JPH08300655A

JPH08300655A - 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

Info

Publication number: JPH08300655A
Application number: JP10544995A
Authority: JP
Inventors: Hiroto Takahashi; 博人高橋
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-04-28
Filing date: 1995-04-28
Publication date: 1996-11-19

Abstract

(57)【要約】【目的】インク吐出時に吐出口近傍に形成されるメニ
スカスを早期に復帰させることにより安定したリフィル
が得られ、廉価で高速記録が可能な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。【構成】複数のインク吐出口（２０１）と、個々にエ
ネルギー発生手段（熱作用部２０３）を有し、インク吐
出口に連通する並列配置された液路（２０２）と、共通
液室（２０４）と、共通液室の前記個々の液路と対向す
る位置に開口部（３）を有し、インク吐出時に共通液室
に発生する圧力変動を吸収可能な気液界面を有する空気
保持室（４）とを具備したインクジェット記録ヘッド
（１０）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインク吐出口から記録液
（インク）を吐出することにより飛翔液滴を形成し、こ
の飛翔液滴を被記録材上に着弾させて記録を行う記録ヘ
ッド、特に、熱エネルギーを利用してインクを吐出させ
る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。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方式は、記録ヘッド
に設けたインク吐出口からインクを吐出させてインク滴
となし、これを紙等の被記録材上（以下で記録シートと
いう）に着弾させて記録を行う記録方式であり、騒音の
発生が極めて少なく、かつ高速記録が可能であり、しか
も特別な紙質の記録シートを用いる必要が無いなどの多
くの利点を有しており、種種のタイプの記録ヘッドが開
発されている。

【０００３】なかでも、熱エネルギーをインクに作用さ
せてインク吐出口から吐出させるタイプの記録ヘッド
は、記録信号に対する応答性が良いこと、インク吐出口
を高密度に多数個配置することが容易であることなどの
利点を有している。

【０００４】ところで、このような利点を有する所謂バ
ブルジェット記録ヘッドであるが、近年のますますの高
速化記録が叫ばれる中、解決が望まれる色々な問題が存
在する。

【０００５】図５に従来のこのようなバブルジェット記
録ヘッド（以下では単に記録ヘッドという）の一例を示
す。本例による記録ヘッド２００はインクを吐出して飛
翔液滴を形成するために設けたインク吐出口２０１と、
個々のインクの吐出口２０１に連通しインクを供給する
ための液路２０２と、インクを吐出して飛翔液滴を形成
するための熱エネルギーを発生する熱作用部２０３と、
各液路２０２に連通する共通液室２０４と、該共通液室
２０４にインクを供給するインク供給口２０５とを有し
ている。なお、２０６は熱作用部２０３が上面に形成さ
れる基板、２０７は液路２０２間等を仕切っているバリ
アー部、２０８はインク供給口２０５が形成されている
天板、２０９は各熱作用部２０３を駆動回路に接続する
ための電気接続部である。

【０００６】ついで、このような記録ヘッド２００によ
る記録原理を図６に従って説明する。

【０００７】いま、液路２０２において、熱作用部２０
３によりインクが急激に加熱されると、熱作用部２０３
近傍のインクが気液相限界を越えることにより、インク
が（Ｂ）に示すように気化し、気泡２１０が発生する。
その時の圧力上昇によりインクがインク吐出口２０１の
側、および共通液室２０４側に押し出される。インク吐
出口２０１から押し出されたインクは、柱状にインク柱
２１１を形成し、その後インク柱２１１は（Ｃ），
（Ｄ）に示すようにインク吐出口２０１から離れて飛翔
液滴２１２となり不図示の記録シートに向けて飛翔す
る。かくして、インク吐出口２０１にはメニスカス２１
３が形成され、毛管力によって、（Ｅ），（Ｆ）に示す
ようにメニスカス２１３の後退量が徐々に復帰する。そ
して、この１サイクルの終了によって次のサイクルに入
ることになる。

【０００８】さて、このような記録原理を持つ記録ヘッ
ド２００において、高速記録を達成するために、これま
でインク吐出口２０１および液路２０２等の数を増加さ
せることと、ヘッド２００の応答周波数を上げること、
あるいは、その双方を採用するなどの方法がとられてき
た。

【０００９】すなわち、ヘッド２００における応答周波
数を上げるには、インクが吐出されたあとのメニスカス
２１３の後退量を小さくすること、およびメニスカス２
１３が毛管力によって復帰する速度を速めることが必要
である。そして、メニスカス２１３の後退量を小さくす
るために、流体圧の方向を規制する流体ダイオードを液
路２０２の後方に配設することにより改良を行ってい
る。また、インクの吐出後のメニスカス２１３が毛管力
によって復帰する速度を上げる手段として、液路２０２
自体の長さを短くすることが行われているが、実際に
は、以上に述べた２つの手段を併用することによって高
速化記録が得られるようにしている例が多い。

【００１０】すなわち、かかる記録ヘッドの駆動にあた
って、その熱作用部２０３に供給されるヒートパルス
は、通常数μｓ〜数十μｓであって、その時に流れる最
大瞬間電流は数十ミリＡ〜数百ミリＡある。また吐出口
の数は通常数十〜数千であり、一度に全ての熱作用部２
０３を駆動すると流れる電流が大きくなりすぎるため
に、全体の熱作用部２０３とインク吐出口２０１とをい
くつかのブロックに分けて、時間的にずらして駆動する
（時分割駆動）方式が採用されてきた。

【００１１】図７はこのような時分割駆動による出力パ
ルスの状態を一例としてその（Ａ１）〜（Ｃ１）に示す
もので、通常は同時に流れる電流が数Ａ程度になるよう
に同一ブロックに属する熱作用部２０３、インク吐出口
２０１および液路２０２の数を決定している（本例の場
合は（Ａ２）〜（Ｃ２）に示すように各ブロックに２
組）。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような高速記録ヘッドの場合、これまでは時分割駆動
を行っても、期待した効果が必ずしも得られるとは限ら
なかった。図８にこのようにして駆動した場合の従来の
高速化記録ヘッドにおけるメニスカスの復帰時間を一例
として示す。図８において、横軸はインク吐出口２１の
配列位置（ブロックＮＯ）を、また縦軸は加熱のための
パルス電圧が熱作用部２０３に印加されてから後退した
メニスカスが復帰するまでの時間を示す。このように、
駆動の順番が遅くなるほどメニスカスが元の状態に復帰
するまでに要する時間が、ほぼ長くなるという傾向があ
った。

【００１３】かかる傾向が生じるのは、以下に示すよう
な理由によるものである。

【００１４】いま、図６に示したように第１のブロック
の熱作用部２０３を駆動するとインクが急激に加熱して
気化され、その時の圧力上昇により、インクがインク吐
出口２０１側と共通液室２０４側に押し出され、ついで
飛翔液滴２１２が形成されて（Ｄ）に示すようにメニス
カス２１３が後退する。そしてメニスカス２１３は毛管
力によって復帰しようとする。その後、図７の（Ｂ１，
Ｂ２）に示したように第２ブロックが駆動され、インク
が急激に加熱されると、インクの気化による圧力上昇に
より、インクがインク吐出口２０１側と共通液室２０４
側とに同様に押し出される。このとき前述のように第１
ブロックのインク吐出口２０１では、メニスカス２１３
が復帰しようとしているので、第２ブロックの共通液室
２０４側に押し出されたインクは第１ブロックのメニス
カス復帰の手助けとはなるが、第２ブロック近傍におい
ては、共通液室２０４の圧力が下がることによって、メ
ニスカス２１３の復帰に要する時間が第１ブロックに比
べて長くなる。同様にして引続き第３ブロック、第４ブ
ロックが順次駆動されるが、この時には、メニスカス２
１３の復帰しつつあるインク吐出口２０１の数が増えて
おり、このため、共通液室２０４側に押し出されたイン
クはメニスカス２１３が復帰しつつあるインク吐出口２
０１および液路２０２に向けて流れることになる。この
ために先に駆動されたブロックに比べて後に駆動された
ブロックの方のメニスカスの後退が順次大きくなる。ま
た、このとき共通液室２０４からはメニスカス２１３が
復帰しつつあるインク吐出口２０１および液路２０２に
向けてインクの流れが生じており、そのために共通液室
２０４の圧力が低下する。

【００１５】このように、共通液室の圧力低下とメニス
カス後退量の増大という２つの理由により、後に駆動さ
れるブロックほどメニスカスの復帰時間が多くかかる。
またこのような共通液室の圧力変動が空気層により吸収
されることが知られており、例えば特開平１−２８５３
５６号には、共通液室２０４に空気の滞留する場所を設
け、空気室を設定することにより、上記問題を解決する
技術が開示されている。しかし、この場合も空気室の位
置によっては思ったほどの性能を示さないことがあっ
た。

【００１６】また共通液室２０４の上部に空気を滞留さ
せることにより、インク吐出口に共通液室２０４内で瞬
間的に圧力が低下するのを防ぐ試みが提案されている。
しかしながら、共通液室２０４の大きさやインクを加熱
する熱作用部２０３の発熱抵抗体の大きさ等によって必
ずしも万全な効果を示すとは限らなかった。

【００１７】本発明の目的は、以上の問題点を解決すべ
く、メニスカスの早期復帰により安定したリフィルが得
られ、廉価な構成で高速記録を可能にするインクジェッ
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
ことにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明インクジェット記録ヘッドは、記録液を吐
出して飛翔液滴を形成する複数のインク吐出口と、前記
飛翔液滴を形成するための吐出エネルギー発生手段を個
々に有し、前記インク吐出口に連通する並列配置された
液路と、該並列配置された液路に前記記録液を供給する
共通液室と、該共通液室の前記並列配置された個々の液
路と対向する位置に開口部を有し、前記記録液の吐出時
に前記共通液室に発生する圧力変動を前記開口部を介し
て吸収可能な気液界面を有する空気保持室とを具備した
ことを特徴とするものである。

【００１９】すなわち、本発明者は、共通液室と関連す
る部分に保持される空気層の位置によりメニスカス復帰
効果の程度が違うことを実験により確かめた。そして、
１番効果のある場所は、各液路の後方であり、ここに空
気層があれば、熱作用部の発熱抵抗体の大きさや、共通
液室の大きさに関係なく、時分割駆動においても高速駆
動が可能になることを確認した。

【００２０】

【作用】本発明によれば、共通液室の並列配置された個
々の液路と対向する位置に開口する開口部を介して記録
液吐出の都度、その吐出にかかわる液路から共通液室に
伝達される圧力変動が、その液路に最も近い空気保持室
に導かれ、その気液界面を介して吸収されるもので、こ
れによりインク吐出口に形成されるメニスカス復帰を速
めることができ、高速記録が可能になった。

【００２１】

【実施例】以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳
細かつ具体的に説明する。

【００２２】図１および図２の（Ａ）は本発明の第１実
施例によるインクジェット記録ヘッドの構成を示す。本
例では、各液路２０２の共通液室２０４に連通する入口
に絞り部１を設ける以外、更に共通液室２０４の各液路
２０２に直交する正面壁２の各液路２０２および絞り部
１と対向する位置にそれぞれ細い開口部３を有する空気
保持室４を、互に分離独立させる形で配設した。なお、
その他の構成の説明については図５に示した従来例と変
わらないので省略する。

【００２３】このように構成したインクジェット記録ヘ
ッド１０においては、共通液室２０４の正面壁２に設け
た開口部３およびそれぞれの空気保持室４により、個々
のインク吐出部２０１からインクの吐出が行われるたび
に、その液路２０２から共通液室２０４側に伝達される
圧力変動を吸収させることができる。従って、後に駆動
されるブロック別のインク吐出口２０１ほどそのメニス
カスの復帰が遅れるという傾向を無くすように作用させ
ることができる。なお、各空気保持室４としては、その
室内に空気層を保持することにより開口部３と共に圧力
変動の吸収が可能なように気液界面を有するものであ
る。

【００２４】続いて、その製造にかかわる実施例につい
て述べる。

【００２５】（実施例１）まずＳｉウェハーの熱酸化に
より、３μｍ厚のＳｉＯ₂膜を形成し基板２０６とし
た。その基板２０６上にスパッタにより発熱抵抗体とし
てＨｆＢ₂を１５００オングストロームの厚さに形成
し、続いて電子ビーム蒸着によりＴｉを５０オングスト
ローム、Ａｌを６０００オングストロームの厚さでそれ
ぞれ連続的に堆積した。

【００２６】ついで、フォトリソグラフ工程によりパタ
ーンを作製し、熱作用部２０３を４００ＤＰＩのピッチ
で作製した。このときの発熱抵抗体の大きさは、１９μ
ｍ×１１０μｍ長方形であり、５１２個の発熱抵抗体を
並列に形成した。

【００２７】続いてスパッタによりＳｉＯ₂，Ｔａ２０
５、およびＴａの各層をそれぞれ１．５μｍ、５００オ
ングストローム、および５０００オングストロームの厚
さで連続的に堆積し、再びフォトリソグラフ工程およ
び、ドライエッチング工程によりパターニングを行い、
保護膜とした。

【００２８】ついで、ネガタイプのドライフィルム（感
光性樹脂）２５μｍ厚をラミネートし、フォトリソグラ
フ工程により、インク吐出口２０１、液路２０２、絞り
部１からなるインク吐出単位と、共通液室２０４の１部
と気液界面となる空気保持室４とを作製した。なお、各
空気保持室４は、各液路２０２の後方で、かつ共通液室
２０４の正面壁２におけるそれぞれに対応位置に配設
し、図２の（Ａ）に示すように共通液室２０４側の開口
部３を２０μｍにした。

【００２９】次に、共通液室２０４の１部となる彫り込
み部（４０ｍｍ×４ｍｍ）とインク供給口２０５となる
貫通孔とを有するガラスにネガタイプのドライフィルム
（感光性樹脂）をラミネートした後フォトリソグラフ工
程によりパターニングし、天板２０８として前述した基
板２０６上に貼り合わせた。また、上記とは別にプリン
ト基板上にダイボンティングされたドライバーＩＣを用
意し、これと前記基板２０６とをワイヤーボンティング
で電気的に接続して、インクジェット記録ヘッド１０と
した。

【００３０】このようにして作製したインクジェット記
録ヘッド１０において隣り合う６４個のインク吐出単位
を１ブロックとして形成し、合計８ブロックにして駆動
を行った。空気保持室が無い従来型のインクジェット記
録ヘッドと本発明にかかるインクジェット記録ヘッドと
のメニスカス復帰時間を図３の（Ａ）に示す。この図か
ら明らかなように、インク吐出単位別に空気保持室４を
設けた本発明にかかるインクジェット記録ヘッド１０で
は、高速駆動が可能であり、６ｋＨｚの吐出周波数でも
品位の低下をきたすことなく良好な記録を得ることがで
きた。

【００３１】（実施例２）実施例１と同様に、共通液室
２０４の天板２０８側の彫り込み部の大きさを４０ｍｍ
×２ｍｍと小さくしたインクジェット記録ヘッドを作製
して実施例１と同一条件で駆動した結果、このような共
通液室が小さいインクジェット記録ヘッドにおいても６
ｋＨｚ駆動が十分可能なことを確認した。

【００３２】（実施例３）Ｓｉウェハーの熱酸化によ
り、３μｍのＳｉＯ₂膜を形成し基板２０６とした。そ
の基板２０６上にスパッタにより発熱抵抗体としてＨｆ
Ｂ₂を１５００オングストロームの厚さに形成し、続い
て電子ビーム蒸着によりＴｉを５０オングストローム，
Ａｌを６０００オングストロームの厚さでそれぞれ連続
的に堆積した。

【００３３】ついで、フォトリソグラフ工程によりパタ
ーンを作製し、熱作用部２０３を２０００ＤＰＩのピッ
チで作製した。このときの発熱抵抗体の大きさは、３０
μｍ×１５０μｍの長方形であり，５１２個の発熱抵抗
体を並列に形成した。

【００３４】続いてスパッタにより、ＳｉＯ₂，Ｔａ２
０５，およびＴａの各層をそれぞれ１．０μｍ、５００
オングストローム、および３５００オングストロームの
厚さで連続的に堆積し、再びフォトリソグラフ工程およ
び、ドライエッチング工程によりパターニングを行い、
保護膜とした。

【００３５】ついで、ネガタイプのドライフィルム（感
光性樹脂）５０μｍ厚をラミネートし、フォトリソグラ
フ工程により、各インク吐出単位と、共通液室２０４の
１部と気液界面となる空気保持室１４とを作製した。こ
の空気保持室１４は、図２の（Ｂ）に示すように各液路
２０２の後方で、かつ共通液室２０４の正面壁２の対応
した位置に配設したが、共通液室２０４側の開口部１３
を４５μｍの幅に形成すると共に、４つの開口部１３に
対して共通する１つの空気保持室１４を形成するように
した。

【００３６】次に、共通液室２０４の１部となる天板の
彫り込み部（８０ｍｍ×４ｍｍ）とインク供給口２０５
となる貫通穴とを有するガラスにネガタイプのドライフ
ィルム（感光性樹脂）をラミネートした後，フォトリソ
グラフ工程によりパターニングし、天板２０８として前
述した基板２０６上に貼り合わせた。また、上記とは別
にプリント基板上にダイボンディングされたドライバー
１０を用意し、これと前記基板２０６とをワイヤーボン
ディングで電気的に接続して、インクジェット記録ヘッ
ド１０を作製した。

【００３７】このようにして作製したインクジェット記
録ヘッド１０において隣り合う３２個のインク吐出単位
を１ブロックとして形成し、合計１６ブロックにして駆
動を行った。空気保持室が無い従来型のインクジェット
記録ヘッドと上記のように構成した本実施例のインクジ
ェット記録ヘッド１０とのメニスカス復帰時間を図３の
（Ｂ）に示す。この図から明らかなように、本実施例に
よる空気保持室１４を設けたインクジェット記録ヘッド
１０では、高速駆動が可能であり、４ｋＨｚの吐出周波
数でも品位の低下をきたすことなく良好な記録を得るこ
とができた。

【００３８】図４は本発明の適用が可能なインクジェッ
ト記録装置の構成例を示す。ここで、１０は本発明にか
かるインクジェット記録ヘッドであり、インクジェット
記録ヘッド１０にはプリント基板５２およびフレキシブ
ル配線基板５３を介して記録ヘッド１０の熱作用部２０
３を形成する電気熱変換素子にブロック別に駆動信号が
供給される。５４はインクジェット記録ヘッドを搭載
し、案内軸５５に沿って移動するキャリッジ、５６は所
定のタイミングでキャリッジ５４を移動させるシフト用
モータ、５７は被記録材である記録シート５８をシート
送りするモータ、５９は記録シート５８をシート送り可
能に保持するプラテンローラ、６０はインクジェット記
録ヘッド１０のインク吐出面１０Ａに冠着され回復動作
を行う回復手段である。

【００３９】なお、このようなインクジェット記録装置
による記録動作については公知と変わらず、その説明は
省略する。また、本例では記録装置に着脱としたインク
タンク６１が設けられていて、インクタンク６１からイ
ンクチューブ６２を介してキャリッジ５４搭載のサブイ
ンクタンク６３にインクが供給され、サブインクタンク
６３からインクジェット記録ヘッド１０にインクが導か
れるものであるが、本発明にかかるインクジェット記録
ヘッドはこのようにインクタンク６１が装置に着脱自在
に構成される形態の記録装置に限られるものでないこと
はいうまでもない。

【００４０】（その他）なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
（例えば電気熱変換素子やレーザ光等）を備え、前記熱
エネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記
録ヘッド、記録装置において優れた効果をもたらすもの
である。かかる方式によれば記録の高密度化，高精細化
が達成できるからである。

【００４１】その代表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４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この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が、特
に、オンデマンド型の場合には、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
熱変換素子に、記録情報に対応していて核沸騰を越える
急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印
加することによって、電気熱変換素子に熱エネルギを発
生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせ
て、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体（イ
ンク）内の気泡を形成できるので有効である。この気泡
の成長，収縮により吐出用開口を介して液体（インク）
を吐出させて、少なくとも１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４３４５２６２号明細書に記載されているようなも
のが適している。なお、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、さらに優れた記録を行うこ
とができる。

【００４２】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口，液路，電気熱変換素
子の組合せ構成（直線状液流路または直角液流路）の他
に熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示
する米国特許第４５５８３３３号明細書，米国特許第４
４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれる
ものである。加えて、複数の電気熱変換素子に対して、
共通するスリットを電気熱変換素子の吐出部とする構成
を開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネル
ギ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５９−１３８４６１号公報に基いた構成
としても本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘ
ッドの形態がどのようなものであっても、本発明によれ
ば記録を確実に効率よく行うことができるようになるか
らである。

【００４３】さらに、記録装置が記録できる被記録媒材
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。

【００４４】加えて、上例のような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。

【００４５】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、電気熱変換素子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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、記録液を吐出して飛翔液滴を形成する複数のインク
吐出口と、前記飛翔液滴を形成するための吐出エネルギ
ー発生手段を個々に有し、前記インク吐出口に連通する
並列配置された液路と、該並列配置された液路に前記記
録液を供給する共通液室と、該共通液室の前記並列配置
された個々の液路と対向する位置に開口部を有し、前記
記録液の吐出時に前記共通液室に発生する圧力変動を前
記開口部を介して吸収可能な気液界面を有する空気保持
室とを具備したので、高速駆動可能なインクジェット記
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
ができるようになり、かつ空気保持室により空気を安定
保持できるので、空気が動くことによる不吐出等の不具
合を抑制することができる。また、本発明にかかる記録
ヘッドによれば、基板サイズを小さくでき、より廉価に
高速駆動ヘッドが提供できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明インクジェット記録ヘッドの構成を模式
的に示す斜視図である。

【図２】本発明の各実施例を（Ａ）および（Ｂ）の２つ
の構成例によって示す断面図である。

【図３】本発明の図２に（Ａ），（Ｂ）として示した実
施例によるインク吐出口メニスカスの復帰周期をそれぞ
れ従来例のそれと比較し、（Ａ），（Ｂ）として示すグ
ラフである。

【図４】本発明の適用が可能なインクジェット記録装置
の構成例を示す斜視図である。

【図５】従来のインクジェット記録ヘッドの構成を示す
斜視図である。

【図６】インクジェット記録ヘッドにおけるインク吐出
動作を（Ａ）〜（Ｆ）の過程によって示す説明図であ
る。

【図７】インクジェット記録ヘッドの駆動動作を、その
駆動信号のタイミング〔（Ａ１）〜（Ｃ１）〕と、各タ
イミングに応じて吐出が行われる状態〔（Ａ２）〜（Ｃ
２）〕とによって示す説明図である。

【図８】従来例によるインク吐出口メニスカス復帰周期
を吐出単位別に示すグラフである。

【符号の説明】

１絞り部２正面壁３，１３開口部４，１４空気保持室１０インクジェット記録ヘッド５４キャリッジ６１インクタンク２０１インク吐出口２０２液路２０３熱作用部２０４共通液室２０５インク供給口２０６基板２０７バリアー部（仕切壁）２０８天板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録液を吐出して飛翔液滴を形成する複
数のインク吐出口と、前記飛翔液滴を形成するための吐出エネルギー発生手段
を個々に有し、前記インク吐出口に連通する並列配置さ
れた液路と、該並列配置された液路に前記記録液を供給する共通液室
と、該共通液室の前記並列配置された個々の液路と対向する
位置に開口部を有し、前記記録液の吐出時に前記共通液
室に発生する圧力変動を前記開口部を介して吸収可能な
気液界面を有する空気保持室とを具備したことを特徴と
するインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】前記吐出エネルギー発生手段は、前記液
路中の記録液に膜沸騰を生じさせる熱エネルギーを発生
する電気熱変換素子である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ヘッド。
【請求項３】記録液を吐出して飛翔液滴を形成する複
数のインク吐出口と、前記飛翔液滴を形成するための吐出エネルギー発生手段
を個々に有し、前記インク吐出口に連通する並列配置さ
れた液路と、該並列配置された液路に前記記録液を供給する共通液室
と、該共通液室の前記並列配置された個々の液路と対向する
位置に開口部を有し、前記記録液の吐出時に前記共通液
室に発生する圧力変動を前記開口部を介して吸収可能な
気液界面を有する空気保持室とを具備したインクジェッ
ト記録ヘッドの前記エネルギー発生手段を選択的に駆動
し、駆動された該エネルギー発生手段を有する液路のイ
ンク吐出口から被記録材に向けてインクを吐出し、その
飛翔液滴により前記被記録材上に記録を行うことを特徴
とするインクジェット記録装置。