JPH0948128A - Liquid emitting head, liquid emitting method using the same, head cartridge, liquid emitting device and head kit - Google Patents

Liquid emitting head, liquid emitting method using the same, head cartridge, liquid emitting device and head kit

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JPH0948128A
JPH0948128A JP8130963A JP13096396A JPH0948128A JP H0948128 A JPH0948128 A JP H0948128A JP 8130963 A JP8130963 A JP 8130963A JP 13096396 A JP13096396 A JP 13096396A JP H0948128 A JPH0948128 A JP H0948128A
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JP
Japan
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liquid
discharge port
movable member
angle
flow path
Prior art date
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Application number
JP8130963A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Okazaki
猛史 岡崎
Toshio Kashino
俊雄 樫野
Yoshie Nakada
佳恵 中田
Fumi Yoshihira
文 吉平
Kiyomitsu Kudo
清光 工藤
Makiko Kimura
牧子 木村
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14032Structure of the pressure chamber
    • B41J2/14048Movable member in the chamber

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stabilize a liquid emitting state by properly prescribing the max. angle of displacement at a time when a movable member fundamentally controlling air bubbles generated in a liquid passage is displaced maximally by the generation of air bubbles. SOLUTION: The max. angle θM of displacement of a movable member 31 is set to the range of 2θE-5 deg.<=θM<=2θE+5 deg. with respect to the angle θE from the reference surface of the movable member 31 of the straight line D connecting a point S where the surface corresponding to the connection part of an emitting orifice and a first liquid passage and a center axis C cross each other and the fulcrum part of the angle θM is made acute. By satisfying the relation in the vicinity of θM=2θE, the stability of an emitting direction is drastically enhanced and the liquid droplet impact accuracy on printing paper is enhanced and the disturbance of an image grade is markedly reduced.

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、気泡の形成を利用
して、所望の液体を吐出する液体吐出ヘッド、液体吐出
ヘッドを用いたヘッドカートリッジ、液体吐出装置、液
体吐出方法および、記録方法、さらにはこれらに用いら
れるヘッドキットに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid ejection head for ejecting a desired liquid by utilizing the formation of bubbles, a head cartridge using the liquid ejection head, a liquid ejection device, a liquid ejection method, and a recording method. Furthermore, it relates to a head kit used for these.

【0002】特に本発明は、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を用いた液体吐出
方法、記録方法に関する。
In particular, the present invention relates to a liquid ejecting method and a recording method using a liquid ejecting head having a movable member which is displaced by utilizing the generation of bubbles.

【0003】また本発明は紙、糸、繊維、布帛、皮革、
金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の
被記録媒体に対し記録を行うプリンタ、複写機、通信シ
ステムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワー
ドプロセッサ等の装置、さらには各種処理装置と複合的
に組み合わせた産業用記録装置に適用できる発明であ
る。
The present invention also relates to paper, yarn, fiber, fabric, leather,
Combined with devices such as printers, copiers, facsimile machines with communication systems, word processors with printer units, and various processing devices that record on recording media such as metals, plastics, glass, wood, and ceramics. This is an invention applicable to an industrial recording apparatus.

【0004】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.

【0005】[0005]

【従来の技術】従来、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
記録方法が知られている。この記録方法を用いる記録装
置には、米国特許第4,723,129号等の公報に開
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 Conventionally, a state change accompanied by a sharp volume change (generation of bubbles) is generated in ink, and an ink is ejected from an ejection port by an action force based on this state change, which is attached onto a recording medium. An inkjet recording method is known in which an image is formed by performing the above process. In a recording apparatus using this recording method, as disclosed in US Pat. No. 4,723,129 and the like, an ejection port for ejecting ink and an ink flow path communicating with this ejection port are provided. An electrothermal converter as an energy generating means for ejecting the ink arranged in the ink flow path is generally arranged.

【0006】このよう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、このインクジェット記録方法は近年、プリン
タ、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 a 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. Therefore, in recent years, this inkjet recording method has been used in many office machines such as printers, copiers, and facsimile machines, and has also come to be used in industrial systems such as textile printing machines.

【0007】このようにインク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
年さらに高まっている。
As the ink jet technology is used for products in various fields, the following various demands have been further increased in recent years.

【0008】例えば、エネルギー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。
[0008] For example, as a study on a demand for improvement in energy efficiency, optimization of a heating element such as adjusting the thickness of a protective film is mentioned. This method is effective in improving the efficiency of propagation of generated heat to the liquid.

【0009】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。
In addition, in order to obtain a high quality image, a driving condition for providing a liquid discharging method or the like which can discharge ink at a high speed and perform good ink discharging based on stable bubble generation has been 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.

【0010】この流路形状の内、流路構造として図25
(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(吐出口へ向かう方向とは逆の方向へ向
かう圧力、すなわち、液室12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。
[0010] Of the flow path shapes, 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 have a back wave (a pressure in a direction opposite to the direction toward the discharge port, that is, a pressure toward the liquid chamber 12) generated with the generation of bubbles. It is an invention focused on. This back wave is known as loss energy because it is not energy directed toward the ejection direction.

【0011】図25(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、かつ発熱
素子2に関して吐出口11とは反対側に位置する弁10
を開示する。
In the invention shown in FIGS. 25 (a) and 25 (b), the valve 10 located farther from the bubble generation area formed by the heating element 2 and located on the opposite side of the heating element 2 from the discharge port 11.
Is disclosed.

【0012】図25(b)においては、この弁10は、
板材等を利用する製造方法によって、流路3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流
路3内へ垂れ下がるものとして開示されている。この発
明では、上述したバック波の一部を弁10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. 25 (b), this valve 10 is
It is disclosed that it has an initial position as attached to the ceiling of the flow channel 3 and hangs down into the flow channel 3 with the generation of bubbles by a manufacturing method using a plate material or the like. The present invention discloses that a part of the above-mentioned back wave is controlled by the valve 10 to suppress energy loss.

【0013】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流路3内部に、気泡が発生した際を
検討するとわかるように、弁10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 will be understood from consideration of the case where bubbles are generated inside the flow path 3 for holding the liquid to be discharged, suppression of a part of the back wave by the valve 10 is not possible with liquid discharge. Is not practical.

【0014】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。このバック波が流路
3内に発生した時点では、図25(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流路3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 flow path 3, as shown in FIG.
The pressure of the bubbles that is directly related to the discharge has already made the liquid dischargeable from the flow path 3. Therefore, it is clear that even if only a part of the back wave is suppressed, the ejection is not greatly affected.

【0015】他方、発熱体により発生する気泡を利用す
る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方法が望まれていた。
On the other hand, in the bubble jet recording method utilizing the bubbles generated by the heating element, since heating is repeated while the heating element is in contact with the ink, deposits are generated on the surface of the heating element due to burning of the ink. However, depending on the type of ink, a large amount of this deposit is generated, which makes the generation of bubbles 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 which is easily deteriorated by heat or a liquid in which foaming is difficult to be sufficiently obtained, a method for discharging the liquid to be discharged without changing the quality is desired. .

【0016】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61−96467号公
報、特開昭55−81172号公報、米国特許第4,4
80,259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。
From this point of view, the liquid (foaming liquid) that generates bubbles by heat and the liquid (ejection liquid) to be ejected are different liquids, and the ejection liquid is ejected by transmitting the pressure due to foaming to the ejection liquid. The method is disclosed in JP-A-61-96467, JP-A-55-81172, and U.S. Pat. No. 4,4.
No. 80,259 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.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のように
吐出液と発泡液とを完全分離する構成の従来のヘッドに
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、エネルギー
効率や吐出力が低下してしまう虞があった。
However, in the conventional head having the structure in which the discharge liquid and the foaming liquid are completely separated as described above, the pressure during foaming is transmitted to the discharge liquid by the expansion and contraction deformation of the flexible film. Because of the construction, the flexible membrane absorbs the pressure due to foaming considerably. Further, 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 energy efficiency and the ejection force are reduced.

【0018】従って、本発明は上記課題を解決し、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からでは得られない、根本
的な吐出特性を与えることができる新規な吐出方法を提
供する。
Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems and basically cannot be obtained by the conventional method of forming bubbles in the liquid flow path and discharging the liquid. Provided is a novel ejection method capable of providing various ejection characteristics.

【0019】本発明は、従来の液体吐出原理では解決で
きなかった、吐出口部におけるバラツキ要素に対して
も、十分に対応でき、優れた吐出効果を得ることができ
る液体吐出条件を提供するものである。特にこの吐出口
部を複数製造する場合のバラツキ要素に対しても有効な
液体吐出方法を本発明は提供するものである。
The present invention provides a liquid discharge condition which can sufficiently cope with a variation element in the discharge port portion which cannot be solved by the conventional liquid discharge principle and can obtain an excellent discharge effect. Is. In particular, the present invention provides a liquid ejection method which is effective for a variation element when a plurality of ejection port portions are manufactured.

【0020】さらに本発明の吐出方法の効果を一層確実
で信頼性に優れたものにできる液体吐出ヘッドをも、本
発明は提供するものである。
Further, the present invention also provides a liquid ejection head which can further reliably and reliably achieve the effects of the ejection method of the present invention.

【0021】本発明のこのヘッドに関しては、先の出願
で得た知見をさらなる観点により技術展開をしたもので
ある。この先の出願の概要は以下の通りである。
With respect to this head of the present invention, the technical knowledge has been developed from a further viewpoint based on the knowledge obtained in the previous application. The outline of the earlier application is as follows.

【0022】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。
The arrangement relationship between the fulcrum of the movable member and the free end is such that the free end is located on the discharge port side, that is, on the downstream side.
In addition, a completely new technique for actively controlling bubbles by arranging the movable member facing the heating element or the bubble generation region has been established.

【0023】次に、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。このことから本発
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 imparted by the bubbles themselves to the discharge amount, considering the growth component on the downstream side of the bubbles is the largest factor that can significantly improve the discharge 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 present inventors have reached an extremely high technical level as compared with the conventional technical level in which the growth component on the downstream side of the bubble is positively moved to the free end side of the movable member.

【0024】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 region 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.

【0025】また、一方、可動部材の配置と液供給路の
構造を考慮することで、リフィル速度を大幅に向上する
ことができることがわかった。
On the other hand, it has been found that the refill speed can be greatly improved by considering the arrangement of the movable member and the structure of the liquid supply path.

【0026】特に、本発明で注目したことは、吐出口形
状の製造上のバラツキ要素に起因して吐出状態のバラツ
キが生じることである。そこで発明者らは、可動部材の
変位角度と吐出口部の液流路に接続する面(接続面)と
吐出口中心軸との交点と可動部材の支点部を結ぶ線の角
度との関係を考慮すると共に、先に出願した画期的な液
体吐出方法、原理を活用することで液体の吐出効率を一
層向上させつつ、吐出状態の安定化を図るという画期的
な技術を導き出すに至った。
In particular, what has been noted in the present invention is that the discharge state varies due to the manufacturing variation factor of the discharge port shape. Therefore, the inventors have calculated the relationship between the displacement angle of the movable member, the intersection of the discharge port central surface (connection surface) connecting to the liquid flow path, and the angle of the line connecting the fulcrum of the movable member. In addition to consideration, we have come up with an epoch-making technology to stabilize the ejection state while further improving the ejection efficiency of the liquid by utilizing the epoch-making liquid ejection method and principle that we applied for earlier. .

【0027】本発明の主たる目的は以下の通りである。The main objects of the present invention are as follows.

【0028】本発明の第1の目的は、可動部材が基準面
位置を基準として、吐出口部が液流路に接続する面と吐
出口の中心軸の交点と可動部材の支点部とを結ぶ軸の角
度と、発生した気泡を制御する自由端を備えた可動部材
が最大に変位したときの変位角度(最大変位角度)との
関係を所定範囲にすることで、より吐出状態をより安定
化できる液体吐出方法や液体吐出ヘッド等を提供するこ
とである。
A first object of the present invention is to connect a surface where the movable member is connected to the liquid flow path, the intersection of the central axis of the movable member and the fulcrum of the movable member with the movable member as a reference. By setting the relationship between the angle of the shaft and the displacement angle (maximum displacement angle) when the movable member with the free end that controls the generated bubbles is displaced to the maximum, the discharge state is further stabilized. A liquid ejecting method, a liquid ejecting head, and the like that can be performed are provided.

【0029】本発明の第2の目的は、第1の目的に加え
て吐出効率、吐出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
体吐出方法、液体吐出ヘッド等を提供することにある。
The second object of the present invention is to improve the discharge efficiency and the discharge force in addition to the first object, and at the same time, it is possible to greatly reduce the heat accumulation in the liquid on the heating element, and to leave the heating element on the heating element. It is an object of the present invention to provide a liquid ejection method, a liquid ejection head, and the like that can perform favorable liquid ejection by reducing bubbles.

【0030】本発明の第3の目的は、さらにバック波に
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、可動部材の弁機能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等を提供すること
にある。
A third object of the present invention is to further suppress the action of an 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 function of the movable member. Another object of the present invention is to provide a liquid ejection head or the like having a higher refill frequency and an improved printing speed.

【0031】加えて、本発明の第4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
液体吐出方法、液体吐出ヘッド等を提供することにあ
る。
In addition, the fourth object of the present invention is to reduce the amount of deposits on the heating element and to widen the range of application of the discharge liquid, and further, the liquid having a sufficiently high discharge efficiency and discharge force. It is to provide an ejection method, a liquid ejection head, and the like.

【0032】また、本発明の第5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方法、液体吐出ヘ
ッド等を提供することにある。
A fifth object of the present invention is to provide a liquid ejecting method, a liquid ejecting head and the like which can increase the degree of freedom in selection of ejected liquid.

【0033】[0033]

【課題を解決するための手段】上記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.

【0034】液体を吐出する吐出口を有する吐出口部
と、該吐出口部に連通する液流路と、該液体に気泡を発
生させる気泡発生領域と、該気泡発生領域に面して配さ
れ、支点部より前記吐出口部側に自由端を備えた可動部
材と、を有する液体吐出ヘッドを用い、気泡の発生に基
づく圧力によって前記可動部材を基準面の位置から最大
変位位置に変位させて液体を吐出する液体吐出方法であ
って、前記基準面を基準とし、前記支点部を中心とした
前記可動部材の前記最大変位時における角度をθM 、前
記吐出口部が前記液流路に接続する接続面と前記吐出口
の中心軸とが交差する点と前記支点部とを結ぶ軸の角度
をθE としたとき、θM を鋭角とすると共に、2θM
5°≦θM ≦2θE +5°とする液体吐出方法、もしく
は、液体を吐出する吐出口を有する吐出口部と、該吐出
口部に連通する第1の液流路と、気泡発生領域を有する
第2の液流路と、該気泡発生領域に面して配され、支点
部より吐出口部側に自由端を備えた可動部材とを有する
液体吐出ヘッドを用い、前記気泡発生領域に気泡を発生
させ、該気泡の発生に基づく圧力によって前記可動部材
を基準面の位置から最大変位位置に変位させて液体を吐
出する液体吐出方法であって、前記基準面を基準とし、
前記支点部を中心とした前記可動部材の前記最大変位時
における角度をθM 、前記吐出口部が前記液流路に接続
する接続面と前記吐出口の中心軸とが交差する点と前記
支点部とを結ぶ軸の角度をθE としたとき、θM を鋭角
とすると共に、2θE −5°≦θE +5°とする液体吐
出方法、もしくは、液体を吐出する吐出口を有する吐出
口部と、該吐出部に連通する液流路と、該液体に気泡を
発生させる気泡発生領域と、該気泡発生領域に面して配
され、支点部より前記吐出口部側に自由端を備えた可動
部材と、を有する液体吐出ヘッドを用い、気泡の発生に
基づく圧力によって前記可動部材を基準面の位置から最
大変位位置に変位させて液体を吐出する液体吐出方法で
あって、前記基準面を基準とし、前記支点部を中心とし
た前記可動部材の前記最大変位時における角度をθM
前記吐出口部が前記液流路に接続する接続面と前記吐出
口の中心軸とが交差する点と前記支点部とを結ぶ軸の角
度をθE としたとき、θM を鋭角とすると共に、2θE
−7°≦θM ≦2θE +7°とする液体吐出方法、もし
くは、液体を吐出する吐出口を有する吐出口部と、該吐
出口部に連通する第1の液流路と、気泡発生領域を有す
る第2の液流路と、該気泡発生領域に面して配され、支
点部より吐出口部側に自由端を備えた可動部材とを有す
る液体吐出ヘッドを用い、前記気泡発生領域に気泡を発
生させ、該気泡の発生に基づく圧力によって前記可動部
材を基準面の位置から最大変位位置に変位させて液体を
吐出する液体吐出方法であって、前記基準面を基準と
し、前記支点部を中心とした前記可動部材の前記最大変
位時における角度をθM 、前記吐出口部が前記液流路に
接続する接続面と前記吐出口の中心軸とが交差する点と
前記支点部とを結ぶ軸の角度をθE としたとき、θM
鋭角とすると共に、2θE −7°≦θM ≦2θE+7°
とする液体吐出方法、もしくは、液体を吐出する吐出口
を有する吐出口部と、該吐出口部に連通する液流路と、
該液体に気泡を発生させる気泡発生領域と、該気泡発生
領域に面して配され、支点部より前記吐出口部側に自由
端を備えた可動部材と、を有する液体吐出ヘッドを用
い、気泡の発生に基づく圧力によって前記可動部材を基
準面の位置から最大変位位置に変位させて液体を吐出す
る液体吐出方法であって、前記基準面を基準とし、前記
支点部を中心とした前記可動部材の前記最大変位時にお
ける角度をθM 、前記吐出口部が前記液流路に接続する
接続面と前記吐出口の中心軸とが交差する点と前記支点
部とを結ぶ軸の角度をθE としたとき、θM を鋭角とす
ると共に、前記接続面の吐出口部の最上端と前記支点部
とを結ぶ軸の角度以上であり、かつθM ≦2θE +5°
とする液体吐出方法、もしくは、液体を吐出する吐出口
を有する吐出口部と、該吐出口部に連通する液流路と、
該液体に気泡を発生させる気泡発生領域と、該気泡発生
領域に面して配され、支点部より前記吐出口部側に自由
端を備えた可動部材と、を有する液体吐出ヘッドを用
い、気泡の発生に基づく圧力によって前記可動部材を基
準面の位置から最大変位位置に変位させて液体を吐出す
る液体吐出方法であって、前記基準面を基準とし、前記
支点部を中心とした前記可動部材の前記最大変位時にお
ける角度をθM 、前記吐出口部が前記液流路に接続する
接続面と前記吐出口の中心軸とが交差する点と前記支点
部とを結ぶ軸の角度をθE としたとき、θM を鋭角にす
ると共に、前記接続面の吐出口部の最大端を前記支点部
とを結ぶ軸の角度以上であり、かつ2θE −5°≦θM
≦2θE とする液体吐出方法、もしくは、液体を吐出す
る吐出口を有する吐出口部と、該吐出口部に連通する液
流路と、該液体に気泡を発生させる気泡発生領域と、該
気泡発生領域に面して配され、支点部より前記吐出口部
側に自由端を備えた可動部材と、を有する液体吐出ヘッ
ドであって、気泡の発生に基づく圧力によって前記可動
部材を基準面の位置から最大変位位置に変位させて液体
を吐出する際に、前記基準面を基準とし、前記支点部を
中心とした前記可動部材の前記最大変位時における角度
をθM 、前記吐出口部が前記液流路に接続する接続面と
前記吐出口の中心軸とが交差する点と前記支点部とを結
ぶ軸の角度をθE としたとき、θM を鋭角とすると共
に、2θE −5°≦θM ≦2θE +5°である液体吐出
ヘッド、もしくは、液体を吐出する吐出口を有する吐出
口部と、該吐出口部に連通する第1の液流路と、気泡発
生領域を有する第2の液流路と、該気泡発生領域に面し
て配され、支点部より吐出口部側に自由端を備えた可動
部材とを有する液体吐出ヘッドであって、前記気泡発生
領域に気泡を発生させ、該気泡の発生に基づく圧力によ
って前記可動部材を基準面の位置から最大変位位置に変
位させて液体を吐出する際に、前記基準面を基準とし、
前記支点部を中心とした前記可動部材の前記最大変位時
における角度をθM 、前記吐出口部が前記液流路に接続
する接続面と前記吐出口の中心軸とが交差する点と前記
支点部とを結ぶ軸の角度をθE としたとき、θM を鋭角
にすると共に、2θE −5°≦θM ≦2θE +5°を満
たす液体吐出ヘッド、もしくは、液体を吐出する吐出口
を有する吐出口部と、該吐出口部に連通する液流路と、
該液体に気泡を発生させる気泡発生領域と、該気泡発生
領域に面して配され、支点部より前記吐出口部側に自由
端を備えた可動部材と、を有する液体吐出ヘッドであっ
て、気泡の発生に基づく圧力によって前記可動部材を基
準面の位置から最大変位位置に変位させて液体を吐出す
る際に、前記基準面を基準とし、前記支点部を中心とし
た前記可動部材の前記最大変位時における角度をθM
前記吐出口部が前記液流路に接続する接続面と前記吐出
口の中心軸とが交差する点と前記支点部とを結ぶ軸の角
度をθE としたとき、θM を鋭角とすると共に、2θE
−7°≦θM ≦2θE +7°である液体吐出ヘッド、も
しくは、液体を吐出する吐出口を有する吐出口部と、該
吐出口部に連通する第1の液流路と、気泡発生領域を有
する第2の液流路と、該気泡発生領域に面して配され、
支点部より吐出口部側に自由端を備えた可動部材とを有
する液体吐出ヘッドであって、前記気泡発生領域に気泡
を発生させ、該気泡の発生に基づく圧力によって前記可
動部材を基準面の位置から最大変位位置に変位させて液
体を吐出する際に、前記基準面を基準とし、前記支点部
を中心とした前記可動部材の前記最大変位時における角
度をθM 、前記吐出口部が前記液流路に接続する接続面
と前記吐出口の中心軸とが交差する点と前記支点部とを
結ぶ軸の角度をθE としたとき、θM を鋭角とすると共
に、2θE −7°≦θM ≦2θE +7°を満たす液体吐
出ヘッド、もしくは、液体を吐出する吐出口を有する吐
出口部と、該吐出口部に連通する液流路と、該液体に気
泡を発生させる気泡発生領域と、該気泡発生領域に面し
て配され、支点部より前記吐出口部側に自由端を備えた
可動部材と、を有する液体吐出ヘッドを用い、気泡の発
生に基づく圧力によって前記可動部材を基準面の位置か
ら最大変位位置に変位させて液体を吐出する液体吐出ヘ
ッドであって、前記基準面を基準とし、前記支点部を中
心とした前記可動部材の前記最大変位時における角度を
θM 、前記吐出口部が前記液流路に接続する接続面と前
記吐出口の中心軸とが交差する点と前記支点部とを結ぶ
軸の角度をθE としたとき、θM を鋭角とすると共に、
前記接続面の吐出口部の最上端と前記支点部とを結ぶ軸
の角度以上であり、かつθM ≦2θE +5°を満たす液
体吐出ヘッド、もしくは、液体を吐出する吐出口を有す
る吐出口部と、該吐出口部に連通する液流路と、該液体
に気泡を発生させる気泡発生領域と、該気泡発生領域に
面して配され、支点部より前記吐出口部側に自由端を備
えた可動部材と、を有する液体吐出ヘッドを用い、気泡
の発生に基づく圧力によって前記可動部材を基準面の位
置から最大変位位置に変位させて液体を吐出する液体吐
出ヘッドであって、前記基準面を基準とし、前記支点部
を中心とした前記可動部材の前記最大変位時における角
度をθM 、前記吐出口部が前記液流路に接続する接続面
と前記吐出口の中心軸とが交差する点と前記支点部とを
結ぶ軸の角度をθE としたとき、θM を鋭角とすると共
に、前記接続面の吐出口部の最上端と前記支点部とを結
ぶ軸の角度以上であり、かつ2θE −5°≦θM ≦2θ
E を満たす液体吐出ヘッド、もしくは、上述のいずれか
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、もしくは、上述のいずれか
に記載の液体吐出ヘッドと、該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。
A discharge port having a discharge port for discharging a liquid, a liquid flow path communicating with the discharge port, a bubble generation region for generating bubbles in the liquid, and a bubble generation region facing the bubble generation region. , A liquid discharge head having a movable member having a free end on the discharge port side from a fulcrum part is used, and the movable member is displaced from the position of the reference plane to the maximum displacement position by pressure based on the generation of bubbles. A liquid discharging method for discharging a liquid, wherein an angle at the time of maximum displacement of the movable member around the fulcrum portion with respect to the reference surface is θ M , and the discharge port portion is connected to the liquid flow path. When the angle of the axis connecting the fulcrum and the point at which the connecting surface and the central axis of the discharge port intersect is θ E , θ M is an acute angle and 2θ M
A liquid discharge method of 5 ° ≦ θ M ≦ 2θ E + 5 °, or a discharge port portion having a discharge port for discharging a liquid, a first liquid flow path communicating with the discharge port portion, and a bubble generation region A bubble is formed in the bubble generation region by using a liquid discharge head having a second liquid flow path and a movable member arranged facing the bubble generation region and having a free end closer to the discharge port than the fulcrum. And a liquid discharge method of discharging the liquid by displacing the movable member from the position of the reference surface to the maximum displacement position by the pressure based on the generation of the bubbles, wherein the reference surface is used as a reference,
The angle at the maximum displacement of the movable member around the fulcrum portion is θ M , and the fulcrum and a point at which the connecting surface connecting the ejection opening portion to the liquid flow path and the central axis of the ejection opening intersect with each other. When the angle of the axis connecting the parts is θ E , θ M is an acute angle and 2θ E −5 ° ≦ θ E + 5 °, or a liquid discharge method having a discharge port for discharging the liquid Section, a liquid flow path communicating with the discharge section, a bubble generation area for generating bubbles in the liquid, and a free end disposed on the discharge port side from a fulcrum section, facing the bubble generation area. A liquid discharge head having a movable member, and a liquid discharge method for discharging the liquid by displacing the movable member from a position of a reference surface to a maximum displacement position by a pressure based on generation of bubbles. And the maximum of the movable member centered on the fulcrum part. The angle at the time of displacement θ M,
When the discharge port portion has the angle theta E axis connecting said fulcrum portion connecting surface and the center axis of the discharge port is a point of intersection to be connected to the liquid flow path, together with the theta M acute 2θ E
-7 ° ≤ θ M ≤ 2θ E + 7 °, a liquid discharge method, or a discharge port having a discharge port for discharging the liquid, a first liquid flow path communicating with the discharge port, and a bubble generation region In the bubble generation region, a liquid discharge head having a second liquid flow path having a flow path and a movable member disposed facing the bubble generation region and having a free end closer to the discharge port than the fulcrum is used. A liquid discharge method of generating bubbles, displacing the movable member from a position of a reference surface to a maximum displacement position by a pressure based on the generation of the bubbles, and discharging a liquid, wherein the fulcrum portion is a reference point of the reference surface. The angle at the time of maximum displacement of the movable member around the center is θ M , and the fulcrum portion and the point where the central surface of the ejection port intersects the connecting surface connecting the ejection port portion to the liquid flow path. connecting when the angle of the axis and theta E, together with the theta M acute, 2 [theta] E 7 ° ≦ θ M ≦ 2θ E + 7 °
A liquid discharge method, or a discharge port part having a discharge port for discharging a liquid, and a liquid flow path communicating with the discharge port part,
Using a liquid discharge head having a bubble generation region for generating bubbles in the liquid, and a movable member arranged facing the bubble generation region and having a free end closer to the discharge port than a fulcrum, A method of ejecting a liquid by displacing the movable member from a position of a reference surface to a maximum displacement position by pressure based on the occurrence of the movable member, wherein the movable member is centered on the fulcrum part with the reference surface as a reference. Is an angle at the time of the maximum displacement of θ M , and an angle of an axis connecting the fulcrum and a point where a connecting surface connecting the discharge port to the liquid flow path intersects with the central axis of the discharge port is θ E. Where θ M is an acute angle and is greater than or equal to the angle of the axis connecting the uppermost end of the discharge port portion of the connection surface and the fulcrum portion, and θ M ≦ 2θ E + 5 °
A liquid discharge method, or a discharge port part having a discharge port for discharging a liquid, and a liquid flow path communicating with the discharge port part,
Using a liquid discharge head having a bubble generation region for generating bubbles in the liquid, and a movable member arranged facing the bubble generation region and having a free end closer to the discharge port than a fulcrum, A method of ejecting a liquid by displacing the movable member from a position of a reference surface to a maximum displacement position by pressure based on the occurrence of the movable member, wherein the movable member is centered on the fulcrum part with the reference surface as a reference. Is an angle at the time of the maximum displacement of θ M , and an angle of an axis connecting the fulcrum and a point where a connecting surface connecting the discharge port to the liquid flow path intersects with the central axis of the discharge port is θ E. Where θ M is an acute angle, and the angle is greater than or equal to the angle of the axis connecting the maximum end of the discharge port of the connection surface with the fulcrum, and 2θ E −5 ° ≦ θ M
A liquid discharge method of ≦ 2θ E , or a discharge port part having a discharge port for discharging the liquid, a liquid flow path communicating with the discharge port part, a bubble generation region for generating bubbles in the liquid, and the bubble A liquid discharge head having a movable member disposed facing a generation area and having a free end on the discharge port side from a fulcrum part, wherein the movable member is moved to a reference surface by a pressure based on generation of bubbles. At the time of displacing the liquid from the position to the maximum displacement position, with reference to the reference surface, the angle at the maximum displacement of the movable member around the fulcrum portion is θ M , and the ejection port portion is the Letting θ E be the angle of the axis connecting the fulcrum and the point where the connecting surface connecting to the liquid flow path intersects with the central axis of the discharge port, θ M is an acute angle and 2θ E −5 ° ≦ θ M ≦ 2θ E + 5 ° is a liquid discharge head, or a liquid ejection A discharge port having a discharge port, a first liquid flow path communicating with the discharge port, a second liquid flow path having a bubble generation region, and a fulcrum arranged facing the bubble generation region. A liquid discharge head having a movable member having a free end closer to the discharge port than the nozzle portion, wherein bubbles are generated in the bubble generation region, and the movable member is moved to a position of a reference plane by pressure based on the generation of the bubbles. When ejecting the liquid by displacing from the maximum displacement position, from the reference surface as a reference,
The angle at the maximum displacement of the movable member around the fulcrum portion is θ M , and the fulcrum and a point at which the connecting surface connecting the ejection opening portion to the liquid flow path and the central axis of the ejection opening intersect with each other. When the angle of the axis connecting the parts is θ E , θ M is set to an acute angle, and a liquid ejection head that satisfies 2θ E −5 ° ≦ θ M ≦ 2θ E + 5 ° or an ejection port that ejects liquid is set. A discharge port part having, and a liquid flow path communicating with the discharge port part,
A liquid ejection head comprising: a bubble generation region for generating bubbles in the liquid; and a movable member arranged facing the bubble generation region and having a free end closer to the ejection port than a fulcrum part, When displacing the movable member from the position of the reference surface to the maximum displacement position by the pressure based on the generation of bubbles to discharge the liquid, the maximum of the movable member centered on the fulcrum with the reference surface as a reference. The angle at the time of displacement is θ M ,
When the discharge port portion has the angle theta E axis connecting said fulcrum portion connecting surface and the center axis of the discharge port is a point of intersection to be connected to the liquid flow path, together with the theta M acute 2θ E
Liquid discharge head satisfying −7 ° ≦ θ M ≦ 2θ E + 7 °, or a discharge port having a discharge port for discharging the liquid, a first liquid flow path communicating with the discharge port, and a bubble generation region A second liquid flow path having, and arranged so as to face the bubble generation region,
A liquid discharge head having a movable member having a free end on the discharge port side from a fulcrum part, wherein bubbles are generated in the bubble generation region, and the movable member is moved to a reference surface by a pressure based on the generation of the bubbles. At the time of displacing the liquid from the position to the maximum displacement position, with reference to the reference surface, the angle at the maximum displacement of the movable member around the fulcrum portion is θ M , and the ejection port portion is the Letting θ E be the angle of the axis connecting the fulcrum and the point where the connection surface connecting to the liquid flow path intersects with the central axis of the discharge port, θ M is an acute angle and 2θ E −7 ° Liquid discharge head satisfying ≦ θ M ≦ 2θ E + 7 °, or a discharge port having a discharge port for discharging the liquid, a liquid flow path communicating with the discharge port, and bubble generation for generating bubbles in the liquid Area and the bubble generation area, facing the fulcrum A liquid that ejects liquid by using a liquid ejection head having a movable member having a free end on the ejection port side, and displacing the movable member from a position of a reference surface to a maximum displacement position by pressure based on the generation of bubbles. In the ejection head, the reference surface is used as a reference, the angle at the maximum displacement of the movable member around the fulcrum portion is θ M , the ejection port portion is a connection surface that connects to the liquid flow path, and When the angle of the axis connecting the point where the central axis of the discharge port intersects with the fulcrum portion is θ E , θ M is an acute angle, and
A liquid ejection head that is at least an angle of an axis connecting the uppermost end of the ejection port portion of the connection surface and the fulcrum portion and satisfies θ M ≦ 2θ E + 5 °, or an ejection port that has an ejection port that ejects the liquid Section, a liquid flow path communicating with the discharge port, a bubble generation region for generating bubbles in the liquid, and a bubble generation region facing the bubble generation region, and a free end from the fulcrum to the discharge port side. A liquid discharge head having a movable member provided with the movable member, the liquid discharge head displacing the movable member from a position of a reference surface to a maximum displacement position by a pressure based on generation of bubbles to discharge the liquid. With respect to the surface, the angle at the time of maximum displacement of the movable member around the fulcrum portion is θ M , and the connecting surface at which the discharge port portion connects to the liquid flow path intersects with the central axis of the discharge port. and the angle of the axis theta E to point to connecting said fulcrum portion When in, theta and M as well as an acute angle, the and the uppermost end of the discharge port portion of the connecting surface and the fulcrum portion and the shaft of the angle or more connecting, and 2θ E -5 ° ≦ θ M ≦
A liquid ejecting head satisfying E , or a liquid ejecting apparatus having any one of the above-mentioned liquid ejecting heads, and a drive signal supplying means for supplying a drive signal for ejecting liquid from the liquid ejecting head, or A liquid ejecting apparatus comprising: the liquid ejecting head according to any one of the above; and a recording medium conveying unit that conveys a recording medium that receives the liquid ejected from the liquid ejecting head.

【0035】本発明において、吐出口部が液流路に接続
する面と吐出口中心軸または面積中心軸との交点の可動
部材の支点部からの角度に対し、発生した気泡を制御す
る可動部材が気泡の発生によって最大に変位した時の最
大変位角度を適正に規定することで液体の吐出状態をよ
り一層安定化させることができた。
In the present invention, the movable member for controlling the generated bubbles with respect to the angle from the fulcrum of the movable member at the intersection of the surface of the discharge port connecting to the liquid flow path and the central axis of the discharge port or the area center axis. It was possible to further stabilize the liquid discharge state by properly defining the maximum displacement angle when the maximum displacement was caused by the generation of bubbles.

【0036】加えて、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方法、ヘッド等による
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、従来のインクジェット方式の吐出方
法、ヘッド等に比べて、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 addition, according to the liquid ejection method, head, etc. of the present invention based on the extremely novel ejection principle as described above, it is possible to obtain the synergistic effect of the generated bubbles and the movable member displaced by the bubbles. Since the liquid in the vicinity of the ejection port can be efficiently ejected, the ejection efficiency can be improved as compared with the conventional inkjet ejection method, head, and the like. 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.

【0037】この発明の特徴的な構成によれば、低温や
低湿で長期状態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 constitution of the present invention, it is possible to prevent the non-ejection even in the case of a long-term condition at low temperature and low humidity, and even if the non-ejection occurs, the preliminary ejection and the suction recovery are performed. There is also an advantage that it is possible to immediately return to the normal state by performing a small amount of recovery processing.

【0038】具体的には64個の吐出口を持つ従来のイ
ンク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 ink jet type heads having 64 ejection ports do not eject, the head of the present invention causes ejection failure in about half or less of 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.

【0039】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 configuration of the present invention having improved refill characteristics, responsiveness at the time of continuous ejection, stable growth of bubbles, and stabilization of liquid droplets are achieved, and high-speed recording by high-speed liquid ejection and high image quality are achieved. Recording could be enabled.

【0040】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。
The other effects of the present invention will be understood from the description of each embodiment.

【0041】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(または可動
部材)を経て、吐出口へ向かう液体の流れ方向に関し
て、また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 relate to the flow direction of the liquid from the liquid supply source to the discharge port via the bubble generation region (or the movable member), or in this configuration. It is expressed as an expression regarding the direction of.

【0042】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、
または、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 from the center of the area of the heating element.

【0043】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 means that the bubble does not slip through a gap (slit) around the movable member before the movable member is displaced when the bubble grows. Means

【0044】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。
Further, the term "separation wall" as used in the present invention means, in a broad sense, a wall (which may include a movable member) interposed so as to separate the bubble generating region and the region directly communicating with the discharge port, In a narrow sense, it means that the flow passage including the bubble generation region is separated from the liquid flow passage that directly communicates with the ejection port to prevent the liquid in each region from being mixed.

【0045】さらに、本発明でいう可動部材の「自由端
部」とは可動部材の下流側端部である自由端およびその
近傍を含み、また可動部材の下流側の角近傍を含むもの
を意味している。
Further, the "free end" of the movable member in the present invention includes the free end which is the downstream end of the movable member and its vicinity, and also includes the vicinity of the downstream corner of the movable member. are doing.

【0046】さらに、本発明でいう可動部材の「自由端
領域」とは可動部材の下流端部あるいは自由端自体、あ
るいは自由端側端、自由端と側端を合わせた領域のいず
れかを意味している。
Furthermore, the "free end region" of the movable member in the present invention means either the downstream end portion or the free end itself of the movable member, or the free end side end, or the region where the free end and the side end are combined. are doing.

【0047】さらに、本発明でいう可動部材の「支点
部」とは、可動部材が変位する部分と実質的に変位しな
い部分との境界部であり、たとえば、分離壁にスリット
によって可動部材を設けている場合には、スリットの切
れ込みの終わり、つまり可動部材の付け根の位置に当た
る。
Further, the "fulcrum portion" of the movable member in the present invention is a boundary portion between a portion where the movable member is displaced and a portion where the movable member is not substantially displaced. For example, the movable member is provided by a slit in the separation wall. In this case, it hits the end of the slit notch, that is, the position of the base of the movable member.

【0048】さらに、本発明でいう「基準面」とは、可
動部材31が外力を受けておらず、変位していない自然
な状態を含む面のことであり、これは可動部材の支点を
含み、支点から吐出口としたものと実質的に同等のもの
である。仮に、可動部材が変形を生じてしまった場合に
は後者を基準面として用いればよい。
Further, the "reference surface" in the present invention is a surface including a natural state in which the movable member 31 is not subjected to an external force and is not displaced, and this includes the fulcrum of the movable member. , Which is substantially the same as the one from the fulcrum to the discharge port. If the movable member is deformed, the latter may be used as the reference surface.

【0049】さらに本発明でいう可動部材の「変位角
度」とは、前述の基準面を基準として、可動部材が変位
したときの自由端と上述した支点部を結ぶ直線の支点部
を回転中心とした角度を意味する。特に、この変位角度
の最大のものを最大変位角度θM とする。
Further, the "displacement angle" of the movable member referred to in the present invention means that the fulcrum portion of the straight line connecting the free end and the fulcrum portion when the movable member is displaced is the center of rotation with reference to the aforementioned reference plane. Means the angle made. In particular, the maximum displacement angle is the maximum displacement angle θ M.

【0050】また、「吐出口中心軸」は、吐出口部が円
柱形状の場合は円柱回転軸または同様に液流路側の吐出
口部の開口(吐出口18)と吐出部の外面(フェイス
面)側の各々の円の中心を結ぶ直線とする。
Further, the "central axis of the discharge port" is, when the discharge port portion has a cylindrical shape, a cylindrical rotation axis or similarly the opening of the discharge port portion on the liquid flow path side (discharge port 18) and the outer surface of the discharge portion (face surface). ) Side is a straight line connecting the centers of the circles.

【0051】また、吐出口部が円形状でない場合におい
ては、液流路側とフェイス面側の各々の面積中心を結ぶ
直線を「吐出口中心軸」または「吐出口面積中心軸」と
している。
When the discharge port is not circular, the straight line connecting the area centers of the liquid flow path side and the face side is referred to as the "discharge port center axis" or the "discharge port area center axis".

【0052】[0052]

【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
吐出原理について説明する。
(Description of Principle) Hereinafter, the ejection principle applicable to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0053】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。
FIG. 1 is a schematic sectional view of the liquid discharge head cut in the liquid flow path direction, and FIG. 2 is a partially cutaway perspective view of the liquid discharge head.

【0054】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発生素子として、液体に熱エネルギ
を作用させる発熱体2(図2においては、40μm×1
05μm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1
0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13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13から受け取る。
The liquid discharge head shown in FIG. 1 serves as a discharge energy generating element for discharging liquid, and has a heating element 2 (40 μm × 1 in FIG. 2) for applying heat energy to the liquid.
A heating resistor having a shape of 05 μm is provided on the element substrate 1, and the liquid flow path 1 is provided on the element substrate in correspondence with the heating element 2.
0 is arranged. The liquid flow path 10 communicates with the discharge port 18 and also communicates with a common liquid chamber 13 for supplying the liquid to the plurality of liquid flow paths 10, and an amount of liquid corresponding to the liquid discharged from the discharge port. From the common liquid chamber 13.

【0055】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.

【0056】この可動部材31は、液体の吐出動作によ
って共通液室13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1
2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。
This 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 13 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. The types, shapes, and arrangements of the heating element and the movable member are not limited to these, and may be any shape and arrangement that can control bubble growth and pressure propagation as described later. The above-described liquid flow path 10
In order to explain the flow of the liquid, which will be described later, a part directly communicating with the discharge port 18 with the movable member 31 as a boundary is defined as a first liquid flow path 14, and the bubble generation region 11 and the liquid supply path 1.
The description will be made by dividing into two regions of the second liquid flow path 16 having the two.

【0057】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、液体に米国特許第4,723,129号明細書に記
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.

【0058】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
の一つは、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 the movable member arranged so as to face the bubble is 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.

【0059】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
B 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 pressure toward the discharge port is shown as V A , and the propagation direction of pressure toward the upstream side is shown as V B.

【0060】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直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
A 方向に圧力伝搬方向の成分を持つものは、V1 〜V
4 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VA の方向に最も近いため効率よく働き、逆
にV4 はVA に向かう方向成分は比較的少ない。
In the conventional head as shown in FIG. 3, there is no structure for restricting the propagation direction of pressure by the bubble 40 generated. Therefore, the pressure propagation direction of the bubble 40 is V 1
Becomes the vertical direction of the bubble surface as ~V 8 was facing in various directions. Among these, those having a component in the pressure propagation direction in the VA direction that has the most influence on the liquid discharge are V 1 to V
4 That is, it is a directional component of pressure propagation in a portion closer to the discharge port than a position approximately half of the bubble, and is an important portion directly contributing to liquid discharge efficiency, liquid discharge force, discharge speed, and the like. Furthermore, V 1
Works efficiently because it is closest to the direction of the discharge direction V A , while V 4 has a relatively small direction component toward V A.

【0061】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の圧力が直接的効率よく
吐出に寄与することになる。
On the other hand, in the case of the present invention shown in FIG. 4, the movable member 31 is directed in various directions as in the case of FIG. 3 in the pressure propagation directions V 1 to V 4 of bubbles. It is guided to the side (discharge port side) and converted into the pressure propagation direction of V A , whereby the pressure of the bubble 40 directly and efficiently contributes to discharge.

【0062】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。
The growth direction of the bubble itself is also guided in the downstream direction in the same manner as the pressure propagation directions V 1 to V 4 and grows larger in the downstream than in the 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.

【0063】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.

【0064】図1(a)は、発熱体2に電気エネルギ等
のエネルギ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 heating element 2, that is, a state before the heating element generates heat. What is important here is that the movable member 31 prevents the bubbles generated by the heat generated by the heating element from
That is, it is provided at a position facing at least the downstream side portion of the bubble. 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).

【0065】図1(b)は、発熱体2に電気エネルギ等
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、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. 1 (b), heat is generated by heating the heat generating element 2 by applying electric energy or the like to the heat generating element 2, and the generated heat heats a part of the liquid filling the bubble generating region 11 to generate heat. This is a state in which a part of the liquid filling the bubble generation region 11 is heated to generate bubbles due to film boiling.

【0066】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3
2を下流側(吐出口側)に配置し、支点33を上流側
(共通液室)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 bubbles 40 so as to guide the pressure propagation direction of the bubbles toward the ejection port. What is important here is, as described above, the free end 3 of the movable member 31.
2 is arranged on the downstream side (discharge port side), the fulcrum 33 is arranged on the upstream side (common liquid chamber), and at least a part of the movable member is arranged on the downstream part of the heating element, that is, on the downstream part of the bubble. Face to face.

【0067】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。
FIG. 1C shows a state in which the bubble 40 has further grown, but the movable member 31 is further displaced according to the pressure accompanying the generation of the bubble 40. The generated bubble grows greatly downstream from the upstream and grows greatly beyond the first position (dotted line position) of the movable member.

【0068】このように気泡40の成長に応じて可動部
材31が徐々に変位してゆくことで気泡40の圧力伝搬
方向や体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。
In this way, the movable member 31 is gradually displaced in accordance with the growth of the bubble 40, whereby the pressure propagation direction of the bubble 40 and the direction in which the volume is easily moved, that is, the growth direction of the bubble toward the free end side, are set. It is considered that the discharge efficiency can be improved by being able to uniformly face the discharge port. Even when the movable member guides bubbles or foaming pressure toward the discharge port, it hinders this transmission. It is possible to efficiently control the pressure propagation direction and bubble growth direction according to the magnitude of the propagating pressure. .

【0069】図1(d)は気泡40が、前述した膜沸騰
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 the decrease in the bubble internal pressure.

【0070】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、吐出口側から流れ
のVc のように液体が流れ込んでくる。
The movable member 31 that 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 V c of the flow from the ejection port side.

【0071】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
て説明する。
The operation of the movable member and the operation of ejecting the liquid due to the generation of the bubbles have been described above. The refilling of the liquid in the liquid ejecting head applicable to the present invention will be described below.

【0072】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
口側と第2液流路16の共通液室13側から流れ込む。
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 supplements the defoamed volume is placed in the bubble generation region of the first liquid flow path 14. It flows in from the discharge port side and the common liquid chamber 13 side of the second liquid flow path 16.
In the conventional liquid flow path structure having no movable member 31,
The amount of liquid flowing into the defoaming position from the ejection port side and the amount of liquid flowing from the common liquid chamber are due to the magnitude of flow resistance between the portion closer to the ejection port and the portion closer to the common liquid chamber than the bubble generation region ( It is based on flow path resistance and liquid inertia).

【0073】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おお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 becomes large. 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.

【0074】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を可動部材の第11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
退はとまり、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, in this structure, since the movable member 31 is provided, when the volume W of the bubble is W 1 on the upper side and W 2 on the side of the bubble generation region 11 with the 11th position of the movable member as a boundary, the bubble disappears. At some point, when the movable member returns to the original position, the retreat of the meniscus is stopped, and the liquid supply for the remaining volume of W 2 is mainly performed by the liquid supply from the flow V D2 of the second flow path 16. Thereby, conventionally, the amount corresponding to about half of the volume of the bubble W has been the retreat amount of the meniscus,
It is possible to suppress the meniscus receding amount to about half that of W 1 , which is smaller than that.

【0075】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 W 2 utilizes the pressure at the time of defoaming, 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. Since it can be forced, a faster refill could be achieved.

【0076】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、本構成例の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 is performed using the pressure at the time of defoaming with the conventional head, the vibration of the meniscus becomes large, which leads to the deterioration of the image quality. In the refill of (1), the movement 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 is suppressed by the movable member, so that the vibration of the meniscus can be extremely reduced. Is.

【0077】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 passage 16 into the foaming region via the liquid supply passage 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.

【0078】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13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性の向上をさらに図っている。
The above-described structure 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 13 side (upstream side) is
Most of them had a force (back wave) that pushed the liquid back toward the upstream side. This back wave is due to the pressure on the upstream side,
This causes an amount of liquid movement and an inertial force associated with the liquid movement, which lowers the refill of the liquid into the liquid flow path and hinders high speed driving. In this configuration,
First, the movable member 31 suppresses these actions on the upstream side to further improve the refillability.

【0079】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.

【0080】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、本構成では、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 path 16 has a liquid supply path 12 having an inner wall which is connected to the heat generating element 2 substantially flatly (the surface of the heat generating element is not largely depressed) upstream of the heat generating element 2. 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, it is possible to prevent the liquid from stagnating on the surface of the heating element 2, to easily precipitate the gas dissolved in the liquid and to remove the so-called residual bubbles left without being able to be defoamed. The heat storage of the is not too high. Therefore, more stable generation of bubbles can be repeated at high speed.
In this configuration, 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.

【0081】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に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の位置への復帰することで、
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VD1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、本構成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 (covers the heating element surface) as shown in FIG. By returning to the position of
In the case where the flow resistance of the liquid between the bubble generation region 11 and the region near the discharge port of the first liquid flow path 14 is large, the flow of the liquid from the aforementioned VD1 toward the bubble generation region 11 is obstructed. Can be However, in the head structure of this configuration,
Since there is the flow V D2 for supplying the liquid to the bubble generation region, the liquid supply performance is very high, and even if the movable member 31 covers the bubble generation region 11 and the structure is required to improve the ejection efficiency. , Liquid supply performance is not deteriorated.

【0082】ところで、可動部材31の自由端32と支
点の位置は、例えば図4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 of the movable member 31, the free end is relatively downstream of the fulcrum as shown in FIG. 4, for example. Because of this configuration,
Functions and effects such as guiding the pressure propagation direction and growth direction of the bubbles to the discharge port side during the foaming described above can be efficiently realized. 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 retreated by ejection returns to the ejection port 18 due to the capillary force, or when liquid is supplied for defoaming, the liquid flow path 10 (first liquid) is used. Channel 14, second liquid channel 16
This is because the free end and the fulcrum 33 are arranged so as not to oppose to the flows S 1 , S 2 , and S 3 flowing through the inside (including).

【0083】補足すれば、本構成例(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、この圧力お
よ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 the present configuration example (FIG. 1), as described above, the free end 32 of the movable member 31 divides the heating element 2 into the upstream side region and the downstream side region.
It extends with respect to the heating element 2 so as to face a position downstream of a line passing through the center (center) of the area of the heating element and perpendicular to the length direction of the liquid flow path. As a result, the movable member 31 receives the pressure or bubbles that greatly contributes to the discharge of the liquid generated on the downstream side of the area center position 3 of the heating element, and the pressure and the bubbles can be guided to the discharge port side. The discharge force can be fundamentally improved.

【0084】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。また、本構成においては、
可動部材31の自由端が瞬間的に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と考
えられる。
In addition, many effects are obtained by utilizing the upstream side of the bubbles. In this configuration,
It is considered that the mechanical displacement of the free end of the movable member 31 instantaneously also contributes effectively to the ejection of the liquid.

【0085】(実施例1)以下、図面を参照して本発明
の実施例について説明する。
(Embodiment 1) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0086】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、以下の各実
施例においては、第1液流路14と第2液流路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。
Also in this embodiment, the principle of discharging the main liquid is the same as described above. In each of the following embodiments, the first liquid flow path 14 and the second liquid flow path 16 will be described using a head divided by the separation wall 30 as described below, but the present invention is not limited to this. Instead, the present invention can be similarly applied to the head described in the above-mentioned principle.

【0087】図6は、本実施例の液体吐出ヘッドの流路
方向の断面模式図を示している。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the liquid discharge head of this embodiment in the flow path direction.

【0088】本発明の液体吐出ヘッドは、液体に気泡を
発生させるための熱エネルギーを与える発熱体2が設け
られた素子基板1上に、発泡液用の第2の液流路16が
あり、その上に吐出口18を有する吐出口部28に直接
連通した吐出液用の第1の液流路14が配されている。
そして、第1液流路14と第2液流路16との間に、金
属等の弾性を有する材料で構成された分離壁30が配さ
れており、これによって第1液流路14内の吐出液と第
2液流路16内の発泡液とが区分されている。
In the liquid discharge head of the present invention, the second liquid flow path 16 for the foaming liquid is provided on the element substrate 1 provided with the heating element 2 for giving the heat energy for generating bubbles in the liquid. A first liquid flow path 14 for the discharge liquid, which directly communicates with a discharge port portion 28 having a discharge port 18, is arranged thereon.
The separation wall 30 made of a material having elasticity such as metal is disposed between the first liquid flow path 14 and the second liquid flow path 16, whereby the inside of the first liquid flow path 14 is provided. The discharge liquid and the foaming liquid in the second liquid flow path 16 are separated.

【0089】ただし、前述した原理説明と同様、吐出液
と発泡液に同じ液体を用いてもよくその場合は、分離壁
30の少なくとも一部に連通部を設け(図示せず)、第
1流路に連通した第1共通液室15と第2流路16に連
通した第2共通液室17との間を液が連通するようにし
てもよい。吐出口部28は、液滴がヘッドから放される
小径の側開口部(吐出口18)と、第一液流路14との
接続部である大径の開口部とを有する。また、吐出口1
8に垂直な中心軸及びその延長線は、液滴吐出の際に液
滴が飛翔する方向の中心軸Cほぼ対応するとする。ま
た、吐出口10と第一液流路14との接続部に相当する
面と上記中心軸Cとが交差する点をSとする。
However, as in the above description of the principle, the same liquid may be used for the discharge liquid and the bubbling liquid. In that case, at least a part of the separation wall 30 is provided with a communication part (not shown), and the first flow The liquid may communicate between the first common liquid chamber 15 communicating with the passage and the second common liquid chamber 17 communicating with the second flow passage 16. The ejection port portion 28 has a small-diameter side opening portion (ejection port 18) through which droplets are discharged from the head, and a large-diameter opening portion that is a connection portion with the first liquid flow path 14. Also, the discharge port 1
It is assumed that the central axis perpendicular to 8 and its extension line substantially correspond to the central axis C in the direction in which the droplets fly during droplet ejection. The point where the surface corresponding to the connection between the discharge port 10 and the first liquid flow path 14 and the central axis C intersect is S.

【0090】前述した原理説明と同様に、発熱体の面方
向上方への投影空間(以下吐出力発生領域という。:図
6中のAの領域とBの気泡発生領域)に位置する部分の
分離壁30は、スリット状の開口部(スリット、図7参
照)35が形成されている。また、このスリット35を
実質的に密閉することが可能な可動部材31が設けられ
ている。すなわち、可動部材31は、吐出口18側(液
体流れの下流側)を自由端とし、第1,第2共通液室
(15,17)側を固定端とし、さらにこの固定端を支
点部33として回動する片持ち梁形状の部材である。図
に示すように、可動部材31は、気泡発生領域Bに面し
ているので、後述するように発泡液の発泡によって第1
液流路側に押し上げられるようにして可動部材の支点部
を中心にして矢印O方向に回動する。この回動によって
可動部材31は第1流路側に変位する。
Similar to the above description of the principle, the separation of the parts located in the projection space of the heating element upward in the plane direction (hereinafter referred to as the ejection force generation region: the region A in FIG. 6 and the bubble generation region B). The wall 30 is formed with a slit-shaped opening (slit, see FIG. 7) 35. Further, a movable member 31 capable of substantially sealing the slit 35 is provided. That is, the movable member 31 has a discharge port 18 side (downstream side of the liquid flow) as a free end, a first and second common liquid chamber (15, 17) side as a fixed end, and this fixed end is further a fulcrum 33. It is a cantilever-shaped member that rotates as. As shown in the figure, since the movable member 31 faces the bubble generation region B, the first part is formed by the foaming of the foaming liquid as described later.
As it is pushed up to the liquid flow path side, it rotates in the direction of arrow O about the fulcrum of the movable member. By this rotation, the movable member 31 is displaced toward the first flow path.

【0091】図7は、本発明の液体吐出ヘッドの概略的
構造を示す斜視図である。この図であっても、発熱体2
としての電気熱変換体(電気熱変換素子)と、この電気
熱変換体に電気信号を印加するための配線電極5とが配
された素子基板1上に、第2の液流路16を構成する空
間を介して分離壁30が配置されていることが理解され
よう。
FIG. 7 is a perspective view showing a schematic structure of the liquid ejection head of the present invention. Even in this figure, the heating element 2
The second liquid flow path 16 is formed on the element substrate 1 on which the electrothermal conversion element (electrothermal conversion element) and the wiring electrode 5 for applying an electric signal to the electrothermal conversion element are arranged. It will be understood that the separation wall 30 is arranged through the space.

【0092】図8は、上述の可動部材31と第2の液流
路16との配置関係を説明するための図であり、同図
(a)は可動部材31を第1流路14側から見た図であ
り、同図(b)は、分離壁30を外した第2の液流路1
6を第1流路14側から見た図である。そして、同図
(c)は、可動部材31と第2の液流路16との配置関
係をこれらを重ねることで模式的に示した透視図であ
る。なお、いずれの図も可動部材31の自由端32に向
かう方向が吐出口18が配されている方向になってい
る。なお、前述した支点部は可動部材を構成するための
スリット35の端部(可動部材のつけ根)である。
FIG. 8 is a view for explaining the positional relationship between the movable member 31 and the second liquid flow path 16 described above. FIG. 8A shows the movable member 31 from the first flow path 14 side. FIG. 2B is a view as seen, and FIG. 2B shows the second liquid flow path 1 without the separation wall 30.
It is the figure which looked at 6 from the 1st channel 14 side. Then, FIG. 7C is a perspective view schematically showing the positional relationship between the movable member 31 and the second liquid flow path 16 by superimposing them. In each of the drawings, the direction toward the free end 32 of the movable member 31 is the direction in which the discharge port 18 is arranged. The fulcrum portion described above is an end portion (root of the movable member) of the slit 35 for forming the movable member.

【0093】第2の液流路16は発熱体2の前後で狭窄
部19を持っており、発泡時の圧力が第2液流路16を
伝って逃げることを抑制するような室(発泡室)構造と
なっている。従来のように、発泡を生ぜしめる流路と液
体を吐出するための流路とが共通するへッドで、発熱体
より液室側に発生した圧力伝搬方向を共通液室側に向け
ないように狭窄部を設ける場合には、吐出する液体のリ
フィルを充分考慮して、狭窄部における流路断面積があ
まり小さくならない構成を採る必要があった。
The second liquid flow path 16 has a constricted portion 19 in front of and behind the heat generating element 2, and is a chamber (foaming chamber) that prevents the pressure during foaming from escaping through the second liquid flow path 16. ) It is structured. As in the past, the flow path that causes foaming and the flow path for discharging the liquid have a common head, so that the pressure propagation direction generated on the liquid chamber side from the heating element is not directed to the common liquid chamber side. When the constricted portion is provided in the constricted portion, it is necessary to sufficiently consider the refill of the liquid to be ejected and to adopt a configuration in which the flow passage cross-sectional area in the constricted portion is not so small.

【0094】しかし、本実施例の場合、吐出される液体
のほとんどは第1の液流路14内の吐出液であり、発熱
体2が設けられた第2の液流路16内の発泡液はあまり
消費されない構成のため、第2の液流路16の吐出圧発
生部への発泡液の充填量は少なくて良い。従って、この
ように発泡液の消費が少ない構成を用いた場合は上述の
狭窄部19における間隔を数μm〜十数μmと非常に狭
くでき、第2液流路16で発生した発泡時の圧力伝搬方
向を、集中して可動部材31側に向けることができる。
この結果、この圧力伝搬方向を可動部材31によって吐
出口に導くことができるため、より高い吐出効率、吐出
圧力を得ることができる。
However, in the case of the present embodiment, most of the discharged liquid is the discharge liquid in the first liquid flow passage 14, and the bubbling liquid in the second liquid flow passage 16 in which the heating element 2 is provided. Since the composition is not consumed so much, the filling amount of the foaming liquid in the discharge pressure generating portion of the second liquid flow path 16 may be small. Therefore, when the configuration in which the consumption of the foaming liquid is small is used, the interval in the narrowed portion 19 can be made extremely narrow to several μm to several tens of μm, and the pressure generated in the second liquid flow path 16 at the time of foaming. The propagation direction can be concentrated and directed to the movable member 31 side.
As a result, since this pressure propagation direction can be guided to the ejection port by the movable member 31, higher ejection efficiency and ejection pressure can be obtained.

【0095】但し、第2の液流路16の形状は上述の構
造に限られるものではなく、気泡発生に伴う圧力が効果
的に可動部材側に伝えられる形状であればよい。
However, the shape of the second liquid flow path 16 is not limited to the above-mentioned structure, and may be any shape as long as the pressure due to bubble generation is effectively transmitted to the movable member side.

【0096】以下に説明する可動部材の変位角度は前述
した基準面を基準とした可動部材31の変位を示す。可
動部材の変位角度の最大値をθM 、上記交点Sと可動部
材の支点部33とを結ぶ直線(軸)Dが可動部材の基準
面から変位した角度をθE とする(図6参照)。
The displacement angle of the movable member described below indicates the displacement of the movable member 31 with reference to the above-mentioned reference plane. Let θ M be the maximum displacement angle of the movable member, and θ E be the angle at which the straight line (axis) D connecting the intersection point S and the fulcrum 33 of the movable member is displaced from the reference plane of the movable member (see FIG. 6). .

【0097】なお、可動部材の変位角度の特定の方法と
しては、第1液流路の天井を透明な部材で構成するか、
透明な部材に置き換え、光学的に可動部材が変位したと
きの自由端部の高さ(非変位位置からの高さ)を測定
し、この自由端部位置と支点位置から変位角度を算出し
て特定する等の方法を用いればよい。
As a method of specifying the displacement angle of the movable member, the ceiling of the first liquid flow path may be formed of a transparent member,
Replace it with a transparent member, measure the height of the free end (the height from the non-displaced position) when the optically movable member is displaced, and calculate the displacement angle from this free end position and the fulcrum position. A method such as specifying may be used.

【0098】図9は、本実施例の液体吐出ヘッドの流路
方向の模式的断面を示すもので、上記可動部材の変位角
度の最大値θM 、上記交差点Sと可動部材の支点とを結
ぶ直線Dの可動部材の基準面からの変位角度θE 、およ
び液滴吐出の際に液滴が飛翔する方向の中心軸Cの可動
部材の基準面からの角度θC の関係を示す図である。こ
の実施例の液体吐出ヘッドは、可動部材の最大変位角度
θM を可動部材の厚さを調整したり、第1液流路の天井
の高さを調整することで、交差点Sと可動部材の支点部
を結ぶ直線Dの可動部材の基準面からの角度θE に対
し、2θE −7°≦θM ≦2θE +7°の範囲になるよ
うにしたものである。本実施例においては
FIG. 9 shows a schematic cross section of the liquid ejection head of the present embodiment in the flow path direction. The maximum displacement angle θ M of the movable member, the intersection S and the fulcrum of the movable member are connected. is a diagram showing the displacement angle theta E from the reference surface of the movable member, and the relationship between the angle theta C from the reference surface of the movable member of the central axis C in the direction of the liquid droplet flies in a droplet discharge linear D . In the liquid discharge head of this embodiment, the maximum displacement angle θ M of the movable member is adjusted to adjust the thickness of the movable member, or the height of the ceiling of the first liquid flow path to adjust the intersection S and the movable member. to angle theta E from the reference surface of the movable member of the straight line D connecting the fulcrum portion, in which was set to the range of 2θ E -7 ° ≦ θ M ≦ 2θ E + 7 °. In this embodiment,

【0099】[0099]

【外1】 [Outside 1]

【0100】を示している。Is shown.

【0101】ここで示されるように、発熱体2により気
泡発生領域11で発生した気泡に基づく圧力で可動部材
を変位させ、その圧力を可動部材31により吐出口へ導
く際に図4のV1 〜V4 で示されるような可動部材31
の変位した自由端32部分からの気泡に基づく圧力を可
動部材31の変位角度と、吐出口18の第1液流路14
と接続する側の開口部との関係を考慮することで吐出口
18の第1液流路14側の開口部に効率よく向わせるこ
とは、液体吐出特性上極めて重要なことである。
As shown here, when the heating member 2 displaces the movable member by the pressure based on the bubbles generated in the bubble generation region 11, and the movable member 31 guides the pressure to the discharge port, V 1 in FIG. ~ V 4 movable member 31
The pressure based on the bubbles from the displaced free end 32 of the first liquid flow path 14 of the discharge port 18 and the displacement angle of the movable member 31.
It is extremely important in terms of liquid ejection characteristics to efficiently direct the ejection port 18 to the opening on the side of the first liquid flow path 14 by taking into consideration the relationship with the opening on the side connected to the.

【0102】θM =2θE 近傍の関係を満たすようにす
れば、図9で示されるように前記直線Dに対して、最大
変位の状態の可動部材31と基準面で挟まれた部分の流
路形状は直線Dを対称軸とした線対称形状となり気泡に
よる圧力伝搬の中心部が吐出口18の流路側の開口部の
中心Sへまっすぐに向う。これによって吐出口部の中心
軸Cに沿った乱れのない圧力伝搬とそれに伴う液流が生
じ、吐出口18から吐出される液体の方向は中心軸C方
向に沿った極めて安定した方向となる。したがって、こ
のθM =2θE 近傍の関係を満足することで、吐出方向
の安定性は飛躍的に向上し、印字紙上の着弾精度が高ま
り、画像品位の乱れが格段に低減された。ここで、吐出
口部と液流路との接続部とは、吐出口を構成する管形状
部分のうち、吐出口部を構成する管状部分(円柱状の直
管、テーパ管またはRテーパ管等の形状で吐出口部と称
す。)の液流路に最も近い部分またはその近傍部分を指
す。
By satisfying the relation in the vicinity of θ M = 2θ E , as shown in FIG. 9, with respect to the straight line D, the flow of the portion sandwiched between the movable member 31 in the maximum displacement state and the reference plane is shown. The path shape becomes a line-symmetrical shape with the straight line D as the axis of symmetry, and the central part of pressure propagation by the bubbles goes straight to the center S of the opening part of the discharge port 18 on the flow path side. As a result, undisturbed pressure propagation along the central axis C of the ejection port portion and liquid flow associated therewith occur, and the direction of the liquid ejected from the ejection port 18 becomes a very stable direction along the central axis C direction. Therefore, by satisfying the relationship in the vicinity of θ M = 2θ E , the stability in the ejection direction was dramatically improved, the landing accuracy on the printing paper was improved, and the disorder of the image quality was markedly reduced. Here, the connecting portion between the discharge port and the liquid flow path means a tubular portion (a cylindrical straight pipe, a taper pipe, an R taper pipe, or the like) forming the discharge port, of the tubular portion forming the discharge port. (Referred to as a discharge port portion in the above-mentioned shape), or a portion in the vicinity of the portion closest to the liquid flow path.

【0103】ここでθM =2θE 近傍条件として吐出口
のレーザ照射等による形成時の吐出口形状バラツキ等を
紙し2θE −7°≦θM ≦2θE +7°の範囲まで含む
ものとするが、より前述した吐出方向安定性の効果を高
められる好ましい条件としては2θE −5°≦θM ≦2
θE +5°である。
Here, as a condition near θ M = 2θ E, it is assumed that the ejection port shape variation at the time of formation by laser irradiation or the like of the ejection port is printed and includes up to the range of 2θ E −7 ° ≦ θ M ≦ 2θ E + 7 °. As a preferable condition for enhancing the effect of the ejection direction stability described above, 2θ E −5 ° ≦ θ M ≦ 2
θ E + 5 °.

【0104】また、可動部材の最大変位角度θM は上記
条件の他、第1液流路14と接続する吐出口部の開口の
最上端と支点部を結ぶ直線のなす角度以上であること
が、気泡40の圧力伝搬とそれに伴う液の流れがスムー
ズに行われる条件として好ましい。さらに、θM は可動
部材31の支点部33のひずみ等を考慮して鋭角の範囲
内であることが好ましく、より好ましくは35°以下で
ある。上記θM の上限下限限定は他の実施例においても
同様な理由で適用される。
In addition to the above conditions, the maximum displacement angle θ M of the movable member may be equal to or greater than the angle formed by the straight line connecting the uppermost end of the opening of the discharge port portion connected to the first liquid flow path 14 and the fulcrum portion. This is preferable as a condition under which the pressure propagation of the bubbles 40 and the accompanying flow of liquid are smoothly performed. Further, θ M is preferably in the range of an acute angle in consideration of the strain of the fulcrum portion 33 of the movable member 31, etc., and more preferably 35 ° or less. The upper limit and the lower limit of θ M are applied to other examples for the same reason.

【0105】(実施例2)つぎに、図10は、本実施例
の液体吐出ヘッドの流路方向の模式的断面を示すもの
で、上記可動部材の変位角度の最大値θM 、上記交差点
Sと可動部材の支点部33を結ぶ直線Dの可動部材の基
準面位置からの変位角度θE 、及び液滴吐出の際に液滴
が飛翔する方向の中心軸Cの可動部材の基準面位置から
の角度θC の関係を示す図である。ここで支点部33の
位置は前述で定義したのと同様に、図8においてスリッ
ト35の切り込み端部近傍である。
(Embodiment 2) Next, FIG. 10 shows a schematic cross section in the flow path direction of the liquid discharge head of this embodiment, in which the maximum displacement angle θ M of the movable member and the intersection S And the displacement angle θ E of the straight line D connecting the fulcrum 33 of the movable member from the reference surface position of the movable member, and the reference surface position of the movable member of the central axis C in the direction in which the droplet flies when ejecting the droplet. FIG. 6 is a diagram showing the relationship of the angle θ C of FIG. Here, the position of the fulcrum portion 33 is in the vicinity of the cut end portion of the slit 35 in FIG. 8, as in the case defined above.

【0106】この実施例では、可動部材の形状を長さ2
50μm(±5μm)、幅36μm、厚さ5μm、支点
部分を図14(c)のような末広がりの形状とし、材質
をニッケルとすることで、可動部材の最大変位角度θM
を15°とした。さらに、本実施例では第1の液流路1
4の高さとして、40μm〜60μmのものを用い、第
2の液流路16の高さを15μmとした。ただし、図1
0においては、第1の液流路の高さが40μmのものを
示した。交差点Sと可動部材の支点とを結ぶ直線Dの可
動部材31の基準面からの変位角度θE は、吐出口をレ
ーザの照射によって形成する時に、5°〜7.5°の範
囲内(好ましくは6°≦θE ≦6.5°)になるように
形成し、θM =2θE 、および2θE <θM ≦2θE
5の関係を満たすようにした。なお、この実施例では、
液滴吐出の際に液滴が飛翔する方向の中心軸Cの可動部
材31の非変位位置からの角度θC を10°とした。ま
た、ヘッドの駆動条件は、数V〜数十Vの電圧、0.1
〜0.2A程度の電流、パルス幅1.5〜10μ秒と
し、さらに吐出口部の長さLを30〜50μmとした。
In this embodiment, the shape of the movable member is 2
The maximum displacement angle θ M of the movable member is 50 μm (± 5 μm), width 36 μm, thickness 5 μm, the fulcrum part has a divergent shape as shown in FIG. 14 (c), and the material is nickel.
Was 15 °. Furthermore, in this embodiment, the first liquid flow path 1
The height of No. 4 was 40 μm to 60 μm, and the height of the second liquid flow path 16 was 15 μm. However,
In No. 0, the height of the first liquid flow path was 40 μm. The displacement angle θ E of the straight line D connecting the intersection S and the fulcrum of the movable member from the reference surface of the movable member 31 is within a range of 5 ° to 7.5 ° (preferably when the discharge port is formed by laser irradiation). Is formed so that 6 ° ≦ θ E ≦ 6.5 °), θ M = 2θ E , and 2θ EM ≦ 2θ E +
The relationship of 5 was satisfied. In this embodiment,
The angle θ C from the non-displaced position of the movable member 31 of the central axis C in the direction in which the droplets fly during droplet ejection is set to 10 °. In addition, the driving condition of the head is a voltage of several V to several tens of V, 0.1
The current was about 0.2 A, the pulse width was 1.5 to 10 μsec, and the length L of the ejection port was 30 to 50 μm.

【0107】本実施例においても前述と同様にθM =2
θE 近傍を満たすことが吐出方向安定性に極めて重要な
要素である。
Also in the present embodiment, as described above, θ M = 2
Satisfying the vicinity of θ E is an extremely important factor for the stability of the ejection direction.

【0108】さらに、吐出動作期間におけるこの状態を
より長い時間達成する方法として、θM =2θE となる
θM を越えるように可動部材31の動作をさせればよ
い。このことから2θE <θM ≦2θE +5°の関係を
満足するようにすることで吐出方向の安定性と同時に、
より安定した吐出効率を達成することができた。さら
に、このことで前述した吐出口形状バラツキに対する吐
出状態の安定性をも向上できた。
Further, as a method of achieving this state for a longer time in the discharge operation period, the movable member 31 may be operated so as to exceed θ M where θ M = 2θ E. Therefore, by satisfying the relationship of 2θ EM ≦ 2θ E + 5 °, the stability in the ejection direction and the
It was possible to achieve more stable ejection efficiency. Further, this also improves the stability of the ejection state against the above-mentioned variation in the ejection port shape.

【0109】さらに、好ましい条件としては、2θE
θM ≦2θE +5°の中央付近の条件(本実施例の場合
6°≦θE ≦6.5°)を満たすことがよい。また、こ
の2θE =θM の関係を満足させる別な手段として、図
15で示すような最大変位角度θM 制御部57を第1液
流路14の壁の一部に設けてもよい。
Further, as a preferable condition, 2θ E <
It is preferable that the condition in the vicinity of the center of θ M ≦ 2θ E + 5 ° (6 ° ≦ θ E ≦ 6.5 ° in this embodiment) is satisfied. Further, as another means for satisfying the relationship of 2θ E = θ M , a maximum displacement angle θ M control unit 57 as shown in FIG. 15 may be provided on a part of the wall of the first liquid flow path 14.

【0110】本実施例の場合のθM =2θE の関係を満
たした場合も前述の実施例1,2と同様に吐出方向安定
性が向上する。
Even when the relationship of θ M = 2θ E in the case of the present embodiment is satisfied, the ejection direction stability is improved similarly to the above-described Embodiments 1 and 2.

【0111】また、2θE >θM ≧2θE −5°の関係
を満たす場合にも、前述したような吐出口形状バラツキ
等に起因する吐出状態を安定化させるような効果が得ら
れる。
Even when the relationship of 2θ E > θ M ≧ 2θ E -5 ° is satisfied, the effect of stabilizing the ejection state due to the variation in the ejection port shape as described above can be obtained.

【0112】さらに、このような効果を向上させるもの
として、2θE >θM ≧2θE −5°の中央付近の条件
(本実施例の場合11°≦θE ≦12°)を満たすこと
が好ましい。本実施例の場合もθE とθM の関係を満足
させる別な手段として、図15で示すような最大変位角
度θM 制御部57をを第1液流路14の壁の一部に設け
てもよい。
Further, in order to improve such an effect, it is necessary to satisfy the condition of the center of 2θ E > θ M ≧ 2θ E −5 ° (11 ° ≦ θ E ≦ 12 ° in this embodiment). preferable. Also in this embodiment, as another means for satisfying the relationship between θ E and θ M , a maximum displacement angle θ M control unit 57 as shown in FIG. 15 is provided in a part of the wall of the first liquid flow path 14. May be.

【0113】また、θM は、可動部材31の支点部33
を考慮して、鋭角の範囲とした。
Further, θ M is the fulcrum portion 33 of the movable member 31.
Considering the above, the range was set to an acute angle.

【0114】図12はθM を28°、θE を14°とし
たもので、前述と同様な効果が得られた。
In FIG. 12, θ M is 28 ° and θ E is 14 °, and the same effect as described above is obtained.

【0115】なお、以上の各実施例で示されるように吐
出口に連通する流路の天井の高さを可動部材の自由端側
で支点より高くすることで、自由端の変位をスムーズに
行わせることができる。
As shown in each of the above embodiments, the height of the ceiling of the flow path communicating with the discharge port is set higher than the fulcrum on the free end side of the movable member, so that the free end can be displaced smoothly. Can be made.

【0116】なお、上述した実施例1では、図9に示す
ような発泡流路形状であって、第2液流路(発泡流路)
が複数個並列されるその並列方向であって搾られた狭窄
部19の第2液流路の上流端と下流端付近に対応した位
置に配したが、これは発熱体2の近傍の上流端と下流端
付近に配するようにしてもよい。
In Example 1 described above, the second liquid flow path (foaming flow path) has a foaming flow path shape as shown in FIG.
In the parallel direction in which a plurality of the plurality of nozzles are arranged in parallel, they are arranged at positions corresponding to the upstream end and the downstream end of the second liquid flow path of the squeezed narrowed portion 19. It may be arranged near the downstream end.

【0117】また発熱体2としては、40×105μm
の形状の電気熱変換体を用い、可動部材31はこの発熱
体2が配された前記室を覆うような状態で配されてい
る。なお、発熱体2や可動部材31の大きさや形状及び
配置は、これに限られることなく、発泡時の圧力を吐出
圧として有効に利用できる形状及び配置にすればよい。
As the heating element 2, 40 × 105 μm
The movable member 31 is arranged so as to cover the chamber in which the heating element 2 is arranged, using the electrothermal converter of the shape. The size, shape, and arrangement of the heating element 2 and the movable member 31 are not limited to this, and may be any shape and arrangement that can effectively use the pressure during foaming as the discharge pressure.

【0118】また、発熱体としては、電気熱変換体の
他、レーザ光を受けて熱を発生するものなどでもよい。
Further, the heating element may be an electrothermal converter, or may be one that generates heat upon receiving a laser beam.

【0119】(実施例3)図11は、実施例1,2と同
様に本実施例の液体吐出ヘッドの流路方向の模式的断面
を示すもので、上記可動部材の変位角度の最大値θM
上記交差点Sと可動部材の支点とを結ぶ直線Dの可動部
材の自然位置からの変位角度θE 、および液滴吐出の際
に液滴が飛翔する方向の中心軸Cの可動部材の自然位置
からの角度θC の関係を示す図である。この実施例の液
体吐出ヘッドは、実施例1と同様の構成をとるけれど
も、可動部材の最大変位角度θM を前述の実施例の可動
部材の厚さだけを3.5μmと薄くすることで、約20
°とした。交差点Sと可動部材の支点とを結ぶ直線Dの
可動部材の自然位置からの変位角度θE は、前述のよう
な方法で吐出口形成時に10°〜12.5°の範囲(好
ましくは11°≦θE ≦12°)とし、θM =2θE
たは2θE >θM ≧2θE −5°の関係を満たすように
した。なお、この実施例では、液滴吐出の際に液滴が飛
翔する方向の中心軸Cの可動部材の自然位置からの角度
θC を25°とした(上記Lの値は実施例1と同じ)。
さらに、本実施例の第2の液流路16の高さは、前述の
実施例1と同じとし、第1の液流路の高さを40μm〜
80μmとしたが、図11では第1の液流路14の高さ
が60μmのものを示した。また、駆動条件も先の実施
例と同じである。
(Embodiment 3) FIG. 11 shows a schematic cross section in the flow path direction of the liquid discharge head of this embodiment, as in Embodiments 1 and 2, and shows the maximum value θ of the displacement angle of the movable member. M ,
A displacement angle θ E from the natural position of the movable member of a straight line D connecting the intersection S and the fulcrum of the movable member, and from the natural position of the movable member of the central axis C in the direction in which the droplets fly during droplet ejection. FIG. 6 is a diagram showing the relationship of the angle θ C of FIG. The liquid discharge head of this embodiment has the same configuration as that of the first embodiment, but the maximum displacement angle θ M of the movable member is reduced to 3.5 μm only by the thickness of the movable member of the above-described embodiment. About 20
°. The displacement angle θ E of the straight line D connecting the intersection S and the fulcrum of the movable member from the natural position of the movable member is in the range of 10 ° to 12.5 ° (preferably 11 °) when the discharge port is formed by the method described above. ≦ θ E ≦ 12 °) and satisfy the relation of θ M = 2θ E or 2θ E > θ M ≧ 2θ E −5 °. In this embodiment, the angle θ C from the natural position of the movable member of the central axis C in the direction in which the droplets fly when ejecting the droplets is set to 25 ° (the value of L is the same as that in the first embodiment). ).
Further, the height of the second liquid flow path 16 of this embodiment is the same as that of the first embodiment described above, and the height of the first liquid flow path is 40 μm to 40 μm.
Although it is set to 80 μm, FIG. 11 shows that the height of the first liquid flow path 14 is 60 μm. The driving conditions are also the same as in the previous embodiment.

【0120】以上のような角度関係を達成するように、
ヘッドを駆動した場合でも、図13で示され、先に図1
で説明したような吐出原理を達成するものである。
In order to achieve the above angle relationship,
Even when the head is driven, it is shown in FIG.
The ejection principle as described above is achieved.

【0121】(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。
(Other Embodiments) The embodiments of the main parts of the liquid discharge head and the liquid discharge method of the present invention have been described above. The drawings of the preferred embodiments applicable to these embodiments will be described below. It demonstrates using. However, in the following description, any one of the above-described one-channel embodiment and the two-channel embodiment will be described in some cases. Unless otherwise specified, the embodiments can be applied to both embodiments. It is.

【0122】(可動部材および分離壁)図14(a)、
(b)および(c)は、それぞれ可動部材31の他の形
状を示す平面図であり、符号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51
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、(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。可動部材
の形状は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. 14 (a),
(B) and (c) are plan views showing other shapes of the movable member 31, respectively, and reference numeral 35 is a slit provided in the separation wall, and the slit allows the movable member 51 to be moved.
Are formed. The figure (a) is a rectangular shape,
(B) is a shape in which the fulcrum side is thin and the movable member is easy to operate, and (c) is a shape in which the fulcrum side is wide and the durability of the movable member is improved. The shape of the movable member may be any shape that can be easily operated and has excellent durability.

【0123】先の実施例においては、板状の可動部材3
1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 3
1 and the separation wall 30 having this movable member has a thickness of 5 μm
However, the material of the movable member and the separation wall is not limited to this, but has solvent resistance to the foaming liquid and the discharge liquid, and has elasticity to operate well as the movable member. However, any material can be used as long as a fine slit can be formed.

【0124】可動部材の材料としては、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、ポリカーボネー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有する樹脂、エポキシ樹脂
等のエポキシ基を有する樹脂、メラミン樹脂等のアミノ
基を有する樹脂、キシレン樹脂等のメチロール基を有す
る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。
The material of the movable member has high durability,
Silver, nickel, gold, iron, titanium, aluminum, platinum,
Metals such as tantalum, stainless steel, phosphor bronze, and alloys thereof, or resins having a nitrile group such as acrylonitrile, butadiene, styrene, etc., resins having an amide group such as polyamide, resins having a carboxyl group such as polycarbonate, polyacetal, etc. Resins having aldehyde groups, resins having sulfone groups such as polysulfone, and other resins such as liquid crystal polymers and their compounds, metals with high ink resistance such as gold, tungsten, tantalum, nickel, stainless steel, titanium, alloys thereof, etc. Regarding the ink resistance, those coated on the surface or resins having amide groups such as polyamide, resins having aldehydes such as polyacetal, resins having ketone groups such as polyether ether ketone, and resins having imide groups such as polyimide , A resin having a hydroxyl group such as a phenol resin, a resin having an ethyl group such as polyethylene, a resin having an alkyl group such as polypropylene, a resin having an epoxy group such as an epoxy resin, a resin having an amino group such as a melamine resin, and a xylene resin. Resins and their compounds having methylol groups such as, and ceramics and their compounds such as silicon dioxide are desirable.

【0125】分離壁の材質としては、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(LCP)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、窒化珪素、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。
The material of the separating wall is polyethylene, polypropylene, polyamide, polyethylene terephthalate, melamine resin, phenol resin, epoxy resin, polybutadiene, polyether ether ketone, polyether sulfone, polyarylate, polyimide, polysulfone, liquid crystal polymer ( LCP) and other engineering plastics, such as heat resistance and solvent resistance,
A resin having good moldability, a compound thereof, a metal such as silicon dioxide, silicon nitride, nickel, gold, stainless steel, an alloy and a compound thereof, or a surface of which is coated with titanium or gold is preferable.

【0126】また、分離壁の厚さは、分離壁としての強
度を達成でき、可動部材として良好に動作する観点から
その材質と形状等を考慮して決定すればよいが、0.5
μm〜10μm程度が望ましい。
The thickness of the separation wall may be determined in consideration of the material and shape of the separation wall from the viewpoint that the strength as the separation wall can be achieved and the movable member works well.
About 10 μm is desirable.

【0127】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、各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。
Although the width of the slit 35 for forming the movable member 31 is 2 μm in this embodiment, the foaming liquid and the discharge liquid are different liquids, and when the mixture of both liquids is prevented, the slit width is Should be set to an interval such that a meniscus is formed between the two liquids to suppress the flow of each liquid. 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. .

【0128】本発明における可動部材としては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(W
μm)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 in the present invention, the thickness (t μm) on the order of μm is targeted, and the movable member having the thickness on the order of cm is not intended. For a movable member having a thickness on the order of μm, a slit width (W
μm), it is desirable to consider the manufacturing variations to some extent.

【0129】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オーダーであればよ
り確実である。
The slit providing the "substantially closed state" of the present invention is more reliable if it is on the order of several μm.

【0130】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.

【0131】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、5cP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, the foaming liquid is mixed at an upper limit of 15% even if the viscosity is changed. For a foaming liquid of 5 cP or less, the mixing ratio depends on the driving frequency, but is 10%. The upper limit was about%.

【0132】特に、吐出液の粘度を20cP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 cP or less, this mixed liquid can be reduced (for example, 5% or less).

【0133】(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.

【0134】図16(a)および(b)は、それぞれ本
発明の液体吐出ヘッドの縦断面図を示したもので、同図
(a)は後述する保護膜があるヘッド、(b)は保護膜
がないものである。
16 (a) and 16 (b) are vertical sectional views of the liquid discharge head of the present invention. FIG. 16 (a) is a head having a protective film described later, and FIG. 16 (b) is a protective head. It has no membrane.

【0135】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 formed 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.

【0136】素子基板1上には、シリコン等の基体10
7に絶縁および蓄熱を目的としたシリコン酸化膜または
窒化シリコン膜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 )、窒化タンタル
(TaN)、タンタルアルミ(TaAl)等の電気抵抗
層105(0.01〜0.2μm厚)とアルミニウムの
配線電極(0.2〜1.0μm厚)を図7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、酸化シリコンや窒化
シリコン等の保護膜(保護層)を0.1〜2.0μm厚
で形成し、さらにその上にタンタル等の耐キャビテーシ
ョン層(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105を保護している。
On the element substrate 1, a base 10 made of silicon or the like is provided.
A silicon oxide film or a silicon nitride film 106 for the purpose of insulation and heat storage is formed on 7, and hafnium boride (HfB 2 ), tantalum nitride (TaN), and tantalum aluminum (TaAl) that constitute a heating element are formed thereon. An electric resistance layer 105 (0.01 to 0.2 μm thick) and an aluminum wiring electrode (0.2 to 1.0 μm thick) are patterned as shown in FIG. 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 film (protective layer) such as silicon oxide or silicon nitride having a thickness of 0.1 to 2.0 μm is formed on the resistance layer between the wiring electrodes, and a cavitation-resistant layer (0.1%) of tantalum or the like is further formed thereon. A film having a thickness of up to 0.6 μm) is formed to protect the resistance layer 105 from various liquids such as ink.

【0137】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)
等の耐キャビテーション層として用いられる。
In particular, the pressure and shock wave generated at the time of bubble generation and defoaming are extremely strong, and the durability of a hard and brittle oxide film is remarkably deteriorated. Therefore, tantalum (Ta) which is a metal material is used.
Etc. is used as a cavitation resistant layer.

【0138】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保護層を必要としない構成でもよ
く、その例を図16(b)に示す。このような保護層を
必要としない抵抗層の材料としてはインジュウム・タン
タル・アルミ合金等が挙げられる。
Further, the above-mentioned protective layer may not be necessary depending on the combination of the liquid, the liquid flow path structure, and the resistance material, and an example thereof is shown in FIG. 16 (b). Examples of the material of the resistance layer that does not require such a protective layer include indium-tantalum-aluminum alloy.

【0139】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.

【0140】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 this embodiment, as the heating element, the one having the heating portion composed of the resistance layer which generates heat in response to the electric signal is used, but the heating element is not limited to this, and it is sufficient to discharge the discharge 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.

【0141】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。
On the element substrate 1 described above, in addition to the electrothermal converter constituted by the resistance layer 105 forming the heat generating 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 by a semiconductor manufacturing process.

【0142】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17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.

【0143】(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, by the structure having the movable member as described above, the discharge force and 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.

【0144】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.

【0145】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 using the discharge liquid and the foaming liquid as separate 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.

【0146】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 foamability 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.

【0147】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.

【0148】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.

【0149】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ことができる。
In the present invention, recording was performed 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 landing accuracy of the droplets is improved and a very good recorded image can be obtained.

【0150】 染料インク(粘度2cP)の組成 (C.I.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で示すような組成の液体を
組み合わせて吐出させて記録を行った。その結果、従来
のヘッドでは吐出が困難であった十数cP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) (CI 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 compositions shown below. As a result, it was possible to satisfactorily eject a liquid having a very high viscosity of 150 cP as well as a liquid having a viscosity of a dozen cP, which was difficult to be ejected by the conventional head, and it was possible to obtain a recorded image of high image quality.

【0151】 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 イソプロピルアルコール 10重量% 水 90重量% 吐出液1顔料インク(粘度約15cP)の組成 カーボンブラック 5重量% スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体 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% チオジグリコール 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150cP)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 Isopropyl alcohol 10% by weight Water 90% by weight Discharge liquid 1 Pigment ink (viscosity about 15 cP) Composition Carbon black 5% by weight Styrene-acrylic acid-ethyl acrylate copolymer 1% by weight (acid value 140, weight average molecular weight 8000) Monoethanolamine 0.25% by weight Glycerin 69% by weight Thiodiglycol 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 150 cP) Polyethylene glycol 600 100% by weight By the way, it is said that the conventional ejection is difficult. If the liquid used was Because the, it is promoted the ejection direction of the variation poor dot landing accuracy on the recording paper, but also cause variations in the discharge amount due to discharge instability,
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.

【0152】(2流路構成のヘッド構造)図18および
図19は、本発明の液体吐出ヘッドの内2流路構成の断
面図および全体構造を説明するための分解斜視図であ
る。
(Structure of Head Having Two Flow Paths) FIGS. 18 and 19 are a sectional view and an exploded perspective view for explaining the overall structure of the structure of two flow paths in the liquid ejection head of the present invention.

【0153】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16a
および第2共通液室17の壁17a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液流路14を
構成する複数の溝、第1共通液室15、この第1共通液
室15に第1の液体を供給するための供給路20および
第2共通液室17に第2の液体を供給するための供給路
21が設けられた溝付き部材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. On this, the wall 16a of the second liquid flow path 16
And a wall 17a of the second common liquid chamber 17 is provided,
A separation wall 30 having a movable member 31 is provided thereon. Further, a plurality of grooves forming the first liquid flow path 14 on the separation wall 30, a first common liquid chamber 15, a supply passage 20 for supplying the first liquid to the first common liquid chamber 15, and The grooved member 50 provided with the supply passage 21 for supplying the second liquid is provided in the second common liquid chamber 17, and the liquid ejection head having two channels is configured by such a configuration. .

【0154】(液体吐出ヘッドカートリッジ)次に、上
記実施形態例に係る液体吐出ヘッドを搭載した液体吐出
ヘッドカートリッジを概略説明する。
(Liquid Ejection Head Cartridge) Next, a liquid ejection head cartridge equipped with the liquid ejection head according to the above-described embodiment will be schematically described.

【0155】図20は、前述した液体吐出ヘッドを含む
液体吐出ヘッドカートリッジの模式的分解斜視図であ
り、液体吐出ヘッドカートリッジは、主に液体吐出ヘッ
ド部200と液体容器90とから概略構成されている。
FIG. 20 is a schematic exploded perspective view of a liquid discharge head cartridge including the above-described liquid discharge head. The liquid discharge head cartridge is mainly composed of a liquid discharge head section 200 and a liquid container 90. There is.

【0156】液体吐出ヘッド部200は、素子基板1、
分離壁30、溝付部材50、押さえバネ60、液体供給
部材80、支持体70等から成っている。素子基板1に
は、前述のように発泡液に熱を与えるための発熱抵抗体
が、複数個、列状に設けられており、また、この発熱抵
抗体を選択的に駆動するための機能素子が複数設けられ
ている。この素子基板1と可動壁を持つ前述の分離壁3
0との間に発泡液路が形成され発泡液が流通する。この
分離壁30と溝付部材50との接合によって、吐出され
る吐出液体が流通する吐出流路(不図示)が形成され
る。
The liquid discharge head section 200 comprises the element substrate 1,
The partition wall 30, the grooved member 50, the pressing spring 60, the liquid supply member 80, the support body 70, and the like. As described above, the element substrate 1 is provided with a plurality of heating resistors for applying heat to the foaming liquid in a row, and a functional element for selectively driving the heating resistors. Are provided. This element substrate 1 and the aforementioned separation wall 3 having a movable wall
0, a foaming liquid passage is formed, and the foaming liquid flows. By joining the separating wall 30 and the grooved member 50, a discharge flow path (not shown) through which the discharged discharge liquid flows is formed.

【0157】押さえバネ60は、溝付部材50に素子基
板1方向への付勢力を作用させる部材であり、この付勢
力により素子基板1、分離壁30、溝付部材50と、後
述する支持体70とを良好に一体化させている。
The pressing spring 60 is a member for exerting an urging force on the grooved member 50 in the direction of the element substrate 1, and the urging force causes the element substrate 1, the separating wall 30, the grooved member 50, and a support member described later. 70 and 70 are well integrated.

【0158】支持体70は、素子基板1等を支持するた
めのものであり、この支持体70上にはさらに素子基板
1に接続し電気信号を供給するための回路基板71や、
装置側と接続することで装置側と電気信号のやりとりを
行うためのコンタクトパッド72が配置されている。
The support 70 is for supporting the element substrate 1 and the like. On the support 70, a circuit board 71 for connecting to the element substrate 1 and supplying an electric signal,
Contact pads 72 are provided for exchanging electrical signals with the device side by connecting to the device side.

【0159】液体容器90は、液体吐出ヘッドに供給さ
れる、インク等の吐出液体と気泡を発生させるための発
泡液とを内部に区分収容している。液体容器90の外側
には、液体吐出ヘッドと液体容器との接続を行う接続部
材を配置するための位置決め部94と接続部を固定する
ための固定軸95が設けられている。吐出液体の供給
は、液体容器の吐出液体供給路92から接続部材の供給
路を介して液体供給部材80の吐出液体供給路81に供
給され、各部材の吐出液体供給路83,61,20を介
して第1の共通液室に供給される。発泡液も同様に、液
体容器の供給路93から接続部材の供給路を介して液体
供給部材80の発泡液供給路82に供給され、各部材の
発泡液体供給路84,61,21を介して第2液室に供
給される。
The liquid container 90 separately stores a discharge liquid such as ink and a foaming liquid for generating bubbles, which are supplied to the liquid discharge head. Outside the liquid container 90, a positioning portion 94 for arranging a connection member for connecting the liquid ejection head and the liquid container and a fixed shaft 95 for fixing the connection portion are provided. The supply of the discharge liquid is supplied from the discharge liquid supply passage 92 of the liquid container to the discharge liquid supply passage 81 of the liquid supply member 80 via the supply passage of the connection member, and the discharge liquid supply passages 83, 61, 20 of the respective members are supplied. And is supplied to the first common liquid chamber via. Similarly, the foaming liquid is supplied from the supply path 93 of the liquid container to the foaming liquid supply path 82 of the liquid supply member 80 via the supply path of the connecting member, and via the foaming liquid supply paths 84, 61 and 21 of each member. It is supplied to the second liquid chamber.

【0160】以上の液体吐出ヘッドカートリッジにおい
ては、発泡液と吐出液が異なる液体である場合も、供給
を行いうる供給形態および液体容器で説明したが、吐出
液体と発泡液体とが同じである場合には、発泡液と吐出
液の供給経路および容器を分けなくてもよい。
In the liquid ejection head cartridge described above, the supply form and the liquid container capable of supplying even when the bubbling liquid and the ejection liquid are different liquids have been described. However, when the ejection liquid and the bubbling liquid are the same. In addition, it is not necessary to separate the supply path and container for the foaming liquid and the discharge liquid.

【0161】なお、この液体容器には、各液体の消費後
に液体を再充填して使用してもよい。このためには、液
体容器に液体注入口を設けておくことが望ましい。ま
た、液体吐出ヘッドと液体容器とは一体であってもよ
く、分離可能としてもよい。
The liquid container may be refilled with the liquid after the consumption of each liquid. For this purpose, it is desirable to provide a liquid container with a liquid inlet. Further, the liquid ejection head and the liquid container may be integrated or may be separable.

【0162】(液体吐出装置)図21は、前述の液体吐
出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. 21 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.

【0163】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媒
体が吐出される。
When a drive signal is supplied from a drive signal supply means (not shown) to the liquid ejection means on the carriage, the recording medium is ejected from the liquid ejection head onto the recording medium in response to this signal.

【0164】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。
Further, in the liquid ejecting apparatus of this embodiment, a motor 111 as a drive source for driving the recording medium conveying means and the carriage, 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.

【0165】図22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装置を動作させる制
御系全体のブロック図である。
FIG. 22 is a block diagram of the entire control system for operating the ink ejection device to which the liquid ejection method and the liquid ejection head of the present invention are applied.

【0166】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).

【0167】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、ヘッド部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 which 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 unit 200 and the drive motor 306 via the motor driver 305, and is driven at each controlled timing to form an image.

【0168】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.

【0169】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 recording device for 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.

【0170】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.

【0171】(記録システム)次に、本発明の液体吐出
ヘッドを記録ヘッドとして用い、被記録媒体に対して記
録を行う、インクジェット記録システムの一例を説明す
る。
(Recording System) Next, an example of an ink jet recording system in which the liquid discharge head of the present invention is used as a recording head for recording on a recording medium will be described.

【0172】図23は、前述した本発明の液体吐出ヘッ
ド201を用いたインクジェット記録システムの構成を
説明するための模式図である。本実施例における液体吐
出ヘッドは、被記録媒体150の記録可能幅に対応した
長さに360dpiの間隔で吐出口を複数配したフルラ
イン型のヘッドであり、イエロー(Y),マゼンタ
(M),シアン(C),ブラック(Bk)の4色に対応
した4つのヘッドをホルダ1202によりX方向に所定
の間隔を持って互いに平行に固定支持されている。
FIG. 23 is a schematic diagram for explaining the structure of an ink jet recording system using the above-described liquid discharge head 201 of the present invention. The liquid ejection head in the present embodiment is a full-line type head in which a plurality of ejection openings are arranged at intervals of 360 dpi in a length corresponding to the recordable width of the recording medium 150, and yellow (Y) and magenta (M). , Four heads corresponding to four colors of cyan (C) and black (Bk) are fixedly supported by a holder 1202 in parallel with each other at a predetermined interval in the X direction.

【0173】これらのヘッドに対してそれぞれ駆動信号
供給手段を構成するヘッドドライバ307から信号が供
給され、この信号に基づいて各ヘッドの駆動が成され
る。
A signal is supplied to each of these heads from a head driver 307 constituting drive signal supply means, and each head is driven based on this signal.

【0174】各ヘッドには、吐出液としてY,M,C,
Bkの4色のインクがそれぞれ204a〜204dのイ
ンク容器から供給されている。なお、符号204eは発
泡液が蓄えられた発泡液容器であり、この容器から各ヘ
ッドに発泡液が供給される構成になっている。
In each head, Y, M, C,
Bk four color inks are supplied from ink containers 204a to 204d, respectively. Reference numeral 204e denotes a foaming liquid container in which a foaming liquid is stored, and the foaming liquid is supplied from the container to each head.

【0175】また、各ヘッドの下方には、内部にスポン
ジ等のインク吸収部材が配されたヘッドキャップ203
a〜203dが設けられており、非記録時に各ヘッドの
吐出口を覆うことでヘッドの保守を成すことができる。
Under each head, a head cap 203 having an ink absorbing member such as a sponge disposed therein.
a to 203d are provided, and the maintenance of the head can be performed by covering the ejection openings of each head during non-printing.

【0176】符号206は、先の各実施例で説明したよ
うな各種、非記録媒体を搬送するための搬送手段を構成
する搬送ベルトである。搬送ベルト206は、各種ロー
ラにより所定の経路に引き回されており、モータドライ
バ305に接続された駆動用ローラにより駆動される。
Reference numeral 206 denotes a transport belt which constitutes transport means for transporting various non-recording media as described in the above embodiments. The conveyor belt 206 is wound around a predetermined path by various rollers, and is driven by a driving roller connected to a motor driver 305.

【0177】本実施例のインクジェット記録システムに
おいては、記録を行う前後に被記録媒体に対して各種の
処理を行う前処理装置251および後処理装置252を
それぞれ被記録媒体搬送経路の上流と下流に設けてい
る。
In the ink jet recording system of this embodiment, a pre-processing device 251 and a post-processing device 252 for performing various processes on a recording medium before and after recording are respectively arranged upstream and downstream of the recording medium transport path. Provided.

【0178】前処理と後処理は、記録を行う被記録媒体
の種類やインクの種類に応じて、その処理内容が異なる
が、例えば、金属、プラスチック、セラミックス等の被
記録媒体に対しては、前処理として、紫外線とオゾンの
照射を行い、その表面を活性化することでインクの付着
性の向上を図ることができる。また、プラスチック等の
静電気を生じやすい被記録媒体においては、静電気によ
ってその表面にごみが付着しやすく、このごみによって
良好な記録が妨げられる場合がある。このため、前処理
としてイオナイザ装置を用い被記録媒体の静電気を除去
することで、被記録媒体からごみの除去を行うとよい。
また、被記録媒体として布帛を用いる場合には、滲み防
止、先着率の向上等の観点から布帛にアルカリ性物質、
水溶性物質、合成高分子、水溶性金属塩、尿素およびチ
オ尿素から選択される物質を付与する処理を前処理とし
て行えばよい。前処理としては、これらに限らず、被記
録媒体の温度を記録に適切な温度にする処理等であって
もよい。
The contents of the pre-processing and post-processing differ depending on the type of recording medium on which recording is performed and the type of ink. For example, for a recording medium such as metal, plastic, and ceramics, As a pretreatment, irradiation of ultraviolet rays and ozone is performed to activate the surface, thereby improving the adhesion of the ink. In addition, in a recording medium such as plastic that is prone to generate static electricity, dust is likely to adhere to the surface due to static electricity, and this dust may hinder good recording. For this reason, it is preferable to remove dust from the recording medium by removing static electricity from the recording medium using an ionizer device as a pretreatment.
When a cloth is used as the recording medium, an alkaline substance is added to the cloth in order to prevent bleeding and improve the first-arrival rate.
A treatment for providing a substance selected from a water-soluble substance, a synthetic polymer, a water-soluble metal salt, urea, and thiourea may be performed as pretreatment. The pre-processing is not limited to these, and may be a process of setting the temperature of the recording medium to a temperature suitable for recording.

【0179】一方、後処理は、インクが付与された被記
録媒体に対して熱処理、紫外線照射等によるインクの定
着を促進する定着処理や、前処理で付与し未反応で残っ
た処理剤を洗浄する処理等を行うものである。
On the other hand, post-processing is a fixing process for promoting the fixing of the ink to the recording medium to which the ink has been applied by heat treatment, ultraviolet irradiation, or the like, or a cleaning agent applied in the pre-process and remaining unreacted. And the like.

【0180】なお、本実施例では、ヘッドとしてフルラ
インヘッドを用いて説明したが、これに限らず、前述し
たような小型のヘッドを被記録媒体の幅方向に搬送して
記録を行う形態のものであってもよい。
Although the full line head is used as the head in this embodiment, the present invention is not limited to this, and the small head as described above is conveyed in the width direction of the recording medium to perform recording. It may be one.

【0181】[ヘッドキット]以下に、本発明のインク
ジェットヘッドを有するインクジェットヘッドキットを
説明する。図24は、このようなインクジェットヘッド
キットを示した模式図であり、このインクジェットヘッ
ドキットは、インクを吐出するインク吐出部511を有
する本発明のインクジェットヘッド510と、このヘッ
ドと不可分もしくは分離可能な液体容器であるインク容
器520と、このインク容器にインクを充填するための
インクを保持したインク充填手段とを、キット容器50
1内に納めたものである。
[Head Kit] An ink jet head kit having the ink jet head of the present invention will be described below. FIG. 24 is a schematic diagram showing such an inkjet head kit. This inkjet head kit includes an inkjet head 510 of the present invention having an ink ejecting portion 511 for ejecting ink, and an inseparable or separable head. An ink container 520, which is a liquid container, and an ink filling unit that holds ink for filling the ink container with the ink are provided in a kit container 50.
It has been placed in 1.

【0182】インクを消費し終わった場合には、インク
容器の大気連通口521やインクジェットヘッドとの接
続部や、もしくはインク容器の壁に開けた穴などに、イ
ンク充填手段の挿入部(注射針等)531の一部を挿入
し、この挿入部を介してインク充填手段内のインクをイ
ンク容器内に充填すればよい。
When the ink has been consumed, the insertion portion (injection needle) of the ink filling means (injection needle) is connected to the atmosphere communication port 521 of the ink container, the connection portion with the ink jet head, or the hole formed in the wall of the ink container. Etc.) 531 may be partially inserted, and the ink in the ink filling means may be filled in the ink container via the insertion portion.

【0183】このように、本発明のインクジェットヘッ
ドと、インク容器やインク充填手段等を一つのキット容
器内に納めてキットにすることで、インクが消費されて
しまっても前述のようにすぐに、また容易にインクをイ
ンク容器内に充填することができ、記録の開始を迅速に
行うことができる。
As described above, the ink jet head of the present invention, the ink container, the ink filling means, etc. are put into one kit container to form a kit, so that even if the ink is consumed, as described above, In addition, the ink can be easily filled in the ink container, and the recording can be started quickly.

【0184】なお、本実施例のインクジェットヘッドキ
ットでは、インク充填手段が含まれるもので説明を行っ
たが、インクジェットヘッドキットとしては、インク充
填手段を持たず、インクが充填された分離可能タイプの
インク容器とヘッドとがキット容器501内に納められ
ている形態のものであってもよい。
Although the ink jet head kit of this embodiment is described as including the ink filling means, the ink jet head kit is of a separable type filled with ink without the ink filling means. The ink container and the head may be housed in the kit container 501.

【0185】また、図24では、インク容器に対してイ
ンクを充填するインク充填手段のみを示しているが、イ
ンク容器の他に発泡液を発泡液容器に充填するための発
泡液充填手段をキット容器内に納めた形態のものであっ
てもよい。
Further, in FIG. 24, only the ink filling means for filling the ink container with the ink is shown, but in addition to the ink container, a foaming liquid filling means for filling the foaming liquid container with the foaming liquid container is provided as a kit. It may be in the form of being stored in a container.

【0186】[0186]

【発明の効果】本発明においては、可動部材の待機位置
を基準とし吐出口の液流路に接続する面と吐出口中心軸
との交点と可動部材の支点部を結ぶ直線のなす角度に対
し、液流路で発生した気泡を根本的に制御する可動部材
が気泡の発生によって最大に変位した時の最大変位角度
を適正に規定することで、液体の吐出状態をより一層安
定化することができた。特に、吐出口をレーザ等を用い
て形成する際の製造上のバラツキ因子によるヘッド間ま
たはノズル間の吐出口形状バラツキを起因とする吐出状
態のバラツキをも解決し極めて高度な安定性を実現し
た。
According to the present invention, the angle formed by the straight line connecting the fulcrum of the movable member and the intersection of the surface of the discharge port connected to the liquid flow path and the central axis of the discharge port is based on the standby position of the movable member. , The liquid discharge state can be further stabilized by properly defining the maximum displacement angle when the movable member that fundamentally controls the bubbles generated in the liquid flow path is displaced to the maximum due to the generation of the bubbles. did it. In particular, we have solved extremely high stability by solving variations in the ejection state due to variations in the ejection port shape between heads or nozzles due to manufacturing variation factors when forming ejection ports using a laser or the like. .

【0187】上述したような効果に加え他の効果として
は可動部材を用いる新規な吐出原理に基づく本発明の液
体吐出方法、ヘッド等によると、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方法、ヘッド等に比べて吐
出効率を向上できる。
In addition to the above-mentioned effects, as another effect, according to the liquid ejecting method, the head, etc. of the present invention based on the novel ejection principle using the movable member, the generated bubbles and the movable member displaced by this are synergistic. Since the effect can be obtained and the liquid in the vicinity of the ejection port can be efficiently ejected, the ejection efficiency can be improved as compared with the conventional bubble jet type ejection method, the head, and the like.

【0188】また、本発明によれば、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 present invention, it is possible to prevent ejection failure even when left for a long time at low temperature or low humidity, and even if ejection failure occurs, recovery processing such as preliminary ejection or suction recovery can be performed. There is also an advantage that you can immediately return to the normal state with just a few steps. 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.

【0189】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 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.

【0190】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
熱体上に堆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 the 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 eject liquids that were difficult to be ejected by the conventional bubble jet ejection method, such as high viscosity liquids that are less likely to be foamed and liquids that tend to cause deposits on the heating element.

【0191】さらに、熱に弱い液体等で吐出液体に悪影
響を与えず吐出することができた。
Further, it was possible to eject the liquid such as a liquid weak against heat without adversely affecting the liquid to be ejected.

【0192】また、本発明の液体吐出ヘッドを記録用の
液体吐出記録ヘッドとして用いることで、さらに高画質
な記録を達成することができた。
Further, by using the liquid discharge head of the present invention as a liquid discharge recording head for recording, it was possible to achieve higher quality recording.

【0193】また、本発明の液体吐出ヘッドを用い、液
体の吐出効率等がさらに向上した液体吐出装置や記録シ
ステム等を提供することができた。
Further, by using the liquid discharge head of the present invention, it is possible to provide a liquid discharge device, a recording system, etc., in which the liquid discharge efficiency and the like are further improved.

【0194】また、本発明のヘッドカートリッジやヘッ
ドキットを用いることで、ヘッドの利用、再利用を容易
に成すことができる。
By using the head cartridge or head kit of the present invention, the head can be easily used and reused.

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

【図1】本発明に適用される液体吐出ヘッドを液流路方
向で切断した模式的断面図で、(a)〜(d)は液体吐
出の各過程を示すものである。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a liquid discharge head applied to the present invention cut in the liquid flow path direction, in which (a) to (d) show respective steps of liquid discharge.

【図2】本発明に適用される液体吐出ヘッドの部分断面
斜視図である。
FIG. 2 is a partial cross-sectional perspective view of a liquid ejection head applied to the present invention.

【図3】従来の液体吐出ヘッドにおける気泡からの圧力
の伝搬を説明するための模式的断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining pressure propagation from bubbles in a conventional liquid ejection head.

【図4】本発明に適用される液体吐出ヘッドにおける気
泡からの圧力の伝搬を説明するための模式的断面図であ
る。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining the propagation of pressure from bubbles in the liquid ejection head applied to the present invention.

【図5】本発明にもとづく液流路構造を吐出原理におけ
る液の流れを説明するための模式的断面図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for explaining the flow of the liquid according to the ejection principle of the liquid flow path structure according to the present invention.

【図6】本発明の実施形態にもとづく液体吐出ヘッドを
説明するための模式的断面図である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining the liquid ejection head according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明に適用される液体吐出ヘッドの概略的構
造を説明するための部分断面斜視図である。
FIG. 7 is a partial cross-sectional perspective view for explaining a schematic structure of a liquid ejection head applied to the present invention.

【図8】本発明に適用される液体吐出ヘッドの可動部材
と第2の液流路との配置関係を説明するためのもので、
(a)は可動部材を第1流路側から見た模式的平面図、
(b)は分離壁を外した第2の液流路を第1流路側から
見た模式的平面図、および(c)は可動部材と第2の液
流路との配置関係を(a)と(b)との配置を重ねるこ
とで模式的に示した透視図である。
FIG. 8 is a view for explaining a positional relationship between a movable member and a second liquid flow path of a liquid ejection head applied to the present invention,
(A) is a schematic plan view of the movable member as seen from the first flow path side,
(B) is a schematic plan view of the second liquid flow path with the separation wall removed from the first flow path side, and (c) shows the positional relationship between the movable member and the second liquid flow path (a). It is the perspective view which showed typically by overlapping the arrangement of (b).

【図9】本発明に適用される液体吐出ヘッドの流路方向
の模式的断面図であって、θMとθE との関係の第一の
例を示す。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view in the flow path direction of a liquid ejection head applied to the present invention, showing a first example of the relationship between θ M and θ E.

【図10】本発明に適用される液体吐出ヘッドの流路方
向の模式的断面図であって、θMとθE との関係の第二
の例を示す。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view in the flow path direction of a liquid ejection head applied to the present invention, showing a second example of the relationship between θ M and θ E.

【図11】本発明に適用される液体吐出ヘッドの流路方
向の模式的断面図であって、θMとθE との関係の第三
の例を示す。
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view in the flow path direction of a liquid ejection head applied to the present invention, showing a third example of the relationship between θ M and θ E.

【図12】本発明に適用される液体吐出ヘッドの流路方
向の模式的断面図であって、θMとθE との関係の第四
の例を示す。
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of the liquid discharge head applied to the present invention in the flow path direction, showing a fourth example of the relationship between θ M and θ E.

【図13】本発明に適用される液体吐出ヘッドの可動部
材の動作を説明するための模式的断面図であって、
(a)は可動部材が閉じている状態、(b)は可動部材
が開いている状態を示す。
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view for explaining the operation of the movable member of the liquid ejection head applied to the present invention,
(A) shows a state in which the movable member is closed, and (b) shows a state in which the movable member is open.

【図14】本発明に適用される液体吐出ヘッドの可動部
材の他の例を示すもので、(a)、(b)、および
(c)はそれぞれ異なる形状の可動部材を第1流路側か
ら見た模式的平面図である。
FIG. 14 shows another example of the movable member of the liquid ejection head applied to the present invention, wherein (a), (b), and (c) show movable members having different shapes from the first flow path side. It is the typical plan view seen.

【図15】本発明に適用される液体吐出ヘッドの模式的
断面図であり、本発明の角度規定を満たすための転移ス
トッパの一例を説明するためのものである。
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view of a liquid ejection head applied to the present invention, for explaining an example of a transfer stopper for satisfying the angle regulation of the present invention.

【図16】本発明に適用される液体吐出ヘッドの縦方向
断面図であり、(a)は保護膜(保護層)が設けられた
もの、(b)は保護膜(保護層)がないものを示す。
16A and 16B are vertical cross-sectional views of a liquid ejection head applied to the present invention, in which FIG. 16A shows a protective film (protective layer) provided, and FIG. 16B shows a protective film (protective layer) not provided. Indicates.

【図17】本発明に適用される液体吐出ヘッドに設けら
れた電気熱変換体の発熱部を駆動するための矩形パルス
を示すグラフであり、横軸は矩形パルスの印加時間(パ
ルス幅)、縦軸は矩形パルスの電圧を示す。
FIG. 17 is a graph showing a rectangular pulse for driving the heat generating portion of the electrothermal converter provided in the liquid ejection head applied to the present invention, the horizontal axis being the application time (pulse width) of the rectangular pulse, The vertical axis represents the voltage of the rectangular pulse.

【図18】本発明に適用される液体吐出ヘッドの内2流
路構成を説明するための模式的断面図である。
FIG. 18 is a schematic cross-sectional view for explaining the internal two-channel configuration of the liquid ejection head applied to the present invention.

【図19】本発明に適用される液体吐出ヘッドの内2流
路構成を説明するための模式的な部分分解斜視図であ
る。
FIG. 19 is a schematic partially exploded perspective view for explaining the internal two-channel configuration of the liquid ejection head applied to the present invention.

【図20】本発明の液体吐出ヘッドカートリッジの一実
施形態を説明するための模式的な部分分解斜視図であ
る。
FIG. 20 is a schematic partially exploded perspective view for explaining an embodiment of the liquid ejection head cartridge of the present invention.

【図21】本発明にもとづく液体吐出装置の概略的構成
を説明するための斜視図である。
FIG. 21 is a perspective view for explaining a schematic configuration of a liquid ejection device according to the present invention.

【図22】本発明にもとづく液体吐出装置を動作させる
制御系全体の概略的構成を説明するためのブロック図で
ある。
FIG. 22 is a block diagram for explaining a schematic configuration of an entire control system for operating the liquid ejection device according to the present invention.

【図23】本発明にもとづくインクジェット記録システ
ムの一例を説明するための模式的斜視図である。
FIG. 23 is a schematic perspective view for explaining an example of an inkjet recording system according to the present invention.

【図24】本発明に適用される液体吐出ヘッドカートリ
ッジに液体(インク)を供給するためのインクジェット
ヘッドを説明するための模式的側面図である。
FIG. 24 is a schematic side view for explaining an inkjet head for supplying a liquid (ink) to a liquid ejection head cartridge applied to the present invention.

【図25】従来の液体吐出ヘッドを説明するためのもの
で、(a)は内部を部分的に遠視した模式的な斜視図、
(b)は断面図である。
FIG. 25 is a view for explaining a conventional liquid ejection head, in which (a) is a schematic perspective view in which a part of the interior is viewed from a distance;
(B) is a sectional view.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 素子基板 2 発熱体 3 発熱体の面積中心 10 液流路 11 気泡発生領域 12 液体供給路 13 共通液室 14 第1液流路 15 第1共通液室 16 第2の液流路 17 第2共通液室 18 吐出口 19 狭搾部 21 供給路 28 吐出口部 30 分離壁 31 可動部材 32 自由端 33 支点 34 土台 35 開口部(スリット) 40 気泡 50 溝付き部材 51 最大変位角度θM 制御部 60 押さえバネ 70 支持体 80 液体供給部材 90 液体容器 104 配線電極 105 抵抗層 107 基体 105 被記録媒体 112 ギヤ 113 ギヤ 115 キャリッジ軸 200 液体吐出ヘッド部(ヘッド部) 201 液体吐出ヘッド 203 ヘッドキャップ 204 インク容器 206 搬送ベルト 251 前処理装置 252 後処理装置 300 ホストコンピュータ 301 入力インタフェイス 302 CPU 303 ROM 305 モータドライバ 306 駆動モータ 307 ヘッドドライバ 501 キット容器 510 インクジェットヘッド 511 インク吐出部 520 インク容器 521 大気連通口 531 挿入部1 Element Substrate 2 Heating Element 3 Area Center of Heating Element 10 Liquid Flow Path 11 Bubble Generation Area 12 Liquid Supply Path 13 Common Liquid Chamber 14 First Liquid Flow Path 15 First Common Liquid Chamber 16 Second Liquid Flow Path 17 Second Common liquid chamber 18 Discharge port 19 Narrowing part 21 Supply path 28 Discharge port part 30 Separation wall 31 Movable member 32 Free end 33 Support point 34 Base 35 Opening (slit) 40 Bubble 50 Groove member 51 Maximum displacement angle θ M control part 60 Pressing Spring 70 Support 80 Liquid Supply Member 90 Liquid Container 104 Wiring Electrode 105 Resistance Layer 107 Base 105 Recording Medium 112 Gear 113 Gear 115 Gear Carriage Shaft 200 Liquid Ejection Head (Head) 201 Liquid Ejection Head 203 Head Cap 204 Ink Container 206 Conveyor belt 251 Pre-treatment device 252 Post-treatment device 300 Host computer Data 301 input interface 302 CPU 303 ROM 305 a motor driver 306 driving motor 307 a head driver 501 kit container 510 inkjet head 511 ink discharge portion 520 the ink container 521 air communication port 531 insertion portion

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉平 文 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 工藤 清光 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 木村 牧子 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Fumiyoshi Yoshihira 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Kiyomitsu Kudo 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Incorporated (72) Inventor Makiko Kimura 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc.

Claims (29)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液体を吐出する吐出口を有する吐出口部
と、該吐出口部に連通する液流路と、該液体に気泡を発
生させる気泡発生領域と、該気泡発生領域に面して配さ
れ、支点部より前記吐出口部側に自由端を備えた可動部
材と、を有する液体吐出ヘッドを用い、気泡の発生に基
づく圧力によって前記可動部材を基準面の位置から最大
変位位置に変位させて液体を吐出する液体吐出方法であ
って、 前記基準面を基準とし、前記支点部を中心とした前記可
動部材の前記最大変位時における角度をθM 、前記吐出
口部が前記液流路に接続する接続面と前記吐出口の中心
軸とが交差する点と前記支点部とを結ぶ軸の角度をθE
としたとき、θM を鋭角とすると共に、2θM −5°≦
θM ≦2θE +5°とすることを特徴とする液体吐出方
法。
1. A discharge port part having a discharge port for discharging a liquid, a liquid flow path communicating with the discharge port part, a bubble generation region for generating bubbles in the liquid, and a surface facing the bubble generation region. Displacement of the movable member from the position of the reference surface to the maximum displacement position by the pressure based on the generation of bubbles using a liquid discharge head having a movable member that is arranged and has a free end closer to the discharge port than the fulcrum. A method for ejecting liquid by ejecting the liquid, wherein the reference surface is used as a reference, the angle at the maximum displacement of the movable member around the fulcrum portion is θ M , and the ejection port portion is the liquid flow path. angle theta E axes connecting surface connecting the central axis of the discharge port connecting said fulcrum portion with the point of intersection in
And θ M is an acute angle, and 2 θ M −5 ° ≦
A liquid ejection method, wherein θ M ≦ 2θ E + 5 °.
【請求項2】 請求項1に記載の液体吐出方法におい
て、前記可動部材の最大変位時における角度θM を前記
接続面の吐出口部の最上端と前記支点部とを結ぶ線が基
準面となす角度以上とすることを特徴とする液体吐出方
法。
2. The liquid discharging method according to claim 1, wherein the angle θ M at the maximum displacement of the movable member is a reference plane is a line connecting the uppermost end of the discharge port portion of the connection surface and the fulcrum portion. A method for ejecting liquid, characterized in that the angle is equal to or greater than the angle formed.
【請求項3】 請求項1に記載の液体吐出方法におい
て、可動部材の最大変位時における角度θM を2θM
θM とすることを特徴とする液体吐出方法。
3. The liquid discharge method according to claim 1, wherein the angle θ M at the maximum displacement of the movable member is 2θ M
A liquid ejecting method, characterized in that it is set to θ M.
【請求項4】 請求項1から3のいずれか一項に記載の
液体吐出方法において、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ことを特徴とする液体吐出
方法。
4. The liquid ejecting method according to claim 1, wherein the liquid is ejected by expanding the air bubble to a downstream side rather than an upstream side in a direction toward the ejection port by a displacement of the movable member. A method for ejecting liquid, comprising:
【請求項5】 液体を吐出する吐出口を有する吐出口部
と、該吐出口部に連通する第1の液流路と、気泡発生領
域を有する第2の液流路と、該気泡発生領域に面して配
され、支点部より吐出口部側に自由端を備えた可動部材
とを有する液体吐出ヘッドを用い、前記気泡発生領域に
気泡を発生させ、該気泡の発生に基づく圧力によって前
記可動部材を基準面の位置から最大変位位置に変位させ
て液体を吐出する液体吐出方法であって、 前記基準面を基準とし、前記支点部を中心とした前記可
動部材の前記最大変位時における角度をθM 、前記吐出
口部が前記液流路に接続する接続面と前記吐出口の中心
軸とが交差する点と前記支点部とを結ぶ軸の角度をθE
としたとき、θM を鋭角とすると共に、2θE −5°≦
θE +5°とすることを特徴とする液体吐出方法。
5. A discharge port part having a discharge port for discharging a liquid, a first liquid flow path communicating with the discharge port part, a second liquid flow path having a bubble generation region, and the bubble generation region. A liquid discharge head having a movable member provided with a free end on the discharge port side from the fulcrum part is used, bubbles are generated in the bubble generation region, and pressure is generated based on the generation of the bubbles. A liquid discharge method for discharging a liquid by displacing a movable member from a position of a reference surface to a maximum displacement position, wherein an angle at the maximum displacement of the movable member around the fulcrum with reference to the reference surface. the theta M, the angle of the axis of the discharge port portion connecting the center axis and said fulcrum portion with the point of intersection of the connecting surface and the discharge port to be connected to the liquid flow path theta E
And θ M is an acute angle, and 2θ E −5 ° ≦
A liquid ejecting method, wherein θ E + 5 °.
【請求項6】 請求項5に記載の液体吐出方法におい
て、前記可動部材の最大変位時における角度θM を前記
接続面の吐出口部の最上端と前記支点部とを結ぶ線と基
準面がなす角度以上とすることを特徴とする液体吐出方
法。
6. The liquid discharging method according to claim 5, wherein an angle θ M at the time of maximum displacement of the movable member is defined by a line connecting the uppermost end of the discharge port portion of the connecting surface and the fulcrum portion and the reference surface. A method for ejecting liquid, characterized in that the angle is equal to or greater than the angle formed.
【請求項7】 請求項5に記載の液体吐出方法におい
て、可動部材の最大変位時における角度θM を2θE
θM とすることを特徴とする液体吐出方法。
7. The liquid ejection method according to claim 5, wherein the angle θ M at the maximum displacement of the movable member is 2θ E
A liquid ejecting method, characterized in that it is set to θ M.
【請求項8】 請求項5から7のいずれか一項に記載の
液体吐出方法において、上記方法に用いられるヘッドで
あって、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
体と吐出することを特徴とする液体吐出方法。
8. The liquid ejecting method according to claim 5, wherein the head is used in the method, and the head is located at a position higher than an upstream side in a direction in which the bubble is directed toward the ejection port by displacement of a movable member. A liquid ejecting method, characterized in that the liquid is ejected by greatly expanding downstream.
【請求項9】 液体を吐出する吐出口を有する吐出口部
と、該吐出部に連通する液流路と、該液体に気泡を発生
させる気泡発生領域と、該気泡発生領域に面して配さ
れ、支点部より前記吐出口部側に自由端を備えた可動部
材と、を有する液体吐出ヘッドを用い、気泡の発生に基
づく圧力によって前記可動部材を基準面の位置から最大
変位位置に変位させて液体を吐出する液体吐出方法であ
って、 前記基準面を基準とし、前記支点部を中心とした前記可
動部材の前記最大変位時における角度をθM 、前記吐出
口部が前記液流路に接続する接続面と前記吐出口の中心
軸とが交差する点と前記支点部とを結ぶ軸の角度をθE
としたとき、θM を鋭角とすると共に、2θE −7°≦
θM ≦2θE +7°とすることを特徴とする液体吐出方
法。
9. A discharge port part having a discharge port for discharging a liquid, a liquid flow path communicating with the discharge part, a bubble generation region for generating bubbles in the liquid, and a surface facing the bubble generation region. A liquid discharge head having a movable member having a free end closer to the discharge port than the fulcrum is used, and the movable member is displaced from the position of the reference surface to the maximum displacement position by the pressure based on the generation of bubbles. Is a liquid discharging method for discharging liquid by using the reference surface as a reference, the angle at the maximum displacement of the movable member around the fulcrum portion is θ M , and the discharge port portion is the liquid flow path. The angle of the axis connecting the point where the connecting surface to be connected and the central axis of the discharge port intersect with the fulcrum portion is θ E
And θ M is an acute angle, and 2θ E −7 ° ≦
A liquid ejection method, wherein θ M ≦ 2θ E + 7 °.
【請求項10】 液体を吐出する吐出口を有する吐出口
部と、該吐出口部に連通する第1の液流路と、気泡発生
領域を有する第2の液流路と、該気泡発生領域に面して
配され、支点部より吐出口部側に自由端を備えた可動部
材とを有する液体吐出ヘッドを用い、前記気泡発生領域
に気泡を発生させ、該気泡の発生に基づく圧力によって
前記可動部材を基準面の位置から最大変位位置に変位さ
せて液体を吐出する液体吐出方法であって、 前記基準面を基準とし、前記支点部を中心とした前記可
動部材の前記最大変位時における角度をθM 、前記吐出
口部が前記液流路に接続する接続面と前記吐出口の中心
軸とが交差する点と前記支点部とを結ぶ軸の角度をθE
としたとき、θM を鋭角とすると共に、2θE −7°≦
θM ≦2θE +7°とすることを特徴とする液体吐出方
法。
10. A discharge port having a discharge port for discharging a liquid, a first liquid flow path communicating with the discharge port, a second liquid flow path having a bubble generation region, and the bubble generation region. A liquid discharge head having a movable member provided with a free end on the discharge port side from the fulcrum part is used, bubbles are generated in the bubble generation region, and pressure is generated based on the generation of the bubbles. A liquid discharge method for discharging a liquid by displacing a movable member from a position of a reference surface to a maximum displacement position, wherein an angle at the maximum displacement of the movable member around the fulcrum with reference to the reference surface. the theta M, the angle of the axis of the discharge port portion connecting the center axis and said fulcrum portion with the point of intersection of the connecting surface and the discharge port to be connected to the liquid flow path theta E
And θ M is an acute angle, and 2θ E −7 ° ≦
A liquid ejection method, wherein θ M ≦ 2θ E + 7 °.
【請求項11】 請求項10に記載の液体吐出方法にお
いて、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が同じ液体であることを特徴と
する液体吐出方法。
11. The liquid ejection method according to claim 10, wherein the liquid supplied to the first liquid flow path and the liquid supplied to the second liquid flow path are the same liquid. Liquid ejection method.
【請求項12】 請求項10に記載の液体吐出方法にお
いて、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が異なる液体であることを特徴
とする液体吐出方法。
12. The liquid discharge method according to claim 10, wherein the liquid supplied to the first liquid flow path and the liquid supplied to the second liquid flow path are different liquids. Liquid ejection method.
【請求項13】 請求項9から12のいずれか一項に記
載の液体吐出方法において、前記可動部材の最大変位時
における角度θM を前記接続面の吐出口部の最上端と前
記支点部とを結ぶ線が基準面となす角度以上とすること
を特徴とする液体吐出方法。
13. The liquid discharging method according to claim 9, wherein an angle θ M at the time of maximum displacement of the movable member is set to an uppermost end of a discharge port portion of the connection surface and the fulcrum portion. A liquid ejecting method, characterized in that the line connecting the lines is at an angle greater than or equal to the reference plane.
【請求項14】 請求項9から12のいずれか一項に記
載の液体吐出方法において、可動部材の最大変位時にお
ける角度θM を、2θE ≦θM とすることを特徴とする
液体吐出方法。
14. The liquid discharging method according to claim 9, wherein the angle θ M at the maximum displacement of the movable member is set to 2θ E ≦ θ M. .
【請求項15】 請求項9から12のいずれか一項に記
載の液体吐出方法において、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ことを特徴とする液体
吐出方法。
15. The liquid ejection method according to claim 9, wherein the displacement of the movable member causes the bubbles to expand to a greater extent in the downstream direction than in the upstream direction toward the ejection port. A method for ejecting liquid, comprising:
【請求項16】 液体を吐出する吐出口を有する吐出口
部と、該吐出口部に連通する液流路と、該液体に気泡を
発生させる気泡発生領域と、該気泡発生領域に面して配
され、支点部より前記吐出口部側に自由端を備えた可動
部材と、を有する液体吐出ヘッドを用い、気泡の発生に
基づく圧力によって前記可動部材を基準面の位置から最
大変位位置に変位させて液体を吐出する液体吐出方法で
あって、 前記基準面を基準とし、前記支点部を中心とした前記可
動部材の前記最大変位時における角度をθM 、前記吐出
口部が前記液流路に接続する接続面と前記吐出口の中心
軸とが交差する点と前記支点部とを結ぶ軸の角度をθE
としたとき、θM を鋭角とすると共に、前記接続面の吐
出口部の最上端と前記支点部とを結ぶ軸の角度以上であ
り、かつθM ≦2θE +5°とすることを特徴とする液
体吐出方法。
16. A discharge port part having a discharge port for discharging a liquid, a liquid flow path communicating with the discharge port part, a bubble generation region for generating bubbles in the liquid, and a surface facing the bubble generation region. Displacement of the movable member from the position of the reference surface to the maximum displacement position by the pressure based on the generation of bubbles using a liquid discharge head having a movable member that is arranged and has a free end closer to the discharge port than the fulcrum. A method for ejecting liquid by ejecting the liquid, wherein the reference surface is used as a reference, the angle at the maximum displacement of the movable member around the fulcrum portion is θ M , and the ejection port portion is the liquid flow path. angle theta E axes connecting surface connecting the central axis of the discharge port connecting said fulcrum portion with the point of intersection in
In this case, θ M is an acute angle and is equal to or greater than the angle of the axis connecting the uppermost end of the discharge port portion of the connection surface and the fulcrum portion, and θ M ≦ 2θ E + 5 °. Liquid ejection method.
【請求項17】 液体を吐出する吐出口を有する吐出口
部と、該吐出口部に連通する液流路と、該液体に気泡を
発生させる気泡発生領域と、該気泡発生領域に面して配
され、支点部より前記吐出口部側に自由端を備えた可動
部材と、を有する液体吐出ヘッドを用い、気泡の発生に
基づく圧力によって前記可動部材を基準面の位置から最
大変位位置に変位させて液体を吐出する液体吐出方法で
あって、 前記基準面を基準とし、前記支点部を中心とした前記可
動部材の前記最大変位時における角度をθM 、前記吐出
口部が前記液流路に接続する接続面と前記吐出口の中心
軸とが交差する点と前記支点部とを結ぶ軸の角度をθE
としたとき、θM を鋭角にすると共に、前記接続面の吐
出口部の最上端を前記支点部とを結ぶ軸の角度以上であ
り、かつ2θE −5°≦θM ≦2θE とすることを特徴
とする液体吐出方法。
17. A discharge port part having a discharge port for discharging a liquid, a liquid flow path communicating with the discharge port part, a bubble generation region for generating bubbles in the liquid, and a surface facing the bubble generation region. Displacement of the movable member from the position of the reference surface to the maximum displacement position by the pressure based on the generation of bubbles using a liquid discharge head having a movable member that is arranged and has a free end closer to the discharge port than the fulcrum. A method for ejecting liquid by ejecting the liquid, wherein the reference surface is used as a reference, the angle at the maximum displacement of the movable member around the fulcrum portion is θ M , and the ejection port portion is the liquid flow path. angle theta E axes connecting surface connecting the central axis of the discharge port connecting said fulcrum portion with the point of intersection in
Then, θ M is an acute angle, and the angle is equal to or greater than the angle of the axis connecting the uppermost end of the discharge port portion of the connection surface to the fulcrum portion, and 2θ E −5 ° ≦ θ M ≦ 2θ E. A liquid discharging method characterized by the above.
【請求項18】 請求項1,5,9または10のいずれ
か一項に記載の液体吐出方法において、前記吐出口部に
連通する液流路の天井の高さは、前記支点部上より前記
自由端上の方が高いことを特徴とする液体吐出方法。
18. The liquid discharge method according to claim 1, 5, 9 or 10, wherein the height of the ceiling of the liquid flow path communicating with the discharge port is higher than that on the fulcrum part. A liquid discharge method characterized in that the height is higher on the free end.
【請求項19】 請求項1,5,9または10のいずれ
か一項に記載の液体吐出方法において、前記可動部材と
対面する側に気泡を発生させるための発熱体が配されて
おり、その間が気泡発生領域であることを特徴とする液
体吐出方法。
19. The liquid discharge method according to claim 1, 5, 9 or 10, wherein a heating element for generating bubbles is arranged on a side facing the movable member, and a heating element is provided between the heating elements. Is a bubble generation region.
【請求項20】 液体を吐出する吐出口を有する吐出口
部と、該吐出口部に連通する液流路と、該液体に気泡を
発生させる気泡発生領域と、該気泡発生領域に面して配
され、支点部より前記吐出口部側に自由端を備えた可動
部材と、を有する液体吐出ヘッドであって、 気泡の発生に基づく圧力によって前記可動部材を基準面
の位置から最大変位位置に変位させて液体を吐出する際
に、 前記基準面を基準とし、前記支点部を中心とした前記可
動部材の前記最大変位時における角度をθM 、前記吐出
口部が前記液流路に接続する接続面と前記吐出口の中心
軸とが交差する点と前記支点部とを結ぶ軸の角度をθE
としたとき、θM を鋭角とすると共に、2θE −5°≦
θM ≦2θE +5°であることを特徴とする液体吐出ヘ
ッド。
20. A discharge port part having a discharge port for discharging a liquid, a liquid flow path communicating with the discharge port part, a bubble generation region for generating bubbles in the liquid, and a surface facing the bubble generation region. A liquid discharge head having a movable member that is arranged and has a free end closer to the discharge port than a fulcrum, and moves the movable member from a position of a reference plane to a maximum displacement position by pressure based on generation of bubbles. When displacing and ejecting the liquid, the angle at the time of maximum displacement of the movable member around the fulcrum portion with reference to the reference surface is θ M , and the ejection port portion is connected to the liquid flow path. The angle of the axis connecting the point where the connection surface intersects with the central axis of the discharge port and the fulcrum portion is θ E
And θ M is an acute angle, and 2θ E −5 ° ≦
A liquid discharge head characterized in that θ M ≦ 2θ E + 5 °.
【請求項21】 液体を吐出する吐出口を有する吐出口
部と、該吐出口部に連通する第1の液流路と、気泡発生
領域を有する第2の液流路と、該気泡発生領域に面して
配され、支点部より吐出口部側に自由端を備えた可動部
材とを有する液体吐出ヘッドであって、 前記気泡発生領域に気泡を発生させ、該気泡の発生に基
づく圧力によって前記可動部材を基準面の位置から最大
変位位置に変位させて液体を吐出する際に、前記基準面
を基準とし、前記支点部を中心とした前記可動部材の前
記最大変位時における角度をθM 、前記吐出口部が前記
液流路に接続する接続面と前記吐出口の中心軸とが交差
する点と前記支点部とを結ぶ軸の角度をθE としたと
き、θM を鋭角にすると共に、2θE −5°≦θM ≦2
θE +5°を満たすことを特徴とする液体吐出ヘッド。
21. A discharge port part having a discharge port for discharging a liquid, a first liquid flow path communicating with the discharge port part, a second liquid flow path having a bubble generation region, and the bubble generation region. A liquid discharge head having a movable member provided with a free end on the discharge port side from a fulcrum part, wherein bubbles are generated in the bubble generation region, and pressure is generated based on the generation of the bubbles. When displacing the movable member from the position of the reference surface to the maximum displacement position to discharge the liquid, the angle at the maximum displacement of the movable member around the fulcrum part with respect to the reference surface is θ M. , Θ M is an acute angle, where θ E is the angle of the axis connecting the fulcrum part and the point where the central axis of the discharge port intersects with the connection surface where the discharge port part connects to the liquid flow path. Together with 2θ E −5 ° ≦ θ M ≦ 2
A liquid discharge head characterized by satisfying θ E + 5 °.
【請求項22】 液体を吐出する吐出口を有する吐出口
部と、該吐出口部に連通する液流路と、該液体に気泡を
発生させる気泡発生領域と、該気泡発生領域に面して配
され、支点部より前記吐出口部側に自由端を備えた可動
部材と、を有する液体吐出ヘッドであって、 気泡の発生に基づく圧力によって前記可動部材を基準面
の位置から最大変位位置に変位させて液体を吐出する際
に、 前記基準面を基準とし、前記支点部を中心とした前記可
動部材の前記最大変位時における角度をθM 、前記吐出
口部が前記液流路に接続する接続面と前記吐出口の中心
軸とが交差する点と前記支点部とを結ぶ軸の角度をθE
としたとき、θM を鋭角とすると共に、2θE −7°≦
θM ≦2θE +7°であることを特徴とする液体吐出ヘ
ッド。
22. A discharge port part having a discharge port for discharging a liquid, a liquid flow path communicating with the discharge port part, a bubble generation region for generating bubbles in the liquid, and a surface facing the bubble generation region. A liquid discharge head having a movable member that is arranged and has a free end closer to the discharge port than a fulcrum, and moves the movable member from a position of a reference plane to a maximum displacement position by pressure based on generation of bubbles. When displacing and ejecting the liquid, the angle at the time of maximum displacement of the movable member around the fulcrum portion with reference to the reference surface is θ M , and the ejection port portion is connected to the liquid flow path. The angle of the axis connecting the point where the connection surface intersects with the central axis of the discharge port and the fulcrum portion is θ E
And θ M is an acute angle, and 2θ E −7 ° ≦
A liquid discharge head characterized in that θ M ≦ 2θ E + 7 °.
【請求項23】 液体を吐出する吐出口を有する吐出口
部と、該吐出口部に連通する第1の液流路と、気泡発生
領域を有する第2の液流路と、該気泡発生領域に面して
配され、支点部より吐出口部側に自由端を備えた可動部
材とを有する液体吐出ヘッドであって、 前記気泡発生領域に気泡を発生させ、該気泡の発生に基
づく圧力によって前記可動部材を基準面の位置から最大
変位位置に変位させて液体を吐出する際に、前記基準面
を基準とし、前記支点部を中心とした前記可動部材の前
記最大変位時における角度をθM 、前記吐出口部が前記
液流路に接続する接続面と前記吐出口の中心軸とが交差
する点と前記支点部とを結ぶ軸の角度をθE としたと
き、θM を鋭角とすると共に、2θE −7°≦θM ≦2
θE +7°を満たすことを特徴とする液体吐出ヘッド。
23. A discharge port part having a discharge port for discharging a liquid, a first liquid flow path communicating with the discharge port part, a second liquid flow path having a bubble generation region, and the bubble generation region. A liquid discharge head having a movable member provided with a free end on the discharge port side from a fulcrum part, wherein bubbles are generated in the bubble generation region, and pressure is generated based on the generation of the bubbles. When displacing the movable member from the position of the reference surface to the maximum displacement position to discharge the liquid, the angle at the maximum displacement of the movable member around the fulcrum part with respect to the reference surface is θ M. , Θ M is an acute angle, where θ E is the angle of the axis connecting the fulcrum part and the point where the central axis of the discharge port intersects with the connection surface where the discharge port part connects to the liquid flow path. Together with 2θ E −7 ° ≦ θ M ≦ 2
A liquid discharge head characterized by satisfying θ E + 7 °.
【請求項24】 液体を吐出する液体吐出ヘッドは、液
体を吐出する吐出口を有する吐出口部と、該吐出口部に
連通する液流路と、該液体に気泡を発生させる気泡発生
領域と、該気泡発生領域に面して配され、支点部より前
記吐出口部側に自由端を備えた可動部材と、を有する液
体吐出ヘッドを用い、気泡の発生に基づく圧力によって
前記可動部材を基準面の位置から最大変位位置に変位さ
せて液体を吐出する液体吐出ヘッドであって、 前記基準面を基準とし、前記支点部を中心とした前記可
動部材の前記最大変位時における角度をθM 、前記吐出
口部が前記液流路に接続する接続面と前記吐出口の中心
軸とが交差する点と前記支点部とを結ぶ軸の角度をθE
としたとき、θM を鋭角とすると共に、前記接続面の吐
出口部の最大端と前記支点部とを結ぶ軸の角度以上であ
り、かつθM ≦2θE +5°を満たすことを特徴とする
液体吐出ヘッド。
24. A liquid ejection head for ejecting a liquid has an ejection port portion having an ejection port for ejecting the liquid, a liquid flow path communicating with the ejection port portion, and a bubble generation region for generating bubbles in the liquid. A liquid discharge head having a movable member disposed facing the bubble generation region and having a free end on the discharge port side from a fulcrum, and the movable member is used as a reference by the pressure based on the generation of bubbles. A liquid discharge head that discharges liquid by displacing from a position of a surface to a maximum displacement position, wherein the reference surface is used as a reference, and the angle at the maximum displacement of the movable member around the fulcrum portion is θ M , The angle of the axis connecting the fulcrum and the point at which the central axis of the discharge port intersects with the connection surface where the discharge port connects to the liquid flow path is θ E
And θ M is an acute angle, and it is greater than or equal to the angle of the axis connecting the maximum end of the discharge port portion of the connection surface and the fulcrum portion, and satisfies θ M ≦ 2θ E + 5 °. Liquid ejection head.
【請求項25】 液体を吐出する液体吐出ヘッドは、液
体を吐出する吐出口を有する吐出口部と、該吐出口部に
連通する液流路と、該液体に気泡を発生させる気泡発生
領域と、該気泡発生領域に面して配され、支点部より前
記吐出口部側に自由端を備えた可動部材と、を有する液
体吐出ヘッドを用い、気泡の発生に基づく圧力によって
前記可動部材を基準面の位置から最大変位位置に変位さ
せて液体を吐出する液体吐出ヘッドであって、 前記基準面を基準とし、前記支点部を中心とした前記可
動部材の前記最大変位時における角度をθM 、前記吐出
口部が前記液流路に接続する接続面と前記吐出口の中心
軸とが交差する点と前記支点部とを結ぶ軸の角度をθE
としたとき、θ M を鋭角とすると共に、前記接続面の吐
出口部の最上端と前記支点部とを結ぶ軸の角度以上であ
り、かつ2θE −5°≦θM ≦2θE を満たすことを特
徴とする液体吐出ヘッド。
25. A liquid ejection head for ejecting a liquid is a liquid
A discharge port part having a discharge port for discharging a body, and the discharge port part
Bubbles that generate bubbles in the liquid flow path
Area and the bubble generation area, facing the fulcrum
A liquid having a movable member having a free end on the discharge port side.
By using the body discharge head, the pressure generated by the generation of bubbles
Displace the movable member from the reference plane position to the maximum displacement position.
A liquid ejecting head for ejecting a liquid by using the reference surface as a reference and the fulcrum as a center.
The angle at the maximum displacement of the moving member is θM, The discharge
Center of the discharge port and the connection surface where the mouth connects to the liquid flow path
The angle of the axis connecting the point where the axis intersects with the fulcrum is θE
Then θ MWith an acute angle, and
It is not less than the angle of the axis connecting the uppermost end of the outlet and the fulcrum.
And 2θE−5 ° ≦ θM≤2θESpecial to meet
Liquid ejection head to be collected.
【請求項26】 請求項20から24のいずれか一項に
記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記吐出口部に連通す
る液流路の天井の高さは、前記支点部上より前記自由端
上の方が高いことを特徴とする液体吐出ヘッド。
26. The liquid discharge head according to claim 20, wherein the height of the ceiling of the liquid flow path communicating with the discharge port is above the free end above the fulcrum. A liquid ejection head characterized by a higher price.
【請求項27】 請求項20から24のいずれか一項に
記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記可動部材と対面す
る側に気泡を発生させるための発熱体が配されており、
その間が気泡発生領域であることを特徴とする液体吐出
ヘッド。
27. The liquid discharge head according to any one of claims 20 to 24, wherein a heating element for generating bubbles is arranged on a side facing the movable member,
A liquid ejection head characterized in that a space between them is a bubble generation region.
【請求項28】 気泡の発生によって液体を吐出する液
体吐出装置であって、請求項20から25のいずれか一
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
手段とを有することを特徴とする液体吐出装置。
28. A liquid ejecting apparatus for ejecting a liquid by generation of bubbles, wherein the liquid ejecting head according to claim 20 and a drive for ejecting the liquid from the liquid ejecting head. A liquid ejecting apparatus comprising: a drive signal supplying unit that supplies a signal.
【請求項29】 気泡の発生によって液体を吐出する液
体吐出装置であって、請求項20から25のいずれか一
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ことを特徴とする液体吐出装置。
29. A liquid ejecting apparatus for ejecting a liquid by generating bubbles, wherein the liquid ejecting head according to any one of claims 20 to 25 and a liquid receiving head for receiving the liquid ejected from the liquid ejecting head. A liquid ejecting apparatus comprising: a recording medium conveying unit that conveys a recording medium.
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