JPH09323420A - Liquid discharge head, liquid discharger, liquid discharge recording method - Google Patents

Liquid discharge head, liquid discharger, liquid discharge recording method

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JPH09323420A
JPH09323420A JP14568496A JP14568496A JPH09323420A JP H09323420 A JPH09323420 A JP H09323420A JP 14568496 A JP14568496 A JP 14568496A JP 14568496 A JP14568496 A JP 14568496A JP H09323420 A JPH09323420 A JP H09323420A
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文 吉平
Toshio Kashino
俊雄 樫野
Kiyomitsu Kudo
清光 工藤
Hiroyuki Ishinaga
博之 石永
Yoshie Nakada
佳恵 中田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain high discharge efficiency and high discharge pressure while improving the refilling of a discharge liquid by providing the first common liquid chamber higher in the vertical direction with a plane including a moving member at a stationary state than the first liquid channel, providing the fulcrum of the moving part in the first common liquid chamber and providing the free end at a stationary state in the first liquid channel. SOLUTION: The first common liquid chamber 13 is provided higher than the first liquid channel 14 in the vertical direction with a plane including a moving member 31 in a stationary state, the fulcrum 33 of the moving member 31 is provided in the first common liquid chamber 13, the free end 32 in a stationary state is provided in the first liquid channel 13. As a result, with the growth of bubbles 40, the moving member 31 is gradually displaced, directing the growth direction toward the outlet evenly. In the defoaming process, when the moving member 31 returns to its original position, the meniscus stops receding, the supply of a liquid equivalent to the cubic capacity W2 of bubbles remaining in the bubble occurrence area 11 side is suppressed by a liquid supply from a flow VD2 of the second liquid channel 16, the recession of the meniscus is reduced to half as much as W1 on the upper side.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、熱エネルギーを液
体に作用させることで起こる気泡の発生によって、所望
の液体を吐出する液体吐出ヘッドに係るものであり、特
に、気泡の発生を利用して変位する可動部材を有する液
体吐出ヘッドに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid ejection head for ejecting a desired liquid by generating bubbles by applying heat energy to the liquid, and in particular, utilizing the generation of bubbles. The present invention relates to a liquid ejection head having a movable member that displaces.

【0002】なお、本発明における、「記録」とは、文
字や図形等の意味を持つ画像を被記録媒体に対して付与
することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像
を付与することをも意味するものである。
In the present invention, "recording" means not only giving an image having a meaning such as a character or a figure to a recording medium, but also giving an image having no meaning such as a pattern. Is also meant.

【0003】[0003]

【従来の技術】熱等のエネルギーをインクに与えること
で、インクに急峻な体積変化(気泡の発生)を伴う状態
変化を生じさせ、この状態変化に基づく作用力によって
吐出口からインクを吐出し、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、いわ
ゆるバブルジェット記録方法が従来知られている。この
バブルジェット記録方法を用いる記録装置には、USP
4,723,129等の公報に開示されているように、
インクを吐出するための吐出口と、この吐出口に連通す
るインク流路と、インク流路内に配されたインクを吐出
するためのエネルギー発生手段としての電気熱変換体が
一般的に配されている。
2. Description of the Related Art By giving energy such as heat to ink, a state change accompanied by a steep volume change (formation of bubbles) is caused in the ink, and the ink is ejected from an ejection port by an action force based on this state change. An ink jet recording method in which an image is formed by attaching the ink onto a recording medium, that is, a so-called bubble jet recording method, is conventionally known. A recording device using this bubble jet recording method is USP
As disclosed in Japanese Patent No. 4,723,129 and the like,
Generally, an ejection port for ejecting ink, an ink channel communicating with this ejection port, and an electrothermal converter as an energy generating means for ejecting the ink disposed in the ink channel are disposed. ing.

【0004】この様な記録方法によれば、品位の高い画
像を高速、低騒音で記録することができると共に、この
記録方法を行うヘッドではインクを吐出するための吐出
口を高密度に配置することができるため、小型の装置で
高解像度の記録画像、さらにカラー画像をも容易に得る
ことができるという多くの優れた点を有している。この
ため、このバブルジェット記録方法は近年、プリンタ
ー、複写機、ファクシミリ等の多くのオフィス機器に利
用されており、さらに、捺染装置等の産業用システムに
まで利用されるようになってきている。
According to such a recording method, a high-quality image can be recorded at high speed and with low noise, and in a head that performs this recording method, ejection ports for ejecting ink are arranged at a high density. Therefore, it has many advantages that a high-resolution recorded image and a color image can be easily obtained with a small device. For this reason, this bubble jet recording method has recently been used in many office devices such as printers, copiers, and facsimile machines, and has been used in industrial systems such as textile printing devices.

【0005】このようにバブルジェット技術が多方面の
製品に利用されるに従って、次のような様々な要求が近
年さらにたかまっている。
[0005] As the bubble jet technology is used for products in various fields, the following various requirements have been increasing in recent years.

【0006】例えば、吐出効率の向上の要求に対する検
討としては、保護膜の厚さを調整するといった発熱体の
最適化が挙げられている。この手法は、発生した熱の液
体への伝搬効率を向上させる点で効果がある。
[0006] For example, as a study on the demand for improving the ejection efficiency, optimization of the heating element such as adjusting the thickness of the protective film is mentioned. This method is effective in improving the efficiency of propagation of generated heat to the liquid.

【0007】また、高画質な画像を得るために、インク
の吐出スピードが速く、安定した気泡発生に基づく良好
なインク吐出を行える液体吐出方法等を与えるための駆
動条件が提案されたり、また、高速記録の観点から、吐
出された液体の液流路内への充填(リフィル)速度の速
い液体吐出ヘッドを得るために流路形状を改良したもの
も提案されている。
Further, in order to obtain a high-quality image, a driving condition for providing a liquid discharging method or the like in which the ink discharging speed is high and good ink discharging based on stable bubble generation is proposed. From the viewpoint of high-speed printing, there has also been proposed a print head having an improved flow path shape in order to obtain a liquid discharge head having a high filling (refilling) speed of the discharged liquid into the liquid flow path.

【0008】この流路形状の内、流路構造として図6
(a),(b)に示すものが、特開昭63−19997
2号公報等に記載されている。この公報に記載されてい
る流路構造やヘッド製造方法は、気泡の発生に伴って発
生するバック波(吐出口18へ向かう方向とは逆の方向
へ向かう圧力、即ち、液室54へ向かう圧力)に着目し
た発明である。このバック波は、吐出方向へ向かうエネ
ルギーでないため損失エネルギーとして知られている。
Of these flow channel shapes, the flow channel structure is shown in FIG.
(A) and (b) are disclosed in JP-A-63-199997.
No. 2, for example. The flow channel structure and the head manufacturing method described in this publication use a back wave (pressure in the direction opposite to the direction toward the discharge port 18, that is, pressure toward the liquid chamber 54) generated by the generation of bubbles. ). This back wave is known as loss energy because it is not energy directed toward the ejection direction.

【0009】図6(a),(b)に示す発明は、発熱素
子2が形成する気泡の発生領域よりも離れ且つ、発熱素
子2に関して吐出口18とは反対側に位置する弁55を
開示する。
The invention shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b) discloses a valve 55 which is located farther from the bubble generation region formed by the heating element 2 and which is located on the opposite side of the heating element 2 from the discharge port 18. To do.

【0010】図6(b)においては、この弁55は、板
材等を利用する製造方法によって、液流路10の天井に
貼り付いたように初期位置を持ち、気泡の発生に伴って
液流路10内へ垂れ下がるものとして開示されている。
この発明は、上述したバック波の一部を弁55によって
制御することでエネルギー損失を抑制するものとして開
示されている。
In FIG. 6 (b), this valve 55 has an initial position as if it was attached to the ceiling of the liquid flow path 10 by a manufacturing method using a plate material or the like, and the liquid flow with the generation of bubbles. It is disclosed as hanging down into the lane 10.
The present invention is disclosed as controlling the energy loss by controlling a part of the back wave by the valve 55.

【0011】しかしながら、この構成において、吐出す
べき液体を保持する液流路10内部に、気泡が発生した
際を検討するとわかるように、弁55によるバック波の
一部を抑制することは、液体吐出にとっては実用的なも
のでないことがわかる。
However, in this configuration, as can be seen by examining the case where bubbles are generated inside the liquid flow path 10 for holding the liquid to be discharged, it is necessary to suppress a part of the back wave by the valve 55. It can be seen that it is not practical for ejection.

【0012】もともとバック波自体は、前述したように
吐出に直接関係しないものである。このバック波が液流
路10内に発生した時点では、図6(b)に示すよう
に、気泡のうち吐出に直接関係する圧力はすでに液流路
10から液体を吐出可能状態にしている。従って、バッ
ク波のうち、しかもその一部を抑制したからといって
も、吐出に大きな影響を与えないことは明らかである。
Originally, the back wave itself is not directly related to the ejection as described above. At the time when this back wave is generated in the liquid flow path 10, as shown in FIG. 6B, the pressure of the bubbles, which is directly related to the discharge, has already made the liquid dischargeable from the liquid flow path 10. Therefore, it is clear that even if only a part of the back wave is suppressed, the ejection is not greatly affected.

【0013】また、記録液のリフィルを向上させ、周波
数応答性に優れたヘッドの発明が、特開昭63−199
972号公報に記載されている。この発明によれば、副
流路を設け、ノズルのヒーター近傍で連通させてある。
リフィル時、この副流路からもインクを供給し、リフィ
ルの時間短縮を図ったものである。
Further, an invention of a head which improves refilling of a recording liquid and is excellent in frequency response is disclosed in JP-A-63-199.
No. 972. According to the present invention, the sub flow path is provided and communicated near the heater of the nozzle.
At the time of refilling, ink is also supplied from this sub-channel to shorten the refilling time.

【0014】しかしながら、このような構成のヘッドで
は、発泡時に発生する吐出力の一部が副流路に逃げてし
まうため、吐出効率の低下が起ってしまうおそれがあっ
た。他方、バブルジェット記録方法においては、発熱体
がインクに接した状態で加熱を繰り返すため、発熱体の
表面にインクの焦げによる堆積物が発生するが、インク
の種類によってはこの堆積物が多く発生することで、気
泡の発生を不安定にしてしまい、良好なインクの吐出を
行うことが困難な場合があった。また、吐出すべき液体
が熱によって劣化しやすい液体の場合や十分に発泡が得
られにくい液体の場合においても、吐出すべき液体を変
質させず、良好に吐出するための液体吐出ヘッドが望ま
れていた。
However, in the head having such a structure, a part of the ejection force generated at the time of bubbling escapes to the sub-flow path, which may cause a decrease in ejection efficiency. On the other hand, in the bubble jet recording method, heating is repeated while the heating element is in contact with the ink, so that deposits due to scorching of ink are generated on the surface of the heating element. As a result, the generation of bubbles becomes unstable, and it may be difficult to perform good ink ejection. Further, even in the case where the liquid to be discharged is a liquid that is easily deteriorated by heat or a liquid in which foaming is difficult to be sufficiently obtained, a liquid discharge head for discharging the liquid to be discharged without changing the quality of the liquid to be discharged is desired. I was

【0015】このような観点から、熱により気泡を発生
させる液体(発泡液)と吐出する液体(吐出液)とを別
液体とし、発泡による圧力を吐出液に伝達することで吐
出液を吐出する方法が、特開昭61−69467号公
報、特開昭55−81172号公報、USP4,48
0,259号等の公報に開示されている。これらの公報
では、吐出液であるインクと発泡液とをシリコンゴムな
どの可撓性膜で完全分離し、発熱体に吐出液が直接接し
ないようにすると共に、発泡液の発泡による圧力を可撓
性膜の変形によって吐出液に伝える構成をとっている。
このような構成によって、発熱体表面の堆積物の防止
や、吐出液体の選択自由度の向上等を達成している。
[0015] From such a viewpoint, the liquid (foaming liquid) that generates bubbles by heat and the liquid (ejected liquid) to be ejected are separated liquids, and the ejected liquid is ejected by transmitting the pressure due to foaming to the ejected liquid. The method is described in JP-A-61-69467, JP-A-55-81172, US Pat.
No. 0,259, and the like. In these publications, the ink, which is the ejection liquid, and the foaming liquid are completely separated by a flexible film such as silicon rubber so that the ejection liquid does not come into direct contact with the heating element, and the pressure due to the foaming of the foaming liquid is controlled. The configuration is such that the liquid is transmitted to the discharge liquid by deformation of the flexible film.
Such a configuration achieves prevention of deposits on the surface of the heating element, improvement in the degree of freedom in selecting the liquid to be discharged, and the like.

【0016】しかしながら、前述のように吐出液と発泡
液とを完全分離する構成のヘッドにおいては、発泡時の
圧力を可撓性膜の伸縮変形によって吐出液に伝える構成
であるため、発泡による圧力を可撓性膜がかなり吸収し
てしまう。また、可撓性膜の変形量もあまり大きくない
ため、吐出液と発泡液とを分離することによる効果を得
ることはできるものの、吐出効率や吐出力が低下してし
まう虞があった。
However, as described above, in the head having a structure in which the discharge liquid and the foaming liquid are completely separated, the pressure at the time of foaming is transmitted to the discharge liquid by expansion and contraction deformation of the flexible film. Is considerably absorbed by the flexible membrane. In addition, since the amount of deformation of the flexible film is not so large, the effect of separating the ejection liquid and the foaming liquid can be obtained, but there is a possibility that the ejection efficiency and the ejection force are reduced.

【0017】上述の様に、近年、バブルジェット技術を
用いた多方面への展開が成されつつあるが、こうした
中、粘度や熱的性質を含む吐出液体の特性の選択の自由
度を広げ、良好な吐出を行なうことができる液体吐出ヘ
ッドが望まれている。
As described above, in recent years, the bubble jet technology has been used in various fields, and in such circumstances, the degree of freedom in selecting the characteristics of the discharge liquid, including viscosity and thermal properties, has been expanded. There is a demand for a liquid ejection head that can perform good ejection.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、基本的に従
来の気泡(特に膜沸騰に伴う気泡)を液流路中に形成し
て液体を吐出する方式の、根本的な吐出特性を、従来で
は考えられなかった観点から、従来では予想できない水
準に高めることを主たる課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is based on the fundamental discharge characteristics of a conventional system in which a bubble (particularly a bubble accompanying film boiling) is formed in a liquid flow path to discharge a liquid. The main task is to raise the level to a level that cannot be predicted in the past, from a viewpoint that could not be considered in the past.

【0019】発明者達の一部は、液滴吐出の原理に立ち
返り、従来では得られなかった気泡を利用した新規な液
滴吐出方法及びそれに用いられるヘッド等を提供すべく
鋭意研究を行った。このとき、流路中の可動部材の機構
の原理を解析すると言った液流路中の可動部材の動作を
起点とする第1技術解析、及び気泡による液滴吐出原理
を起点とする第2技術解析、さらには、気泡形成用の発
熱体の気泡形成領域を起点とする第3解析を行うことに
した。
Some of the inventors went back to the principle of droplet discharge and conducted intensive research to provide a novel droplet discharge method utilizing bubbles which could not be obtained conventionally and a head and the like used therefor. . At this time, the first technology analysis starting from the operation of the movable member in the liquid flow path, which is to analyze the principle of the mechanism of the movable member in the flow path, and the second technology starting from the principle of discharging droplets by bubbles The analysis, and further, the third analysis starting from the bubble formation region of the heating element for forming bubbles is performed.

【0020】これらの解析によって、可動部材の支点と
自由端の配置関係を吐出口側つまり下流側に自由端が位
置する関係にすること、また可動部材を発熱体もしく
は、気泡発生領域に面して配することで積極的に気泡を
制御する全く新規な技術を確立するに至った。
Based on these analyses, the arrangement of the fulcrum and the free end of the movable member is determined to be such that the free end is located on the discharge port side, that is, on the downstream side, and the movable member faces the heating element or the bubble generation area. This has led to the establishment of a completely new technology for actively controlling air bubbles.

【0021】つぎに、気泡自体が吐出量に与えるエネル
ギーを考慮すると気泡の下流側の成長成分を考慮するこ
とが吐出特性を格段に向上できる要因として最大である
との知見に至った。つまり、気泡の下流側の成長成分を
吐出方向へ効率よく変換させることこそ吐出効率、吐出
速度の向上をもたらすことも判明した。このことから、
発明者達の一部は気泡の下流側の成長成分を積極的に可
動部材の自由端側に移動させるという従来の技術水準に
比べ極めて高い技術水準に至った。
Next, it has been found that considering the energy that the bubble itself gives to the ejection amount, consideration of the growth component on the downstream side of the bubble is the largest factor that can significantly improve the ejection characteristics. That is, it has been found that the efficient conversion of the growth component on the downstream side of the bubble in the ejection direction leads to the improvement of the ejection efficiency and the ejection speed. From this,
Some of the inventors have reached a state of the art that is extremely higher than the state of the art in which the growth component downstream of the bubble is positively moved to the free end side of the movable member.

【0022】さらに、気泡を形成するための発熱領域、
例えば電気熱変換体の液体の流れ方向の面積中心を通る
中心線から下流側、あるいは、発泡を司る面における面
積中心等の気泡下流側の成長にかかわる可動部材や液流
路等の構造的要素を勘案することも好ましいということ
がわかった。
Further, a heat generating area for forming bubbles,
For example, a structural element such as a movable member or a liquid flow path that is involved in the growth of the downstream side of the bubble, such as the area center on the surface that controls foaming, downstream from the center line passing through the area center in the liquid flow direction of the electrothermal converter. It has been found that it is also preferable to take into account the above.

【0023】発明者達の一部及び本出願人は、このよう
に研究で得られた知見および、総合的観点から優れた液
体の吐出原理を出願していますが、本発明者達は、この
発明を前提に、より好ましい着想を想起するに至った。
Some of the inventors and the applicant of the present invention have applied for the knowledge obtained in the above research and the principle of excellent liquid ejection from a comprehensive viewpoint. Based on the invention, we came up with a more desirable idea.

【0024】特に本発明で注目したことは、可動部材の
配置と液供給路の構造を考慮することで、リフィルを大
幅に向上させるといった、極めて有効、かつ、合理的な
技術を導き出すに至った。
What has been particularly noted in the present invention has led to a very effective and rational technique in which refilling is significantly improved by taking into consideration the arrangement of movable members and the structure of the liquid supply path. .

【0025】本発明の主たる目的は以下の通りである本
発明の第1の目的は、可動部材の弁機構によって、バッ
ク波を防止すると同時に、吐出液が液流路から受ける抵
抗を少なくし、リフィルを向上させた液体吐出ヘッドを
提供することにある。
The main object of the present invention is as follows: The first object of the present invention is to prevent back waves by the valve mechanism of the movable member and at the same time reduce the resistance that the discharge liquid receives from the liquid flow path. It is to provide a liquid ejection head with improved refill.

【0026】本発明の第2の目的は、バック波による液
体供給方向とは逆方向への慣性力が働くのを抑えると同
時に、可動部材の弁機構によって、メニスカス後退量を
低減させることで、リフィル周波数を高め、印字スピー
ド等を向上させた液体吐出ヘッドを提供することにあ
る。
A second object of the present invention is to suppress the action of inertial force in the direction opposite to the liquid supply direction due to the back wave, and at the same time reduce the meniscus retreat amount by the valve mechanism of the movable member. Another object of the present invention is to provide a liquid ejection head having a higher refill frequency and a higher printing speed.

【0027】本発明の第3の目的は、可動部材の弁機構
が気泡の発生により作動する際、液流路から受ける抵抗
を少なくし、吐出効率を向上させた液体吐出ヘッドを提
供することにある。
A third object of the present invention is to provide a liquid discharge head in which the resistance received from the liquid flow path is reduced when the valve mechanism of the movable member is actuated by the generation of bubbles to improve the discharge efficiency. is there.

【0028】第4の目的は、発生した気泡を根本的に制
御することで極めて新規な液体吐出ヘッドを提供するこ
とにある。
A fourth object is to provide an extremely novel liquid discharge head by fundamentally controlling generated bubbles.

【0029】本発明の第5の目的は、吐出効率、吐出圧
力の向上を図りつつ、発熱体上の液体への蓄熱を大幅に
軽減できると共に、発熱体上の残留気泡の低減を図るこ
とで、良好な液体の吐出を行いうる液体吐出ヘッドを提
供することにある。
A fifth object of the present invention is to improve discharge efficiency and discharge pressure, to significantly reduce heat accumulation in the liquid on the heating element, and to reduce residual bubbles on the heating element. Another object of the present invention is to provide a liquid ejection head that can perform good liquid ejection.

【0030】本発明の第6の目的は、発熱体上への堆積
物を低減すると共に、吐出用液の用途範囲を広げること
ができ、しかも吐出効率や吐出力が十分に高い液体吐出
ヘッドを提供することにある。
A sixth object of the present invention is to provide a liquid discharge head capable of reducing deposits on a heat generating element, widening the range of use of the discharge liquid, and having sufficiently high discharge efficiency and discharge force. To provide.

【0031】本発明の第7の目的は、吐出する液体の選
択自由度を高くできる液体吐出ヘッドを提供することに
ある。
A seventh object of the present invention is to provide a liquid ejection head which can increase the degree of freedom in selection of liquid to be ejected.

【0032】本発明の第8の目的は前述のような液体吐
出ヘッドの製造を容易に成しうる液体吐出ヘッドの製造
方法を提供することにある。
An eighth object of the present invention is to provide a method of manufacturing a liquid discharge head which can easily manufacture the above-described liquid discharge head.

【0033】本発明の第9の目的は複数の液体を供給す
るための液体導入路を少ない部品点数で構成することで
製造が容易で安価なヘッドを提供すること、また小型化
が図れた液体吐出ヘッドを提供することである。
A ninth object of the present invention is to provide a head which is easy to manufacture and inexpensive by constructing a liquid introduction path for supplying a plurality of liquids with a small number of parts, and also a liquid which can be miniaturized. It is to provide an ejection head.

【0034】[0034]

【課題を解決するための手段】上述のような目的を達成
するための本発明の代表的な要件は、次のようなもので
ある。
A typical requirement of the present invention to achieve the above object is as follows.

【0035】液体を吐出する吐出口と、液体に気泡を発
生させる気泡発生領域と、前記気泡発生領域に面して配
され、第1の位置と該第1の位置よりも前記気泡発生領
域から遠い第2の位置との間を変位可能な可動部材とを
有し、該可動部材は、前記気泡発生部での気泡の発生に
基づく圧力によって、前記第1の位置から前記第2の位
置へ変位すると共に、前記可動部材の変位によって前記
気泡を吐出口に向かう方向の上流よりも下流に大きく膨
張させることで液体を吐出する液体吐出ヘッドであっ
て、第1の共通液室は、第1の液流路より静止状態の可
動部材を含む面と垂直方向に高く、前記可動部材の支点
が、前記第1の共通液室に存在し、静止状態における自
由端が、前記第1の液流路内に存在する液体吐出ヘッ
ド。
A discharge port for discharging a liquid, a bubble generation region for generating bubbles in the liquid, a bubble generation region facing the bubble generation region, and a first position and a bubble generation region more than the first position. A movable member displaceable from a distant second position, the movable member moving from the first position to the second position by a pressure based on the generation of bubbles in the bubble generating unit. A liquid ejecting head that is displaced, and ejects liquid by expanding the air bubbles to a larger extent downstream than in the direction toward the ejection port by the displacement of the movable member, wherein the first common liquid chamber is the first Above the liquid flow path in the direction perpendicular to the plane including the stationary movable member, the fulcrum of the movable member is present in the first common liquid chamber, and the free end in the stationary state is the first liquid flow. Liquid ejection head that exists in the road.

【0036】もしくは、液体を吐出する吐出口と、液体
に熱を加えることで該液体に気泡を発生させる発熱体と
該発熱体に沿った該発熱体より上流側から前記発熱体上
に液体を供給するための供給路とを有する液流路と、前
記発熱体に面して設けられ吐出口側に自由端を有し前記
気泡の発生による圧力に基づいて前記自由端を変位させ
て前記圧力を吐出口側に導く可動部材と、を有する液体
吐出ヘッドであって、第1の共通液室は、第1の液流路
より静止状態の可動部材を含む面と垂直方向に高く、前
記可動部材の支点が、前記第1の共通液室に存在し、静
止状態における自由端が、前記第1の液流路内に存在す
る液体吐出ヘッド。
Alternatively, a discharge port for discharging a liquid, a heating element for generating bubbles in the liquid by applying heat to the liquid, and a liquid along the heating element from the upstream side of the heating element onto the heating element A liquid flow path having a supply path for supplying and a free end provided on the discharge port side facing the heating element, and displacing the free end based on the pressure generated by the generation of the bubbles And a movable member that guides the movable member to the discharge port side, wherein the first common liquid chamber is higher than the first liquid flow path in a direction perpendicular to a surface including the movable member in a stationary state, A liquid discharge head in which a fulcrum of the member is present in the first common liquid chamber, and a free end in a stationary state is present in the first liquid flow path.

【0037】もしくは、液体を吐出する吐出口と、液体
に熱を加えることで該液体に気泡を発生させる発熱体
と、前記発熱体に面して設けられ吐出口側に自由端を有
し前記気泡の発生による圧力に基づいて前記自由端を変
位させて前記圧力を吐出口側に導く可動部材と、前記可
動部材の前記発熱体に近い面に沿った上流側から前記発
熱体上に液体を供給する供給路と、を有する液体吐出ヘ
ッドであって、第1の共通液室は、第1の液流路より静
止状態の可動部材を含む面と垂直方向に高く、前記可動
部材の支点が、前記第1の共通液室に存在し、静止状態
における自由端が、前記第1の液流路内に存在する液体
吐出ヘッド。
Alternatively, a discharge port for discharging the liquid, a heating element for generating bubbles in the liquid by applying heat to the liquid, and a free end provided on the discharge port side facing the heating element A movable member that displaces the free end based on the pressure caused by the generation of bubbles to guide the pressure to the discharge port side, and a liquid on the heating element from the upstream side along the surface of the movable member near the heating element. And a supply path for supplying the liquid, wherein the first common liquid chamber is higher than the first liquid flow path in a direction perpendicular to a plane including the movable member in a stationary state, and the fulcrum of the movable member is A liquid discharge head that exists in the first common liquid chamber and has a free end in a stationary state that exists in the first liquid flow path.

【0038】もしくは、吐出口に連通した第1の液流路
と、液体に熱を加えることで該液体に気泡を発生させる
気泡発生領域を有する第2の液流路と、前記第1の液流
路と前記気泡発生領域との間に配され、吐出口側に自由
端を有し、前記気泡発生領域内での気泡の発生による圧
力に基づいて該自由端を前記第1の液流路側に変位させ
て前記圧力を前記第1の液流路の吐出口側に導く可動部
材とを有する液体吐出ヘッドであって、第1の共通液室
は、第1の液流路より静止状態の可動部材を含む面と垂
直方向に高く、前記可動部材の支点が、前記第1の共通
液室に存在し、静止状態における自由端が、前記第1の
液流路内に存在する液体吐出ヘッド。
Alternatively, the first liquid flow path communicating with the discharge port, the second liquid flow path having a bubble generation region for generating bubbles in the liquid by applying heat to the liquid, and the first liquid flow path The free end is arranged between the flow path and the bubble generation region, has a free end on the discharge port side, and the free end is set on the first liquid flow path side based on the pressure generated by the generation of the bubble in the bubble generation region. And a movable member that guides the pressure to the discharge port side of the first liquid flow path, wherein the first common liquid chamber is in a stationary state relative to the first liquid flow path. A liquid ejection head that is higher in the direction perpendicular to the surface including the movable member, the fulcrum of the movable member is in the first common liquid chamber, and the free end in the stationary state is in the first liquid flow path. .

【0039】もしくは、液体を吐出するための複数の吐
出口と、それぞれの吐出口に対応して直接連通する複数
の第1の液流路を構成するための複数の溝と、前記複数
の第1の液流路に液体を供給するための第1の共通液室
を構成する凹部とを一体的に有する溝付き部材と、液体
に熱を与えることで液体に気泡を発生させるための複数
の発熱体が配された素子基板と、前記溝付き部材と該素
子基板との間に配され、前記発熱体に対応した第2の液
流路の壁の一部を構成すると共に、前記発熱体に面した
位置に前記気泡の発生に基づく圧力によって前記第1の
液流路側に変位する可動部材とを具備した分離壁と、を
有する液体吐出ヘッドであって、第1の共通液室は、第
1の液流路より静止状態の可動部材を含む面と垂直方向
に高く、前記可動部材の支点が、前記第1の共通液室に
存在し、静止状態における自由端が、前記第1の液流路
内に存在する液体吐出ヘッド。
Alternatively, a plurality of ejection ports for ejecting liquid, a plurality of grooves for forming a plurality of first liquid flow paths that directly communicate with each ejection port, and a plurality of the plurality of grooves. A grooved member integrally having a concave portion forming a first common liquid chamber for supplying a liquid to one liquid flow path, and a plurality of members for generating bubbles in the liquid by applying heat to the liquid The heating element is disposed between the element substrate on which the heating element is disposed, the grooved member and the element substrate, and forms a part of the wall of the second liquid flow path corresponding to the heating element. And a separation wall having a movable member that is displaced toward the first liquid flow path side by a pressure based on the generation of the bubbles at a position facing to the first common liquid chamber, The liquid is higher than the first liquid flow path in the direction perpendicular to the surface including the stationary movable member, Fulcrum of wood is, the first present in the common liquid chamber, the free end of the stationary state, the liquid ejection head that exists in the first liquid flow path.

【0040】上述したような、極めて新規な吐出原理に
基づく本発明の液体吐出ヘッドによると、可動部材の支
点を、第1共通液室に存在させることで、可動部材が変
位する際の、吐出流路の天井壁からの抵抗を最小限にす
ることができるため吐出効率を、更に向上することがで
きる。
According to the liquid discharge head of the present invention based on the extremely novel discharge principle as described above, the fulcrum of the movable member is provided in the first common liquid chamber, so that the discharge when the movable member is displaced. Since the resistance from the ceiling wall of the flow path can be minimized, the discharge efficiency can be further improved.

【0041】また、第1の液流路が短く、吐出液の流路
抵抗が少ないので、特に今までリフィルが問題とされて
いた、高粘度記録液の吐出をも可能とした。
Further, since the first liquid flow path is short and the flow path resistance of the discharge liquid is small, it is possible to discharge the high-viscosity recording liquid, which has been a problem particularly in refilling until now.

【0042】また、特に本発明のリフィル特性を向上し
た構成によれば、連続吐出時の応答性、気泡の安定成
長、液滴の安定化を達成して、高速液体吐出による高速
記録また高画質記録を可能にすることができた。また、
発生する気泡とこれによって変位する可動部材との相乗
効果を得ることができ、吐出口近傍の液体を効率よく吐
出できるため、従来のバブルジェット方式の吐出ヘッド
に比べて、吐出効率を向上できる。例えば本発明の最も
好ましい形態においては2倍以上という飛躍的な吐出効
率の向上を達成できた。
In particular, according to the configuration of the present invention with improved refill characteristics, responsiveness during continuous ejection, stable growth of bubbles, and stabilization of droplets are achieved, and high-speed recording by high-speed liquid ejection and high image quality are achieved. It was possible to record. Also,
Since the synergistic effect of the generated bubbles and the movable member displaced by the bubbles can be obtained, and the liquid in the vicinity of the discharge port can be efficiently discharged, the discharge efficiency can be improved as compared with the conventional bubble jet type discharge head. For example, in the most preferred embodiment of the present invention, a dramatic improvement in the discharge efficiency of twice or more could be achieved.

【0043】この発明の特徴的な構成によれば、低温や
低湿で長期放置を行った場合であっても不吐出になるこ
とを防止でき、仮に不吐出になっても、予備吐出や吸引
回復といった回復処理をわずかに行うだけで正常状態に
即座に復帰できる利点もある。
According to the characteristic structure of the present invention, it is possible to prevent non-ejection even when the apparatus is left for a long time at a low temperature or low humidity. There is also an advantage that it is possible to immediately return to a normal state by performing a slight recovery process.

【0044】具体的には64個の吐出口を持つ従来のバ
ブルジェット方式のヘッドの大半が不吐出になるような
長期放置条件においても、本発明のヘッドでは約半分以
下の吐出口が吐出不良になるだけである。また、これら
のヘッドを予備吐出で回復した場合、各吐出口に対して
従来ヘッドで数千発の予備吐出を行う必要があったが、
本発明では100発程度の予備吐出で回復を行うだけで
十分であった。これは、回復時間の短縮や回復による液
体の損失を低減でき、ランニングコストも大幅に下げる
ことが可能であることを意味する。
Specifically, even under the long-term standing condition in which most of the conventional bubble jet type heads having 64 ejection ports are incapable of ejecting, the head of the present invention ejects less than about half the ejection ports. It just becomes. In addition, when these heads are recovered by preliminary ejection, it is necessary to perform thousands of preliminary ejections with the conventional head for each ejection port,
In the present invention, it was sufficient to perform the recovery with about 100 preliminary ejections. This means that the recovery time can be shortened, the loss of liquid due to recovery can be reduced, and the running cost can be significantly reduced.

【0045】本発明のその他の効果については、各実施
例の記載から理解される。
Other effects of the present invention will be understood from the description of each embodiment.

【0046】なお、本発明の説明で用いる「上流」「下
流」とは、液体の供給源から気泡発生領域(又は可動部
材)を経て、吐出口へ向かう液体の流れ方向に関して、
又はこの構成上の方向に関しての表現として表されてい
る。
The terms "upstream" and "downstream" used in the description of the present invention refer to the flow direction of the liquid from the liquid supply source to the discharge port through the bubble generation region (or movable member).
Alternatively, it is expressed as an expression regarding this structural direction.

【0047】また、気泡自体に関する「下流側」とは、
主として液滴の吐出に直接作用するとされる気泡の吐出
口側部分を代表する。より具体的には気泡の中心に対し
て、上記流れ方向や上記構成上の方向に関する下流側、
又は、発熱体の面積中心より下流側の領域で発生する気
泡を意味する。
The "downstream side" of the bubble itself is as follows.
It mainly represents a portion on the ejection port side of a bubble which is considered to directly act on ejection of a droplet. More specifically, with respect to the center of the bubble, the downstream side with respect to the flow direction and the structural direction,
Alternatively, it means bubbles generated in a region downstream of the area center of the heating element.

【0048】また、本発明の説明で用いる「実質的に密
閉」とは、気泡が成長するとき、可動部材が変位する前
に可動部材の周囲の隙間(スリット)から気泡がすり抜
けない程度の状態を意味する。
The term “substantially sealed” used in the description of the present invention refers to a state in which bubbles do not slip through gaps (slits) around the movable member before the movable member is displaced when the bubbles grow. Means

【0049】さらに、本発明でいう「分離壁」とは、広
義では気泡発生領域と吐出口に直接連通する領域とを区
分するように介在する壁(可動部材を含んでもよい)を
意味し、狭義では気泡発生領域を含む流路を吐出口に直
接連通する液流路とを区分し、それぞれの領域にある液
体の混合を防止するものを意味する。
In the broad sense, the term "separation wall" as used in the present invention means a wall (which may include a movable member) interposed so as to separate a bubble generation region from a region directly communicating with the discharge port. In a narrow sense, it means that the flow path including the bubble generation area is separated from the liquid flow path that directly communicates with the discharge port, and mixing of the liquid in each area is prevented.

【0050】さらに、本発明でいう「櫛歯」とは、可動
部材の支点部が共通部材になっており、自由端の前方が
解放されている形状を意味する。
Further, the "comb tooth" in the present invention means a shape in which the fulcrum portion of the movable member is a common member and the front of the free end is open.

【0051】[0051]

【実施例】【Example】

(原理説明)以下、図面を参照して本発明に適用可能な
吐出原理について詳細に説明する。図1は液体吐出ヘッ
ドを液流路方向で切断した断面模式図を示しており、図
2はこの液体吐出ヘッドの部分破断斜視図を示してい
る。
(Explanation of Principle) Hereinafter, the ejection principle applicable to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic sectional view of the liquid discharge head cut in the liquid flow path direction, and FIG. 2 shows a partially cutaway perspective view of the liquid discharge head.

【0052】図1の液体吐出ヘッドは、液体を吐出する
ための吐出エネルギー発生素子として、液体に熱エネル
ギーを作用させる発熱体2(本実施例においては40μ
m×105μmの形状の発熱抵抗体)が素子基板1に設
けられており、この素子基板上に発熱体2に対応して液
流路10が配されている。液流路10は吐出口18に連
通していると共に、複数の液流路10に液体を供給する
ための共通液室33に連通しており、吐出口から吐出さ
れた液体に見合う量の液体をこの共通液室33から受け
取る。
The liquid discharge head shown in FIG. 1 serves as a discharge energy generating element for discharging a liquid, and has a heating element 2 (40 μm in this embodiment) for applying heat energy to the liquid.
A heating resistor having a shape of m × 105 μm) is provided on the element substrate 1, and a liquid flow path 10 is arranged on the element substrate corresponding to the heating element 2. The liquid flow path 10 is in communication with the ejection port 18 and also with the common liquid chamber 33 for supplying liquid to the plurality of liquid flow paths 10, and the amount of liquid commensurate with the liquid ejected from the ejection port. From the common liquid chamber 33.

【0053】この液流路10の素子基板上には、前述の
発熱体2に対向するように面して、金属等の弾性を有す
る材料で構成され、平面部を有する板状の可動部材31
が片持梁状に設けられている。この可動部材の一端は液
流路10の壁や素子基板上に感光性樹脂などをパターニ
ングして形成した土台(支持部材)34等に固定されて
いる。これによって、可動部材は保持されると共に支点
(支点部分)33を構成している。
On the element substrate of the liquid flow path 10, a plate-like movable member 31 facing the above-mentioned heating element 2 and made of an elastic material such as metal and having a flat portion is provided.
Are provided in a cantilever shape. One end of the movable member is fixed to a base (supporting member) 34 formed by patterning a photosensitive resin or the like on the wall of the liquid flow path 10 or the element substrate. Thus, the movable member is held and forms a fulcrum (fulcrum portion) 33.

【0054】この可動部材31は、液体の吐出動作によ
って共通液室33から可動部材31を経て吐出口18側
へ流れる大きな流れの上流側に支点(支点部分;固定
端)33を持ち、この支点33に対して下流側に自由端
(自由端部分)32を持つように、発熱体2に面した位
置に発熱体2を覆うような状態で発熱体から15μm程
度の距離を隔てて配されている。この発熱体と可動部材
との間が気泡発生領域となる。なお発熱体、可動部材の
種類や形状および配置はこれに限られることなく、後述
するように気泡の成長や圧力の伝搬を制御しうる形状お
よび配置であればよい。なお、上述した液流路10は、
後に取り上げる液体の流れの説明のため、可動部材31
を境にして直接吐出口18に連通している部分を第1の
液流路14とし、気泡発生領域11や液体供給路12を
有する第2の液流路16の2つの領域に分けて説明す
る。
The movable member 31 has a fulcrum (fulcrum portion; fixed end) 33 on the upstream side of a large flow flowing from the common liquid chamber 33 to the ejection port 18 side through the movable member 31 by the liquid ejection operation. It has a free end (free end portion) 32 on the downstream side with respect to 33, and is arranged at a position facing the heating element 2 at a distance of about 15 μm from the heating element so as to cover the heating element 2. There is. A space between the heating element and the movable member is a bubble generation area. Note that the types, shapes, and arrangements of the heating element and the movable member are not limited thereto, and may be any shape and arrangement that can control the growth of bubbles and the propagation of pressure as described later. Note that the above-described liquid flow path 10
In order to explain the flow of the liquid to be discussed later, the movable member 31
The portion directly connected to the discharge port 18 with the boundary as the first liquid flow path 14 is divided into two areas of the bubble generation area 11 and the second liquid flow path 16 having the liquid supply path 12 for explanation. I do.

【0055】発熱体2を発熱させることで可動部材31
と発熱体2との間の気泡発生領域11の液体に熱を作用
し、液体にUSP4,723,129に記載されているような膜沸騰
現象に基づく気泡を発生させる。気泡の発生に基づく圧
力と気泡は可動部材に優先的に作用し、可動部材31は
図1(b)、(c)もしくは図2で示されるように支点
33を中心に吐出口側に大きく開くように変位する。可
動部材31の変位若しくは変位した状態によって気泡の
発生に基づく圧力の伝搬や気泡自身の成長が吐出口側に
導かれる。
The movable member 31 is generated by causing the heating element 2 to generate heat.
Heat is applied to the liquid in the bubble generation region 11 between the heating element 2 and the heating element 2 to generate bubbles in the liquid based on the film boiling phenomenon as described in US Pat. No. 4,723,129. The pressure based on the generation of the air bubbles and the air bubbles act preferentially on the movable member, and the movable member 31 opens largely toward the discharge port around the fulcrum 33 as shown in FIG. 1 (b), (c) or FIG. To be displaced. Depending on the displacement or the displaced state of the movable member 31, the propagation of pressure based on the generation of bubbles and the growth of the bubbles themselves are guided to the ejection port side.

【0056】ここで、本発明に適用される基本的な吐出
原理の一つを説明する。本発明において最も重要な原理
の1つは、気泡に対面するように配された可動部材が気
泡の圧力あるいは気泡自体に基づいて、定常状態の第1
の位置から変位後の位置である第2の位置へ変位し、こ
の変位する可動部材31によって気泡の発生に伴う圧力
や気泡自身を吐出口18が配された下流側へ導くことで
ある。
Here, one of the basic ejection principles applied to the present invention will be described. One of the most important principles in the present invention is that a movable member arranged to face a bubble is a first member in a steady state based on the pressure of the bubble or the bubble itself.
Is displaced from the position (1) to the second position, which is the position after the displacement, and the pressure accompanying the generation of bubbles and the bubbles themselves are guided by the displaceable movable member 31 to the downstream side where the discharge port 18 is arranged.

【0057】この原理を可動部材を用いない従来の液流
路構造を模式的に示した図3と本発明の図4とを比較し
てさらに詳しく説明する。なおここでは吐出口方向への
圧力の伝搬方向をVA、上流側への圧力の伝搬方向をVB
として示した。
This principle will be described in more detail by comparing FIG. 3 schematically showing a conventional liquid flow path structure using no movable member with FIG. 4 of the present invention. Here, the propagation direction of the pressure toward the discharge port is VA, and the propagation direction of the pressure toward the upstream side is VB.
As shown.

【0058】図3で示されるような従来のヘッドにおい
ては、発生した気泡40による圧力の伝搬方向を規制す
る構成はない。このため気泡40の圧力伝搬方向はV1〜
V8のように気泡表面の垂線方向となり様々な方向を向い
ていた。このうち、特に液吐出に最も影響を及ぼすVA
方向に圧力伝搬方向の成分を持つものは、V1〜V4即ち気
泡のほぼ半分の位置より吐出口に近い部分の圧力伝搬の
方向成分であり、液吐出効率、液吐出力、吐出速度等に
直接寄与する重要な部分である。さらにV1は吐出方向V
Aの方向に最も近いため効率よく働き、逆にV4はVAに向
かう方向成分が比較的少ない。
In the conventional head as shown in FIG. 3, there is no structure for controlling the propagation direction of pressure by the generated bubbles 40. Therefore, the pressure propagation direction of the bubble 40 is V1 to
As in V8, it was perpendicular to the surface of the bubble and was oriented in various directions. Among them, VA which has the most influence on liquid ejection
The component having the pressure propagation direction in the direction is the direction component of the pressure propagation of V1 to V4, that is, the part closer to the discharge port than the position of almost half of the bubble, and directly affects the liquid discharge efficiency, liquid discharge force, discharge speed, etc. It is an important part to contribute. V1 is the ejection direction V
Since it is closest to the direction of A, it works efficiently, and on the contrary, V4 has a relatively small direction component toward VA.

【0059】これに対して、図4で示される本発明の場
合には、可動部材31が図3の場合のように様々な方向
を向いていた気泡の圧力伝搬方向V1〜V4を下流側(吐出
口側)へ導き、VAの圧力伝搬方向に変換するものであ
り、これにより気泡40の圧力が直接的に効率よく吐出
に寄与することになる。そして、気泡の成長方向自体も
圧力伝搬方向V1〜V4と同様に下流方向に導かれ、上流よ
り下流で大きく成長する。このように、気泡の成長方向
自体を可動部材によって制御し、気泡の圧力伝搬方向を
制御することで、吐出効率や吐出力また吐出速度等の根
本的な向上を達成することができる。
On the other hand, in the case of the present invention shown in FIG. 4, the pressure propagation directions V1 to V4 of the bubbles in which the movable member 31 faces various directions as in the case of FIG. It is guided to the discharge port side) and is converted into the VA pressure propagation direction, whereby the pressure of the bubble 40 directly and efficiently contributes to the discharge. Then, the bubble growth direction itself is guided in the downstream direction similarly to the pressure propagation directions V1 to V4, and the bubble grows more downstream than upstream. As described above, by controlling the growth direction itself of the bubble by the movable member and controlling the pressure propagation direction of the bubble, it is possible to achieve a fundamental improvement in the discharge efficiency, the discharge force, the discharge speed, and the like.

【0060】次に図1に戻って、上述した液体吐出ヘッ
ドの吐出動作について詳しく説明する。
Next, returning to FIG. 1, the ejection operation of the above-described liquid ejection head will be described in detail.

【0061】図1(a)は、発熱体2に電気エネルギー
等のエネルギーが印加される前の状態であり、発熱体が
熱を発生する前の状態である。ここで重要なことは、可
動部材31が、発熱体の発熱によって発生した気泡に対
し、この気泡の少なくとも下流側部分に対面する位置に
設けられていることである。つまり、気泡の下流側が可
動部材に作用するように、液流路構造上では少なくとも
発熱体の面積中心3より下流(発熱体の面積中心3を通
って流路の長さ方向に直交する線より下流)の位置まで
可動部材31が配されている。
FIG. 1 (a) shows a state before energy such as electric energy is applied to the heat generating element 2, that is, a state before the heat generating element generates heat. What is important here is that the movable member 31 is provided at a position facing at least a downstream portion of the bubble generated by the heat generated by the heating element. In other words, on the liquid flow path structure, at least downstream of the area center 3 of the heating element (from a line passing through the area center 3 of the heating element and orthogonal to the length direction of the flow path, so that the downstream side of the bubble acts on the movable member. The movable member 31 is arranged to the position (downstream).

【0062】図1(b)は、発熱体2に電気エネルギー
等が印加されて発熱体2が発熱し、発生した熱によって
気泡発生領域11内を満たす液体の一部を加熱し、膜沸
騰に伴う気泡を発生させた状態である。
In FIG. 1B, electric energy or the like is applied to the heating element 2 to heat the heating element 2, and the generated heat heats a part of the liquid filling the bubble generating region 11 to cause film boiling. This is a state in which accompanying bubbles are generated.

【0063】このとき可動部材31は気泡40の発生に
基づく圧力により、気泡40の圧力の伝搬方向を吐出口
方向に導くように第1位置から第2位置へ変位する。こ
こで重要なことは前述したように、可動部材31の自由
端32を下流側(吐出口側)に配置し、支点33を上流
側(共通液室側)に位置するように配置して、可動部材
の少なくとも一部を発熱体の下流部分すなわち気泡の下
流部分に対面させることである。
At this time, the movable member 31 is displaced from the first position to the second position by the pressure based on the generation of the bubble 40 so as to guide the pressure propagation direction of the bubble 40 toward the discharge port. What is important here is that, as described above, the free end 32 of the movable member 31 is arranged on the downstream side (discharge port side), and the fulcrum 33 is arranged on the upstream side (common liquid chamber side). That is, at least a part of the movable member faces a downstream portion of the heating element, that is, a downstream portion of the bubble.

【0064】図1(c)は気泡40がさらに成長した状
態であるが、気泡40発生に伴う圧力に応じて可動部材
31はさらに変位している。発生した気泡は上流より下
流に大きく成長すると共に可動部材の第1の位置(点線
位置)を越えて大きく成長している。このように気泡4
0の成長に応じて可動部材31が徐々に変位して行くこ
とで気泡40の圧力伝搬方向や堆積移動のしやすい方
向、すなわち自由端側への気泡の成長方向を吐出口に均
一的に向かわせることができることも吐出効率を高める
と考えられる。可動部材は気泡や発泡圧を吐出口方向へ
導く際もこの伝達の妨げになることはほとんどなく、伝
搬する圧力の大きさに応じて効率よく圧力の伝搬方向や
気泡の成長方向を制御することができる。
FIG. 1C shows a state in which the bubbles 40 have further grown, but the movable member 31 is further displaced in accordance with the pressure caused by the generation of the bubbles 40. The generated bubble grows greatly downstream from the upstream and grows greatly beyond the first position (dotted line position) of the movable member. Thus, bubble 4
When the movable member 31 is gradually displaced in accordance with the growth of 0, the pressure propagation direction of the bubble 40 and the direction in which the deposition is easily moved, that is, the growth direction of the bubble to the free end side is uniformly directed to the discharge port. It can be considered that being able to change the height also enhances the discharge efficiency. The movable member rarely hinders the transmission of bubbles or foaming pressure toward the discharge port, and efficiently controls the direction of pressure propagation and the direction of bubble growth according to the magnitude of the propagating pressure. Can be.

【0065】図1(d)は気泡40が、前述した膜沸騰
の後気泡内部圧力の減少によって収縮し、消滅する状態
を示している。
FIG. 1D shows a state in which the bubble 40 contracts and disappears after the film boiling described above due to a decrease in the bubble internal pressure.

【0066】第2の位置まで変位していた可動部材31
は、気泡の収縮による負圧と可動部材自身のばね性によ
る復元力によって図1(a)の初期位置(第1の位置)
に復帰する。また、消泡時には、気泡発生領域11での
気泡の収縮体積を補うため、また、吐出された液体の体
積分を補うために上流側(B)、すなわち共通液室側か
ら流れのVD1、VD2のように、また、吐出口側からの流
れVcのように液体が流れ込んでくる。
The movable member 31 which has been displaced to the second position
Is the initial position (first position) in FIG. 1A due to the negative pressure due to the contraction of the bubble and the restoring force due to the spring property of the movable member itself.
Return to. Further, at the time of defoaming, V D1 of the flow from the upstream side (B), that is, the common liquid chamber side, in order to supplement the contracted volume of the bubbles in the bubble generation region 11 and to supplement the volume of the discharged liquid, The liquid flows in like V D2 and like the flow Vc from the ejection port side.

【0067】以上、気泡の発生に伴う可動部材の動作と
液体の吐出動作について説明したが、以下に本発明に適
用可能な液体吐出ヘッドにおける液体のリフィルについ
て詳しく説明する。
The operation of the movable member and the liquid ejecting operation associated with the generation of bubbles have been described above. The liquid refilling in the liquid ejecting head applicable to the present invention will be described in detail below.

【0068】図1(c)の後、気泡40が最大体積の状
態を経て消泡過程に入ったときには、消泡した体積を補
う体積の液体が気泡発生領域に、第1液流路14の吐出
口18側と第2液流路16の共通液室側13から流れ込
む。可動部材31を持たない従来の液流路構造において
は、消泡位置に吐出口側から流れ込む液体の量と共通液
室から流れ込む液体の量は、気泡発生領域より吐出口に
近い部分と共通液室に近い部分との流抵抗の大きさに起
因する(流路抵抗と液体の慣性に基づくものである)。
After the state shown in FIG. 1 (c), when the bubble 40 enters the defoaming process after reaching the maximum volume state, a volume of liquid that compensates for the defoamed volume is placed in the bubble generation region of the first liquid flow path 14. It flows in from the discharge port 18 side and the common liquid chamber side 13 of the second liquid flow path 16. In the conventional liquid flow path structure without the movable member 31, the amount of the liquid flowing from the discharge port side to the defoaming position and the amount of the liquid flowing from the common liquid chamber are the same as the part closer to the discharge port than the bubble generation region and the common liquid. Due to the magnitude of the flow resistance with the part close to the chamber (based on the flow path resistance and the inertia of the liquid).

【0069】このため、吐出口に近い側の流抵抗が小さ
い場合には、多くの液体が吐出口側から消泡位置に流れ
込みメニスカスの後退量が大きくなることになる。特
に、吐出効率を高めるために吐出口に近い側の流抵抗を
小さくして吐出効率を高めようとするほど、消泡時のメ
ニスカスMの後退が大きくなり、リフィル時間が長くな
って高速印字を妨げることとなっていた。
Therefore, when the flow resistance on the side close to the ejection port is small, a large amount of liquid flows from the ejection port side to the defoaming position, and the retreat amount of the meniscus increases. In particular, as the flow resistance on the side close to the discharge port is reduced to increase the discharge efficiency in order to increase the discharge efficiency, the meniscus M at the time of defoaming becomes larger, the refill time becomes longer, and the refill time becomes longer, and high-speed printing is performed. Was to hinder.

【0070】これに対して本構成は可動部材31を設け
たため、気泡の体積Wを可動部材31の第1位置を境に
上側をW1、気泡発生領域11側をW2とした場合、消
泡時に可動部材が元の位置に戻った時点でメニスカスの
後退は止まり、その後残ったW2の体積分の液体供給は
主に第2流路16の流れVD2からの液供給によって成さ
れる。これにより、従来、気泡Wの体積の半分程度に対
応した量がメニスカスの後退量になっていたのに対し
て、それより少ないW1の半分程度のメニスカス後退量
に抑えることが可能になった。
On the other hand, since the movable member 31 is provided in this configuration, when the volume W of the bubble is W1 on the upper side and W2 on the side of the bubble generating region 11 with the first position of the movable member 31 as a boundary, at the time of defoaming. When the movable member returns to the original position, the retraction of the meniscus is stopped, and the liquid supply of the remaining volume of W2 is mainly performed by the liquid supply from the flow V D2 of the second flow path 16. Thus, while the amount corresponding to about half of the volume of the bubble W has conventionally been the meniscus retraction amount, it has become possible to suppress the meniscus retreat amount to a smaller amount, which is about half of W1.

【0071】さらに、W2の体積分の液体供給は消泡時
の圧力を利用して可動部材31の発熱体側の面に沿っ
て、主に第2液流路の上流側(VD2)から強制的に行う
ことができるためより速いリフィルを実現できた。
Further, the liquid supply for the volume of W2 is forced along the surface of the movable member 31 on the heating element side, mainly from the upstream side (V D2 ) of the second liquid flow path, by utilizing the pressure at the time of defoaming. Since it can be done automatically, a faster refill could be realized.

【0072】ここで特徴的なことは、従来のヘッドで消
泡時の圧力を用いたリフィルを行った場合、メニスカス
の振動が大きくなってしまい画像品位の劣化につながっ
ていたが、本構成の高速リフィルにおいては可動部材に
よって吐出口側の第1液流路14の領域と、気泡発生領
域11との吐出口側での液体の流通が抑制されるためメ
ニスカスの振動を極めて少なくすることができることで
ある。
What is characteristic here is that when refilling using the pressure at the time of defoaming with a conventional head, the vibration of the meniscus becomes large, leading to deterioration of image quality. In the high-speed refill, the movable member suppresses the flow of the liquid between the region of the first liquid flow path 14 on the ejection port side and the bubble generation region 11 on the ejection port side, so that the vibration of the meniscus can be extremely reduced. Is.

【0073】このように本発明に適用される上述した構
成は、第2液流路16の液供給路12を介しての発泡領
域への強制リフィルと、上述したメニスカス後退や振動
の抑制によって高速リフィルを達成することで、吐出の
安定や高速繰り返し吐出、また記録の分野に用いた場
合、画質の向上や高速記録を実現することができる。
As described above, the above-described configuration applied to the present invention is performed at high speed by the forced refill of the second liquid flow path 16 into the foaming region through the liquid supply path 12 and the suppression of the meniscus retreat and vibration described above. By achieving refill, stable ejection, high-speed repetitive ejection, and improvement in image quality and high-speed recording can be realized when used in the field of recording.

【0074】本発明に適用される上述した構成において
はさらに次のような有効な機能を兼ね備えている。それ
は、気泡の発生による圧力の上流側への伝搬(バック
波)を抑制することである。発熱体2上で発生した気泡
の内、共通液室33側(上流側)の気泡による圧力は、
その多くが、上流側に向かって液体を押し戻す力(バッ
ク波)になっていた。このバック波は、上流側の圧力
と、それによる液移動量、そして液移動に伴う慣性力を
引き起こし、これらは液体の液流路内へのリフィルを低
下させ高速駆動の妨げにもなっていた。本構成において
は、まず可動部材31によって上流側へのこれらの作用
を抑えることでもリフィル供給性の向上をさらに図って
いる。
The above-mentioned configuration applied to the present invention further has the following effective functions. That is, the propagation of the pressure to the upstream side (back wave) due to the generation of bubbles is suppressed. Among the bubbles generated on the heating element 2, the pressure due to the bubbles on the common liquid chamber 33 side (upstream side) is as follows:
Many of them had a force (back wave) to push the liquid back toward the upstream side. This back wave caused the pressure on the upstream side, the amount of liquid movement due thereto, and the inertia force accompanying the liquid movement, which reduced the refill of the liquid into the liquid flow path and hindered high-speed driving. . In this configuration, the refill supply is further improved by first suppressing these effects on the upstream side by the movable member 31.

【0075】次に、更なる特徴的な構造と効果につい
て、以下に説明する。
Next, further characteristic structures and effects will be described below.

【0076】第2液流路16は、発熱体2の上流に発熱
体2と実質的に平坦につながる(発熱体表面が大きく落
ち込んでいない)内壁を持つ液体供給路12を有してい
る。このような場合、気泡発生領域11および発熱体2
の表面への液体の供給は、可動部材31の気泡発生領域
11に近い側の面に沿って、VD2のように行われる。こ
のため、発熱体2の表面上に液体が淀むことが抑制さ
れ、液体中に溶存していた気体の析出や、消泡できずに
残ったいわゆる残留気泡が除去され易く、また、液体へ
の蓄熱が高くなりすぎることもない。従って、より安定
した気泡の発生を高速に繰り返し行うことができる。な
お、本実施例では実質的に平坦な内壁を持つ液体供給路
12を持つもので説明したが、これに限らず、発熱体表
面となだらかに繋がり、なだらかな内壁を有する液供給
路であればよく、発熱体上に液体の淀みや、液体の供給
に大きな乱流を生じない形状であればよい。
The second liquid flow passage 16 has a liquid supply passage 12 upstream of the heating element 2 and having an inner wall which is connected to the heating element 2 substantially flat (the surface of the heating element is not largely depressed). In such a case, the bubble generation region 11 and the heating element 2
Supply of the liquid to the surface of, along the side surface closer to the bubble generation region 11 of the movable member 31 is performed as V D2. Therefore, stagnation of the liquid on the surface of the heating element 2 is suppressed, and deposition of gas dissolved in the liquid and so-called residual air bubbles that cannot be defoamed are easily removed. The heat storage does not become too high. Therefore, more stable generation of bubbles can be repeated at high speed. In the present embodiment, the liquid supply path 12 having a substantially flat inner wall has been described. However, the present invention is not limited to this. Any liquid supply path that has a gentle inner wall that is smoothly connected to the surface of the heating element. Any shape that does not cause stagnation of the liquid on the heating element or large turbulence in the supply of the liquid may be used.

【0077】また、気泡発生領域への液体の供給は、可
動部材の側部(スリット35)を介してVD1から行われ
るものもある。しかし、気泡発生時の圧力をさらに有効
に吐出口に導くために図1で示すように気泡発生領域の
全体を覆う(発熱体面を覆う)ように大きな可動部材を
用い、可動部材31が第1の位置へ復帰することで、気
泡発生領域11と第1液流路14の吐出口に近い領域と
の液体の流抵抗が大きくなるような形態の場合、前述の
D1から気泡発生領域11に向かっての液体の流れが妨
げられる。しかし、本発明のヘッド構造においては、気
泡発生領域に液体を供給するための流れVD2があるた
め、液体の供給性能が非常に高くなり、可動部材31で
気泡発生領域11を覆うような吐出効率向上を求めた構
造を取っても、液体の供給性能を落とすことがない。
In some cases, the liquid is supplied to the bubble generating region from V D1 via the side portion (slit 35) of the movable member. However, in order to more effectively guide the pressure at the time of bubble generation to the discharge port, a large movable member is used so as to cover the entire bubble generation region (cover the heating element surface) as shown in FIG. by return to the position, in the case of forms, such as the flow resistance of the liquid becomes large between the region near the the bubble generation region 11 discharge ports of the first liquid flow path 14, the bubble generating area 11 from the aforementioned V D1 Incoming liquid flow is impeded. However, in the head structure of the present invention, since there is the flow V D2 for supplying the liquid to the bubble generation region, the liquid supply performance is very high, and the movable member 31 covers the bubble generation region 11 for ejection. Even if the structure is designed to improve efficiency, the liquid supply performance is not deteriorated.

【0078】ところで、可動部材31の自由端32と支
点33の位置は、例えば図5で示されるように、自由端
が相対的に支点より下流側にある。このような構成のた
め、前述した発泡の際に気泡の圧力伝搬方向や成長方向
を吐出口側に導く等の機能や効果を効率よく実現できる
のである。さらに、この位置関係は吐出に対する機能や
効果のみならず、液体の供給の際にも液流路10を流れ
る液体に対する流抵抗を小さくでき高速にリフィルでき
るという効果を達成している。これは図5に示すよう
に、吐出によって後退したメニスカスMが毛管力により
吐出口18へ復帰する際や、消泡に対しての液供給が行
われる場合に、液流路10(第1液流路14、第2液流
路16を含む)内を流れる流れS1、S2、S3に対し、
逆らわないように自由端と支点33とを配置しているた
めである。
As for the positions of the free end 32 and the fulcrum 33 of the movable member 31, the free end is relatively downstream of the fulcrum as shown in FIG. 5, for example. With such a configuration, it is possible to efficiently realize functions and effects such as guiding the pressure propagation direction and growth direction of bubbles to the ejection port side during the above-described foaming. Further, this positional relationship achieves not only a function and an effect on the ejection, but also an effect that the flow resistance to the liquid flowing through the liquid flow path 10 can be reduced and the refill can be performed at a high speed even when the liquid is supplied. As shown in FIG. 5, when the meniscus M retracted by the discharge returns to the discharge port 18 by capillary force or when liquid is supplied to the defoaming, the liquid flow path 10 (the first liquid (Including the flow path 14 and the second liquid flow path 16).
This is because the free end and the fulcrum 33 are arranged so as not to go against each other.

【0079】補足すれば、本構成の図1においては、前
述のように可動部材31の自由端32が、発熱体2を上
流側領域と下流側領域とに2分する面積中心3(発熱体
の面積中心(中央)を通り液流路の長さ方向に直交する
線)より下流側の位置に対向するように発熱体2に対し
て延在している。これによって発熱体の面積中心位置3
より下流側で発生する液体の吐出に大きく寄与する圧
力、又は気泡を可動部材31が受け、この圧力及び気泡
を吐出口側に導くことができ、吐出効率や吐出力を根本
的に向上させることができる。
Supplementally, in FIG. 1 of this configuration, as described above, the free end 32 of the movable member 31 divides the heating element 2 into the upstream area and the downstream area by the area center 3 (heating element). Of the heating element 2 so as to face a position downstream of a line passing through the center (center) of the area and orthogonal to the length direction of the liquid flow path. As a result, the area center position 3 of the heating element
The movable member 31 receives a pressure or a bubble that greatly contributes to the discharge of the liquid generated on the downstream side, and the pressure and the bubble can be guided to the discharge port side, thereby fundamentally improving the discharge efficiency and the discharge force. Can be.

【0080】さらに、加えて上記気泡の上流側をも利用
して多くの効果を得ている。
In addition, many effects are obtained by utilizing the upstream side of the bubbles.

【0081】また、本構成においては可動部材31の自
由端が瞬間的な機械的変位を行っていることも、液体の
吐出に対して有効に寄与している考えられる。 (実施例1)本実施例においても、主たる液体の吐出原
理については先の説明と同じである。なお、以下の実施
例(実施例およびその他の実施例)においては、第1液
路14と第2液路16とが、以下に説明するように分離
壁30で区分されたヘッドを用いて説明するが、これに
限らず前述した原理説明のようなヘッドにおいても、本
発明を同様に適用することができる。
In addition, in this configuration, it is considered that the free end of the movable member 31 makes an instantaneous mechanical displacement, which effectively contributes to the ejection of the liquid. (Embodiment 1) Also in this embodiment, the principle of discharging the main liquid is the same as that described above. In addition, in the following embodiments (embodiments and other embodiments), the first liquid passage 14 and the second liquid passage 16 are described using a head divided by a separation wall 30 as described below. However, the present invention is not limited to this, and can be similarly applied to the head described in the above description of the principle.

【0082】本実施例の構成おいては、さらに次のよう
な有効な機能を兼ね備えている。すなわち、第1の液流
路14の流抵抗を最小限にし、高速リファイルを達成す
ることである。本実施例では、先に述べた様に、可動部
材31により、発散している圧を吐出口側へ向けること
ができるので、第1の液流路14は、少なくとも第2の
位置まで変位した可動部材31の自由端よりも吐出口側
だけに存在すればよい。また、そのような構成にするこ
とで、可動部材31が、第2の位置まで変位する際、第
1の液流路天井から受ける反発力を少なくすることがで
きる。
The structure of this embodiment further has the following effective functions. That is, the flow resistance of the first liquid flow path 14 is minimized to achieve high-speed refile. In the present embodiment, as described above, the movable member 31 can direct the diverging pressure to the discharge port side, so that the first liquid flow path 14 is displaced to at least the second position. It suffices that the movable member 31 exists only on the discharge port side with respect to the free end. Further, with such a configuration, when the movable member 31 is displaced to the second position, the repulsive force received from the first liquid channel ceiling can be reduced.

【0083】次に本実施例の更なる特徴的な構成と効果
について以下に説明する。
Next, further characteristic constitutions and effects of this embodiment will be described below.

【0084】図7は、可動部材31の変位に対する、第
1の液流路14の天井の影響について示す。(a)は、
可動部材31が第2の位置に変位した時の、自由端側よ
り、下流側に第1の液流路14がある場合、(b)は、
第1の液流路14が、可動部材31の支点33よりも上
流側まである場合を示す。可動部材31は、変位する
際、共通液室13又は第1の液流路14の天井から変位
する方向と反対向きの反発力を受ける。従って、第1の
液流路14は、(a)の構造の様に、可動部材31が第
2の位置に変位した際の自由端位置よりも、下流側のみ
とするのが好ましい。
FIG. 7 shows the influence of the ceiling of the first liquid flow path 14 on the displacement of the movable member 31. (A)
When the movable member 31 is displaced to the second position and the first liquid flow path 14 is located on the downstream side from the free end side, (b) is
The case where the first liquid flow path 14 is located upstream of the fulcrum 33 of the movable member 31 is shown. When the movable member 31 is displaced, it receives a repulsive force in a direction opposite to the direction in which it is displaced from the common liquid chamber 13 or the ceiling of the first liquid flow passage 14. Therefore, it is preferable that the first liquid flow path 14 is only on the downstream side of the free end position when the movable member 31 is displaced to the second position, as in the structure (a).

【0085】図8〜図12に、可動部材31と、第1の
液流路14及び第1の共通液室13の例を示しており、
(a)が可動部材31と第1の液流路14及び可動部材
31の支点33を固定する柱52または横壁53の位置
関係を示すために、可動部材31を第1の液流路側から
見た断面図を示しており、(b)が第1の液流路14の
横壁53の形状を示すために、ノズルの横断面図を示し
ている。
FIGS. 8 to 12 show examples of the movable member 31, the first liquid flow path 14 and the first common liquid chamber 13,
Since (a) shows the positional relationship between the movable member 31, the first liquid flow path 14 and the column 52 or the lateral wall 53 that fixes the fulcrum 33 of the movable member 31, the movable member 31 is viewed from the first liquid flow path side. 3B is a cross-sectional view of the nozzle, and FIG. 6B is a cross-sectional view of the nozzle in order to show the shape of the horizontal wall 53 of the first liquid flow path 14.

【0086】図8は、可動部材31が第2の位置に変位
した際の自由端位置より上流側が、第1の共通液室13
で、可動部材31の支点33を固定する柱52を有する
ノズル構造を示している。
In FIG. 8, the first common liquid chamber 13 is located upstream of the free end position when the movable member 31 is displaced to the second position.
4 shows a nozzle structure having a column 52 that fixes the fulcrum 33 of the movable member 31.

【0087】このような構造であれば、可動部材31が
変位する際、天井からの反発力は、無視できる程小さい
ので、発泡パワーをより効率よく吐出力に変換すること
ができる。なお、可動部材31の支点33が、第1の共
通液室33に存在し、可動部材31の素材によっては隣
接可動部材31の影響を受けることもあるので、本実施
例の様に可動部材31の支点33を固定する方が望まし
い。
With such a structure, when the movable member 31 is displaced, the repulsive force from the ceiling is so small that it can be ignored, so that the foaming power can be more efficiently converted into the ejection force. Since the fulcrum 33 of the movable member 31 exists in the first common liquid chamber 33 and may be influenced by the adjacent movable member 31 depending on the material of the movable member 31, the movable member 31 as in the present embodiment. It is preferable to fix the fulcrum 33 of.

【0088】図9は、第1の液流路14が、先の実施例
と比べ、更に上流側まである例である。この場合、可動
部材31の支点33は固定されていないが、本実施例の
様に、可動部材31の支点33を、第1の共通液室33
内に存在させるだけでも、リフィル向上、吐出効率向上
に充分な効果を発揮する。発泡液と吐出液が同一の液体
である図13に示した、櫛歯状可動部材等を用いた液体
吐出ヘッドにおいても、効果がある。
FIG. 9 shows an example in which the first liquid flow path 14 is further upstream than in the previous embodiment. In this case, the fulcrum 33 of the movable member 31 is not fixed, but like the present embodiment, the fulcrum 33 of the movable member 31 is replaced with the first common liquid chamber 33.
Even if it is present in the inside, it exerts a sufficient effect to improve refill and discharge efficiency. It is also effective in the liquid ejection head using the comb-shaped movable member shown in FIG. 13 in which the foaming liquid and the ejection liquid are the same liquid.

【0089】図10は、第1の液流路14の天井が、可
動部材31が第2の位置に変位した自由端の位置より上
流側で高く、隣接ノズル間との第1液流路横壁53は、
可動部材31が最大変位した際の自由端と支点33を結
んだ直線まで高さのあるノズル構造を示す、このような
構造であれば、第1の液流路14に、延在する気泡が横
方向に逃げるのを防止する効果があるため、より一層効
率よく、発泡パワーを吐出力に変換することができる。
FIG. 10 shows that the ceiling of the first liquid flow path 14 is higher on the upstream side than the position of the free end where the movable member 31 is displaced to the second position, and the first liquid flow path lateral wall between the adjacent nozzles. 53 is
A nozzle structure having a height up to a straight line connecting the free end and the fulcrum 33 when the movable member 31 is maximally displaced is shown. With such a structure, bubbles extending in the first liquid flow path 14 are Since it has the effect of preventing lateral escape, it is possible to more efficiently convert the foaming power into the ejection force.

【0090】図11は、第1の液流路14の第1液流路
横壁53を、先の実施例に比べ、可動部材31の支点3
3近くまで有する例である。本実施例の様に、第1の液
流路14の天井を高くするだけでも、先の実施例と同
様、可動部材31の反発力低減、リフィル向上、気泡の
横方向逃げ防止に効果を発揮する。
FIG. 11 shows that the first liquid flow path lateral wall 53 of the first liquid flow path 14 is different from the previous embodiment in that the fulcrum 3 of the movable member 31 is a fulcrum.
This is an example having up to three. As in the present embodiment, even if the ceiling of the first liquid flow path 14 is raised, as in the previous embodiment, the repulsive force of the movable member 31 is reduced, the refill is improved, and the lateral escape of bubbles is prevented. To do.

【0091】図12は、可動部材31が最大変位する
際、自由端が、第1の共通液室33に存在するノズル構
造の例である。本実施例のように、少なくとも静止時、
可動部材の自由端が、第1の液流路内に存在する構造に
するだけでも、リフィル向上、吐出効率向上に充分な効
果を発揮する。 (その他の実施例)以上、本発明の液体吐出ヘッドや液
体吐出方法の要部の実施例について説明を行ったが、以
下にこれらの実施例に好ましく適用できる実施態様例に
ついて図面を用いて説明する。但し、以下の説明におい
ては前述の1流路形態の実施例と2流路形態の実施例の
いずれかを取り上げて説明する場合があるが特に記載し
ない限り、両実施例に適用しうるものである。
FIG. 12 is an example of a nozzle structure in which the free end exists in the first common liquid chamber 33 when the movable member 31 is maximally displaced. As in this embodiment, at least when stationary,
Even if only the structure in which the free end of the movable member is present in the first liquid flow path is provided, a sufficient effect can be exerted for improving refill and discharging efficiency. (Other Embodiments) The embodiments of the essential parts of the liquid ejection head and the liquid ejection method of the present invention have been described above. The embodiments that can be preferably applied to these embodiments will be described below with reference to the drawings. To do. However, in the following description, there may be a case where one of the examples of the one-flow channel type and the example of the two-channel type described above is taken up and explained, but it is applicable to both examples unless otherwise stated. is there.

【0092】図14を用いて本実施例の液体吐出ヘッド
の動作を説明する。
The operation of the liquid ejection head of this embodiment will be described with reference to FIG.

【0093】ヘッドを駆動させるにあたっては、第1液
流路14に供給される吐出液と第2の液流路16に供給
される発泡液として同じ水系のインクを用いて動作させ
た。発熱体2が発生した熱が、第2液流路16の気泡発
生領域11内の発泡液に作用することで、先の実施例で
説明したのと同様に発泡液にUSP4,723,129に記載されて
いるような膜沸騰現象に基づく気泡40を発生させる。
When driving the head, the same aqueous ink was used as the ejection liquid supplied to the first liquid flow path 14 and the bubbling liquid supplied to the second liquid flow path 16. The heat generated by the heating element 2 acts on the bubbling liquid in the bubble generation region 11 of the second liquid flow path 16, so that the bubbling liquid is described in USP 4,723,129 in the same manner as described in the previous embodiment. The bubbles 40 are generated based on the film boiling phenomenon as described above.

【0094】本実施例においては、気泡発生領域11の
上流側を除く、3方からの発泡圧の逃げがないため、こ
の気泡発生にともなう圧力が吐出圧発生部に配された可
動部材31側に集中して伝搬し、気泡の成長をともなっ
て可動部材31が図14(a)の状態から図14(b)
のように第1液流路14側に変位する。
In the present embodiment, there is no escape of the foaming pressure from the three sides except the upstream side of the bubble generating region 11, so the pressure due to the bubble generation is on the side of the movable member 31 disposed in the discharge pressure generating portion. 14 (b) from the state of FIG. 14 (a) in which the movable member 31 propagates in a concentrated manner and grows with bubbles.
Is displaced to the first liquid flow path 14 side.

【0095】また、先の実施例と同様、気泡の発生に伴
い、可動部材31が変位する際、可動部材31には、変
位する方向と、反対向きの抵抗が働くが、図14(c)
の様に可動部材31の支点が、第1の液流路14内にあ
る場合と比べ、抵抗は充分小さい。また、リフィル性も
よいので、特に高い粘度の液体でも、吐出が可能とな
る。
Further, similar to the previous embodiment, when the movable member 31 is displaced due to the generation of bubbles, resistance acts on the movable member 31 in the opposite direction to the displacement direction.
As in the case where the fulcrum of the movable member 31 is inside the first liquid flow path 14 as described above, the resistance is sufficiently small. In addition, since the refilling property is good, it is possible to eject even a liquid having a particularly high viscosity.

【0096】この可動部材31の動作によって第1液流
路14と第2液流路16とが大きく連通し、気泡の発生
に基づく圧力が第1液流路14の吐出口側の方向(A方
向)に主に伝わる。この圧力の伝搬と、前述のような可
動部材31の機械的変位によって液体が吐出口から吐出
される。
Due to the operation of the movable member 31, the first liquid flow passage 14 and the second liquid flow passage 16 are largely communicated with each other, and the pressure due to the generation of bubbles causes the pressure toward the discharge port side of the first liquid flow passage 14 (A Direction) mainly transmitted. The liquid is discharged from the discharge port by the propagation of the pressure and the mechanical displacement of the movable member 31 as described above.

【0097】次に、気泡が収縮するに伴って可動部材3
1が図14(a)の位置まで戻ると共に、第1液流路1
4では吐出された吐出液体の量に見合う量の吐出液体が
上流側から供給される。本実施例においても、この吐出
液体の供給は前述の実施例と同様に可動部材31が閉じ
る方向であるため、吐出液体のリフィルを可動部材31
で妨げることがない。
Next, as the bubbles shrink, the movable member 3
1 returns to the position shown in FIG.
In 4, the amount of the discharged liquid corresponding to the amount of the discharged liquid is supplied from the upstream side. Also in this embodiment, since the supply of the discharge liquid is in the direction in which the movable member 31 is closed similarly to the above-described embodiment, the refill of the discharge liquid is performed by the movable member 31.
There is no hindrance.

【0098】<可動部材および分離壁>図15は可動部
材31の他の形状を示すもので、35は、分離壁に設け
られたスリットであり、このスリットによって、可動部
材31が形成されている。同図(a)は長方形の形状で
あり、(b)は支点側が細くなっている形状で可動部材
の動作が容易な形状であり、同図(c)は支点側が広く
なっており、可動部材の耐久性が向上する形状である。
動作の容易性と耐久性が良好な形状として、図14
(a)で示したように、支点側の幅が円弧状に狭くなっ
ている形態が望ましいが、可動部材の形状は第2の液流
路側に入り込むことがなく、容易に動作可能な形状で、
耐久性に優れた形状であればよい。
<Movable Member and Separation Wall> FIG. 15 shows another shape of the movable member 31, 35 is a slit provided in the separation wall, and the slit forms the movable member 31. . (A) is a rectangular shape, (b) is a shape where the fulcrum side is narrower and the movable member is easy to operate, and (c) is a shape where the fulcrum side is wider and the movable member is wider. This is a shape that improves the durability of the device.
As a shape having good operability and durability, FIG.
As shown in (a), it is desirable that the width on the fulcrum side is narrowed in an arc shape, but the shape of the movable member is a shape that can easily operate without entering the second liquid flow path side. ,
Any shape having excellent durability may be used.

【0099】先の実施例においては、板状可動部材31
およびこの可動部材を有する分離壁30は厚さ5μmの
ニッケルで構成したが、これに限られることなく可動部
材、分離壁を構成する材質としては発泡液と吐出液に対
して耐溶剤性があり、可動部材として良好に動作するた
めの弾性を有し、微細なスリットが形成できるものであ
ればよい。
In the previous embodiment, the plate-shaped movable member 31
The separating wall 30 having the movable member is made of nickel having a thickness of 5 μm. However, the material forming the movable member and the separating wall is not limited to this, and is resistant to the foaming liquid and the discharge liquid. It is sufficient that the movable member has elasticity so that the movable member can operate favorably and a fine slit can be formed.

【0100】可動部材31の材料としては、耐久性の高
い、銀、ニッケル、金、鉄、チタン、アルミニュウム、
白金、タンタル、ステンレス、りん青銅等の金属、およ
びその合金、または、アクリロニトリル、ブタジエン、
スチレン等のニトリル基を有する樹脂、ポリアミド等の
アミド基を有する樹脂、ポリカーボネイト等のカルボキ
シル基を有する樹脂、ポリアセタール等のアルデヒド基
を持つ樹脂、ポリサルフォン等のスルホン基を持つ樹
脂、そのほか液晶ポリマー等の樹脂およびその化合物、
耐インク性の高い、金、タングステン、タンタル、ニッ
ケル、ステンレス、チタン等の金属、これらの合金およ
び耐インク性に関してはこれらを表面にコーティングし
たもの若しくは、ポリアミド等のアミド基を有する樹
脂、ポリアセタール等のアルデヒド基を持つ樹脂、ポリ
エーテルエーテルケトン等のケトン基を有する樹脂、ポ
リイミド等のイミド基を有する樹脂、フェノール樹脂等
の水酸基を有する樹脂、ポリエチレン等のエチル基を有
する樹脂、ポリプロピレン等のアルキル基を持つ樹脂、
エポキシ樹脂等のエポキシ基を持つ樹脂、メラミン樹脂
等のアミノ基を持つ樹脂、キシレン樹脂等のメチロール
基を持つ樹脂およびその化合物、さらに二酸化珪素等の
セラミックおよびその化合物が望ましい。
As the material of the movable member 31, highly durable silver, nickel, gold, iron, titanium, aluminum,
Metals such as platinum, tantalum, stainless steel, phosphor bronze, and their alloys, or acrylonitrile, butadiene,
Resin having a nitrile group such as styrene, resin having an amide group such as polyamide, resin having a carboxyl group such as polycarbonate, resin having an aldehyde group such as polyacetal, resin having a sulfone group such as polysulfone, and other liquid crystal polymers. Resins and their compounds,
Metals with high ink resistance such as gold, tungsten, tantalum, nickel, stainless steel, and titanium, alloys of these, and those having ink resistance coated on the surface, resins having amide groups such as polyamide, polyacetal, etc. Resin having aldehyde group, resin having ketone group such as polyetheretherketone, resin having imide group such as polyimide, resin having hydroxyl group such as phenol resin, resin having ethyl group such as polyethylene, alkyl such as polypropylene Resin with a base,
A resin having an epoxy group such as an epoxy resin, a resin having an amino group such as a melamine resin, a resin having a methylol group such as a xylene resin and a compound thereof, and a ceramic such as silicon dioxide and a compound thereof are desirable.

【0101】分離壁30の材質としては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフ
タレート、メラミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹
脂、ポリブタジエン、ポリウレタン、ポリエーテルエー
テルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリアリレー
ト、ポリイミド、ポリサルフォン、液晶ポリマー(LC
P)等の近年のエンジニアリングプラスチックに代表さ
れる耐熱性、耐溶剤性、成型性の良好な樹脂、およびそ
の化合物、もしくは、二酸化珪素、チッ化珪素、ニッケ
ル、金、ステンレス等の金属、合金およびその化合物、
もしくは表面にチタンや金をコーティングしたものが望
ましい。
As the material of the separating wall 30, polyethylene, polypropylene, polyamide, polyethylene terephthalate, melamine resin, phenol resin, epoxy resin, polybutadiene, polyurethane, polyether ether ketone, polyether sulfone, polyarylate, polyimide, polysulfone, Liquid crystal polymer (LC
P) and other resins having good heat resistance, solvent resistance, and moldability represented by engineering plastics in recent years, and compounds thereof, or metals, alloys such as silicon dioxide, silicon nitride, nickel, gold, and stainless steel; The compound,
Alternatively, those coated with titanium or gold on the surface are desirable.

【0102】また、分離壁30の厚さは、分離壁30と
しての強度を達成でき、可動部材と31して良好に動作
するという観点からその材質と形状等を考慮して決定す
ればよいが、0.5μm〜10μm程度が望ましい。
The thickness of the separation wall 30 may be determined in consideration of its material and shape from the viewpoint that the strength as the separation wall 30 can be achieved and the movable member 31 works well. , 0.5 μm to 10 μm is desirable.

【0103】なお、可動部材31を形成するためのスリ
ット35の幅は本実施例では2μmとしたが、発泡液と
吐出液とが異なる液体であり、両液体の混液を防止した
い場合は、スリット幅を両者の液体間でメニスカスを形
成する程度の間隔とし、夫々の液体同士の流通を抑制す
ればよい。例えば、発泡液として2cP(センチポア
ズ)程度の液体を用い、吐出液として100cP以上の
液体を用いた場合には、5μm程度のスリットでも混液
を防止することができるが、3μm以下にすることが望
ましい。
The width of the slit 35 for forming the movable member 31 is set to 2 μm in this embodiment. However, if the bubbling liquid and the discharge liquid are different liquids, and if it is desired to prevent the mixture of both liquids, the slit 35 is formed. The width may be set so as to form a meniscus between the two liquids to suppress the flow of the respective liquids. For example, when a liquid of about 2 cP (centipoise) is used as the foaming liquid and a liquid of 100 cP or more is used as the discharge liquid, the liquid mixture can be prevented even with a slit of about 5 μm, but it is preferable that the slit be 3 μm or less. .

【0104】本発明における可動部材31としてはμm
オーダーの厚さ(tμm)を対象としており、cmオー
ダーの厚さの可動部材は意図していない。μmオーダー
の厚さの可動部材にとって、μmオーダーのスリット幅
(Wμm)を対象とする場合、製造のバラツキをある程
度考慮することが望ましい。
As the movable member 31 in the present invention, μm
It is intended for a thickness on the order of (tμm), and a movable member having a thickness on the order of cm is not intended. For a movable member having a thickness on the order of μm, when considering a slit width (Wμm) on the order of μm, it is desirable to take into account some manufacturing variations.

【0105】スリットを形成する可動部材31の自由端
あるいは/且つ側端に対向する部材の厚みが可動部材の
厚みと同等の場合(図14等)、スリット幅と厚みの関
係を製造のバラツキを考慮して以下のような範囲にする
ことで発泡液と吐出液の混液を安定的に抑制することが
できる。このことは限られた条件ではあるが設計上の観
点として、3cp以下の粘度の発泡液に対して高粘度イ
ンク(5cp、10cp等)を用いる場合、W/t≦1
を満足するようにすることで、2液の混合を長期にわた
って抑制することが可能な構成となった。
When the thickness of the member facing the free end and / or the side end of the movable member 31 forming the slit is equal to the thickness of the movable member (FIG. 14 etc.), the relation between the slit width and the thickness may be varied. Considering this, the mixed liquid of the foaming liquid and the discharge liquid can be stably suppressed by setting the range as follows. Although this is a limited condition, as a design point of view, when a high-viscosity ink (5 cp, 10 cp, etc.) is used for a foaming liquid having a viscosity of 3 cp or less, W / t ≦ 1.
Is satisfied, the mixing of the two liquids can be suppressed for a long time.

【0106】本発明の「実質的な密閉状態」を与えるス
リットとしては、このような数μmオーダであればより
確実である。
The slit providing the "substantially closed state" of the present invention is more certain if it is on the order of several μm.

【0107】上述のように、発泡液と吐出液とに機能分
離させた場合、可動部材がこれらの実質的な仕切部材と
なる。この可動部材が気泡の生成に伴って移動する際に
吐出液に対して発泡液がわずかに混入することが見られ
る。画像を形成する吐出液は、インクジェット記録の場
合、色材濃度を3%ないし5%程度有するものが一般的
であることを考慮すると、この発泡液が吐出液滴に対し
て20%以下の範囲で含まれても大きな濃度変化をもた
らさない。従って、このような混液としては、吐出液滴
に対して20%以下となるような発泡液と吐出液との混
合を本発明に含むものとする。
As described above, when the foaming liquid and the discharge liquid are functionally separated, the movable member serves as a substantial partitioning member for these. It can be seen that the foaming liquid mixes slightly with the discharge liquid when the movable member moves with the generation of bubbles. Considering that the ejection liquid for forming an image generally has a coloring material concentration of about 3% to 5% in the case of inkjet recording, this foaming liquid is in a range of 20% or less with respect to the ejection droplets. Even if it is contained in, it does not cause a large concentration change. Therefore, the present invention includes such a mixed liquid as a mixture of a foaming liquid and an ejected liquid such that the amount thereof is 20% or less of the ejected liquid droplets.

【0108】なお、上記構成例の実施では、粘性を変化
させても上限で15%の発泡液の混合であり、5cps
以下の発泡液では、この混合比率は、駆動周波数にもよ
るが、10%程度を上限とするものであった。
In the implementation of the above configuration example, even if the viscosity is changed, the upper limit is 15% of the mixture of the foaming liquid and 5 cps.
In the following foaming liquid, this mixing ratio has an upper limit of about 10%, depending on the driving frequency.

【0109】特に、吐出液の粘度を20cps以下にす
ればする程、この混液は低減(例えば5%以下)でき
る。
In particular, as the viscosity of the discharge liquid is set to 20 cps or less, this mixed liquid can be reduced (for example, 5% or less).

【0110】次に、このヘッドにおける発熱体と可動部
材の配置関係について、図を用いて説明する。ただし、
可動部材と発熱体の形状および寸法,数は、以下に限定
されるものではない。発熱体と可動部材の最適な配置に
よって、発熱体による発泡時の圧力を吐出圧として有効
に利用することが可能となる。
Next, the positional relationship between the heating element and the movable member in this head will be described with reference to the drawings. However,
The shapes, dimensions, and numbers of the movable member and the heating element are not limited to the following. By the optimal arrangement of the heating element and the movable member, the pressure at the time of foaming by the heating element can be effectively used as the discharge pressure.

【0111】熱等のエネルギーをインクに与えること
で、インクに急峻な体積変化(気泡の発生)を伴う状態
変化を生じさせ、この状態変化に基づく作用力によって
吐出口からインクを吐出し、これを被記録媒体上に付着
させて画像形成を行うインクジェット記録方法、いわゆ
るバブルジェット記録方法の従来技術においては、図1
6に示すように、発熱体面積とインク吐出量は比例関係
にあるが、インク吐出に寄与しない非発泡有効領域Sが
存在していることがわかる。また、発熱体上のコゲの様
子から、この非発泡有効領域Sが発熱体の周囲に存在し
ていることがわかる。これらの結果から、発熱体周囲の
約4μm幅は、発泡に関与されていないとされている。
By applying energy such as heat to the ink, a state change accompanied by a sharp volume change (generation of bubbles) is caused in the ink, and the action force based on this state change ejects the ink from the ejection port. In a conventional technique of an ink jet recording method, which is a so-called bubble jet recording method, in which an image is formed by adhering a recording medium onto a recording medium, FIG.
As shown in FIG. 6, although the heating element area and the ink discharge amount are in a proportional relationship, it can be seen that there is a non-foaming effective region S that does not contribute to ink discharge. In addition, from the appearance of the kogation on the heating element, it can be seen that the non-foaming effective area S exists around the heating element. From these results, it is considered that the width of about 4 μm around the heating element is not involved in foaming.

【0112】したがって、発泡圧を有効利用するために
は、発熱体の周囲から約4μm以上内側の発泡有効領域
の直上が可動部材の可動領域で覆われるように、可動部
材を配置するのが効果的であると、言える。本実施例に
おいては、発泡有効領域を発熱体周囲から約4μm以上
内側としたが、発熱体の種類や形成方法によっては、こ
れに限定されるものではない。
Therefore, in order to effectively use the foaming pressure, it is effective to dispose the movable member such that the area directly above the foaming effective area of about 4 μm or more from the periphery of the heating element is covered with the movable area of the movable member. Can be said to be target. In the present embodiment, the effective foaming area is set at about 4 μm or more inside the periphery of the heating element. However, the present invention is not limited to this, depending on the type and forming method of the heating element.

【0113】<素子基板>以下に液体に熱を与えるため
の発熱体が設けられた素子基板の構成について説明す
る。
<Element Substrate> The structure of the element substrate provided with a heating element for applying heat to the liquid will be described below.

【0114】図17は本発明の液体吐出ヘッドの縦断面
図を示したもので、図17(a)は後述する保護膜があ
るヘッド、同図(b)は保護膜がないものである。
17A and 17B are vertical sectional views of the liquid discharge head of the present invention. FIG. 17A shows a head having a protective film which will be described later, and FIG. 17B shows a liquid ejecting head having no protective film.

【0115】素子基板1上に第2液流路16、分離壁3
0、第1液流路14、第1液流路を構成する溝を設けた
溝付き部材50が配されている。
The second liquid flow path 16 and the separation wall 3 are provided on the element substrate 1.
0, a first liquid flow path 14, and a grooved member 50 provided with grooves forming the first liquid flow path.

【0116】素子基板1には、シリコン等の基体107
に絶縁および蓄熱を目的としたシリコン酸化膜またはチ
ッ化シリコン膜106を成膜し、その上に発熱体を構成
するハフニュウムボライド(HfB2)、チッ化タンタ
ル(TaN)、タンタルアルミ(TaAl)等の電気抵
抗層105(0.01〜0.2μm厚)とアルミニュウ
ム等の配線電極104(0.2〜1.0μm厚)を図1
3のようにパターニングされている。この2つの配線電
極104から抵抗層105に電圧を印加し、抵抗層に電
流を流し発熱させる。配線電極間の抵抗層上には、酸化
シリコンやチッ化シリコン等の保護層103を0.1〜
2.0μm厚で形成し、さらにそのうえにタンタル等の
耐キャビテーション層102(0.1〜0.6μm厚)
が成膜されており、インク等の各種の液体から抵抗層1
05を保護している。
On the element substrate 1, a base 107 made of silicon or the like is used.
A silicon oxide film or a silicon nitride film 106 for the purpose of insulation and heat storage is formed on the above, and hafnium boride (HfB 2 ), tantalum nitride (TaN), and tantalum aluminum (TaAl) forming a heating element are formed thereon. 1) and an electric resistance layer 105 (0.01 to 0.2 μm thick) and a wiring electrode 104 (0.2 to 1.0 μm thick) such as aluminum.
3 is patterned. A voltage is applied from the two wiring electrodes 104 to the resistance layer 105, and a current flows through the resistance layer to generate heat. A protective layer 103 made of silicon oxide, silicon nitride, or the like is formed on the resistance layer between the wiring electrodes by 0.1 to 0.1%.
It is formed to a thickness of 2.0 μm, and a cavitation resistant layer 102 (0.1 to 0.6 μm thick) such as tantalum is further formed thereon.
The resistance layer 1 is formed from various liquids such as ink.
05 is protected.

【0117】特に、気泡の発生、消泡の際に発生する圧
力や衝撃波は非常に強く、堅くてもろい酸化膜の耐久性
を著しく低下させるため、金属材料のタンタル(Ta)
等が耐キャビテーション層102として用いられる。
In particular, pressure and shock waves generated at the time of bubble generation and defoaming are extremely strong, and the durability of a hard and brittle oxide film is remarkably reduced. Therefore, tantalum (Ta) which is a metal material is used.
Are used as the anti-cavitation layer 102.

【0118】また、液体、液流路構成、抵抗材料の組み
合わせにより、上述の抵抗層102に保護層103を必
要としない構成でもよくその例を図17(b)に示す。
このような保護層103を必要としない抵抗層105の
材料としてはイリジュウム−タンタル−アルミ合金等が
挙げられる。
Further, depending on the combination of the liquid, the liquid flow path structure, and the resistance material, the structure in which the protective layer 103 is not necessary for the resistance layer 102 may be used, and an example thereof is shown in FIG. 17 (b).
Examples of the material of the resistance layer 105 that does not require the protective layer 103 include iridium-tantalum-aluminum alloy.

【0119】このように、前述の各実施例における発熱
体の構成としては、前述の電極間の抵抗層(発熱部)だ
けででもよく、また抵抗層を保護する保護層を含むもの
でもよい。
As described above, the structure of the heating element in each of the above-described embodiments may be only the resistance layer (heat generating portion) between the electrodes described above, or may include a protective layer for protecting the resistance layer.

【0120】本実施例においては、発熱体として電気信
号に応じて発熱する抵抗層で構成された発熱部を有する
ものを用いたが、これに限られることなく、吐出液を吐
出させるのに十分な気泡を発泡液に生じさせるものであ
ればよい。例えば、発熱部としてレーザ等の光を受ける
ことで発熱するような光熱変換体や高周波を受けること
で発熱するような発熱部を有する発熱体でもよい。
In the present embodiment, the heating element having the heating portion composed of the resistance layer that generates heat in response to the electric signal is used, but the heating element is not limited to this, and is sufficient to eject the ejection liquid. Any bubbles can be used as long as they generate bubbles in the foaming liquid. For example, a light-to-heat converter that generates heat by receiving light from a laser or the like, or a heat generator that has a heat generating unit that generates heat by receiving a high frequency may be used as the heat generating unit.

【0121】なお、前述の素子基板1には、前述の発熱
部を構成する抵抗層105とこの抵抗層に電気信号を供
給するための配線電極104で構成される電気熱変換体
の他に、この電気熱変換素子を選択的に駆動するための
トランジスタ、ダイオード、ラッチ、シフトレジスタ等
の機能素子が一体的に半導体製造工程によって作り込ま
れていてもよい。
In addition to the electrothermal converter formed on the element substrate 1 by the resistance layer 105 forming the heating portion and the wiring electrode 104 for supplying an electric signal to the resistance layer, Functional elements such as a transistor, a diode, a latch, and a shift register for selectively driving the electrothermal conversion element may be integrally formed in the semiconductor manufacturing process.

【0122】また、前述のような素子基板1に設けられ
ている電気熱変換体の発熱部を駆動し、液体を吐出する
ためには、前述の抵抗層105に配線電極104を介し
て図18で示されるような矩形パルスを印加し、配線電
極間の抵抗層105を急峻に発熱させる。前述の各実施
例のヘッドにおいては、それぞれ電圧24V、パルス幅
7μsec、電流150mA、電気信号を6kHzで加
えることで発熱体を駆動させ、前述のような動作によっ
て、吐出口から液体であるインクを吐出させた。しかし
ながら、駆動信号の条件はこれに限られることなく、発
泡液を適正に発泡させることができる駆動信号であれば
よい。
Further, in order to drive the heat generating portion of the electrothermal converter provided on the element substrate 1 as described above and eject the liquid, the resistance layer 105 is connected to the resistance layer 105 via the wiring electrode 104 as shown in FIG. A rectangular pulse as shown by is applied to rapidly generate heat in the resistance layer 105 between the wiring electrodes. In the head of each of the above-described embodiments, the heating element is driven by applying a voltage of 24 V, a pulse width of 7 μsec, a current of 150 mA, and an electric signal of 6 kHz, and the liquid ink is discharged from the ejection port by the above-described operation. Discharged. However, the condition of the drive signal is not limited to this, and any drive signal can be used as long as it can appropriately foam the foaming liquid.

【0123】<吐出液体、発泡液体>先の実施例で説明
したように本発明においては、前述のような可動部材を
有する構成によって、従来の液体吐出ヘッドよりも高い
吐出力や吐出効率でしかも高速に液体を吐出することが
できる。本実施例の内、発泡液と吐出液とに同じ液体を
用いる場合には、発熱体から加えられる熱によって劣化
せずに、また加熱によって発熱体上に堆積物を生じにく
く、熱によって気化、凝縮の可逆的状態変化を行うこと
が可能であり、さらに液流路や可動部材や分離壁等を劣
化させない液体であれば種々の液体を用いることができ
る。
<Discharge Liquid, Foaming Liquid> As described in the above embodiments, in the present invention, due to the structure having the movable member as described above, the discharge force and the discharge efficiency are higher than those of the conventional liquid discharge head. The liquid can be ejected at high speed. In the present embodiment, when the same liquid is used for the foaming liquid and the discharge liquid, the deposit is not easily generated on the heating element by heating without being deteriorated by the heat applied from the heating element, and vaporized by heat. Various liquids can be used as long as they can change the reversible state of condensation and do not deteriorate the liquid flow path, the movable member, the separation wall, and the like.

【0124】このような液体の内、記録を行う上で用い
る液体(記録液体)としては従来のバブルジェット装置
で用いられていた組成のインクを用いることができる。
Among these liquids, as the liquid used for recording (recording liquid), the ink having the composition used in the conventional bubble jet device can be used.

【0125】一方、本発明の2流路構成のヘッドを用
い、吐出液と発泡液を別液体とした場合には、発泡液と
して前述のような性質の液体を用いればよく、具体的に
は、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソ
プロパノール、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オク
タン、トルエン、キシレン、二塩化メチレン、トリクレ
ン、フレオンTF、フレオンBF、エチルエーテル、ジ
オキサン、シクロヘキサン、酢酸メチル、酢酸エチル、
アセトン、メチルエチルケトン、水等およびこれらの混
合物が挙げられる。
On the other hand, in the case of using the head having the two-passage structure of the present invention and making the discharge liquid and the foaming liquid different liquids, the liquid having the above-mentioned properties may be used as the foaming liquid. , Methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-hexane, n-heptane, n-octane, toluene, xylene, methylene dichloride, trichlene, Freon TF, Freon BF, ethyl ether, dioxane, cyclohexane, methyl acetate, acetic acid ethyl,
Examples include acetone, methyl ethyl ketone, water, and the like, and mixtures thereof.

【0126】吐出液としては、発泡性の有無、熱的性質
に関係なく様々な液体を用いることができる。また、従
来吐出が困難であった発泡性が低い液体、熱によって変
質、劣化しやすい液体や高粘度液体等であっても利用で
きる。
As the discharge liquid, various liquids can be used regardless of the presence or absence of foaming property and the thermal property. In addition, liquids having low foaming properties, liquids which are easily deteriorated or deteriorated by heat, high-viscosity liquids, and the like, which have been difficult to discharge conventionally, can be used.

【0127】ただし、吐出液の性質として吐出液自身、
又は発泡液との反応によって、吐出や発泡また可動部材
の動作等を妨げるような液体でないことが望まれる。
However, as the properties of the discharge liquid, the discharge liquid itself,
Alternatively, it is desirable that the liquid is not a liquid that hinders ejection, foaming, operation of the movable member, or the like due to a reaction with the foaming liquid.

【0128】記録用の吐出液体としては、高粘度インク
等をも利用することができる。その他の吐出液体として
は、熱に弱い医薬品や香水等の液体を利用することもで
きる。
High-viscosity ink or the like can also be used as the ejection liquid for recording. As other discharge liquids, liquids such as medicines and perfumes that are vulnerable to heat can be used.

【0129】本発明においては、吐出液と発泡液の両方
に用いることができる記録液体として以下のような組成
のインクを用いて記録を行ったが、吐出力の向上によっ
てインクの吐出速度が高くなったため、液滴の着弾精度
が向上し非常に良好な記録画像を得ることができる。
In the present invention, recording was performed by using an ink having the following composition as a recording liquid that can be used as both the discharge liquid and the foaming liquid. As a result, the droplet landing accuracy is improved and a very good recorded image can be obtained.

【0130】染料インク(粘度2cP)の組成 (C−1.フードブラック2)染料 3重量% ジエチレングリコール 10重量% チオジグリコール 5重量% エタノール 5重量% 水 77重量% また、発泡液と吐出液に以下に示すような組成の液体を
組み合せて吐出させて記録を行なった。その結果、従来
のヘッドでは困難であった10cP粘度の液体はもちろ
ん150cPという非常に高い粘度の液体で良好に吐出
でき、高画質な記録物を得ることができた。
Composition of Dye Ink (Viscosity 2 cP) (C-1. Food Black 2) Dye 3% by weight Diethylene glycol 10% by weight Thiodiglycol 5% by weight Ethanol 5% by weight Water 77% by weight Recording was performed by ejecting a combination of liquids having the following compositions. As a result, a liquid having a very high viscosity of 150 cP as well as a liquid having a viscosity of 10 cP, which was difficult with a conventional head, could be satisfactorily ejected, and a high-quality recorded matter could be obtained.

【0131】発泡液1の組成 エタノール 40重量% 水 60重量% 発泡液2の組成 水 100重量% 発泡液3の組成 イソピルアルコール 10重量% 水 90重量% 吐出液1顔料インク(粘度15cP)の組成 カーボンブラック 5重量% スチレンーアクリル酸ーアクリル酸エステル共重合体 1重量% (酸価140、重量平均分子量8000) モノエタノールアミン 0.25重量% グリセリン 69重量% チォジグリコール 5重量% エタノール 3重量% 水 16.75重量% 吐出液2(粘度55cP)の組成 ポリエチレングリコール200 100重量% 吐出液3(粘度55cP)の組成 ポリエチレングリコール600 100重量% ところで、前述したような従来吐出されにくいとされて
いた液体の場合には、吐出速度が低いために、吐出方向
性のバラツキが助長され記録紙上のドットの着弾精度が
悪く、また吐出不安定による吐出量のバラツキが生じ、
これらのことで高品位画像が得られにくかった。しか
し、上述の実施例の構成においては、気泡の発生を発泡
液を用いることで充分に、しかも安定して行なうことが
できる。このことで、液滴の着弾精度の向上とインク吐
出量の安定化を図ることができ、記録画像品位を著しく
向上させることができた。
Composition of foaming liquid 1 Ethanol 40% by weight Water 60% by weight Composition of foaming liquid 2 Water 100% by weight Composition of foaming liquid 3 Isopyr alcohol 10% by weight Water 90% by weight Discharge liquid 1 Pigment ink (viscosity 15 cP) Composition Carbon black 5% by weight Styrene-acrylic acid-acrylic acid ester copolymer 1% by weight (acid value 140, weight average molecular weight 8000) Monoethanolamine 0.25% by weight Glycerin 69% by weight Thiglycol 5% by weight Ethanol 3% by weight % Water 16.75% by weight Composition of ejection liquid 2 (viscosity 55 cP) Polyethylene glycol 200 100% by weight Composition of ejection liquid 3 (viscosity 55 cP) Polyethylene glycol 600 100% by weight By the way, it is said that conventional ejection is difficult. In case of liquid, the discharge speed is low. Ejection direction of the variation is promoted poor landing accuracy of the dot on the recording paper, but also cause the discharge amount of variation by the discharge unstable,
Due to these things, it was difficult to obtain a high-quality image. However, in the configuration of the above-described embodiment, the generation of bubbles can be sufficiently and stably performed by using the foaming liquid. As a result, it was possible to improve the landing accuracy of the droplets and stabilize the ink ejection amount, and it was possible to significantly improve the quality of the recorded image.

【0132】<2流路構成のヘッド構造>図19は、本
発明の液体吐出ヘッドの内、2流路構成のヘッドの全体
構成を示した分解斜視図である。
<Head Structure with Two-Channel Structure> FIG. 19 is an exploded perspective view showing the overall structure of the head with two-channel structure in the liquid discharge head of the present invention.

【0133】アルミ等の支持体70上に前述の素子基板
1が配されている。この上に第2液流路16の壁および
第2の共通液室17の壁が設けられており、その上に可
動部材31を有する分離壁30が設けられている。さら
に、この分離壁30の上に第1の液流路14を構成する
複数の溝、第1の共通液室13、この第1の共通液室1
3に第1の液体を供給するための供給路20および第2
の共通液室17に第2の液体を供給するための供給路2
1が設けられた溝付部材50が設けられており、このよ
うな構成によって2流路の液体吐出ヘッドを構成してい
る。
The element substrate 1 described above is arranged on a support 70 made of aluminum or the like. A wall of the second liquid flow path 16 and a wall of the second common liquid chamber 17 are provided on this, and a separation wall 30 having a movable member 31 is provided thereon. Furthermore, a plurality of grooves forming the first liquid flow path 14 on the separation wall 30, the first common liquid chamber 13, the first common liquid chamber 1
And a supply path 20 for supplying the first liquid to the third
Supply path 2 for supplying the second liquid to the common liquid chamber 17 of
The grooved member 50 provided with No. 1 is provided, and the liquid ejection head having two channels is configured by such a configuration.

【0134】<液体吐出装置>図20は、前述の液体噴
射ヘッドを搭載した液体吐出装置の概略構成を示してい
る。本実施例では、特に吐出液体としてインクを用いた
インク吐出記録装置を用いて説明する。液体吐出装置の
キャリッジHCは、インクを収容する液体タンク部90
と、液体吐出ヘッド部200とが着脱可能なヘッドカー
トリッジを搭載しており、被記録媒体搬送手段で搬送さ
れる記録紙等の被記録媒体150の幅方向に往復移動す
る。
<Liquid Ejecting Device> FIG. 20 shows a schematic structure of a liquid ejecting device equipped with the above-mentioned liquid ejecting head. In this embodiment, an ink discharge recording apparatus using ink as a discharge liquid will be described in particular. The carriage HC of the liquid ejecting apparatus includes a liquid tank unit 90 that stores ink.
The liquid ejection head unit 200 is mounted with a detachable head cartridge, and reciprocates in the width direction of the recording medium 150 such as recording paper conveyed by the recording medium conveying means.

【0135】不図示の駆動信号供給手段からキャリッジ
上の液体吐出手段に駆動信号が供給されると、この信号
に応じて液体吐出ヘッドから被記録媒体に対して記録液
体が吐出される。
When a drive signal is supplied from the drive signal supply means (not shown) to the liquid ejection means on the carriage, the recording liquid is ejected from the liquid ejection head onto the recording medium in response to this signal.

【0136】また、本実施例の液体吐出装置において
は、被記録媒体搬送手段とキャリッジを駆動するための
駆動源としてのモータ111、駆動源からの動力をキャ
リッジに伝えるためのギア112、113、キャリッジ
軸115等を有している。この記録装置およびこの記録
装置で行う液体吐出方法によって、各種の被記録媒体に
対して液体を吐出することで良好な画像の記録物を得る
ことができた。
In the liquid ejecting apparatus of this embodiment, the motor 111 as a drive source for driving the recording medium conveying means and the carriage, the gears 112, 113 for transmitting the power from the drive source to the carriage, It has a carriage shaft 115 and the like. With this recording apparatus and the liquid ejecting method performed by this recording apparatus, it is possible to obtain a recorded image with a good image by ejecting liquid onto various recording media.

【0137】図21は、本発明の液体吐出方法および液
体吐出ヘッドを適用したインク吐出記録を動作させるた
めの装置全体のブロック図である。
FIG. 21 is a block diagram of the entire apparatus for operating the ink discharge recording to which the liquid discharge method and the liquid discharge head of the present invention are applied.

【0138】記録装置は、ホストコンピュータ300よ
り印字情報を制御信号として受ける。印字情報は印字装
置内部の入力インタフェイス301に一時保存されると
同時に、記録装置内で処理可能なデータに変換され、ヘ
ッド駆動信号供給手段を兼ねるCPU302に入力され
る。CPU302はROM303に保存されている制御
プログラムに基づき、前記CPU302に入力されたデ
ータをRAM304等の周辺ユニットを用いて処理し、
印字するデータ(画像データ)に変換する。
The recording apparatus receives print information from the host computer 300 as a control signal. The print information is temporarily stored in an input interface 301 inside the printing apparatus, and at the same time, is converted into data that can be processed in the printing apparatus, and is input to the CPU 302 also serving as a head drive signal supply unit. The CPU 302 processes data input to the CPU 302 using a peripheral unit such as the RAM 304 based on a control program stored in the ROM 303,
Convert to print data (image data).

【0139】また、CPU302は前記画像データを記
録用紙上の適当な位置に記録するために、画像データに
同期して記録用紙および記録ヘッドを移動する駆動用モ
ータを駆動するための駆動データを作る。画像データお
よびモータ駆動データは、各々ヘッドドライバ307
と、モータドライバ305を介し、ヘッド200および
駆動モータ306に伝達され、それぞれ制御されたタイ
ミングで駆動され画像を形成する。
Further, the CPU 302 produces drive data for driving a drive motor that moves the recording sheet and the recording head in synchronization with the image data in order to record the image data at an appropriate position on the recording sheet. . The image data and the motor drive data are respectively sent to the head driver 307.
Is transmitted to the head 200 and the drive motor 306 via the motor driver 305, and driven at each controlled timing to form an image.

【0140】上述のような記録装置に適用でき、インク
等の液体の付与が行われる被記録媒体としては、各種の
紙やOHPシート、コンパクトディスクや装飾板等に用
いられるプラスチック材、布帛、アルミニウムや銅等の
金属材、牛皮、豚皮、人工皮革等の皮革材、木、合板等
の木材、竹材、タイル等のセラミックス材、スポンジ等
の三次元構造体等を対象とすることができる。
The recording medium which can be applied to the recording apparatus as described above and to which liquid such as ink is applied is various kinds of papers, OHP sheets, plastic materials, cloths, aluminum used for compact discs, decorative plates and the like. Metal materials such as copper and copper, leather materials such as cowhide, pigskin and artificial leather, wood materials such as wood and plywood, bamboo materials, ceramic materials such as tiles, and three-dimensional structures such as sponges can be targeted.

【0141】また、上述の記録装置として、各種の紙や
OHPシート等に対して記録を行うプリンタ装置、コン
パクトディスク等のプラスチック材に記録を行うプラス
チック用記録装置、金属板に記録を行う金属用記録装
置、皮革に記録を行う皮革用記録装置、木材に記録を行
う木材用記録装置、セラミックス材に記録を行うセラミ
ックス用記録装置、スポンジ等の三次元網状構造体に対
して記録を行う記録装置、また布帛に記録を行う捺染装
置等をも含むものである。
As the above-mentioned recording device, a printer device for recording on various kinds of paper or OHP sheets, a recording device for plastics for recording on a plastic material such as a compact disc, a metal for recording on a metal plate, etc. Recording device, recording device for leather for recording on leather, recording device for wood for recording on wood, recording device for ceramics for recording on ceramic material, recording device for recording on three-dimensional mesh structure such as sponge It also includes a printing device for recording on the cloth.

【0142】また、これらの液体吐出装置に用いる吐出
液としては、それぞれの被記録媒体や記録条件に合わせ
た液体を用いればよい。
As the ejection liquid used in these liquid ejection devices, a liquid suitable for each recording medium and recording conditions may be used.

【0143】なお、本発明は、ヒータ面に対向する位置
に吐出口を有するサイドシュータータイプにも適用可能
な発明であることは言うまでもない。
Needless to say, the present invention is also applicable to a side shooter type having a discharge port at a position facing the heater surface.

【0144】[0144]

【発明の効果】上述のように、吐出力発生領域に、気泡
発生に伴う圧力によって吐出方向に開口する片持梁状の
可動部材を設け、可動部材の支点を第1の共通液室に存
在せることで、前述のように発生した圧力を可動部材の
変位をさまたげることなく効率的に吐出方向に向わせる
ことができ、また、バック波の影響をも防止し、第1の
液流路の流れ抵抗を最小限にすることができるため、吐
出液体のリフィルを向上させつつ、高吐出効率、高吐出
圧で液体を吐出することができる。特に、液体の吐出を
行なう第1の液流路と、気泡の発生を行なう第2の液流
路とを別流路とし、発泡が行なわれる部分を供給路を有
する室状とすることで発泡効率の向上と上記効果をさら
に高めることができる。
As described above, the cantilever-shaped movable member that opens in the discharge direction by the pressure generated by the bubble generation is provided in the discharge force generation region, and the fulcrum of the movable member exists in the first common liquid chamber. By doing so, the pressure generated as described above can be efficiently directed to the ejection direction without interfering with the displacement of the movable member, and the influence of the back wave can be prevented, and the first liquid flow path can be prevented. Since the flow resistance can be minimized, it is possible to eject the liquid with high ejection efficiency and high ejection pressure while improving the refill of the ejected liquid. In particular, the first liquid flow path for discharging the liquid and the second liquid flow path for generating the bubbles are separated from each other, and the portion where foaming is performed is formed into a chamber having a supply path. The efficiency can be improved and the above effects can be further enhanced.

【0145】また、上述したような、可動部材を用いる
新規な吐出原理に基づく本発明の液体吐出ヘッドによる
と、発生する気泡とこれによって変位する可動部材との
相乗効果を得ることができ、吐出口近傍の液体を効率よ
く吐出できるため、従来のバブルジェット方式の吐出ヘ
ッドに比べて吐出効率を向上できる。
Further, according to the liquid discharge head of the present invention based on the novel discharge principle using the movable member as described above, it is possible to obtain a synergistic effect of the generated bubbles and the movable member displaced by the generated bubbles. Since the liquid in the vicinity of the outlet can be efficiently discharged, the discharge efficiency can be improved as compared with the conventional bubble jet type discharge head.

【0146】また、本発明の特徴的な構成によれば、低
温や低湿で長期放置を行った場合であっても不吐出にな
ることを防止でき、仮に不吐出になっても予備吐出や吸
引回復といった回復処理をわずかに行うだけで正常状態
に即座に復帰できる利点もある。これに伴い、回復時間
の短縮や回復による液体の損失を低減でき、ランニング
コストも大幅に下げることが可能である。
Further, according to the characteristic constitution of the present invention, it is possible to prevent the non-ejection even when left for a long time at low temperature and low humidity, and even if the non-ejection occurs, the preliminary ejection or suction is performed. There is also an advantage that it is possible to immediately return to the normal state by performing a little recovery process such as recovery. Along with this, the recovery time can be shortened, the loss of liquid due to the recovery can be reduced, and the running cost can be significantly reduced.

【0147】また、特に本発明のリフィル特性を向上し
た構成によれば、連続吐出時の応答性、気泡の安定成
長、液滴の安定化を達成して、高速液体吐出による高速
記録また高画質記録を可能にすることができた。
In particular, according to the structure of the present invention with improved refill characteristics, responsiveness during continuous ejection, stable growth of bubbles, and stabilization of droplets are achieved, and high-speed recording by high-speed liquid ejection and high image quality are achieved. It was possible to record.

【0148】また、2流路構成のヘッドにおいて発泡液
として、発泡しやすい液体や、発熱体上への堆積物(こ
げ等)が生じにくい液体を用いることで、吐出液の選択
の自由度が高くなり、発泡が生じにくい高粘性液体、発
熱体上に体積物を生じやすい液体等、従来のバブルジェ
ット吐出方法で吐出することが困難であった液体につい
ても良好に吐出することができた。
Further, in the head having a two-channel structure, by using a liquid that easily foams or a liquid that hardly causes deposits (burns etc.) on the heating element as the foaming liquid, the degree of freedom in selecting the discharge liquid is increased. It was possible to satisfactorily discharge even liquids that were difficult to be discharged by the conventional bubble jet discharging method, such as high viscosity liquids that are more likely to be foamed and liquids that are more likely to produce a volume on the heating element.

【0149】さらに、熱に弱い液体等も、この液体に熱
による悪影響を与えず吐出することができた。
Further, a liquid weak to heat could be discharged without adversely affecting the liquid.

【0150】さらに、高粘度であるため塗布等の方法で
しか付与できなかった液体を被記録媒体にドット単位で
付与することができるため、高い品位の記録物を得るこ
とができた。
Furthermore, since the liquid, which has a high viscosity and can be applied only by a method such as coating, can be applied to the recording medium in dot units, a high-quality recorded matter can be obtained.

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

【図1】本発明の液体吐出ヘッドの一例を示す模式断面
図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of a liquid ejection head of the present invention.

【図2】本発明の液体吐出ヘッドの部分破断斜視図であ
る。
FIG. 2 is a partially cutaway perspective view of the liquid ejection head of the present invention.

【図3】従来のヘッドにおける気泡からの圧力伝搬を示
す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing pressure propagation from bubbles in a conventional head.

【図4】本発明のヘッドにおける気泡からの圧力伝搬を
示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing pressure propagation from bubbles in the head of the present invention.

【図5】本発明の液体の流れを説明するための模式図で
ある。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a flow of a liquid according to the present invention.

【図6】従来の液体吐出ヘッドの液流路構造を説明する
ための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining a liquid flow path structure of a conventional liquid ejection head.

【図7】本発明の液体吐出ヘッドにおける可動部材が液
流路の天井から受ける反発力を示す模式的断面図であ
る。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing the repulsive force received by the movable member in the liquid ejection head of the present invention from the ceiling of the liquid flow path.

【図8】本発明の実施例における液体吐出ヘッドの模式
的断面図である。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a liquid ejection head according to an example of the present invention.

【図9】本発明の実施例における液体吐出ヘッドの模式
的断面図である。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a liquid ejection head in an example of the present invention.

【図10】本発明の実施例における液体吐出ヘッドの模
式的断面図である。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a liquid ejection head according to an example of the present invention.

【図11】本発明の実施例における液体吐出ヘッドの模
式的断面図である。
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a liquid ejection head according to an example of the present invention.

【図12】本発明の実施例における液体吐出ヘッドの模
式的断面図である。
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of a liquid ejection head according to an example of the present invention.

【図13】櫛歯状可動部材を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining a comb-shaped movable member.

【図14】可動部材の動作を説明するための図である。FIG. 14 is a view for explaining the operation of the movable member.

【図15】可動部材の他の形状を説明するための図であ
る。
FIG. 15 is a view for explaining another shape of the movable member.

【図16】発熱体面積とインク吐出量の関係を示す図で
ある。
FIG. 16 is a diagram illustrating a relationship between a heating element area and an ink ejection amount.

【図17】本発明の液体吐出ヘッドの縦断面図である。FIG. 17 is a vertical cross-sectional view of the liquid ejection head of the present invention.

【図18】駆動パルスの形状を示す模式図である。FIG. 18 is a schematic diagram showing the shape of a drive pulse.

【図19】本発明のヘッドの分解斜視図である。FIG. 19 is an exploded perspective view of a head according to the present invention.

【図20】液体吐出装置の概略構成図である。FIG. 20 is a schematic configuration diagram of a liquid ejection device.

【図21】装置ブロック図である。FIG. 21 is a device block diagram.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 素子基板 2 発熱体 3 面積中心 5 配線電極 10 液流路 11 気泡発生領域 12 供給路 13 第1共通液室(共通液室) 14 第1液流路 16 第2液流路 17 第2共通液室 18 吐出口 19 狭窄部 20 第1供給路 21 第2供給路 30 分離壁 31 可動部材 32 自由端 33 支点 34 支持部材 35 スリット 40 気泡 50 溝付き部材 51 オリフィスプレート 52 柱 53 第1液流路横壁 54 液室 55 弁 1 Element Substrate 2 Heating Element 3 Area Center 5 Wiring Electrode 10 Liquid Flow Path 11 Bubble Generation Area 12 Supply Path 13 First Common Liquid Chamber (Common Liquid Chamber) 14 First Liquid Flow Path 16 Second Liquid Flow Path 17 Second Common Liquid chamber 18 Discharge port 19 Constricted portion 20 First supply path 21 Second supply path 30 Separation wall 31 Movable member 32 Free end 33 Support point 34 Supporting member 35 Slit 40 Bubble 50 Groove member 51 Orifice plate 52 Pillar 53 First liquid flow Side wall 54 Liquid chamber 55 Valve

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成8年6月20日[Submission date] June 20, 1996

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図14[Correction target item name] FIG.

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図14】 FIG. 14

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石永 博之 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 中田 佳恵 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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Hiroyuki Ishinaga 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Yoshie Nakata 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Kya Non non corporation

Claims (61)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液体を吐出する吐出口と、液体に気泡を
発生させる気泡発生領域と、前記気泡発生領域に面して
配され、第1の位置と該第1の位置よりも前記気泡発生
領域から遠い第2の位置との間を変位可能な可動部材と
を有し、該可動部材は、前記気泡発生部での気泡の発生
に基づく圧力によって、前記第1の位置から前記第2の
位置へ変位すると共に、前記可動部材の変位によって前
記気泡を吐出口に向かう方向の上流よりも下流に大きく
膨張させることで液体を吐出する液体吐出ヘッドであっ
て、 第1の共通液室は、第1の液流路より静止状態の可動部
材を含む面と垂直方向に高く、前記可動部材の支点が、
前記第1の共通液室に存在し、静止状態における自由端
が、前記第1の液流路内に存在する液体吐出ヘッド。
1. A discharge port for discharging a liquid, a bubble generation region for generating bubbles in the liquid, a bubble generation region disposed to face the bubble generation region, and a first position and the bubble generation region more than the first position. A movable member that can be displaced between a second position far from the region, and the movable member is moved from the first position to the second position by a pressure based on the generation of bubbles in the bubble generating unit. A liquid ejecting head that ejects liquid by displacing the movable member to a position and expanding the air bubbles to a larger extent downstream than in the direction toward the ejection port by the displacement of the movable member, wherein the first common liquid chamber comprises: The fulcrum of the movable member is higher than the first liquid flow path in the direction perpendicular to the plane including the stationary movable member,
A liquid ejecting head that is present in the first common liquid chamber and has a free end in a stationary state in the first liquid flow path.
【請求項2】 前記可動部材が最大変位した時、該可動
部材の自由端と、前記第1の液流路の天井が接触する請
求項1に記載の液体吐出ヘッド。
2. The liquid ejection head according to claim 1, wherein the free end of the movable member comes into contact with the ceiling of the first liquid flow path when the movable member is maximally displaced.
【請求項3】 前記可動部材が最大変位した時の自由端
より下流側に第1の液流路を有する請求項1に記載の液
体吐出ヘッド。
3. The liquid ejection head according to claim 1, further comprising a first liquid flow path downstream of a free end when the movable member is maximally displaced.
【請求項4】 前記可動部材の変位によって、前記気泡
の下流部分が前記可動部材より下流に成長する請求項1
の液体吐出ヘッド。
4. The displacement of the movable member causes the downstream portion of the bubble to grow downstream from the movable member.
Liquid ejection head.
【請求項5】 前記可動部材は、支点と、該支点より下
流側に位置する自由端とを有する請求項1の液体吐出ヘ
ッド。
5. The liquid ejection head according to claim 1, wherein the movable member has a fulcrum and a free end located downstream of the fulcrum.
【請求項6】 液体を吐出する吐出口と、液体に熱を加
えることで該液体に気泡を発生させる発熱体と該発熱体
に沿った該発熱体より上流側から前記発熱体上に液体を
供給するための供給路とを有する液流路と、前記発熱体
に面して設けられ吐出口側に自由端を有し前記気泡の発
生による圧力に基づいて前記自由端を変位させて前記圧
力を吐出口側に導く可動部材と、を有する液体吐出ヘッ
ドであって、 第1の共通液室は、第1の液流路より静止状態の可動部
材を含む面と垂直方向に高く、前記可動部材の支点が、
前記第1の共通液室に存在し、静止状態における自由端
が、前記第1の液流路内に存在する液体吐出ヘッド。
6. A discharge port for discharging a liquid, a heating element for generating bubbles in the liquid by applying heat to the liquid, and a liquid on the heating element from the upstream side of the heating element along the heating element. A liquid flow path having a supply path for supplying and a free end provided on the discharge port side facing the heating element, and displacing the free end based on the pressure generated by the generation of the bubbles And a movable member that guides the liquid to the ejection port side, wherein the first common liquid chamber is higher than the first liquid flow path in a direction perpendicular to a surface including the movable member in a stationary state, The fulcrum of the member is
A liquid ejecting head that is present in the first common liquid chamber and has a free end in a stationary state in the first liquid flow path.
【請求項7】 前記可動部材が最大変位した時、該可動
部材の自由端と、前記第1の液流路の天井が接触する請
求項6に記載の液体吐出ヘッド。
7. The liquid ejection head according to claim 6, wherein when the movable member is maximally displaced, the free end of the movable member contacts the ceiling of the first liquid flow path.
【請求項8】 前記可動部材が最大変位した時の自由端
より下流側に第1の液流路を有する請求項6に記載の液
体吐出ヘッド。
8. The liquid ejection head according to claim 6, further comprising a first liquid flow path downstream from a free end when the movable member is maximally displaced.
【請求項9】 液体を吐出する吐出口と、液体に熱を加
えることで該液体に気泡を発生させる発熱体と、前記発
熱体に面して設けられ吐出口側に自由端を有し前記気泡
の発生による圧力に基づいて前記自由端を変位させて前
記圧力を吐出口側に導く可動部材と、前記可動部材の前
記発熱体に近い面に沿った上流側から前記発熱体上に液
体を供給する供給路と、を有する液体吐出ヘッドであっ
て、 第1の共通液室は、第1の液流路より静止状態の可動部
材を含む面と垂直方向に高く、前記可動部材の支点が、
前記第1の共通液室に存在し、静止状態における自由端
が、前記第1の液流路内に存在する液体吐出ヘッド。
9. A discharge port for discharging a liquid, a heating element for generating bubbles in the liquid by applying heat to the liquid, and a free end provided on the discharge port side facing the heating element. A movable member that displaces the free end based on the pressure caused by the generation of bubbles to guide the pressure to the discharge port side, and a liquid on the heating element from the upstream side along the surface of the movable member near the heating element. A first common liquid chamber, which is higher than a first liquid flow channel in a direction perpendicular to a surface including a movable member in a stationary state, and a fulcrum of the movable member. ,
A liquid ejecting head that is present in the first common liquid chamber and has a free end in a stationary state in the first liquid flow path.
【請求項10】 前記可動部材が最大変位した時、該可
動部材の自由端と、前記第1の液流路の天井が接触する
請求項9に記載の液体吐出ヘッド。
10. The liquid ejection head according to claim 9, wherein the free end of the movable member comes into contact with the ceiling of the first liquid flow path when the movable member is maximally displaced.
【請求項11】 前記可動部材が最大変位した時の自由
端より下流側に第1の液流路を有する請求項9に記載の
液体吐出ヘッド。
11. The liquid ejection head according to claim 9, further comprising a first liquid flow path downstream from a free end when the movable member is maximally displaced.
【請求項12】 吐出口に連通した第1の液流路と、 液体に熱を加えることで該液体に気泡を発生させる気泡
発生領域を有する第2の液流路と、 前記第1の液流路と前記気泡発生領域との間に配され、
吐出口側に自由端を有し、前記気泡発生領域内での気泡
の発生による圧力に基づいて該自由端を前記第1の液流
路側に変位させて前記圧力を前記第1の液流路の吐出口
側に導く可動部材とを有する液体吐出ヘッドであって、 第1の共通液室は、第1の液流路より静止状態の可動部
材を含む面と垂直方向に高く、前記可動部材の支点が、
前記第1の共通液室に存在し、静止状態における自由端
が、前記第1の液流路内に存在する液体吐出ヘッド。
12. A first liquid flow path communicating with a discharge port, a second liquid flow path having a bubble generation region for generating bubbles in the liquid by applying heat to the liquid, the first liquid flow path. Disposed between the flow path and the bubble generation region,
The discharge port side has a free end, and the free end is displaced toward the first liquid flow path side based on the pressure generated by the generation of bubbles in the bubble generation region to adjust the pressure to the first liquid flow path. And a movable member that is guided to the ejection port side of the first common liquid chamber, wherein the first common liquid chamber is higher than the first liquid flow path in a direction perpendicular to a surface including the stationary movable member, The fulcrum of
A liquid ejecting head that is present in the first common liquid chamber and has a free end in a stationary state in the first liquid flow path.
【請求項13】 前記可動部材が最大変位した時、該可
動部材の自由端と、前記第1の液流路の天井が接触する
請求項12に記載の液体吐出ヘッド。
13. The liquid ejection head according to claim 12, wherein the free end of the movable member comes into contact with the ceiling of the first liquid flow path when the movable member is maximally displaced.
【請求項14】 前記可動部材が最大変位した時の自由
端より下流側に第1の液流路を有する請求項12に記載
の液体吐出ヘッド。
14. The liquid ejection head according to claim 12, further comprising a first liquid flow path downstream of a free end when the movable member is maximally displaced.
【請求項15】 前記可動部材に面した位置に発熱体が
設けられており、該可動部材と該発熱体との間が前記気
泡発生領域である請求項1もしくは請求項12の液体吐
出ヘッド。
15. The liquid ejection head according to claim 1, wherein a heating element is provided at a position facing the movable member, and the bubble generation region is between the movable member and the heating element.
【請求項16】 前記可動部材の自由端は、前記発熱体
の面積中心より下流に位置する請求項6、請求項9もし
くは請求項15の液体吐出ヘッド。
16. The liquid discharge head according to claim 6, wherein the free end of the movable member is located downstream of the center of the area of the heating element.
【請求項17】 前記該発熱体に沿った該発熱体より上
流から前記発熱体上に液体を供給するための供給路を有
する請求項15の液体吐出ヘッド。
17. The liquid ejection head according to claim 15, further comprising a supply path for supplying a liquid onto the heating element from an upstream side of the heating element along the heating element.
【請求項18】 前記供給路は、前記発熱体より上流側
に実質的に平坦、もしくはなだらかな内壁を有し、該内
壁に沿って液体を前記発熱体上に供給する供給路である
請求項6、請求項9もしくは請求項17の液体吐出ヘッ
ド。
18. The supply passage is a supply passage that has a substantially flat or gentle inner wall on the upstream side of the heating element, and supplies the liquid onto the heating element along the inner wall. The liquid discharge head according to claim 6, claim 9, or claim 17.
【請求項19】 前記気泡は前記発熱体が発生する熱に
よって液体に膜沸騰を生じることで発生する気泡である
請求項6、請求項9もしくは請求項15の液体吐出ヘッ
ド。
19. The liquid discharge head according to claim 6, wherein the bubbles are bubbles generated by film boiling of the liquid by heat generated by the heating element.
【請求項20】 前記可動部材は板状である請求項6、
請求項9若しくは請求項15の液体吐出ヘッド。
20. The movable member is plate-shaped,
The liquid ejection head according to claim 9 or 15.
【請求項21】 前記発熱体の有効発泡領域の総てが前
記可動部材に面している請求項20の液体吐出ヘッド。
21. The liquid ejection head according to claim 20, wherein all of the effective foaming regions of the heating element face the movable member.
【請求項22】 前記発熱体の全面が前記可動部材に面
している請求項20の液体吐出ヘッド。
22. The liquid ejection head according to claim 20, wherein the entire surface of the heating element faces the movable member.
【請求項23】 前記可動部材の総面積が前記発熱体の
総面積より大である請求項20の液体吐出ヘッド。
23. The liquid ejection head according to claim 20, wherein the total area of the movable member is larger than the total area of the heating element.
【請求項24】 前記可動部材の支点が前記発熱体の直
上から外れた位置に配されている請求項20の液体吐出
ヘッド。
24. The liquid ejection head according to claim 20, wherein a fulcrum of the movable member is arranged at a position deviating from directly above the heat generating element.
【請求項25】 前記可動部材の自由端は前記発熱体が
配された液流路を実質的に直交する形状を有する請求項
20の液体吐出ヘッド。
25. The liquid ejection head according to claim 20, wherein a free end of the movable member has a shape that is substantially orthogonal to a liquid flow path in which the heating element is arranged.
【請求項26】 前記可動部材の前記自由端は前記発熱
体より吐出口側に配されている請求項20の液体吐出ヘ
ッド。
26. The liquid ejection head according to claim 20, wherein the free end of the movable member is arranged closer to the ejection port than the heating element.
【請求項27】 前記可動部材は前記第1流路と第2流
路との間に配された分離壁の一部として構成されている
請求項12の液体吐出ヘッド。
27. The liquid discharge head according to claim 12, wherein the movable member is formed as a part of a separation wall arranged between the first flow path and the second flow path.
【請求項28】 前記分離壁は、金属材料で構成されて
いる請求項27の液体吐出ヘッド。
28. The liquid ejection head according to claim 27, wherein the separation wall is made of a metal material.
【請求項29】 前記金属材料は、ニッケル若しくは金
である請求項28の液体吐出ヘッド。
29. The liquid discharge head according to claim 28, wherein the metal material is nickel or gold.
【請求項30】 前記分離壁は、樹脂で構成されている
請求項27の液体吐出ヘッド。
30. The liquid ejection head according to claim 27, wherein the separation wall is made of resin.
【請求項31】 前記分離壁は、セラミックスで構成さ
れている請求項27の液体吐出ヘッド。
31. The liquid ejection head according to claim 27, wherein the separation wall is made of ceramics.
【請求項32】 前記第1の液流路の複数に第1の液体
を供給するための第1の共通液室と、前記第2の液流路
の複数に第2の液体を供給するための第2の共通液室と
が配されている請求項12の液体吐出ヘッド。
32. A first common liquid chamber for supplying a first liquid to a plurality of the first liquid flow paths, and a second liquid to a plurality of the second liquid flow paths. 13. The liquid ejection head according to claim 12, wherein the second common liquid chamber is provided.
【請求項33】 液体を吐出するための複数の吐出口
と、それぞれの吐出口に対応して直接連通する複数の第
1の液流路を構成するための複数の溝と、前記複数の第
1の液流路に液体を供給するための第1の共通液室を構
成する凹部とを一体的に有する溝付き部材と、 液体に熱を与えることで液体に気泡を発生させるための
複数の発熱体が配された素子基板と、 前記溝付き部材と該素子基板との間に配され、前記発熱
体に対応した第2の液流路の壁の一部を構成すると共
に、前記発熱体に面した位置に前記気泡の発生に基づく
圧力によって前記第1の液流路側に変位する可動部材と
を具備した分離壁と、を有する液体吐出ヘッドであっ
て、 第1の共通液室は、第1の液流路より静止状態の可動部
材を含む面と垂直方向に高く、前記可動部材の支点が、
前記第1の共通液室に存在し、静止状態における自由端
が、前記第1の液流路内に存在する液体吐出ヘッド。
33. A plurality of ejection openings for ejecting liquid, a plurality of grooves for forming a plurality of first liquid flow paths that directly communicate with the respective ejection openings, and a plurality of the plurality of grooves. A grooved member integrally having a recess forming a first common liquid chamber for supplying liquid to one liquid flow path; and a plurality of members for generating bubbles in the liquid by applying heat to the liquid. An element substrate on which a heating element is arranged, is arranged between the grooved member and the element substrate, and constitutes a part of the wall of the second liquid flow path corresponding to the heating element, and the heating element And a separation wall having a movable member that is displaced toward the first liquid flow path side by a pressure based on the generation of the bubbles at a position facing the first common liquid chamber, The height of the movable member is higher than that of the first liquid flow path in the direction perpendicular to the surface including the stationary movable member. The fulcrum is
A liquid ejecting head that is present in the first common liquid chamber and has a free end in a stationary state in the first liquid flow path.
【請求項34】 前記可動部材が最大変位した時、該可
動部材の自由端と、前記第1の液流路の天井が接触する
請求項33に記載の液体吐出ヘッド。
34. The liquid ejection head according to claim 33, wherein the free end of the movable member comes into contact with the ceiling of the first liquid flow path when the movable member is maximally displaced.
【請求項35】 前記可動部材が最大変位した時の自由
端より下流側に第1の液流路を有する請求項33に記載
の液体吐出ヘッド。
35. The liquid discharge head according to claim 33, wherein the liquid discharge head has a first liquid flow path downstream from a free end when the movable member is maximally displaced.
【請求項36】 前記可動部材の自由端は前記発熱体の
面積中心より下流側に位置する請求項33の液体吐出ヘ
ッド。
36. The liquid discharge head according to claim 33, wherein the free end of the movable member is located downstream of the center of the area of the heating element.
【請求項37】 前記溝付き部材には、前記第1の共通
液室に液体を導入するための第1導入路と、前記第2の
共通液室に液体を導入するための第2導入路とを有する
請求項33の液体吐出ヘッド。
37. The grooved member has a first introduction path for introducing a liquid into the first common liquid chamber and a second introduction path for introducing a liquid into the second common liquid chamber. 34. The liquid ejection head according to claim 33, comprising:
【請求項38】 前記溝付き部材には、前記第2導入路
が複数設けられている請求項37の液体吐出ヘッド。
38. The liquid ejection head according to claim 37, wherein the grooved member is provided with a plurality of the second introduction paths.
【請求項39】 前記第1導入路の断面積と前記第2導
入路の断面積の比は、各液体の供給量に比例している請
求項37の液体吐出ヘッド。
39. The liquid ejection head according to claim 37, wherein a ratio of a cross-sectional area of the first introduction passage and a cross-sectional area of the second introduction passage is proportional to a supply amount of each liquid.
【請求項40】 前記第2導入路は、前記分離壁を貫通
して前記第2の共通液室に液体を供給する導入路である
請求項37の液体吐出ヘッド。
40. The liquid ejection head according to claim 37, wherein the second introduction passage is an introduction passage that penetrates the separation wall and supplies the liquid to the second common liquid chamber.
【請求項41】 前記第1の液流路に供給される液体と
前記第2の液流路に供給される液体とが同じ液体である
請求項12若しくは請求項33の液体吐出ヘッド。
41. The liquid ejection head according to claim 12, wherein the liquid supplied to the first liquid flow path and the liquid supplied to the second liquid flow path are the same liquid.
【請求項42】 前記第1の液流路に供給される液体と
前記第2の液流路に供給される液体とが異なる液体であ
る請求項12若しくは請求項33の液体吐出ヘッド。
42. The liquid ejection head according to claim 12, wherein the liquid supplied to the first liquid flow path and the liquid supplied to the second liquid flow path are different liquids.
【請求項43】 前記第2の液流路に供給される液体
は、前記第1の液流路に供給される液体に比べ、低粘度
性、発泡性、熱安定性の少なくとも1つの性質で優れて
いる液体である請求項42の液体吐出ヘッド。
43. The liquid supplied to the second liquid flow path has at least one property of low viscosity, foaming property and thermal stability as compared with the liquid supplied to the first liquid flow path. The liquid ejection head according to claim 42, which is an excellent liquid.
【請求項44】 前記発熱体は電気信号を受けることで
熱を発生する発熱抵抗体を有する電気熱変換体である請
求項6、請求項9、請求項15もしくは請求項33の液
体吐出ヘッド。
44. The liquid discharge head according to claim 6, claim 9, claim 15 or claim 33, wherein the heating element is an electrothermal converter having a heating resistor that generates heat by receiving an electric signal.
【請求項45】 前記電気熱変換体は前記発熱抵抗体上
に、保護膜を配したものである請求項44の液体吐出ヘ
ッド。
45. The liquid discharge head according to claim 44, wherein the electrothermal converter has a protective film disposed on the heating resistor.
【請求項46】 前記素子基板上には前記電気熱変換体
に電気信号を伝えるための配線と、前記電気熱変換体に
選択的に電気信号を与えるための機能素子が配されてい
る請求項44の液体吐出ヘッド。
46. A wiring for transmitting an electric signal to the electrothermal converter and a functional element for selectively supplying an electric signal to the electrothermal converter are arranged on the element substrate. 44 liquid discharge heads.
【請求項47】 前記気泡発生領域もしくは発熱体が配
された部分の前記第2液流路の形状は室形状である請求
項12もしくは請求項33の液体吐出ヘッド。
47. The liquid ejection head according to claim 12, wherein the shape of the second liquid flow path in the portion where the bubble generating region or the heating element is arranged is a chamber shape.
【請求項48】 前記第2流路の形状は、気泡発生領域
もしくは発熱体の上流で狭窄部を有する形状である請求
項12もしくは請求項33の液体吐出ヘッド。
48. The liquid ejection head according to claim 12, wherein the shape of the second flow path is a shape having a narrowed portion upstream of the bubble generation region or the heating element.
【請求項49】 前記発熱体の表面から前記可動部材ま
での距離が30μm以下である請求項6、請求項9、請
求項15もしくは請求項33の液体吐出ヘッド。
49. The liquid ejection head according to claim 6, wherein the distance from the surface of the heating element to the movable member is 30 μm or less.
【請求項50】 前記吐出口から吐出される液体はイン
クである請求項6、請求項9、請求項15もしくは請求
項33の液体吐出ヘッド。
50. The liquid ejection head according to claim 6, 9, 15, or 33, wherein the liquid ejected from the ejection port is ink.
【請求項51】 請求項1ないし50のいずれか1項に
記載の液体吐出ヘッドを用いることを特徴とする液体吐
出記録方法。
51. A liquid discharge recording method using the liquid discharge head according to any one of claims 1 to 50.
【請求項52】 請求項1ないし50のいずれか1項に
記載の液体吐出ヘッドと、該液体吐出ヘッドから液体を
吐出させるための駆動信号を供給する駆動信号供給手段
と、を有する液体吐出装置。
52. A liquid ejecting apparatus comprising: the liquid ejecting head according to claim 1; and drive signal supplying means for supplying a drive signal for ejecting liquid from the liquid ejecting head. .
【請求項53】 請求項1ないし50のいずれか1項に
記載の液体吐出ヘッドと、該液体吐出ヘッドから吐出さ
れた液体を受ける被記録媒体を搬送する被記録媒体搬送
手段と、を有する液体吐出装置。
53. A liquid, comprising: the liquid ejection head according to claim 1; and a recording medium conveyance unit that conveys a recording medium that receives the liquid ejected from the liquid ejection head. Discharge device.
【請求項54】 前記液体吐出ヘッドからインクを吐出
し、記録紙にインクを付着させることで記録を行なうこ
とを特徴とする請求項52または53に記載の液体吐出
装置。
54. The liquid ejecting apparatus according to claim 52, wherein recording is performed by ejecting ink from the liquid ejecting head and adhering the ink to a recording paper.
【請求項55】 前記液体吐出ヘッドから記録液体を吐
出し、布帛に記録液体を付着させることで記録を行なう
ことを特徴とする請求項52または53に記載の液体吐
出装置。
55. The liquid ejecting apparatus according to claim 52, wherein recording is performed by ejecting the recording liquid from the liquid ejecting head and attaching the recording liquid to the cloth.
【請求項56】 前記液体吐出ヘッドから記録液体を吐
出し、プラスチックに記録液体を付着させることで記録
を行なうことを特徴とする請求項52または53に記載
の液体吐出装置。
56. The liquid ejecting apparatus according to claim 52, wherein recording is performed by ejecting the recording liquid from the liquid ejecting head and adhering the recording liquid to plastic.
【請求項57】 前記液体吐出ヘッドから記録液体を吐
出し、金属に記録液体を付着させることで記録を行なう
ことを特徴とする請求項52または53に記載の液体吐
出装置。
57. The liquid ejecting apparatus according to claim 52, wherein recording is performed by ejecting the recording liquid from the liquid ejecting head and adhering the recording liquid to a metal.
【請求項58】 前記液体吐出ヘッドから記録液体を吐
出し、木材に記録液体を付着させることで記録を行なう
ことを特徴とする請求項52または53に記載の液体吐
出装置。
58. The liquid ejecting apparatus according to claim 52, wherein recording is performed by ejecting the recording liquid from the liquid ejecting head and attaching the recording liquid to the wood.
【請求項59】 前記液体吐出ヘッドから記録液体を吐
出し、皮革に記録液体を付着させることで記録を行なう
ことを特徴とする請求項52または53に記載の液体吐
出装置。
59. The liquid ejecting apparatus according to claim 52, wherein recording is performed by ejecting the recording liquid from the liquid ejecting head and adhering the recording liquid to the leather.
【請求項60】 前記液体吐出ヘッドから複数色の記録
液体を吐出し、被記録媒体に前記複数色の記録液体を付
着させることでカラー記録を行なう請求項52または5
3に記載の液体吐出装置。
60. Color recording is performed by ejecting recording liquids of a plurality of colors from the liquid ejection head and adhering the recording liquids of a plurality of colors to a recording medium.
3. The liquid ejection device according to item 3.
【請求項61】 前記吐出口が被記録媒体の記録可能領
域の全幅に渡って、複数配されている請求項52または
53に記載の液体吐出装置。
61. The liquid ejecting apparatus according to claim 52, wherein a plurality of the ejection ports are arranged over the entire width of the recordable area of the recording medium.
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AU24761/97A AU2476197A (en) 1996-06-07 1997-06-06 Liquid ejection head and apparatus, and manufacturing method for liquid ejection head
CA002207265A CA2207265C (en) 1996-06-07 1997-06-06 Liquid ejection head and apparatus, and manufacturing method for the liquid ejection head
US08/871,380 US6168264B1 (en) 1996-06-07 1997-06-09 Manufacturing method for the liquid ejection head
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Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1072415A2 (en) 1999-07-27 2001-01-31 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharging method, liquid discharge head and liquid discharging apparatus
EP1072414A2 (en) 1999-07-27 2001-01-31 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharge head, head cartridge and liquid discharge apparatus
EP1072413A2 (en) 1999-07-27 2001-01-31 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharging method, liquid discharge head and recording apparatus using liquid discharge head
EP1177900A2 (en) 2000-07-31 2002-02-06 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharging head, method for manufacturing liquid discharging head, and liquid discharging apparatus
US6386832B1 (en) 1998-07-28 2002-05-14 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharge head, liquid discharge method, and liquid discharge apparatus
US6409317B1 (en) 1998-08-21 2002-06-25 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharge head, liquid discharge method and liquid discharge apparatus
US6409296B1 (en) 1999-07-27 2002-06-25 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharge method, liquid discharge head and liquid discharge apparatus
EP1236575A2 (en) 2001-03-02 2002-09-04 Canon Kabushiki Kaisha Liquid ejecting head, liquid ejecting method, and method for manufacturing liquid ejecting head
US6450776B1 (en) 1998-07-28 2002-09-17 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharging head and liquid discharging method
US6474792B2 (en) 2000-07-31 2002-11-05 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharge head, method for manufacturing liquid discharge head, head cartridge on which liquid discharge head is mounted, and liquid discharge apparatus
US6491834B1 (en) * 1998-12-03 2002-12-10 Canon Kabushiki Kaisha Method for manufacturing liquid discharge head, liquid discharge head, head cartridge, and liquid discharge recording apparatus
US6491382B2 (en) 2000-07-31 2002-12-10 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharge head and apparatus having restricted movement of a movable member
US6521137B2 (en) 2000-02-15 2003-02-18 Canon Kabushiki Kaisha Method for manufacturing liquid discharge head
JP2007044969A (en) * 2005-08-09 2007-02-22 Canon Finetech Inc Inkjet recording head and inkjet recorder equipped with it
EP2113807A2 (en) 2008-04-30 2009-11-04 Fujifilm Corporation Optical material having a colored optically anisotropic layer
WO2010007758A1 (en) 2008-07-14 2010-01-21 富士フイルム株式会社 Optical anisotropic film, process for producing optical anisotropic film, substrate for liquid crystal cell, and liquid crystal display device
WO2011024896A1 (en) 2009-08-27 2011-03-03 富士フイルム株式会社 Dichlorodiketopyrrolopyrrole pigment, coloring material dispersion containing the pigment, and process for production of the coloring material dispersion
CN104108241A (en) * 2013-04-17 2014-10-22 佳能株式会社 Liquid ejection head

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6585491B2 (en) 1998-07-28 2003-07-01 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharge apparatus having a heating element
US6450776B1 (en) 1998-07-28 2002-09-17 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharging head and liquid discharging method
US6386832B1 (en) 1998-07-28 2002-05-14 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharge head, liquid discharge method, and liquid discharge apparatus
US6409317B1 (en) 1998-08-21 2002-06-25 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharge head, liquid discharge method and liquid discharge apparatus
US6491834B1 (en) * 1998-12-03 2002-12-10 Canon Kabushiki Kaisha Method for manufacturing liquid discharge head, liquid discharge head, head cartridge, and liquid discharge recording apparatus
US6409296B1 (en) 1999-07-27 2002-06-25 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharge method, liquid discharge head and liquid discharge apparatus
EP1072415A2 (en) 1999-07-27 2001-01-31 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharging method, liquid discharge head and liquid discharging apparatus
US6439701B1 (en) 1999-07-27 2002-08-27 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharge head, head cartridge and liquid discharge apparatus
EP1072414A2 (en) 1999-07-27 2001-01-31 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharge head, head cartridge and liquid discharge apparatus
US6578952B1 (en) 1999-07-27 2003-06-17 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharging method, liquid discharge head and recording apparatus using liquid discharge head
US6533401B1 (en) 1999-07-27 2003-03-18 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharging method, liquid discharge head and liquid discharging apparatus
EP1072413A2 (en) 1999-07-27 2001-01-31 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharging method, liquid discharge head and recording apparatus using liquid discharge head
US6521137B2 (en) 2000-02-15 2003-02-18 Canon Kabushiki Kaisha Method for manufacturing liquid discharge head
US6513914B2 (en) 2000-07-31 2003-02-04 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharging head, method for manufacturing liquid discharging head, and liquid discharging apparatus
US6491382B2 (en) 2000-07-31 2002-12-10 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharge head and apparatus having restricted movement of a movable member
US6474792B2 (en) 2000-07-31 2002-11-05 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharge head, method for manufacturing liquid discharge head, head cartridge on which liquid discharge head is mounted, and liquid discharge apparatus
EP1177900A2 (en) 2000-07-31 2002-02-06 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharging head, method for manufacturing liquid discharging head, and liquid discharging apparatus
US6530651B2 (en) 2001-03-02 2003-03-11 Canon Kabushiki Kaisha Liquid ejecting head, liquid ejecting method, and method for manufacturing liquid ejecting head
EP1236575A2 (en) 2001-03-02 2002-09-04 Canon Kabushiki Kaisha Liquid ejecting head, liquid ejecting method, and method for manufacturing liquid ejecting head
JP2007044969A (en) * 2005-08-09 2007-02-22 Canon Finetech Inc Inkjet recording head and inkjet recorder equipped with it
EP2113807A2 (en) 2008-04-30 2009-11-04 Fujifilm Corporation Optical material having a colored optically anisotropic layer
WO2010007758A1 (en) 2008-07-14 2010-01-21 富士フイルム株式会社 Optical anisotropic film, process for producing optical anisotropic film, substrate for liquid crystal cell, and liquid crystal display device
WO2011024896A1 (en) 2009-08-27 2011-03-03 富士フイルム株式会社 Dichlorodiketopyrrolopyrrole pigment, coloring material dispersion containing the pigment, and process for production of the coloring material dispersion
CN104108241A (en) * 2013-04-17 2014-10-22 佳能株式会社 Liquid ejection head
US9162459B2 (en) 2013-04-17 2015-10-20 Canon Kabushiki Kaisha Liquid ejection head

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