の
実施例の場合と同様に消泡時のキャビテーションによる
ヒーターや電極等のダメージが軽減され、耐久性能、リ
フィル特性等が向上した。

【００３４】図６、図７、図８はさらに本発明の他の実
施例を示したもので、各々流体抵抗素子をインク路の上
部に設けたもの、下部に設けたもの、中央部に設けたも
のを模式的に示した図である。図９はこれらの模式的な
上断面図である。これらの実施例においても、図１〜図
５で示した実施例と同様に、バブルは流体抵抗素子部で
分離され、最大発泡長はほぼ２２０μｍとなり、消泡時
のキャビテーションによるヒーターへのダメージが軽減
され耐久性能が向上するとともにリフィル特性が向上し
た。流体抵抗素子の位置と流体抵抗素子部のインク路の
最小断面積との関係は、種々の条件によって決定される
が以下の条件との関係は本発明者の実験によれば、表４
のとおりである。ヘッド及びその駆動条件は、ノズル長
３４０μｍ、ノズル断面積１０９０μｍ２（ほぼ均一）
、ヒーターサイズ２８×１３３（μｍ）、吐出口〜ヒー
ター間距離１２０μｍ、パルス幅３μｓ、駆動電圧２８
Ｖとした。この結果、耐久性能は１．３×１０８パルス
／ノズルとなり３０％の寿命向上が見られた。

【００３５】

【表４】

【００３６】又、図１から図３の実施例で示される流体
抵抗素子を次のＡ，Ｂの様なノズルに対して設ける場合
の、流体抵抗素子の位置と泡を分断するのに必要な流体
抵抗素子部のインク路最少断面積の上限との関係を表５
に示す。

【００３７】Ａ．ノズル長３２０μ、ノズル断面積（流
体抵抗素子部以外）１７５０μｍ２（３５×５０）、ヒ
ーターサイズ２８×１３３（μｍ）、吐出口〜ヒーター
間距離１２０μ、吐出口断面積１１５５μｍ２（３５×
３３）。 Ｂ．ノズル長３２０μ、ノズル断面積（流体抵抗素子部
以外）１１５０μｍ２（２３×５０）、ヒーターサイズ
２８μ×１３３（μｍ）、吐出口〜ヒーター間距離１２
０μ、吐出口断面積５７５μｍ２（２３×２５）。

【００３８】Ａ、Ｂともにリフィル特性を向上させ、バ
ック波を押さえるため図２の断面形状で示される様な流
体抵抗素子を備えており、流体抵抗素子のインク路方向
の長さを２０μｍとした。又流体抵抗素子部のインク路
極少断面積部（領域）は、鋭角（９０°＞θ）を有して
いる。

【００３９】

【表５】

【００４０】上記の構成によると、前記実験例より更に
耐久性能が向上した。

【００４１】ヒーターの加熱によって発泡する泡の大き
さは吐出ヒーター大きさ等に関係する。

【００４２】よって、発泡した泡を効率的に分断するた
めには、これらをも考慮しなければならない。

【００４３】中でも、図１乃至図３に示されるようにイ
ンク路の幅方向を規制する様な流体抵抗素子を用いる場
合、吐出ヒーターの幅や流路の幅がインク路の幅方向に
成長するあわの大きさに大きく影響するため、これらの
条件に依って流体抵抗素子部の最小流路幅位置（最小幅
位置）での幅を決定するのが望ましい。

【００４４】吐出ヒーター幅より流体抵抗素子部の最小
幅位置での幅が狭すぎると、効率的に泡を最小幅位置ま
で導くことが困難になる。一方、広すぎると最小幅位置
近傍で生じる乱流が少なくなるため泡を分断することが
困難になる。依って、吐出ヒーターと流体抵抗素子の最
小幅位置幅との比（最小幅位置幅／ヒーター幅＝Ｈ１）
が６０％≦Ｈ１≦９５％程度であれば良く、望ましくは
６８％≦Ｈ１≦８７％、更に望ましくは７４％≦Ｈ１≦
８２％であれば良い。

【００４５】また、流体抵抗素子を設けていない位置で
のインク路幅と、前述の最小幅位置での幅との関係では
、最小幅位置の幅がインク路の幅に対して広すぎると、
効率的に泡を分断することが困難になる他バック波の抑
制効果が低下してしまう。一方、狭すぎると泡を最小幅
位置まで導くことが困難になると共に、リフィル時間も
長くなる。従って、インク路幅と流体抵抗素子の最小幅
位置幅との比（最小幅位置幅／インク路幅＝Ｈ２）が２
７％≦Ｈ２≦５５％程度であれば良く、望ましくは３０
％≦Ｈ２≦４３％であれば良い。

【００４６】図４のように、インク路の中央に流体抵抗
素子を設けるものでは、インクの流路が分割されるため
、Ｈ１は７０％≦Ｈ１≦９０％程度であれば良く、望ま
しくは７５％≦Ｈ１≦８７％であれば良い。

【００４７】上述の幅はインク路断面の形状が矩形や正
方形でない場合は断面積と考えればよい。

【００４８】ヒーター端から流体抵抗素子部の最小幅位
置間での距離は、ヒーター端から上流８０μｍ程度まで
に備えられていれば良いが、離れるにつれ泡の分断が困
難になることから、好ましくは５５μｍ以下、より好ま
しくは４２μｍ以下であれば良い。また、その下限はヒ
ーター端部でも良いが、泡をある程度上流へ成長させる
方が分断されやすいことから、好ましくは５μｍ以上更
に好ましくは２５μｍ以上であれば良い。なお、図４に
示されれる様な構成においては、流体抵抗素子がヒータ
ーに接していると上流方向への泡の成長が強く妨げられ
るため効率良く泡を誘導し分断するためには、前述の距
離を１０μｍ程度開けた方が良い。

【００４９】泡の分断は、泡の成長時に行なわれる方が
、泡の成長を押さえる（リフィル時に必要なインク量を
減らす）と言う意味から好ましい。よって、タイミング
的には、吐出インクが、インク路から完全に分離する前
に、泡の分断が成されることが望ましい。

【００５０】流体抵抗素子の形状は、上述の形状に規定
されるものでは無く、効率的に発泡した泡を分断できる
形状であれば良いが、下流方向への流抵抗に対して上流
方向への流体抵抗が大きいものであれば、バック波を低
減するとともにリフィル特性をより向上させることがで
きるため好ましい。また流体抵抗素子はインク路と一体
構成であっても良いし、別体であっても良いことは言う
までも無い。流体抵抗素子は、インク路と同じ構成材料
で無くともインクに不溶の材料でインクを変質させない
ものであれば良くその構成材料としては、例えばガラス
、セラミックス、プラスチック、金属及びこれらを構成
材料とするものであれば良い。

【００５１】なお上述の実施例においては、共通液室か
ら吐出口までのインク路がほぼ直状である場合に特に大
きな効果が得られることを説明したが、もちろんインク
の吐出方向とリフィル方向とが直状で無いノズルにおい
ても、本発明の構成を適用することによって、十分な効
果を得ることができる。

【００５２】図１１は、本発明を適用した記録ヘッドを
搭載し、分割駆動を行なうインクジェット記録装置の外
部構成の概略を示した斜視図である。図１において、１
は所定の記録信号に基づいてインクを吐出し、所望の画
像記録するインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッ
ドと称す。）、２は前記記録ヘッド１を乗せて記録行方
向（主走査方向）に走査移動するキャリッジである。前
記キャリッジ２はガイド軸３、４によって摺動可能に支
持されており、タイミングベルト８に連動して主走査方
向に往復運動する。ブーリ６、７に係合している前記タ
イミングベルト８は、ブーリ７を介してキャリッジモー
タ５によって駆動される。

【００５３】記録紙９は、ペーパーパン１０によってガ
イドされ、ピンチローラで圧接させられている図示しな
い紙送りローラーによって搬送される。この搬送は、紙
送りモータ１６を駆動源として行なわれる。搬送された
記録紙９は、排紙ローラ１３と拍車４とによりテンショ
ンを加えられていて、弾性部材で形成される紙押え板１
２によってヒータ１１に圧接させられているため、ヒー
ター１１に密着させられながら搬送される。ヘッド１に
より噴射されたインクが付着した記録紙９は、ヒーター
１１によって温められ、付着したインクは溶媒が蒸発し
て記録紙９に定着する。なお。このヒーター１１による
加熱定着は必ずしも必要なものではなく、インク等の特
性によって適宜記録装置に備えられていればよい。

【００５４】１５は回復系と呼ばれるユニットで、記録
ヘッド１の吐出口（図示せず）に付着した異物や粘度の
高くなったインクを除去することにより、吐出特性を正
規の状態に維持するためのものである。

【００５５】１８ａは回復系ユニット１５の一部を構成
するキャップであり、インクジェット記録ヘッド１の吐
出口をキャッピングして、目詰まりの発生を防止するた
めのものである。キャップ１８ａの内部には、インク吸
収体１８が配されている。

【００５６】また回復系ユニット１５の記録領域側には
、記録ヘッド１の吐出口が形成された面と当接し吐出口
面に付着した異物やインク滴をクリーニングするための
クリーニングブレード１７が設けられている。

【００５７】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも熱エネルギーを利用して飛翔液滴を形成し、記録
を行なうインクジェット記録方式の記録ヘッド、記録装
置に於いて、優れた効果をもたらすものである。

【００５８】その代表第的な構成や原理については、例
えば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４
０７９６号明細書に開示されており、本発明はこれらの
基本的な原理を用いて行なうものが好ましい。この記録
方式は所謂オンデマンド型、コンティニュアス型のいず
れにも適用可能である。

【００５９】この記録方式を簡単に説明すると、液体（
インク）が保持されているシートや液路に対応して配置
されている電気熱変換体に、記録情報に対応して液体（
インク）に核沸騰現象を越え、膜沸騰現象を生じる様な
急速な温度上昇を与えるための少なくとも一つの駆動信
号を印加することによって、熱エネルギーを発生せしめ
、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせる。この様
に液体（インク）から電気熱変換体に付与する駆動信号
に一対一対応した気泡を形成出来るため、特にオンデマ
ンド型の記録法には有効である。この気泡の成長、収縮
により吐出孔を介して液体（インク）を吐出させて、少
なくとも一つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形
状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行なわれるの
で、特に応答性に優れた液体（インク）の吐出が達成で
き、より好ましい。このパルス形状の駆動信号としては
、米国特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２
６２号明細書に記載されているようなものが適している
。尚、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特
許第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採
用すると、更に優れた記録を行なうことができる。

【００６０】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出孔、液流路、電気熱変換
体を組み合わせた構成（直線状液流路又は直角液流路）
の他に、米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許
第４４５９６００号明細書に開示されている様に、熱作
用部が屈曲する領域に配置された構成を持つものも本発
明に含まれる。

【００６１】加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリットを電気熱変換体の吐出孔とする構成を開
示する特開昭５９年第１２３６７０号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を
開示する特開昭５９年第１３８４６１号公報に基づいた
構成においても本発明は有効である。

【００６２】更に、本発明が有効に利用される記録ヘッ
ドとしては、記録装置が記録可能である記録媒体の最大
幅に対応した長さのフルラインタイプの記録ヘッドがあ
る。このフルラインヘッドは、上述した明細書に開示さ
れているような記録ヘッドを複数組み合わせることによ
ってフルライン構成にしたものや、一体的に形成された
一個のフルライン記録ヘッドであっても良い。

【００６３】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能となる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的に設けられたカートリッ
ジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効で
ある。

【００６４】又、本発明の記録装置に、記録ヘッドに対
する回復手段や、予備的な補助手段等を付加することは
、本発明の記録装置を一層安定にすることができるので
好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、記録
ヘッドに対しての、キャピング手段、クリーニング手段
、加圧或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加
熱素子、或はこれらの組み合わせによる予備加熱手段、
記録とは別の吐出を行なう予備吐出モードを行なう手段
を付加することも安定した記録を行なうために有効であ
る。

【００６５】更に、記録装置の記録モードとしては黒色
等の主流色のみを記録するモードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成したものか、複数個の組み合わせて
構成したものかのいずれでも良いが、異なる色の複色カ
ラー又は、混色によるフルカラーの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。

【００６６】以上説明した本発明実施例においては、液
体インクを用いて説明しているが、本発明では室温で固
体状であるインクであっても、室温で軟化状態となるイ
ンクであっても用いることができる。上述のインクジェ
ット装置ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内で温度調整を行なってインクの粘性を安定吐出範囲に
あるように温度制御するものが一般的であるから、使用
記録信号付与時にインクが液状をなすものであれば良い
。

【００６７】加えて、熱エネルギーによるヘッドやイン
クの過剰な昇温をインクの固形状態から液体状態への状
態変化のエネルギーとして使用せしめることで積極的に
防止するか又は、インクの蒸発防止を目的として放置状
態で固化するインクを用いることも出来る。いずれにし
ても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってイン
クが液化してインク液状として吐出するものや記録媒体
に到達する時点ではすでに固化し始めるもの等のような
、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質を持
つインクの使用も本発明には適用可能である。

【００６８】このようなインクは、特開昭５４−５６８
４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報に記
載されるような、多孔質シートの凹部又は貫通孔に液状
又は固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対
して対向するような形態としても良い。

【００６９】本発明において、上述した各インクにたい
して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行する
ものである。

【００７０】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有するファ
クシミリ装置の形態を採るものであってもよい。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、改良さ
れたインク路によりバブルが分離されて最大発泡長が小
さくなり、消泡時のキャビテーションによるヒーターイ
ンク路等へのダメージが低減されるので、ヘッドの耐久
性能の向上に多大なる効果を奏し、応答周波数をも向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る流体抵抗部が設けられたインクジ
ェット記録ヘッドを示す斜視図である。

【図２】本発明の他の実施例に係るインクジェット記録
ヘッドの上断面模式図。

【図３】本発明の他の実施例に係るインクジェット記録
ヘッドの横断面模式図。

【図４】本発明の他の実施例に係るインクジェット記録
ヘッドの上断面模式図。

【図５】本発明の他の実施例に係るインクジェット記録
ヘッドの横断面模式図。

【図６】本発明の他の実施例に係るインクジェット記録
ヘッドの横断面模式図。

【図７】本発明の他の実施例に係るインクジェット記録
ヘッドの横断面模式図。

【図８】本発明の他の実施例に係るインクジェット記録
ヘッドの横断面模式図。

【図９】図６乃至図８にのインクジェット記録ヘッドに
共通する上断面図である。

【図１０】従来のインクジェット記録ヘッドの一例の上
断面模式図である。

【図１１】本発明のインクジェット記録ヘッドを適用可
能な記録装置の一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１　　ノズル ２　　オリフィス ３　　ヒーター ４　　集中抵抗素子 ５　　インク室 ６　　バブル ７　　分離したバブル ８　　飛翔液滴

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　インクを吐出する吐出口と、該吐出口
   に対応して設けられたインク路と、インク路内のインク
   を加熱して気泡を生じさせるための熱エネルギーを発生
   する熱エネルギー発生手段と、を有しているインクジェ
   ット記録ヘッドにおいて、前記インク路が、前記熱エネ
   ルギー発生手段により上流に、前記気泡を分断するため
   に前記インク路の断面積を極小にする流体抵抗部を備え
   ていることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
2. 【請求項２】　　インクを吐出する吐出口と、該吐出口
   に対応して設けられたインク路と、インク路内のインク
   を加熱して気泡を生じさせるための熱エネルギーを発生
   する熱エネルギー発生手段と、を有するインクジェット
   記録ヘッドにおいて、前記インク路が、前記熱エネルギ
   ー発生手段により上流であって、前記熱エネルギー発生
   手段が配された面と異なる二つの面に向かい合う、前記
   気泡を分断するために前記インク路の断面積を極小にす
   る流体抵抗部を備えていることを特徴とするインクジェ
   ット記録ヘッド。
3. 【請求項３】　　前記流体抵抗素子の形状は、上流方向
   への流体抵抗が下流方向への流体部より大きい形状であ
   る請求項１又は２のいずれかに記載のインクジェット記
   録ヘッド。
4. 【請求項４】　　前記インク路はその中央に前記流体抵
   抗部を備えている請求項１又は２のいずれかに記載のイ
   ンクジェット記録ヘッド。
5. 【請求項５】　　前記インク路は、インク路中の前記熱
   エネルギー発生手段が配された面に前記流体抵抗部を備
   えている請求項１又は２のいずれかに記載のインクジェ
   ット記録ヘッド。
6. 【請求項６】　　前記インク路は、インク路中の前記熱
   エネルギー発生手段が配された面と対抗する面に前記流
   体抵抗部を備えている請求項１もしくは２のいずれかに
   記載のインクジェット記録ヘッド。
7. 【請求項７】　　前記向かい合う流体抵抗部がインク路
   の断面積を極小にする位置で、鋭角を有している請求項
   ２のインクジェット記録ヘッド。
8. 【請求項８】　　インクを吐出する吐出口と、該吐出口
   に対応して設けられたインク路と、インク路内のインク
   を加熱して気泡を生じさせるための熱エネルギーを発生
   する熱エネルギー発生手段とを有しており、前記インク
   路が、前記熱エネルギー発生手段より上流に、前記気泡
   を分断するために前記インク路の断面積を極小にする流
   体抵抗部を備えているインクジェット記録ヘッドと、被
   記録媒体を搬送するための搬送手段と、を有することを
   特徴とするインクジェット記録装置。
9. 【請求項９】　　前記インク路が、前記熱エネルギー発
   生手段が配された面と異なる二つの面に向かい合う流体
   抵抗部を備えている請求項８のインクジェット記録装置
   。
10. 【請求項１０】　　インクを吐出する吐出口と、該吐出
    口に対応して設けられたインク路と、インク路内のイン
    クを加熱して気泡を生じさせるための熱エネルギーを発
    生する熱エネルギー発生体と、を有するインクジェット
    記録ヘッドにおいて、前記インク路が、前記気泡の一部
    が通過する位置にインク路の断面積を極小にする流体抵
    抗部を有していることを特徴とするインクジェット記録
    ヘッド。