JPH1148482A - 液体吐出ヘッド、ヘッドカートリッジ、液体吐出記録装置、および液体吐出ヘッドの製造方法 - Google Patents

液体吐出ヘッド、ヘッドカートリッジ、液体吐出記録装置、および液体吐出ヘッドの製造方法

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JPH1148482A
JPH1148482A JP9206554A JP20655497A JPH1148482A JP H1148482 A JPH1148482 A JP H1148482A JP 9206554 A JP9206554 A JP 9206554A JP 20655497 A JP20655497 A JP 20655497A JP H1148482 A JPH1148482 A JP H1148482A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノズル列に対して垂直方向に並ぶ少なくとも
2以上の吐出口と、それぞれの吐出口に独立した液流路
を備えた液体吐出ヘッドを簡単な構成にしつつ、機能を
発揮できるようにし、安定的に異なる吐出量を実現する
液体吐出ヘッドをも提供する。 【解決手段】 液体に気泡を発生させるための熱エネル
ギーを与える、第1の発熱体2と第2の発熱体3が共に
流路の形成方向に沿って配設されている素子基板1上
に、第2の吐出口5に連通した第2の液流路7が設けら
れ、この液流路7の上部に第1の吐出口4に連通した第
1の液流路6が設けられている。第1の液流路6に第1
の発熱体2のみが配され、第2の液流路7には第2の発
熱体3のみが配されるように、第1の液流路6と第2の
液流路7との間に分離板8Aと分離壁8Bが介在してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱エネルギーを液
体に作用させることで起こる気泡の発生によって、所望
の液体を吐出する液体吐出ヘッド、該液体吐出ヘッドを
用いた液体吐出記録装置、および該液体吐出ヘッドの製
造方法に関する。
【0002】また本発明は紙、糸、繊維、布帛、皮革、
金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の
被記録媒体に対し記録を行うプリンター、複写機、通信
システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワ
ードプロセッサ等の装置、さらには各種処理装置と複合
的に組み合わせた産業用記録装置に適用できる発明であ
る。
【0003】なお、本発明における、「記録」とは、文
字や図形等の意味を持つ画像を被記録媒体に対して付与
することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像
を付与することをも意味するものである。
【0004】
【従来の技術】熱等のエネルギーをインクに与えること
で、インクに急峻な体積変化(気泡の発生)を伴う状態
変化を生じさせ、この状態変化に基づく作用力によって
吐出口からインクを吐出し、これを被記録媒体上に付着
させて画像形成を行なうインクジェット記録方法、いわ
ゆるバブルジェット記録方法が従来知られている。この
バブルジェット記録方法を用いる記録装置には、USP
4,723,129等の公報に開示されているように、
インクを吐出するための吐出口と、この吐出口に連通す
るインク流路と、インク流路内に配されたインクを吐出
するためのエネルギー発生手段としての電気熱変換体が
一般的に配されている。
【0005】この様な記録方法によれば、品位の高い画
像を高速、低騒音で記録することができると共に、この
記録方法を行うヘッドではインクを吐出するための吐出
口を高密度に配置することができるため、小型の装置で
高解像度の記録画像、さらにカラー画像をも容易に得る
ことができるという多くの優れた点を有している。この
ため、このバブルジェット記録方法はプリンター、複写
機、ファクシミリ等の多くのオフィス機器に利用されて
おり、さらに、布に文字や一定のパターンや絵柄や画像
をプリントするインクジェット捺染装置も市場に出始め
ている。
【0006】これまでのプリンターや複写機でプリント
される原稿は、文字や図形等の2値データのモノクロが
多かったが、カラー化により、色や染色等の濃度につい
て中間階調をもったグラフィックや写真等の原稿が増え
た。低価格やカラーということだけでも十分訴求できた
プリンターや複写機等の動向は、次なる段階として、中
間階調を含めた高画質化に重点が移されつつある。
【0007】従来のインクジェット記録装置では、気泡
発生手段としての電気熱変換体である発熱体(ヒーター
ともいう)を横一列に配設して各発熱体を仕切る流路壁
を設けた基板を複数枚重ねて接合した構成の液体吐出ヘ
ッドを用い、各基板上のヒーターサイズ、ヒーター位
置、あるいは各列の吐出口の開口面積を最適化し、各基
板のヒーターを選択的に制御することでインク吐出量を
何段階かに可変させ、記録画像に階調性を持たせるもの
があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の液体吐
出ヘッドでは、基板を複数重ねて接合する構造のもので
あるために、構造が複雑であった。そのため、液体吐出
ヘッドの製造において精度が要求され、製造コストがか
かるという問題があった。さらに、液体吐出ヘッドの製
造が複雑であり、精度の低下が見られ、製造コストがか
かるなどの問題があった。
【0009】そこで本発明の目的は、上述の課題を解決
し、コンパクトな構成でありながら吐出量可変や、階調
性記録、高速印字など、それぞれの使用条件に応じて安
定した吐出性能を発揮できる、複数の液体を吐出可能な
液体吐出ヘッド及び液体吐出記録装置を提供することに
ある。
【0010】また、本発明の他の目的は、前述のような
液体吐出ヘッドの製造を容易に成しうる液体吐出ヘッド
の製造方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上述のような目的を達成
するための、本発明の液体吐出ヘッドは、第1吐出口に
連通する第1流路が吐出液滴形成用気泡を生成するため
の第1気泡発生素子を備え、第2吐出口に連通する第2
流路が吐出液滴形成用気泡を生成するための第2気泡発
生素子を備える液体吐出ヘッドにおいて、前記第1、第
2気泡発生素子を共通の表面域に備える基板と、前記基
板の前記共通の表面域に対して交差する方向に関して前
記第1、第2吐出口を順に備えるオリフィス部と、前記
第1、第2流路それぞれの少なくとも吐出口から気泡発
生素子に至る経路を互いに分離すると共に、前記第1、
第2流路の少なくとも一部を前記基板に対して実質的な
積層状態とする流路形成部とを有することを特徴とす
る。このような構成によれば、各列の液流路間のクロス
トークが防止される。さらに、ある列の液流路内の液体
の流れが、この液流路と実質的に分離した他の液流路に
配された気泡発生手段(発熱体)の蓄熱を防止する効果
を合わせ持つ。また、この事により、各液流路内に形成
されている気泡発生手段の面積や配置位置、および吐出
口面積を最適化することにより、複数列の吐出口から安
定的に異なる吐出量の液滴を吐出させることが可能な吐
出量可変の液体吐出ヘッドが実現する。
【0012】上記の液体吐出ヘッドにおいては、前記基
板は第3気泡発生素子を前記共通の表面域に備え、前記
オリフィス部は第3吐出口を前記第1、第2吐出口と共
に備え、前記流路形成部は前記第3流路を備え、前記第
1ないし第3のそれぞれ少なくとも吐出口から気泡発泡
素子に至る経路を互いに分離するとともに、前記第1な
いし第3流路の少なくとも一部を前記基板に対して実質
的な積層状態とすることが考えられる。あるいは、前記
基板は第3気泡発生素子を前記共通の表面域に備え、前
記オリフィス部は第3吐出口を前記第1、第2吐出口と
共に備え、前記流路形成部は前記第3流路を備え、前記
第1ないし第3のそれぞれ少なくとも吐出口から気泡発
泡素子に至る経路を互いに分離するとともに、前記第3
流路の少なくとも一部は前記第1及び第2流路の何れか
一方と隣接し、他方の流路とは実質的に積層状態とする
ことが考えられる。
【0013】また、上記の液体吐出ヘッドにおいて、前
記各列の吐出口から吐出する液体にそれぞれ異なる液体
を用いることが考えられる。この場合、前記異なる液体
は、それぞれ同色で色材濃度が異なったものや、それぞ
れ異なる色の液体であってもよい。
【0014】また、上記の液体吐出ヘッドにおいては、
前記第1吐出口、前記第1流路、前記第1気泡発生素子
の組の複数と、前記第2吐出口、前記第2流路、前記第
2気泡発生素子の組の複数とを有し、前記オリフィス部
は前記複数の第1吐出口及び前記複数の第2吐出口をそ
れぞれ列状に且つ互いに分離した状態で有すると共に、
前記流路形成部は前記複数の第1流路と前記複数の第2
流路を少なくとも一部で前記基板に対して実質的な積層
状態とし且つ互いに分離した状態で有することが考えら
れる。
【0015】さらに、前記液路形成部は、前記複数の第
1流路に対して共通の第1液体を供給するための第1共
通液室と、前記複数の第2流路に対して共通で前記第1
液体とは異なる第2液体を供給するための第2共通液室
とを形成していることが考えられる。
【0016】上述したような液体吐出ヘッドでは、前記
第1気泡発生素子と前記第2気泡発生素子とは前記オリ
フィス部に対しての距離が異なることが考えられる。
【0017】この場合、前記第1気泡発生素子が前記第
2気泡発生素子よりも前記オリフィス部から離れ且つ前
記第1、第2気泡発生素子が直線上に位置しており、前
記第2液路は前記基板表面域に沿って形成されていて、
前記第1気泡発生素子を迂回した迂回路を有しているこ
とが好ましい。また、前記第1吐出口の面積は前記第2
吐出口の面積よりも大きいことが好ましい。この構成に
よれば、各列の吐出口から吐出量を変えて液体を吐出す
ることが可能となる。
【0018】また本発明は、上述のような液体吐出ヘッ
ドと、該液体吐出ヘッドに供給される液体を保持する液
体容器とを有するヘッドカートリッジをも含む。
【0019】また本発明は、第1吐出口に連通する第1
流路が吐出液滴形成用気泡を生成するための第1気泡発
生素子を備え、第2吐出口に連通する第2流路が吐出液
滴形成用気泡を生成するための第2気泡発生素子を備え
る液体吐出ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させて記
録を行う液体吐出記録装置において、前記第1、第2気
泡発生素子を共通の表面域に備える基板と、記録媒体と
前記液体吐出ヘッドとを相対的に移動させる移動方向に
関して前記第1、第2吐出口を順に備えるオリフィス部
と、前記第1、第2流路それぞれの少なくとも吐出口か
ら気泡発生素子に至る経路を互いに分離すると共に、前
記第1、第2流路の少なくとも一部を前記基板に対して
実質的な積層状態とする流路形成部とを有することを特
徴とする。
【0020】上記の液体吐出記録装置においては、前記
第1吐出口、前記第1流路、前記第1気泡発生素子の組
の複数と、前記第2吐出口、前記第2流路、前記第2気
泡発生素子の組の複数とを有し、前記オリフィス部は前
記複数の第1吐出口及び前記複数の第2吐出口をそれぞ
れ列状に且つ互いに分離した状態で有すると共に、前記
流路形成部は前記複数の第1流路と前記複数の第2流路
を少なくとも一部で前記基板に対して実質的な積層状態
とし且つ互いに分離した状態で有することが考えられ
る。
【0021】さらに、前記液路形成部は、前記複数の第
1流路に対して共通の第1液体を供給するための第1共
通液室と、前記複数の第2流路に対して共通で前記第1
液体とは異なる第2液体を供給するための第2共通液室
とを形成していることが考えられる。
【0022】上述したような液体吐出記録装置では、前
記第1気泡発生素子と前記第2気泡発生素子とは前記オ
リフィス部に対しての距離が異なることが考えられる。
【0023】この場合、前記第1気泡発生素子が前記第
2気泡発生素子よりも前記オリフィス部から離れ且つ前
記第1、第2気泡発生素子が直線上に位置しており、前
記第2液路は前記基板表面域に沿って形成されていて、
前記第1気泡発生素子を迂回した迂回路を有しているこ
とが好ましい。また、前記第1吐出口の面積は前記第2
吐出口の面積よりも大きいことが好ましい。この構成に
よれば、各列の吐出口から吐出量を変えて液体を吐出す
ることが可能となる。
【0024】さらに本発明は、横一列の液流路になる複
数の凹溝と横に複数列で吐出口が形成された壁部とを有
する溝付き部材と、一面に横に複数列で気泡発生手段が
配設された、前記壁部と略直角な基板と、前記吐出口に
最も近い列を除いた列の気泡発生手段の位置と対応した
開口穴を持ち前記各列の吐出口を列ごと分離する複数の
分離板と、前記吐出口に最も近い列を除いた列の気泡発
生手段の各々を囲む分離壁とを含み、前記複数列の吐出
口に連通する各列の液流路の各々に前記基板上の気泡発
生手段が1個ずつ配されるように、前記液流路の各々が
分離独立されている液体吐出ヘッドの製造方法であっ
て、前記基板上に前記分離壁を形成する工程と、前記分
離壁に前記分離板を接合する工程と、前記分離壁及び前
記分離板が設けられた前記基板上に前記溝付き部材を接
合する工程とを有することを特徴とする。
【0025】このような製造方法に対して、前記分離板
及び前記分離壁を一体に形成してなる分離部材に変更す
ることによって、前記分離板と前記分離壁の位置合わせ
とこれらの接合工程とが削減できる。これによりヘッド
製造における歩留り向上とコストの低減が実現する。
【0026】なお、本発明でいう「相対的移動方向」と
は、記録媒体に対してキャリッジが印字のために移動す
る方向(以下、スキャン方向という)、又はフルライン
ヘッドに対して記録媒体を送る方向のいずれかを意味す
る。
【0027】さらに、本発明でいう「分離部材」とは、
各列の吐出口と連通する複数列の液流路を互いに完全分
離し、かつ、各液流路に一枚の基板上の気泡発生手段を
一個づつ配するものを意味し、少なくとも各列の液流路
を分離する分離板と、基板上の気泡発生手段を囲み目的
の液流路にのみ連通させる分離壁とを含む分離部材であ
る。
【0028】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)図1の(a)は本発明による液体
吐出ヘッドの第1の実施形態の特徴部の、流路方向に沿
った断面図、図(b)はオリフィス面の一領域の正面図
である。図2の(a)は図1の(a)におけるA−A線
断面図、同図(b)は図(a)におけるB−B線断面
図、同図(c)は同図(b)に示した第2の液流路の変
形例の断面図である。
【0029】本形態の液体吐出ヘッドでは、図1に示す
ように、素子基板1上には、液体に気泡を発生させるた
めの熱エネルギーを与える、第1の発熱体(第1気泡発
生素子)2と第2の発熱体(第2気泡発生素子)3が流
路の形成方向に沿って配設されている。すなわち、第1
の発熱体2と第2の発熱体3とが素子基板1の共通の表
面領域に備えられている。素子基板1には、基板1にお
ける共通の表面領域に対して交差する方向に関して第1
の吐出口4、第2の吐出口5を順に備えるオリフィス部
が設けられている。また、素子基板1上には、第2の吐
出口5に連通した第2の液流路7が設けられ、この液流
路7の上部に第1の吐出口4に連通した第1の液流路6
が設けられている。そして、第1の液流路6に第1の発
熱体2のみが配され、第2の液流路7には第2の発熱体
3のみが配されるように、第1の液流路6と第2の液流
路7との間には、流路形成部としての分離板8Aと分離
壁8Bが介在している。すなわち、前記流路形成部は、
第1の液流路6、第2の液流路7それぞれの少なくとも
吐出口4、5から発熱体2、3に至る経路を互いに分離
している。
【0030】さらに、この液体吐出ヘッドは、第1の吐
出口4と第1の液流路6と第1の発熱体2の組の複数
と、第2の吐出口5と第2の液流路7と第2の発熱体3
の組の複数とを有している。そして、前記オリフィス部
は複数の第1の吐出口4及び複数の第2の吐出口5をそ
れぞれ列状に且つ互いに分離した状態で有している。さ
らに、前記液流路形成部は、複数の第1の液流路6と複
数の第2の液流路7の少なくとも一部を基板1に対して
積層状態とし且つ互いに分離した状態で有している。
【0031】また、第1の発熱体2と第2の発熱体3と
は前記オリフィス部に対しての距離が異なっている。こ
の形態では第1の発熱体2が第2の発熱体3よりも前記
オリフィス部から離れ、且つ、第1の発熱体2と第2の
発熱体3とは直線上に位置している。さらに、第2液流
路7は基板1の表面域に沿って形成されていて、分離壁
8Bによって第1の発熱体2を迂回した迂回路になって
いる。
【0032】図1の(a)及び図2中の矢印は第1の液
流路6および第2の液流路7の液体の流れを示す。第1
の液流路6の液体の流れは、図1(a)及び図2(a)
に示すように、第1の液流路6後方(第1の吐出口4と
反対側)から流れ込み、第1の発熱体2の表面を通り、
最終的には第1の吐出口4から吐出される。第2の液流
路7の液体の流れは、図1(a)及び図2(b)に示す
ように、第2の液流路7後方から流れ込み、第1の発熱
体2の周りを囲んでいる分離壁8Bの側面を流れ、最終
的には第2の吐出口5から吐出される。
【0033】このように、第1の吐出口4に連通する第
1の液流路6と、第2の吐出口5に連通する第2の液流
路7とが分離板8A及び分離壁8Bによってそれぞれ独
立しているため、第1の液流路6と第2の液流路7間の
クロストークを防止できる。
【0034】さらに、第2の液流路7を流れる液体は、
分離壁8Bの側面を流れ、第2の発熱体3上に達するた
め、第2の発熱体3の蓄熱を防止するのみでなく、第1
の発熱体2からの熱をも複数の第1発熱体2の間の基板
1の表面からや、分離壁8Bを介して奪う作用があるた
め、第1の発熱体2の蓄熱を防止の効果も合わせ持つ。
これにより、高周波数駆動時の昇温を低減できる。
【0035】これにより、各液流路内に形成されている
ヒーターサイズ、ヒーター配置位置、吐出口面積を最適
化することにより、第1の吐出口4および第2の吐出口
5から安定的に吐出量の異なる液滴を吐出させることが
可能な吐出量可変の液体吐出ヘッドが実現する。
【0036】また、図1の(b)に示すように、第1の
吐出口4と第2の吐出口5はノズル列に対して垂直方
向、すなわちスキャン方向(相対的移動方向)に並んで
いるため、高密度を維持したまま吐出量の異なるノズル
を配列することが可能となる。そこで、第1の吐出口4
と第2の吐出口5の吐出角度または各吐出口に対応する
発熱体の駆動タイミングを制御することにより、同一画
素においてドットサイズ変調による階調表現が可能とな
る。これにより、高画質でかつ高速な印字が可能なイン
クジェット記録ヘッドが実現する。さらに、各々を同じ
吐出量とし、各々で隣接した画素を形成することで高速
に印字が可能になる。また、吐出口配置は、各ノズル列
の相対位置をピッチを半分ずらし千鳥として、画像解像
度を高めたヘッド構成も可能である。なお、「スキャン
方向(相対的移動方向)」とは、記録媒体に対してキャ
リッジが印字のために移動する方向、又はフルラインヘ
ッドに対して記録媒体を送る方向のいずれかを意味す
る。
【0037】また、図2の(c)に示すように第2の液
流路7の流路壁の後方(第5の吐出口と反対側)の端部
9を、流路壁間の幅が狭くなる形状にすることにより、
この部分の流路抵抗を高め、ノズル列方向に隣接する液
流路間のクロストークを一層防止することができる。
【0038】図3は素子基板1の発熱体周辺の一部分の
上面図である。この図において、第1、第2の発熱体の
配線と接続を概略的に示したものである。この形態の構
成では、複数の第1の発熱体2と、複数の第2の発熱体
3と、第1の発熱体2の各々に接続されている配線10
A,10Bと、複数の第2の発熱体3の各々に接続され
ている配線11A,11Bとが同一基板上に形成されて
いる。このように一枚の基板上に第1の発熱体2、第2
の発熱体3を用いた、言い換えれば、第1の発熱体2、
第2の発熱体3のそれぞれに個別の基板を用いるもので
ない為、製造工程が複雑にならず、その結果、歩留り、
コストダウンが実現する。
【0039】(第2の実施の形態)図4の(a)は本発
明による液体吐出ヘッドの第2の実施形態の特徴部の、
オリフィス面の一部分を示す正面図、同図(b)は同図
(a)のA−A線断面図、同図(c)は同図(b)に示
した第2液流路の変形例の断面図である。また、本形態
における液体吐出ヘッドの液流路の縦断面は図1の
(a)と同様であり、第1液流路の横断面は図2の
(a)と同じである。これらの図では第1の実施形態と
同一の構成要素に同一符号を付してあり、以下では第1
の実施形態と異なる部分のみ説明する。
【0040】この実施形態は、第1の実施形態と比較し
て第2の吐出口の数が2倍になっている点で異なる。そ
のため、図4に示す第2の吐出口5A、5Bに各々連通
した第2の液流路7A、7B間のピッチが、第2の液流
路7、7A、7Bの上部の第1の液流路間のピッチの1
/2になっている。
【0041】このような構成にするには、図4に示すよ
うに液体に気泡を発生させるための熱エネルギーを与え
る、第1の発熱体2と第2の発熱体3が素子基板1上に
流路の形成方向に沿って配設される。このとき、第1の
発熱体2と共に流路の形成方向に沿って配される第2の
発熱体3は、流路の形成方向と垂直な方向に2個並べら
れている。そして、このような素子基板1上に、第2の
吐出口5A,5Bの両方に連通した第2の液流路7が設
けられ、これらの第2の液流路7の上部に第1の吐出口
4に連通した第1の液流路6が設けられている。第1の
吐出口4に連通する第1の液流路と、第2の吐出口5
A,5Bに連通する第2の液流路7とは分離板8A、分
離壁8Bによってそれぞれ独立しており、第1の発熱体
2は第1の液流路内に配され、第2の発熱体3は第2の
液流路7内に配されている。なお、各第2の発熱体3を
流路壁で互いに仕切ることにより、一方の発熱体は第2
の吐出口5Aに直接連通する第2の液流路7Aに配置さ
れ、他方の発熱体は第2の吐出口5Bに直接連通する第
2の液流路7Bに配置される。
【0042】さらに、図4の(c)に示すように第2の
液流路7の流路壁の後方(第5の吐出口と反対側)の端
部9を、流路壁間の幅が狭くなる形状にすることによ
り、この部分での流路抵抗を高め、ノズル列方向に隣接
する液流路間のクロストークを一層防止することができ
る。
【0043】第1の液流路への液体の供給は図1の
(a)及び図2の(a)と同様で、第2の液流路への液
体の供給は図4の(b)、(c)の矢印に示すとおりで
ある。
【0044】このような構成にすることにより、第1の
実施形態の効果に加え、1画素当りの階調が第1の実施
形態の場合より多くなり、より高画質な記録画像が実現
できる。
【0045】(第3の実施の形態)図5の(a)は本発
明による液体吐出ヘッドの第3の実施形態の液路方向に
沿った断面図、同図(b)はオリフィス面の一領域の正
面図である。図6の(a)は図5の(a)におけるA−
A線断面図、同図(b)は図5の(a)におけるB−B
線断面図、同図(c)は図(a)におけるC−C線断面
図である。これらの図では上述の実施形態と同一の構成
要素に同一符号を付してあり、以下では上述の実施形態
と異なる部分のみ説明する。
【0046】本実施形態は、ノズル列方向に対して垂直
方向に3つ以上(図5では3つ)の吐出口が形成された
場合の例である。このような構成にするには、例えば図
5に示すように液体に気泡を発生させるための熱エネル
ギーを与える、第1の発熱体22と第2の発熱体23と
第3の発熱体24とが素子基板21上に流路の形成方向
に沿って配設される。このような素子基板21の上に
は、第3の吐出口25に連通した第3の液流路26が設
けられ、この第3の液流路26の上部に第2の吐出口2
7に連通した第2の液流路28が設けられ、さらに第1
の吐出口29に連通した第1の液流路30が設けられて
いる。第1の液流路30と第2の液流路28とは分離板
32A及び分離壁32Bによってそれぞれ独立してい
て、第2の液流路28と第3の液流路26とは分離板3
1A及び分離壁31Bによってそれぞれ独立しており、
第1の発熱体22は第1の液流路30内に配され、第2
の発熱体23は第2の液流路28内に配され、第3の発
熱体24は第3の液流路26内に配されている。
【0047】図5の(a)及び図6中の矢印は第1の液
流路30、第2の液流路28および第3の液流路26の
液体の流れを示す。第1の液流路30の液体の流れは、
図5(a)及び図6(a)に示すように、第1の液流路
30後方(第1の吐出口29と反対側)から流れ込み、
第1の発熱体22の表面を通り、最終的には第1の吐出
口29から吐出される。第2の液流路28の液体の流れ
は、図5(a)及び図6(b)に示すように、第2の液
流路28後方から流れ込み、第1の発熱体22の周りを
囲んでいる分離壁32Bの側面を流れ、最終的には第2
の吐出口27から吐出される。第3の液流路26の液体
の流れは、図5(a)及び図6(c)に示すように、第
3の液流路26後方から流れ込み、第1の発熱体22及
び第2の発熱体23の両方の周りを囲んでいる分離壁3
1Bの側面を流れ、最終的には第3の吐出口25から吐
出される。
【0048】以上のように本形態の液体吐出ヘッドは、
第1及び第2の実施形態と同様に、それぞれのオリフィ
ス(吐出口)に対して個別の発熱素子(22、23、2
4)を設けており、第1の実施形態の効果を奏する。ま
た、ノズル列ごと(上中下各段の液流路の列ごと)にオ
リフィスの面積を変えることにより、1画素に対して、
第2の実施形態よりも多値の階調表現が可能となる。
【0049】なお、この形態の場合も第1及び第2の実
施形態と同様に各吐出口の入射角度や各吐出口に対する
発熱体の駆動タイミングを制御して同一画素中に液滴を
着弾させる必要がある。
【0050】(その他の実施の形態)以上、本発明の要
部についての説明を行ったが、以下に、上述の各実施形
態に好ましく適用できる本発明のその他の実施の形態を
説明する。
【0051】上述の各実施形態では、第1及び第2の吐
出口から吐出量の異なる液体を吐出させることによる多
値記録可能な液体吐出ヘッドとして説明したが、第1及
び第2の吐出口から吐出量の等しい同一の液体を吐出さ
せることにより、同サイズのドットによる高速印字を実
現することができる。
【0052】また、本発明は実施形態の構成を用いて以
下の方式が実行できる。
【0053】例えば、第1、第2の吐出口の一方から相
対的に濃いインクを、他方から相対的に薄いインクを吐
出させる方式の記録ヘッドや装置が本発明に含まれる。
これによれば、第1及び第2の吐出口の一方から濃度の
濃いインクを、他方から濃度の薄いインクを吐出させる
ことにより、濃淡インクを利用した階調表現を実現する
ことができる。
【0054】また、本発明には、第1及び第2の吐出口
からの吐出液体を飛翔中に合体させる方式も含まれる。
これによれば、吐出液体の合体による多値記録を確実に
行える利点があり、また、インクと反応する処理液体等
を被記録媒体との接触前にインクと反応させることもで
きる。そのため、記録時のみに所望のインク特性が得ら
れ、記録に使用できる液体の種類を増やすことができ
る。
【0055】また、本発明の上記実施形態の第1、第2
の吐出口の大きさの関係や第1、第2気泡発生素子の抵
抗値、駆動条件等は任意に設定可能であり、本発明に含
まれるものである。
【0056】このように、複数の吐出口を利用できるも
のであるならば、いずれも本発明の液体吐出ヘッドを好
適に利用することができ、本発明に包含されるものであ
る。なお、このような本発明の液体吐出ヘッドの利用方
法のうち、組合せ可能なものについては必要に応じて組
合せて使用しても良いことはいうまでもない。
【0057】ヘッドの全体構造 以下に、部品点数の削減を図れ、コストダウンを可能と
する液体吐出ヘッドの全体構造の一例について説明す
る。またここでは、第1及び第2の実施形態で説明し
た、1個の素子基板に上下2段の独立したノズル列を有
する液体吐出ヘッドにおいて別個の第1液体及び第2液
体を使用する例を挙げる。
【0058】図7は、このような液体吐出ヘッドの全体
構造を示す縦断面図であり、上述の実施形態と同じ構成
要素については同じ符号を用いており、詳しい説明はこ
こでは省略する。
【0059】この図に示される形態において、溝付き部
材40は、素子基板1に対して垂直方向に配された第1
の吐出口4及び第2の吐出口5を有するオリフィスプレ
ート41と、複数の第1の液流路6を構成する複数の溝
(不図示)と、複数の第1の液流路6に共通して連通し
各第1の液流路6に液体を供給するための第1の共通液
室42を構成する凹部とから概略構成されている。素子
基板1は、液体に対して膜沸騰による気泡を発生させる
ための熱を発生する発熱体としての電気熱変換素子が複
数設けられた基板である。
【0060】この溝付き部材40の下側部分には分離板
8Aが接合されている。これにより、第1の吐出口4に
連通する複数の第1の液流路6を形成することができ
る。この分離板8Aは後に接合される素子基板1上の第
1の発熱体2の位置に対応して開口穴を有している。さ
らに、分離板8Aの下側部分には、第1の発熱体2の周
りを囲む分離壁8Bを介して素子基板1が接合されてい
る。これにより、第2の吐出口5のみに連通し第2の発
熱体3のみが配置された第2の液流路7を第1の液流路
6とは完全に分離して形成することができる。
【0061】このような溝付き部材40は、その上部か
ら第1の共通液室42内に到達する第1液体供給路43
を有している。また、溝付き部材40は、その上部から
分離板8Aを突き抜けて第2の共通液室7内に到達する
第2の液体供給路44を有している。
【0062】第1の液体は、図7の矢印Cで示すよう
に、第1液体供給路43を経て、第1の共通液室42、
次いで第1の液流路6に供給され、第2の液体は、図2
2の矢印Dで示すように、第2液体供給路44を経て、
第2の液流路(第2共通液室)7に供給されるようにな
っている。
【0063】第2液体供給路44は、第1液体供給路4
3と平行して配されているが、これに限ることはなく、
第2の液流路(第2共通液室)7に連通するように形成
されれば溝付き部材40にどのように配されてもよい。
また、第2液体供給路44の太さ(直径)に関しては、
第2液体の供給量を考慮して決められる。第2液体供給
路44の形状は丸形状である必要はなく、矩形状等でも
よい。
【0064】以上説明したような形態によれば、第2の
液流路に第2液体を供給する第2液体供給路と、第1の
液流路に第1液体を供給する第1液体供給路とが同一の
溝付き部材からなることにより部品点数が削減でき、工
程の短縮化とコストダウンが可能となる。
【0065】また、第2の液流路(第2の共通液室)へ
の、第2液体の供給は、第1液体と第2液体を分離する
分離壁を突き抜ける方向で第2液体供給路によって行な
われる構造であるため、前記分離壁と溝付き部材と素子
基板との貼り合わせ工程が1度で済み、作りやすさが向
上すると共に、貼り合わせ精度が向上し、良好に吐出す
ることができる。
【0066】また、第2液体は、分離壁を突き抜けて第
2の液流路(第2の共通液室)へ供給されるため、第2
液流路に第2液体の供給が確実となり、供給量が十分確
保できるため、安定した吐出が可能となる。
【0067】さらに、上述の形態で第1液体、第2液体
として使用する異なる液体はそれぞれ同色で色材濃度が
異なっているものや、それぞれ液体の色が異なっている
ものである。
【0068】以上の事は、ここで挙げた上下2段の独立
したノズル列を有するヘッドばかりではなく、上下方向
に複数段の独立したノズル列を有するヘッド全てに言え
る。
【0069】また、ここでは別個の第1液体及び第2液
体を使用する例を示したが、同じ液体を使用する場合は
上下の第1及び第2の液流路に共通した一つの液室を設
け、この共通液室への液体供給路を一つ有するものであ
ってもよい。
【0070】なお、以上説明した本発明の各実施形態、
及びヘッドの全体構造の第1の液流路について、第1の
発熱体に対向するように面して、自由端を下流側に、支
店を上流側に有する片持梁状の可動部材を設けてもよ
い。ここで、「上流」「下流」とは、液体の供給源から
気泡発生領域(または可動部材)を経て、吐出口へ向か
う液体の流れ方向に関して、又は、この構成上の方向に
関するものである。
【0071】可動部材としては、金属などの弾性を有す
る材料で構成され、自由端側が開放され支店側が一体に
された櫛歯状のものを用い、分離板8Aに固定すること
で、簡易且つ安価に作成することができ、分離板8Aに
対するアライメントも容易に行うことができる。
【0072】このような可動部材を設け、発生する気泡
とこれによって変位する可動部材との相乗効果により、
第1の吐出口近傍の液体をより効率よく吐出することが
できる。
【0073】また、第1の発熱体の発泡領域に対する第
1液体のリフィル特性を向上させる場合は、可動部材
(例えば、厚さ数μmの樹脂や金属)に、スリットや小
さい穴等を設けて、リフィルを向上させてもよい。
【0074】これらの場合、第1の発熱体の中心が、可
動部材の自由端より上流側の面部に対向するように配置
することが、効率面でより好ましい形態である。
【0075】液体吐出ヘッドの製造 次に、図7で示したような液体吐出ヘッドの製造工程に
ついて説明する。
【0076】大まかには、素子基板1上に第2の液流路
7の流路壁と、第1の発熱体2を囲む分離壁8Bとを形
成する。その上に、第1の発熱体2と対応する部分に開
口穴を有した分離板8Aを取り付け、さらにその上に第
1の液流路6を構成する溝等が設けられた溝付き部材4
0を取り付ける。もしくは、素子基板1上に第2の液流
路7の流路壁を形成した後、この流路壁の上に、前記分
離壁8Bと前記分離板8Aが一体となった分離部材を取
り付け、溝付き部材40を接合することでヘッドの製造
を行った。
【0077】これらの作製方法について更に詳しく説明
する。図8は本発明による液体吐出ヘッドの他の実施形
態において、別体で形成した分離板8A、分離壁8Bを
用いた場合のヘッド製造工程を説明するための断面模式
図であり、図9は、分離板8A、分離壁8Bを一体で形
成した分離部材を用いたヘッド製造工程を説明するため
の断面模式図である。
【0078】図8の(a)に示すように第1の発熱体2
と第2の発熱体3を形成した素子基板1上に同図(b)
に示すような、第1の発熱体2を囲む分離壁8Bを形成
する。その後、同図(c)に示すように第1の発熱体2
に対応する部分に穴を開口した分離板8Aを位置決め
後、分離壁8Bに接合する。最後に第1の吐出口4、第
2の吐出口5と第1の液流路壁(不図示)が形成されて
いる溝付き部材40を位置決め後、分離板8A及び分離
壁8Bからなる分離部材に圧接して完成する。
【0079】このような製造工程に対して図9に示すよ
うに、分離板8A及び分離壁8Bを一体に形成してなる
分離部材8に変更することによって、分離板8Aと分離
壁8Bの位置合わせとこれらの接合工程とが削減でき
る。これによりヘッド製造における歩留り向上とコスト
の低減が実現する。
【0080】液体吐出ヘッドカートリッジ 次に、上述した各実施形態に係る液体吐出ヘッドを搭載
した液体吐出ヘッドカートリッジを概略説明する。
【0081】図10は、前述した液体吐出ヘッドを含む
液体吐出ヘッドカートリッジの模式的分解斜視図であ
り、液体吐出ヘッドカートリッジは、主に液体吐出ヘッ
ド部200と液体容器90とから概略構成されている。
【0082】液体吐出ヘッド部200は、素子基板1、
分離部材8、溝付部材40、押さえバネ78、液体供給
部材80、支持体70等から成っている。素子基板1に
は発熱抵抗体が、複数個、列状に設けられており、ま
た、この発熱抵抗体を選択的に駆動するための機能素子
が複数設けられている。この素子基板1と分離部材8と
の間に第2の液流路が形成され、この分離部材8と溝付
き部材40との接合によって、第2の液流路とは完全分
離した第1の液流路が形成されている。
【0083】押さえバネ78は、溝付き部材40に素子
基板1方向への付勢力を作用させる部材であり、この付
勢力により素子基板1、分離部材8、溝付き部材40
と、後述する支持体70とを良好に一体化させている。
【0084】支持体70は、素子基板1等を支持するた
めのものであり、この支持体70上にはさらに素子基板
1に接続し電気信号を供給するための回路基板71や、
装置側と接続することで装置側と電気信号のやりとりを
行うためのコンタクトパッド72が配置されている。
【0085】液体容器90は、液体吐出ヘッドに供給さ
れる第1液体と第2液体とを内部に区分収容している。
液体容器90の外側には、液体吐出ヘッドと液体容器と
の接続を行う接続部材を配置するための位置決め部94
と接続部を固定するための固定軸95が設けられてい
る。第1液体の供給は、液体容器の第1液体供給路92
から接続部材の供給路84を介して、液体供給部材80
の第1液体供給路81に供給され、各部材の第1液体供
給路83,71,50を介して第1の共通液室に供給さ
れる。第2液体も同様に、液体容器の供給路93から接
続部材の供給路83を介して、液体供給部材80の第2
液体供給路82に供給され、各部材の第2液体供給路8
4,71,51を介して第2の共通液室に供給される。
【0086】以上の液体吐出ヘッドカートリッジにおい
ては、第1液体と第2液体が異なる液体である場合も、
供給を行いうる供給形態および液体容器で説明したが、
第1液体と第2液体とが同じである場合には、第1液体
と第2液体の供給経路および容器を分けず、分離部材8
の共通液室での一部や、供給経路の一部などで連通して
もよい。
【0087】なお、この液体容器には、各液体の消費後
に液体を再充填して使用してもよい。このためには液体
容器に液体注入口を設けておくことが望ましい。又、液
体吐出ヘッドと液体容器とは一体であってもよく、分離
可能としてもよい。
【0088】液体吐出記録装置 図11は、前述の液体吐出ヘッドカートリッジを搭載し
た液体吐出記録装置の概略構成を示している。本形態で
は特に吐出液体としてインクを用いたインク吐出記録装
置を用いて説明する。
【0089】図11において、液体吐出記録装置のキャ
リッジHCは、インクを収容する液体タンク部90と液
体吐出ヘッド部200とが着脱可能なヘッドカートリッ
ジを搭載しており、被記録媒体搬送手段で搬送される記
録紙等の被記録媒体150の幅方向に往復移動する。こ
のとき、液体吐出ヘッド200の各列の吐出口の並び
が、キャリッジの移動方向と直交する不図示の駆動信号
供給手段からキャリッジ上の液体吐出手段に駆動信号が
供給されると、この信号に応じて液体吐出ヘッドから被
記録媒体に対して記録液体が吐出される。
【0090】また、本実施形態の液体吐出記録装置にお
いては、被記録媒体搬送手段とキャリッジを駆動するた
めの駆動源としてのモータ111、駆動源からの動力を
キャリッジに伝えるためのギア112、113キャリッ
ジ軸115等を有している。この記録装置及びこの記録
装置で行う液体吐出方法によって、各種の被記録媒体に
対して液体を吐出することで良好な画像の記録物を得る
ことができた。
【0091】図12は、本発明の液体吐出ヘッドを適用
したインク吐出記録を動作させるための装置全体のブロ
ック図である。
【0092】図12において、記録装置は、ホストコン
ピュータ300より印字情報を制御信号として受ける。
印字情報は印字装置内部の入力インタフェイス301に
一時保存されると同時に、記録装置内で処理可能なデー
タに変換され、ヘッド駆動信号供給手段を兼ねるCPU
302に入力される。CPU302はROM303に保
存されている制御プログラムに基づき、前記CPU30
2に入力されたデータをRAM304等の周辺ユニット
を用いて処理し、印字するデータ(画像データ)に変換
する。
【0093】またCPU302は前記画像データを記録
用紙上の適当な位置に記録するために、画像データに同
期して記録用紙および記録ヘッドを移動する駆動用モー
タを駆動するための駆動データを作る。画像データおよ
びモータ駆動データは、各々ヘッドドライバ307と、
モータドライバ305を介し、ヘッド200および駆動
モータ306に伝達され、それぞれ制御されたタイミン
グで駆動され画像を形成する。
【0094】上述のような記録装置に適用でき、インク
等の液体の付与が行われる被記録媒体としては、各種の
紙やOHPシート、コンパクトディスクや装飾板等に用
いられるプラスチック材、布帛、アルミニュウムや銅等
の金属材、牛皮、豚皮、人工皮革等の皮革材、木、合板
等の木材、竹材、タイル等のセラミックス材、スポンジ
等の三次元構造体等を対象とすることができる。
【0095】また上述の記録装置として、各種の紙やO
HPシート等に対して記録を行うプリンタ装置、コンパ
クトディスク等のプラスチック材に記録を行うプラスチ
ック用記録装置、金属板に記録を行う金属用記録装置、
皮革に記録を行う皮革用記録装置、木材に記録を行う木
材用記録装置、セラミックス材に記録を行うセラミック
ス用記録装置、スポンジ等の三次元網状構造体に対して
記録を行う記録装置、又布帛に記録を行う捺染装置等を
も含むものである。
【0096】またこれらの液体吐出記録装置に用いる吐
出液としては、夫々の被記録媒体や記録条件に合わせた
液体を用いればよい。
【0097】記録システム 次に、本発明の液体吐出ヘッドを記録ヘッドとして用い
被記録媒体に対して記録を行う、インクジェット記録シ
ステムの一例を説明する。
【0098】図13は、前述した本発明の液体吐出ヘッ
ド200を用いたインクジェット記録システムの構成を
説明するための模式図である。
【0099】図13に示される形態の液体吐出ヘッド2
00は、被記録媒体150の記録可能幅に対応した長さ
に360dpiの間隔で吐出口を複数配したフルライン
型のヘッドであり、イエロー(Y),マゼンタ(M),
シアン(C),ブラック(Bk)の4色に対応した4つ
のヘッド201a〜201dがホルダ202によりX方
向に所定の間隔を持って互いに平行に固定支持されてい
る。
【0100】これらのヘッドに対してそれぞれ駆動信号
供給手段を構成するヘッドドライバ307から信号が供
給され、この信号に基づいて各ヘッドの駆動が成され
る。
【0101】各ヘッドには、吐出液としてY,M,C,
Bkの4色のインクがそれぞれ204a〜204dのイ
ンク容器から供給されている。
【0102】また、各ヘッドの下方には、内部にスポン
ジ等のインク吸収部材が配されたヘッドキャップ203
a〜203dが設けられており、非記録時に各ヘッドの
吐出口を覆うことでヘッドの保守を成すことができる。
【0103】符号206は、先の各実施形態で説明した
ような各種、非記録媒体を搬送するための搬送手段を構
成する搬送ベルトである。搬送ベルト206は、各種ロ
ーラにより所定の経路に引き回されており、モータドラ
イバ305に接続された駆動用ローラにより駆動され
る。
【0104】本実施形態のインクジェット記録システム
においては、記録を行う前後に被記録媒体に対して各種
の処理を行う前処理装置251および後処理装置252
をそれぞれ被記録媒体搬送経路の上流と下流に設けてい
る。
【0105】前処理と後処理は、記録を行う被記録媒体
の種類やインクの種類に応じて、その処理内容が異なる
が、例えば、金属、プラスチック、セラミックス等の被
記録媒体に対しては、前処理として、紫外線とオゾンの
照射を行い、その表面を活性化することでインクの付着
性の向上を図ることができる。また、プラスチック等の
静電気を生じやすい被記録媒体においては、静電気によ
ってその表面にゴミが付着しやすく、このゴミによって
良好な記録が妨げられる場合がある。このため、前処理
としてイオナイザ装置を用い被記録媒体の静電気を除去
することで、被記録媒体からごみの除去を行うとよい。
また、被記録媒体として布帛を用いる場合には、滲み防
止、先着率の向上等の観点から布帛にアルカリ性物質、
水溶性物質、合成高分子、水溶性金属塩、尿素およびチ
オ尿素から選択される物質を付与する処理を前処理とし
て行えばよい。前処理としては、これらに限らず、被記
録媒体の温度を記録に適切な温度にする処理等であって
もよい。
【0106】一方、後処理は、インクが付与された被記
録媒体に対して熱処理、紫外線照射等によるインクの定
着を促進する定着処理や、前処理で付与し未反応で残っ
た処理剤を洗浄する処理等を行うものである。
【0107】なお、本実施形態では、ヘッドとしてフル
ラインヘッドを用いて説明したが、これに限らず、前述
したような小型のヘッドを被記録媒体の幅方向に搬送し
て記録を行う形態のものであってもよい。
【0108】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、複数列の
吐出口に連通する各列の液流路の各々に一枚の基板上の
気泡発生部材が1個ずつ配されるように、液流路の各々
が分離部材によって分離独立されていることにより、各
列の液流路間のクロストークを防止できる。さらに、あ
る列の液流路内の液体の流れが、この液流路と分離した
他の液流路に配された気泡発生手段(発熱体)の蓄熱を
防止する効果を合わせ持つ。その結果、高周波数駆動時
の昇温を低減できる。また、この事により、各液流路内
に形成されている気泡発生手段の面積や配置位置、およ
び吐出口面積を最適化することにより、複数列の吐出口
から安定的に吐出量の異なる液滴を吐出させることが可
能な吐出量可変の液体吐出ヘッドが実現する。
【0109】また、液体を吐出する吐出口は横に複数列
で並んでいるため、高密度を維持したまま吐出量の異な
るノズルを配列することが可能となる。
【0110】また、本発明の液体吐出ヘッドの製造方法
によると、上述のような液体吐出ヘッドを精度良く製造
でき、また部品点数を少なく、安価に、しかも容易に製
造することができる。
【0111】また、本発明の液体吐出ヘッドを記録用の
液体吐出記録ヘッドとして用いることで、さらに高画質
な記録を達成することができた。
【0112】また、本発明の液体吐出ヘッドを用い、液
体の吐出効率等がさらに向上した液体吐出記録装置を提
供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明による液体吐出ヘッドの第1の
実施形態の特徴部の、流路方向に沿った断面図、(b)
はオリフィス面の一領域の正面図である。
【図2】(a)は図1の(a)におけるA−A線断面
図、(b)は(a)におけるB−B線断面図、(c)は
(b)に示した第2の液流路の変形例の断面図である。
【図3】図1又は図2に示した素子基板の発熱体周辺の
一部分の上面図である。
【図4】(a)は本発明による液体吐出ヘッドの第2の
実施形態の特徴部の、オリフィス面の一部分を示す正面
図、(b)は(a)のA−A線断面図、(c)は(b)
に示した第2液流路の変形例の断面図である。
【図5】(a)は本発明による液体吐出ヘッドの第3の
実施形態の液路方向に沿った断面図、(b)はオリフィ
ス面の一領域の正面図である。
【図6】(a)は図5の(a)におけるA−A線断面
図、(b)は図5の(a)におけるB−B線断面図、
(c)は図5の(a)におけるC−C線断面図である。
【図7】本発明の第1又は第2の実施形態による液体吐
出ヘッドの全体構造を示す縦断面図である。
【図8】本発明による液体吐出ヘッドの他の実施形態に
おいて、別体で形成した分離板及び分離壁を用いた場合
のヘッド製造工程を説明するための断面模式図である。
【図9】本発明による液体吐出ヘッドの他の実施形態に
おいて、分離板及び分離壁を一体で形成した分離部材を
用いた場合のヘッド製造工程を説明するための断面模式
図である。
【図10】本発明の液体吐出ヘッドを含む液体吐出ヘッ
ドカートリッジの模式的分解斜視図である。
【図11】本発明の液体吐出ヘッドを含む液体吐出ヘッ
ドカートリッジを搭載した液体吐出記録装置を示す概略
構成図である。
【図12】本発明の液体吐出ヘッドを適用したインク吐
出記録を動作させるための装置全体のブロック図であ
る。
【図13】本発明の液体吐出ヘッドを用いたインクジェ
ット記録システムの構成を説明するための模式図であ
る。
【符号の説明】
1、21 素子基板 2、22 第1の発熱体 3、23 第2の発熱体 4 第1の吐出口 5、5A、5B、27 第2の吐出口 6、30 第1の液流路 7、7A、7B、28 第2の液流路 8 分離部材 8A、31A、32A 分離板 8B、31B、32B 分離壁 9 流路壁の端部 10A、10B、11A、11B 配線 24 第3の発熱体 25 第3の吐出口 26 第3の液流路 40 溝付き部材 41 オリフィスプレート 43、50 第1液体供給路 44、51 第2液体供給路 70 支持体 78 ばね 80 供給部材 90 インクタンク 200 インクジェットヘッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樫野 俊雄 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1吐出口に連通する第1流路が吐出液
    滴形成用気泡を生成するための第1気泡発生素子を備
    え、第2吐出口に連通する第2流路が吐出液滴形成用気
    泡を生成するための第2気泡発生素子を備える液体吐出
    ヘッドにおいて、 前記第1、第2気泡発生素子を共通の表面域に備える基
    板と、 前記基板の前記共通の表面域に対して交差する方向に関
    して前記第1、第2吐出口を順に備えるオリフィス部
    と、 前記第1、第2流路それぞれの少なくとも吐出口から気
    泡発生素子に至る経路を互いに分離すると共に、前記第
    1、第2流路の少なくとも一部を前記基板に対して実質
    的な積層状態とする流路形成部と、を有することを特徴
    とする液体吐出ヘッド。
  2. 【請求項2】 前記第1吐出口、前記第1流路、前記第
    1気泡発生素子の組の複数と、前記第2吐出口、前記第
    2流路、前記第2気泡発生素子の組の複数とを有し、前
    記オリフィス部は前記複数の第1吐出口及び前記複数の
    第2吐出口をそれぞれ列状に且つ互いに分離した状態で
    有すると共に、前記流路形成部は前記複数の第1流路と
    前記複数の第2流路を少なくとも一部で前記基板に対し
    て実質的な積層状態とし且つ互いに分離した状態で有す
    ることを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
  3. 【請求項3】 前記液路形成部は、前記複数の第1流路
    に対して共通の第1液体を供給するための第1共通液室
    と、前記複数の第2流路に対して共通で前記第1液体と
    は異なる第2液体を供給するための第2共通液室とを形
    成していることを特徴とする請求項2に記載の液体吐出
    ヘッド。
  4. 【請求項4】 前記第1気泡発生素子と前記第2気泡発
    生素子とは前記オリフィス部に対しての距離が異なるこ
    とを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の
    液体吐出ヘッド。
  5. 【請求項5】 前記第1気泡発生素子が前記第2気泡発
    生素子よりも前記オリフィス部から離れ且つ前記第1、
    第2気泡発生素子が直線上に位置しており、前記第2液
    路は前記基板表面域に沿って形成されていて、前記第1
    気泡発生素子を迂回した迂回路を有していることを特徴
    とする請求項4に記載の液体吐出ヘッド。
  6. 【請求項6】 前記第1吐出口の面積は前記第2吐出口
    の面積よりも大きいことを特徴とする請求項5に記載の
    液体吐出ヘッド。
  7. 【請求項7】 前記基板は第3気泡発生素子を前記共通
    の表面域に備え、 前記オリフィス部は第3吐出口を前記第1、第2吐出口
    と共に備え、 前記流路形成部は前記第3流路を備え、前記第1ないし
    第3のそれぞれ少なくとも吐出口から気泡発泡素子に至
    る経路を互いに分離するとともに、前記第1ないし第3
    流路の少なくとも一部を前記基板に対して実質的な積層
    状態とすることを特徴とする請求項1に記載の液体吐出
    ヘッド。
  8. 【請求項8】 前記基板は第3気泡発生素子を前記共通
    の表面域に備え、 前記オリフィス部は第3吐出口を前記第1、第2吐出口
    と共に備え、 前記流路形成部は前記第3流路を備え、前記第1ないし
    第3のそれぞれ少なくとも吐出口から気泡発泡素子に至
    る経路を互いに分離するとともに、前記第3流路の少な
    くとも一部は前記第1及び第2流路の何れか一方と隣接
    し、他方の流路とは実質的に積層状態とすることを特徴
    とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
  9. 【請求項9】 前記各列の吐出口から吐出する液体にそ
    れぞれ異なる液体を用いる請求項1に記載の液体吐出ヘ
    ッド。
  10. 【請求項10】 前記異なる液体はそれぞれ同色で色材
    濃度が異なったものである請求項9に記載の液体吐出ヘ
    ッド。
  11. 【請求項11】 前記異なる液体はそれぞれ異なる色の
    液体である請求項9に記載の液体吐出ヘッド。
  12. 【請求項12】 請求項1から11のいずれか1項に記
    載の液体吐出ヘッドと、該液体吐出ヘッドに供給される
    液体を保持する液体容器とを有するヘッドカートリッ
    ジ。
  13. 【請求項13】 第1吐出口に連通する第1流路が吐出
    液滴形成用気泡を生成するための第1気泡発生素子を備
    え、第2吐出口に連通する第2流路が吐出液滴形成用気
    泡を生成するための第2気泡発生素子を備える液体吐出
    ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させて記録を行う液
    体吐出記録装置において、 前記第1、第2気泡発生素子を共通の表面域に備える基
    板と、 記録媒体と前記液体吐出ヘッドとを相対的に移動させる
    移動方向に関して前記第1、第2吐出口を順に備えるオ
    リフィス部と、 前記第1、第2流路それぞれの少なくとも吐出口から気
    泡発生素子に至る経路を互いに分離すると共に、前記第
    1、第2流路の少なくとも一部を前記基板に対して実質
    的な積層状態とする流路形成部と、を有することを特徴
    とする液体吐出記録装置。
  14. 【請求項14】 前記第1吐出口、前記第1流路、前記
    第1気泡発生素子の組の複数と、前記第2吐出口、前記
    第2流路、前記第2気泡発生素子の組の複数とを有し、
    前記オリフィス部は前記複数の第1吐出口及び前記複数
    の第2吐出口をそれぞれ列状に且つ互いに分離した状態
    で有すると共に、前記流路形成部は前記複数の第1流路
    と前記複数の第2流路を少なくとも一部で前記基板に対
    して実質的な積層状態とし且つ互いに分離した状態で有
    することを特徴とする請求項13に記載の液体吐出記録
    装置。
  15. 【請求項15】 前記液路形成部は、前記複数の第1流
    路に対して共通の第1液体を供給するための第1共通液
    室と、前記複数の第2流路に対して共通で前記第1液体
    とは異なる第2液体を供給するための第2共通液室とを
    形成していることを特徴とする請求項14に記載の液体
    吐出記録装置。
  16. 【請求項16】 前記第1気泡発生素子と前記第2気泡
    発生素子とは前記オリフィス部に対しての距離が異なる
    ことを特徴とする請求項13乃至15のいずれか1項に
    記載の液体吐出記録装置。
  17. 【請求項17】 前記第1気泡発生素子が前記第2気泡
    発生素子よりも前記オリフィス部から離れ且つ前記第
    1、第2気泡発生素子が直線上に位置しており、前記第
    2液路は前記基板表面域に沿って形成されていて、前記
    第1気泡発生素子を迂回した迂回路を有していることを
    特徴とする請求項16に記載の液体吐出記録装置。
  18. 【請求項18】 前記第1吐出口の面積は前記第2吐出
    口の面積よりも大きいことを特徴とする請求項17に記
    載の液体吐出記録装置。
  19. 【請求項19】 横一列の液流路になる複数の凹溝と横
    に複数列で吐出口が形成された壁部とを有する溝付き部
    材と、 一面に横に複数列で気泡発生手段が配設された、前記壁
    部と略直角な基板と、 前記吐出口に最も近い列を除いた列の気泡発生手段の位
    置と対応した開口穴を持ち前記各列の吐出口を列ごと分
    離する複数の分離板と、 前記吐出口に最も近い列を除いた列の気泡発生手段の各
    々を囲む分離壁とを含み、 前記複数列の吐出口に連通する各列の液流路の各々に前
    記基板上の気泡発生手段が1個ずつ配されるように、前
    記液流路の各々が分離独立されている液体吐出ヘッドの
    製造方法であって、 前記基板上に前記分離壁を形成する工程と、 前記分離壁に前記分離板を接合する工程と、 前記分離壁及び前記分離板が設けられた前記基板上に前
    記溝付き部材を接合する工程とを有することを特徴とす
    る液体吐出ヘッドの製造方法。
  20. 【請求項20】 横一列の液流路になる複数の凹溝と横
    に複数列で吐出口が形成された壁部とを有する溝付き部
    材と、 一面に横に複数列で気泡発生手段が配設された、前記壁
    部と略直角な基板と、 前記吐出口に最も近い列を除いた列の気泡発生手段の位
    置と対応した開口穴を持ち前記各列の吐出口を列ごと分
    離する複数の分離板と、 前記吐出口に最も近い列を除いた列の気泡発生手段の各
    々を囲む分離壁とを含み、 前記複数列の吐出口に連通する各列の液流路の各々に前
    記基板上の気泡発生手段が1個ずつ配されるように、前
    記液流路の各々が分離独立されている液体吐出ヘッドの
    製造方法であって、 前記基板上に、前記分離壁及び前記分離板を一体に形成
    した分離部材を接合する工程と、 前記分離部材が設けられた前記基板上に前記溝付き部材
    を接合する工程とを有することを特徴とする液体吐出ヘ
    ッドの製造方法。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4726501B2 (ja) * 2005-01-21 2011-07-20 キヤノンファインテック株式会社 インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録装置
JP5729945B2 (ja) 2010-08-26 2015-06-03 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド及び液体吐出装置
RU175849U1 (ru) * 2016-11-08 2017-12-21 Общество С Ограниченной Ответственностью "Центральный Научно-Исследовательский Институт Лазерного Оборудования И Технологий" Оптическая лазерная головка с механизмом фокусировки лазерного излучения

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1127227A (en) * 1977-10-03 1982-07-06 Ichiro Endo Liquid jet recording process and apparatus therefor
JPS59123671A (ja) * 1982-12-28 1984-07-17 Canon Inc 液体噴射記録装置
US4646110A (en) * 1982-12-29 1987-02-24 Canon Kabushiki Kaisha Liquid injection recording apparatus
JPH03240546A (ja) * 1990-02-19 1991-10-25 Silk Giken Kk インクジェット式印字ヘッド
JP3127646B2 (ja) * 1993-01-07 2001-01-29 富士ゼロックス株式会社 インクジェット記録装置
US5606351A (en) * 1994-06-20 1997-02-25 Eastman Kodak Company Altering the intensity of the color of ink jet droplets
JPH08118641A (ja) * 1994-10-20 1996-05-14 Canon Inc インクジェットヘッド、インクジェットヘッドカートリッジ、インクジェット装置およびインクが再注入されたインクジェットヘッドカートリッジ用インク容器
JP3715696B2 (ja) * 1994-10-20 2005-11-09 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド、ヘッドカートリッジおよび液体吐出装置
JPH08118663A (ja) * 1994-10-26 1996-05-14 Mita Ind Co Ltd インクジェットプリンタ用印字ヘッド及びその製造方法
JP3408059B2 (ja) * 1995-09-22 2003-05-19 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド、液体吐出装置、および液体吐出装置の回復方法
US6213592B1 (en) * 1996-06-07 2001-04-10 Canon Kabushiki Kaisha Method for discharging ink from a liquid jet recording head having a fluid resistance element with a movable member, and head, head cartridge and recording apparatus using that method

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