JPH11291500A - Liquid delivery method and liquid delivery head - Google Patents

Liquid delivery method and liquid delivery head

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JPH11291500A
JPH11291500A JP11028835A JP2883599A JPH11291500A JP H11291500 A JPH11291500 A JP H11291500A JP 11028835 A JP11028835 A JP 11028835A JP 2883599 A JP2883599 A JP 2883599A JP H11291500 A JPH11291500 A JP H11291500A
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JP
Japan
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liquid
discharge
discharge port
less
flow path
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JP11028835A
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Japanese (ja)
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Masayoshi Tachihara
昌義 立原
Shuichi Murakami
修一 村上
Yasuyuki Tamura
泰之 田村
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Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent non-delivery from occurring unexpectedly in a liquid delivery head of the side shooter type. SOLUTION: A liquid delivery head comprising a plurality of heaters 1, a plurality of delivery ports 4 arranged densely each in opposition to the heaters 1, and a plurality of liquid passages 5 in communication with the ports 4 is used. When bubbles each having an internal pressure of less than atmospheric pressure are brought into communication with the atmosphere, droplets each having a small volume are separated from a liquid, whereby the liquid is delivered at a frequency of 7 kHz or more. The height Tn of the liquid passage 5 is 6 μm or more, and a distance between the upper surface and lower surface of the port 4 is half the minimum distance in the port 4 or less.

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、インク等の液体の
液滴を紙等の各種の被記録媒体に向けて吐出して記録を
行う液体吐出方法、特に、高解像度を実現するために高
密度に配列された複数の液流路を有する記録ヘッドを用
い、極めて小さな液滴を高周波数で吐出する液体吐出方
法および液体吐出ヘッドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid discharging method for performing recording by discharging liquid droplets of ink or the like toward various recording media such as paper, and more particularly to a liquid discharging method for realizing high resolution. The present invention relates to a liquid discharge method and a liquid discharge head that discharge extremely small droplets at a high frequency by using a recording head having a plurality of liquid flow paths arranged at a high density.

【0002】[0002]

【従来の技術】液体吐出方法のうち、特に液体中に気泡
を急速に発生させ、その気泡の成長時の圧力を利用して
吐出口から液体を液滴として吐出させるバブルジェット
方式の液体吐出方法が知られている。このバブルジェッ
ト方式の液体吐出方法では、液体の吐出応答性が高く、
高速記録や高密度記録に優れている。
2. Description of the Related Art Among liquid discharge methods, a bubble jet type liquid discharge method in which bubbles are rapidly generated in a liquid and the liquid is discharged as droplets from a discharge port by utilizing the pressure at the time of the growth of the bubbles. It has been known. In this bubble jet type liquid discharging method, the liquid discharging response is high,
Excellent for high speed recording and high density recording.

【0003】バブルジェット方式の液体吐出方法の中で
も、とりわけ、発熱体上で発生した気泡を吐出口の縁部
において大気と連通させる液体吐出方法が知られてい
る。例えば、公報として、特開平4−10940号,同
4−10941号,同4−10742号等がある。
[0003] Among the bubble jet type liquid discharge methods, among others, a liquid discharge method in which bubbles generated on a heating element are communicated with the atmosphere at an edge of a discharge port is known. For example, JP-A-4-10940, JP-A-4-10941, JP-A-4-10742 and the like are known as gazettes.

【0004】この方式の液体吐出方法の特徴は、第1
に、液体吐出速度を高めることができるので、吐出信頼
性を高めることができること、また、第2に、発熱体と
吐出口との間の液体をほぼ全て吐出できるので、各吐出
口毎の吐出液滴体積がほぼ一様とすることが可能とな
り、記録画像の濃度ムラを少なくすることができる。
[0004] The characteristic of this type of liquid discharge method is that
Second, since the liquid discharge speed can be increased, the discharge reliability can be improved. Second, since almost all of the liquid between the heating element and the discharge ports can be discharged, the discharge for each discharge port can be performed. The droplet volume can be made substantially uniform, and density unevenness of a recorded image can be reduced.

【0005】ところで、記録技術の進歩に伴い、より小
さな体積(例えば、1.5×10-153 以下)の液滴
を被記録媒体上に高密度(例えば、600ドット/2
5.4mm以上)にかつ高品位に記録することが求めら
れている。このような高精細記録を行う場合、液滴が吐
出される吐出口およびこの吐出口に連通する液流路を高
密度に配列する必要性が生じる。例えば、上述の600
ドット/25.4mmの記録密度を実現するためには、
吐出口の配列を2列千鳥状(同一方向に延在された2列
の吐出口列からなり、一方の列は他方の列に対して半ピ
ッチずつ延在方向にズレているように)に配置するとし
ても、一列当たり300個/25.4mmという高い密
度で液流路および吐出口を配列しなければならない。
[0005] By the way, with the advance of recording technology, droplets of smaller volume (for example, 1.5 × 10 -15 m 3 or less) are deposited on a recording medium at a high density (for example, 600 dots / 2 dots).
(5.4 mm or more) and high-quality recording. In the case of performing such high-definition printing, it is necessary to arrange the ejection ports from which the liquid droplets are ejected and the liquid flow paths communicating with the ejection ports at a high density. For example, the above 600
In order to achieve a recording density of dot / 25.4 mm,
The arrangement of the discharge ports is staggered in two rows (consisting of two rows of discharge ports extending in the same direction, with one row being displaced in the extending direction by half a pitch with respect to the other row). Even if they are arranged, the liquid flow paths and the discharge ports must be arranged at a high density of 300 pieces per row / 25.4 mm.

【0006】また、より小さな液滴を用いて記録を行う
ことで、吐出液滴数が増加することによる記録速度の低
下を防ぐためには、一つの吐出口から液滴が単位時間に
吐出される回数(以下、吐出周波数という)を上げる必
要性がある。例えば、この吐出周波数は上述の構成で
は、最低7kHz程度は必要とされる。
In order to prevent a decrease in recording speed due to an increase in the number of ejected droplets by performing recording using smaller droplets, droplets are ejected from one ejection port in a unit time. It is necessary to increase the number of times (hereinafter, referred to as a discharge frequency). For example, in the above configuration, the ejection frequency is required to be at least about 7 kHz.

【0007】この他にも、このように小さな体積の液滴
を吐出させて高品位記録を行うためには、液滴吐出の信
頼性をさらに高める必要がある。
In addition, in order to perform high-quality recording by discharging such small volumes of droplets, it is necessary to further enhance the reliability of droplet discharge.

【0008】一方、バブルジェットの吐出方式として
は、気泡を大気に連通させる方式がある。例えば、特開
平5−16365号公報には、吐出時の液滴の状態と気
泡の大気との連通条件についての十分な技術開示があ
る。
On the other hand, as a method of discharging a bubble jet, there is a method of communicating bubbles to the atmosphere. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-16365 discloses a sufficient technical disclosure about the condition of the droplet at the time of ejection and the communication condition of the bubble with the atmosphere.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、この気泡を
大気に連通させる方式のバブルジェット方式の液体吐出
方法を1.5×10-153 というような極く小液滴を
吐出するインクジェットヘッドに適用して吐出状態を確
認していたところ、適正な吐出を行っていた吐出口が、
突然吐出しなくなるという現象が発生した。これは、従
来の吐出では生じなかったものであった。この原因を調
べたところ、気泡が大気に連通してからリフィルが終了
するまでの間に記録液が吐出口に突然詰まり、以後記録
装置本体の回復機構を用いて回復処理を行わない限り、
この吐出口からの記録液の吐出が不可能になるというも
のであった。
By the way, an ink jet head which discharges extremely small droplets such as 1.5 × 10 -15 m 3 is a bubble jet type liquid discharging method in which the bubbles are communicated with the atmosphere. When I checked the discharge state by applying to, the discharge port that was performing proper discharge was
A phenomenon that the ejection was suddenly stopped occurred. This did not occur with conventional ejection. When investigating the cause, the recording liquid suddenly clogged the discharge port between the time when the air bubble communicated with the atmosphere and the time when the refill was completed, and unless the recovery process was performed using the recovery mechanism of the printing apparatus main body thereafter,
It is impossible to discharge the recording liquid from the discharge port.

【0010】図5はその様子を示す断面図である。図5
に示すように、気泡が大気に連通し記録液501が吐出
された直後に、吐出口4に記録液501が詰まる。この
とき、インク供給路の途中にも記録液501が残ってい
るものの、電気熱変換体1の近傍には、吐出直後である
ため記録液501は存在せず、大気圧の空気502のみ
が存在している。この状態となってしまうと、電気熱変
換体1に電気パルスを印加したとしても電気熱変換体1
の回りに記録液501がないため、その記録液501を
吐出させることができず、吐出口4の詰まりを除去する
ことは不可能となる。
FIG. 5 is a sectional view showing this state. FIG.
As shown in (2), immediately after the bubbles communicate with the atmosphere and the recording liquid 501 is discharged, the recording liquid 501 is clogged in the discharge port 4. At this time, although the recording liquid 501 remains in the middle of the ink supply path, the recording liquid 501 does not exist in the vicinity of the electrothermal transducer 1 because it has just been ejected, and only the atmospheric pressure air 502 exists. doing. In this state, even if an electric pulse is applied to the electrothermal converter 1, the electrothermal converter 1
, The recording liquid 501 cannot be discharged, so that it is impossible to remove the clogging of the discharge port 4.

【0011】さらに、本発明は、このタイプのヘッドを
用いて、高密度かつ多数の液流路の構成のものを高周波
数で駆動する時、気泡が大気に連通した後のメニスカス
の状態およびそのバラツキにも注目しなければならない
ことが判明した。これは、本発明の目的は、極めて小さ
い液滴を高周波数で吐出する吐出口を高密度に配列さ
れ、発熱体と対向する位置に吐出口を有する、いわゆる
サイドシュータタイプの液体吐出ヘッドを用い、気泡を
大気と連通させるバブルジェット方式の液体吐出方法で
あって、突然不吐出が起こることがないという吐出信頼
性を保持しつつ、高速記録を可能とする液体吐出方法を
提供することにある。
Further, the present invention provides a method of driving a head having a high density and a large number of liquid flow paths at a high frequency by using this type of head. It turned out that we had to pay attention to the variation. The object of the present invention is to use a so-called side shooter type liquid discharge head in which discharge ports for discharging extremely small droplets at a high frequency are arranged at high density and have discharge ports at positions opposed to the heating element. The present invention is to provide a liquid ejection method of a bubble jet method for communicating bubbles with the atmosphere, and a liquid ejection method capable of performing high-speed recording while maintaining ejection reliability that sudden ejection failure does not occur. .

【0012】[0012]

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

【0013】本発明は、液体を発泡させるに十分な熱エ
ネルギを発生する電気熱変換素子および該電気熱変換素
子に対向する位置に設けられた吐出口を一列25.4m
m当たり300以上の密度で配置し、前記吐出口にそれ
ぞれ連通する複数の液流路とを含む液体吐出ヘッドを用
い、前記電気熱変換素子の熱エネルギにより生じた気泡
が、その内圧が大気圧未満の状態で大気と連通し、15
×10-153 以下の体積を有する液滴を7kHz以上
の周波数駆動で吐出する液体吐出方法において、前記液
体吐出ヘッドは、前記液流路の高さが6μm以上であ
り、前記吐出口の上面と下面との距離が吐出口の中心を
通る最小開口距離の半分以下であることを特徴とする。
According to the present invention, an electrothermal conversion element for generating thermal energy sufficient to foam a liquid, and discharge ports provided at positions facing the electrothermal conversion element are arranged in a line of 25.4 m.
Using a liquid ejection head including a plurality of liquid flow paths arranged at a density of 300 or more per m and communicating with the ejection ports, bubbles generated by thermal energy of the electrothermal conversion element have an internal pressure of atmospheric pressure. Less than 15
In a liquid discharging method for discharging droplets having a volume of × 10 −15 m 3 or less by driving a frequency of 7 kHz or more, the liquid discharging head has a height of the liquid flow path of 6 μm or more, and The distance between the upper surface and the lower surface is not more than half of the minimum opening distance passing through the center of the discharge port.

【0014】また、本発明は、液体を発泡させるための
熱エネルギーを発生する複数の電気熱変換素子と、該電
気熱変換素子に対向する位置に設けられ液滴を吐出する
複数の吐出口と、該吐出口に連通する複数の液流路とを
備えるとともに、前記複数の電気熱変換素子および複数
の吐出口は25.4mm当たり300以上の配列密度で
配置されており、前記電気熱変換素子は7kHz以上の
周波数で駆動信号が印加され、前記液流路中の液体に気
泡を生起させ、該気泡の内圧が大気圧未満の状態で大気
と連通し、15×10-153 以下の体積を有する液滴
を吐出する液体吐出ヘッドにおいて、前記液流路の高さ
が6μm以上であり、前記吐出口の上面と下面との距離
が吐出口の中心を通る最小開口距離の半分以下であるこ
とを特徴とする。
According to the present invention, there are provided a plurality of electrothermal transducers for generating thermal energy for foaming a liquid, and a plurality of discharge ports provided at positions facing the electrothermal transducers for discharging droplets. A plurality of liquid flow paths communicating with the discharge ports, and the plurality of electrothermal conversion elements and the plurality of discharge ports are arranged at an array density of 300 or more per 25.4 mm. Is applied with a drive signal at a frequency of 7 kHz or more, generates bubbles in the liquid in the liquid flow path, communicates with the atmosphere when the internal pressure of the bubbles is lower than the atmospheric pressure, and is 15 × 10 −15 m 3 or less. In the liquid discharge head that discharges a droplet having a volume, the height of the liquid flow path is 6 μm or more, and the distance between the upper surface and the lower surface of the discharge port is less than half the minimum opening distance passing through the center of the discharge port. There is a feature.

【0015】また、本発明は、液体を発泡させるに十分
な熱エネルギを発生する電気熱変換素子および該電気熱
変換素子に対向する位置に設けられた吐出口を一列2
5.4mm当たり300以上の密度で配置し、前記吐出
口にそれぞれ連通する複数の液流路とを含む液体吐出ヘ
ッドを用い、前記電気熱変換素子の熱エネルギにより生
じた気泡が、その内圧が大気圧未満の状態で大気と連通
し、15×10-153以下の体積を有する液滴を7k
Hz以上の周波数駆動で吐出する液体吐出方法におい
て、気泡が外気と連通した後に前記吐出口内に残留する
液体が前記液流路内にて前記吐出口から後退した液体と
連通状態に維持する工程と、前記残留液体を前記液流路
内液体に合体させ前記吐出口内へのリフィルを行う工程
と、を有することを特徴とする。
Further, according to the present invention, there is provided an electrothermal conversion element for generating thermal energy sufficient for foaming a liquid, and a discharge port provided at a position facing the electrothermal conversion element in a line.
Using a liquid ejection head that is arranged at a density of 300 or more per 5.4 mm and includes a plurality of liquid passages respectively communicating with the ejection ports, bubbles generated by thermal energy of the electrothermal conversion element have an internal pressure of 7k droplets having a volume of 15 × 10 −15 m 3 or less, communicating with the atmosphere under atmospheric pressure
A liquid discharging method for discharging at a frequency drive of not less than Hz, a step of maintaining the liquid remaining in the discharge port after the bubble communicates with the outside air in communication with the liquid retreated from the discharge port in the liquid flow path. Combining the residual liquid with the liquid in the liquid flow path and refilling the inside of the discharge port.

【0016】このような構成においては、液体に熱エネ
ルギを付与して発泡を生じさせる電気熱変換素子に対向
する位置に発泡の圧力に伴って液滴を吐出する吐出口を
設けた、いわゆるサイドシュータタイプの液体吐出ヘッ
ドにおける突然不吐出の発生を防止することで吐出信頼
性を保持しつつ、高速記録、高品位記録を可能とするこ
とができる。
[0016] In such a configuration, a so-called side port having a discharge port for discharging liquid droplets in accordance with the bubbling pressure is provided at a position facing the electrothermal conversion element for applying heat energy to the liquid to generate bubbling. By preventing the sudden ejection failure in the shooter type liquid ejection head, high-speed recording and high-quality recording can be performed while maintaining ejection reliability.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】(実施形態1)図1(a)および(b)
は、本発明の液体吐出方法を適用し得る液体吐出ヘッド
の概略構成を示す図であって、図1(a)は外観を示す
斜視図であり、図1(b)は図1(a)のA−A線に沿
う断面図である。
(Embodiment 1) FIGS. 1A and 1B
1 is a diagram showing a schematic configuration of a liquid ejection head to which the liquid ejection method of the present invention can be applied, FIG. 1 (a) is a perspective view showing an appearance, and FIG. 1 (b) is FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.

【0019】図1において、符号2は後述の電気熱変換
素子としてのヒータおよび吐出口が薄膜技術により形成
されたSi素子基板である。この素子基板2には、図1
(a)に示すように2列に配列された複数の吐出口4が
千鳥状に設けられている。素子基板2はL字状に加工さ
れた支持部材102の一部に接着固定されている。同じ
く支持部材102上には、配線基板104が固定され、
この配線基板104の配線部分と素子基板2の配線部分
とはボンディングにより電気的に接続されている。支持
部材102は、コスト、加工性等の観点からアルミニウ
ム材で形成される。モールド部材103は、その内部に
支持部材102の一部を挿入させ、支持部材102を支
持すると共に、その内部に形成された液体供給路107
を介して液体貯留部(図示略)から前述の素子基板2に
設けられた吐出口に液体(例えば、インク)を供給する
ための部材である。また、モールド部材103は、本実
施形態の液体吐出ヘッド全体を後述の液体吐出装置に着
脱自在に固定するための装着、位置決め部材としての役
割を果たす。
In FIG. 1, reference numeral 2 denotes a Si element substrate in which a heater as an electrothermal conversion element described later and discharge ports are formed by a thin film technique. This element substrate 2 has a structure shown in FIG.
As shown in (a), a plurality of discharge ports 4 arranged in two rows are provided in a staggered manner. The element substrate 2 is bonded and fixed to a part of the support member 102 processed into an L-shape. Similarly, a wiring board 104 is fixed on the support member 102,
The wiring portion of the wiring substrate 104 and the wiring portion of the element substrate 2 are electrically connected by bonding. The support member 102 is formed of an aluminum material from the viewpoint of cost, workability, and the like. The mold member 103 has a part of the support member 102 inserted therein to support the support member 102 and a liquid supply path 107 formed therein.
This is a member for supplying a liquid (for example, ink) from a liquid storage unit (not shown) to a discharge port provided on the above-described element substrate 2 through the liquid storage unit. Further, the mold member 103 serves as a mounting and positioning member for detachably fixing the entire liquid ejection head of the present embodiment to a liquid ejection device described later.

【0020】素子基板2の内部には、モールド部材10
3の液体供給路107を介して供給される液体を、吐出
口までさらに供給するための連通路105が素子基板2
を貫通して設けられている。この連通路105は、各吐
出口に連通する液流路と連通しており、共通液室として
の役割を担っている。
A mold member 10 is provided inside the element substrate 2.
The communication path 105 for further supplying the liquid supplied through the liquid supply path 107 of the third substrate to the discharge port is provided on the element substrate 2.
Are provided to pass through. The communication passage 105 communicates with a liquid flow path that communicates with each discharge port, and has a role as a common liquid chamber.

【0021】図2(a)および(b)は、図1(a)お
よび(b)に示した液体吐出ヘッドの要部を示す図であ
って、図2(a)は吐出口を側面から視た側断面図であ
り、図2(b)は図2(a)の上面図である。
FIGS. 2 (a) and 2 (b) are views showing a main part of the liquid discharge head shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), and FIG. FIG. 2B is a side sectional view as viewed, and FIG. 2B is a top view of FIG.

【0022】図2に示すように、素子基板2上の所定位
置には、電気熱変換素子としての矩形のヒータ1が設け
られている。このヒータ1上には、オリフィスプレート
3が配設されており、このオリフィスプレート3は上記
ヒータ1の中央部分と対向する位置に矩形状に開口する
吐出口4を有している。この吐出口4の吐出口面積は、
図2(b)に示すようにSoで表されている。なお41
は吐出口の上面、42は吐出口の下面を示している。本
実施例ではこの上面、下面はオリフィスプレートの延長
線がなす仮想面である。
As shown in FIG. 2, a rectangular heater 1 as an electrothermal conversion element is provided at a predetermined position on the element substrate 2. An orifice plate 3 is provided on the heater 1, and the orifice plate 3 has a discharge port 4 opening in a rectangular shape at a position facing the center of the heater 1. The discharge port area of this discharge port 4 is
It is represented by So as shown in FIG. Note that 41
Denotes an upper surface of the discharge port, and 42 denotes a lower surface of the discharge port. In this embodiment, the upper surface and the lower surface are virtual surfaces formed by extensions of the orifice plate.

【0023】また、ヒータ1とオリフィスプレート3と
の間の間隔は、図2(a)に示すように液流路5の高さ
Tnと等しく、液流路壁6の高さによって規定されてい
る。この液流路5が図2(b)に示すようにx方向に延
在されている場合には、液流路5と連通する吐出口4
は、x方向と直交するy方向に複数配列されている。複
数の液流路5は、図1(b)に示した共通液室としても
機能する連通路105に連通している。なお、吐出口の
上面41と下面42との距離に相当するオリフィスプレ
ート3の厚さをToとする。
The distance between the heater 1 and the orifice plate 3 is equal to the height Tn of the liquid flow path 5 and is defined by the height of the liquid flow path wall 6, as shown in FIG. I have. When the liquid flow path 5 extends in the x direction as shown in FIG. 2B, the discharge port 4 communicating with the liquid flow path 5
Are arranged in the y direction orthogonal to the x direction. The plurality of liquid flow paths 5 communicate with a communication path 105 that also functions as a common liquid chamber illustrated in FIG. The thickness of the orifice plate 3 corresponding to the distance between the upper surface 41 and the lower surface 42 of the discharge port is assumed to be To.

【0024】次に、上述の構成を有する液体吐出ヘッド
を用いて本発明の液体吐出方法の一実施形態を説明す
る。
Next, an embodiment of the liquid discharge method of the present invention using the liquid discharge head having the above-described configuration will be described.

【0025】図3(a)〜(g)は、本発明の液体吐出
方法を適用した液体吐出ヘッドの動作を説明するための
断面図である。
FIGS. 3A to 3G are sectional views for explaining the operation of the liquid discharge head to which the liquid discharge method of the present invention is applied.

【0026】図3(a)に示すように、定常状態におい
ては、吐出口4の上端にメニスカス11が達している。
このとき、まず、ヒータ1に対し駆動電圧を印加する。
駆動条件としては、気泡が過度に成長してメニスカス後
退量が大きくなり過ぎないように短パルス駆動を行うこ
とが望ましい。ヒータ1に与える吐出用電気パルスの幅
としては、3.5μsec以下が好適である。これはパ
ルス幅が3.5μsecを越えると、気泡の成長が過度
となり、その気泡が液体の吐出に関与した後に生じるメ
ニスカスの後退が大きくなり、リフィル時間が長くなる
など、高速記録に対応できなくなるからである。また、
駆動パルスを2つ又はそれ以上用いる、いわゆるダブル
パルス等の駆動も採用可能である。この場合には、吐出
用メインパルスの前に印加されるプレパルスの長さは好
ましくは1.5μsec以下とされる。また、プレパル
スとメインパルスとの間隔は好ましくは2.0μsec
以下とされる。ここで、プレパルスの長さが1.5μs
ecを越えるか、あるいは、プレパルスとメインパルス
との間隔が2.0μsecを越えると、気泡の成長が著
しく大きくなり、メニスカス後退量が大きくなり、高周
波数の駆動に不適となり、本発明の目的を達成すること
が困難となるからである。
As shown in FIG. 3A, the meniscus 11 reaches the upper end of the discharge port 4 in a steady state.
At this time, first, a driving voltage is applied to the heater 1.
As a driving condition, it is desirable to perform short-pulse driving so that bubbles do not grow excessively and the meniscus receding amount does not become too large. The width of the discharge electric pulse given to the heater 1 is preferably 3.5 μsec or less. This is because if the pulse width exceeds 3.5 μsec, the growth of bubbles becomes excessive, the meniscus receding after the bubbles are involved in the ejection of liquid becomes large, and the refill time becomes long, so that high-speed recording cannot be performed. Because. Also,
Driving such as a so-called double pulse using two or more driving pulses can also be adopted. In this case, the length of the pre-pulse applied before the ejection main pulse is preferably 1.5 μsec or less. The interval between the pre-pulse and the main pulse is preferably 2.0 μsec.
It is as follows. Here, the length of the pre-pulse is 1.5 μs
If ec or the interval between the pre-pulse and the main pulse exceeds 2.0 μsec, the growth of bubbles becomes remarkably large, the amount of meniscus retreat becomes large, and it becomes unsuitable for high-frequency driving. It is difficult to achieve.

【0027】また、駆動電圧については、液滴吐出の閾
値電圧Vthの1.1倍から1.3倍が本発明の目的を
達成するために好適な値である。駆動電圧が1.1Vt
hより低いと、たとえ発泡・吐出したとしても、液滴吐
出速度が低すぎて液滴がヨレたり、高周波数での駆動が
不安定になる。また、1.3Vthより高いと、気泡長
が大きすぎてメニスカス後退量が大きくなり、リフィル
時間が長くなるか、液滴の吐出速度が高くなり過ぎて液
滴の被記録媒体上での跳ね返り量が大きくなる場合があ
る。従って、本発明にとって上記駆動電圧は好ましい条
件の1つとなる。
As for the driving voltage, 1.1 to 1.3 times the threshold voltage Vth of the droplet discharge is a suitable value for achieving the object of the present invention. Drive voltage is 1.1 Vt
If it is lower than h, the droplet discharge speed is too low even if foaming / discharge occurs, causing the droplet to be distorted or the driving at a high frequency to be unstable. If it is higher than 1.3 Vth, the bubble length is too large and the meniscus retreat amount becomes large, and the refill time becomes long, or the droplet discharge speed becomes too high and the amount of the droplet rebounding on the recording medium. May be large. Therefore, the driving voltage is one of the preferable conditions for the present invention.

【0028】次に、図3(b)に示すように、駆動電圧
の印加により、ヒータ1上の液体中に気泡301が生成
され始め、気泡301の成長に伴って、気泡301の上
側の吐出口4および液流路5内の液体が吐出口4の上端
から上方に盛り上がる。この過程で大気圧以上であった
気泡301の圧力は大気圧未満に転じる。
Next, as shown in FIG. 3B, bubbles 301 start to be generated in the liquid on the heater 1 by the application of the driving voltage, and as the bubbles 301 grow, the upper side of the bubbles 301 is discharged. The liquid in the outlet 4 and the liquid flow path 5 rises upward from the upper end of the discharge port 4. In this process, the pressure of the bubble 301 which has been higher than the atmospheric pressure turns to a pressure lower than the atmospheric pressure.

【0029】次に、図3(c)に示すように、気泡30
1がさらに成長すると、気泡301の上側の吐出口4お
よび液流路5内の液体が吐出口4の上端から上方に吐出
する。しかし、この段階では、気泡301はまだ大気と
連通しておらず、気泡301の更なる成長により液流路
5内のメニスカスが後退を続ける。この時、気泡301
が大気と連通する直前の時点で、液流路5内の記録液は
吐出口4の下面42まで存在する状態になっているとと
もに、この吐出口下面42の記録液は吐出口内壁に残っ
ている記録液と連通した状態になっている。そして、気
泡301が大気と連通するまでは、気泡301の内圧は
大気圧未満の状態に維持される。なお、気泡301の内
圧が大気圧と等しいか、またはそれを越えた状態で、気
泡301が大気と連通すると、連通時に吐出口近傍で液
体が不安定に飛散し、その不安定な液体を液流路内に引
き込む力が全く働かず、不安定液体の飛散防止効果を得
ることができない。
Next, as shown in FIG.
When 1 further grows, the liquid in the discharge port 4 above the bubble 301 and the liquid flow path 5 is discharged upward from the upper end of the discharge port 4. However, at this stage, the bubble 301 has not yet communicated with the atmosphere, and the meniscus in the liquid flow path 5 continues to recede due to the further growth of the bubble 301. At this time, bubbles 301
Immediately before the liquid communicates with the atmosphere, the recording liquid in the liquid flow path 5 exists up to the lower surface 42 of the discharge port 4, and the recording liquid on the lower surface 42 of the discharge port remains on the inner wall of the discharge port. It is in communication with the recording liquid. Until the bubble 301 communicates with the atmosphere, the internal pressure of the bubble 301 is maintained at a level lower than the atmospheric pressure. When the bubble 301 communicates with the atmosphere while the internal pressure of the bubble 301 is equal to or higher than the atmospheric pressure, the liquid scatters in an unstable manner in the vicinity of the discharge port during the communication, and the unstable liquid is removed. The force for drawing into the flow channel does not work at all, and the effect of preventing the unstable liquid from scattering cannot be obtained.

【0030】次に、図3(d)に示すように、気泡30
1が大気と連通すると同時か、その直後に、液滴12が
吐出口4の上端を離れ、吐出される。この時、液滴が吐
出口4の図中左側で切断される際には、前記吐出口内壁
に残っていた記録液の大部分が、負圧を有する前記吐出
口下面42に残っている記録液によって引かれて最終的
に液流路5内に記録液と合体して液流路5内に移動して
いる。なお、この連通時よりも少し後に、メニスカス1
1は最も後退し、最大メニスカス後退量に達し、これを
境に、図3(e)〜(g)に示すように、液体が吐出さ
れ、その後、吐出口内には記録液がリフィルされ定常状
態に戻る。
Next, as shown in FIG.
Simultaneously with or immediately after 1 communicates with the atmosphere, the droplet 12 leaves the upper end of the ejection port 4 and is ejected. At this time, when the droplet is cut at the left side of the discharge port 4 in the figure, most of the recording liquid remaining on the inner wall of the discharge port remains on the lower surface 42 of the discharge port having a negative pressure. The liquid is drawn by the liquid and finally merges with the recording liquid in the liquid flow path 5 and moves into the liquid flow path 5. It should be noted that a little after the time of the communication, the meniscus 1
3 retreats the maximum, reaches the maximum meniscus retreat amount, and after this, as shown in FIGS. 3 (e) to 3 (g), the liquid is discharged. Return to

【0031】そして、この工程、すなわち、気泡が外気
と連通した後に吐出口内に残留する液体が、液流路内に
て吐出口から後退した液体との連通状態を維持する工程
と、前記残留液体を液流路内の液体に合体させて前記吐
出口内へのリフィルを行う工程、が実現できる場合に
は、吐出口上面41近傍に記録液が付着していたとして
も、その付着液は前述の吐出口内壁の記録液と合体する
ため、この付着液まで液流路5内に移動させることがで
き、前述不吐出現象を起こさずに安定した吐出が行うこ
とができるものである。
This step, that is, the step of maintaining the state of communication of the liquid remaining in the discharge port after the bubbles communicate with the outside air with the liquid receding from the discharge port in the liquid flow path; And refilling the inside of the discharge port by combining with the liquid in the liquid flow path, even if the recording liquid adheres to the vicinity of the upper surface 41 of the discharge port, Since the recording liquid is united with the recording liquid on the inner wall of the discharge port, it is possible to move the liquid adhering to the inside of the liquid flow path 5 and perform stable discharge without causing the non-discharge phenomenon.

【0032】また、吐出される液滴12の体積は、吐出
に用いられる液体吐出ヘッドの吐出口のサイズ等に応じ
て適宜決められるが、本実施形態に用いられる上述の液
体吐出ヘッドでは、15×10-153 以下とされる。
The volume of the droplet 12 to be ejected is appropriately determined according to the size of the ejection port of the liquid ejection head used for ejection. × 10 −15 m 3 or less.

【0033】なお、気泡301が安定に大気と連通する
ためのより好ましい1つの条件としては、(To+T
n)≦ヒータサイズを挙げることができる。ここで、ヒ
ータサイズとは、ヒータ面積をShとしたときに(S
h)1/2 のことである。
One more preferable condition for stably communicating the bubble 301 with the atmosphere is (To + T
n) ≦ heater size. Here, the heater size is defined as (S
h) It means 1/2 .

【0034】逆に、“(To+Tn)>(Sh)1/2
場合”には、気泡が大気と連通する場合でも(To+T
n)が相対的に大きくなる程、大気と気泡が連通するバ
ランスに不安定要素が出やすくなる傾向がある。そのた
め(To+Tn)と(Sh)1/2 との相関をとることが
好ましい条件となる。加えて(To+Tn)≫(Sh)
1/2 の場合には、大気と気泡とが連通しない吐出方式と
なって、本発明の前提条件がなくなる場合となる。
Conversely, in the case of "(To + Tn)> (Sh) 1/2 ", even if the bubble communicates with the atmosphere, (To + Tn)
As n) becomes relatively large, an unstable element tends to be more likely to appear in the balance between air and bubbles. Therefore, it is a preferable condition to take a correlation between (To + Tn) and (Sh) 1/2 . In addition, (To + Tn) ≫ (Sh)
In the case of 1/2, the discharge method is such that the atmosphere and the bubble do not communicate with each other, and the precondition of the present invention is eliminated.

【0035】さらに、気泡が外気と連通した後に上記ノ
ズル部内に残留する液体が上記流路内にて上記吐出口か
ら後退した液体と連通状態に維持する工程と、前記残留
液体を前記流路内液体によって合体することで前記ノズ
ル部内へのリフィルを行う工程とを、より確実に実現で
きる実施形態としては、以下の構成を挙げることができ
る。
A step of maintaining a state in which the liquid remaining in the nozzle portion after the bubbles communicate with the outside air is communicated with the liquid retreated from the discharge port in the flow path; The following configuration can be cited as an embodiment in which the step of refilling the inside of the nozzle portion by combining with a liquid can be realized more reliably.

【0036】(1)吐出口の断面形状に着いては、吐出
口の上面の中心を通る最小開口距離が、吐出口の下面の
中心を通る最小開口距離より小さい、いわゆるテーパ型
吐出口が有効である。
(1) Regarding the cross-sectional shape of the discharge port, a so-called tapered discharge port, in which the minimum opening distance passing through the center of the upper surface of the discharge port is smaller than the minimum opening distance passing through the center of the lower surface of the discharge port, is effective. It is.

【0037】図6は、その断面を示したものであるが、
テーパの形状のために、幾何学的距離の点で、吐出口内
壁に残った記録液が液流路内インクに連通しやすくなっ
ているのみならず、吐出口下面において径が大きくなっ
ているので吐出口を記録液がふさぎずらくなっている。
FIG. 6 shows a cross section of this.
Due to the tapered shape, not only is the recording liquid remaining on the inner wall of the ejection port easier to communicate with the ink in the liquid flow path, but also the diameter is larger at the lower surface of the ejection port in terms of the geometric distance. Therefore, the recording liquid does not block the discharge port.

【0038】(2)吐出口平面形状については、円形や
四角形形状の吐出口に比べて、例えば、星形吐出口のよ
うに、吐出口内壁に記録液が残留しやすくなっていると
上述工程を実現しやすくなる。これは、星形吐出口の頂
角付近に残留した液体が、吐出口下面の液体とより連通
しやすくなるとともにインクを吐出する際の有効吐出口
径は星形吐出口のくぼみ部分の径によって決まるためで
ある。
(2) With respect to the discharge port planar shape, for example, a star-shaped discharge port is more likely to cause the recording liquid to remain on the inner wall of the discharge port as compared with the circular or square discharge port. Is easy to realize. This is because the liquid remaining near the apex angle of the star-shaped outlet becomes easier to communicate with the liquid on the lower surface of the outlet, and the effective outlet diameter when discharging ink is determined by the diameter of the concave portion of the star-shaped outlet. That's why.

【0039】(3)メニスカス局率 吐出口内壁に残留した液体を液流路内液体に合体しやす
くさせるために、液流路に形成されたメニスカスの負圧
が大きい方が望ましい。そのためにはリフィル時間を大
幅に増大させない範囲内で、液流路の高さが低く、かつ
細い方が良い。
(3) Meniscus Locality Ratio In order to easily combine the liquid remaining on the inner wall of the discharge port with the liquid in the liquid flow path, it is desirable that the negative pressure of the meniscus formed in the liquid flow path is large. To this end, it is preferable that the height of the liquid flow path is low and narrow within a range that does not greatly increase the refill time.

【0040】これら(1)から(3)の好ましい実施形
態をさらに良好にするために、液流路内壁、特に吐出口
下面側は記録液に対してぬれやすくなっている(親水処
理が施される)ことが望ましい。
In order to further improve the preferred embodiments (1) to (3), the inner wall of the liquid flow path, particularly the lower surface of the discharge port, is easily wetted by the recording liquid (hydrophilic treatment is applied). Is desirable.

【0041】(4)付着液滴の体積 吐出口に記録液体が詰まらないようにするためには、吐
出口上面における余分な液体の供給を極力絶つことが望
ましい。そのためには、吐出口面に付着した液体が合体
して大きくならないように、吐出口面に撥水処理を施
し、吐出口面における撥水性をできるだけ上げることが
重要である。また、撥水性を有する吐出口面の吐出口か
ら離れた箇所に部分的に親水領域を設けることも有効で
ある。
(4) Volume of Adhered Droplet In order to prevent the recording liquid from clogging the discharge port, it is desirable to minimize the supply of excess liquid on the upper surface of the discharge port. To this end, it is important to perform a water-repellent treatment on the discharge port surface so as to increase the water repellency on the discharge port surface as much as possible so that the liquid attached to the discharge port surface does not become large due to the coalescence. It is also effective to partially provide a hydrophilic region at a position distant from the discharge port on the discharge port surface having water repellency.

【0042】次に前述の液体吐出ヘッドの吐出状態を決
定する要因についてオリフィスプレートの構造的な観点
からさらに具体的に考察する。
Next, the factors that determine the ejection state of the liquid ejection head will be considered more specifically from the viewpoint of the structure of the orifice plate.

【0043】記録液を吐出後に吐出口内壁に残った液体
は、吐出口内においてメニスカス(界面)を形成しよう
とする。このときの記録液の相対圧力Pはr1 (吐出口
を上面から見たときのメニスカスが形成する最小開口距
離の1/2 、r2 (吐出口を断面方向から見たときのメニ
スカスが形成する曲率半径)、および記録液の表面張力
γを用いると、 P=−γ((1 /r1 )−(1 /r2 )) となる。ここで、r1 <r2 →P<0 r1 >r2 →P>0 となり、P>0のほうが吐出口上面近傍に記録液があっ
た場合にもその液体を吐出口内に引き込みにくくなるた
め、吐出口に記録液が詰まりにくいことがわかる。
The liquid remaining on the inner wall of the discharge port after discharging the recording liquid tends to form a meniscus (interface) in the discharge port. The relative pressure P of the recording liquid at this time is r1 (1/2 of the minimum opening distance formed by the meniscus when the discharge port is viewed from above, r2 (the curvature formed by the meniscus when the discharge port is viewed from the cross-sectional direction) Radius) and the surface tension γ of the recording liquid, P = −γ ((1 / r1) − (1 / r2)), where r1 <r2 → P <0 r1> r2 → P> 0, and when P> 0, even when the recording liquid is near the upper surface of the ejection port, it is difficult to draw the liquid into the ejection port, so that the recording liquid is less likely to be clogged in the ejection port.

【0044】そして、r1 は吐出口径(≒(So)
1/2 ),r2 は厚みToにそれぞれ比例する。
R1 is the discharge aperture (口 (So)
1/2 ) and r2 are respectively proportional to the thickness To.

【0045】上記の関係を踏まえ、前述の吐出口に記録
液が詰まってしまう現象が起きない構造的な条件とし
て、発明者らは特に吐出口の中心を通る最小開口距離と
オリフィスプレートの厚みに注目して種々の試作を行っ
た結果、液流路内の濡れや吐出口上面の撥水状態に依存
せず、気泡が大気と連通した直後に、吐出口下面まで液
流路中の液体が及んでいない場合であっても、吐出口の
中心を通る最小開口距離がオリフィスプレートの厚みの
2倍を境にして、上記記録液詰まり現象の発生率が極端
に変化することを見出した。すなわち、吐出口の中心を
通る最小開口距離がオリフィスプレートの厚みの2倍よ
り大きければ(吐出口の上面と下面との距離が吐出口の
中心を通る最小開口距離の半分以下であれば)、上記現
象の発生率は非常に低く、逆に吐出口の中心を通る最小
開口距離がオリフィスプレート厚みの2倍より小さい
(吐出口の上面と下面との距離が吐出口の中心を通る最
小開口距離の半分以上である)と、上記現象の発生率が
急増し、実用上問題となる程度に不吐出が起こる。
In view of the above relationship, as structural conditions under which the recording liquid does not clog the above-mentioned discharge port, the inventors particularly consider the minimum opening distance passing through the center of the discharge port and the thickness of the orifice plate. As a result of performing various trials with attention, the liquid in the liquid flow path reaches the lower surface of the discharge port immediately after the bubbles communicate with the atmosphere, regardless of the wetting in the liquid flow path or the water repellent state of the upper surface of the discharge port. Even if it does not reach, it has been found that the occurrence rate of the recording liquid clogging phenomenon changes extremely when the minimum opening distance passing through the center of the discharge port is twice the thickness of the orifice plate. That is, if the minimum opening distance passing through the center of the discharge port is larger than twice the thickness of the orifice plate (if the distance between the upper surface and the lower surface of the discharge port is less than half the minimum opening distance passing through the center of the discharge port), The occurrence rate of the above phenomenon is very low, and conversely, the minimum opening distance passing through the center of the discharge port is smaller than twice the thickness of the orifice plate (the distance between the upper surface and the lower surface of the discharge port is the minimum opening distance passing through the center of the discharge port). Is greater than half), the occurrence rate of the above phenomenon increases rapidly, and non-discharge occurs to such an extent that it becomes a practical problem.

【0046】なお、本発明でいう「吐出口の中心を通る
最小開口距離」とは、吐出方向に直交する方向の断面形
状が略真円の場合はその直径で定義され、正方形の場合
はその一辺の長さ、長方形の場合はその短辺の長さ、楕
円の場合はその短径であり、また吐出方向に沿う方向の
断面形状がテーパの場合はその最小径をとるものとす
る。
The "minimum opening distance passing through the center of the discharge port" in the present invention is defined by its diameter when the cross-sectional shape in the direction perpendicular to the discharge direction is a substantially perfect circle, and is defined by its diameter when it is a square. It is the length of one side, the length of the short side in the case of a rectangle, the length of the short side in the case of an ellipse, and the minimum diameter if the cross-sectional shape in the direction along the ejection direction is tapered.

【0047】次に、高周波数で駆動できる条件について
述べる。このためにはリフィル時間を短縮することが必
須であるが、リフィル時間は、(1)最大メニスカス後
退量、(2)リフィル中の駆動力としての毛管力、
(3)リフィル中の液流路の粘性抵抗によって定まる。
Next, conditions for driving at a high frequency will be described. For this purpose, it is essential to shorten the refill time. The refill time is determined by (1) the maximum meniscus retreat amount, (2) the capillary force as a driving force during refill,
(3) Determined by the viscous resistance of the liquid flow path during refill.

【0048】(1)の最大メニスカス後退量が小さいほ
ど、リフィル時間は短い。所望の体積の液滴が安定に吐
出される限り、最大メニスカス後退量は小さいほど良
い。この条件を満足するため、駆動パルス幅は3.5μ
sec以下にすることが望ましい。
The smaller the maximum meniscus retreat amount in (1), the shorter the refill time. The smaller the maximum meniscus retreat amount is, the better the droplets of a desired volume are ejected stably. In order to satisfy this condition, the driving pulse width is 3.5 μ
sec.

【0049】(2)の毛管力はリフィル中のインクに対
する駆動力であるので、一般的には大きい程良い。すな
わち、記録液の表面張力は高い方が望ましく、好適には
0.025N/m以上である。
Since the capillary force of (2) is a driving force for the ink during refilling, it is generally better to increase the capillary force. That is, the surface tension of the recording liquid is desirably high, and is preferably 0.025 N / m or more.

【0050】(3)の液流路の粘性抵抗に関しては一般
的には小さい程良い。
In general, the smaller the viscosity resistance of the liquid channel, the better.

【0051】なお、以上の条件は、前述の液流路内の液
体と吐出口内壁の残留液体とを連通させやすくするもの
でもあるため、このような場合にはより信頼性の高い液
体吐出ヘッドを提供できることとなる。
Note that the above conditions facilitate the communication between the liquid in the liquid flow path and the liquid remaining on the inner wall of the discharge port. In such a case, a more reliable liquid discharge head is used. Can be provided.

【0052】但し、(2)と(3)についてはリフィル
終了後、メニスカスの振動が著しく大きくならないよう
に設定されるべきである。
However, regarding (2) and (3), the setting should be made so that the vibration of the meniscus does not increase significantly after the refilling.

【0053】また、リフィル時の液流路の粘性抵抗を抑
えて、高周波数駆動を可能にする実用レベルにおける
件としては、6μm≦Tn(液流路の高さ)を見出し
た。6μm>Tnである場合には、液流路の高さが低す
ぎて流抵抗が大きくなり、リフィルに長時間を要するこ
ととなり、高周波数駆動に対応できないからである。さ
らに、液流路の粘性抵抗を抑えるには記録液の粘度が高
すぎないことが必要である。5×10-2N/s以下が望
ましい。
As a condition at a practical level that enables high-frequency driving by suppressing the viscous resistance of the liquid flow path during refilling, 6 μm ≦ Tn (the height of the liquid flow path) was found. Was. If 6 μm> Tn, the height of the liquid flow path is too low, the flow resistance becomes large, and a long time is required for refilling, so that high-frequency driving cannot be supported. Furthermore, it is necessary that the viscosity of the recording liquid is not too high in order to suppress the viscous resistance of the liquid flow path. 5 × 10 −2 N / s or less is desirable.

【0054】さらに、ヨレの少ない良好な画像を得るた
めの条件としては、液滴の吐出速度を10m/s以上か
つ30m/s以下、好ましくは10m/s以上20m/
s以下である。液滴の吐出速度が10m/s未満である
場合には、吐出される液滴にヨレが生じ易くなり、印字
品位が低下する可能性がある。また、液滴の吐出速度が
30m/sを越える場合には、液滴の被記録媒体上での
跳ね返りにより、印字に係る液滴がミスト状になり易
い。以上の条件を満足していても、オリフィスプレート
3の厚みが薄すぎると液滴の吐出方向が不安定になると
いう問題と、オリフィスプレート3自体の機械的強度が
下がるという問題が生じうるので、ある程度の厚みが必
要となる。具体的には4μm以上が好適である。
Further, as a condition for obtaining a good image with little deviation, the discharge speed of the droplet is 10 m / s or more and 30 m / s or less, preferably 10 m / s or more and 20 m / s or less.
s or less. When the discharge speed of the droplet is less than 10 m / s, the discharged droplet is likely to be distorted, and the print quality may be degraded. If the discharge speed of the droplets exceeds 30 m / s, the droplets related to printing tend to be mist-like due to the rebound of the droplets on the recording medium. Even if the above conditions are satisfied, if the thickness of the orifice plate 3 is too small, the problem that the ejection direction of droplets becomes unstable and the problem that the mechanical strength of the orifice plate 3 itself decreases may occur. A certain thickness is required. Specifically, 4 μm or more is preferable.

【0055】以上説明した実施形態に係る液体吐出ヘッ
ドは、例えば図4に示す液体吐出装置に装着して、本発
明の液体吐出方法を実施することができる。
The liquid discharge head according to the embodiment described above can be mounted on, for example, the liquid discharge device shown in FIG. 4 to carry out the liquid discharge method of the present invention.

【0056】以下、図4を参照して液体吐出装置の一例
を説明する。
Hereinafter, an example of the liquid ejection apparatus will be described with reference to FIG.

【0057】図4において符号200は上述の液体吐出
ヘッドを着脱自在に装着するためのキャリッジである。
本例では、液体吐出ヘッドは液体としてのインク色の種
類に応じて4種類装着され、各ヘッドは、イエローイン
クのタンク201Y,マゼンタインクのタンク201
M,シアンインクのタンク201C,ブラックインクの
タンク201Bと共にキャリッジ200上に搭載されて
いる。
In FIG. 4, reference numeral 200 denotes a carriage for detachably mounting the above-described liquid discharge head.
In this example, four types of liquid ejection heads are mounted according to the type of ink color as liquid, and each head has a yellow ink tank 201Y and a magenta ink tank 201.
It is mounted on the carriage 200 together with the M and cyan ink tanks 201C and the black ink tank 201B.

【0058】キャリッジ200は、ガイドシャフト20
2に支持され、モータ203により順方向または逆方向
に駆動される無端ベルト204によりガイドシャフト2
02上を矢印A方向に往復移動可能とされる。無端ベル
ト204はプーリ205および206間に巻回されてい
る。
The carriage 200 is mounted on the guide shaft 20
The guide shaft 2 is supported by an endless belt 204 supported by the motor 2 and driven in a forward or reverse direction by a motor 203.
02 is reciprocable on arrow A in the direction of arrow A. Endless belt 204 is wound between pulleys 205 and 206.

【0059】被記録媒体としての記録紙Pは、矢印A方
向に直交する矢印B方向に間欠的に搬送される。記録紙
Pは上流側の一対のローラユニット207、208と、
下流側の一対のローラユニット209、210とによ
り、挟持され、一定の張力を印加され、ヘッドに対する
平面性を確保しながら搬送される。各ローラユニットに
対する駆動力の付与は駆動部211により行われるが、
前述の駆動モータを利用して上記ローラユニットを駆動
する構成としてもよい。
The recording paper P as a recording medium is conveyed intermittently in the direction of arrow B perpendicular to the direction of arrow A. The recording paper P includes a pair of roller units 207 and 208 on the upstream side,
The sheet is nipped by a pair of roller units 209 and 210 on the downstream side, is applied with a constant tension, and is conveyed while ensuring flatness with respect to the head. The application of the driving force to each roller unit is performed by the driving unit 211,
The roller unit may be driven by using the above-described drive motor.

【0060】キャリッジ200は、記録開始時または記
録中に必要に応じてホームポジションに停止する。この
ポジションには、各ヘッドの吐出口面をキャップするキ
ャップ部材212が設けられ、このキャップ部材212
には、吐出口面の吐出口に対して強制的に吸引して吐出
口内の目詰まりを防止するための吸引回復手段(図示
略)が接続されている。
The carriage 200 stops at the home position as needed at the start of printing or during printing. At this position, a cap member 212 for capping the ejection opening surface of each head is provided.
Is connected to suction recovery means (not shown) for forcibly suctioning the discharge port on the discharge port surface to prevent clogging in the discharge port.

【0061】(実施例1、2)図2(a)および(b)
に示した構成の液体吐出ヘッドを作製し、その結果を表
1に示した。吐出口は図1(a)および(b)に示した
ように2列とし、両方の吐出口列を互いに平行に配列
し、片側の吐出口列を300dpi(25.4mピッチ
分ずらして千鳥状に配列し、結果的にヘッドの主走査方
向に対して600dpi(25.4mm当たり600)
の密度とした。各吐出口の中心を通る最小開口距離は2
2μmとし、正方形の吐出口となるように、開口面積S
oを484μm2 (=22μm×22μm)とした。こ
の場合、上記液流路方向に関する有効発泡域の長さ26
μmで、その中心から液体供給源側端部までの長さは1
3μmの各ヒータの面積Shを936μm2 (=26μ
m×36μm)とした。
(Examples 1 and 2) FIGS. 2A and 2B
Was manufactured, and the results are shown in Table 1. As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the discharge ports are arranged in two rows, both discharge port rows are arranged in parallel to each other, and one discharge port row is shifted in a staggered manner by 300 dpi (25.4m pitch). And consequently 600 dpi (600 per 25.4 mm) in the main scanning direction of the head.
Density. The minimum opening distance passing through the center of each outlet is 2
2 μm, and the opening area S
o was set to 484 μm 2 (= 22 μm × 22 μm). In this case, the length 26 of the effective foaming area in the liquid flow direction is set.
μm, and the length from the center to the end on the liquid supply side is 1
The area Sh of each heater of 3 μm is 936 μm 2 (= 26 μm).
m × 36 μm).

【0062】実施例1、2では、液流路の高さTnを1
2μm、6μmとし、オリフィスプレートの厚さToを
9μm、11μmとした。なお、各ヒータには図示略の
0.6μm厚の絶縁膜(SiO2 )および0.3μm厚
の耐パッシベーション膜(Ta)を成膜した。
In the first and second embodiments, the height Tn of the liquid flow path is set to 1
The thickness of the orifice plate was 9 μm and 11 μm. An unillustrated 0.6 μm thick insulating film (SiO 2 ) and a 0.3 μm thick passivation resistant film (Ta) were formed on each heater.

【0063】記録用インクとしては、 チオジグリコール 5% グリセリン 5% 尿素 5% イソプロピルアルコール 4% 水 残部 の組成のものを用い、その粘度は1.8×10-2N/
s、表面張力は0.038N/m、密度は1040kg
/m3 であった。
The recording ink used had a composition of thiodiglycol 5%, glycerin 5%, urea 5%, isopropyl alcohol 4%, and the balance of water, and had a viscosity of 1.8 × 10 −2 N /
s, surface tension is 0.038 N / m, density is 1040 kg
/ M 3 .

【0064】このような構成の液体吐出ヘッド(記録ヘ
ッド)のヒータにVop=12Vの電圧が与えられるよ
うな電源電圧を用い、1.9μsec幅の駆動パルスを
与えて7kHzの周波数で駆動した。1.9μsec幅
の駆動パルスをヒータに与えた場合に、インクが吐出す
るのに必要な最小電圧(閾値電圧)Vthは9.9Vで
あった。従って、Vop/Vth=1.21である。こ
のような駆動(12V/1.9μsec)を行ったとき
の諸特性を表1に示した。
Using a power supply voltage such that a voltage of Vop = 12 V is applied to the heater of the liquid discharge head (recording head) having such a configuration, a drive pulse having a width of 1.9 μsec was applied and the heater was driven at a frequency of 7 kHz. When a 1.9 μsec drive pulse was applied to the heater, the minimum voltage (threshold voltage) Vth required for ink ejection was 9.9 V. Therefore, Vop / Vth = 1.21. Table 1 shows various characteristics when such driving (12 V / 1.9 μsec) was performed.

【0065】上記の条件において、A3サイズの記録紙
を連続給紙して実印字を連続して行った。吐出口の中心
を通る最小開口距離Dは22μmで吐出口の上面と下面
との距離に相当するオリフィスプレート厚みToの2倍
以上であり、A3実印字を少なくとも1枚以上連続して
正常に行えるので、信頼性として実使用上問題のないレ
ベルであった。
Under the above conditions, A3 size recording paper was continuously fed, and actual printing was continuously performed. The minimum opening distance D passing through the center of the discharge port is 22 μm, which is twice or more the thickness To of the orifice plate corresponding to the distance between the upper surface and the lower surface of the discharge port, and at least one A3 actual print can be continuously and normally performed. Therefore, the reliability was at a level having no practical problem.

【0066】[0066]

【表1】 [Table 1]

【0067】また、インク吐出速度は、十分に速いの
で、ヘッド放置によるインクの粘度上昇の場合にも対応
できた。具体的には、インクの粘度は、5×10-2N/
sまで良好に吐出できるレベルであった。インクの粘度
が10×10-2N/sを越えると、粘度が大きすぎて吐
出速度が10m/s以下に低下してしまい、ヨレが大き
くなる。また、本発明の目的をより確実にするために
は、インクの表面張力は高ければ高いほど望ましいが、
液滴の被記録媒体上での滴形成挙動を加味して決められ
るため、好ましくは30×10-2N/m以上で、気泡に
よる吐出が行えるものであれば上限は問題とならない。
インクの表面張力が30×10-2N/m未満であると、
リフィル中の駆動力としての毛管力が不足し、リフィル
時間が長くなり、高周波駆動が困難になるという不都合
が生じる。
Further, since the ink ejection speed was sufficiently high, it was possible to cope with the case where the viscosity of the ink was increased by leaving the head unattended. Specifically, the viscosity of the ink is 5 × 10 -2 N /
s. If the viscosity of the ink exceeds 10 × 10 −2 N / s, the viscosity is too high, and the ejection speed is reduced to 10 m / s or less, and the deflection is increased. In order to further ensure the object of the present invention, the higher the surface tension of the ink, the more desirable,
The upper limit is not a problem as long as it can be determined by taking into account the droplet formation behavior of the droplet on the recording medium, preferably 30 × 10 −2 N / m or more, as long as the droplet can be ejected.
When the surface tension of the ink is less than 30 × 10 −2 N / m,
Insufficiency of the capillary force as a driving force during refilling causes an inconvenience that the refilling time becomes longer and high-frequency driving becomes difficult.

【0068】上記実施例におけるリフィル時間は吐出パ
ルス印加開始時から75μsecであった。その後のメ
ニスカス振動は観察されないレベルで、印字記録品位に
与える影響も皆無であった。
The refill time in the above embodiment was 75 μsec from the start of the application of the ejection pulse. Subsequent meniscus vibration was at a level that was not observed, and had no effect on print record quality.

【0069】本実施例では、ヒータ保護層を薄くし、パ
ルス幅を短かくしたことにより、気泡の成長量を比較的
小さく抑えることができた。すなわち、リフィル速度を
上げるのではなく、メニスカス後退量を下げることによ
り、リフィル時間を短縮化した。
In this embodiment, the growth amount of bubbles could be suppressed to a relatively small value by making the heater protective layer thinner and making the pulse width shorter. That is, the refill time was shortened by reducing the amount of meniscus retreat instead of increasing the refill speed.

【0070】なお、本実施例では、ヒータ1の保護層を
SiO2 (0.6μm厚)で形成し、耐パッシベーショ
ン膜をTa(0.3μm厚)で形成したが、ヒータ耐久
性の許す範囲で、この膜厚は薄ければ薄いほど、望まし
い。保護層を薄くすることにより、パルス印加開始時か
ら発泡までに、ヒータからインクに伝わる熱エネルギの
総量を小さくでき、発泡後の気泡の成長量を抑えられる
ので、メニスカス後退量も小さくできるからである。な
お、SiO2 やSiNの保護層を設ける場合には、その
膜厚は1μm未満であることが望ましい。勿論、ヒータ
材を耐腐食性の強い白金等の材料にすれば、保護層を省
略してもよい。
In this embodiment, the protective layer of the heater 1 is formed of SiO 2 (0.6 μm thick), and the passivation-resistant film is formed of Ta (0.3 μm thick). The thinner the film, the better. By reducing the thickness of the protective layer, the total amount of heat energy transmitted from the heater to the ink can be reduced from the start of pulse application to the bubbling, and the growth amount of bubbles after bubbling can be suppressed. is there. In the case where a protective layer of SiO 2 or SiN is provided, it is desirable that the film thickness is less than 1 μm. Of course, if the heater material is made of a material such as platinum having strong corrosion resistance, the protective layer may be omitted.

【0071】なお、本発明における液体吐出ヘッドの液
流路内の気泡が吐出口を介して大気に連通するタイプの
ヘッドでは、インクの吐出体積はヒータ、液流路、吐出
口の幾何学的条件によりほぼ定まってしまい、気泡の成
長量が小さくなっても吐出量に影響を与えない範囲が広
く存在する。
In the head of the present invention in which bubbles in the liquid flow path of the liquid discharge head communicate with the atmosphere through the discharge port, the ink discharge volume is determined by the heater, the liquid flow path, and the geometrical shape of the discharge port. It is almost determined by the conditions, and there is a wide range in which the ejection amount is not affected even when the bubble growth amount is small.

【0072】(比較例1〜4)実施例1、2と同様に表
1中に示した比較例1〜4は、実施例1に対し液流路の
高さを変化させた例である。すなわち、実施例1、2の
液流路の高さTnが12μm、6μmであるのに対し、
比較例1〜4はそれぞれ6μm、4μm、6μm、5.
5μmである。比較例1〜4のオリフィスプレート厚み
Toは、それぞれ12μm、9μm、11μm、11μ
mである。これら比較例1〜4は、吐出口の中心を通る
最小開口距離Dがオリフィスプレート厚みToの2倍未
満である。すなわち、吐出口の上面と下面との距離に相
当するように設定されたオリフィスプレート厚みToが
吐出口の中心を通る最小開口距離Dの半分を越える比較
例1,3では不吐出が頻繁に起きるようになる。また、
液流路の高さが6μmに満たない比較例2,4は、リフ
ィル時間が長くなり、高周波数駆動に不適であることが
わかった。
(Comparative Examples 1 to 4) Comparative Examples 1 to 4 shown in Table 1 as in Examples 1 and 2 are examples in which the height of the liquid flow path was changed from that of Example 1. That is, while the heights Tn of the liquid flow paths in Examples 1 and 2 are 12 μm and 6 μm,
Comparative Examples 1 to 4 were 6 μm, 4 μm, 6 μm, and 5 μm, respectively.
5 μm. The orifice plate thicknesses To of Comparative Examples 1 to 4 were 12 μm, 9 μm, 11 μm, and 11 μm, respectively.
m. In these comparative examples 1 to 4, the minimum opening distance D passing through the center of the discharge port is less than twice the orifice plate thickness To. That is, non-discharge frequently occurs in Comparative Examples 1 and 3, in which the orifice plate thickness To set to correspond to the distance between the upper surface and the lower surface of the discharge port exceeds half of the minimum opening distance D passing through the center of the discharge port. Become like Also,
In Comparative Examples 2 and 4 in which the height of the liquid flow path was less than 6 μm, it was found that the refill time was long and was unsuitable for high frequency driving.

【0073】一方、表1には記載していないが、On the other hand, although not described in Table 1,

【0074】[0074]

【外1】 [Outside 1]

【0075】気泡が大気に連通する際の液滴およびメニ
スカスの挙動が不安定になり、印字に悪影響を与える。
The behavior of the droplet and the meniscus when the air bubble communicates with the atmosphere becomes unstable, and adversely affects the printing.

【0076】(実施例3〜5および比較例5〜10)図
2(a)および図2(b)に示した構成の液体吐出ヘッ
ドを作製し、その結果を表2に示した。吐出口は図1
(a)および図1(b)に示したように2列とし、両方
の吐出口列を互いに平行に配列し、片側の吐出口列を6
00dpiの密度とし、他方の吐出口列に対して吐出口
列の長さ方向に半ピッチ分ずらして千鳥状に配列し、結
果的にヘッドの主走査方向に対して1200dpiの密
度とした。実施例3〜5の各吐出口の開口面積Soをそ
れぞれ227μm2 (=φ17μm)、225μm2
(15μm四方)および324μm2 とした。この場
合、各ヒータの面積Shを576μm2 (24μm×2
4μm)とした。
(Examples 3 to 5 and Comparative Examples 5 to 10) A liquid discharge head having the structure shown in FIGS. 2A and 2B was manufactured, and the results are shown in Table 2. Fig. 1
As shown in FIG. 1A and FIG. 1B, two rows are arranged in parallel with each other, and one row of
The density was set to be 00 dpi, and arranged in a zigzag manner with a shift of half a pitch in the length direction of the ejection port row with respect to the other ejection port row, resulting in a density of 1200 dpi in the main scanning direction of the head. The opening area So of the discharge port of Examples 3-5, respectively 227μm 2 (= φ17μm), 225μm 2
(15 μm square) and 324 μm 2 . In this case, the area Sh of each heater is set to 576 μm 2 (24 μm × 2
4 μm).

【0077】実施例3〜5では先の実施例1、2で用い
られたインクと同一のインクを用いた。
In Examples 3 to 5, the same inks as those used in Examples 1 and 2 were used.

【0078】液流路の高さTnを実施例3,4では12
μmとし、実施例5では6μmとした。また、オリフィ
スプレートの厚さToを実施例3では7μmとし、実施
例4では6μmとし、実施例5では9μmとした。
In the third and fourth embodiments, the height Tn of the liquid passage is set to 12
μm, and in Example 5, it was 6 μm. The thickness To of the orifice plate was set to 7 μm in the third embodiment, 6 μm in the fourth embodiment, and 9 μm in the fifth embodiment.

【0079】また、比較例5〜10の各吐出口の開口面
積Soをそれぞれ200μm2 、314μm2 、227
μm2 、202μm2 (14.2μm四方)、324μ
2、324μm2 とした。各ヒータの開口面積Shは
上記各実施例と同様にそれぞれ576μm2 (24μm
×24μm)とした。比較例5〜10の各液流路の高さ
Tnをそれぞれ12μm、4μm、8μm、12μm、
6μm、5.0μmとし、オリフィスプレート厚さTo
をそれぞれ9μm、11μm、9μm、9μm、9.5
μm、9μmとした。
[0079] Further, each of the opening area So of the discharge port of Comparative Example 5~10 200μm 2, 314μm 2, 227
μm 2, 202μm 2 (14.2μm square), 324μ
m 2 and 324 μm 2 . The opening area Sh of each heater is 576 μm 2 (24 μm
× 24 μm). The height Tn of each liquid flow channel of Comparative Examples 5 to 10 was 12 μm, 4 μm, 8 μm, 12 μm, respectively.
6 μm, 5.0 μm, orifice plate thickness To
Of 9 μm, 11 μm, 9 μm, 9 μm, and 9.5, respectively.
μm and 9 μm.

【0080】なお、ヒータのシート抵抗は53Ωであ
る。
The sheet resistance of the heater is 53Ω.

【0081】このような構成の液体吐出ヘッド(記録ヘ
ッド)のヒータにVop=9.0Vの電圧が与えられる
ような電源電圧を用い、2.7μsec幅の駆動パルス
を与えて10kHzの周波数で駆動した。2.7μse
c幅の駆動パルスを与えた場合に、インクが吐出するの
に必要な最小電圧(閾値電圧)Vthは7.2Vであっ
た。したがって、Vop/Vth=1.25である。こ
のような駆動(9V/2.7μsec)を行ったときの
諸特性と正常吐出持続枚数(A3サイズの記録紙)を表
2に示した。
Using a power supply voltage such that a voltage of Vop = 9.0 V is applied to the heater of the liquid ejection head (recording head) having such a configuration, a drive pulse having a width of 2.7 μsec is applied and the heater is driven at a frequency of 10 kHz. did. 2.7μse
When a drive pulse having a width c was given, the minimum voltage (threshold voltage) Vth required for ink ejection was 7.2 V. Therefore, Vop / Vth = 1.25. Table 2 shows various characteristics and the normal ejection sustained number of sheets (A3 size recording paper) when such driving (9 V / 2.7 μsec) was performed.

【0082】[0082]

【表2】 [Table 2]

【0083】表2から明らかなように、本実施例3〜5
においては、正常吐出持続枚数が他の比較例よりも格段
に多い。このことにより、印字中の不吐出によるスジの
発生が防止されていることがわかる。
As is clear from Table 2, Examples 3 to 5
In, the number of continuous normal ejections is much larger than in the other comparative examples. This indicates that the occurrence of streaks due to non-ejection during printing is prevented.

【0084】また、D/Toに注目すると、実施例3〜
5は2以上であるのに対し、他の比較例5〜9は2未満
である。これら比較例5〜9では正常吐出持続枚数が少
なく、印字を行うと不吐出によるスジが目立つことか
ら、D/Toは2以上が好ましい。比較例10のD/T
oは2.0であり、突然不吐出の現象の発生が少なくな
っているが、この比較例10では液流路の高さTnが
5.0μmと低く、10kHz以上の周波数駆動におい
てインクのリフィルが間に合わず、印字のカスレが生じ
るため正常吐出持続枚数が少なくなっている。
Further, focusing on D / To, Examples 3 to
5 is 2 or more, while other Comparative Examples 5 to 9 are less than 2. In these Comparative Examples 5 to 9, the number of normally ejected sheets is small, and streaks due to non-ejection are noticeable when printing is performed. Therefore, D / To is preferably 2 or more. D / T of Comparative Example 10
Although o is 2.0, the occurrence of the phenomenon of sudden ejection failure is reduced, but in Comparative Example 10, the height Tn of the liquid flow path is as low as 5.0 μm, and ink refilling is performed at a frequency drive of 10 kHz or more. Is not in time, and printing blur occurs, so that the number of continuous normal ejections is reduced.

【0085】さらに、リフィル時間においては、比較例
7は95μsで駆動周波数に足りており、比較例6では
920μsも要しており、駆動周波数の10kHzに達
していない。これはTnが4μmと小さいためである。
リフィル時間に関して言えば、Tnは6μm以上である
ことが好ましい。
Further, in the refill time, the drive frequency of Comparative Example 7 is 95 μs, which is sufficient, and the drive frequency of Comparative Example 6 is 920 μs, which does not reach the drive frequency of 10 kHz. This is because Tn is as small as 4 μm.
As for the refill time, Tn is preferably 6 μm or more.

【0086】また、実施例4および比較例8の吐出口形
状は正方形であり、他の例の真円形と異なっているが、
このような吐出口形状の比較例6においても、他の真円
形の場合と同様に突然不吐出が発生している。実施例4
においては、D/Toが好ましい2以上の2.5であ
り、吐出口形状は正方形であるが、突然不吐出は発生し
ていない。また、オリフィスプレート厚Toは発泡圧に
よる変形を考慮して4μm以上であることが望ましい。
The shape of the discharge port of Example 4 and Comparative Example 8 is square, which is different from the true circle of the other examples.
Also in Comparative Example 6 having such a discharge port shape, non-discharge occurs suddenly as in the case of another true circular shape. Example 4
In the above, D / To is preferably 2.5 or more, which is 2 or more, and the shape of the discharge port is square, but no non-discharge has occurred suddenly. The thickness To of the orifice plate is desirably 4 μm or more in consideration of deformation due to foaming pressure.

【0087】なお、上記各実施例および比較例は全て印
字中のカスレおよび突然不吐出の発生等を正確に判定す
るため、ベタ印字を行い評価している。
In each of the above Examples and Comparative Examples, solid printing is evaluated in order to accurately determine the occurrence of blurring during printing and sudden non-ejection.

【0088】このベタ印字とは、本実施例では日本工業
規格でのA3サイズの用紙の連続給紙を行いつつ、この
A3サイズに対してインクドットを打込率100%で行
うことをいう。この判定基準として重要なことは、少な
くとも正常吐出持続枚数が1枚以上であることであり、
1枚の印字中にカスレや突然不吐出が発生してしまうよ
うな場合(不良)、同じ用紙内で回復動作等の作業を入
れる必要が発生する他、回復しても復帰するのに時間が
かかるので、実用的ではない。つまり、1枚の用紙(A
3サイズ)での印字保証性と、印字品位を保つことは、
重要となるからである。
In the present embodiment, the solid printing means that the A3 size paper is continuously fed in accordance with the Japanese Industrial Standards and ink dots are printed at an A3 size of 100%. The important thing as this criterion is that at least the normal ejection sustained number is one or more.
When blurring or sudden ejection failure occurs during printing of one sheet (defective), it is necessary to perform a recovery operation or the like on the same sheet, and it takes time to recover even after recovery. Such is not practical. That is, one sheet (A
3) print quality and maintaining print quality
It is important.

【0089】いずれにしても、本発明は、大気と気泡が
連通する方式において、15×10-153 以下の体積
のインク滴を吐出する場合に発生する新たな課題を見つ
け出し、これを解決する条件として実用的な構成や方法
を提供するものである。
In any case, the present invention finds a new problem that occurs when ink droplets having a volume of 15 × 10 −15 m 3 or less are ejected in a system in which air communicates with air bubbles, and solves this problem. A practical configuration and method are provided as conditions for performing the above.

【0090】(その他)なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
(例えば電気熱変換体やレーザ光等)を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
ヘッド、記録装置において優れた効果をもたらすもので
ある。かかる方式によれば記録の高密度化,高精細化が
達成できるからである。
(Others) It should be noted that the present invention includes a means (for example, an electrothermal converter or a laser beam) for generating thermal energy as energy used for discharging ink, particularly in an ink jet recording system. An excellent effect is obtained in a recording head and a recording apparatus of a type in which the state of ink is changed by the thermal energy. This is because according to such a method, it is possible to achieve higher density and higher definition of recording.

【0091】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第4723129号明細書,同第4740
796号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型,
コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特
に、オンデマンド型の場合には、液体(インク)が保持
されているシートや液路に対応して配置されている電気
熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急
速な温度上昇を与える少なくとも1つの駆動信号を印加
することによって、電気熱変換体に熱エネルギを発生せ
しめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結
果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体(インク)
内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成
長,収縮により吐出用開口を介して液体(インク)を吐
出させて、少なくとも1つの滴を形成する。この駆動信
号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が
行われるので、特に応答性に優れた液体(インク)の吐
出が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信
号としては、米国特許第4463359号明細書,同第
4345262号明細書に記載されているようなものが
適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する
発明の米国特許第4313124号明細書に記載されて
いる条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことが
できる。
The typical structure and principle are described in, for example, US Pat. Nos. 4,723,129 and 4,740.
It is preferable to use the basic principle disclosed in the specification of Japanese Patent No. 796. This method is a so-called on-demand type,
Although it can be applied to any type of continuous type, in particular, in the case of the on-demand type, it can be applied to a sheet holding liquid (ink) or an electrothermal converter arranged corresponding to the liquid path. By applying at least one drive signal corresponding to the recorded information and providing a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling, heat energy is generated in the electrothermal transducer, and film boiling occurs on the heat acting surface of the recording head. Liquid (ink) corresponding to this drive signal on a one-to-one basis.
This is effective because air bubbles inside can be formed. The liquid (ink) is ejected through the ejection opening by the growth and contraction of the bubble to form at least one droplet. When the drive signal is formed into a pulse shape, the growth and shrinkage of the bubble are performed immediately and appropriately, so that the ejection of a liquid (ink) having particularly excellent responsiveness can be achieved, which is more preferable. As the pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345,262 are suitable. Further, if the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 relating to the temperature rise rate of the heat acting surface are adopted, more excellent recording can be performed.

【0092】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口,液路,電気熱変換体
の組合せ構成(直角液流路)の他に熱作用部が屈曲する
領域に配置されている構成を開示する米国特許第455
8333号明細書,米国特許第4459600号明細書
を用いた構成も本発明に含まれるものである。加えて、
複数の電気熱変換体に対して、共通するスリットを電気
熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭59−1
23670号公報や熱エネルギの圧力波を吸収する開孔
を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭59−13
8461号公報に基いた構成としても本発明の効果は有
効である。すなわち、記録ヘッドの形態がどのようなも
のであっても、本発明によれば記録を確実に効率よく行
うことができるようになるからである。
As the configuration of the recording head, in addition to the combination of the discharge port, the liquid path, and the electrothermal converter (the right-angled liquid flow path) as disclosed in the above-mentioned specifications, the heat acting portion is bent. U.S. Pat. No. 455, which discloses an arrangement located in a region
A configuration using the specification of US Patent No. 8333 and US Patent No. 4,459,600 is also included in the present invention. in addition,
Japanese Patent Laid-Open No. 59-1 discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge section of an electrothermal converter for a plurality of electrothermal converters.
No. 23670 and JP-A-59-13, which disclose a configuration in which an opening for absorbing a pressure wave of thermal energy is made to correspond to a discharge portion.
The effect of the present invention is effective even if the configuration is based on No. 8461. That is, according to the present invention, recording can be reliably and efficiently performed regardless of the form of the recording head.

【0093】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
てその長さを満たす構成や、一体的に形成された1個の
記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。
Further, the present invention can be effectively applied to a full-line type recording head having a length corresponding to the maximum width of a recording medium on which a recording apparatus can record. Such a recording head may have a configuration that satisfies the length by a combination of a plurality of recording heads, or a configuration as one integrally formed recording head.

【0094】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や
装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチ
ップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一
体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの
記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。
In addition, even in the case of the serial type as described above, the recording head fixed to the apparatus main body or the electric connection with the apparatus main body and the ink from the apparatus main body when attached to the apparatus main body. The present invention is also effective when a replaceable chip-type recording head that can be supplied or a cartridge-type recording head in which an ink tank is provided integrally with the recording head itself is used.

【0095】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので、好ましい
ものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに
対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或
は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。
Further, it is preferable to add ejection recovery means for the recording head, preliminary auxiliary means, and the like as the constitution of the recording apparatus of the present invention since the effect of the present invention can be further stabilized. If these are specifically mentioned, the recording head is heated using capping means, cleaning means, pressurizing or suction means, an electrothermal transducer, another heating element or a combination thereof. Pre-heating means for performing the pre-heating and pre-discharging means for performing the discharging other than the recording can be used.

【0096】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば単色のインクに対応して1個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。
Further, the types and the number of the recording heads to be mounted are, for example, not only one provided for a single color ink but also a plurality of inks having different recording colors and densities. A plurality may be provided. That is, for example, the printing mode of the printing apparatus is not limited to a printing mode of only a mainstream color such as black, but may be any of integrally forming a printing head or a combination of a plurality of printing heads. The present invention is also very effective for an apparatus provided with at least one of the recording modes of full color by color mixture.

【0097】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を30℃以上70℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状
態から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの
記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イ
ンクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与
によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も
本発明は適用可能である。このような場合のインクは、
特開昭54−56847号公報あるいは特開昭60−7
1260号公報に記載されるような、多孔質シート凹部
または貫通孔に液状又は固形物として保持された状態
で、電気熱変換体に対して対向するような形態としても
よい。本発明においては、上述した各インクに対して最
も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するもので
ある。
In addition, in the embodiments of the present invention described above, the ink is described as a liquid. However, an ink which solidifies at room temperature or lower and which softens or liquefies at room temperature may be used. In general, the ink jet method generally controls the temperature of the ink itself within a range of 30 ° C. or more and 70 ° C. or less to control the temperature so that the viscosity of the ink is in a stable ejection range. Sometimes, the ink may be in a liquid state. In addition, in order to positively prevent temperature rise due to thermal energy by using it as energy for changing the state of the ink from a solid state to a liquid state, or to prevent evaporation of the ink, the ink is solidified in a standing state and heated. May be used. In any case, the application of heat energy causes the ink to be liquefied by the application of the heat energy according to the recording signal and the liquid ink to be ejected, or to start solidifying when it reaches the recording medium. The present invention is also applicable to a case where an ink having a property of liquefying for the first time is used. In such a case, the ink
JP-A-54-56847 or JP-A-60-7
As described in Japanese Patent Publication No. 1260, it is also possible to adopt a form in which the sheet is opposed to the electrothermal converter in a state where it is held as a liquid or solid substance in the concave portion or through hole of the porous sheet. In the present invention, the most effective one for each of the above-mentioned inks is to execute the above-mentioned film boiling method.

【0098】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。
In addition, the form of the ink jet recording apparatus of the present invention is not only used as an image output terminal of an information processing apparatus such as a computer, but also for a copying apparatus combined with a reader or the like, and a facsimile apparatus having a transmission / reception function. It may take a form.

【0099】[0099]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
気泡を大気と連通させるサイドシュータタイプの液体吐
出ヘッドにおいて、記録液が吐出口内に詰まることを防
止することで、記録中のスジ発生を確実に防止すること
ができるとともに、突然不吐出が起こることがないとい
う吐出信頼性を保持しつつ、高速で、高品位の記録を可
能とし、高品位記録を可能とすることができる。
As described above, according to the present invention,
In the side shooter type liquid discharge head that communicates air bubbles with the atmosphere, by preventing the recording liquid from clogging in the discharge port, it is possible to reliably prevent the occurrence of streaks during recording and to cause sudden ejection failure It is possible to perform high-speed and high-quality printing while maintaining the ejection reliability that there is no printing, and to enable high-quality printing.

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

【図1】(a)および(b)は、本発明の液体吐出方法
を適用し得る液体吐出ヘッドの概略構成を示す図であっ
て、(a)は外観を示す斜視図であり、(b)は(a)
のA−A線に沿う断面図である。
FIGS. 1A and 1B are diagrams showing a schematic configuration of a liquid ejection head to which a liquid ejection method of the present invention can be applied, wherein FIG. 1A is a perspective view showing an external appearance, and FIG. ) Is (a)
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.

【図2】(a)および(b)は、図1(a)および
(b)に示した液体吐出ヘッドの要部を示す図であっ
て、図2(a)は吐出口を側面から視た側断面図であ
り、図2(b)は図2(a)の上面図である。
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a main part of the liquid ejection head shown in FIGS. 1A and 1B, wherein FIG. FIG. 2B is a top view of FIG. 2A.

【図3】(a)〜(g)は本発明の液体吐出方法を適用
した液体吐出ヘッドの動作を説明するための断面図であ
る。
FIGS. 3A to 3G are cross-sectional views illustrating the operation of a liquid ejection head to which the liquid ejection method of the present invention is applied.

【図4】本発明の液体吐出方法を適用し得る液体吐出ヘ
ッドを装着することができる液体吐出装置の一例を示す
概略斜視図である。
FIG. 4 is a schematic perspective view showing an example of a liquid discharge apparatus to which a liquid discharge head to which the liquid discharge method of the present invention can be applied is mounted.

【図5】本発明において新たに見出された課題を説明す
るための液体吐出ヘッドの要部を拡大して示す断面図で
ある。
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of a liquid ejection head for describing a problem newly found in the present invention.

【図6】本発明において新たに見出された課題を説明す
るための液体吐出ヘッドの要部を拡大して示す断面図で
ある。
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of a liquid ejection head for describing a problem newly found in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ヒータ(電気熱変換素子) 2 素子基板 3 オリフィスプレート To 吐出口の上面と下面の距離(実施例ではオリフィ
スプレートの厚さに相当する) 4 吐出口 So 吐出口面積 5 液流路 Tn 液流路の高さ 6 液流路壁 11 メニスカス 12 液滴 13 気泡 102 支持部材 103 モールド部材 104 配線基板 105 連通路 200 キャリッジ 201Y,201M,201C,201B 液体吐出ヘ
ッド 202 ガイドシャフト 203 駆動モータ 204 無端ベルト 205,206 プーリ 207,208,209,210 ローラユニット 211 駆動部 212 吸引回復手段 301 気泡
Reference Signs List 1 heater (electrothermal conversion element) 2 element substrate 3 orifice plate To Distance between upper and lower surfaces of discharge port (corresponding to the thickness of orifice plate in the embodiment) 4 discharge port So discharge port area 5 liquid flow path Tn liquid flow Path height 6 Liquid flow path wall 11 Meniscus 12 Droplet 13 Bubbles 102 Support member 103 Mold member 104 Wiring board 105 Communication path 200 Carriage 201Y, 201M, 201C, 201B Liquid discharge head 202 Guide shaft 203 Drive motor 204 Endless belt 205 , 206 Pulley 207, 208, 209, 210 Roller unit 211 Drive unit 212 Suction recovery unit 301 Bubble

Claims (29)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液体を発泡させるに十分な熱エネルギを
発生する電気熱変換素子および該電気熱変換素子に対向
する位置に設けられた吐出口を一列25.4mm当たり
300以上の密度で配置し、前記吐出口にそれぞれ連通
する複数の液流路とを含む液体吐出ヘッドを用い、前記
電気熱変換素子の熱エネルギにより生じた気泡が、その
内圧が大気圧未満の状態で大気と連通し、15×10
-153以下の体積を有する液滴を7kHz以上の周波
数駆動で吐出する液体吐出方法において、 前記液体吐出ヘッドは、前記液流路の高さが6μm以上
であり、前記吐出口の上面と下面との距離が吐出口の中
心を通る最小開口距離の半分以下であることを特徴とす
る液体吐出方法。
1. An electrothermal transducer for generating thermal energy sufficient for foaming a liquid and discharge ports provided at positions facing the electrothermal transducer at a density of 300 or more per 25.4 mm in a row. Using a liquid discharge head including a plurality of liquid flow paths respectively communicating with the discharge ports, bubbles generated by the heat energy of the electrothermal transducer, the internal pressure is communicated with the atmosphere in a state of less than atmospheric pressure, 15 × 10
A liquid discharge method for discharging droplets having a -15 m 3 or less of the volume at frequencies above drive 7 kHz, the liquid discharge head, the height of the liquid flow path is at 6μm or more, and the upper surface of the discharge port A liquid ejection method, wherein the distance to the lower surface is equal to or less than half the minimum opening distance passing through the center of the ejection port.
【請求項2】 前記吐出口の上面と下面との距離と前記
液流路の高さの和が前記電気熱変換素子のサイズ以下で
あることを特徴とする請求項1記載の液体吐出方法。
2. The liquid discharging method according to claim 1, wherein a sum of a distance between an upper surface and a lower surface of the discharge port and a height of the liquid flow path is equal to or smaller than a size of the electrothermal conversion element.
【請求項3】 前記液滴の体積は10×10-153
下であることを特徴とする請求項1記載の液体吐出方
法。
3. The liquid discharging method according to claim 1, wherein the volume of the droplet is 10 × 10 −15 m 3 or less.
【請求項4】 前記液体吐出ヘッドの前記液流路の高さ
は20μm以下であることを特徴とする請求項1記載の
液体吐出方法。
4. The liquid discharging method according to claim 1, wherein the height of the liquid flow path of the liquid discharging head is 20 μm or less.
【請求項5】 吐出液滴の飛翔速度は20m/s以下で
あることを特徴とする請求項1記載の液体吐出方法。
5. The liquid discharging method according to claim 1, wherein the flying speed of the discharged droplet is 20 m / s or less.
【請求項6】 前記電気熱変換素子に与える吐出用電気
パルスの幅が3.5μsec以下であることを特徴とす
る請求項1記載の液体吐出方法。
6. The liquid discharging method according to claim 1, wherein the width of the discharging electric pulse given to the electrothermal transducer is 3.5 μsec or less.
【請求項7】 前記電気熱変換素子に与える電気パルス
の駆動電圧が液滴吐出の閾値電圧の1.1倍〜1.3倍
の範囲であることを特徴とする請求項1記載の液体吐出
方法。
7. The liquid ejection device according to claim 1, wherein a driving voltage of an electric pulse applied to the electrothermal conversion element is in a range of 1.1 to 1.3 times a threshold voltage of droplet ejection. Method.
【請求項8】 前記電気パルスは、複数のパルスで構成
されていることを特徴とする請求項7記載の液体吐出方
法。
8. The method according to claim 7, wherein the electric pulse includes a plurality of pulses.
【請求項9】 前記複数のパルスは、メインパルスと該
メインパルスの前に印加されるプレパルスとから構成さ
れており、前記プレパルスの長さは1.5μsec以下
であることを特徴とする請求項8記載の液体吐出方法。
9. The plurality of pulses include a main pulse and a pre-pulse applied before the main pulse, and the length of the pre-pulse is 1.5 μsec or less. 9. The liquid discharging method according to item 8.
【請求項10】 前記プレパルスと前記メインパルスと
の間隔は2.0μsec以下であることを特徴とする請
求項9記載の液体吐出方法。
10. The liquid discharging method according to claim 9, wherein an interval between the pre-pulse and the main pulse is 2.0 μsec or less.
【請求項11】 前記吐出される液体の表面張力は0.
025N/m以上であり、粘度は5×10-2N/s以下
であることを特徴とする請求項1記載の液体吐出方法。
11. The surface tension of the liquid to be ejected is 0.1.
2. The liquid discharging method according to claim 1, wherein the viscosity is not less than 025 N / m and the viscosity is not more than 5 × 10 −2 N / s.
【請求項12】 前記電気熱変換素子は、前記液体に膜
沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する手段であること
を特徴とする請求項1記載の液体吐出方法。
12. The liquid discharging method according to claim 1, wherein said electrothermal conversion element is means for generating heat energy for causing film boiling of said liquid.
【請求項13】 液体を発泡させるための熱エネルギー
を発生する複数の電気熱変換素子と、 該電気熱変換素子に対向する位置に設けられ液滴を吐出
する複数の吐出口と、 該吐出口に連通する複数の液流路とを備えるとともに、
前記複数の電気熱変換素子および複数の吐出口は25.
4mm当たり300以上の配列密度で配置されており、
前記電気熱変換素子は7kHz以上の周波数で駆動信号
が印加され、前記液流路中の液体に気泡を生起させ、該
気泡の内圧が大気圧未満の状態で大気と連通し、15×
10-153 以下の体積を有する液滴を吐出する液体吐
出ヘッドにおいて、 前記液流路の高さが6μm以上であり、前記吐出口の上
面と下面との距離が吐出口の中心を通る最小開口距離の
半分以下であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
13. A plurality of electrothermal conversion elements for generating thermal energy for foaming a liquid, a plurality of discharge ports provided at positions facing the electrothermal conversion elements to discharge droplets, and the discharge ports And a plurality of liquid flow paths communicating with the
The plurality of electrothermal transducers and the plurality of discharge ports are 25.
Arranged at an array density of 300 or more per 4 mm,
A drive signal is applied to the electrothermal conversion element at a frequency of 7 kHz or more to generate bubbles in the liquid in the liquid flow path, and the bubbles communicate with the atmosphere when the internal pressure of the bubbles is lower than the atmospheric pressure.
In a liquid discharge head that discharges a droplet having a volume of 10 −15 m 3 or less, the height of the liquid flow path is 6 μm or more, and the distance between the upper surface and the lower surface of the discharge port passes through the center of the discharge port. A liquid ejection head, wherein the length is not more than half of the minimum opening distance.
【請求項14】 前記吐出口の上面と下面との距離と前
記液流路の高さの和が前記電気熱変換素子のサイズ以下
であることを特徴とする請求項13記載の液体吐出ヘッ
ド。
14. The liquid discharge head according to claim 13, wherein a sum of a distance between an upper surface and a lower surface of the discharge port and a height of the liquid flow path is equal to or smaller than a size of the electrothermal transducer.
【請求項15】 前記液滴の体積は10×10-153
以下であることを特徴とする請求項13記載の液体吐出
ヘッド。
15. The volume of the droplet is 10 × 10 −15 m 3.
14. The liquid discharge head according to claim 13, wherein:
【請求項16】 前記液流路の高さは20μm以下であ
ることを特徴とする請求項13記載の液体吐出ヘッド。
16. The liquid discharge head according to claim 13, wherein the height of the liquid flow path is 20 μm or less.
【請求項17】 吐出液滴の飛翔速度は20m/s以下
であることを特徴とする請求項13記載の液体吐出ヘッ
ド。
17. The liquid discharge head according to claim 13, wherein the flying speed of the discharged droplet is 20 m / s or less.
【請求項18】 前記電気熱変換素子に与える吐出用電
気パルスの幅が3.5μsec以下であることを特徴と
する請求項13記載の液体吐出ヘッド。
18. The liquid discharge head according to claim 13, wherein the width of the discharge electric pulse given to the electrothermal transducer is 3.5 μsec or less.
【請求項19】 前記電気熱変換素子に与える電気パル
スの駆動電圧が液滴吐出の閾値電圧の1.1倍〜1.3
倍の範囲であることを特徴とする請求項13記載の液体
吐出ヘッド。
19. A driving voltage of an electric pulse applied to the electrothermal transducer is 1.1 times to 1.3 times a threshold voltage of droplet discharge.
14. The liquid discharge head according to claim 13, wherein the range is twice as large.
【請求項20】 前記電気パルスは、複数のパルスで構
成されていることを特徴とする請求項19記載の液体吐
出ヘッド。
20. The liquid discharge head according to claim 19, wherein the electric pulse is composed of a plurality of pulses.
【請求項21】 前記複数のパルスは、メインパルスと
該メインパルスの前に印加されるプレパルスとから構成
されており、前記プレパルスの長さは1.5μsec以
下であることを特徴とする請求項20記載の液体吐出ヘ
ッド。
21. The plurality of pulses are composed of a main pulse and a pre-pulse applied before the main pulse, and the length of the pre-pulse is 1.5 μsec or less. 20. The liquid ejection head according to 20.
【請求項22】 前記プレパルスと前記メインパルスと
の間隔は2.0μsec以下であることを特徴とする請
求項21記載の液体吐出ヘッド。
22. The liquid discharge head according to claim 21, wherein an interval between the pre-pulse and the main pulse is 2.0 μsec or less.
【請求項23】 前記吐出される液体の表面張力は0.
025N/m以上であり、粘度は5×10-2N/s以下
であることを特徴とする請求項13記載の液体吐出ヘッ
ド。
23. The discharged liquid has a surface tension of 0.1.
14. The liquid ejection head according to claim 13, wherein the viscosity is not less than 025 N / m and the viscosity is not more than 5 × 10 −2 N / s.
【請求項24】 前記電気熱変換素子は、前記液体に膜
沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する手段であること
を特徴とする請求項13記載の液体吐出ヘッド。
24. The liquid discharge head according to claim 13, wherein said electrothermal conversion element is means for generating heat energy for causing film boiling of said liquid.
【請求項25】 液体を発泡させるに十分な熱エネルギ
を発生する電気熱変換素子および該電気熱変換素子に対
向する位置に設けられた吐出口を一列25.4mm当た
り300以上の密度で配置し、前記吐出口にそれぞれ連
通する複数の液流路とを含む液体吐出ヘッドを用い、前
記電気熱変換素子の熱エネルギにより生じた気泡が、そ
の内圧が大気圧未満の状態で大気と連通し、15×10
-153 以下の体積を有する液滴を7kHz以上の周波
数駆動で吐出する液体吐出方法において、 気泡が外気と連通した後に前記吐出口内に残留する液体
が前記液流路内にて前記吐出口から後退した液体と連通
状態に維持する工程と、 前記残留液体を前記液流路内液体に合体させ前記吐出口
内へのリフィルを行う工程と、を有することを特徴とす
る液体吐出方法。
25. An electrothermal conversion element for generating thermal energy sufficient to foam a liquid, and discharge ports provided at positions facing the electrothermal conversion element are arranged at a density of 300 or more per 25.4 mm in a row. Using a liquid discharge head including a plurality of liquid flow paths respectively communicating with the discharge ports, bubbles generated by the thermal energy of the electrothermal transducer, communicate with the atmosphere in a state where the internal pressure is less than atmospheric pressure, 15 × 10
A liquid discharge method for discharging droplets having a -15 m 3 or less of the volume at frequencies above drive 7 kHz, the discharge port liquid bubbles from remaining in the discharge port after the communication with the outside air in the liquid flow path A liquid discharging method comprising: a step of maintaining a state of communication with the liquid retreated from the liquid channel; and a step of combining the residual liquid with the liquid in the liquid flow path and refilling the inside of the discharge port.
【請求項26】 前記吐出口の上面の中心を通る最小開
口距離が、前記吐出口の下面の中心を通る最小開口距離
より小さいことを特徴とする請求項25に記載の液体吐
出方法。
26. The liquid discharging method according to claim 25, wherein a minimum opening distance passing through the center of the upper surface of the discharge port is smaller than a minimum opening distance passing through the center of the lower surface of the discharge port.
【請求項27】 前記吐出口上面が設けられる吐出口面
は撥水処理が施されていることを特徴とする請求項25
に記載の液体吐出方法。
27. A discharge port surface provided with the discharge port upper surface is subjected to a water-repellent treatment.
3. The liquid discharging method according to item 1.
【請求項28】 前記吐出口面は親分浸水領域を有して
いることを特徴とする請求項27に記載の液体吐出方
法。
28. The liquid discharging method according to claim 27, wherein the discharge port surface has a parent waterlogging area.
【請求項29】 前記液流路の吐出口下面側は親分処理
が施されていることを特徴とする請求項25ないし27
のいずれかに記載の液体吐出方法。
29. The method according to claim 25, wherein the lower surface side of the discharge port of the liquid flow path is subjected to a friendship processing.
The liquid discharging method according to any one of the above.
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