JPH1052915A - Liquid discharging method, liquid discharging head, liquid discharging head cartridge and ink jet recording device - Google Patents

Liquid discharging method, liquid discharging head, liquid discharging head cartridge and ink jet recording device

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JPH1052915A
JPH1052915A JP14920497A JP14920497A JPH1052915A JP H1052915 A JPH1052915 A JP H1052915A JP 14920497 A JP14920497 A JP 14920497A JP 14920497 A JP14920497 A JP 14920497A JP H1052915 A JPH1052915 A JP H1052915A
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discharge
bubbles
ejection
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雅典 竹之内
Toshio Kashino
俊雄 樫野
Yoshie Asakawa
佳恵 浅川
Makiko Kimura
牧子 木村
Kiyomitsu Kudo
清光 工藤
Fumi Yoshihira
文 吉平
Takeshi Okazaki
猛史 岡崎
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    • B41J2/14056Plural heating elements per ink chamber

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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance and efficiency of discharging energies and discharging pressure by preventing an influence of back waves at generating bubbles in the liquid flow path and making liquid discharge from the discharge port. SOLUTION: A heater 5 is set at a first liquid flow path 4 communicating to the discharge port 3 for giving liquid discharging energies to liquid. In an upstream side from the heater 5, a second liquid flow path 6 adjoining the first liquid flow path is set by being distant from a separation wall 8, and in the second flow path 6, a heater 7 is disposed for forming a second bubble generating area. The part just above the heater 7 in the separation wall 8 is a movable member 9 having a free end at the discharge port 3 side. When droplets are discharged, bubbles are generated by the heater 5 and also bubbles are generated by the heater 7, and thus the movable member 9 is shifted to the first flow path 4 side by the bubbles so as to make bubble pressure turn toward the discharge port 3 side by the agency of these bubbles.

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、液滴を吐出するイ
ンクジェット記録方法によって代表される液体吐出方法
と、このインクジェット記録ヘッドによって代表される
液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドカートリッジと、イ
ンクジェット記録装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid discharge method represented by an ink jet recording method for discharging liquid droplets, a liquid discharge head represented by the ink jet recording head, a liquid discharge head cartridge, and an ink jet recording apparatus. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】プリンタや複写機、あるいはファクシミ
リやプロッタなどの記録を行う装置での記録方法とし
て、ノズル(吐出口)から微小なインク液滴を吐出して
文字や図形等の記録を行うインクジェット記録方法が注
目を浴びている。インクジェット記録方法は、高精細な
画像の出力、高速印字が可能であるという優れた利点を
有している。特に、電気熱変換体(以下、ヒータともい
う)等により液体中に気泡を発生させ、この生成したバ
ブル(気泡)圧を用いる方法、いわゆるバブルジェット
方法(特公昭61−59911〜4号)は、装置の小型
化、画像の高密度化が容易であるなどの特徴を有してい
る。
2. Description of the Related Art As a recording method in a recording apparatus such as a printer, a copying machine, or a facsimile or a plotter, an ink jet recording a character or a figure by discharging minute ink droplets from a nozzle (discharge port). The recording method is receiving attention. The ink jet recording method has an excellent advantage that high-definition image output and high-speed printing are possible. In particular, a method in which bubbles are generated in a liquid by an electrothermal converter (hereinafter also referred to as a heater) or the like and the generated bubble (bubble) pressure is used, a so-called bubble jet method (Japanese Patent Publication No. 61-59911-4). It has features such as easy downsizing of the device and high density of images.

【0003】ところで、バブル圧によってノズルから吐
出される液体はインク液に限定されるものではなく、そ
の他の液体を吐出することも可能である。そこで本明細
書では、インクに限らず液体一般を吐出させる方法を液
体吐出方法と呼び、液体吐出方法の中で、インク液を被
記録媒体に吐出して記録を行う方法をインクジェット記
録方法と呼ぶことにする。
The liquid discharged from the nozzle by the bubble pressure is not limited to the ink liquid, and other liquids can be discharged. Therefore, in this specification, a method of discharging not only ink but also liquid in general is referred to as a liquid discharge method, and a method of performing recording by discharging an ink liquid onto a recording medium in the liquid discharge method is referred to as an ink jet recording method. I will.

【0004】インクジェット記録の分野においては、記
録のカラー化の要求が高い。カラー化の要求を満足する
インクジェット記録装置の構成として、例えば、各色の
インクジェット記録ヘッドを色ごとにキャリッジ上に走
査方向に沿って並列に配列させてカラー記録を行うも
の、あるいはカラー記録のために用いられるイエロー、
マゼンタ、シアンの各色のインクを収納するインクタン
クとこれらのインクを吐出する記録ヘッドとを並列に並
べて一体化したカラーインクジェット記録ヘッドとブラ
ックのみ単独のインクジェット記録ヘッドとをキャリッ
ジ上に配置しカラー記録を行うもの、等が採用されてい
る。
[0004] In the field of ink jet recording, there is a high demand for color recording. As a configuration of an ink jet recording apparatus that satisfies the demand for colorization, for example, an apparatus that performs color recording by arranging ink jet recording heads of each color in parallel on a carriage along a scanning direction for each color, or for color recording Yellow used,
An ink tank that stores magenta and cyan inks and a print head that discharges these inks are arranged side by side in parallel, and a color ink jet print head and a black-only ink jet print head are arranged on a carriage to perform color printing. And the like are employed.

【0005】図20は、電気熱変換体を用いて気泡を発
生させインク液滴を吐出する従来のバブルジェット方式
の記録ヘッドのインク流路部の模式的断面図である。イ
ンク流路92内にはヒータ部91が埋設されており、イ
ンク流路92の一端は吐出口93に連通するとともに、
インク流路92内にはインクが満たされている。ヒータ
部91で発生した熱がインク流路92内に満たされたイ
ンクに作用することで、ヒータ部91上のインクが急激
な状態変化(発泡現象)を起こし、インク流路92内の
一部のインクが吐出口93から被記録媒体へと吐出・飛
翔して記録が行われる。ヒータ部91の発熱により生じ
た泡はヒータ部91による加熱が終わるとともに縮小消
滅し、再びインク流路内92はインクで満たされた状態
となる(インクのリフィル過程)。
FIG. 20 is a schematic cross-sectional view of an ink flow path portion of a conventional bubble jet type recording head for generating bubbles by using an electrothermal transducer and discharging ink droplets. A heater section 91 is embedded in the ink flow path 92, and one end of the ink flow path 92 communicates with the discharge port 93,
The ink is filled in the ink flow path 92. When the heat generated in the heater unit 91 acts on the ink filled in the ink flow path 92, the ink on the heater unit 91 undergoes a rapid state change (foaming phenomenon), and a part of the ink flow path 92 Is ejected from the ejection port 93 to the recording medium, and the recording is performed. The bubbles generated by the heat generated by the heater unit 91 are reduced and disappear as soon as the heating by the heater unit 91 ends, and the ink flow path 92 is again filled with ink (ink refilling process).

【0006】しかしながら、図20で示されるような従
来の記録ヘッドにおいては発泡した泡が必要以上に大き
くなってしまうことがあり、この場合消泡に時間を要し
てしまう。また、発泡時のエネルギーがヒータ部91か
ら吐出口93の方向(Q方向)に伝わると同時にインク
の供給側である上流側(P方向)にも大きく伝わってし
まうため、インク流路92内を再度インクで満たす(リ
フィル)のに時間を要するという解決すべき課題があ
る。気泡の発生に伴って上流側に伝搬する圧力波をここ
ではバック波と呼ぶ。
However, in the conventional recording head as shown in FIG. 20, the foamed bubbles may become larger than necessary, and in this case, it takes time to eliminate the bubbles. Further, since the energy at the time of bubbling is transmitted from the heater portion 91 in the direction of the ejection port 93 (Q direction) and at the same time to the upstream side (P direction) which is the ink supply side, the energy in the ink flow path 92 is transmitted. There is a problem to be solved in that it takes time to refill with ink again. The pressure wave propagating upstream with the generation of bubbles is referred to herein as a back wave.

【0007】図20に示すような流路構成の記録ヘッド
は、これまでのような記録装置での印字速度には対応で
きていたが、近年の、さらなる高速記録が要望される記
録装置においては、印字速度にインクのリフィル時間が
間に合わなくなり、インクの不吐出を生じてしまうこと
があった。
A recording head having a flow path configuration as shown in FIG. 20 has been able to cope with the printing speed of a conventional recording apparatus. In some cases, the refill time of the ink cannot keep up with the printing speed, resulting in non-ejection of the ink.

【0008】また、通常のインクジェット記録ヘッドに
は複数のインク流路にインクを供給するための共通液室
が流路の上流側に設けられるが、このようなバック波が
インクの上流側に強く伝わると、共通液室を介してこの
バック波が他のインク流路に伝搬し、その流路でインク
の吐出状態に悪影響を及ぼしてしまうことがある。
A common ink jet recording head is provided with a common liquid chamber for supplying ink to a plurality of ink flow paths on the upstream side of the flow path. Such a back wave is strongly generated on the upstream side of the ink. When transmitted, the back wave propagates through the common liquid chamber to another ink flow path, which may adversely affect the ink ejection state in that flow path.

【0009】以上述べた、リフィル時間がかかることや
バック波による悪影響があることは、インクジェット記
録ヘッドに限定されることなく、気泡を利用して液滴を
吐出する液体吐出ヘッドに対して一般的に当てはまる解
決すべき課題となっていた。
The fact that the refilling time is required and the adverse effect of the back wave described above is not limited to the ink jet recording head, but is generally applied to a liquid discharging head that discharges droplets using bubbles. Was an issue that had to be solved.

【0010】このような課題を解決するために従来より
種々の提案がなされている。以下にインクジェット記録
ヘッドに対して試みられた各提案を説明するが、以下の
構成が液体吐出ヘッド一般に適用し得るものであること
は明らかである。
Various proposals have conventionally been made to solve such problems. The following describes each of the proposals that have been made for the ink jet recording head, but it is clear that the following configuration can be generally applied to liquid ejection heads.

【0011】例えば、特開昭55−100169号公報
に記載されるように、インク流路中の熱エネルギーを発
生するヒータ部のより上流側に、流体抵抗部を備える構
成が知られている。かかるインクジェット記録ヘッドの
構造を図21に示す。図21に示すように、インクを吐
出する吐出口901に連通するインク流路902内に
は、インク流路902の一端の流入開口903からイン
ク904が流入する。このインク流路902の他端の吐
出口901の近傍には、気泡を形成してインクを吐出す
るために利用される熱エネルギーを発生するヒータ90
5が壁面に配設されており、このヒータ905が配設さ
れている壁面のヒータ905より上流側(流入開口90
3側)には、障壁906が突設されている。かかる記録
ヘッドにおいて、ヒータ905に電気信号が入力する
と、インク904内に気泡が発生してこの作用によって
インク滴907が吐出口901から被記録媒体908に
向けて吐出される。同時に、気泡による作用力は反吐出
方向(流入開口903の方向)にも作用するが、反吐出
方向に設けられている障壁906のため、吐出方向に向
かう流体抵抗より反吐出方向に向かう流体抵抗の方が大
きくなり、気泡による作用力は有効にインク滴907の
吐出のために利用される。
For example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-100169, a configuration is known in which a fluid resistance portion is provided on the upstream side of a heater portion that generates thermal energy in an ink flow path. FIG. 21 shows the structure of such an ink jet recording head. As shown in FIG. 21, ink 904 flows into an ink flow path 902 communicating with a discharge port 901 for discharging ink from an inflow opening 903 at one end of the ink flow path 902. In the vicinity of the discharge port 901 at the other end of the ink flow path 902, a heater 90 for generating thermal energy used to discharge ink by forming bubbles is formed.
5 is disposed on the wall surface, and the upstream side of the heater 905 (inflow opening 90) of the wall surface on which the heater 905 is disposed.
On the third side), a barrier 906 is protruded. In such a recording head, when an electric signal is input to the heater 905, bubbles are generated in the ink 904, and the ink droplet 907 is ejected from the ejection port 901 toward the recording medium 908 by this action. At the same time, the acting force due to the bubbles also acts in the anti-discharge direction (the direction of the inflow opening 903). Is larger, and the action force of the bubble is effectively used for discharging the ink droplet 907.

【0012】また、このようなヒーターより上流側への
エネルギー損失を防止する方法として、特開昭59−1
99256号公報には、吐出に直接関与する吐出エネル
ギー発生手段のほかに、吐出に直接関与しない第2のエ
ネルギー発生手段を設ける方法が開示されている。第2
のエネルギー発生手段を使用することで、吐出エネルギ
ー発生手段で発生したエネルギーの後方への損失の防止
が図られる。
As a method of preventing energy loss to the upstream side of such a heater, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 99256 discloses a method of providing, in addition to the ejection energy generating means directly involved in the ejection, a second energy generating means not directly involved in the ejection. Second
By using the energy generating means, it is possible to prevent the energy generated by the ejection energy generating means from being lost backward.

【0013】また、特開昭62−240558号公報に
は、特開昭59−199256号公報のヒータ配置に加
えて、さらに液室内に加熱手段を設ける方法が開示され
ている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-240558 discloses a method of providing a heating means in a liquid chamber in addition to the heater arrangement of Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 59-199256.

【0014】特開昭63−102945号公報には、吐
出を制御するための吐出ヒータとは別に第2のエネルギ
ー発生手段を流路とは交差するように設け、この第2の
エネルギー発生手段の流路巾方向の成分が流路巾よりも
大きくなるようにする構造が開示されている。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-102945, a second energy generating means is provided separately from a discharge heater for controlling discharge so as to intersect with the flow path. There is disclosed a structure in which a component in the flow channel width direction is larger than the flow channel width.

【0015】さらに、特開昭63−197652号公報
あるいは特開昭63−199972号公報には、吐出エ
ネルギーの損失を防止するために、弁機構を流体抵抗素
子として利用することが開示されている。これらの公報
に開示されている流路構造は、図22(a),(b)に示され
ているものである。この記録ヘッドでは、基板911上
に、インク流路913ごとに対応して、気泡を形成する
ための電気熱変換体912が設けられており、各インク
流路913の一端はそれぞれ吐出口915であって、他
端は共通液室916に共通に接続している。弁機構91
4は、インク流路913の天井に貼り付いたような初期
位置を有し、電気熱変換体912の近傍の熱作用領域
(電気熱変換体の面方向への投影空間)よりもインクの
流れ方向に対して上流側に設けられ、バック波によって
開く構造になっている。この記録ヘッドは、バック波の
より上流側への伝搬を防止するように弁機構914を動
作させ、これによって吐出エネルギーの損失を防止しよ
うとしたものである。
Further, JP-A-63-197652 or JP-A-63-199972 discloses the use of a valve mechanism as a fluid resistance element in order to prevent loss of discharge energy. . The flow path structures disclosed in these publications are shown in FIGS. 22 (a) and 22 (b). In this recording head, an electrothermal converter 912 for forming air bubbles is provided on a substrate 911 corresponding to each ink flow path 913, and one end of each ink flow path 913 is connected to a discharge port 915. The other end is connected to the common liquid chamber 916 in common. Valve mechanism 91
Numeral 4 has an initial position as if it is stuck to the ceiling of the ink flow path 913, and the flow of ink is larger than the heat acting area near the electrothermal converter 912 (projection space of the electrothermal converter in the plane direction). It is provided on the upstream side with respect to the direction, and has a structure opened by a back wave. This recording head operates the valve mechanism 914 so as to prevent the back wave from propagating further upstream, thereby preventing the loss of the ejection energy.

【0016】また、上述した電気熱変換体や電気機械変
換体(ピエゾ素子など)等を液体の輸送機構として用
い、上述したバック波等の、所望の液体移動方向とは逆
の方向への液体の移動を抑制するための流体抵抗素子を
設けた液体輸送方法や装置も提案されている。すなわ
ち、何らかの機構によって液体を一方向に駆動すること
がものであれば、ここでいう液体輸送装置に該当する。
液体輸送装置という観点から見れば、インクジェット記
録ヘッドは、電気熱変換体を用いて気泡を発生させるか
どうかによらず、インクタンクから吐出口に向けて液体
を輸送し、所定の吐出圧でインクを吐出口から吐出する
ものであるということができる。例えば、上述の特開昭
63−197652号公報あるいは特開昭63−199
972号公報に記載された弁機構を設けたインクジェッ
ト記録ヘッドは、電気熱変換体を液体の輸送機構として
用い、弁機構によってインク流れを一方向に制御しよう
としたものとみることも可能である。同様に、ピエゾ素
子を用いて一方向への液体の流れを実現することも試み
られている。
Further, the above-described electrothermal transducer or electromechanical transducer (piezo element) or the like is used as a liquid transport mechanism, and the liquid such as the back wave described above in the direction opposite to the desired liquid moving direction is used. A liquid transport method and apparatus provided with a fluid resistance element for suppressing the movement of a liquid have also been proposed. That is, if the liquid can be driven in one direction by any mechanism, it corresponds to the liquid transport device described here.
From the viewpoint of a liquid transport device, an ink jet recording head transports liquid from an ink tank to a discharge port regardless of whether or not bubbles are generated using an electrothermal transducer, and ink is transferred at a predetermined discharge pressure. Is discharged from the discharge port. For example, JP-A-63-197652 or JP-A-63-199 mentioned above.
The ink jet recording head provided with a valve mechanism described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 972 can be considered to use an electrothermal transducer as a liquid transport mechanism and attempt to control ink flow in one direction by the valve mechanism. . Similarly, attempts have been made to achieve a unidirectional flow of liquid using a piezo element.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
55−100169号公報に記載されているように流体
抵抗部を設ける場合には、設けない場合に比べて、比較
的低い駆動周波数で吐出させる場合には、前述したよう
に、液流路内に設けた障壁(液体抵抗部)の作用でバッ
ク波の影響はある程度防止できるが、それよりも高周波
数で吐出させる場合には、障壁の上部からのバック波の
影響が避けられず、かつ、リフィルもこの障壁に邪魔さ
れて遅れてしまう。さらには、ノズル内の液の振動を制
御できず、繰り返しての適正な吐出ができないという問
題点が生じる。
However, when the fluid resistance portion is provided as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-100169, the ejection is performed at a relatively low driving frequency as compared with the case where the fluid resistance portion is not provided. In this case, as described above, the effect of the back wave can be prevented to some extent by the action of the barrier (liquid resistance portion) provided in the liquid flow path. Inevitably, the influence of the back wave from the camera is unavoidable, and the refill is delayed by being obstructed by the barrier. Further, there is a problem in that the vibration of the liquid in the nozzle cannot be controlled, and proper repeated ejection cannot be performed.

【0018】また、特開昭59−199256号公報、
特開昭62−240558号、特開昭63−10294
5号公報に記載の技術は、液滴吐出用のヒータの他に、
バック波制御用のヒータを設け、バック波制御用のヒー
タで発生する気泡によって、後方へのバック波の伝搬を
制御しようとするものである。これらの構成の場合、イ
ンク液滴吐出のためのヒータ発泡の発泡圧を十分にとる
必要がある場合には、バック波制御用のヒータを十分に
大きくしないと、吐出のための発泡圧にバック波制御用
のヒータの発泡圧が負けてしまうことになる。十分なバ
ック波制御のためにバック波制御用のヒータを大きくす
ると、全体の液流路長が長くなり、かえってリフィルが
遅くなる領域ができてしまうという問題点が生じる。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-199256,
JP-A-62-240558, JP-A-63-10294
The technology described in Japanese Patent Application Publication No. 5 (2005) No. 5, in addition to the heater for discharging droplets,
A heater for controlling the back wave is provided, and the propagation of the back wave to the rear is controlled by bubbles generated by the heater for controlling the back wave. In the case of these configurations, if it is necessary to sufficiently increase the bubbling pressure of heater bubbling for ejecting ink droplets, the bubbling pressure for ejection must be increased unless the heater for back wave control is sufficiently large. The foaming pressure of the wave control heater will be lost. If the heater for back wave control is increased for sufficient back wave control, there is a problem that the entire liquid flow path length becomes longer, and a region where refilling is delayed is created.

【0019】また、特開昭63−197652号公報あ
るいは特開昭63−199972号公報に記載されてい
るようにバック波によって開く構造の弁機構を設けた場
合には、吐出のための気泡は液流路上流側にも当然のご
とく成長し、その過程で液流路上部に配された弁機構
が、成長する気泡の流れに対応しながら(流されなが
ら)動くことになる。すなわち、弁機構914が図22
(b)で示される位置にまで開口するまでには気泡の成長
過程の大半の時間が過ぎてしまうことになる。そのた
め、本来の目的であるバック波を抑制して吐出エネルギ
ーの損失を充分に防止することができない場合がある。
特に、高い駆動周波数で吐出するような記録装置に適用
した場合、その周波数に対応できなくなってしまうおそ
れがある。
Further, when a valve mechanism having a structure opened by a back wave is provided as described in JP-A-63-197652 or JP-A-63-199972, bubbles for discharge are formed. Naturally, it grows also on the upstream side of the liquid flow path, and in the process, the valve mechanism disposed above the liquid flow path moves (corresponds to) the flow of the growing bubbles. In other words, the valve mechanism 914 is
Most of the time of the bubble growth process will elapse before opening to the position shown in (b). Therefore, there is a case where the back wave, which is the original purpose, cannot be suppressed and the loss of the ejection energy cannot be sufficiently prevented.
In particular, when the present invention is applied to a printing apparatus that discharges at a high drive frequency, there is a possibility that the apparatus cannot cope with the frequency.

【0020】本発明の主たる目的は、吐出エネルギー発
生素子より上流方向への液体の移動を実質的に抑制する
とともに、リフィル効率を向上できる液体吐出方法を提
供することにある。
A main object of the present invention is to provide a liquid discharge method capable of substantially suppressing the movement of liquid in the upstream direction from the discharge energy generating element and improving the refill efficiency.

【0021】さらに、本発明の第2の目的は、インクな
どの吐出液体のリフィル特性を向上させ、吐出効率や吐
出力が向上し、インクジェット記録に応用した場合には
高速かつ高品位の印字が可能な液体吐出方法及び液体吐
出ヘッドを提供し、さらにこれら液体吐出方法あるいは
液体吐出ヘッドを利用したインクジェット記録装置を提
供することにある。
Further, a second object of the present invention is to improve the refilling characteristics of a discharge liquid such as ink, improve discharge efficiency and discharge power, and achieve high-speed and high-quality printing when applied to ink jet recording. An object of the present invention is to provide a possible liquid ejection method and a liquid ejection head, and to provide an ink jet recording apparatus using the liquid ejection method or the liquid ejection head.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】上述のような目的を達成
するための本発明の主たる要件は以下のようなものであ
る。
The main requirements of the present invention for achieving the above-mentioned object are as follows.

【0023】吐出口に連通する流路と、該流路に設けら
れ液体を吐出するためのエネルギーを前記液体に作用さ
せる吐出エネルギー発生素子とを有する液体吐出ヘッド
を用いて前記吐出口から液体を吐出する液体吐出方法で
あって、前記吐出エネルギー発生素子を駆動することで
前記吐出口から液体を吐出するステップと、前記流路内
の前記吐出エネルギー発生素子より上流に配され、気泡
を発生する気泡発生領域と、該気泡発生領域に面して設
けられ支点と自由端とを備えた可動部材とを有している
流体素子の前記可動部材の前記自由端を、前記気泡発生
領域に気泡を発生させることで変位させるステップとを
有する液体吐出方法。
The liquid is discharged from the discharge port by using a liquid discharge head having a flow path communicating with the discharge port and a discharge energy generating element provided in the flow path for applying energy for discharging the liquid to the liquid. A method of ejecting liquid, comprising: ejecting a liquid from the ejection port by driving the ejection energy generating element; and disposing the liquid upstream of the ejection energy generating element in the flow path to generate a bubble. Bubble generation area, the free end of the movable member of the fluid element having a movable member provided with a fulcrum and a free end provided facing the bubble generation area, the air bubbles in the bubble generation area Displacing by generating the liquid.

【0024】吐出口に連通する流路と、該流路に設けら
れた液体を吐出するためのエネルギーを前記液体に作用
させる吐出エネルギー発生素子と、前記流路内の前記吐
出エネルギー発生素子より上流に配された、気泡を発生
する気泡発生領域と該気泡発生領域に面して設けられ支
点と自由端とを備えた可動部材とを有する流体素子とを
有する液体吐出ヘッド。
A flow path communicating with the discharge port, a discharge energy generating element for applying energy for discharging the liquid provided in the flow path to the liquid, and an upstream of the discharge energy generating element in the flow path And a fluid element having a bubble generating region for generating bubbles and a movable member provided facing the bubble generating region and having a fulcrum and a free end.

【0025】上述の液体吐出ヘッドと該液体吐出ヘッド
に供給される液体を保持する液体容器とを有する液体吐
出ヘッドカートリッジ。
A liquid discharge head cartridge having the above-described liquid discharge head and a liquid container for holding a liquid supplied to the liquid discharge head.

【0026】上述の液体吐出ヘッドと前記液体吐出ヘッ
ドから吐出されたインクを受ける被記録媒体を搬送する
手段とを有するインクジェット記録装置。
An ink jet recording apparatus having the above-described liquid discharge head and means for transporting a recording medium which receives ink discharged from the liquid discharge head.

【0027】本発明の液体吐出方法等によると液体を吐
出するための液体吐出エネルギー発生素子より上流に設
けられた流体素子を構成する可動部材を所望のタイミン
グで変位させることによって、吐出エネルギー発生素子
より上流側への液体の流れを抑制することができると共
に、気泡発生領域での気泡の消泡過程による可動部材が
定常位置への復帰動作に伴って上流側から液体を、急速
に供給することができる。また、可動部材を変位させる
ことでバック波を防止しつつもリフィル時には可動部材
が定常位置に復帰するため、リフィル時のに流路口径を
狭めることがなく最大状態とすることができるのでリフ
ィルを極めて容易になすことができる。
According to the liquid discharge method and the like of the present invention, a movable member constituting a fluid element provided upstream of a liquid discharge energy generating element for discharging liquid is displaced at a desired timing, whereby the discharge energy generating element is displaced. In addition to suppressing the flow of liquid to the upstream side, the movable member can quickly supply the liquid from the upstream side with the return operation to the steady position by the bubble erasing process in the bubble generation area. Can be. In addition, since the movable member returns to the steady position at the time of refilling while preventing back waves by displacing the movable member, the maximum state can be achieved without narrowing the flow path diameter at the time of refilling, so that refilling can be performed. It can be done very easily.

【0028】また、第1の液流路内の吐出液と、可動部
材を駆動するための第2の液流路内の発泡液とを異なる
液体で構成する場合には、それぞれの液流路に対応する
気泡発生領域(ヒータ)上での発泡条件を異ならすこと
ができるため、各気泡発生領域での発泡タイミングを異
ならすことができる。その結果、可動部材を変位させる
タイミングを任意に設定できるため、液体の吐出状態、
液体のリフィルを個別にある程度設定可能である。その
結果、特に同一構成の流路構造のヘッドであっても、吐
出液(インク)の違いによってそれぞれ最適な駆動条件
を設定することができるため、特に多色カラー記録用の
インクジェット記録ヘッドの場合、高速、高画質化がな
される。
When the discharge liquid in the first liquid flow path and the foaming liquid in the second liquid flow path for driving the movable member are formed of different liquids, the respective liquid flow paths Since the foaming conditions in the bubble generation region (heater) corresponding to the above can be made different, the foaming timing in each bubble generation region can be made different. As a result, the timing at which the movable member is displaced can be arbitrarily set.
The liquid refill can be set individually to some extent. As a result, even if the heads have the same flow path structure, optimal driving conditions can be set depending on the difference of the ejection liquid (ink). , High speed and high image quality.

【0029】また、さらに、吐出のための第1の気泡発
生領域上での消泡位置をコントロールすることができる
ため、キャビテーションによるヒータ断線までの寿命を
延ばすことができ、高寿命の液体吐出ヘッドを提供でき
る。
Further, since the bubble erasing position on the first bubble generating region for discharge can be controlled, the life until the heater breaks due to cavitation can be extended, and a long life liquid discharge head can be obtained. Can be provided.

【0030】なお、本明細書での説明に用いる「上
流」、「下流」は、液体の供給源から気泡発生領域を経
て吐出口へ向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、表わされている。
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も下流側の領域で発生する気泡を意
味する。
The terms "upstream" and "downstream" used in the description of the present specification refer to the flow direction of the liquid from the liquid supply source to the discharge port via the bubble generation region, or the direction in this configuration. As an expression.
Further, the term “downstream side” regarding the bubble itself mainly represents a portion on the side of the bubble discharge port which is assumed to directly act on the discharge of the droplet. More specifically, it means a bubble generated in a region downstream of the center of the bubble with respect to the flow direction or the configuration direction, or in a region downstream of the area center of the heating element.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。以下では、本発明の実施
の形態として、インクジェット記録方法及びインクジェ
ット記録ヘッドの場合を例に挙げて説明するが、吐出す
る液体をインク以外の液体とすることによって本発明は
液体吐出方法及び液体吐出ヘッドに一般的に適用できる
ものである。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Hereinafter, as an embodiment of the present invention, an ink jet recording method and a case of an ink jet recording head will be described as examples. However, the present invention provides a liquid discharging method and a liquid discharging method by using a liquid other than ink as a liquid to be discharged. It can be generally applied to a head.

【0032】《第1の実施の形態》図1は本発明の第1
の実施の形態におけるインクジェット記録ヘッドの液流
路の断面図であり、図2は図1のA−A'線に沿う断面
構成をX方向から見た断面図であり、図3は図1のB−
B'線に沿う断面構成をX方向から見た断面図であり、
図4は図1のB−B'線に沿う断面構成をY方向から見
た断面図である。
<< First Embodiment >> FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid flow path of the inkjet recording head according to the embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1 as viewed from the X direction, and FIG. B-
FIG. 4 is a cross-sectional view of the cross-sectional configuration along the line B ′ as viewed from the X direction;
FIG. 4 is a cross-sectional view of the cross-sectional configuration along the line BB ′ of FIG. 1 as viewed from the Y direction.

【0033】インク液滴を吐出するための吐出口3に連
通して第1の液流路(インク液流路あるいは吐出液流
路)4が形成されており、第1の液流路4の他端は第1
の共通液室(インク用の共通液室)11につながってい
る。吐出口3の形成部位を除いた、第1の液流路4の底
面は基板1によって構成されており、基板1の表面には
第1の液流路4に対応して、吐出エネルギー発生素子と
して第1の液流路4内の液体(インク)に気泡を発生さ
せるための熱エネルギーを発生する電気熱変換体(ヒー
タ)5が形成されている。なお、このヒータ上の流路部
分が気泡発生領域となっている。第1の液流路4の側面
及び上面と吐出口3は、ポリサルフォンなどの成型品を
レーザ加工した溝付天板2によって一体的に構成されて
いる。
A first liquid flow path (ink liquid flow path or discharge liquid flow path) 4 is formed in communication with a discharge port 3 for discharging ink droplets. The other end is first
(A common liquid chamber 11 for ink). The bottom surface of the first liquid flow path 4 excluding the portion where the discharge port 3 is formed is constituted by the substrate 1, and the surface of the substrate 1 corresponds to the first liquid flow path 4. An electrothermal converter (heater) 5 for generating thermal energy for generating bubbles in the liquid (ink) in the first liquid flow path 4 is formed. The flow path on the heater is a bubble generation area. The side and upper surfaces of the first liquid flow path 4 and the discharge port 3 are integrally formed by a grooved top plate 2 obtained by laser-processing a molded product such as polysulfone.

【0034】第1の液流路4の底面のヒータ5よりもイ
ンクの流れ上流側の部位には、第1の液流路4に沿うよ
うに発泡液用の第2の液流路(発泡液流路)6が配置さ
れている。第1の液流路4と第2の液流路6との間は、
流体素子を構成する金属等の弾性を有する材料で構成さ
れた分離壁8で仕切られており、第1の液流路4内のイ
ンクと第2の液流路6内の発泡液とを区別している。な
お、第1の液流路内の液体と第2の液流路内の液体とし
て同じ液体を用いる場合は、両流路の仕切りは完全でな
くてもよい。第2の液流路6は、吐出口3が設けられて
いる方向とは反対側に延びて第2の共通液室(発泡液用
の共通液室)12に接続している。また、第2の液流路
6の底面には、発泡液を加熱して発泡させるための流体
素子を構成する発熱体7が形成されている。この発熱体
7も、上述のヒータ5と同様に、電気エネルギーを熱エ
ネルギーに変換する電気熱変換体によって構成されてい
る。なお、この発熱体上の第2の液流路部分が気泡発生
領域となる。さらに、発熱体7面方向上方への投影空間
に位置する部分の分離壁8には、コの字型のスリット1
0が設けられており、スリット10で三方を囲まれた部
分の分離壁8が可動部材9を構成するようになってい
る。具体的には、可動部材9は、吐出口3側(インクの
流れ下流側)が自由端で、共通液室11,12側に支点
が位置する片持ち梁形状である。このように構成するこ
とにより、後述するように、発熱体7の部分に存在する
発泡液の発泡によって、可動部材9は、第1の液流路4
側に開口、変位するように動作する(図中矢印方向)。
定常状態では、可動部材9は、分離壁8の可動部材9以
外の部分と同一平面内にある。
A second liquid flow path (foaming liquid) for the foaming liquid is provided on the bottom of the first liquid flow path 4 on the upstream side of the ink flow from the heater 5 so as to be along the first liquid flow path 4. (Liquid flow path) 6 is disposed. Between the first liquid flow path 4 and the second liquid flow path 6,
The fluid element is partitioned by a separation wall 8 made of an elastic material such as a metal, and separates the ink in the first liquid flow path 4 from the foaming liquid in the second liquid flow path 6. I'm different. When the same liquid is used as the liquid in the first liquid flow path and the liquid in the second liquid flow path, the partitions of the two flow paths may not be complete. The second liquid flow path 6 extends in a direction opposite to the direction in which the discharge ports 3 are provided, and is connected to a second common liquid chamber (common liquid chamber for foaming liquid) 12. On the bottom surface of the second liquid flow path 6, a heating element 7 that constitutes a fluid element for heating and foaming the foaming liquid is formed. The heating element 7 is also configured by an electrothermal converter that converts electric energy to heat energy, similarly to the heater 5 described above. Note that the second liquid flow path portion on the heating element is a bubble generation area. Further, a U-shaped slit 1 is formed in the separation wall 8 in a portion located in the projection space upward in the direction of the heating element 7.
0 is provided, and the separation wall 8 of the portion surrounded by the slit 10 on three sides constitutes the movable member 9. More specifically, the movable member 9 has a cantilever shape in which the discharge port 3 side (downstream of ink flow) is a free end and the fulcrum is located on the common liquid chambers 11 and 12 side. With this configuration, as described later, the movable member 9 causes the first liquid flow path 4 to move due to the bubbling of the bubbling liquid existing in the heating element 7.
It operates so that it is opened to the side and displaced (the direction of the arrow in the figure).
In the steady state, the movable member 9 is in the same plane as the part of the separation wall 8 other than the movable member 9.

【0035】第2の液流路6は、発熱体7の前後で狭窄
部13が形成されており、発泡時の圧力が第2の液流路
6を伝わって共通液室12側などに逃げることが抑制さ
れるような室(発泡室)構造となっている。従来のイン
クジェット記録ヘッドにおいては、発泡する流路と液体
とを吐出するための流路とを同一にし発熱体より液室側
に発生した圧力が共通液室側に逃げ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。しかしながら本実施の形態の
インクジェット記録ヘッドの場合には、吐出口3から吐
出される液体のほとんどは第1の液流路4内のインク
(吐出液)であって、発熱体7が設けられた第2の液流
路6内の発泡液はあまり消費されないため、第2の液流
路6の吐出圧発生部への発泡液の充填量は少なくてよ
い。したがって、上述の狭窄部13における間隔を数μ
m〜10数μmと非常に狭くでき、第2の液流路6で発
生した発泡時の圧力をあまり周囲に逃がさず、集中して
可動部材9側に向けることができる。この圧力を可動部
材9を介して吐出圧力として利用するためより高い吐出
効率、吐出力を達成することができる。ただし、第2の
液流路6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9側に伝えられ
る形状であればよい。
The second liquid flow path 6 has narrow portions 13 formed before and after the heating element 7, and the pressure at the time of bubbling is transmitted through the second liquid flow path 6 to escape to the common liquid chamber 12 and the like. (Foaming chamber) structure in which such a phenomenon is suppressed. In a conventional ink jet recording head, a flow path for bubbling and a flow path for discharging liquid are made the same, and a constricted portion is provided so that pressure generated on the liquid chamber side from the heating element does not escape to the common liquid chamber side. In such a case, it is necessary to take into consideration the refilling of the liquid to be ejected, and to adopt a configuration in which the cross-sectional area of the flow path in the constricted portion is not too small. However, in the case of the ink jet recording head of the present embodiment, most of the liquid discharged from the discharge port 3 is ink (discharge liquid) in the first liquid flow path 4 and the heating element 7 is provided. Since the foaming liquid in the second liquid flow path 6 is not consumed much, the filling amount of the foaming liquid in the discharge pressure generating portion of the second liquid flow path 6 may be small. Therefore, the interval in the constricted portion 13 is set to several μm.
m to several tens of μm, and the pressure at the time of bubbling generated in the second liquid flow path 6 can be concentrated and directed to the movable member 9 without escaping much to the surroundings. Since this pressure is used as the discharge pressure via the movable member 9, higher discharge efficiency and higher discharge force can be achieved. However, the shape of the second liquid flow path 6 is not limited to the above structure,
Any shape may be used as long as the pressure caused by the bubble generation can be effectively transmitted to the movable member 9 side.

【0036】上述の構成において第1の液流路4内の吐
出エネルギー発生素子としてのヒータ5は第1の気泡発
生領域を構成し、第2の液流路6内の発熱体7は第2の
気泡発生領域を構成している。
In the above-described configuration, the heater 5 serving as a discharge energy generating element in the first liquid flow path 4 constitutes a first bubble generation area, and the heating element 7 in the second liquid flow path 6 has a second heating element. Of the bubble generation region.

【0037】実際には1個のインクジェット記録ヘッド
には複数の吐出口が設けられるが、本実施の形態では吐
出口3ごとに第1の液流路4、ヒータ5、第2の液流路
6、発熱体7及び可動部材9がそれぞれ1つずつ設けら
れるようにしている。そして複数の吐出口3と吐出口3
にそれぞれ連通する第1の液流路4が形成された溝付天
板2と、吐出口3の数に見合う数のヒータ5や発熱体7
が設けられた基板1と、吐出口3に見合う数のスリット
10(すなわち可動部材9)が形成された分離壁8とを
用意し、共通液室11,12側の部分で分離壁8を挟む
ようにして溝付天板2と基板1とを接合することにより
インクジェット記録ヘッドを完成させている。本実施例
の分離壁8には隣接する第2の液流路6間を隔てるため
の隔壁も形成されている。第2の液流路6間の隔壁と、
第1の液流路4及び第2の液流路6を隔てる分離壁8と
を個別に形成し、これらを接合することによって第2の
液流路6が形成されるようにしてもよい。
In practice, one ink jet recording head is provided with a plurality of discharge ports, but in this embodiment, the first liquid flow path 4, the heater 5, the second liquid flow path 6, one heating element 7 and one movable member 9 are provided. And a plurality of discharge ports 3 and discharge ports 3
A grooved top plate 2 having a first liquid flow path 4 formed therein, and a corresponding number of heaters 5 and heating elements 7 corresponding to the number of discharge ports 3.
Are provided, and the number of slits 10 (that is, movable members 9) corresponding to the number of the discharge ports 3 are prepared, and the separation walls 8 are sandwiched between the common liquid chambers 11 and 12. Thus, the ink jet recording head is completed by joining the grooved top plate 2 and the substrate 1. In the present embodiment, the partition wall 8 is also provided with a partition for separating the adjacent second liquid flow paths 6. A partition wall between the second liquid flow paths 6,
The separation wall 8 that separates the first liquid flow path 4 and the second liquid flow path 6 may be separately formed, and these may be joined to form the second liquid flow path 6.

【0038】以下、分離壁8すなわち可動部材9を構成
するための材料について説明する。材質に関しては、可
動部材としての機能を果たすものであれば、ニッケルに
限定されるものではない。すなわち、分離壁8を構成す
る材料は、発泡液とインク(吐出液)に対して耐性があ
り、可動部材9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。こ
れらの材料としては、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、ポリカーボネイト等のカルボキシル基を有する樹
脂、ポリアセタール等のアルデヒド基を持つ樹脂、ポリ
サルフォン等のスルホン基を持つ樹脂、そのほか液晶ポ
リマー等の樹脂およびその化合物、耐インク性の高い、
金、タングステン、タンタル、ニッケル、ステンレス、
チタン等の金属、これらの合金および耐インク性に関し
てはこれらを表面にコーティングしたもの若しくは、ポ
リアミド等のアミド基を有する樹脂、ポリアセタール等
のアルデヒド基を持つ樹脂、ポリエーテルエーテルケト
ン等のケトン基を有する樹脂、ポリイミド等のイミド基
を有する樹脂、フェノール樹脂等の水酸基を有する樹
脂、ポリエチレン等のエチル基を有する樹脂、ポリプロ
ピレン等のアルキル基を持つ樹脂、エポキシ樹脂等のエ
ポキシ基を持つ樹脂、メラミン樹脂等のアミノ基を持つ
樹脂、キシレン樹脂等のメチロール基を持つ樹脂および
その化合物、さらに二酸化珪素等のセラミックおよびそ
の化合物が、好ましいものとして例示される。また、分
離壁8の厚みや可動部材9としての形状に関しても、発
熱体7のサイズとの組み合わせによって、十分機能を果
たすだけの変位を行うものであれば、本実施例に限定さ
れるものではないが、大まかには、0.5μm〜10μ
mが望ましい。
Hereinafter, a material for forming the separation wall 8, that is, the movable member 9 will be described. The material is not limited to nickel as long as it functions as a movable member. That is, the material forming the separation wall 8 is resistant to the bubbling liquid and the ink (discharge liquid), has elasticity to operate well as the movable member 9, and can form a fine slit. I just need. These materials include durable silver, nickel,
Metals such as gold, iron, titanium, aluminum, platinum, tantalum, stainless steel, phosphor bronze, and their alloys, or
Acrylonitrile, butadiene, resins having a nitrile group such as styrene, resins having an amide group such as polyamide, resins having a carboxyl group such as polycarbonate, resins having an aldehyde group such as polyacetal, resins having a sulfone group such as polysulfone, and others Resins such as liquid crystal polymers and their compounds, high ink resistance,
Gold, tungsten, tantalum, nickel, stainless steel,
For metals such as titanium, their alloys and ink resistance, those coated on the surface or resins having amide groups such as polyamides, resins having aldehyde groups such as polyacetal, and ketone groups such as polyetheretherketone. Resin having an imide group such as polyimide, resin having a hydroxyl group such as a phenol resin, resin having an ethyl group such as polyethylene, resin having an alkyl group such as polypropylene, resin having an epoxy group such as an epoxy resin, melamine Preferred examples include a resin having an amino group such as a resin, a resin having a methylol group such as a xylene resin and a compound thereof, and a ceramic such as silicon dioxide and a compound thereof. Also, the thickness of the separation wall 8 and the shape of the movable member 9 are not limited to the present embodiment as long as they can be displaced enough to perform a sufficient function by a combination with the size of the heating element 7. No, but roughly 0.5μm to 10μ
m is desirable.

【0039】可動部材9を形成するためのスリット10
の幅は、本実施の形態ではでは2μmとしたが、発泡液
と吐出液とが異なる液体であり、両液体の混合を防止し
たい場合は、スリット幅を両者の液体間で安定したメニ
スカスを形成する程度の間隔とし、各々液体同士の流通
を抑制すればよい。
Slit 10 for forming movable member 9
Is 2 μm in the present embodiment, but when the foaming liquid and the discharge liquid are different liquids, and when it is desired to prevent mixing of the two liquids, a slit width is formed between the two liquids to form a stable meniscus. What is necessary is just to make it an interval | interval of the extent which does, and to restrict | circulate the flow of each liquid.

【0040】本実施の形態においては、ヒータ5及び発
熱体7として、電気信号に応じて発熱するホウ化ハフニ
ウムや窒化タンタル等の発熱抵抗体を発熱部として有す
るものを用いたが、これに限られるものではなく、発泡
液やインクに対して充分な気泡の発生を生じさせるもの
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を有するものをヒ
ータ5や発熱体7として用いてもよい。なお、ヒータ5
や発熱体7は、発熱部だけでなく発熱部を液体から保護
する保護膜をも含んでもよい。
In the present embodiment, as the heater 5 and the heating element 7, those having a heating resistor such as hafnium boride or tantalum nitride which generates heat in response to an electric signal are used. However, any material that generates sufficient bubbles in the foaming liquid or ink may be used. For example, a heater having a photothermal converter that generates heat by receiving light such as a laser may be used as the heater 5 or the heater 7. The heater 5
The heating element 7 may include not only the heating section but also a protective film for protecting the heating section from liquid.

【0041】また、吐出エネルギー発生素子5は液体が
吐出されるに十分なエネルギーを加えることができるも
のであればよく、必ずしもヒータでなくても、例えば圧
電素子等であってもよい。
The discharge energy generating element 5 may be any element that can apply sufficient energy to discharge the liquid, and is not necessarily a heater, but may be, for example, a piezoelectric element.

【0042】溝付天板2にはポリサルフォンの成型品に
はレーザー加工によって吐出口3を設けることで形成さ
れている。しかし、溝付天板の材料はレーザー加工可能
な材質であればポリサルフォンに限定されない。また、
使用するインクによってはポリサルフォンにメッキ等を
施してもよい。
The grooved top plate 2 is formed by providing a discharge port 3 by laser processing in a molded product of polysulfone. However, the material of the grooved top plate is not limited to polysulfone as long as it can be laser-processed. Also,
Depending on the ink used, polysulfone may be plated or the like.

【0043】第2の液流路6に供給する液体(すなわち
発泡液)としては、熱によって変質せず、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な液体であれば、種
々の液体を用いることができる。代表的なものとして、
エタノールと水の混合液が挙げられ、、さらに、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。
The liquid (ie, the foaming liquid) supplied to the second liquid flow path 6 is not deteriorated by heat, hardly produces deposits on the heating element by heating, and reversible changes in vaporization and condensation by heat. Various liquids can be used as long as the liquid can be used. As a representative,
A mixed solution of ethanol and water; further, 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, ethyl acetate, acetone,
Examples include methyl ethyl ketone, water, and the like, and mixtures thereof.

【0044】また、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、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。
Examples of the recording medium to which the liquid such as ink is applied include plastics used for various types of paper and OHP sheets, compact discs and decorative plates, metal materials such as aluminum and copper, cowhide, pigs and the like. Leather materials such as leather and artificial leather, wood materials such as wood and plywood, ceramic materials such as bamboo materials and tiles, and three-dimensional structures such as sponges can be used.

【0045】次に、このインクジェット記録ヘッドの動
作を図5を用いて説明する。図5(a)〜(e)は、順を追っ
て動作を説明するための図である。ここでは、第1の液
流路4に供給される液体と第2の液流路6に供給される
液体とに、同じ水系のインクを用いて動作させたものと
する。
Next, the operation of the ink jet recording head will be described with reference to FIG. FIGS. 5A to 5E are diagrams for explaining the operation in order. Here, it is assumed that the liquid supplied to the first liquid flow path 4 and the liquid supplied to the second liquid flow path 6 are operated using the same water-based ink.

【0046】図5(a)は、ヒータ5及び発熱体7がいず
れも非通電である状態を示しており、このとき分離壁8
に形成されている可動部材9の変位もなく、ヒータ5の
発泡もない。なお、各液流路4,6はいずれも水系のイ
ンクで満たされている。この状態でヒータ5及び発熱体
7に駆動信号を与えるとそれぞれ発熱し、図5(b)に示
すようにヒータ5が発生した熱が作用することによって
第1の液流路4内のインクに膜沸騰現象による気泡が発
生し、同様に発熱体7が発生した熱が作用することによ
って第2の液流路6内のインクに膜沸騰現象による気泡
が発生する。第2の液流路6での気泡の発生に基づく圧
力とこの気泡は可動部材9に優先的に作用し、可動部材
9を第1の液流路4側に変位させり。この変位によって
自由端側に形成された隙間から吐出口3側に向けて前述
の圧力と気泡が第1の液流路4内に進入し、この気泡の
発泡圧が吐出口3側に向けて第1の液流路4内の液体に
作用するようになる。一方、ヒータ5上に形成された気
泡も成長し、第2の液流路6側からの気泡の圧力とも相
まって、吐出口3から液体が突出するようになる。
FIG. 5A shows a state in which both the heater 5 and the heating element 7 are not energized.
And the heater 5 does not foam. Each of the liquid flow paths 4 and 6 is filled with water-based ink. When a drive signal is applied to the heater 5 and the heating element 7 in this state, heat is generated, and the heat generated by the heater 5 acts on the ink in the first liquid flow path 4 as shown in FIG. Bubbles are generated due to the film boiling phenomenon, and similarly, the heat generated by the heating element 7 acts to generate bubbles due to the film boiling phenomenon in the ink in the second liquid flow path 6. The pressure based on the generation of bubbles in the second liquid flow path 6 and this bubble act on the movable member 9 preferentially, displacing the movable member 9 to the first liquid flow path 4 side. Due to this displacement, the above-described pressure and air bubbles enter the first liquid flow path 4 from the gap formed on the free end side toward the discharge port 3 side, and the bubbling pressure of the air bubbles moves toward the discharge port 3 side It acts on the liquid in the first liquid flow path 4. On the other hand, the bubbles formed on the heater 5 also grow, and the liquid comes to protrude from the discharge port 3 in combination with the pressure of the bubbles from the second liquid flow path 6 side.

【0047】さらに気泡発生後、それぞれの気泡はさら
に成長し、特に、可動部材9の変位が最大量に達して、
発熱体7に起因する気泡が可動部材9の存在位置で第1
の液流路4に至るようになる。その結果、ヒータ5に起
因する発泡のバック波が共通液室11側に伝わることが
阻止され、かえって発熱体7の気泡からの発泡力を受
け、全体として吐出のための発泡力が強められ、吐出口
3からインク液滴が大きく突出し、その後のヒータ5上
の泡の消泡過程でちぎれて被記録媒体に向けて飛翔する
ことになる。
Further, after the generation of bubbles, each bubble further grows, and particularly, the displacement of the movable member 9 reaches the maximum amount,
Bubbles caused by the heating element 7 are moved to the first position at the position where the movable member 9 exists.
Liquid flow path 4. As a result, the back wave of the bubbling caused by the heater 5 is prevented from being transmitted to the common liquid chamber 11 side, and instead the bubbling force from the bubbles of the heating element 7 is received, so that the bubbling force for discharge as a whole is increased, The ink droplet protrudes greatly from the ejection port 3 and breaks off in the subsequent bubble erasing process on the heater 5 and flies toward the recording medium.

【0048】各気泡は消泡過程に入る。このとき、可動
部材9はそれ自身の弾性力に加えて第2の液流路6での
消泡による負圧を受けて急速に定常位置に戻り、可動部
材9が定常位置に戻る際の動きにつられるとともヒータ
5上での消泡の負圧により、第1の液流路4内には共通
液室11側から急速にインクが流れ込む。なお、ヒータ
5上での消泡に伴って吐出口3側から上流側に向ってイ
ンクのメニスカス面が後退するが、本実施の形態の場
合、可動部材9が定常位置に戻る際の動きの影響が大き
いため、第1の液流路4内へのインクのリフィルが急速
に達成され、図5(e)に示すように、インクが吐出口3
位置でメニスカスを形成して定常状態に戻る。
Each bubble enters a defoaming process. At this time, in addition to the elastic force of the movable member 9, the movable member 9 returns to the steady position rapidly by receiving the negative pressure due to the defoaming in the second liquid flow path 6, and moves when the movable member 9 returns to the steady position. As a result, the negative pressure of the defoaming on the heater 5 causes the ink to rapidly flow into the first liquid flow path 4 from the common liquid chamber 11 side. In addition, the meniscus surface of the ink retreats from the ejection port 3 side to the upstream side with the defoaming on the heater 5, but in the case of the present embodiment, the movement of the movable member 9 when returning to the normal position is performed. Since the influence is large, refilling of the ink into the first liquid flow path 4 is rapidly achieved, and as shown in FIG.
A meniscus is formed at the position to return to a steady state.

【0049】以上説明したように本実施の形態では、発
熱体7が設けられた第2の液流路6を第1の液流路4に
隣接して設け、両者の液流路4,6間に可動部材9を設
ける構成とすることにより、従来の構成の液体吐出ヘッ
ドに比べて、高い吐出効率で、また高い吐出圧でインク
等の液滴を吐出することができるようになる。このよう
な高い吐出エネルギーと高い吐出圧が実現できるのは、
次のような現象およびこれらの現象の相互作用によるも
のであると考えられる。
As described above, in the present embodiment, the second liquid flow path 6 provided with the heating element 7 is provided adjacent to the first liquid flow path 4, and the two liquid flow paths 4, 6 are provided. By providing the movable member 9 between them, it becomes possible to discharge droplets of ink or the like with a higher discharge efficiency and a higher discharge pressure as compared with a liquid discharge head having a conventional configuration. The reason why such high discharge energy and high discharge pressure can be realized is that
It is thought to be due to the following phenomena and the interaction of these phenomena.

【0050】まず、前述の可動部材9の変位によって、
第2の液流路6内で発生した吐出圧のうち、可動部材9
側に伝わる吐出圧のほとんどが、第1の液流路4のしか
も吐出口3方向に開放される。つまり、第2の液流路6
で発生した吐出圧の伝搬方向を可動部材9が吐出口3方
向に変換する。これと同時に第1の液流路4では、ヒー
タ5上で気泡が成長し、吐出口3側ではこの2つの気泡
の発泡圧が加算されて吐出圧が発生するようになる。こ
の際、ヒータ5上の気泡によるバック波は、可動部材9
や発熱体7による気泡によって反射され、かえって吐出
口3側に向うこととなって、さらに吐出エネルギーが高
められる。
First, by the displacement of the movable member 9 described above,
Of the discharge pressure generated in the second liquid flow path 6, the movable member 9
Most of the discharge pressure transmitted to the side is opened in the first liquid flow path 4 and in the direction of the discharge port 3. That is, the second liquid flow path 6
The movable member 9 changes the direction of propagation of the discharge pressure generated in the above to the direction of the discharge port 3. At the same time, in the first liquid flow path 4, bubbles grow on the heater 5, and on the discharge port 3 side, the foaming pressures of these two bubbles are added to generate a discharge pressure. At this time, a back wave caused by bubbles on the heater 5 is generated by the movable member 9.
In addition, the light is reflected by the air bubbles generated by the heating element 7 and is directed toward the discharge port 3, thereby further increasing the discharge energy.

【0051】次に、各気泡が収縮し可動部材9が定常状
態での位置まで戻るとともに、第1の液流路4では、吐
出された液体量に見合う量の液体が上流側から供給され
る。この吐出液体の供給は、可動部材9が閉じる方向で
あるため、吐出液体のリフィルが可動部材9で妨げられ
ることがない。このように本実施の形態の構成では、第
1の液流路4の上流側の液体は、ほとんどバック波の影
響を受けることがないため、上流から下流への液体流れ
の一方向性が強く、リフィルも良好に行われる。また、
第2の液流路6内の発泡液は、上述のように、あまり使
用されないため、リフィルもわずかの量で終了する。
Next, each bubble contracts and the movable member 9 returns to the position in the steady state, and the first liquid flow path 4 supplies an amount of liquid corresponding to the amount of discharged liquid from the upstream side. . Since the supply of the discharge liquid is in the direction in which the movable member 9 is closed, the refill of the discharge liquid is not hindered by the movable member 9. As described above, in the configuration of the present embodiment, since the liquid on the upstream side of the first liquid flow path 4 is hardly affected by the back wave, the unidirectionality of the liquid flow from upstream to downstream is strong. , And refilling is performed well. Also,
As described above, since the foaming liquid in the second liquid flow path 6 is not used much, the refilling is completed in a small amount.

【0052】なお、図5に示されるように、可動部材9
の第1の液流路4側への変位に伴って第2の液流路6の
気泡発生領域(発熱体7)で発生した気泡の一部が第1
の液流路4側に延在しているが、このように気泡が延在
するような第2の液流路6の高さにすることで、気泡が
延在しない場合に比べて、さらに吐出力を向上させるこ
とができる。このように気泡が第1の液流路4に延在す
るようにするためには、第2の液流路6の高さを最大気
泡の高さより低くすることが望ましく、この高さを数μ
m〜30μmとすることが望ましい。なお、本実施の形
態においては、この高さを15μmとした。
Note that, as shown in FIG.
Some of the bubbles generated in the bubble generation region (heating element 7) of the second liquid flow path 6 due to the displacement of the first liquid flow path 4 toward the first liquid flow path 4
However, by setting the height of the second liquid flow path 6 such that the bubbles extend as described above, compared to the case where the bubbles do not extend, Discharge force can be improved. In order for the bubbles to extend to the first liquid flow path 4 as described above, it is desirable that the height of the second liquid flow path 6 be lower than the maximum bubble height. μ
m to 30 μm. In this embodiment, the height is set to 15 μm.

【0053】《第2の実施の形態》先の実施例において
は、吐出エネルギー発生素子の駆動タイミング(発泡タ
イミングと)と流体素子の駆動タイミング(発泡タイミ
ング)とがほぼ同じ場合で説明したが、本実施例におい
てはこれらタイミングを異ならせる場合についての例を
示している。
<< Second Embodiment >> In the previous embodiment, the case was described where the drive timing (foaming timing) of the ejection energy generating element and the drive timing (foaming timing) of the fluid element were substantially the same. In the present embodiment, an example in which these timings are made different is shown.

【0054】図6は本実施例における駆動タイミングの
一例を示したもので、吐出エネルギー発生素子の駆動タ
イミングより流体素子の駆動タイミングの方が速い場合
のインクジェットの動作を説明している図である。
FIG. 6 shows an example of the drive timing in the present embodiment, and illustrates the operation of the ink jet when the drive timing of the fluid element is faster than the drive timing of the ejection energy generating element. .

【0055】先の実施例と同様に(a)は吐出エネルギ
ー発生素子と流体素子の両方が駆動される前の状態(被
駆動状態)を示している。
As in the previous embodiment, (a) shows a state (driven state) before both the ejection energy generating element and the fluid element are driven.

【0056】まず流体素子を構成する発熱体7に通電が
行われ、発熱体7が熱を発生する。この発生した熱によ
ってインク中に気泡が発生し、これに伴って流体素子を
構成する可動部材9が流路4側に変位する。次に吐出エ
ネルギー発生素子である発熱体5に通電が行われ気泡が
発生する(b)。気泡の発生に基づく圧力でインクが吐
出口から吐出される(c)。この時、すでに可動部材が
変移している状態であるため、より確実に上流側へのイ
ンクの移動を防止することができると共に、流体素子に
よって、吐出口側へのインクの移動が前もって生じてい
るため、さらに吐出力や吐出スピードを向上させること
ができる。
First, power is supplied to the heating element 7 constituting the fluid element, and the heating element 7 generates heat. Bubbles are generated in the ink by the generated heat, and accordingly, the movable member 9 constituting the fluid element is displaced to the flow path 4 side. Next, energization is performed on the heating element 5 which is an ejection energy generating element to generate air bubbles (b). Ink is ejected from the ejection port at a pressure based on the generation of bubbles (c). At this time, since the movable member has already been displaced, the movement of the ink to the upstream side can be more reliably prevented, and the movement of the ink to the ejection port side occurs in advance by the fluid element. Therefore, the ejection force and the ejection speed can be further improved.

【0057】発熱体7での気泡が消泡することで、可動
部材が初期状態に復帰する。また、発熱体5で発生した
気泡が消泡するに伴って、上流の液室11側からインク
が供給(リフィル)されるが、このリフィルの方向と、
可動部材が初期状態に復帰する方向と同じ方向であるた
め、可動部材がリフィルの妨げになることはない。
When the bubbles in the heating element 7 disappear, the movable member returns to the initial state. Further, as the air bubbles generated in the heating element 5 disappear, the ink is supplied (refilled) from the liquid chamber 11 on the upstream side.
Since the movable member is in the same direction as the direction in which the movable member returns to the initial state, the movable member does not hinder refilling.

【0058】また、本実施例においては吐出エネルギー
発生素子の発泡タイミングより、流体素子の発泡タイミ
ングの方を早くしたが、目的に応じて逆のタイミングで
の駆動を行ってもよい。このように吐出エネルギー発生
素子の発泡タイミングと、流体素子の発泡タイミングと
を適宜調整することで、吐出特性や上流側へのインクの
移動の抑制特性やリフィル特性等を調整することができ
る。このため、本発明のヘッドを駆動周波数の異なる装
置に取り付けた場合に、両駆動タイミングを調整するこ
とで、各装置の駆動周波数にマッチングしたリフィル特
性等を得ることができる。
Further, in this embodiment, the bubbling timing of the fluid element is made earlier than the bubbling timing of the ejection energy generating element. However, the driving may be performed at the opposite timing according to the purpose. As described above, by appropriately adjusting the bubbling timing of the ejection energy generating element and the bubbling timing of the fluid element, it is possible to adjust the ejection characteristics, the characteristics of suppressing ink movement to the upstream side, the refill characteristics, and the like. Therefore, when the head of the present invention is mounted on devices having different driving frequencies, by adjusting both driving timings, it is possible to obtain a refill characteristic or the like matching the driving frequency of each device.

【0059】《第3の実施の形態》図7は本発明の第3
の実施の形態におけるインクジェット記録ヘッドの液流
路の断面図であり、図8は図6のA−A'線に沿う断面
構成をX方向から見た断面図であり、図9は図6のB−
B'線に沿う断面構成をX方向から見た断面図であり、
図10は図7のB−B'線に沿う断面構成をY方向から
見た断面図である。
<< Third Embodiment >> FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view of the liquid flow path of the inkjet recording head according to the embodiment, FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 6, viewed from the X direction, and FIG. B-
FIG. 4 is a cross-sectional view of the cross-sectional configuration along the line B ′ as viewed from the X direction
FIG. 10 is a cross-sectional view of the cross-sectional configuration along the line BB ′ of FIG. 7 as viewed from the Y direction.

【0060】このインクジェット記録ヘッドが第1の実
施の形態のインクジェット記録ヘッドと異なることは、
第1の液流路4内のヒータがインクの流れの方向に2つ
に分割されていることである。下流側のヒータ5-1に
比べて上流側のヒータ5-2の面積が大きく、上流側5-
2のヒータによればより大きな気泡を発生することがで
きるようになっている。
The difference between this ink jet recording head and the ink jet recording head of the first embodiment is that
That is, the heater in the first liquid flow path 4 is divided into two in the direction of ink flow. The area of the upstream heater 5-2 is larger than that of the downstream heater 5-1.
According to the heater No. 2, larger bubbles can be generated.

【0061】図11(a)〜(e)は、第1の液流路4内の下
流側のヒータ5-1と第2の液流路6の発熱体7を駆動
して吐出口3からインク液滴を吐出する過程を順次示す
ものであり、図12(a)〜(e)は、第1の液流路4内の両
方ののヒータ5-1,5-2と第2の液流路6の発熱体7
を駆動して吐出口3からインク液滴を吐出する過程を順
次示すものである。
FIGS. 11A to 11E show that the heater 5-1 on the downstream side in the first liquid flow path 4 and the heating element 7 in the second liquid flow path 6 are driven to FIGS. 12A to 12E sequentially show the process of discharging ink droplets. FIGS. 12A to 12E show both heaters 5-1 and 5-2 in the first liquid flow path 4 and the second liquid. Heating element 7 in channel 6
To sequentially discharge ink droplets from the discharge port 3.

【0062】第1の液流路4において下流側のヒータ5
-1のみを駆動した場合には、第1の液流路4内で相対
的に小さい気泡しか生じないため、吐出口3からのイン
クの吐出量は小さくなる。これに対し、第1の液流路4
において両方のヒータ5-1,5-2を駆動した場合に
は、これらヒータ5-1,5-2で発生する両方の気泡が
インクの吐出に関与することになって、より大きなイン
ク吐出量が得られる。ここでは図示していないが、第1
の液流路4において上流側のヒータ5-2のみを駆動し
た場合には、下流側のヒータ5-1のみを駆動した場合
より大きく、両方のヒータ5-1,5-2を駆動した場合
よりは小さいインク吐出量が得られる。結局、ヒータ5
-1,5-2の中から駆動するものを選択することによ
り、3段階のインク吐出量の変調を行うことができ、同
一のノズルを用いて多値記録を行うことが可能になる。
The heater 5 on the downstream side in the first liquid flow path 4
When only −1 is driven, only relatively small bubbles are generated in the first liquid flow path 4, so that the amount of ink discharged from the discharge port 3 becomes small. On the other hand, the first liquid flow path 4
In the case where both heaters 5-1 and 5-2 are driven, both air bubbles generated by these heaters 5-1 and 5-2 are involved in ink ejection, and a larger ink ejection amount is obtained. Is obtained. Although not shown here, the first
When only the heater 5-2 on the upstream side is driven in the liquid flow path 4 of the first embodiment, it is larger than when only the heater 5-1 on the downstream side is driven, and when both heaters 5-1 and 5-2 are driven. A smaller ink ejection amount can be obtained. After all, heater 5
By selecting one to be driven from among -1, 5-2, the ink ejection amount can be modulated in three stages, and multi-value recording can be performed using the same nozzle.

【0063】同様に、第1の液流路4内に、大きさの異
なるn個のヒータを設ければ、2−1段階の吐出量で
の多値記録が可能になる。
Similarly, if n heaters having different sizes are provided in the first liquid flow path 4, multi-value printing with a discharge amount of 2 n -1 steps becomes possible.

【0064】《第4の実施の形態》図13は本発明の第
4の実施の形態におけるインクジェット記録ヘッドの液
流路の断面図であり、図14は図12のA−A’線に沿
う断面構成をX方向から見た断面図であり、図15は図
12のB−B'線に沿う断面構成をX方向から見た断面
図であり、図16は図12のB−B'線に沿う断面構成
をY方向から見た断面図である。
<< Fourth Embodiment >> FIG. 13 is a sectional view of a liquid flow path of an ink jet recording head according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a sectional view taken along line AA ′ of FIG. FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 12 when viewed in the X direction. FIG. 16 is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of a cross-sectional configuration along the line A viewed from the Y direction.

【0065】上述の第3の実施の形態では、第1の液流
路4において、インクの流れ方向に沿って2つのヒータ
5-1,5-2を直列に配していたが、この第3の実施の
形態では、2つのヒータ5-1,5-2を並列に配したも
のである。この第3の実施の形態でも、ヒータ5-1,5
-2の面積が異なっており、これによって、3階調のイ
ンクの吐出量の変調を行うことができ、同一ノズルを用
いて多値記録が可能となる。
In the third embodiment described above, the two heaters 5-1 and 5-2 are arranged in series in the first liquid flow path 4 along the ink flow direction. In the third embodiment, two heaters 5-1 and 5-2 are arranged in parallel. Also in the third embodiment, the heaters 5-1, 5
Since the area of -2 is different, the ejection amount of the ink of three gradations can be modulated, and multi-value recording can be performed using the same nozzle.

【0066】《液体吐出ヘッド》以下に、上述した流路
構造を有し複数の吐出口を備えたする液体吐出ヘッドに
ついて説明する。
<< Liquid Discharge Head >> A liquid discharge head having the above-described flow channel structure and having a plurality of discharge ports will be described below.

【0067】図17は、本発明に基づく液体吐出ヘッド
の一例の主要構成を説明するための模式的分解斜視図で
ある。アルミニウム等の金属で構成された支持体140
上に、基板1が配されている。基板1には、第2の液流
路内の液体に対して膜沸騰による気泡を発生させるため
の熱を発生する発熱体7が複数設けられるとともに、第
1の液流路内の液体に対して膜沸騰による気泡を発生さ
せるための熱を発生するヒータ5が設けられている。こ
れらヒータ5及び発熱体7は電気熱変換体として構成さ
れており、基板1にはヒータ5や発熱体7と、ヒータ5
及び発熱体7に電気信号を供給するための配線電極の他
に、ヒータ5、発熱体7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、シフトレジスト等の機
能素子が一体的に作り込まれている。また、ヒータ5や
発熱体7上には、電気熱変換体を保護するための保護層
が設けられている。
FIG. 17 is a schematic exploded perspective view for explaining the main structure of an example of the liquid discharge head according to the present invention. Support 140 made of metal such as aluminum
The substrate 1 is disposed on the top. The substrate 1 is provided with a plurality of heating elements 7 that generate heat for generating bubbles due to film boiling with respect to the liquid in the second liquid flow path. A heater 5 for generating heat for generating bubbles by film boiling is provided. The heater 5 and the heating element 7 are configured as electrothermal converters.
In addition to wiring electrodes for supplying an electric signal to the heating element 7, functional elements such as a transistor, a diode, a latch, and a shift resist for selectively driving the heater 5 and the heating element 7 are integrally formed. It is rare. In addition, a protective layer for protecting the electrothermal converter is provided on the heater 5 and the heating element 7.

【0068】この基板1上に、第2の液流路(発泡液流
路)を構成する複数の溝52(図中では、一つの発泡液
流路だけを示している)と、複数の第2の液流路に連通
し、それぞれの第2の液流路に液体(発泡液)を供給す
るための第2の共通液室(共通発泡液室)12を構成す
る凹部とを有する溝付部材と、前述した可動部材9とが
設けられた分離壁8とが位置決め固定されている。な
お、この図17においては、第2の液流路間の隔壁が一
体化された分離壁8を示している。
On this substrate 1, a plurality of grooves 52 (only one bubbling liquid flow path is shown in the figure) constituting a second liquid flow path (foaming liquid flow path), And a concave portion that communicates with the second liquid flow path and forms a second common liquid chamber (common foaming liquid chamber) 12 for supplying a liquid (foaming liquid) to each of the second liquid flow paths. The member and the separation wall 8 provided with the movable member 9 described above are positioned and fixed. Note that FIG. 17 shows the separation wall 8 in which the partition wall between the second liquid flow paths is integrated.

【0069】溝付天板2には、分離壁8と接合されるこ
とで第1の液流路(吐出液流路)を構成する溝114
と、複数の第1の液流路に連通し、それぞれの第1の液
流路に吐出液を供給するための第1の共通液室11を構
成するための凹部と、第1の共通液室11に吐出液を供
給するための第1の供給口(吐出液供給口)111と、
第2の共通液室12に発泡液を供給するための第2の供
給口(発泡液供給口)112とを有している。第2の供
給口112は、第1の共通液室11の外に配され分離壁
8を貫通して第2の共通液室12に連通する連通路に繋
っており、この連通路によって吐出液と混合することな
く発泡液を第2の共通液室12に供給することができ
る。
The grooved top plate 2 has a groove 114 which is joined to the separation wall 8 to form a first liquid flow path (discharge liquid flow path).
And a recess for forming a first common liquid chamber 11 communicating with the plurality of first liquid flow paths and supplying a discharge liquid to each of the first liquid flow paths, and a first common liquid A first supply port (discharge liquid supply port) 111 for supplying a discharge liquid to the chamber 11,
A second supply port (foaming liquid supply port) 112 for supplying the foaming liquid to the second common liquid chamber 12 is provided. The second supply port 112 is arranged outside the first common liquid chamber 11 and is connected to a communication path that penetrates through the separation wall 8 and communicates with the second common liquid chamber 12. The foaming liquid can be supplied to the second common liquid chamber 12 without mixing with the liquid.

【0070】なお、基板1、分離壁8、溝付天板2との
配置関係は、基板1上の発熱体7に対応して可動部材9
が配置されるようになっている。
The positional relationship between the substrate 1, the separation wall 8, and the grooved top plate 2 corresponds to the movable member 9 corresponding to the heating element 7 on the substrate 1.
Are arranged.

【0071】《液体吐出ヘッドカートリッジ》次に、上
述の実施の形態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の概略説明を行う。図18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、この液体吐出ヘッドカー
トリッジは、主に液体吐出ヘッド部100と液体容器5
20とから構成されている。
<< Liquid Discharge Head Cartridge >> Next, a liquid discharge head cartridge equipped with the liquid discharge head according to the above-described embodiment will be briefly described. FIG. 18 is a schematic exploded perspective view of a liquid discharge head cartridge including the above-described liquid discharge head. This liquid discharge head cartridge mainly includes a liquid discharge head 100 and a liquid container 5.
20.

【0072】液体吐出ヘッド部100は、基板1、分離
壁8、溝付天板2、押さえバネ120、液体供給部材1
30、支持体140等からなっている。
The liquid discharge head 100 includes a substrate 1, a separation wall 8, a grooved top plate 2, a holding spring 120, and a liquid supply member 1.
30, the support 140 and the like.

【0073】基板1には、前述のようにヒータ5や発熱
体7がそれぞれ複数個、列状に設けられており、また、
これらのヒータ5や発熱体7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。この基板1と可動部材
9を持つ前述の分離壁8との間に第2の液流路が形成さ
れ発泡液が流通する。この分離壁8と溝付天板2との接
合によって、吐出される液体が流通する第1の液流路が
形成される。
As described above, a plurality of heaters 5 and heating elements 7 are provided on the substrate 1 in a row, respectively.
A plurality of functional elements for selectively driving these heaters 5 and heating elements 7 are provided. A second liquid flow path is formed between the substrate 1 and the above-described separation wall 8 having the movable member 9, and the foaming liquid flows. By joining the separation wall 8 and the grooved top plate 2, a first liquid flow path through which the discharged liquid flows is formed.

【0074】押さえバネ120は、溝付天板2に基板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、基板1、分離壁8、溝付天板2と、後述する支持
体140とを良好に一体化させている。
The presser spring 120 is mounted on the grooved top plate 2 with the substrate 1.
The biasing force acts in the direction, and the biasing force satisfactorily integrates the substrate 1, the separation wall 8, the grooved top plate 2, and a support 140 described later.

【0075】支持体140は、基板1等を支持するため
のものであり、この支持体140上には、さらに、基板
1に接続し電気信号を供給するための回路基板141
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パクトパッド142が配置されてい
る。
The support 140 is for supporting the substrate 1 and the like. On the support 140, a circuit board 141 for connecting to the substrate 1 and supplying an electric signal is further provided.
Also, a compact pad 142 for exchanging electrical signals with the device side by connecting to the device side is arranged.

【0076】液体容器520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
発泡液とを内部に収容している。液体容器520の外側
には、液体吐出ヘッドと液体容器520との接続を行う
位置決め部524と固定するための固定軸525が設け
られている。吐出液体の供給は、液体容器520の吐出
液体供給路522から液体供給部材130の吐出液体供
給路131に供給され、各部材の吐出液体供給口13
3,121,111を介して第1の共通液室11に供給さ
れる。発泡液の供給も同様に、液体容器の供給路523
から液体供給部材130の発泡液供給路132に供給さ
れ、各部材の発泡液体供給口134,121,112を介
して第2の共通液室12に供給される。
The liquid container 520 contains 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 520, a fixed shaft 525 for fixing to a positioning portion 524 for connecting the liquid ejection head and the liquid container 520 is provided. The discharge liquid is supplied from the discharge liquid supply path 522 of the liquid container 520 to the discharge liquid supply path 131 of the liquid supply member 130, and the discharge liquid supply port 13 of each member is supplied.
The liquid is supplied to the first common liquid chamber 11 via 3, 121, 111. Similarly, the supply of the foaming liquid is performed by the supply path 523 of the liquid container.
Is supplied to the foaming liquid supply path 132 of the liquid supply member 130, and is supplied to the second common liquid chamber 12 through the foaming liquid supply ports 134, 121, 112 of the respective members.

【0077】以上の液体吐出ヘッドカートリッジにおい
ては、第2の液流路に供給される発泡液と第1の液流路
に供給される吐出液(インクなど)が異なる液体である
場合であっても供給を行い得る供給形態及び液体容器で
説明したが、吐出液と発泡液とが同じである場合には、
発泡液と吐出液の供給経路及び容器を分けなくてもよ
い。
In the above liquid ejection head cartridge, the foaming liquid supplied to the second liquid flow path and the discharge liquid (such as ink) supplied to the first liquid flow path are different liquids. Also described in the supply form and the liquid container that can also supply, but when the ejection liquid and the foaming liquid are the same,
The supply path and the container for the foaming liquid and the discharge liquid do not have to be separated.

【0078】なお、この液体容器は、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、
液体吐出ヘッド部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 used by refilling the liquid after each liquid is consumed. For this purpose, it is desirable to provide a liquid container with a liquid inlet. Also,
The liquid ejection head unit and the liquid container may be integrated or may be separable.

【0079】《インクジェット記録システム》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。
<< Inkjet Recording System >> Next, an example of an inkjet recording system that performs recording on a recording medium using the liquid ejection head of the present invention as a recording head will be described.

【0080】図19は、前述した本発明に基づく液体吐
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。本実施の形態にお
ける液体吐出ヘッドは、被記録媒体227の記録幅に対
応した、長さ方向に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つのヘッドがホルダ202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. 19 is a schematic diagram for explaining the configuration of an ink jet recording system using the above-described liquid discharge head 201 according to the present invention. The liquid ejection head according to the present embodiment is a full-line type head in which a plurality of ejection ports are arranged at intervals of 360 dpi in the length direction corresponding to the recording width of the recording medium 227.
Magenta (M), cyan (C), black (Bk)
Four heads corresponding to the colors are fixedly supported by the holder 202 in parallel with each other at a predetermined interval in the X direction.

【0081】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220から信号が
供給され、この信号に基づいて各ヘッドが駆動される。
A signal is supplied to these heads from a head driver 220 constituting drive signal supply means, and each head is driven based on this signal.

【0082】各ヘッドには、吐出液としてY,M,C,B
kの4色のインクがそれぞれインク容器204a〜20
4dから供給されている。なお、発泡液容器204eが
設けられてこれに発泡液が蓄えられ、この発泡液容器2
04eから各ヘッドに発泡液が供給される構成になって
いる。
Each head has Y, M, C, B
k of four color inks are stored in the ink containers 204a to 204a, respectively.
4d. A foaming liquid container 204e is provided and stores a foaming liquid therein.
The configuration is such that the foaming liquid is supplied to each head from 04e.

【0083】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。
Below 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.

【0084】搬送ベルト206は、各種の被記録媒体を
搬送するための搬送手段を構成している。搬送ベルト2
06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。
The transport belt 206 constitutes transport means for transporting various recording media. Conveyor belt 2
Reference numeral 06 is drawn around a predetermined path by various rollers, and is driven by a driving roller connected to the motor driver 305.

【0085】本実施の形態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25
2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, the pre-processing device 251 and the post-processing device 25 perform various processes on the recording medium before and after recording.
2 are provided upstream and downstream of the recording medium transport path, respectively.

【0086】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
ってその表面にゴミが付着しやすく、このゴミによって
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、染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 recording media 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. Further, in a recording medium such as plastic which easily generates static electricity, dust easily adheres to the surface due to the static electricity, and good recording may be hindered by the dust. 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, the cloth is selected from an alkaline substance, a water-soluble substance, a synthetic polymer, a water-soluble metal salt, urea and thiourea from the viewpoint of preventing bleeding and improving the dyeing rate. What is necessary is just to perform the process which gives the substance to be performed as preprocessing. The pre-processing is not limited to these,
Processing for setting the temperature of the recording medium to a temperature suitable for recording may be performed.

【0087】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, the 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, irradiation of ultraviolet rays, or the like, or a cleaning process for applying the pre-treatment and remaining the unreacted processing agent. And the like.

【0088】なお、本実施の形態では、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 present embodiment has been described using a full-line head as a head, the present invention is not limited to this. A mode in which a small head as described above is conveyed in the width direction of a recording medium to perform recording is performed. May be used.

【0089】[0089]

【発明の効果】本発明の液体吐出方法等では、液体を吐
出するための吐出エネルギー発生素子よりも上流側に、
可動部材と気泡発生領域とで構成される流体素子を設
け、吐出エネルギー発生素子での液体の駆動と合わせて
気泡発生領域で気泡を発生させ、気泡とともに可動部材
の自由端側を液流路内に変位させることにより、バック
波に代表される上流方向への流れを抑制し、さらに、気
泡発生領域での消泡に伴って可動部材が定常位置に戻る
ときに動きにつられた液体の流れにより、上流側から吐
出エネルギー発生素子への液体の急速なリフィルを達成
できるという効果がある。
According to the liquid discharge method and the like of the present invention, the liquid discharge method includes the steps of:
A fluid element composed of a movable member and a bubble generation area is provided, and bubbles are generated in the bubble generation area in accordance with the driving of the liquid by the ejection energy generation element. To suppress the flow in the upstream direction represented by the back wave, and furthermore, by the flow of the liquid that has been moved when the movable member returns to the steady position due to the defoaming in the bubble generation region. In addition, there is an effect that a rapid refill of the liquid from the upstream side to the ejection energy generating element can be achieved.

【0090】本発明の液体吐出方法では、第1の気泡発
生領域と第2の気泡発生領域を設けるとともに、第2の
気泡発生領域での発泡に伴う圧力によって吐出口側に開
口する可動部材を設けることにより、第2の気泡発生領
域での発泡圧が吐出口側に導かれ、液体吐出のための第
1の気泡発生領域での発泡による吐出エネルギーと突出
圧が高められ、吐出の効率が向上するという効果があ
る。また、この構成では、第1の気泡発生領域での発泡
に伴うバック波の影響を防止することができ、可動部材
が初期位置に戻るときの液体の流れとも相まって、吐出
液体の急速かつ安定したリフィルを実現するできるとい
う効果もある。
In the liquid discharge method of the present invention, the first bubble generation region and the second bubble generation region are provided, and the movable member that opens to the discharge port side by the pressure generated by the bubbling in the second bubble generation region. With this arrangement, the bubbling pressure in the second bubble generation region is guided to the discharge port side, and the discharge energy and protrusion pressure due to bubbling in the first bubble generation region for liquid discharge are increased, thereby improving discharge efficiency. There is an effect of improving. Further, in this configuration, it is possible to prevent the influence of the back wave caused by the bubbling in the first bubble generation area, and the rapid and stable flow of the liquid to be ejected in combination with the flow of the liquid when the movable member returns to the initial position. There is also an effect that refill can be realized.

【0091】また、第1の気泡発生領域を有し液体の吐
出を行うための第1の液流路と、第2の気泡発生領域を
有する第2の液流路とを別の液流路とし、第2の液流路
の形状を供給路を有する室状とすることで、発泡効率の
向上と上述の効果をさらに高めることができる。
Further, a first liquid flow path having a first bubble generation area for discharging a liquid and a second liquid flow path having a second bubble generation area are separated into different liquid flow paths. By making the shape of the second liquid flow path a chamber having a supply path, the foaming efficiency can be improved and the above-described effects can be further enhanced.

【0092】さらに、第1の気泡発生領域を複数の吐出
エネルギー発生素子を用いることで、液滴の吐出量を複
数の段階に制御でき、階調記録などが可能になるという
効果がある。
Further, by using a plurality of discharge energy generating elements in the first bubble generation region, the discharge amount of the droplet can be controlled in a plurality of stages, and there is an effect that gradation recording and the like can be performed.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態におけるインクジェ
ット記録ヘッドの液流路部分の側断面図である。
FIG. 1 is a side sectional view of a liquid flow path portion of an ink jet recording head according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のA−A'線に沿う断面構成をX方向から
見た断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the cross-sectional configuration along the line AA ′ of FIG. 1 as viewed from the X direction.

【図3】図1のB−B'線に沿う断面構成をX方向から
見た断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a cross-sectional configuration taken along line BB ′ of FIG. 1 when viewed from an X direction.

【図4】図1のB−B'線に沿う断面構成をY方向から
見た断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a cross-sectional configuration taken along line BB ′ of FIG. 1 when viewed from a Y direction.

【図5】(a)〜(e)は、図1のインクジェット記録ヘッド
での液滴吐出過程を順を追って示す図である。
5 (a) to 5 (e) are diagrams sequentially illustrating a droplet discharge process in the ink jet recording head of FIG. 1;

【図6】(a)〜(e)は、他の駆動タイミングの例を示す図
である。
FIGS. 6A to 6E are diagrams illustrating examples of other drive timings.

【図7】本発明の第2の実施の形態におけるインクジェ
ット記録ヘッドの液流路部分の側断面図である。
FIG. 7 is a side sectional view of a liquid flow path portion of an inkjet recording head according to a second embodiment of the present invention.

【図8】図6のA−A'線に沿う断面構成をX方向から
見た断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view of the cross-sectional configuration along the line AA ′ in FIG. 6, viewed from the X direction.

【図9】図6のB−B'線に沿う断面構成をX方向から
見た断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view of the cross-sectional configuration along the line BB ′ of FIG. 6 as viewed from the X direction.

【図10】図6のB−B'線に沿う断面構成をY方向か
ら見た断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view of the cross-sectional configuration along the line BB ′ in FIG. 6, as viewed from the Y direction.

【図11】(a)〜(e)は、図6のインクジェット記録ヘッ
ドでの液滴吐出過程の一例を順を追って示す図である。
11A to 11E are diagrams sequentially illustrating an example of a droplet discharging process in the inkjet recording head of FIG. 6;

【図12】(a)〜(e)は、図6のインクジェット記録ヘッ
ドでの液滴吐出過程の別の例を順を追って示す図であ
る。
12A to 12E are diagrams sequentially illustrating another example of a droplet discharging process in the inkjet recording head of FIG. 6;

【図13】本発明の第3の実施の形態におけるインクジ
ェット記録ヘッドの液流路部分の側断面図である。
FIG. 13 is a side sectional view of a liquid flow path portion of an ink jet recording head according to a third embodiment of the present invention.

【図14】図12のA−A'線に沿う断面構成をX方向
から見た断面図である。
14 is a cross-sectional view of the cross-sectional configuration along the line AA ′ in FIG. 12, viewed from the X direction.

【図15】図12のB−B'線に沿う断面構成をX方向
から見た断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view of the cross-sectional configuration along the line BB ′ of FIG. 12 as viewed from the X direction.

【図16】図12のB−B'線に沿う断面構成をY方向
から見た断面図である。
FIG. 16 is a cross-sectional view of the cross-sectional configuration along the line BB ′ of FIG. 12 as viewed from the Y direction.

【図17】本発明の液体吐出ヘッドの一例の模式的分解
斜視図である。
FIG. 17 is a schematic exploded perspective view of an example of the liquid ejection head of the present invention.

【図18】本発明の液体吐出ヘッドカートリッジの一例
の模式的分解斜視図である。
FIG. 18 is a schematic exploded perspective view of an example of the liquid ejection head cartridge of the present invention.

【図19】インクジェット記録システムの構成の一例を
示す図である。
FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a configuration of an inkjet recording system.

【図20】従来の液体吐出ヘッドの液流路構造の一例を
示す側断面図である。
FIG. 20 is a side sectional view showing an example of a liquid flow path structure of a conventional liquid discharge head.

【図21】流体抵抗部を有する従来の液体吐出ヘッドの
液流路構造を示す側断面図である。
FIG. 21 is a side sectional view showing a liquid flow path structure of a conventional liquid ejection head having a fluid resistance portion.

【図22】(a)は弁機構を有する従来の液体吐出ヘッド
の構成を示す斜視図、(b)はこの従来の液体吐出ヘッド
の液流路構造を示す側断面図である。
22A is a perspective view showing a configuration of a conventional liquid discharge head having a valve mechanism, and FIG. 22B is a side sectional view showing a liquid flow path structure of the conventional liquid discharge head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 溝付天板 3 吐出口 4 第1の液流路 5 ヒータ 6 第2の液流路 7 発熱体 8 分離壁 9 可動部材 10 スリット 11,12 共通液室 13 狭窄部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Top plate with groove 3 Discharge port 4 First liquid flow path 5 Heater 6 Second liquid flow path 7 Heating element 8 Separation wall 9 Movable member 10 Slit 11, 12 Common liquid chamber 13 Narrow portion

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (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 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 岡崎 猛史 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 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Makiko Kimura 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Kiyomitsu Kudo 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside the Company (72) Inventor Fumi Yoshihira Within Canon Inc. 3- 30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo (72) Within the Takeshi Okazaki Within Canon Inc. 3- 30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo

Claims (26)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 吐出口に連通する流路と、該流路に設け
られ液体を吐出するためのエネルギーを前記液体に作用
させる吐出エネルギー発生素子とを有する液体吐出ヘッ
ドを用いて前記吐出口から液体を吐出する液体吐出方法
であって、 前記吐出エネルギー発生素子を駆動することで前記吐出
口から液体を吐出するステップと、 前記流路内の前記吐出エネルギー発生素子より上流に配
され、気泡を発生する気泡発生領域と、該気泡発生領域
に面して設けられ支点と自由端とを備えた可動部材とを
有している流体素子の前記可動部材の前記自由端を、前
記気泡発生領域に気泡を発生させることで変位させるス
テップとを有する液体吐出方法。
1. A liquid discharge head having a flow path communicating with a discharge port and a discharge energy generation element provided in the flow path and applying energy for discharging a liquid to the liquid, from the discharge port. A liquid ejection method for ejecting a liquid, comprising: ejecting a liquid from the ejection port by driving the ejection energy generating element; and disposing bubbles in the flow path upstream of the ejection energy generating element. The free end of the movable member of the fluid element having the bubble generating region to be generated and the movable member provided with the fulcrum and the free end provided facing the bubble generating region, Displacing by generating bubbles.
【請求項2】 前記流体素子の前記気泡発生領域の液体
に熱を作用させることで膜沸騰を生じさせて前記気泡を
発生させる請求項1に記載の液体吐出方法。
2. The liquid discharge method according to claim 1, wherein heat is applied to the liquid in the bubble generation region of the fluid element to cause film boiling to generate the bubbles.
【請求項3】 液体吐出方法において、前記吐出エネル
ギー発生素子の駆動によって生じる上流側への液体の流
れを前記流体素子の可動部材の変位によって抑制する請
求項1の液体吐出方法。
3. The liquid discharging method according to claim 1, wherein, in the liquid discharging method, a flow of liquid to an upstream side caused by driving the discharge energy generating element is suppressed by a displacement of a movable member of the fluid element.
【請求項4】 前記吐出エネルギー発生素子は熱により
気泡を発生する発熱素子である請求項1の液体吐出方
法。
4. The liquid discharging method according to claim 1, wherein the discharging energy generating element is a heating element that generates bubbles by heat.
【請求項5】 前記発熱素子の駆動によって発生する気
泡は膜沸騰現象によって生じる気泡である請求項4の液
体吐出方法。
5. The liquid discharging method according to claim 4, wherein the bubbles generated by driving the heating element are bubbles generated by a film boiling phenomenon.
【請求項6】 前記吐出エネルギー発生素子は前記吐出
口に連通した第1の流路に設けられており、流体素子は
前記第1の流路に連通した第2の流路に設けられている
請求項1の液体吐出方法。
6. The discharge energy generating element is provided in a first flow path communicating with the discharge port, and the fluid element is provided in a second flow path communicating with the first flow path. The liquid discharging method according to claim 1.
【請求項7】 前記第1の流路に供給される液体と前記
第2の流路に供給される液体とは異なる液体である請求
項6の液体吐出方法。
7. The method according to claim 6, wherein the liquid supplied to the first flow path and the liquid supplied to the second flow path are different liquids.
【請求項8】 前記可動部材は定常状態では前記第1の
液流路内での流れ方向にほぼ平行な姿勢を維持し、前記
第2の気泡発生領域で気泡を発生させることで生じる圧
力により、前記第1の液流路の断面積を狭める方向に前
記可動部材の前記自由端が変位する請求項6の液体吐出
方法。
8. The movable member maintains a posture substantially parallel to a flow direction in the first liquid flow path in a steady state, and is controlled by a pressure generated by generating bubbles in the second bubble generation region. 7. The liquid discharging method according to claim 6, wherein said free end of said movable member is displaced in a direction to reduce a sectional area of said first liquid flow path.
【請求項9】 前記吐出エネルギー発生素子を構成する
発熱素子は複数設けられており、該複数の発熱素子を選
択駆動することで前記吐出口から吐出される液体の量を
制御する請求項4の液体吐出方法。
9. The method according to claim 4, wherein a plurality of heating elements constituting the ejection energy generating element are provided, and the amount of liquid ejected from the ejection port is controlled by selectively driving the plurality of heating elements. Liquid ejection method.
【請求項10】 前記第2の液流路に前記流体素子の気
泡発生領域で発生した気泡が延在する請求項6の液体吐
出方法。
10. The liquid discharging method according to claim 6, wherein bubbles generated in a bubble generation region of the fluid element extend into the second liquid flow path.
【請求項11】 前記第2の流路に供給される液体は前
記第1の流路に供給される液体より、粘性が低い、発泡
性が大きい、熱安定性が高い、の3条件の内少なくとも
一つを満足する請求項7の液体吐出方法。
11. The liquid supplied to the second flow path has lower viscosity, higher foaming property, and higher thermal stability than the liquid supplied to the first flow path. The liquid discharging method according to claim 7, wherein at least one of the conditions is satisfied.
【請求項12】 吐出口に連通する流路と、該流路に設
けられた液体を吐出するためのエネルギーを前記液体に
作用させる吐出エネルギー発生素子と、 前記流路内の前記吐出エネルギー発生素子より上流に配
された、気泡を発生する気泡発生領域と該気泡発生領域
に面して設けられ支点と自由端とを備えた可動部材とを
有する流体素子とを有する液体吐出ヘッド。
12. A flow path communicating with a discharge port, a discharge energy generating element for applying energy for discharging a liquid provided in the flow path to the liquid, and the discharge energy generating element in the flow path A liquid ejection head, which is disposed further upstream and has a fluid generation element having a bubble generation area for generating bubbles and a movable member provided facing the bubble generation area and having a fulcrum and a free end.
【請求項13】 前記流体素子の前記気泡発生領域は液
体に熱を作用させることで膜沸騰による気泡を発生させ
る領域である請求項12の液体吐出ヘッド。
13. The liquid discharge head according to claim 12, wherein the bubble generation region of the fluid element is a region where a bubble is generated by film boiling by applying heat to the liquid.
【請求項14】 前記可動部材は該可動部材の変位によ
って、前記吐出エネルギー発生素子の駆動によって生じ
る上流側への液体の流れを抑制する部材である請求項1
2の液体吐出ヘッド。
14. The movable member according to claim 1, wherein the displacement of the movable member suppresses the flow of liquid to the upstream side caused by driving the ejection energy generating element.
2 liquid ejection head.
【請求項15】 前記吐出エネルギー発生素子は熱によ
り気泡を発生する発熱素子である請求項12の液体吐出
ヘッド。
15. The liquid discharge head according to claim 12, wherein the discharge energy generating element is a heating element that generates bubbles by heat.
【請求項16】 前記発熱素子は該発熱素子の駆動によ
って膜沸騰現象による気泡を発生する素子である請求項
15の液体吐出方法。
16. The liquid discharging method according to claim 15, wherein the heating element is an element that generates bubbles by a film boiling phenomenon by driving the heating element.
【請求項17】 前記吐出エネルギー発生素子は前記吐
出口に連通した第1の流路に設けられており、流体素子
は前記第1の流路に連通した第2の流路に設けられてい
る請求項12の液体吐出ヘッド。
17. The discharge energy generating element is provided in a first flow path connected to the discharge port, and the fluid element is provided in a second flow path connected to the first flow path. The liquid discharge head according to claim 12.
【請求項18】 前記第1の流路に供給される液体と前
記第2の流路に供給される液体とは異なる液体である請
求項17の液体吐出ヘッド。
18. The liquid ejection head according to claim 17, wherein the liquid supplied to the first flow path and the liquid supplied to the second flow path are different liquids.
【請求項19】 前記吐出エネルギー発生素子を構成す
る発熱素子は複数設けられている請求項16の液体吐出
ヘッド。
19. The liquid ejection head according to claim 16, wherein a plurality of heating elements constituting the ejection energy generating element are provided.
【請求項20】 前記可動部材が金属によって構成され
ている請求項12の液体吐出ヘッド。
20. The liquid discharge head according to claim 12, wherein said movable member is made of metal.
【請求項21】 前記第2の流路に供給される液体は前
記第1の流路に供給される液体より、粘性が低い、発泡
性が大きい、熱安定性が高い、の3条件の内少なくとも
一つを満足する請求項17の液体吐出ヘッド。
21. The liquid supplied to the second flow path has lower viscosity, higher foaming property, and higher thermal stability than the liquid supplied to the first flow path. 18. The liquid ejection head according to claim 17, which satisfies at least one.
【請求項22】 前記第2の流路は供給路が接続された
室形状をなしている請求項17の液体吐出ヘッド。
22. The liquid discharge head according to claim 17, wherein the second flow path has a chamber shape to which a supply path is connected.
【請求項23】 前記吐出される液体は記録に用いられ
るインクである請求項12の液体吐出ヘッド。
23. The liquid discharge head according to claim 12, wherein the discharged liquid is ink used for recording.
【請求項24】 請求項12もしくは請求項17の液体
吐出ヘッドと、該液体吐出ヘッドに供給される液体を保
持する液体容器とを有する液体吐出ヘッドカートリッ
ジ。
24. A liquid discharge head cartridge comprising: the liquid discharge head according to claim 12; and a liquid container for holding a liquid supplied to the liquid discharge head.
【請求項25】 前記液体容器が保持する液体はインク
である請求項24の液体吐出ヘッドカートリッジ。
25. The liquid ejection head cartridge according to claim 24, wherein the liquid held by the liquid container is ink.
【請求項26】 請求項1もしくは請求項17の液体吐
出ヘッドと前記液体吐出ヘッドから吐出されたインクを
受ける被記録媒体を搬送する手段とを有するインクジェ
ット記録装置。
26. An ink jet recording apparatus comprising: the liquid discharge head according to claim 1; and means for transporting a recording medium receiving ink discharged from the liquid discharge head.
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