JPH11188876A - Ink jet recording head, and ink jet recording apparatus equipped therewith - Google Patents

Ink jet recording head, and ink jet recording apparatus equipped therewith

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JPH11188876A
JPH11188876A JP36112897A JP36112897A JPH11188876A JP H11188876 A JPH11188876 A JP H11188876A JP 36112897 A JP36112897 A JP 36112897A JP 36112897 A JP36112897 A JP 36112897A JP H11188876 A JPH11188876 A JP H11188876A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
discharge port
jet recording
ink jet
ejection
Prior art date
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Pending
Application number
JP36112897A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Inoue
敬 井上
Mineo Kaneko
峰夫 金子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP36112897A priority Critical patent/JPH11188876A/en
Publication of JPH11188876A publication Critical patent/JPH11188876A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To ensure the stability of emission even if ink is emitted by high frequency driving by making the peripheral edge region of an emitting orifice containing the opening edge part thereof water-repellent and the outside of the peripheral edge region of the emitting orifice hydrophobic and setting the relation between the opening longest width of the emitting orifice and the width of the peripheral edge region thereof so as to satisfy a specific formula. SOLUTION: An ink jet recording head has a structure formed by bonding a wall member 3 for forming at least liquid chambers 9, liquid passages 5 and an emitting orifice forming surface 1 to a substrate 4 having emitting energy generating elements 2 and the peripheral edge region 7 containing the opening edge part of each emitting orifice 1 of the emitting orifice forming surface 6 is set to a hydrophilic region and the outside thereof is set to a water-repellent region. The width (W) of this peripheral edge region 7 is 1/2 or less, pref., 1/4 or less the opening width (L) of the emitting orifice 1. When the caliber of the emitting orifice is different in respective direction of an opening surface, for example, the emitting orifice is rectangular, the longest width of the opening of the emitting orifice 1 is set to (LM) so as to satisfy the formula W<(LM/2).

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】本発明はインク吐出口が開口
する吐出口面を有し、高周波駆動に好適な構造を有する
インクジェット記録ヘッド及び該ヘッドを搭載したイン
クジェット記録装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an ink jet recording head having a discharge port surface on which an ink discharge port is opened and having a structure suitable for high-frequency driving, and an ink jet recording apparatus equipped with the head.

【0002】[0002]

【従来の技術】インクジェット記録方式は、いわゆるノ
ンインパクト記録方式の1つである。この記録方式の特
徴として、記録時における騒音の発生がほとんど生じな
いこと、高速記録が可能であること、様々な被記録媒体
に対して記録録可能であること、カラー化が容易であ
り、高精細な画像が廉価に得られることなどを列挙する
ことができる。このような注目すべき様々な魅力的特徴
から、複写機、プリンタ、ファクシミリ、ワードプロセ
ッサなど、記録を行うほとんど全ての分野で、インクジ
ェット記録方式が採用され、今日広く一般的に利用され
るに至っている。
2. Description of the Related Art An ink jet recording system is one of so-called non-impact recording systems. The features of this recording method are that noise is hardly generated at the time of recording, high-speed recording is possible, recording and recording can be performed on various recording media, colorization is easy, and high recording is possible. It can be mentioned that a fine image can be obtained at low cost. Due to these various attractive features, which are notable, the inkjet recording method has been adopted in almost all fields of recording, such as copying machines, printers, facsimiles, and word processors, and has been widely and widely used today. .

【0003】インクジェット記録方式の代表的な方法と
しては、電気熱変換素子をインク滴の吐出に利用した方
法がある。これは電気熱変換素子に記録信号となる電気
パルスを与えることにより、電気熱変換素子近傍のイン
ク液を瞬時にして沸騰させ、そのときのインク液の相変
化により生じる、急激な気泡の成長によってインク滴を
吐出口より高速に吐出させる方法である。この方法の利
点は構造が単純であること、電気応答性がよいこと、微
細加工が容易であること、インク滴を吐出させるための
ノズルの集積化が容易であることなど、実用上有利な点
が多いのが特徴である。
As a typical method of the ink jet recording method, there is a method using an electrothermal transducer for discharging ink droplets. This is achieved by giving an electric pulse as a recording signal to the electrothermal transducer, causing the ink liquid near the electrothermal transducer to instantaneously boil, and by the rapid growth of bubbles generated by the phase change of the ink liquid at that time. This is a method in which ink droplets are ejected at a high speed from an ejection port. Advantages of this method include practical advantages such as simple structure, good electric responsiveness, easy microfabrication, and easy integration of nozzles for ejecting ink droplets. The feature is that there are many.

【0004】ところで、現状のインクジェット記録方式
では、インク滴の吐出の際、主たるインク滴に付随して
微小なインク粒が必ず生じてしまう。これはインクミス
トと呼ばれるが、このインクミストは、吐出口形成面上
の吐出口の周辺に付着し、それが各々合体して成すると
インクの液溜りが形成される。吐出口の開口縁部の一部
に、このようなインクミストによるインク溜りが形成さ
れた状態で、吐出口から吐出するインク滴と吐出口開口
縁部のインク溜りとが接触すると、それらは互いに表面
張力によって引き寄せられ、その結果吐出口から吐出さ
れるインク滴の吐出軌道が、正常な軌道から外れてしま
うことがある。また、この吐出口周辺に溜ったインク滴
を放置した場合、そこから溶媒が蒸発してインク滴の粘
度が高くなる。この増粘したインク滴が吐出口内に逆流
した場合、この増粘インク滴によって吐出口が塞がれた
り、吐出口の実効径が狭くなったりして、吐出不能や吐
出不良が起きる場合がある。
By the way, in the current ink jet recording system, when ink droplets are ejected, minute ink particles are necessarily generated along with main ink droplets. This is called an ink mist. The ink mist adheres to the periphery of the ejection port on the ejection port forming surface, and when the ink mist is combined with each other, a liquid pool of ink is formed. In a state in which the ink mist is formed by the ink mist at a part of the opening edge of the ejection port, when the ink droplet ejected from the ejection port and the ink pool at the ejection opening edge come into contact with each other, they are mutually connected. In some cases, the trajectory of the ink droplet ejected from the ejection port is deviated from a normal trajectory due to being attracted by surface tension. In addition, when the ink droplets accumulated around the discharge port are left undisturbed, the solvent evaporates therefrom and the viscosity of the ink droplets increases. When the thickened ink droplet flows back into the ejection port, the ejection port may be blocked by the thickened ink droplet, or the effective diameter of the ejection port may be narrowed, and ejection failure or ejection failure may occur. .

【0005】このような吐出口付近におけるインクの挙
動に関連した問題を解決して、インク滴の吐出軌道を常
に安定化させ、高精細な記録画像を得るための種々の方
法が試みられている。
Various methods have been attempted to solve the problems related to the behavior of the ink near the discharge port, stabilize the discharge trajectory of the ink droplets at all times, and obtain a high-definition recorded image. .

【0006】そのような方法として、例えば、インク吐
出口形成面上の少なくとも吐出口の開口縁端を含む領域
に撥水処理を施す方法が知られている。図11にその一
例を示す。この図は、インクジェット記録ヘッドの一部
の吐出口形成面側からの斜視図を、液路に添った部分断
面とともに表した図である。同図において、1は吐出
口、2は電気熱変換素子、4は電気熱変換素子を配置し
た基板、5は液路、6はその全面に撥水性の表面を形成
する撥水膜が施された吐出口形成面、8は液室、液路及
び吐出口形成面を一体成形により作り上げた溝付き天板
である。インクは液路5の軸方向の延長線方向(矢印方
向)に添って吐出口1から吐出される。
As such a method, for example, a method of performing a water-repellent treatment on at least a region including an opening edge of a discharge port on an ink discharge port forming surface is known. FIG. 11 shows an example. This figure is a perspective view of a part of the ink jet recording head from the ejection port forming surface side, together with a partial cross section along a liquid path. In the figure, 1 is a discharge port, 2 is an electrothermal conversion element, 4 is a substrate on which the electrothermal conversion element is arranged, 5 is a liquid path, and 6 is a water-repellent film that forms a water-repellent surface on the entire surface. The discharge port forming surface 8 is a grooved top plate formed integrally with the liquid chamber, the liquid path, and the discharge port forming surface. The ink is ejected from the ejection port 1 along the axial extension of the liquid path 5 (the direction of the arrow).

【0007】このように、吐出口形成面に撥水性の膜を
施すなどの方法によってこれを撥水処理面とすることに
よって、吐出口形成面に付着したインクミストが合体し
て成長することによる吐出口形成面上でのインク滴の形
成を防止することができる。これは、撥水処理面ではイ
ンクの接触角は大きくなり、インクミストが合体しても
微小な液滴の段階でこれが吐出口形成面から滑り落ちて
しまい、吐出精度に影響を与えるほどの大きさの液滴が
吐出口周辺に滞留しないためと考えられる。すなわち、
吐出口形成面上でのは微小インク滴の付着は起こるが、
吐出に影響を与えるような吐出口周囲へのインク滴の停
滞はほとんど生じることはなく、良好なインク滴吐出の
効果が得られる。
As described above, by forming a water-repellent film on the surface on which the discharge port is formed by, for example, applying a water-repellent film, the ink mist attached to the surface on which the discharge port is formed grows together. It is possible to prevent the formation of ink droplets on the ejection port forming surface. This is because the contact angle of the ink becomes large on the water-repellent surface, and even if the ink mist is united, it slides down from the discharge port forming surface at the stage of minute droplets, and it is large enough to affect the discharge accuracy. This is considered to be because the droplets do not stay around the discharge port. That is,
Small ink droplets adhere on the ejection port forming surface,
There is almost no stagnation of ink droplets around the ejection port that affects ejection, and a good effect of ejecting ink droplets can be obtained.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】インクジェット記録装
置における記録や印刷の高速化を達成する一つの手段と
しては、単位時間あたりの吐出口からのインク吐出回数
を増加させる手段がある。例えば、電気熱変換素子にパ
ルス信号を与えてこれを駆動させてインク吐出エネルギ
ーを得る場合、より高い波長での高周波パルスを用いる
ことで記録の高速化を図ることが可能となる。
As one means for achieving high-speed printing or printing in an ink jet printing apparatus, there is a means for increasing the number of times ink is ejected from an ejection port per unit time. For example, when a pulse signal is applied to an electrothermal transducer and driven to obtain ink ejection energy, high-speed recording can be achieved by using a high-frequency pulse having a higher wavelength.

【0009】ところが、電気熱変換素子を、より高い波
長で高周波駆動すると、上記のような吐出口形成面に撥
水処理を施した場合でも、吐出口形成面におけるインク
滴の付着による吐出不良が再び生じる場合が顕著に認め
られるようになった。
However, when the electrothermal transducer is driven at a higher frequency with a higher wavelength, even if the above-described ejection port forming surface is subjected to the water repellent treatment, the ejection failure due to the adhesion of the ink droplets on the ejection port forming surface occurs. The case that occurred again became remarkable.

【0010】この原因としては、高周波駆動が可能なイ
ンクジェット記録ヘッドは、インクのメニスカスのオー
バーフローが大きいということが指摘できる。メニスカ
スのオーバーフローとは、インク滴が吐出口から吐出さ
れた直後には、吐出口内には吐出したインク滴の分だけ
の空隙が形成され、この空隙を埋めるために液室側から
インクが再供給(リフィル)された際に、吐出口内のイ
ンクの液面(メニスカス)が吐出口外までせり出す現象
である。この現象を簡単に説明すると、インク滴の吐出
後、インクは毛管現象によって液路内にリフィルされる
が、このときの流体運動の慣性によって、インクが一瞬
吐出口形成面からせり出してしまうのである。せり出し
たインクは、大気圧とノズル内圧の差によって再びノズ
ル内に戻され、最終的に吐出口内にインクメニスカスを
作る。この現象をオーバーフローと呼んでいる。
As a cause of this, it can be pointed out that an ink jet recording head which can be driven at a high frequency has a large meniscus overflow of ink. Meniscus overflow means that immediately after an ink droplet is ejected from the ejection port, a gap is formed in the ejection port for the ejected ink drop, and ink is resupplied from the liquid chamber side to fill this gap. This is a phenomenon in which when (refilling) is performed, the liquid surface (meniscus) of the ink in the ejection port protrudes outside the ejection port. To briefly explain this phenomenon, after the ink droplet is ejected, the ink is refilled in the liquid path by a capillary phenomenon, but the ink momentarily protrudes from the ejection port forming surface due to the inertia of the fluid motion at this time. . The ejected ink is returned to the nozzle again due to the difference between the atmospheric pressure and the internal pressure of the nozzle, and finally forms an ink meniscus in the discharge port. This phenomenon is called overflow.

【0011】そして、高周波パルスで印字可能なインク
ジェット記録ヘッドの場合、リフィル時間が短く、慣性
の影響を受けやすいので、このようなオーバーフローが
生じ易くなる。その結果、吐出口形成面に撥水処理を施
している場合、吐出口から吐出口形成面へあふれ出たイ
ンクは、吐出口の周囲の撥水処理面で微小液滴に分割さ
れてしまい、結果的に吐出口の周辺に細かなインク滴を
残留させてしまう。この残留したインク滴が原因とな
り、吐出不良が生じ、良好な印字が得られなくなるとい
う現象が起こると考えられる。
In the case of an ink jet recording head capable of printing with a high-frequency pulse, such an overflow is likely to occur because the refill time is short and the inertia is easily affected. As a result, when the ejection port forming surface is subjected to the water repellent treatment, the ink overflowing from the ejection port to the ejection port forming surface is divided into fine droplets on the water repellent treatment surface around the ejection port, As a result, fine ink droplets remain around the ejection openings. It is considered that a phenomenon that ejection failure occurs due to the remaining ink droplets and good printing cannot be obtained occurs.

【0012】このように、吐出口形成面上の少なくとも
吐出口開口縁部を含む領域を撥水処理する技術は、高周
波駆動における印字信号の周波数を増加させて記録を更
に高速化する場合には必ずしも十分なものとはいえな
い。
As described above, the technique of performing the water-repellent treatment on at least the area including the edge of the opening of the discharge port on the discharge port forming surface is required to increase the frequency of the print signal in the high-frequency driving to further increase the printing speed. Not always enough.

【0013】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、その目的は高周波数駆動のインク吐出であ
っても、吐出の安定性を確保しできる構造のインクジェ
ット記録ヘッド及びそれを用いた記録装置を提供するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide an ink jet recording head having a structure capable of ensuring the stability of ejection even when ink is driven at a high frequency, and an ink jet recording head using the same. To provide a recording device.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録ヘッドは、液路と、該液路に連通した吐出口と、該
液路内のインクを該吐出口から吐出させるための吐出エ
ネルギー発生素子と、前記吐出口が開口する吐出口形成
面とを有するインクジェット記録ヘッドにおいて、前記
吐出口形成面の前記吐出口を取り囲み、該吐出口の開口
縁部を含む吐出口周縁領域内を親水性とし、該吐出口周
縁領域の外側を撥水性とし、該吐出口の開口最長幅をL
M、該吐出口周縁領域の幅をWとしたときに、W<(LM
/2)の関係を満たすことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided an ink jet recording head comprising a liquid path, a discharge port communicating with the liquid path, and a discharge energy generating element for discharging ink in the liquid path from the discharge port. And, in an ink jet recording head having an ejection port forming surface on which the ejection port opens, surrounding the ejection port on the ejection port forming surface, and making the inside of the ejection port peripheral region including the opening edge of the ejection port hydrophilic. The outside of the peripheral area of the discharge port is made water-repellent, and the longest opening width of the discharge port is L.
M , when the width of the peripheral area of the discharge port is W, W <(L M
/ 2).

【0015】本発明においては、吐出口形成面の吐出口
開口縁部の周辺領域(吐出口周縁領域)を親水性とし、
その外側の領域を撥水性としたことで、高周波駆動を行
っても吐出口の周辺での吐出精度に影響を及ぼすインク
滴の形成を防止することでき、インク吐出を安定化する
ことができる。
In the present invention, the peripheral area (peripheral area of the discharge port) around the edge of the discharge port opening on the discharge port forming surface is made hydrophilic,
By making the area outside the area water-repellent, it is possible to prevent the formation of ink droplets that affect the ejection accuracy around the ejection port even when high-frequency driving is performed, and to stabilize ink ejection.

【0016】本発明の構成は、吐出エネルギー発生素子
として熱エネルギーを発生する素子、なかでも電気熱変
換体を用いて高周波駆動を行うインクジェット記録ヘッ
ドに好適であり、更に、液路が、熱エネルギー発生素子
から液路内に充填されたインクに付与された熱によって
気泡が生じることで吐出口からインクを吐出させ、かつ
インクの吐出時に発生した気泡が吐出口外の大気と連通
する構造を有するインクジェット記録ヘッドに特に好適
に適用できる。
The structure of the present invention is suitable for an element for generating thermal energy as an ejection energy generating element, and particularly for an ink jet recording head which performs high-frequency driving using an electrothermal converter. An ink jet having a structure in which bubbles are generated by heat given to ink filled in a liquid path from a generating element to discharge ink from a discharge port, and bubbles generated at the time of discharging ink communicate with the atmosphere outside the discharge port. It can be particularly suitably applied to a recording head.

【0017】以上の構成のインクジェット記録ヘッドを
記録ヘッド用のキャリッジに搭載してインクジェット記
録装置を構成することができる。この記録ヘッド以外の
記録装置の構成としては公知の構成が利用できる。
The ink jet recording head having the above configuration can be mounted on a recording head carriage to constitute an ink jet recording apparatus. A known configuration can be used as the configuration of the recording apparatus other than the recording head.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明のインクジェット記録ヘッ
ドの一例を、液路に添った断面を含む吐出口形成面側か
らの部分斜視図として図1に示す。このインクジェット
記録ヘッドは、吐出エネルギー発生素子2を配置した基
板4に、少なくとも液室9、液路5及び吐出口形成面6
を形成するための壁部材3を接合して形成された構造を
有し、吐出口形成面6の吐出口1の開口縁部を含む周縁
領域7が親水性領域として、その外側が撥水性領域とな
っている。このインクジェット記録ヘッドの各部の構造
や構成材料としては公知のものが利用できる。図示した
例における壁部材3は、液室9、液路5及び吐出口形成
面6の構造を一体化して形成できるようにしたものであ
るが、これらの各部はそれぞれ独立した部材によって形
成されるものであっても良い。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an example of an ink jet recording head of the present invention as a partial perspective view from a discharge port forming surface side including a cross section along a liquid path. This ink jet recording head includes at least a liquid chamber 9, a liquid path 5, and a discharge port forming surface 6 on a substrate 4 on which a discharge energy generating element 2 is disposed.
The outer peripheral region 7 including the opening edge of the discharge port 1 on the discharge port forming surface 6 is a hydrophilic region, and the outside thereof is a water-repellent region. It has become. Known structures and constituent materials of each part of the ink jet recording head can be used. The wall member 3 in the illustrated example is configured such that the structure of the liquid chamber 9, the liquid path 5, and the discharge port forming surface 6 can be formed integrally, but these parts are formed by independent members. It may be something.

【0019】本発明においては、図1に示すように、吐
出口1の開口縁部を含むその周縁領域7が親水性の表面
領域として形成されている。この周縁領域7の幅(W)
は、吐出口1の開口幅(L)の1/2以下、好ましくは
1/4以下とされる。
In the present invention, as shown in FIG. 1, the peripheral area 7 including the opening edge of the discharge port 1 is formed as a hydrophilic surface area. Width (W) of this peripheral area 7
Is 以下 or less, preferably 好 ま し く or less of the opening width (L) of the discharge port 1.

【0020】吐出口1としては、その軸方向に垂直な断
面形状が矩形、円形等のものが採用できる。吐出口1の
断面が円形である場合の一例を図2に示す。図2に示す
インクジェット記録ヘッドは、吐出エネルギー発生素子
2を配置した基板4に、少なくとも液室(不図示)、液
路5及び吐出口形成面6を形成するための天板8を接合
した構成を有し、吐出口形成面6における吐出口1の開
口縁部を含む周縁領域7が親水性の領域として形成され
ており、その外側が撥水性領域として形成されている。
このインクジェット記録ヘッドの各部にも公知の構造及
び構成材料が利用できる。図2に示す例では、周縁領域
7の幅(W)は、吐出口1の内径(直径:R)の1/2
以下、好ましくは1/4以下とされる。
The outlet 1 may have a rectangular or circular cross section perpendicular to the axial direction. FIG. 2 shows an example where the cross section of the discharge port 1 is circular. The ink jet recording head shown in FIG. 2 has a structure in which at least a liquid chamber (not shown), a liquid path 5 and a top plate 8 for forming a discharge port forming surface 6 are joined to a substrate 4 on which the discharge energy generating elements 2 are arranged. The peripheral region 7 including the opening edge of the discharge port 1 on the discharge port forming surface 6 is formed as a hydrophilic region, and the outside thereof is formed as a water-repellent region.
Known structures and constituent materials can be used for each part of the ink jet recording head. In the example shown in FIG. 2, the width (W) of the peripheral region 7 is 1 / of the inner diameter (diameter: R) of the discharge port 1.
Or less, preferably 1/4 or less.

【0021】なお、吐出口の口径が開口面の各方向によ
って異なる場合には、例えば図3に示すように長方形で
ある場合は、周縁領域7の幅(W:吐出口1の開口縁部
1aから周縁領域7の外周までの距離)を吐出口1の開
口の最長幅(LM)の1/2以下となるように設定すれ
ば良い。
When the diameter of the discharge port varies depending on the direction of the opening surface, for example, when the diameter is rectangular as shown in FIG. 3, the width of the peripheral region 7 (W: the opening edge 1a of the discharge port 1) (The distance from the periphery of the peripheral region 7 to the outer periphery) may be set to be equal to or less than 1 / of the longest width (L M ) of the opening of the discharge port 1.

【0022】吐出口形成面における親水性の吐出口の周
縁領域の形成は、レーザ照射処理、UV/O3処理、プ
ラズマ処理等により行うことができる。また、周縁領域
の外側に設ける撥水性の領域は、スピンコート法や転写
法等で撥水剤を塗布することにより形成することができ
る。
The formation of the peripheral region of the hydrophilic discharge port on the discharge port forming surface can be performed by laser irradiation processing, UV / O 3 processing, plasma processing, or the like. The water-repellent region provided outside the peripheral region can be formed by applying a water-repellent by a spin coating method, a transfer method, or the like.

【0023】以上のように、吐出口の開口縁部を含む周
縁領域が親水性を保つことにより、インクジェット記録
ヘッドの高周波数駆動時にインクのオーバーフローによ
って吐出口からその周縁領域上にあふれ出たインクは、
この周縁領域が親水性であるために、小滴に分割されず
にその表面張力によって非常に効率的に吐出口内に戻さ
れる。すなわち、この周縁領域が撥水性である場合に吐
出口からオーバーフローしたインクが分断されて小滴化
してそこに残留することが防止される。また、周縁領域
の外側までインクがオーバーフローしてそこにインクの
小滴が発生したとしても、そこは撥水性の表面として形
成されているので、小滴は簡単に流れ出して残留するこ
とがない。小滴が残留しても吐出口の開口部と接触する
位置に残留することはなく、吐出安定性を確保すること
が可能となる。
As described above, by maintaining the hydrophilicity of the peripheral area including the opening edge of the discharge port, the ink overflowing from the discharge port to the peripheral area due to the overflow of the ink when the ink jet recording head is driven at a high frequency. Is
Since this peripheral region is hydrophilic, it is returned to the discharge port very efficiently by the surface tension without being divided into small droplets. That is, when the peripheral area is water-repellent, it is possible to prevent the ink overflowing from the ejection port from being divided and made into small droplets and remaining there. Even if the ink overflows to the outside of the peripheral region and ink droplets are generated there, since the ink droplets are formed as a water-repellent surface, the droplets do not easily flow out and remain. Even if a small droplet remains, it does not remain at a position in contact with the opening of the discharge port, and discharge stability can be ensured.

【0024】このように、本発明の構成によれば、メニ
スカスの安定時に、すなわち次のインク滴吐出前に、常
に吐出口の周囲に微小インク滴がほとんど停滞していな
いような状態を保つことができる。更に上記領域に隣接
して、吐出口形成面を撥水処理することにより、インク
ミストにより吐出不良の影響を避けることが可能にな
る。
As described above, according to the configuration of the present invention, when the meniscus is stable, that is, before the next ink droplet is ejected, a state in which minute ink droplets hardly stay around the ejection port is always maintained. Can be. Further, by performing a water-repellent treatment on the ejection port forming surface adjacent to the above-described region, it is possible to avoid the influence of ejection failure due to ink mist.

【0025】以上説明した本発明の構成による効果をイ
ンク滴の吐出時のプロセスを追って以下に詳しく述べ
る。図4は、本発明による構成を施した場合、図5は吐
出口端を含む吐出口周辺が撥水性を持つ場合、図6は吐
出口形成面が親水性で、撥水処理が施されていない場合
の、インクジェット記録ヘッドのノズル部を吐出口形成
面に垂直な面で切ったときの断面を模式的に表した図で
ある。各図とも、吐出前からリフィル完了までの吐出状
態を適当な時間で区切って観察した状態を表し、時間の
経過は、各図とも、(a)→(b)→(c)→(d)→
(e)→(f)→(g)の順である。これら各図におい
て、1は吐出口、2は電気熱変換素子(熱エネルギー発
生素子)、3は液室を形成している壁部、5はインク、
6は撥水膜、7は親水領域、9は吐出口形成面上に停滞
しているインク滴を表す。
The effect of the configuration of the present invention described above will be described in detail below, following the process at the time of discharging ink droplets. 4 shows a case where the configuration according to the present invention is applied, FIG. 5 shows a case where the periphery of the discharge port including the end of the discharge port has water repellency, and FIG. 6 shows a case where the discharge port forming surface is hydrophilic and has been subjected to a water repellent treatment. FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a cross section when the nozzle portion of the ink jet recording head is cut along a plane perpendicular to a discharge port forming surface when no nozzle is provided. Each drawing represents a state in which the discharge state from before discharge to the completion of refilling is observed at appropriate intervals, and the progress of the time is shown in each figure as (a) → (b) → (c) → (d). →
The order is (e) → (f) → (g). In these figures, 1 is a discharge port, 2 is an electrothermal conversion element (thermal energy generating element), 3 is a wall portion forming a liquid chamber, 5 is ink,
Numeral 6 denotes a water-repellent film, numeral 7 denotes a hydrophilic region, and numeral 9 denotes an ink droplet stagnating on the ejection port forming surface.

【0026】吐出形成面が親水性で、撥水処理が施され
ていない場合のインクジェット記録ヘッド記録ヘッド
は、図4(a)が示すようにインク滴吐出の前に、吐出
口周囲に前回までの吐出によるインクミストが吐出形成
面上に付着し、吐出形成面上にインク滴9を停滞させ
る。このまま吐出を行うと、図4(d)のように正規の
軌道からずれた方向にインキ滴が飛翔し、印字品位を悪
化させる。またこのままリフィルを完了しても、オーバ
ーフロー(図4(f))によって、あふれ出たインク
が、吐出口周囲に残ったインク滴9と接触して、インク
滴9の方向に引き寄せられ、更に大きなインク滴、イン
ク溜りを形成するおそれがある。
The ink jet recording head in the case where the ejection forming surface is hydrophilic and has not been subjected to the water repellent treatment, as shown in FIG. The ink mist resulting from the ejection of the ink adheres to the ejection formation surface, and stagnates the ink droplet 9 on the ejection formation surface. If the ink is ejected in this state, the ink droplets fly in a direction deviated from the normal trajectory as shown in FIG. 4D, thereby deteriorating the print quality. Even if the refill is completed as it is, the overflowing ink (FIG. 4F) comes into contact with the ink droplet 9 remaining around the ejection port and is drawn in the direction of the ink droplet 9, and becomes larger. There is a risk of forming ink droplets and ink pools.

【0027】一方、吐出口端を含む吐出口形成面上の吐
出口周辺の領域が撥水性と保つインクジェット記録ヘッ
ドは、図5が示すように、吐出前(図5(a))には、
インクミストによって吐出口形成面に付着したインク滴
9が、撥水膜によって微小粒状に存在するが、直接吐出
に影響を与えない位置にあることがわかる。ところがリ
フィル時のオーバーフロー(図5(f))によってイン
クが吐出口からあふれ出ると、撥水膜上でインクの接触
角が大きいために、吐出口周囲にインクが一部分断され
やすい状態になり、結局リフィル終了時(図5(g))
に吐出口の周囲に微小インク滴を残してしまう。このた
め次回のインク滴吐出時に影響を与え、印字品位を落し
てしまうのである。本発明の場合、図4が示すように、
吐出前(図4(a))には、インクミストによって吐出
口形成面に付着したインク滴9が撥水膜によって微小粒
状に存在するが、直接吐出に影響を与えない位置にある
ことがわかる。しかもリフィル時のオーバーフロー(図
4(f))によって吐出口よりあふれ出たインクは、撥
水と親水の境界が存在するため撥水領域へ侵入せず、親
水領域での接触角が小さいため、インクが吐出口周囲に
分裂して散らばることなく、インクミスとの影響で吐出
口形成面上に付着したインク滴9と接触・合体すること
もなく、そのインクの持つ表面張力だけで、極めて効率
的にノズル内に再び戻っていく。したがって発明の構成
により、常に吐出口の周囲は、良好な状態に保たれ、安
定した吐出の可能なインクジェット記録ヘッドが提供で
きるのである。
On the other hand, as shown in FIG. 5, the ink jet recording head that maintains the area around the ejection port on the ejection port forming surface including the ejection port end to be water repellent before ejection (FIG. 5A).
It can be seen that the ink droplets 9 adhered to the ejection port forming surface by the ink mist are present in the form of fine particles due to the water-repellent film, but are at positions where they do not directly affect the ejection. However, when the ink overflows from the ejection port due to an overflow at the time of refilling (FIG. 5F), the contact angle of the ink on the water-repellent film is large, so that the ink is likely to be partially cut around the ejection port. At the end of refill (Fig. 5 (g))
This causes minute ink droplets to be left around the discharge port. For this reason, the influence is exerted at the time of the next ink droplet ejection, and the print quality is deteriorated. In the case of the present invention, as shown in FIG.
Before the ejection (FIG. 4A), the ink droplets 9 adhered to the ejection port forming surface by the ink mist are present in the form of fine particles due to the water-repellent film, but are located at a position that does not directly affect the ejection. . In addition, the ink overflowing from the ejection port due to the overflow during refilling (FIG. 4 (f)) does not enter the water-repellent region due to the boundary between water-repellent and hydrophilic, and the contact angle in the hydrophilic region is small. The ink is not divided and scattered around the discharge port, does not contact or coalesce with the ink droplet 9 attached to the discharge port forming surface due to the ink mistake, and is extremely efficient only by the surface tension of the ink. Again returns to the inside of the nozzle. Therefore, according to the configuration of the present invention, it is possible to provide an ink jet recording head capable of always performing a stable discharge while maintaining a good condition around the discharge port.

【0028】本発明の構成が更に好適に適用し得るイン
クジェット記録ヘッドとしては、液路が、熱エネルギー
発生素子から液路内に充填されたインクに付与された熱
によって気泡が生じることで吐出口からインクを吐出さ
せ、かつインクの吐出時に発生した気泡が吐出口外の大
気と連通する構造を有するものを挙げることができる。
このような液路の構成を有するインクジェット記録ヘッ
ドの持つ特徴としては、熱効率が良く、飛翔液滴の体積
の安定性および高周波数駆動を挙げることができる。こ
のインクジェット記録ヘッドの構成としては、例えば、
特開昭54−161935号公報、特開昭61−185
455号公報、特開昭61−249768号公報、特開
平4−10940号公報、特開平4−10941号公報
に開示された構成を利用することができる。その一例と
しては、電気熱変換素子を吐出口に近づけて配置するこ
とで発熱時に発生する気泡と吐出口外の大気と連通させ
る構成が挙げられる。このような構成のインクジェット
記録ヘッドに本発明の構成を適用した場合における効果
について以下に説明する。
In an ink jet recording head to which the structure of the present invention can be more suitably applied, the liquid path is formed by generating bubbles in the ink supplied from the thermal energy generating element to the ink filled in the liquid path. And a structure having a structure in which bubbles generated at the time of discharging ink are communicated with the atmosphere outside the discharge port.
The characteristics of the ink jet recording head having such a liquid path configuration include good thermal efficiency, stability of the volume of flying droplets, and high-frequency driving. As a configuration of the inkjet recording head, for example,
JP-A-54-161935, JP-A-61-185
455, JP-A-61-249768, JP-A-4-10940, and JP-A-4-10941 can be used. As one example, there is a configuration in which an electrothermal conversion element is arranged close to a discharge port so that bubbles generated at the time of heat generation communicate with the atmosphere outside the discharge port. The effect when the configuration of the present invention is applied to the ink jet recording head having such a configuration will be described below.

【0029】図7、8及び9は、気泡を外気に連通させ
る方法の吐出状態を表している。各図は、それぞれ本発
明を適用したもの、吐出口形成面を撥水処理したもの、
吐出口形成面を親水処理したもので、各図において、1
は吐出口、2は電気熱変換素子(熱エネルギー発生素
子)、3は液路及び液室を形成している壁部、5はイン
ク、6は撥水膜、7は親水膜、9は吐出口形成面上に停
滞しているインク滴である。吐出方式に係らず、吐出時
(例えば、図4〜9の各(b))において、インクが吐
出口形成面よりあふれてくる。気泡を外気に連通させな
い吐出方式の場合、図4〜6の(c)及び(d)が示す
ように吐出液滴の後端が吐出口の位置において連続的に
細まりながら主滴を形成していく。この吐出時において
も、吐出口形成面よりあふれ出たインクによって、吐出
口端からインクがはみ出してしまうが、このはみ出した
分のインクは上記した吐出液滴の後端部によって吸収さ
れてしまうため、リフィル前に吐出口の周囲に取り残さ
れることはほとんどない。
FIGS. 7, 8 and 9 show the discharge state of the method in which the bubbles are communicated with the outside air. Each figure is a view to which the present invention is applied, a view in which a discharge port forming surface is subjected to a water-repellent treatment,
The ejection port forming surface is subjected to a hydrophilic treatment.
Is a discharge port, 2 is an electrothermal conversion element (thermal energy generating element), 3 is a wall portion forming a liquid path and a liquid chamber, 5 is ink, 6 is a water-repellent film, 7 is a hydrophilic film, and 9 is a discharge film. Ink droplets stagnating on the outlet forming surface. Regardless of the ejection method, at the time of ejection (for example, each (b) of FIGS. 4 to 9), ink overflows from the ejection port formation surface. In the case of a discharge method in which bubbles are not communicated with the outside air, as shown in (c) and (d) of FIGS. 4 to 6, the main droplet is formed while the trailing end of the discharged droplet continuously narrows at the position of the discharge port. To go. Even at the time of this ejection, the ink overflowing from the ejection opening forming surface causes the ink to overflow from the ejection opening end, but the excess ink is absorbed by the rear end portion of the ejection droplet described above. It is hardly left around the discharge port before refilling.

【0030】ところが、気泡を外気に連通せしめる吐出
方式の場合、吐出口周囲にはみ出した分のインクを、吐
出液滴が吸収するよりも前に、気泡が強制的に分断して
しまうため(図7〜9の(d))吐出口周囲にインクを
残しやすい。吐出口形成面を撥水処理した場合このイン
クは、撥水膜によって直ちに球状になって移動し得る状
態となるが(図8(d))、これらが移動によって各々
接触すると大きな液滴となって以降の吐出に影響を及ぼ
す可能性がある。
However, in the case of the discharge method in which the bubbles are communicated with the outside air, the bubbles are forcibly divided before the discharged droplets absorb the ink that has protruded around the discharge ports (see FIG. (D) 7 to 9) It is easy to leave ink around the discharge port. When the discharge port forming surface is subjected to the water repellent treatment, the ink is immediately made into a spherical shape by the water repellent film and can be moved (FIG. 8D). May affect subsequent ejection.

【0031】気泡を大気に連通せしめる方式の以上説明
した問題点に対し、本発明のインクジェット記録ヘッド
では吐出直後に、気泡によって分断された液滴が吐出口
周囲に停滞するものの(図7(d))、親水性のために
移動することはない。すなわち微小液滴のまま停滞し、
それらが各々接触することはない。そしてこの吐出後の
リフィル時に、これら吐出口周辺の微小液滴は、オーバ
ーフローによる吐出口形成面からあふれたインクに接触
し(図7(e)及び(f))、メニスカスが吐出口形成
面に形成されると同時に、表面張力によってノズル内に
吸収され(図7(g))、以降の吐出に影響を及ぼすこ
とはないのである。
In contrast to the above-described problem of the method of communicating air bubbles with the atmosphere, in the ink jet recording head of the present invention, immediately after ejection, droplets separated by air bubbles stay around the ejection port (FIG. 7 (d)). )), Does not move due to hydrophilicity. In other words, it stays as a minute droplet,
They do not touch each other. At the time of refilling after the ejection, the fine droplets around these ejection ports come into contact with the ink overflowing from the ejection port forming surface due to overflow (FIGS. 7E and 7F), and the meniscus moves to the ejection port forming surface. At the same time as it is formed, it is absorbed into the nozzle by the surface tension (FIG. 7 (g)) and does not affect the subsequent ejection.

【0032】更に、このような吐出時に液路内で発生す
る気泡を吐出口外の大気と連通させる方式では、電気熱
変換素子と吐出口の間における慣性流路抵抗が、これら
を連通させないインクジェット記録ヘッドに比較して小
さくなっている。慣性流路抵抗は、メニスカスの運動に
非常に敏感なパラメータであり、この値が小さいとリフ
ィル時に吐出口形成面からあふれ出るインク量は増え、
オーバーフローしやすくなる。この電気熱変換素子と吐
出口間における流体の慣性流路抵抗Rは、インク密度
ρ、吐出口面積S、電気熱変換素子−吐出口間距離をl
として、おおよそ式:R〜ρl/Sで表すことができ
る。上述したように、この慣性流路抵抗と、オーバーフ
ローしたインク量は密接な関係を持つことがわかるが、
本発明をより効果的に達成する条件を見出す視点とし
て、まず前記オーバーフローしたインクの吐出口形成面
上に描く写影が、吐出口端よりどれだけ進出しているか
が重要である。前記オーバーフローしたインクの吐出口
形成面上に描く写影は、インク物性、駆動条件、液流路
の寸法、形状、および電気熱変換素子の位置などによっ
てほぼ決定されるものの、これらとの具体的関係につい
ては経験則によってのみ得るしかない。本発明において
は、慣性流路抵抗とも密接に関係した吐出口の寸法が、
オーバーフローしたインク量及び吐出口形成面上の写影
の吐出口端よりの進出寸法に最も敏感であるという実験
結果から、吐出口径によって、本発明の親水領域を変化
させたところ、インク吐出口端から、該インク吐出口端
より測って前記インク吐出口径の1/2以下の距離まで
を含む領域を親水性にすることによって、インク滴の吐
出状況が非常に良好であることが判明した。
Further, in such a system in which the bubbles generated in the liquid path at the time of discharge are communicated with the atmosphere outside the discharge port, the inertial flow path resistance between the electrothermal transducer and the discharge port causes the ink jet recording not to communicate with them. It is smaller than the head. The inertial flow path resistance is a parameter that is very sensitive to the movement of the meniscus.If this value is small, the amount of ink that overflows from the discharge port forming surface during refilling increases,
It is easy to overflow. The inertial flow path resistance R of the fluid between the electrothermal transducer and the ejection port is represented by the following equation: ink density ρ, ejection port area S, and distance between the electrothermal transducer and the ejection port.
Can be roughly expressed by the formula: R to ρl / S. As described above, it can be seen that the inertial flow path resistance and the amount of overflowed ink have a close relationship,
From the viewpoint of finding the conditions for achieving the present invention more effectively, it is important first of all how much the projection of the overflowed ink drawn on the ejection port forming surface has advanced from the ejection port end. The projection of the overflowed ink on the discharge port forming surface is substantially determined by the physical properties of the ink, the driving conditions, the size and shape of the liquid flow path, the position of the electrothermal conversion element, and the like. Relationships can only be obtained by rules of thumb. In the present invention, the dimensions of the discharge port closely related to the inertial flow path resistance,
From the experimental result that the amount of overflowed ink and the projection size of the projection on the discharge port forming surface from the discharge port end are the most sensitive, it was found that the hydrophilic area of the present invention was changed by the discharge port diameter. From this, it was found that the ejection condition of the ink droplets was very good by making the region including the distance up to の of the diameter of the ink ejection opening measured from the end of the ink ejection opening hydrophilic.

【0033】[0033]

【実施例】以下、本発明を実施例を用いて更に詳細に説
明する。 実施例1 図1の構成を有するインクジェット記録ヘッドを以下の
規格で、吐出口形成面の表面処理を除いて常法により作
成した。 吐出口1のサイズ(図1のL):20μm×20μm
の矩形 吐出口の配列密度:360dpi 周縁領域7の幅(図1のW):5μm 吐出口形成面6と基板4の上面の間の距離:20μm 吐出口形成面6における親水性の周縁領域7及びその外
側の撥水性の領域は、吐出口形成面6全面にスピンコー
トにより撥水剤を塗布した後、親水化すべき部分にエキ
シマレーザーを照射することにより形成した。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. Example 1 An ink jet recording head having the configuration shown in FIG. 1 was prepared by a standard method according to the following standard except for the surface treatment of the ejection port forming surface. Size of discharge port 1 (L in FIG. 1): 20 μm × 20 μm
Arrangement density of discharge ports: 360 dpi Width of peripheral area 7 (W in FIG. 1): 5 μm Distance between discharge port forming surface 6 and upper surface of substrate 4: 20 μm Hydrophilic peripheral area 7 on discharge port forming surface 6 The water-repellent region outside the surface was formed by applying a water-repellent to the entire surface of the discharge port forming surface 6 by spin coating, and then irradiating an excimer laser to a portion to be hydrophilized.

【0034】このインクジェット記録ヘッドは、曲折し
たインク流路5を備え、電気熱変換素子からなる吐出エ
ネルギー発生素子2に対向して平行に設けられた吐出口
1より、インク滴を吐出させる構成を有する。吐出口形
成面6と、基板4の液路5の形成面との距離は上記のよ
うに20μmであり、吐出エネルギー発生素子2を記録
信号によって駆動させると、吐出エネルギー発生素子2
上のインク中に気泡が発生し、インク滴を吐出口1より
吐出させると共に、その気泡は大気と連通する。
This ink jet recording head has a configuration in which a bent ink flow path 5 is provided, and ink droplets are ejected from an ejection port 1 provided in parallel to an ejection energy generating element 2 composed of an electrothermal transducer. Have. The distance between the ejection port forming surface 6 and the surface on which the liquid passage 5 of the substrate 4 is formed is 20 μm as described above, and when the ejection energy generating element 2 is driven by a recording signal, the ejection energy generating element 2
Bubbles are generated in the ink above, and ink droplets are ejected from the ejection port 1, and the bubbles communicate with the atmosphere.

【0035】このインクジェット記録ヘッドを使用し
て、吐出口形成面より1.0mm離れて平行に置かれた
被記録媒体に対し、インクを10kHz駆動で、1つの
吐出口からインク滴を吐出させると同時に1.0m/s
で該インクジェット記録ヘッドを該被記録媒体に対して
平行に移動させたときの印字結果を図10(a)に示
す。同図中×印は、理想的着弾位置を表す。
Using this ink jet recording head, an ink droplet is ejected from one ejection port by driving the ink at 10 kHz to a recording medium placed in parallel at a distance of 1.0 mm from the ejection port forming surface. 1.0m / s at the same time
FIG. 10A shows the printing result when the ink jet recording head was moved in parallel with the recording medium. In the figure, the crosses indicate ideal landing positions.

【0036】同様な操作を吐出形成面の吐出口を除く全
面を撥水処理した同一形状のインクジェット記録ヘッ
ド、および吐出口形成面が親水性である同一形状のイン
クジェット記録ヘッドに対して行った結果を、それぞれ
図10の(b)及び(c)に示す。
The same operation was performed on an ink jet recording head of the same shape in which the entire surface excluding the ejection ports on the ejection forming surface was water-repellent and an ink jet recording head of the same shape in which the ejection port forming surface was hydrophilic. Are shown in FIGS. 10B and 10C, respectively.

【0037】より高精細で品位の高い画像を得るには、
なるべくドット間隔が一定かつ各ドットが一直線上に存
在するように印字することが要求される。明らかに本実
施例が最もその要求に近く、安定した吐出状態を提供し
ていることがわかる。各インクジェット記録ヘッドでの
正規の着弾位置からのずれ量を測定すると、本実施例が
図中x方向に±8.0μmy方向に±9.4μmである
のに対し、吐出口形成面上を全面撥水処理したものがx
方向に±21.2μmy方向に19.8μm吐出口形成
面上が全面親水性のものが、x方向に±40.2μmy
方向に±34.6μmであった。
To obtain a higher definition and higher quality image,
It is required that printing be performed so that dot intervals are as constant as possible and each dot is on a straight line. Obviously, this embodiment is closest to the requirement and provides a stable ejection state. When the amount of deviation from the regular landing position in each ink jet recording head was measured, in the present embodiment, it was ± 8.0 μm in the x direction in FIG. X is water-repellent
± 21.2 μm in the direction, 19.8 μm in the direction, and ± 40.2 μmy in the x direction
± 34.6 μm in the direction.

【0038】実施例2 図2に示す構成のインクジェット記録ヘッドを以下の規
格で、吐出口形成面の表面処理を除いて常法により作成
した。 吐出口径(図2のR:直径):30μm 吐出口の配列密度:360dpi 周縁領域7の幅(図2のW):10μm 吐出口形成面6と吐出エネルー発生素子2(電気熱変
換素子)との距離: また、周縁領域7の親水化及びその外側の領域の撥水処
理は、吐出口形成面6全面にスピンコートにより撥水剤
を塗布した後、親水化すべき部分にエキシマレーザーを
照射することによって行った。
Example 2 An ink jet recording head having the structure shown in FIG. 2 was prepared by the usual method according to the following standard except for the surface treatment of the discharge port forming surface. Discharge port diameter (R: diameter in FIG. 2): 30 μm Arrangement density of discharge ports: 360 dpi Width of peripheral region 7 (W in FIG. 2): 10 μm Discharge port forming surface 6 and discharge energy generating element 2 (electrothermal conversion element) In addition, in the hydrophilicity of the peripheral region 7 and the water-repellent treatment of the region outside the peripheral region 7, a water-repellent agent is applied to the entire surface of the discharge port forming surface 6 by spin coating, and then an excimer laser is irradiated to a portion to be hydrophilicized. By doing that.

【0039】このインクジェット記録ヘッドに、実施例
1を用いて印字を行ったところ、本実施例においても良
好な印字を得ることができた。
When printing was performed on this ink jet recording head using Example 1, good printing could be obtained also in this example.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
常に吐出口周囲にインク滴がほとんど停滞せず、常に良
好な状態が保たれ、したがって安定した吐出が可能なイ
ンクジェット記録ヘッドを提供することができる。更に
本発明は、気泡を外気に連通させる方式のインクジェッ
ト記録ヘッドに適用することにより、吐出時の気泡によ
る強制的なインクの分断によって生じた吐出口周囲の微
小インク滴をも残留させないという効果がある。
As described above, according to the present invention,
It is possible to provide an ink jet recording head that always keeps a good state with almost no stagnation of ink droplets around the ejection port, and thus can perform stable ejection. Further, the present invention is applied to an ink jet recording head of a system in which air bubbles are communicated with the outside air, and has an effect that even minute ink droplets around an ejection port caused by forcible division of ink by air bubbles at the time of ejection do not remain. is there.

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

【図1】本発明の第1の実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図3】吐出口とその周囲に設けられた親水性の領域と
の大きさの関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a size relationship between a discharge port and a hydrophilic region provided around the discharge port.

【図4】本発明におけるインクジェット記録ヘッドの吐
出口からのインク滴の吐出プロセスを示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a process of ejecting ink droplets from ejection ports of an inkjet recording head according to the present invention.

【図5】インクジェット記録ヘッドの吐出口からのイン
ク滴の吐出プロセスを示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a process of discharging ink droplets from a discharge port of an inkjet recording head.

【図6】インクジェット記録ヘッドの吐出口からのイン
ク滴の吐出プロセスを示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a process of discharging ink droplets from a discharge port of an inkjet recording head.

【図7】本発明のインクジェット記録ヘッドの吐出口か
らのインク滴の吐出プロセスを示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a process of ejecting ink droplets from ejection ports of the ink jet recording head of the present invention.

【図8】インクジェット記録ヘッドの吐出口からのイン
ク滴の吐出プロセスを示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a process of ejecting ink droplets from ejection ports of an inkjet recording head.

【図9】インクジェット記録ヘッドの吐出口からのイン
ク滴の吐出プロセスを示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a process of discharging ink droplets from a discharge port of an inkjet recording head.

【図10】被記録材上でのインク滴の着弾位置を模式的
に比較した図であり、(a)は本発明の構成による場
合、(b)及び(c)は従来例による場合である。
FIGS. 10A and 10B are diagrams schematically comparing the landing positions of ink droplets on a recording material, wherein FIG. 10A is a case according to the configuration of the present invention, and FIGS. .

【図11】従来のインクジェット記録ヘッドの構成を示
す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a conventional inkjet recording head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 吐出口 2 吐出エネルギー発生素子 3 液路等を構成する壁 4 吐出エネルギー発生素子を配置した基板 5 液路 6 吐出口形成面 7 親水性の吐出口開口縁部を含む周縁領域 8 天板 9 液室 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Discharge port 2 Discharge energy generating element 3 Wall constituting liquid path etc. 4 Substrate on which discharge energy generating element is arranged 5 Liquid path 6 Discharge port forming surface 7 Peripheral area including hydrophilic discharge port opening edge 8 Top plate 9 Liquid chamber

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液路と、該液路に連通した吐出口と、該
液路内のインクを該吐出口から吐出させるための吐出エ
ネルギー発生素子と、前記吐出口が開口する吐出口形成
面とを有するインクジェット記録ヘッドにおいて、 前記吐出口形成面の前記吐出口を取り囲み、該吐出口の
開口縁部を含む吐出口周縁領域内を親水性とし、該吐出
口周縁領域の外側を撥水性とし、 該吐出口の開口最長幅をLM、該吐出口周縁領域の幅を
Wとしたときに、W<(LM/2)の関係を満たすこと
を特徴とするインクジェット記録ヘッド。
1. A liquid path, a discharge port communicating with the liquid path, a discharge energy generating element for discharging ink in the liquid path from the discharge port, and a discharge port forming surface on which the discharge port opens. In the ink jet recording head having the above, surrounding the discharge port of the discharge port forming surface, the inside of the discharge port peripheral region including the opening edge of the discharge port is made hydrophilic, and the outside of the discharge port peripheral region is made water repellent. the aperture largest width L M of the discharge port, the width of the discharge port peripheral area when the W, W <(L M / 2) the ink jet recording head characterized by satisfying the relationship.
【請求項2】 前記液路と、前記エネルギー発生素子
と、前記吐出口とを有する単位を複数有する請求項1に
記載のインクジェット記録ヘッド。
2. The ink jet recording head according to claim 1, comprising a plurality of units each having the liquid path, the energy generating element, and the discharge port.
【請求項3】 前記吐出エネルギー発生素子が、インク
を吐出するための熱エネルギーを発生する熱エネルギー
発生素子である請求項1または2に記載のインクジェッ
ト記録ヘッド。
3. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the discharge energy generating element is a heat energy generating element that generates heat energy for discharging ink.
【請求項4】前記液路が、前記熱エネルギー発生素子か
ら該液路内に充填されたインクに付与された熱によって
気泡が生じることで前記吐出口からインクを吐出させ、
かつインクの吐出時に発生した気泡が吐出口外の大気と
連通する構造を有する請求項3に記載のインクジェット
記録ヘッド。
4. The liquid path discharges ink from the discharge port by generating bubbles by heat given to the ink filled in the liquid path from the thermal energy generating element,
4. The ink jet recording head according to claim 3, wherein a bubble generated at the time of ink ejection has a structure communicating with the atmosphere outside the ejection port.
【請求項5】 請求項1〜3に記載のインクジェット記
録ヘッドを有することを特徴とするインクジェット記録
装置。
5. An ink jet recording apparatus comprising the ink jet recording head according to claim 1.
JP36112897A 1997-12-26 1997-12-26 Ink jet recording head, and ink jet recording apparatus equipped therewith Pending JPH11188876A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006035517A (en) * 2004-07-23 2006-02-09 Kyocera Corp Piezoelectric inkjet head
JP2006150155A (en) * 2004-11-25 2006-06-15 Seiko Epson Corp Droplet discharge head, method for producing droplet discharge head and droplet discharge device
JP2006256316A (en) * 2005-02-16 2006-09-28 Brother Ind Ltd Liquid droplet jetting apparatus
JP2009000960A (en) * 2007-06-25 2009-01-08 Toshiba Tec Corp Ink jet head

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