JPH05116301A - Ink jet recording method, ink jet record head, and ink jet recording device - Google Patents

Ink jet recording method, ink jet record head, and ink jet recording device

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JPH05116301A
JPH05116301A JP3281597A JP28159791A JPH05116301A JP H05116301 A JPH05116301 A JP H05116301A JP 3281597 A JP3281597 A JP 3281597A JP 28159791 A JP28159791 A JP 28159791A JP H05116301 A JPH05116301 A JP H05116301A
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JP
Japan
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ink
thermal energy
bubble
bubbles
ejection port
Prior art date
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Application number
JP3281597A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiji Inui
利治 乾
Yoshihisa Takizawa
吉久 滝沢
Katsuhiro Shirota
勝浩 城田
Norio Okuma
典夫 大熊
Masanori Takenouchi
雅典 竹之内
Masashi Miyagawa
昌士 宮川
Akira Asai
朗 浅井
Kazuhiro Nakajima
一浩 中島
Hisao Yaegashi
尚雄 八重樫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH05116301A publication Critical patent/JPH05116301A/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016Structure of bubble jet print heads
    • B41J2002/14169Bubble vented to the ambience

Abstract

PURPOSE:To enable high speed recording with uniform ink discharge all the time in an ink jet recording method wherein bubbles formed in ink by heat energy break into the outside air so that ink particles can be emitted. CONSTITUTION:A bubble 6 generated in the neighborhood of a heater 2a, as shown in (b), supplied with a pulse for heat generation expands as shown in (c) and bursts when exposed to the outside air as shown in (d). Thereafter, as shown in (e), a bubble 6a is generated in the neighborhood of a heater 2b to separate an ink particle 7a from the ink in an ink passage 12 so that the ink particle 7a can be emitted as shown in (f).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、熱エネルギーを利用し
てインクを吐出するインクジェット記録方法,インクジ
ェット記録ヘッドおよびインクジェット記録装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording method, an ink jet recording head and an ink jet recording apparatus for ejecting ink by utilizing heat energy.

【0002】[0002]

【従来の技術】インク滴を吐出し、これを被記録媒体上
に付着させて画像形成を行なうインクジェット記録方法
は、高速記録が可能であり、また比較的記録品位も高
く、低騒音であるという利点を有している。さらに、こ
の方法はカラー画像記録が比較的容易であって、普通紙
等にも記録でき、さらに装置を小型化し易いといった多
くの優れた利点を有している。
2. Description of the Related Art An ink jet recording method in which ink droplets are ejected and deposited on a recording medium to form an image is capable of high-speed recording, relatively high recording quality, and low noise. Have advantages. Further, this method has many excellent advantages that color images can be recorded relatively easily, it can be recorded on plain paper, and that the apparatus can be easily downsized.

【0003】このようなインクジェット記録方法を用い
る記録装置には、一般にインクを飛翔インク滴として吐
出させるための吐出口と、この吐出口に連通するインク
路と、このインク路の一部に設けられ、インク路内のイ
ンクに吐出のための吐出エネルギーを与えるエネルギー
発生手段とを有する記録ヘッドが備えられる。例えば、
特公昭61−59911号、特公昭61−59912
号、特公昭61−59913号、特公昭61−5991
4号の各公報には、エネルギー発生手段として電気熱変
換体を用い、電気パルス印加によってこれが発生する熱
エネルギーをインクに作用させてインクを吐出させる方
法が開示されている。
A recording apparatus using such an ink jet recording method is generally provided with an ejection port for ejecting ink as a flying ink drop, an ink path communicating with this ejection port, and a part of this ink path. And a recording head having an energy generating unit that gives ejection energy for ejecting the ink in the ink path. For example,
Japanese Patent Publication No. 61-59911, Japanese Patent Publication No. 61-59912
No. 61-59913 and 61-5991
Each of the gazettes of No. 4 discloses a method in which an electrothermal converter is used as the energy generating means, and the thermal energy generated by the electric pulse is applied to the ink to eject the ink.

【0004】すなわち、上記各公報に開示されている記
録方法は、熱エネルギーの作用を受けたインクが急峻な
体積の増大を伴なう状態変化を起こし、この状態変化に
基づく作用力によって、記録ヘッド部先端の吐出口より
インクを吐出し、この吐出インク滴が被記録媒体に付着
して画像形成を行なうものである。この方法によれば記
録ヘッドにおける吐出口を高密度に配設することができ
るので、高解像度、高品質の画像を高速で記録すること
ができ、この方法を用いた記録装置は、複写機、プリン
タ、ファクシミリなどにおける情報出力手段として用い
ることができる。
That is, in the recording methods disclosed in the above publications, the ink subjected to the action of thermal energy causes a state change accompanied by a sharp increase in volume, and the action force based on this state change causes the recording. Ink is ejected from the ejection port at the tip of the head portion, and the ejected ink droplets adhere to the recording medium to form an image. According to this method, since the ejection openings in the recording head can be arranged at a high density, it is possible to record an image of high resolution and high quality at high speed. A recording apparatus using this method is a copying machine, It can be used as information output means in printers, facsimiles and the like.

【0005】他方、熱エネルギを使用するものの実現条
件は全くないインクジェット記録方法としては、特開昭
54−161935号公報に記載される方法がある。こ
の公報では、図1に示すように円筒状発熱体30によっ
て液室内のインク31をガス化させ(図1、(a))、
このガス32をインク滴33と共にインク吐出口より吐
出させる(図1(b),(c))。この方法によれば、
ガス32を吐出口または吐出口付近から微小滴状に噴出
させてしまい、画質は不良となる。この公報の気泡は核
沸騰による気泡形成であると認められる。
On the other hand, as an ink jet recording method which uses heat energy but does not have any realization conditions, there is a method described in JP-A-54-161935. In this publication, as shown in FIG. 1, the cylindrical heating element 30 gasifies the ink 31 in the liquid chamber (FIG. 1, (a)).
The gas 32 is ejected together with the ink droplet 33 from the ink ejection port (FIGS. 1B and 1C). According to this method
The gas 32 is ejected in the form of fine droplets from or near the discharge port, resulting in poor image quality. It is recognized that the bubbles in this publication are bubbles formed by nucleate boiling.

【0006】また同様の核沸騰である、例えば特開昭6
1−185455号公報は、図2に示すように、小開口
40を有する板状部材41と発熱体ヘッド42との微少
間隙部43に満たされた液状インク44を発熱体ヘッド
42によって加熱し(図2(a),(b))、発生した
バブル45によって小開口40からインク滴46を飛翔
させると共に、急速に核沸騰で体積増加しているバブル
45を形成していたガスをも小開口40から噴出させて
(図2(c))記録紙上に画像を形成するものである。
The same nucleate boiling, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
According to the publication No. 1-185455, as shown in FIG. 2, the heating element head 42 heats the liquid ink 44 filled in the minute gap 43 between the heating element head 42 and the plate-shaped member 41 having the small opening 40 ( 2A and 2B, the generated bubble 45 causes the ink droplet 46 to fly from the small opening 40, and the gas that has formed the bubble 45 whose volume is rapidly increasing due to nucleate boiling is also small opening. It is ejected from 40 (FIG. 2C) to form an image on the recording paper.

【0007】さらに、同様の核沸騰を開示する特開昭6
1−249768号公報には、図3に示すように液状イ
ンク50に熱エネルギーを作用させてかなり大型化した
気泡を形成し、気泡の膨張力に基づいてインク小滴58
を形成、飛翔させると同時に気泡を形成していたガスを
も大開口52から大気中に噴出させるインクジェット記
録装置が単純に記載されている。
Furthermore, Japanese Patent Laid-Open No. Sho 6-1994 discloses the same nucleate boiling.
In JP-A 1-249768, as shown in FIG. 3, thermal energy is applied to the liquid ink 50 to form a considerably large bubble, and an ink droplet 58 is generated based on the expansion force of the bubble.
There is simply described an ink jet recording apparatus that forms and flies, and at the same time ejects gas that has formed bubbles also into the atmosphere from the large opening 52.

【0008】しかしながら、上記特開昭54−1619
35号、同61−185455号、同61−24976
8号に共通する構成は、気泡を形成しているガスを微小
インク滴として主たるインク滴の吐出と共に大気中に噴
出させてしまうことである。この結果、このガスの噴出
によってガス化してインクがスプラッシュやミストなど
を生じ、その結果記録紙の地汚れとなったり、装置内の
汚れとなることがあった。
However, the above-mentioned JP-A-54-1619 is used.
No. 35, No. 61-185455, No. 61-24976.
The configuration common to No. 8 is that the gas forming bubbles is ejected as fine ink droplets into the atmosphere together with the ejection of the main ink droplets. As a result, the jetting of this gas gasifies the ink to generate splashes or mists, which may result in background stains on the recording paper or stains inside the apparatus.

【0009】また、例えば特開昭61−197246号
公報には、従来の熱エネルギーを用いたインクジェット
記録方法を変形させた方法を用いる熱転写的記録装置に
関する記載がある。すなわち、この装置では、図4に示
すように、記録媒体60に設けられた複数の孔61によ
って保持されるインク62を、発熱素子63を有する記
録ヘッド64によって加熱し、インク滴65を被記録媒
体66に吐出する。この記録装置は単発的なインク吐出
であり、加えて記録媒体60と発熱素子63とを完全に
密着させることが困難であるため、従来の吐出口を有す
る記録ヘッドを用いたインクジェト記録方法に比べ、熱
効率が低下しやすく高速記録に適さないといった問題が
ある。
Further, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-197246 discloses a thermal transfer recording apparatus using a modified method of the conventional inkjet recording method using thermal energy. That is, in this apparatus, as shown in FIG. 4, the ink 62 held by the plurality of holes 61 provided in the recording medium 60 is heated by the recording head 64 having the heating element 63, and the ink droplet 65 is recorded. It is ejected onto the medium 66. This recording apparatus discharges ink only once and, in addition, it is difficult to completely bring the recording medium 60 and the heating element 63 into close contact with each other. Therefore, as compared with the inkjet recording method using the conventional recording head having a discharge port. However, there is a problem that the thermal efficiency is likely to decrease and it is not suitable for high speed recording.

【0010】[0010]

【背景技術】以上説明したようなインクジェット記録方
式の問題点を解決するため、本出願人は、吐出のために
インクを加熱することにより生成される膜沸騰による気
泡を、吐出口近傍で外気に連通させて吐出を行うインク
ジェット記録方式(以下、この方式を連通吐出方式とも
言う)について提案した(特願平2−112832号,
特願平2−112833号,特願平2−112834
号,特願平2−114472号)。
BACKGROUND OF THE INVENTION In order to solve the problems of the ink jet recording method as described above, the applicant of the present invention has taken advantage of the fact that bubbles caused by film boiling generated by heating ink for ejection are exposed to the outside air near the ejection port. An ink jet recording method (hereinafter, this method is also referred to as a continuous discharge method) in which discharge is performed by communicating with each other has been proposed (Japanese Patent Application No. 2-112832,
Japanese Patent Application No. 2-112833, Japanese Patent Application No. 2-112834
No. 2, Japanese Patent Application No. 2-114472).

【0011】上記連通吐出方式によれば、気泡を形成し
ているガスが吐出されるインク滴と共に噴出することは
ないので、スプラッシュやミストなどの発生を低減し、
被記録媒体上の地汚れや装置内の汚れを防ぐことができ
る。
According to the above continuous discharge method, the gas forming the bubbles does not jet together with the discharged ink droplets, so that the generation of splash and mist is reduced,
It is possible to prevent background stains on the recording medium and stains inside the apparatus.

【0012】また、上記連通吐出方式の基本的な作用と
して、気泡が生成される部位より吐出口側にあるインク
は原理的に全てインク滴となって吐出されるということ
がある。このため、吐出インク量は、吐出口から上記気
泡生成部位までの距離等、記録ヘッドの構造によって定
めることができる。この結果、上記連通吐出方式によれ
ば、インク温度の変化等の影響をそれ程受けずに吐出量
の安定した吐出を行うことが可能となる。
Further, as a basic operation of the above-mentioned continuous discharge method, there is a principle that all the ink on the discharge port side of the portion where bubbles are generated is discharged as ink droplets. Therefore, the amount of ejected ink can be determined by the structure of the recording head, such as the distance from the ejection port to the bubble generating portion. As a result, according to the above-described continuous discharge method, it is possible to perform stable discharge of the discharge amount without being affected by the change in the ink temperature.

【0013】以下、図5〜図8を参照して上記連通吐出
方式について説明する。
The above-mentioned continuous discharge method will be described below with reference to FIGS.

【0014】図5(a)および(b)は、上記連通吐出
方式を適用して好適な記録ヘッドおよびその吐出方法を
示すものであり、この記録ヘッドの具体的インク路構成
の2例を示す。しかしながら、本発明はこの構成に限定
されないことは勿論である。
FIGS. 5 (a) and 5 (b) show a recording head and a discharging method suitable for applying the above-mentioned continuous discharge method. Two examples of specific ink path constitutions of this recording head are shown. .. However, it goes without saying that the present invention is not limited to this configuration.

【0015】図5(a)に示すインク路構成は、基板
(不図示)上に発熱抵抗層(ヒータ)2を具え、この基
板に、隔壁や天板が設けられることによって、共通液室
Cやインク路Bが形成される。また、これとともにイン
ク路Bの端部に吐出口5が形成される。E1,E2は、
それぞれ、ヒータ2にパルス上の電気信号を印加するた
めの選択電極、共通電極を示す。さらにDは保護層であ
る。
The ink path structure shown in FIG. 5 (a) comprises a heating resistance layer (heater) 2 on a substrate (not shown), and a partition or a top plate is provided on this substrate to form a common liquid chamber C. And the ink path B is formed. At the same time, the ejection port 5 is formed at the end of the ink path B. E1 and E2 are
A selection electrode and a common electrode for applying a pulsed electric signal to the heater 2 are shown respectively. Further, D is a protective layer.

【0016】電極E1,E2を介した、記録データに基
づく上記電気信号の印加に応じて、電極E1,E2間の
ヒータ2は、蒸気膜を生じる急激な温度上昇を短時間の
うちに発生し(約300℃)、これにより、気泡6が生
成される。この気泡6は成長し、やがて吐出口5におけ
る基板側の端部Aで大気と連通する。そして、この連通
後、安定した吐出インク滴(破線7)が形成される。
In response to the application of the electric signal based on the recording data via the electrodes E1 and E2, the heater 2 between the electrodes E1 and E2 generates a rapid temperature rise that causes a vapor film in a short time. (About 300 ° C.), whereby bubbles 6 are generated. The bubbles 6 grow and eventually communicate with the atmosphere at the end A of the ejection port 5 on the substrate side. After this communication, stable ejected ink droplets (broken line 7) are formed.

【0017】この吐出において、気泡6がその成長過程
でインク路Bを完全に遮断しない(インク路B内のイン
クが吐出口5から突出したインクと連続している)ので
後続の吐出に対するリフィルが速やかに行われること、
また、300℃以上の比較的高温となった気泡の熱も外
気に放出されること等によって大きな蓄熱の問題(蓄熱
によるインク粘性低下や気泡形成の不安定化)も生ぜ
ず、各ヒータの駆動デューティーを高くすることができ
る。
In this ejection, since the bubble 6 does not completely block the ink path B during the growth process (the ink in the ink path B is continuous with the ink protruding from the ejection port 5), the refill for the subsequent ejection is performed. Be done promptly,
Further, since the heat of the bubbles having a relatively high temperature of 300 ° C. or higher is also released to the outside air, a large problem of heat storage (ink viscosity lowering due to heat storage and destabilization of bubble formation) does not occur, and each heater is driven. The duty can be increased.

【0018】図5(b)は、共通液室Cを不図示として
いるが、インク路Bを屈曲した形状としているものであ
り、屈曲部の基板面に発熱抵抗部(ヒータ)2を具えて
いる。吐出口5は、吐出方向にその断面積を減少する形
状であり、ヒータ2に対向してその開口が設けられてい
る。この吐出口5はオリフィスプレートOPに形成され
る。
Although the common liquid chamber C is not shown in FIG. 5B, the ink passage B is formed into a bent shape, and a heating resistor portion (heater) 2 is provided on the substrate surface of the bent portion. There is. The discharge port 5 has a shape that reduces its cross-sectional area in the discharge direction, and has an opening facing the heater 2. The discharge port 5 is formed in the orifice plate OP.

【0019】図5(b)においても、上記図5(a)の
構成と同様に蒸気膜(約300℃)を生じさせて気泡6
を生成する。この気泡の生成により、オリフィスプレー
トOPの厚み部分のインクを吐出方向に押しやり、その
部分のインクを希薄にする。その後、気泡6は、吐出口
5の外気側周縁A1から内部側の吐出口近傍領域A2の
範囲で大気と連通する。この時、気泡6の成長は、イン
ク路を遮断しないもので、吐出方向へ向かう必要のない
インクをインク路B内のインクと連続した連続体として
残すことができ、インク滴7の吐出量の安定化および吐
出速度の安定化を実現することができる。
Also in FIG. 5 (b), a vapor film (about 300.degree. C.) is generated to generate bubbles 6 as in the structure of FIG. 5 (a).
To generate. By generating the bubbles, the ink in the thickness portion of the orifice plate OP is pushed in the ejection direction, and the ink in the portion is diluted. After that, the bubbles 6 communicate with the atmosphere in the range from the outer peripheral edge A1 of the discharge port 5 to the discharge port vicinity region A2 on the inner side. At this time, since the growth of the bubbles 6 does not block the ink path, the ink that does not need to go in the ejection direction can remain as a continuous body with the ink in the ink path B, and the ejection amount of the ink droplet 7 can be reduced. It is possible to achieve stabilization and stabilization of the discharge speed.

【0020】このような連通吐出方式によれば、吐出口
近傍への気泡成長を急激にしかも確実に行うことができ
るので、上記非遮断状態のインク路によるリフィル性も
手伝って、高安定高速記録を達成できる。また、気泡と
大気とを連通させることによって、気泡の消泡過程が無
くなり、キャビテーションによるヒータや基板の損傷を
防止することもできる。
According to such a continuous discharge method, bubble growth in the vicinity of the discharge port can be performed rapidly and surely, so that the refilling property of the ink path in the non-blocking state is also assisted, and high stable high speed recording is possible. Can be achieved. Further, by communicating the air bubbles with the atmosphere, the defoaming process of the air bubbles is eliminated, and it is possible to prevent the heater and the substrate from being damaged by cavitation.

【0021】以上示したインク吐出に伴う気泡と大気と
の連通は基本的にヒータ2の配設位置を吐出口5に近づ
けることによって実現できる。しかしながら、上述した
スプラッシュ等の抑制や吐出量の安定化を確実なものと
する条件であって、上記図5(a)および(b)に示す
構成に適用されて好ましい条件を以下に挙げる。
The above-described communication between the bubbles and the atmosphere associated with the ink ejection can be realized basically by bringing the position of the heater 2 closer to the ejection port 5. However, the conditions that ensure the suppression of the above-described splash and the like and the stabilization of the discharge amount, which are preferable when applied to the configurations shown in FIGS. 5A and 5B, are listed below.

【0022】第1条件は、気泡の内圧が外気圧より低い
条件で気泡を外気と連通させることである。
The first condition is that the bubbles communicate with the outside air under the condition that the internal pressure of the bubbles is lower than the outside pressure.

【0023】すなわち、気泡の内圧が外気圧より低い条
件で気泡を外気と連通させることによって、気泡の内圧
が外気圧より高い条件で連通させる場合に生じていたス
プラッシュ等の吐出口近傍におけるインク飛散を低減で
き、また、上記2つの圧力が等しい場合よりも、吐出時
の不安定なインクをインク路内に引き込む力がわずかで
はあるが働くため、より一層安定したインク吐出と不要
インクの飛散防止を図ることができる。
That is, by causing the bubbles to communicate with the outside air under the condition that the internal pressure of the bubbles is lower than the outside air pressure, the ink scattering near the discharge port, such as splash, which occurs when the bubbles are communicated under the condition that the inside pressure of the bubbles is higher than the outside pressure. In comparison with the case where the above two pressures are equal, the force of drawing unstable ink into the ink passage at the time of ejection is small, but works more stably, and more stable ink ejection and prevention of unnecessary ink scattering Can be planned.

【0024】上記第1条件とは別の条件として、気泡の
吐出口側端部における移動速度の1次微分値が負となる
条件で気泡と外気とを連通させるという第2条件、ま
た、吐出エネルギー発生手段の吐出口側端部から気泡の
吐出口側端部までの距離La と吐出エネルギー発生手段
の吐出口とは反対側の端部から気泡の吐出口とは反対側
の端部までの距離Lb とがLa /Lb ≧lを満足する第
3条件、もしくは、その両方の条件を満足して気泡と外
気を連通させることはより好ましい。
As a condition different from the above-mentioned first condition, the second condition that the bubble and the outside air are communicated with each other under the condition that the first differential value of the moving speed of the bubble at the end portion on the discharge port side is negative, and the discharge condition Distance L a from the discharge port side end of the energy generating means to the bubble discharge port side end and from the end of the discharge energy generating means on the side opposite to the discharge port to the end on the side opposite to the bubble discharging port. It is more preferable that the bubble and the outside air are communicated with each other by satisfying the third condition that the distance L b of is equal to L a / L b ≧ 1 or both of them.

【0025】図6〜図8を参照して、上記第1条件をさ
らに詳しく説明する。
The first condition will be described in more detail with reference to FIGS.

【0026】発泡からの経過時間tと、気泡体積Vおよ
び気泡内圧力Pとの関係は図6のようになるが、実際に
は、気泡はその成長の途中で連通するので、これらの関
係は図7に示されるようになる。すなわち、図7におい
て、t=tb(t1≦tb:t1は気泡内圧力pが外気
の圧力と等しくなる時刻)の時刻で気泡は外気と連通す
る。上記第1条件は、このとき気泡内圧力Pが外気の圧
力(OATM)より小さいという条件である。
The relationship between the elapsed time t from foaming and the bubble volume V and the bubble internal pressure P is as shown in FIG. 6, but in reality, since the bubbles communicate with each other during their growth, these relations are As shown in FIG. That is, in FIG. 7, the bubbles communicate with the outside air at time t = tb (t1 ≦ tb: t1 is the time when the bubble internal pressure p becomes equal to the pressure of the outside air). The first condition is a condition that the pressure P inside the bubble is smaller than the pressure (OATM) of the outside air at this time.

【0027】この条件でインクを吐出させると、気泡内
圧力Pが外気圧より高い条件で気泡を外気と連通させて
インク滴を吐出させる(ガスが大気中に噴出する)場合
に比べ、前述したようにインクのミストやスプラッシュ
による記録紙や装置内の汚れを防止できる。また、この
ように気泡内圧力Pを大気圧より小さくして連通させる
場合、気泡の体積が比較的増大させてから気泡を外気と
連通させることができる。これにより、インクに対して
十分な運動エネルギーを伝達することができ、吐出速度
が大きくなるという効果も得られる。
When the ink is ejected under this condition, compared with the case where the bubble is communicated with the outside air and the ink droplet is ejected under the condition that the pressure P inside the bubble is higher than the outside pressure (the gas is ejected into the atmosphere), As described above, it is possible to prevent the recording paper and the inside of the device from being contaminated by the mist and splash of ink. Further, when the bubble internal pressure P is made smaller than the atmospheric pressure to communicate with each other in this way, the bubble can be communicated with the outside air after the volume of the bubble is relatively increased. Thereby, sufficient kinetic energy can be transmitted to the ink, and the effect of increasing the ejection speed can also be obtained.

【0028】上記第1条件を満たす記録ヘッドは、例え
ば図5(a)においてヒータ2の位置を吐出口5の方向
に近づけた位置に設けてある。これは気泡を外気と連通
させるために最も簡便にとれる手法である。しかしなが
ら、単にヒータ2を吐出口5に近づけるだけでは、上記
第1条件を満たすことができない。すなわち、上記条件
を満たすためには、ヒータの発生する熱エネルギー量
(ヒータの構成、形成材料、駆動条件、面積、ヒータの
設けられる基体の熱容量等に依る)、インク物性、記録
ヘッドの各部の大きさ(吐出口とヒータ間の距離、吐出
口や液路の幅および高さ)などを適切に設定することに
より、第1条件を満たす状態で外気と連通させることが
できる。
The recording head satisfying the first condition is provided, for example, at a position where the position of the heater 2 is close to the direction of the ejection port 5 in FIG. This is the simplest method for communicating air bubbles with the outside air. However, the first condition cannot be satisfied simply by bringing the heater 2 closer to the ejection port 5. That is, in order to satisfy the above conditions, the amount of heat energy generated by the heater (depending on the heater configuration, forming material, driving conditions, area, heat capacity of the substrate on which the heater is provided, etc.), ink physical properties, and various parts of the recording head By appropriately setting the size (the distance between the discharge port and the heater, the width and height of the discharge port and the liquid passage), it is possible to communicate with the outside air in a state where the first condition is satisfied.

【0029】具体的には、例えばインク路形状は以下の
ように、気泡と大気との連通に寄与する。すなわち、イ
ンク路形状は、使用する熱エネルギー発生素子の形状に
よって幅がほぼ決定されてくるものの、具体的関係につ
いては経験則によって設定することが多い。しかしなが
ら、インク路の高さが、気泡の上記大気との連通の条件
に影響を与えることが明らかとなっている。従って、環
境等の外部の影響を受けにくく、またより一層の安定し
た気泡と大気との連通を行うためには、インク路の幅W
よりもインク路の高さHを低く(H>W)することが好
ましい。
Specifically, for example, the ink path shape contributes to the communication between the bubbles and the atmosphere as follows. In other words, although the width of the ink path shape is almost determined by the shape of the thermal energy generating element used, the specific relationship is often set by empirical rules. However, it has been clarified that the height of the ink path affects the conditions for the communication of the bubbles with the atmosphere. Therefore, in order to reduce the influence of the environment and the like on the outside and to further stabilize the communication between the air bubbles and the atmosphere, the width W of the ink path is
It is preferable to lower the height H of the ink path (H> W).

【0030】また、例えば、連通する時刻を気泡の体積
でみれば、気泡が外気と連通しない場合に達するであろ
う気泡の最大体積、もしくは最大体積の70%以上、よ
り好ましくは80%以上の体積のときに気泡が外気と連
通するようにすることが好ましい。
Further, for example, when the time of communication is viewed in terms of the volume of bubbles, the maximum volume of bubbles that will be reached when the bubbles do not communicate with the outside air, or 70% or more, and more preferably 80% or more of the maximum volume. It is preferable that the bubbles communicate with the outside air when the volume is reached.

【0031】次に、上記第1条件の別表現である上述の
第2条件、すなわち、気泡の膨張速度の1次微分が負と
なるとき気泡と外気とを連通させるという条件について
説明する。
Next, the above-mentioned second condition, which is a different expression of the above-mentioned first condition, that is, the condition that the bubble communicates with the outside air when the first differential of the expansion velocity of the bubble becomes negative will be described.

【0032】インクが発泡を開始してから気泡が外気と
連通するまでの時間における気泡体積Vおよび気泡内圧
力Pの変化および気泡膨張速度dV/dtの変化を図8
に示す。
FIG. 8 shows changes in the bubble volume V and the bubble internal pressure P and changes in the bubble expansion velocity dV / dt from the time when the ink starts foaming until the bubble communicates with the outside air.
Shown in.

【0033】この図より、膨張速度の1次微分、すなわ
ち、体積Vの2次微分d2 V/dt2 を求めることによ
ってバブルの内圧と外圧との大小関係を知ることができ
る。すなわち、d2 V/dyt2 >0の期間で気泡の膨
張速度dV/dtは増加し、d2 V/dt2 <0で速度
dV/dtは減少する。従って、d2 V/dt2 =0の
ときに気泡内圧力Pと外気圧とが等しくなるといえる。
すなわち、d2 V/dt2 >0で、気泡内圧力Pは外圧
よりも高く、d2 V/dt2 ≦0のとき気泡内圧力Pは
外圧以下である。
From this figure, it is possible to know the magnitude relationship between the internal pressure and the external pressure of the bubble by obtaining the first derivative of the expansion velocity, that is, the second derivative of the volume V d 2 V / dt 2 . That is, the expansion velocity dV / dt of the bubble increases during the period of d 2 V / dyt 2 > 0, and the velocity dV / dt decreases when d 2 V / dt 2 <0. Therefore, when d 2 V / dt 2 = 0, it can be said that the bubble internal pressure P becomes equal to the external atmospheric pressure.
That is, when d 2 V / dt 2 > 0, the bubble internal pressure P is higher than the external pressure, and when d 2 V / dt 2 ≦ 0, the bubble internal pressure P is equal to or lower than the external pressure.

【0034】図8で説明すると、発泡開始t=t0 より
t=t1 までは、気泡内圧力Pは、外気圧よりも高くd
2 V/dt2 >0となり、t=t1 より気泡が外気と連
通するまでの時間t=tb までは気泡の内圧は外気圧以
下であり、d2 V/dt2 ≦0となる。通常は、この一
般的理論が成立するが、インクの材質によってあるいは
インク路の抵抗によっても気泡体積の変化が生じるの
で、外気圧との関係はわずかに差を生じる場合がある。
このため第1条件以外の条件としてd2 /V/dt2
0を満足することは好ましく、また、第1条件とこの第
2条件との和は、より好ましいものとなる。
Referring to FIG. 8, from the start of foaming t = t 0 to t = t 1 , the bubble internal pressure P is higher than the external pressure d.
2 V / dt 2 > 0, and the internal pressure of the bubble is equal to or lower than the external atmospheric pressure until t = t b from t = t 1 until the bubble communicates with the external air, and d 2 V / dt 2 ≦ 0. Normally, this general theory holds, but since the bubble volume changes due to the ink material or the resistance of the ink path, there may be a slight difference in the relationship with the external atmospheric pressure.
Therefore, as conditions other than the first condition, d 2 / V / dt 2 <
It is preferable to satisfy 0, and the sum of the first condition and the second condition becomes more preferable.

【0035】以上のように、体積Vの2次微分d2 V/
dt2 <0、すなわち膨張速度の1次微分が負のとき、
気泡が外気と連通することにより、気泡内圧力が外気圧
より低い条件で連通することができる。
As described above, the second derivative of the volume V is d 2 V /
When dt 2 <0, that is, when the first derivative of the expansion velocity is negative,
By allowing the bubbles to communicate with the outside air, the bubbles can communicate with each other under the condition that the pressure inside the bubbles is lower than the outside pressure.

【0036】上記第2条件によれば、気泡と外気との連
通時に連通部近傍にあるインクがインクを吐出するため
に過度に加速度を受けるために主インク滴と分離してし
まうといったことを解決することもできる。上記分離が
生じた場合、その近傍のインクがスプラッシュ状に飛び
散ったり、ミストとなって飛散することが顕著となり、
しかも高密度の吐出口配置では吐出口面へのインクの付
着による吐出不良を招くことがあるが、これを上記第2
条件によって解決することができる。
According to the above-mentioned second condition, when the air bubble and the outside air are communicated with each other, the ink in the vicinity of the communication portion is ejected from the ink and is excessively accelerated so that the ink is separated from the main ink droplet. You can also do it. When the above separation occurs, it becomes noticeable that the ink in the vicinity thereof is splashed in the form of splash, or is scattered as a mist,
Moreover, in a high-density ejection port arrangement, ejection failure may occur due to ink adhering to the ejection port surface.
Can be settled according to the conditions.

【0037】[0037]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記連通吐
出方式の上述した利点をさらに確実なものとし、また、
吐出量の一定した高速記録を可能とするインクジェット
記録方法,インクジェット記録ヘッドおよびインクジェ
ット記録装置を提供することを目的とする。
The present invention further secures the above-mentioned advantages of the above continuous discharge system, and
An object of the present invention is to provide an inkjet recording method, an inkjet recording head, and an inkjet recording device that enable high-speed recording with a constant discharge amount.

【0038】[0038]

【課題を解決するための手段】そのために本発明では、
インクを吐出するための吐出口と、該吐出口に連通する
インク路と、を具えた記録ヘッドを用いたインクジェッ
ト記録方法において、前記インク路の所定部位に熱エネ
ルギーを作用させてインクに第1の気泡を生成する工程
と、該第1の気泡の生成に基づいて前記吐出口からイン
クを吐出させる工程で、当該第1の気泡を前記吐出口に
おいて外気と連通させる工程と、前記インク路におい
て、当該インク路の前記所定部位より前記吐出口側に熱
エネルギーを作用させることにより、前記第1の気泡が
外気と連通した後のインクに第2の気泡を生成する工程
とを有したことを特徴とする。
Therefore, according to the present invention,
In an inkjet recording method using a recording head having an ejection port for ejecting ink and an ink path communicating with the ejection port, thermal energy is applied to a predetermined portion of the ink path to cause the ink to have a first Of the bubbles, a step of ejecting ink from the ejection port based on the generation of the first bubble, a step of communicating the first bubble with outside air at the ejection port, and Generating a second bubble in the ink after the first bubble communicates with the outside air by applying thermal energy from the predetermined portion of the ink path to the ejection port side. Characterize.

【0039】また、インクを吐出するための吐出口と、
該吐出口に連通したインク路と、該インク路内に設けら
れ、インクに熱エネルギーを作用させて当該インクに気
泡を生成するための第1の熱エネルギー発生手段と、前
記インク路内において、前記第1の熱エネルギー発生手
段により前記吐出口側に設けられ、インクに熱エネルギ
ーを作用させて当該インクに気泡を生成するための第2
の熱エネルギー発生手段とを具え、前記第1の熱エネル
ギー発生手段は、当該熱エネルギーの作用によって生成
する気泡により、前記吐出口からインクを吐出させる過
程で当該気泡を外気と連通させるために用いられ、か
つ、前記第2の熱エネルギー発生手段は、当該熱エネル
ギーの作用によって、前記連通した後のインクに気泡を
生成するために用いられることを特徴とする。
Further, an ejection port for ejecting ink,
In the ink path, an ink path communicating with the ejection port, a first thermal energy generation unit provided in the ink path for applying thermal energy to the ink to generate bubbles in the ink, A second unit provided on the ejection port side by the first thermal energy generation unit for applying thermal energy to the ink to generate bubbles in the ink.
The first heat energy generating means is used for communicating the air bubbles with the outside air in the process of ejecting ink from the ejection ports by the air bubbles generated by the action of the heat energy. The second thermal energy generating means is used to generate bubbles in the ink after the communication by the action of the thermal energy.

【0040】さらに、インクを吐出することにより、被
記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置におい
て、インクを吐出するための吐出口と、該吐出口に連通
したインク路と、該インク路内に設けられ、インクに熱
エネルギーを作用させて当該インクに気泡を生成するた
めの第1の熱エネルギー発生手段と、前記インク路内に
おいて、前記第1の熱エネルギー発生手段により前記吐
出口側に設けられ、インクに熱エネルギーを作用させて
当該インクに気泡を生成するための第2の熱エネルギー
発生手段とを具えた記録ヘッドと、前記第1の熱エネル
ギー発生手段を駆動し、当該発生する熱エネルギーの作
用によって生成する気泡により、前記吐出口からインク
を吐出させる過程で当該気泡を外気と連通させるための
第1駆動手段と、前記第2の熱エネルギー発生手段を駆
動し、当該発生する熱エネルギーの作用によって、前記
連通した後のインクに気泡を生成するための第2駆動手
段とを具えたことを特徴とする。
Further, in an ink jet recording apparatus for recording on a recording medium by ejecting ink, an ejection port for ejecting ink, an ink path communicating with the ejection port, and an ink path provided in the ink path are provided. And a first thermal energy generating means for applying thermal energy to the ink to generate bubbles in the ink, and a first thermal energy generating means provided in the ink passage on the ejection port side. , A recording head having a second thermal energy generating means for applying thermal energy to the ink to generate bubbles in the ink, and the thermal energy generated by driving the first thermal energy generating means. First driving means for communicating the bubble with the outside air in the process of ejecting the ink from the ejection port by the bubble generated by the action of The second heat energy generating means is driven by the action of thermal energy to the generated, characterized in that comprises a second driving means for generating a bubble in the ink after passing through the communication.

【0041】熱エネルギーを発生することで膜沸騰によ
る気泡を形成し、該気泡を外気に連通させて吐出口から
インク滴を吐出するインクジェット記録装置であって、
前記吐出口の近傍に作用してインク路から吐出したイン
クとインク路内インクとに物性的変化を急激に生じせし
める分離手段を有することを特徴とする。
An ink jet recording apparatus for forming a bubble by film boiling by generating thermal energy, communicating the bubble with the outside air, and ejecting an ink droplet from an ejection port,
It is characterized in that it has a separating means which acts in the vicinity of the ejection port and causes a sudden change in the physical properties of the ink ejected from the ink path and the ink in the ink path.

【0042】本発明の分離手段は、インクに物性的変化
を生じせしめるものすべてが含まれ、例示してある蒸気
化気泡形成手段(核沸騰でも良いが、好ましくは膜沸
騰)の他、ペルチェ素子等の急冷手段でも良い。
The separating means of the present invention includes all that cause a change in the physical properties of the ink. In addition to the vaporized bubble forming means (nucleate boiling may be used, preferably film boiling) as well as the exemplified Peltier element. It may be a rapid cooling means such as.

【0043】いずれにしても本発明は、インク路外に気
泡連通後吐出されたインクに対してインク路中に残って
いるインク自体に物性変化を付与することによりインク
の分離を促進し、インク滴の形成をより早く且つ安定し
て形成できるようにするものである。
In any case, the present invention accelerates the separation of the ink by imparting a physical property change to the ink itself remaining in the ink path with respect to the ink ejected after communicating the bubbles outside the ink path. The droplets can be formed more quickly and stably.

【0044】[0044]

【作用】以上の構成によれば、第1の熱エネルギー発生
手段によってインク中に発生する第1の気泡が成長し、
この成長によってインクを吐出する過程で、この気泡は
外気と連通する。そして、気泡が連通した吐出過程にあ
るインクは、第2の熱エネルギー発生手段によって発生
する第2の気泡によって分離され、吐出インク滴が形成
される。これにより、吐出させるインク滴の速度が向上
し、かつ安定するとともに、インク路壁に付着して残留
するインクを無くすことができる。
With the above arrangement, the first thermal energy generating means causes the first bubbles generated in the ink to grow,
During the process of ejecting ink by this growth, the bubbles communicate with the outside air. Then, the ink in the ejection process in which the bubbles are communicated is separated by the second bubbles generated by the second thermal energy generating means, and ejected ink droplets are formed. As a result, the speed of the ejected ink droplets is improved and stabilized, and the ink that adheres to and remains on the ink path wall can be eliminated.

【0045】[0045]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0046】図9(a)は本発明の一実施例にかかる記
録ヘッドの構造を示す分解斜視図である。
FIG. 9A is an exploded perspective view showing the structure of the recording head according to the embodiment of the present invention.

【0047】これら図に示すように、第1の加熱手段と
してのヒータ2aが設けられた第1の基板1上に、イン
ク12を形成するための隔壁8および共通液質10を形
成するための外壁9が設けられている。この第1基板1
に、第2の加熱手段としてのヒータ2bが設けられた第
2の基板4が圧着等によって接合する。すなわち、基板
4は、基板1上の隔壁8および外壁9に接合する。これ
により、インク路12および共通液室10が形成され、
各インク路12には、その底部にヒータ2aが、また、
その上部にはヒータ2bが配置される。これらヒータ2
aおよび2bは、それぞれ不図示の電極を介して供給さ
れる電流によって駆動されることにより、熱を発生す
る。
As shown in these figures, the partition wall 8 for forming the ink 12 and the common liquid substance 10 are formed on the first substrate 1 provided with the heater 2a as the first heating means. An outer wall 9 is provided. This first substrate 1
Then, the second substrate 4 provided with the heater 2b as the second heating means is bonded by pressure bonding or the like. That is, the substrate 4 is bonded to the partition wall 8 and the outer wall 9 on the substrate 1. As a result, the ink passage 12 and the common liquid chamber 10 are formed,
Each ink passage 12 has a heater 2a at its bottom,
The heater 2b is arranged on the upper part thereof. These heaters 2
Each of a and 2b generates heat by being driven by a current supplied through an electrode (not shown).

【0048】図9(b)は、図9(a)に示す記録ヘッ
ドのA−A′線断面図である。
FIG. 9B is a sectional view taken along the line AA 'of the recording head shown in FIG. 9A.

【0049】同図から明らかなように、吐出口5の位
置、すなわち基板1および4の端部とそれぞれヒータ2
aおよびヒータ2bとの距離は、前者の方が大きく設定
される。
As is clear from the figure, the position of the discharge port 5, that is, the end portions of the substrates 1 and 4 and the heater 2 respectively.
The distance between a and the heater 2b is set larger in the former case.

【0050】図10は、本例の記録ヘッドを用いたイン
クジェット記録方法において、インク路中のインクが加
熱されてからインク滴が吐出口より吐出するまでの過程
を示す模式的断面図である。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the process from the heating of the ink in the ink passage to the ejection of the ink droplet from the ejection port in the ink jet recording method using the recording head of this embodiment.

【0051】図10において、まず、図10(a)で示
される初期状態に対してヒータ2aに通電し、加熱を行
うとヒータ2aの面上のインクは膜沸騰を起こし、気泡
6が発生する(図10(b))。この生起した気泡6
は、急激に膨張し(図10(c))、その結果、気泡6
は吐出口5の一部より突き抜け外気と連通する(図10
(d))。
In FIG. 10, first, when the heater 2a is energized and heated in the initial state shown in FIG. 10A, the ink on the surface of the heater 2a causes film boiling, and bubbles 6 are generated. (FIG.10 (b)). This bubble 6
Rapidly expands (Fig. 10 (c)), resulting in bubbles 6
Penetrates through a part of the discharge port 5 and communicates with the outside air (FIG. 10).
(D)).

【0052】この時、ヒータ2bに通電して加熱する
と、ヒータ2bの面上のインクは膜沸騰を起こし気泡6
aを生成する(図10(e))。このヒータ2bによっ
て生起される気泡6aは、気泡6の膨張によって吐出口
5の前方に突出したインク魂7の終端部近傍に発生する
ために、インク魂7をこの気泡6aによって分離するこ
とができる。これにより、独立な滴としてのインク滴7
aをより早く形成してこれを飛翔させることができ、吐
出速度の向上した安定な吐出が可能となる。また、この
部分に気泡6aが生成されることにより、吐出されるイ
ンク滴やインク路内インクがこの部分に付着して残留す
ることが無くなり、吐出インク滴7aの体積がより均一
化されるとともに、この残留インクによる気泡6の囲い
込み等が防止される。この結果、常に吐出インク滴の体
積が一定した安定吐出を行うことができる。
At this time, when the heater 2b is energized and heated, the ink on the surface of the heater 2b causes film boiling to generate bubbles 6
a is generated (FIG. 10 (e)). The bubble 6a generated by the heater 2b is generated in the vicinity of the end portion of the ink soul 7 that protrudes in front of the ejection port 5 due to the expansion of the bubble 6, so that the ink soul 7 can be separated by the bubble 6a. .. This allows the ink drop 7 to be an independent drop.
It is possible to more quickly form a and fly it, and it is possible to perform stable ejection with an improved ejection speed. Further, since the bubbles 6a are generated in this portion, the ejected ink droplets and the ink in the ink path do not adhere and remain in this portion, and the volume of the ejected ink droplets 7a becomes more uniform. It is possible to prevent the bubbles 6 from being enclosed by the residual ink. As a result, it is possible to perform stable ejection in which the volume of ejected ink droplets is always constant.

【0053】インク滴7aが吐出されて吐出口5の付近
に生じた空隙部(図10(f))には、新たなインクが
満たされ(図10(g))、吐出前の状態(図10
(a))に戻る。
The void portion (FIG. 10 (f)) generated near the ejection port 5 due to the ejection of the ink droplet 7a is filled with new ink (FIG. 10 (g)), and the state before ejection (FIG. 10 (g)) is obtained. 10
Return to (a)).

【0054】上記吐出過程で、図10(d)は、気泡が
外気と連通する瞬間の状態を示しているが、この時気泡
内のガスが吐出口5より外側へ噴出することを防ぐため
には、例えば前述の条件(1)〜(3)を満足させれば
良い。これは、すなわち気泡の内圧が外気圧よりも低い
条件で気泡を外気と連通させる条件である。これによ
り、インクのミストやスプラッシュを防止できる。
In the above discharge process, FIG. 10 (d) shows the state at the moment when the bubbles communicate with the outside air. At this time, in order to prevent the gas in the bubbles from being blown out from the discharge port 5, For example, the above conditions (1) to (3) may be satisfied. This is a condition in which the bubbles communicate with the outside air under the condition that the internal pressure of the bubbles is lower than the outside pressure. This can prevent ink mist and splash.

【0055】上述のヒータ2bは、上述したように、ヒ
ータ2aによって発生する気泡6が吐出口5において外
気と連通しインク滴7が吐出される際、独立な滴として
の飛翔をより早く効率的に行うため、および吐出インク
滴7等の一部が基板4、すなわちインク路12の上壁に
付着してこの部分に残留し、この残留インクが吐出口を
塞ぐ気泡の囲い込みを防止するために設けられるもので
ある。このため、ヒータ2bは吐出口5の近傍、すなわ
ちヒータ2aより、より吐出口5側に設けることが好ま
しい。また、ヒータ2bの大きさはヒータ2aに比べて
小さく設定されていても良い。
As described above, the heater 2b can fly as an independent droplet more quickly and efficiently when the bubble 6 generated by the heater 2a communicates with the outside air at the ejection port 5 and the ink droplet 7 is ejected. In order to prevent the ink droplets 7 and the like from adhering to the substrate 4, that is, the upper wall of the ink passage 12 and remaining at this portion, the residual ink prevents the bubbles from closing the ejection port. It is provided. For this reason, it is preferable that the heater 2b is provided in the vicinity of the discharge port 5, that is, closer to the discharge port 5 than the heater 2a. Further, the size of the heater 2b may be set smaller than that of the heater 2a.

【0056】図11は、ヒータ2bの駆動タイミングを
説明するためのヒータ2aおよび2bの駆動パルスの波
形図である。
FIG. 11 is a waveform diagram of drive pulses for the heaters 2a and 2b for explaining the drive timing of the heater 2b.

【0057】ヒータ2bによる気泡6aの好ましい発泡
タイミングは、以下で示す具体的実施例では、気泡6が
外気と連通した後、0.2〜2μsec後に発泡を開始
するようにする。この時間は、例えばヒータ2bが無い
場合に完全な吐出インク滴が形成される(独立の滴とし
て分離する)のに要する時間の数分の一の時間として設
定される。これを図11に示す駆動パルスを用いて説明
する。例えば両ヒータ2a,2bとも、加熱を開始して
1.5μsec後に発泡を開始し、ヒータ2aによる気
泡は、その発泡開始後1μsec後に連通するとし、ま
た、この連通から1μsec後にヒータ2bによる気泡
の発泡が開始するようにした場合、図から明らかなよう
に、ヒータ2bはヒータ2aより2μsec遅れて駆動
されることになる。勿論、各ヒータのサイズや位置さら
にはインクの性質に応じてこれらの値は定まる。
The preferable foaming timing of the bubble 6a by the heater 2b is to start the foaming 0.2 to 2 .mu.sec after the bubble 6 communicates with the outside air in the specific embodiment shown below. This time is set to a fraction of the time required to form a complete ejected ink droplet (separate into an independent droplet) when the heater 2b is not provided. This will be described with reference to the drive pulse shown in FIG. For example, it is assumed that both heaters 2a and 2b start foaming 1.5 μsec after the start of heating, and that the bubbles caused by the heater 2a communicate with each other 1 μsec after the initiation of foaming. When the bubbling is started, as apparent from the figure, the heater 2b is driven with a delay of 2 μsec from the heater 2a. Of course, these values are determined according to the size and position of each heater and the ink properties.

【0058】以下、上記説明した本発明のインクジェッ
ト記録方法の具体的実施例について説明する。
Specific examples of the above-described ink jet recording method of the present invention will be described below.

【0059】(実施例1)図9に示すような記録ヘッド
を製作した。
Example 1 A recording head as shown in FIG. 9 was manufactured.

【0060】この記録ヘッドにおいて、ヒータ2aは幅
が28μm,インク路方向長さが25μm、ヒータ2b
は、幅が28μm,流路方向長さが10μmとし、吐出
口5よりヒータ2a先端部までの距離が25μm、吐出
口5よりヒータ2b先端部までの距離が5μmとなるよ
う配置した。一方、ヒータ2a,ヒータ2bが設けら
れ、その一端に吐出口5が構成されるインク路12の寸
法は、高さが25μm,幅が36μm,長さが300μ
mとし、これらをインク路12を1インチ当たり360
本の密度で設けた。
In this recording head, the heater 2a has a width of 28 μm, an ink path direction length of 25 μm, and a heater 2b.
Has a width of 28 μm and a flow path length of 10 μm, and is arranged so that the distance from the discharge port 5 to the tip of the heater 2a is 25 μm and the distance from the discharge port 5 to the tip of the heater 2b is 5 μm. On the other hand, the size of the ink path 12 in which the heater 2a and the heater 2b are provided and the ejection port 5 is formed at one end thereof is 25 μm in height, 36 μm in width, and 300 μm in length.
m, and the ink path 12 is set to 360 per inch.
It was provided at a book density.

【0061】この記録ヘッドに、C.I.フードブラッ
ク2 3.0重量%,ジエチレングリコール 15.0
重量%,N−メチル−2−ピロリドン 5.0重量%,
イオン交換水 77.0重量%、よりなる各配合成分を
容器中で撹拌し、均一に混合溶解させた後、孔径0.4
5μmのポリフッ化エチレン系繊維製フィルタで濾過し
て得た粘度2.0cps(20℃)のインクをインク供
給口(不図示)より液室10に供給し吐出を試みた。
C. I. Food black 2 3.0% by weight, diethylene glycol 15.0
% By weight, N-methyl-2-pyrrolidone 5.0% by weight,
Each compounding component consisting of 77.0% by weight of ion-exchanged water was stirred in a container to uniformly mix and dissolve, and then the pore size was 0.4.
Ink having a viscosity of 2.0 cps (20 ° C.) obtained by filtering with a 5 μm polyfluoroethylene fiber filter was supplied to the liquid chamber 10 from an ink supply port (not shown), and ejection was attempted.

【0062】このとき、ヒータ2aおよびヒータ2bの
駆動条件は、両者共、印加電圧5.5V,パスル幅5μ
secとし、ヒータ2bの駆動開始タイミングを本例の
場合、ヒータ2aの駆動開始タイミングより3μsec
遅らせた。
At this time, the driving conditions for the heaters 2a and 2b are that the applied voltage is 5.5 V and the pulse width is 5 μm.
In this example, the driving start timing of the heater 2b is 3 μsec from the driving start timing of the heater 2a.
Delayed

【0063】この条件で、1画素毎の市松模様になるよ
うに画信号を16個のヒータ2aおよび2bに与えてイ
ンクを吐出、記録紙に付着させたところ、記録紙上には
濃度ムラのない所望の市松模様のパターンが作画され
た。この画像を拡大して観察したところ余分なインクの
飛散や地汚れのない鮮明な画像であった。
Under this condition, image signals were applied to the 16 heaters 2a and 2b so as to form a checkered pattern for each pixel, and ink was ejected and adhered to the recording paper. As a result, there was no density unevenness on the recording paper. The desired checkered pattern was drawn. When this image was magnified and observed, it was a clear image without excess ink scattering and background stains.

【0064】またパルス光源と顕微鏡を用いてインク滴
の吐出速度を測定したところ約12m/secであっ
た。
When the discharge speed of the ink droplet was measured using a pulse light source and a microscope, it was about 12 m / sec.

【0065】(比較例)実施例1の記録ヘッドにおい
て、ヒータ2bを加熱せずにインク滴を吐出させたとこ
ろ、このインク滴の吐出速度は約9m/sであった。
(Comparative Example) In the recording head of Example 1, when ink droplets were ejected without heating the heater 2b, the ejection speed of the ink droplets was about 9 m / s.

【0066】図12は上記実施例1の記録を実施可能な
インクジェット記録装置の要部を示す概略斜視図であ
る。
FIG. 12 is a schematic perspective view showing a main part of an ink jet recording apparatus capable of recording according to the first embodiment.

【0067】図12において、記録ヘッド101は、そ
の記録紙107と対向する面に、記録紙107の搬送方
向に48個のインク吐出口(不図示)を具える。また、
記録ヘッド101には、この48個の吐出口それぞれに
連通してインク路(不図示)が設けられ、それぞれのイ
ンク路に対応して、記録ヘッド101を構成する上記2
つの基板にインク吐出のための熱エネルギーを発生する
ヒータがそれぞれ形成されている。これらヒータは、上
述のように記録データに応じてこれに印加される電気パ
ルスによって熱を発生し、これにより、インクに沸騰膜
を生じこの沸騰膜による気泡の生成に伴なって上記吐出
口からインクが吐出される。各インク路には、これらに
共通に連通する共通液室が設けられており、これに貯留
されるインクは、各インク路での吐出動作に応じてその
インク路に供給される。
In FIG. 12, the recording head 101 has 48 ink ejection ports (not shown) on the surface facing the recording paper 107 in the conveying direction of the recording paper 107. Also,
The recording head 101 is provided with an ink path (not shown) communicating with each of the 48 ejection ports, and the recording head 101 is configured so as to correspond to each ink path.
Heaters that generate thermal energy for ejecting ink are formed on one substrate. As described above, these heaters generate heat by the electric pulse applied to the recording data according to the recording data, whereby a boiling film is generated in the ink, and the bubbles are generated by the boiling film. Ink is ejected. Each ink path is provided with a common liquid chamber that communicates with them in common, and the ink stored therein is supplied to the ink path according to the ejection operation in each ink path.

【0068】キャリッジ102は、記録ヘッド101を
搭載し、また、記録紙107の記録面と平行に延在する
1対のガイドレール103と摺動可能に係合する。これ
により、記録ヘッド101は、ガイドレール103に沿
って移動することができ、この移動に伴なって所定のタ
イミングで上記記録面に向けてインクを吐出することに
より記録を行う。上記移動の後、記録紙107を、図中
矢印方向に所定量搬送し、再び上記移動を行い記録を行
う。このような動作を繰り返すことにより、記録紙10
7に、順次記録を行っていく。
The carriage 102 carries the recording head 101, and slidably engages with a pair of guide rails 103 extending parallel to the recording surface of the recording paper 107. As a result, the recording head 101 can move along the guide rail 103, and along with this movement, recording is performed by ejecting ink toward the recording surface at a predetermined timing. After the above movement, the recording paper 107 is conveyed by a predetermined amount in the direction of the arrow in the drawing, and the above movement is performed again to perform recording. By repeating such an operation, the recording paper 10
In 7, we will record sequentially.

【0069】上述した記録紙107の搬送は、その記録
面の上下にそれぞれ配設された各々1対の搬送ローラ1
04および105が回転することによって行われる。ま
た、記録紙107の記録面の裏側には、記録面の平面性
を保つためのプラテン106が配設されている。
The above-mentioned conveyance of the recording paper 107 is carried out by a pair of conveying rollers 1 arranged above and below the recording surface.
This is done by rotating 04 and 105. Further, a platen 106 for maintaining the flatness of the recording surface is arranged on the back side of the recording surface of the recording paper 107.

【0070】なお、上述したキャリッジ102の移動
は、これに取付けられる不図示の例えばベルトがモータ
によって駆動されることによって可能となり、また、搬
送ローラ104および105の回転も同様にモータの回
転がこれらに伝達されることによって可能となる。
The above-mentioned movement of the carriage 102 is made possible by driving, for example, a belt (not shown) attached to the carriage 102 by the motor, and the transport rollers 104 and 105 are also rotated by the motor. It becomes possible by being transmitted to.

【0071】図13は、図12に示したインクジェット
記録装置の制御構成を示すブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram showing the control arrangement of the ink jet recording apparatus shown in FIG.

【0072】図13において、CPU200はこの装置
各部動作の制御処理やデータ処理等を実行する。ROM
200Aには、その処理手順等が格納され他、図11に
て説明したような、ヒータ2a,2bそれぞれの駆動パ
ルスデータが格納される。また、RAM200Bは上記
処理実行のワークエリアとして用いられる。
In FIG. 13, a CPU 200 executes control processing of each part operation of the apparatus and data processing. ROM
The processing procedure and the like are stored in the 200A, and the driving pulse data of each of the heaters 2a and 2b as described in FIG. 11 is stored. The RAM 200B is used as a work area for executing the above processing.

【0073】記録ヘッド101におけるインク吐出は、
CPU200がヒータを駆動するための記録データおよ
び駆動制御信号をヘッドドライバ101Aに供給するこ
とにより行われる。また、CPU200は、上記キャリ
ッジ102を移動させるためのキャリッジモータ220
や搬送ローラ104,105を回転させるための紙送り
(P.F)モータ50の回転を、それぞれモータドライ
バ220Aおよび50Aを介して制御する。
Ink ejection from the recording head 101 is
The CPU 200 supplies print data and drive control signals for driving the heater to the head driver 101A. Further, the CPU 200 has a carriage motor 220 for moving the carriage 102.
The rotation of the paper feed (PF) motor 50 for rotating the feed rollers 104 and 105 is controlled via motor drivers 220A and 50A, respectively.

【0074】なお、本発明を実施するにあたっては、本
発明の一特徴を構成する気泡連通吐出方式、すなわち、
インク吐出のために気泡が生成する過程で、気泡が吐出
口において外気と連通する方式が用いられるが、さらに
本発明が好適に実施されるには、上記「背景技術」の項
で説明した条件1〜3および気泡がその生成過程におい
て外気と連通するまではインク路を遮断しない(気泡の
生成によって吐出口より突出したインク塊は、インク路
内のインクと連続している)という条件を満たすことが
望ましい。
In carrying out the present invention, the bubble communicating and discharging method, which is one of the features of the present invention, that is,
In the process of generating bubbles for ink ejection, a method in which the bubbles communicate with the outside air at the ejection port is used, but the conditions described in the above-mentioned “Background Art” are preferable for further carrying out the present invention. 1 to 3 and the condition that the ink path is not blocked until the bubble communicates with the outside air in the generation process (the ink lump protruding from the ejection port due to the generation of the bubble is continuous with the ink in the ink path). Is desirable.

【0075】また、気泡を生成するための熱エネルギー
発生手段としては、上記実施例で示した電気熱変換体
(ヒータ)以外に、例えばレーザ光を用いることもでき
る。
In addition to the electrothermal converter (heater) shown in the above embodiment, for example, laser light can be used as the heat energy generating means for generating bubbles.

【0076】(その他)なお、記録装置が記録できる記
録媒体の最大幅に対応した長さを有するフルラインタイ
プの記録ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。
そのような記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合
せによってその長さを満たす構成や、一体的に形成され
た1個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。
(Others) The present invention can be effectively applied to a full line type recording head having a length corresponding to the maximum width of a recording medium which can be recorded by the recording apparatus.
Such a recording head may have a configuration that satisfies the length by a combination of a plurality of recording heads or a configuration as one recording head integrally formed.

【0077】加えて、図12に示したシリアルタイプの
ものでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは
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になる交換自在の
チップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に
一体的にインクタンクが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。
In addition, even in the case of the serial type shown in FIG. 12, the recording head fixed to the apparatus main body or the electrical connection with the apparatus main body or the ink from the apparatus main body by being attached to the apparatus main body. The present invention is also effective when a replaceable chip-type recording head that can be supplied or a cartridge-type recording head in which an ink tank is integrally provided in the recording head itself is used.

【0078】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので、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
対してのキャッピング手段、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を用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。
Further, as the constitution of the recording apparatus of the present invention, it is preferable to add ejection recovery means of the recording head, preliminary auxiliary means and the like because the effects of the present invention can be further stabilized. Specifically, heating is performed by using a capping means, a cleaning means, a pressure or suction means for the recording head, an electrothermal converter or a heating element other than this, or a combination thereof. Examples thereof include a preliminary heating unit for performing the discharge and a preliminary discharge unit for performing discharge different from the recording.

【0079】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば単色のインクに対応して1個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モード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。
Regarding the type and number of recording heads to be mounted, for example, only one is provided corresponding to a single color ink, and a plurality of inks having different recording colors and densities are supported. A plurality of pieces may be provided. That is, for example, the recording mode of the recording apparatus is not limited to the recording mode of only the mainstream color such as black, but may be either integrally formed of the recording heads or a combination of a plurality of them. The present invention is also very effective for an apparatus provided with at least one of full-color recording modes by color mixing.

【0080】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
合せた複写装置、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等であってもよい。
In addition, as the form of the ink jet recording apparatus of the present invention, besides the one used as an image output terminal of an information processing apparatus such as a computer, a copying apparatus combined with a reader or the like, and a facsimile apparatus having a transmission / reception function are provided. It may be in a form or the like.

【0081】[0081]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、第1の
熱エネルギー発生手段によってインク中に発生する第1
の気泡が成長し、この成長によってインクを吐出する過
程で、この気泡は外気と連通する。そして、気泡が連通
した吐出過程にあるインクは、第2の熱エネルギー発生
手段によって発生する第2の気泡によって分離され、吐
出インク滴が形成される。これにより、吐出させるイン
ク滴の速度が向上し、かつ安定するとともに、インク路
壁に付着して残留するインクを無くすことができる。イ
ンクのスプラッシュやミストなどを抑え、画像上の地汚
れや装置化した場合の装置内の汚れを防止できるととも
に、吐出量が安定しかつ着弾精度の安定した記録を行う
ことができる。
As is apparent from the above description, the first heat energy generating means generates the first heat energy in the ink.
Bubbles grow, and in the process of ejecting ink by this growth, the bubbles communicate with the outside air. Then, the ink in the ejection process in which the bubbles are communicated is separated by the second bubbles generated by the second thermal energy generating means, and ejected ink droplets are formed. As a result, the speed of the ejected ink droplets is improved and stabilized, and the ink that adheres to and remains on the ink path wall can be eliminated. Ink splash and mist can be suppressed to prevent background stains on the image and stains inside the apparatus when the apparatus is used, and recording with stable ejection amount and stable landing accuracy can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】インク吐出方法の一従来例を説明するための記
録ヘッドの模式的断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a recording head for explaining a conventional example of an ink ejection method.

【図2】インク吐出方法の他の従来例を説明するための
記録ヘッドの模式的断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a recording head for explaining another conventional example of an ink ejection method.

【図3】インク吐出方法のさらに他の従来例を説明する
ための記録ヘッドの模式的断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a recording head for explaining still another conventional example of an ink ejection method.

【図4】インク吐出方法のさらに他の従来例を説明する
ための記録ヘッドの模式的断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a recording head for explaining still another conventional example of an ink ejection method.

【図5】(a)および(b)は、それぞれ本発明を適用
して好適な記録ヘッドおよびその吐出方法を説明するた
めの記録ヘッドの要部断面図である。
5A and 5B are cross-sectional views of a main part of the recording head for explaining a suitable recording head to which the present invention is applied and a discharge method thereof.

【図6】本発明の吐出方法にかかる気泡内圧力および気
泡体積の変化を示す線図である。
FIG. 6 is a diagram showing changes in bubble internal pressure and bubble volume according to the ejection method of the present invention.

【図7】本発明の吐出方法にかかる気泡内圧力、気泡体
積および気泡膨張速度の変化を示す線図である。
FIG. 7 is a diagram showing changes in the bubble internal pressure, bubble volume, and bubble expansion rate according to the discharge method of the present invention.

【図8】本発明の吐出方法にかかる気泡内圧力、気泡体
積および気泡膨張速度の変化を示す線図である。
FIG. 8 is a diagram showing changes in bubble internal pressure, bubble volume, and bubble expansion rate according to the ejection method of the present invention.

【図9】(a)および(b)は、本発明の一実施例にか
かる記録ヘッドのそれぞれ分解斜視図および模式的断面
図である。
9A and 9B are an exploded perspective view and a schematic cross-sectional view, respectively, of a recording head according to an embodiment of the present invention.

【図10】本発明のインクジェット記録方法を説明する
ための記録ヘッドの模式的断面図である。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a recording head for explaining the inkjet recording method of the present invention.

【図11】本発明のインクジェット記録方法にかかるヒ
ータ駆動を説明するための駆動パルスの波形図である。
FIG. 11 is a drive pulse waveform diagram for explaining heater driving according to the inkjet recording method of the present invention.

【図12】本発明の上記各実施例を実施可能なインクジ
ェット記録装置の概略斜視図である。
FIG. 12 is a schematic perspective view of an ink jet recording apparatus capable of implementing each of the embodiments of the present invention.

【図13】図12に示した装置の制御構成の一例を示す
ブロック図である。
13 is a block diagram showing an example of a control configuration of the device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2a,2b ヒータ 4 天板 5 吐出口 6 気泡 7a インク滴 8 隔壁 10 液室 12 インク路 101 記録ヘッド 200 CPU 200A ROM 200B RAM 1 Substrate 2a, 2b Heater 4 Top plate 5 Discharge port 6 Bubble 7a Ink droplet 8 Partition wall 10 Liquid chamber 12 Ink path 101 Recording head 200 CPU 200A ROM 200B RAM

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大熊 典夫 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 竹之内 雅典 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 宮川 昌士 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 浅井 朗 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 中島 一浩 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 八重樫 尚雄 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Norio Okuma 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Masanori Takenouchi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon (72) Inventor Masashi Miyagawa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Akira 3-30-3 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. ( 72) Inventor Kazuhiro Nakajima 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Nao Yaegashi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インクを吐出するための吐出口と、該吐
出口に連通するインク路と、を具えた記録ヘッドを用い
たインクジェット記録方法において、 前記インク路の所定部位に熱エネルギーを作用させてイ
ンクに第1の気泡を生成する工程と、 該第1の気泡の生成に基づいて前記吐出口からインクを
吐出させる工程で、当該第1の気泡を前記吐出口におい
て外気と連通させる工程と、 前記インク路において、当該インク路の前記所定部位よ
り前記吐出口側に熱エネルギーを作用させることによ
り、前記第1の気泡が外気と連通した後のインクに第2
の気泡を生成する工程と、 を有したことを特徴とするインクジェット記録方法。
1. An ink jet recording method using a recording head comprising an ejection port for ejecting ink, and an ink path communicating with the ejection port, wherein thermal energy is applied to a predetermined portion of the ink path. Generating a first bubble in the ink, and ejecting the ink from the ejection port based on the generation of the first bubble, and communicating the first bubble with the outside air at the ejection port. In the ink passage, thermal energy is applied from the predetermined portion of the ink passage to the ejection port side, so that the second bubble is applied to the ink after the first air bubble is communicated with the outside air.
And a step of generating bubbles.
【請求項2】 前記連通時に前記インク路は前記気泡で
遮断されていないことを特徴とする請求項1に記載のイ
ンクジェット記録方法。
2. The ink jet recording method according to claim 1, wherein the ink path is not blocked by the bubbles during the communication.
【請求項3】 前記連通時は、前記気泡の内圧が外気圧
以下の条件で前記気泡を外気と連通させることを特徴と
する請求項1または2に記載のインクジェット記録方
法。
3. The ink jet recording method according to claim 1, wherein during the communication, the bubbles are communicated with the outside air under the condition that the internal pressure of the bubbles is equal to or lower than the outside atmospheric pressure.
【請求項4】 前記連通時は、前記気泡の吐出方向先端
部の移動速度の加速度が正でない条件で前記気泡を外気
と連通させることを特徴とする請求項1ないし3のいず
れかに記載のインクジェット記録方法。
4. The bubble is communicated with the outside air under the condition that the acceleration of the moving speed of the tip portion of the bubble in the discharge direction is not positive at the time of the communication. Inkjet recording method.
【請求項5】 前記熱エネルギーの作用部の吐出口側端
部と前記気泡の吐出口側端部との距離Laは前記作用部
の吐出口側とは反対側の端部と前記気泡の吐出口側とは
反対側の端部との距離Lbに対して、La/Lb≧1な
る条件下で、前記気泡を前記吐出口において外気と連通
させることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに
記載のインクジェット記録方法。
5. The distance La between the discharge port side end of the thermal energy action portion and the bubble discharge port side end is equal to the end of the action portion opposite to the discharge port side and the bubble discharge. 5. The bubble is communicated with the outside air at the discharge port under the condition of La / Lb ≧ 1 with respect to the distance Lb to the end portion on the side opposite to the outlet side. The ink jet recording method according to claim 2.
【請求項6】 インクを吐出するための吐出口と、 該吐出口に連通したインク路と、 該インク路内に設けられ、インクに熱エネルギーを作用
させて当該インクに気泡を生成するための第1の熱エネ
ルギー発生手段と、 前記インク路内において、前記第1の熱エネルギー発生
手段により前記吐出口側に設けられ、インクに熱エネル
ギーを作用させて当該インクに気泡を生成するための第
2の熱エネルギー発生手段と、 を具え、前記第1の熱エネルギー発生手段は、当該熱エ
ネルギーの作用によって生成する気泡により、前記吐出
口からインクを吐出させる過程で当該気泡を外気と連通
させるために用いられ、かつ、前記第2の熱エネルギー
発生手段は、当該熱エネルギーの作用によって、前記連
通した後のインクに気泡を生成するために用いられるこ
とを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
6. An ejection port for ejecting ink, an ink path communicating with the ejection port, and an ink path provided in the ink path for applying thermal energy to the ink to generate bubbles in the ink. A first thermal energy generating unit, and a first thermal energy generating unit provided on the ejection port side by the first thermal energy generating unit for applying thermal energy to the ink to generate bubbles in the ink. And a second thermal energy generating means, wherein the first thermal energy generating means communicates the air bubbles with the outside air in the process of ejecting ink from the ejection port by the air bubbles generated by the action of the heat energy. And the second thermal energy generating means is used to generate bubbles in the ink after the communication by the action of the thermal energy. An ink jet recording head, characterized in that it is.
【請求項7】 前記インク路は、対向する壁によって形
成され、前記第2の熱エネルギー発生素子は、前記イン
ク路において前記第1の熱エネルギー発生素子が設けら
れる壁と対向する壁に設けられることを特徴とする請求
項6に記載のインクジェット記録ヘッド。
7. The ink passage is formed by opposing walls, and the second thermal energy generating element is provided on a wall of the ink passage opposite to the wall on which the first thermal energy generating element is provided. The ink jet recording head according to claim 6, wherein
【請求項8】 インクを吐出することにより、被記録媒
体に記録を行うインクジェット記録装置において、 インクを吐出するための吐出口と、 該吐出口に連通したインク路と、 該インク路内に設けられ、インクに熱エネルギーを作用
させて当該インクに気泡を生成するための第1の熱エネ
ルギー発生手段と、 前記インク路内において、前記第1の熱エネルギー発生
手段により前記吐出口側に設けられ、インクに熱エネル
ギーを作用させて当該インクに気泡を生成するための第
2の熱エネルギー発生手段と、 を具えた記録ヘッドと、 前記第1の熱エネルギー発生手段を駆動し、当該発生す
る熱エネルギーの作用によって生成する気泡により、前
記吐出口からインクを吐出させる過程で当該気泡を外気
と連通させるための第1駆動手段と、 前記第2の熱エネルギー発生手段を駆動し、当該発生す
る熱エネルギーの作用によって、前記連通した後のイン
クに気泡を生成するための第2駆動手段と、 を具えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
8. An ink jet recording apparatus for recording on a recording medium by ejecting ink, an ejection port for ejecting ink, an ink path communicating with the ejection port, and an ink path provided in the ink path. A first thermal energy generating means for applying thermal energy to the ink to generate bubbles in the ink; and a first thermal energy generating means provided in the ink passage on the ejection port side. A recording head comprising: a second thermal energy generating means for applying thermal energy to the ink to generate bubbles in the ink; and a heat generating mechanism for driving the first thermal energy generating means to generate heat. First driving means for communicating the bubble with the outside air in the process of ejecting ink from the ejection port by the bubble generated by the action of energy; An ink jet recording apparatus, comprising: a second driving unit for driving a second thermal energy generating unit and generating bubbles in the ink after the communication by the action of the generated thermal energy. ..
【請求項9】 前記インク路は、対向する壁によって形
成され、前記第2の熱エネルギー発生素子は、前記イン
ク路において前記第1の熱エネルギー発生素子が設けら
れる壁と対向する壁に設けられることを特徴とする請求
項8に記載のインクジェット記録装置。
9. The ink path is formed by walls facing each other, and the second thermal energy generating element is provided on a wall of the ink path facing the wall on which the first thermal energy generating element is provided. The inkjet recording apparatus according to claim 8, wherein the inkjet recording apparatus is an inkjet recording apparatus.
【請求項10】 熱エネルギーを発生することで膜沸騰
による気泡を形成し、該気泡を外気に連通させて吐出口
からインク滴を吐出するインクジェット記録装置であっ
て、 前記吐出口の近傍に作用してインク路から吐出したイン
クとインク路内インクとに物性的変化を急激に生じせし
める分離手段を有することを特徴とするインクジェット
記録装置。
10. An ink jet recording apparatus for forming bubbles due to film boiling by generating thermal energy, and communicating the bubbles to the outside air to eject ink droplets from an ejection port, the action being performed in the vicinity of the ejection port. An ink jet recording apparatus comprising: a separating unit that rapidly changes the physical properties of the ink ejected from the ink path and the ink in the ink path.
JP3281597A 1991-10-28 1991-10-28 Ink jet recording method, ink jet record head, and ink jet recording device Pending JPH05116301A (en)

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JP3281597A Pending JPH05116301A (en) 1991-10-28 1991-10-28 Ink jet recording method, ink jet record head, and ink jet recording device

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JP (1) JPH05116301A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5900165A (en) * 1997-04-24 1999-05-04 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Electric discharge machining apparatus

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US5900165A (en) * 1997-04-24 1999-05-04 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Electric discharge machining apparatus

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