JPS61110558A - 液体噴射記録ヘツド - Google Patents
液体噴射記録ヘツドInfo
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- JPS61110558A JPS61110558A JP23124784A JP23124784A JPS61110558A JP S61110558 A JPS61110558 A JP S61110558A JP 23124784 A JP23124784 A JP 23124784A JP 23124784 A JP23124784 A JP 23124784A JP S61110558 A JPS61110558 A JP S61110558A
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- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
- B41J2/14032—Structure of the pressure chamber
- B41J2/1404—Geometrical characteristics
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
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- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
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- B41J2002/14379—Edge shooter
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/11—Embodiments of or processes related to ink-jet heads characterised by specific geometrical characteristics
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、液体を噴射し、飛翔液滴を形成して記録を行
なう液体噴射記録ヘッドに関する。
なう液体噴射記録ヘッドに関する。
［従来の技術］
従来、ノンインパクト記録法は、記録時に於ける騒音の
発生が無視し得る程度に極めて小さいという点に於いて
関心を集めている。その中で高速記録が可能であり、し
かも普通紙に定着という特別な処理を必要とせずに記録
の行える液体噴射記録法（インクジェット記録法）は極
めて有力な記録法であって、これまでにも様々な方式の
提案とそれを具現化する装置が考案され、改良が加えら
れて商品化された物もあれば現在も実用化への努力が続
けられているものもある。
発生が無視し得る程度に極めて小さいという点に於いて
関心を集めている。その中で高速記録が可能であり、し
かも普通紙に定着という特別な処理を必要とせずに記録
の行える液体噴射記録法（インクジェット記録法）は極
めて有力な記録法であって、これまでにも様々な方式の
提案とそれを具現化する装置が考案され、改良が加えら
れて商品化された物もあれば現在も実用化への努力が続
けられているものもある。
その中で、例えば特開昭５４−５１８３７号公報、ドイ
ツ公開（ＤＯＬＳ）第２８４３０８４号公的に記載され
である熱エネルギーを液体に作用させて、飛翔的液滴を
形成する為の原動力を得るという点に於いて、他のイン
クジェット記録法とは異なる特徴を有している。
ツ公開（ＤＯＬＳ）第２８４３０８４号公的に記載され
である熱エネルギーを液体に作用させて、飛翔的液滴を
形成する為の原動力を得るという点に於いて、他のイン
クジェット記録法とは異なる特徴を有している。
即ち、上記の公報に開示されである記録法では、熱エネ
ルギーの作用を受けた液体が気泡の発生を含む急峻な体
積の増大を伴う状態変化を起し、該状態変化に基づく作
用力によって、記録ヘッド部先端のオリフィスより液滴
が吐出、飛翔して被記録部材に付着し記録が行なわれる
。
ルギーの作用を受けた液体が気泡の発生を含む急峻な体
積の増大を伴う状態変化を起し、該状態変化に基づく作
用力によって、記録ヘッド部先端のオリフィスより液滴
が吐出、飛翔して被記録部材に付着し記録が行なわれる
。
殊に、ＤＯＬＳ ２８４３０６４に開示されているイン
クジェット記録法は、所謂ｄｒｏｐ−ａｎ ｄｅｍａｎ
ｄ記録法に極めて有効に適用されるばかりでなく、記録
ヘッド部をｆｕｌｌ １ｉｎｅタイプで高密度マルチオ
リフィス化して容易に実現できるので、高解像度、高品
質の画像を高速で得られるという利点を有している。
クジェット記録法は、所謂ｄｒｏｐ−ａｎ ｄｅｍａｎ
ｄ記録法に極めて有効に適用されるばかりでなく、記録
ヘッド部をｆｕｌｌ １ｉｎｅタイプで高密度マルチオ
リフィス化して容易に実現できるので、高解像度、高品
質の画像を高速で得られるという利点を有している。
従来の液体噴射記録ヘッドの模式的斜視図を第４図（ａ
）に、図中断面ＡＡを第４図（ｂ）に示す。
）に、図中断面ＡＡを第４図（ｂ）に示す。
ヘッド１０１は、吐出エネルギー発生体であるところの
電気熱変換体１０２を設けた基板１０３上に瀉路壁１０
４が接合されて、さらにその上に接合された板部材＋０
５ とともに液流路１０８及び液室１０７を形成し、板
部材１０５に設けられた液供給口１０８より液室１０７
及び液流路１０６に記録液を供給する構成をとる。基板
＋０３１の電気熱変換体１０２に対し通電することによ
り電気熱変換体１０２より発生する熱エネルギーが液流
路１０６中に満たされた記ａｍに作用して気泡を発生し
、その急激な体積の膨張により、液流路１０６の端部に
設けられた吐出口１０９より記録液を吐出し、飛翔的液
滴を形成する。この時の吐出力は液流路１０６内の熱エ
ネルギー作用部である電気熱変換体１０２の前後の波路
内の流路抵抗のバランスにより、大きな影響を受ける。
電気熱変換体１０２を設けた基板１０３上に瀉路壁１０
４が接合されて、さらにその上に接合された板部材＋０
５ とともに液流路１０８及び液室１０７を形成し、板
部材１０５に設けられた液供給口１０８より液室１０７
及び液流路１０６に記録液を供給する構成をとる。基板
＋０３１の電気熱変換体１０２に対し通電することによ
り電気熱変換体１０２より発生する熱エネルギーが液流
路１０６中に満たされた記ａｍに作用して気泡を発生し
、その急激な体積の膨張により、液流路１０６の端部に
設けられた吐出口１０９より記録液を吐出し、飛翔的液
滴を形成する。この時の吐出力は液流路１０６内の熱エ
ネルギー作用部である電気熱変換体１０２の前後の波路
内の流路抵抗のバランスにより、大きな影響を受ける。
すなわち、熱エネルギー作用部上での気泡の体積変化に
よる液流路１０６内の圧力上ｙの液室１０７内への逃げ
による損失を最小限にし、吐出エネルギーとして有効に
生かすためには、熱エネルギー作用部と液室１０７の間
の液流路長を熱エネルギー作用部と吐出口１０９との間
の瀉路長に比べて長くとることによって液室１０７側の
波路内の流動抵抗を大きくし、吐出口側への記録液の流
動エネルギーが大きくなるようにする必要がある。
よる液流路１０６内の圧力上ｙの液室１０７内への逃げ
による損失を最小限にし、吐出エネルギーとして有効に
生かすためには、熱エネルギー作用部と液室１０７の間
の液流路長を熱エネルギー作用部と吐出口１０９との間
の瀉路長に比べて長くとることによって液室１０７側の
波路内の流動抵抗を大きくし、吐出口側への記録液の流
動エネルギーが大きくなるようにする必要がある。
［発明が解決しようとする問題点］
しかし、記録液滴吐出後の液流路１０＆内への記録液の
供給は、吐出口１０９に保持されている記録液のメニス
カスの表面張力によって液室１０７から液流路１０Ｂ内
へ記録液を引き込むことにより行なわれるため、ある一
定のエネルギーしか持ち得ないメニスカスの表面張力に
対して、前記の理由で大きくとられた液流路１０ｅ内の
流路抵抗は、液流路１０Ｂ内を流動する記録液の単位時
間当りの波器を減少させる。このことは液流路１０８内
への記録液の供給に要する時間を増大させる原因となる
。そして、これは飛翔的液滴の吐出による印字の周波数
応答性を低下させる。第４図に示した形式の液体噴射記
録ヘッドは、他の形式の液体噴射記録ヘッドや、サーマ
ルプリンター、感熱転写プリンター、ワイヤートッドプ
リンター等と比較して優秀な周波数応答性、つまり高速
プリント性能を有するが、レーザービームプリンター、
電子写真複写機等のさらに優れた高速プリント性能に対
しては追いつくまでには至っておらず、これらの高速プ
リント性能に迫る技術の開発が必要とされた。
供給は、吐出口１０９に保持されている記録液のメニス
カスの表面張力によって液室１０７から液流路１０Ｂ内
へ記録液を引き込むことにより行なわれるため、ある一
定のエネルギーしか持ち得ないメニスカスの表面張力に
対して、前記の理由で大きくとられた液流路１０ｅ内の
流路抵抗は、液流路１０Ｂ内を流動する記録液の単位時
間当りの波器を減少させる。このことは液流路１０８内
への記録液の供給に要する時間を増大させる原因となる
。そして、これは飛翔的液滴の吐出による印字の周波数
応答性を低下させる。第４図に示した形式の液体噴射記
録ヘッドは、他の形式の液体噴射記録ヘッドや、サーマ
ルプリンター、感熱転写プリンター、ワイヤートッドプ
リンター等と比較して優秀な周波数応答性、つまり高速
プリント性能を有するが、レーザービームプリンター、
電子写真複写機等のさらに優れた高速プリント性能に対
しては追いつくまでには至っておらず、これらの高速プ
リント性能に迫る技術の開発が必要とされた。
また、液体噴射記録ヘッドを実用に供する際の重要なポ
イントの一つとして、長時間放置後の再使用時の記録動
作の確実性、安定性がある。前記の従来例のように長く
狭い液流路を有する液体噴射記録ヘッドでは熱エネルギ
ー作用部近傍の記録液体積が小さいため、長時開放てす
ると吐出口から記録液の溶媒が赤発して液流路中の記録
液の粘度が増加するため流動抵抗が増大して吐出できな
くなったり、低温の環境条件下でも記Ｑ液の粘度が上昇
し、同様の現象が起こりやすい。このため、記録液供給
系に回復系として記録液のポンプを設けて増粘した記録
液を押し出す機構を備えたり、種々の予備吐出を行なっ
てから本来の記録動作に入る様な対策をとってきた。そ
のため、機構の複雑化によるコストの上前や、信頼性の
低下、記録液を無駄に消費することによるランニングコ
ストの上昇、回復動作中の待時間が必要ですぐにプリン
トできないこと等の弊害を招いていた。
イントの一つとして、長時間放置後の再使用時の記録動
作の確実性、安定性がある。前記の従来例のように長く
狭い液流路を有する液体噴射記録ヘッドでは熱エネルギ
ー作用部近傍の記録液体積が小さいため、長時開放てす
ると吐出口から記録液の溶媒が赤発して液流路中の記録
液の粘度が増加するため流動抵抗が増大して吐出できな
くなったり、低温の環境条件下でも記Ｑ液の粘度が上昇
し、同様の現象が起こりやすい。このため、記録液供給
系に回復系として記録液のポンプを設けて増粘した記録
液を押し出す機構を備えたり、種々の予備吐出を行なっ
てから本来の記録動作に入る様な対策をとってきた。そ
のため、機構の複雑化によるコストの上前や、信頼性の
低下、記録液を無駄に消費することによるランニングコ
ストの上昇、回復動作中の待時間が必要ですぐにプリン
トできないこと等の弊害を招いていた。
［発明の目的］
本発明は上記の諸点に鑑み成されたもので、本発明の目
的は、高雀度、高画質で周波数応答に優れ高速プリント
が可能で、あらゆる環境条件での長時間放置後にも繁雑
な機械の操作をする必要なしに、ただちに安定した記録
動作を開始でき、量産性に優れた比較的低コストの液体
噴射記録ヘッドを提供することにある。
的は、高雀度、高画質で周波数応答に優れ高速プリント
が可能で、あらゆる環境条件での長時間放置後にも繁雑
な機械の操作をする必要なしに、ただちに安定した記録
動作を開始でき、量産性に優れた比較的低コストの液体
噴射記録ヘッドを提供することにある。
［問題点を解決するための手段コ
上記目的は、以下の液体噴射記録ヘッドによって達成さ
れる。
れる。
すなわち、液体を吐出する為の吐出口と該吐出口に連通
ずる液路と前記液体を吐出する為に利用されるエネルギ
ーを発生する為のエネルギー発生体とを有する液体噴射
記録ヘッドにおいて、前記液路は主液路と副液路を有す
るとともに、前記副液路は前記エネルギーが前記液体に
作用する部分であるエネルギー作用室及び／又は前記エ
ネルギー作用室近傍において前記主液路と連通している
ことを特徴とする液体噴射記録ヘッドである。
ずる液路と前記液体を吐出する為に利用されるエネルギ
ーを発生する為のエネルギー発生体とを有する液体噴射
記録ヘッドにおいて、前記液路は主液路と副液路を有す
るとともに、前記副液路は前記エネルギーが前記液体に
作用する部分であるエネルギー作用室及び／又は前記エ
ネルギー作用室近傍において前記主液路と連通している
ことを特徴とする液体噴射記録ヘッドである。
ここで液路とは、インクタンク、インクタンクから液室
へ液体を供給するための供給管、液室、液室から吐出口
に液体を送るための主液路、副液路および主液路と副液
路を結ぶ連通液路等の液流路をいう。
へ液体を供給するための供給管、液室、液室から吐出口
に液体を送るための主液路、副液路および主液路と副液
路を結ぶ連通液路等の液流路をいう。
本発明の記録ヘッドにおいては、少なくとも１つの副液
路を、主液路とは別に設けることが必要である。設けら
れる位δは主液路のに、あるいは下いずれであってもよ
い。副液路と主液路との連通口はエネルギー作用室及び
／又はエネルギー作用室近傍に設けられるのが好ましい
が、より好ましくはエネルギー作用室（を含む部分）か
ら吐出口までの間に、更に好ましくはエネルギー作用室
（を含まない部分）から吐出口までの間に設けることが
良い。吐出エネルギー発生体が発生したエネルギーが有
効に液体に作用するためだけでなく、充分な液供給を行
なう意味からもＬ記位置が望ましい。又、連通口の断面
積は、同様な理由で好ましくは主液路断面積の２倍以下
、より好ましくは主液路の断面積以下、更に好ましくは
吐出口面積以下がよい。副液路および連通路の形状なら
びに寸法は、製作上の制約および主液路の形状、寸法と
の関連において本発明の目的達成可能な範囲内で適宜選
択することが出来る。
路を、主液路とは別に設けることが必要である。設けら
れる位δは主液路のに、あるいは下いずれであってもよ
い。副液路と主液路との連通口はエネルギー作用室及び
／又はエネルギー作用室近傍に設けられるのが好ましい
が、より好ましくはエネルギー作用室（を含む部分）か
ら吐出口までの間に、更に好ましくはエネルギー作用室
（を含まない部分）から吐出口までの間に設けることが
良い。吐出エネルギー発生体が発生したエネルギーが有
効に液体に作用するためだけでなく、充分な液供給を行
なう意味からもＬ記位置が望ましい。又、連通口の断面
積は、同様な理由で好ましくは主液路断面積の２倍以下
、より好ましくは主液路の断面積以下、更に好ましくは
吐出口面積以下がよい。副液路および連通路の形状なら
びに寸法は、製作上の制約および主液路の形状、寸法と
の関連において本発明の目的達成可能な範囲内で適宜選
択することが出来る。
切削加工や研削加工、またはモールド等の鋳造による従
来の製造方法では、ノズル雀度の高密度化による形状、
パターンの微細化に対する対応や、量産性、コスト等の
問題に大きな障害があったが、液流路壁を形成する材料
として感光性材料例えば、感光性樹脂、感光性ガラス等
を用いることによって微細な形状を精度よく、量産性を
大きく損なわずに実現できる。
来の製造方法では、ノズル雀度の高密度化による形状、
パターンの微細化に対する対応や、量産性、コスト等の
問題に大きな障害があったが、液流路壁を形成する材料
として感光性材料例えば、感光性樹脂、感光性ガラス等
を用いることによって微細な形状を精度よく、量産性を
大きく損なわずに実現できる。
本発明に用いることができる具体的な感光性材料として
は、通常のフォトリソグラフィーの分野において使用さ
れている感光性組成物の多くのものか挙げられ、例えば
、ジアゾレジン、Ｐ−シアツキノン、更には例えばビニ
ルモノマーと重合開始剤を使用する光重合型フォトポリ
マー、ポリビニルシンナメート等と増感剤を使用する工
事化型フォトポリマー、オルソナフトキノンジアジドと
ノビラックタイプのフェノール樹脂との混合物、４−グ
リシジルエチレンオキシドとベンゾフェノンやグリシジ
ルカルコンとを共重合させたポリエーテル型フォトポリ
マー、Ｎ、Ｎ−ジメチルメタクリルアミドと例えばアク
リルアミドベンゾフェノンとの共重合体、不飽和ポリエ
ステル系感光性樹脂〔例えばＡＰＲ（旭化成）、テビス
タ（音大）、ゾンネ（関西ペイント）等〕、不飽和ウレ
タンオリゴマー系感光性樹脂、三官能アクリルモノマー
に光重合開始剤とポリマーとを混合した感光性組成物、
重クロム酸系フォトレジスト、非クロム系水溶性フォト
レジスト、ポリケイ皮酸ビニル系フォトレジスト、環化
ゴム−アジド系フォトレジスト、等が挙げられる。
は、通常のフォトリソグラフィーの分野において使用さ
れている感光性組成物の多くのものか挙げられ、例えば
、ジアゾレジン、Ｐ−シアツキノン、更には例えばビニ
ルモノマーと重合開始剤を使用する光重合型フォトポリ
マー、ポリビニルシンナメート等と増感剤を使用する工
事化型フォトポリマー、オルソナフトキノンジアジドと
ノビラックタイプのフェノール樹脂との混合物、４−グ
リシジルエチレンオキシドとベンゾフェノンやグリシジ
ルカルコンとを共重合させたポリエーテル型フォトポリ
マー、Ｎ、Ｎ−ジメチルメタクリルアミドと例えばアク
リルアミドベンゾフェノンとの共重合体、不飽和ポリエ
ステル系感光性樹脂〔例えばＡＰＲ（旭化成）、テビス
タ（音大）、ゾンネ（関西ペイント）等〕、不飽和ウレ
タンオリゴマー系感光性樹脂、三官能アクリルモノマー
に光重合開始剤とポリマーとを混合した感光性組成物、
重クロム酸系フォトレジスト、非クロム系水溶性フォト
レジスト、ポリケイ皮酸ビニル系フォトレジスト、環化
ゴム−アジド系フォトレジスト、等が挙げられる。
以下、本発明を図面に従って具体的に説明する。
第１図（ａ）は本発明の一実施態様を示すヘッドの模式
的断面図であり、図中のＢＢにおける断面を第１図（ｂ
）に示す。図において、その表面に電気熱変換体１０２
が設けられている基板１０３のトに３層の流路壁１０Ｂ
が接合されており、さらにその上に板部材１０５が接合
されて主液路２０１、副液路２０２、連通路２０３を形
成している。液供給口１０８よりヘッド１０１内に導か
れた記録液は、液室１０？ 、主液路２０１、副液路２
０２、連通路２０３を満たし、吐出口＋０９でメニスカ
スを形成する。基板１０３上に設けられた電気熱変換体
＋０２に通電することにより、従来例中で述べた機構に
よって吐出口１０９より記録液が飛翔的液滴として吐出
される。ここで電気熱変換体１０２と液室１０７間の流
路長は、吐出口１０９側に比べて充分に長くとっである
ため、電気熱変換体１０２上での発泡エネルギーは有効
に記録液を吐出する方向に向けることができる。記録液
吐出後に吐出口＋０９で大きく後退したメニスカスがそ
の表面張力で主液路２０１及び連通路２０３を通じて副
液路２０２より記録液を流路内に供給しよとするが、本
実施態様においては、゛主液路２０１の流路長が長く、
流動抵抗が大きいため、副液路２０２内の記録液が連通
路２０３を通って瀉入し、全体としての流路抵抗が下が
り、単位時間当りの法器が増大するためメニスカスの元
の位置への復帰時間を短縮し、流路長を短くした場合と
同様の効果を得ることができる。
的断面図であり、図中のＢＢにおける断面を第１図（ｂ
）に示す。図において、その表面に電気熱変換体１０２
が設けられている基板１０３のトに３層の流路壁１０Ｂ
が接合されており、さらにその上に板部材１０５が接合
されて主液路２０１、副液路２０２、連通路２０３を形
成している。液供給口１０８よりヘッド１０１内に導か
れた記録液は、液室１０？ 、主液路２０１、副液路２
０２、連通路２０３を満たし、吐出口＋０９でメニスカ
スを形成する。基板１０３上に設けられた電気熱変換体
＋０２に通電することにより、従来例中で述べた機構に
よって吐出口１０９より記録液が飛翔的液滴として吐出
される。ここで電気熱変換体１０２と液室１０７間の流
路長は、吐出口１０９側に比べて充分に長くとっである
ため、電気熱変換体１０２上での発泡エネルギーは有効
に記録液を吐出する方向に向けることができる。記録液
吐出後に吐出口＋０９で大きく後退したメニスカスがそ
の表面張力で主液路２０１及び連通路２０３を通じて副
液路２０２より記録液を流路内に供給しよとするが、本
実施態様においては、゛主液路２０１の流路長が長く、
流動抵抗が大きいため、副液路２０２内の記録液が連通
路２０３を通って瀉入し、全体としての流路抵抗が下が
り、単位時間当りの法器が増大するためメニスカスの元
の位置への復帰時間を短縮し、流路長を短くした場合と
同様の効果を得ることができる。
また、長時間放置の際にも吐出口１０９近傍の記録液体
積が従来例に比較して大きいため、流路内全体の記録液
が増粘するのに時間がかかる。さらには、従来の液流路
が液室１０７から吐出口＋０９まで一木の細長い流路で
あるために一度流路内に入った記録液は液室１０７中の
記録液との対流による循環を起こしにくかったため、増
粘した記録液が拡散しにくかったのに対し、主液路２０
１ と液室１０７、副液路２０２、連通路２０３との間
で対流を起こしやすく、増粘した吐出口付近の記録液が
拡散しやすいため、長時間放置後の記録動作も容易かつ
速やかに再開することができる。
積が従来例に比較して大きいため、流路内全体の記録液
が増粘するのに時間がかかる。さらには、従来の液流路
が液室１０７から吐出口＋０９まで一木の細長い流路で
あるために一度流路内に入った記録液は液室１０７中の
記録液との対流による循環を起こしにくかったため、増
粘した記録液が拡散しにくかったのに対し、主液路２０
１ と液室１０７、副液路２０２、連通路２０３との間
で対流を起こしやすく、増粘した吐出口付近の記録液が
拡散しやすいため、長時間放置後の記録動作も容易かつ
速やかに再開することができる。
第２図（ａ）に本発明の他の実施態様のヘッドの模式的
断面図、第２図（ｂ）にＣＣにおける断面の模式図を示
す。
断面図、第２図（ｂ）にＣＣにおける断面の模式図を示
す。
基板１０３には圧電素子３０１が埋め込まれており、そ
の上面に３層の波路壁１０４及び板部材１０５が積層し
て接合され、主液路２０１、副液路２０２、連通路２０
３を形成している。液供給口１０８よりヘッド１０１内
へ導かれた記録液は液室１０７、主液路２０１、副液路
２０２、連通路２０３を満たし、吐出口＋０９でメニス
カスを形成する。流路ごとに基板！０３に埋設した圧電
素子３０１は短冊状の形状をしており、これに通電する
ことにより、圧電素子３０１に歪が生じ、主液路２０１
の底部をなす基板１０３が変形して主液路２０１内の容
積を減少せしめ、液流路内を満たしている記録液を吐出
口１０８より吐出し、飛翔的液滴を形成する。ここで、
圧電素子３０１の通電時に発生する単位面積当りの変位
は微少であるため、所望の記録液量を吐出させるために
は圧電素子３０１の液流路に対する作用面の面積を大き
くとらなければならないので、高品位、高精細な印字品
位を目的とした高密度なノズル密度を実現するためには
狭いピッチで圧電素子３０１を基板上に配列しなければ
ならない。したがって、圧電素子３０１は前述のような
細長い短冊状とならざるを得す、不可避的に液流路長が
長くなり、液流路内の管路抵抗が増大し、吐出に利用さ
れるパワーは増大する。しかし、前述の実施態様と同様
に、このままでは記録液の供給に時間がかかり、周波数
応答性の低下を招くが１本発明によれば、第２図中に示
すような副液路２０２及び連通路２０３を通じて主液路
２０＋とともに、吐出口１０９で吐出後に後退したメニ
スカスの近傍に記録液が供給されるため、長く管路抵抗
の大きい液流路を有するにもかかわらず全体の流動抵抗
は減少し、液流路を短縮した場合と同様の効果が得られ
、良好な周波数応答性と十分な吐出力を有する液体噴射
記録ヘッドを実現することができる。さらに前記実施態
様と同様に、長時間放置後の即時安定記録性も良好な特
性を得られる。
の上面に３層の波路壁１０４及び板部材１０５が積層し
て接合され、主液路２０１、副液路２０２、連通路２０
３を形成している。液供給口１０８よりヘッド１０１内
へ導かれた記録液は液室１０７、主液路２０１、副液路
２０２、連通路２０３を満たし、吐出口＋０９でメニス
カスを形成する。流路ごとに基板！０３に埋設した圧電
素子３０１は短冊状の形状をしており、これに通電する
ことにより、圧電素子３０１に歪が生じ、主液路２０１
の底部をなす基板１０３が変形して主液路２０１内の容
積を減少せしめ、液流路内を満たしている記録液を吐出
口１０８より吐出し、飛翔的液滴を形成する。ここで、
圧電素子３０１の通電時に発生する単位面積当りの変位
は微少であるため、所望の記録液量を吐出させるために
は圧電素子３０１の液流路に対する作用面の面積を大き
くとらなければならないので、高品位、高精細な印字品
位を目的とした高密度なノズル密度を実現するためには
狭いピッチで圧電素子３０１を基板上に配列しなければ
ならない。したがって、圧電素子３０１は前述のような
細長い短冊状とならざるを得す、不可避的に液流路長が
長くなり、液流路内の管路抵抗が増大し、吐出に利用さ
れるパワーは増大する。しかし、前述の実施態様と同様
に、このままでは記録液の供給に時間がかかり、周波数
応答性の低下を招くが１本発明によれば、第２図中に示
すような副液路２０２及び連通路２０３を通じて主液路
２０＋とともに、吐出口１０９で吐出後に後退したメニ
スカスの近傍に記録液が供給されるため、長く管路抵抗
の大きい液流路を有するにもかかわらず全体の流動抵抗
は減少し、液流路を短縮した場合と同様の効果が得られ
、良好な周波数応答性と十分な吐出力を有する液体噴射
記録ヘッドを実現することができる。さらに前記実施態
様と同様に、長時間放置後の即時安定記録性も良好な特
性を得られる。
また、第３図（ａ）に本発明の他の実施態様のヘッドの
模式的断面図、第３図（ｂ）にＤＤにおける断面の模式
図を示す。
模式的断面図、第３図（ｂ）にＤＤにおける断面の模式
図を示す。
基板１０３には圧電素子３０１が埋設されており、その
上面に前記の実施態様と同様に３層の流路壁１０４及び
板部材１０５が積層して接合され、主液路２０１、副液
路２０２、連通路２０３を形成している。
上面に前記の実施態様と同様に３層の流路壁１０４及び
板部材１０５が積層して接合され、主液路２０１、副液
路２０２、連通路２０３を形成している。
本実施態様ではさらに基板１０３の裏面にも流路壁１０
４及び板部材が積層され、副液路２０２、連通路２０３
を形成している。本実施態様は前記第２の実施態様と同
じ原理で基板１０３上の圧電素子３０１に電極（図中で
は省略しである）を通して選択的に通電することにより
、記録液を吐出口＋０９より吐出する。吐出後、後退し
たメニスカス近傍には、基板１０３上方に積層された流
路壁１０４によって形成された副液路２０２及び連通路
２０３を通した記録液の供給と、基板１０３下方に積層
された流路壁１０４、板部材１０５によって形成された
副液路２０２及び基板１０３に設けられ、副液路２０２
と吐出口１０９付近とを連通した連通路２０３と、液室
１０７ と副液路２０２とを連通した連通路２０３を通
した記録液の供給が同時に行なわれ、長い主液路２０１
を有するにもかかわらず極めて迅速は記録液の再充填が
可能となり、非常に良好な周波数応答性と十分な吐出力
を有する液体噴射記録ヘッドが実現できる。
４及び板部材が積層され、副液路２０２、連通路２０３
を形成している。本実施態様は前記第２の実施態様と同
じ原理で基板１０３上の圧電素子３０１に電極（図中で
は省略しである）を通して選択的に通電することにより
、記録液を吐出口＋０９より吐出する。吐出後、後退し
たメニスカス近傍には、基板１０３上方に積層された流
路壁１０４によって形成された副液路２０２及び連通路
２０３を通した記録液の供給と、基板１０３下方に積層
された流路壁１０４、板部材１０５によって形成された
副液路２０２及び基板１０３に設けられ、副液路２０２
と吐出口１０９付近とを連通した連通路２０３と、液室
１０７ と副液路２０２とを連通した連通路２０３を通
した記録液の供給が同時に行なわれ、長い主液路２０１
を有するにもかかわらず極めて迅速は記録液の再充填が
可能となり、非常に良好な周波数応答性と十分な吐出力
を有する液体噴射記録ヘッドが実現できる。
［実施例］
実施例１〜３
第１図および第１表に示した構造の液体噴射記録ヘッド
を、液流路構成材料として感光性樹脂（商品名；パーク
レル９３０１ 製造元：デュポン■）を用いて製造し
た。
を、液流路構成材料として感光性樹脂（商品名；パーク
レル９３０１ 製造元：デュポン■）を用いて製造し
た。
製造した液体噴射記録ヘッドを搭載した液体噴射記録装
置の高速プリント性能を試験するための周波数応答性と
、長時間放置後の再使用時の記録動作の確実性を調べた
。
置の高速プリント性能を試験するための周波数応答性と
、長時間放置後の再使用時の記録動作の確実性を調べた
。
周波数応答性は、安定した記録が可能な最大の周波数を
計測することによって調べた。
計測することによって調べた。
長時間放置後の再使用時の記録動作の確実性は、温度１
０°Ｃ１相対湿度１５％の環境下に１２時間放置後、再
吐出までのパルス数を計測することによって調べた。
０°Ｃ１相対湿度１５％の環境下に１２時間放置後、再
吐出までのパルス数を計測することによって調べた。
比較のために、副液路、連通路を設けない他は実施例１
と同様の構造を有する液体噴射記録ヘッドを製造しく比
較例１）、該ヘッドを搭載した液体噴射記録装置を製造
し、同時に試験を行なつた。
と同様の構造を有する液体噴射記録ヘッドを製造しく比
較例１）、該ヘッドを搭載した液体噴射記録装置を製造
し、同時に試験を行なつた。
結果は第１表に示すとおりで、比較例に比べ、応答周波
数が大で、放置後の再吐出までのパルスは小である。
数が大で、放置後の再吐出までのパルスは小である。
これより、本発明の液体噴射記録ヘッドは、高速プリン
ト性能を有し、長時間放置後の再使用時の記録動作も確
実であることがわかる。
ト性能を有し、長時間放置後の再使用時の記録動作も確
実であることがわかる。
実施例４
第２図に示した構造の液体噴射記録ヘッドを、液流路構
成材料として感光性樹脂（商品名：バークシル８３０．
製造元：デュポン■）を用いて製造した。
成材料として感光性樹脂（商品名：バークシル８３０．
製造元：デュポン■）を用いて製造した。
製造した液体噴射記録ヘッドと、副液路、連通路を設け
ない他は実施例２と同様の構造を有する液体噴射記録ヘ
ッド（比較例２）を搭載した液体噴射記録装置について
、実施例１と同様にして周波数応答性と、長時間放置後
の再使用時の記録動作の確実性を調べた。
ない他は実施例２と同様の構造を有する液体噴射記録ヘ
ッド（比較例２）を搭載した液体噴射記録装置について
、実施例１と同様にして周波数応答性と、長時間放置後
の再使用時の記録動作の確実性を調べた。
結果は第１表に示すとおりで、比較例に比べ、応答周波
数が大で、放置後の再吐出までのパルスは小である。
数が大で、放置後の再吐出までのパルスは小である。
これより、本発明の液体噴射記録ヘッドは、高速プリン
ト性能を有し、長時間放置後の再使用時の記録動作も確
実であることがわかる。
ト性能を有し、長時間放置後の再使用時の記録動作も確
実であることがわかる。
実施例５
第３図に示した構造の液体噴射記録ヘッドを、液流路構
成材料として感光性樹脂（商品名：／＜−クレル８３０
．製造元：デュポン■）を用いて製造した。
成材料として感光性樹脂（商品名：／＜−クレル８３０
．製造元：デュポン■）を用いて製造した。
製造した液体噴射記録ヘッドを搭載した液体噴射記録装
置について、実施例１と同様にして周波数応答性と、長
時間放置後の再使用時の記録動作の確実性を調べた。
置について、実施例１と同様にして周波数応答性と、長
時間放置後の再使用時の記録動作の確実性を調べた。
結果は第１表に示すとおりで、本発明の液体噴射記録ヘ
ッドは、高速プリント性能を有し、長時間放置後の再使
用時の記録動作も確実であることがわかる。
ッドは、高速プリント性能を有し、長時間放置後の再使
用時の記録動作も確実であることがわかる。
１４開口ＵＧＩ−１１０５５８（６）
［発明の効果］
未発明により周波数応答性が良好で高速記録が可能な、
また長詩間放置後の再使用時には特別な操作が不要です
ぐに安定した記録動作を開始できる液体噴射記録ヘッド
を提供することが可能となった。ここで液流路構成材料
として、感光性樹脂、感光性ガラス等の感光性材料を用
いることにより、微小なパターン形成が容易になり、ノ
ズル畜度の高密度化と高精度な液流路形成により安定し
た高品位な画像の記録が可能な液体噴射記録ヘッドを量
産に適した比較的容易な製造プロセスにより安価に提供
できるようになった。
また長詩間放置後の再使用時には特別な操作が不要です
ぐに安定した記録動作を開始できる液体噴射記録ヘッド
を提供することが可能となった。ここで液流路構成材料
として、感光性樹脂、感光性ガラス等の感光性材料を用
いることにより、微小なパターン形成が容易になり、ノ
ズル畜度の高密度化と高精度な液流路形成により安定し
た高品位な画像の記録が可能な液体噴射記録ヘッドを量
産に適した比較的容易な製造プロセスにより安価に提供
できるようになった。
第１図〜第３図は本発明の液体噴射記録ヘッドであり、
各図（ａ）は模式的斜視図、（ｂ）は（ａ）の図中それ
ぞれＢＢ、ＣＣ，ＤＤで示した部分における断面図であ
る。 第４図は従来の液体噴射記録ヘッドであり、（ａ）は模
式的斜視図、（ｂ）は図中ＡＡで示した部分における断
面図である。 １０１・・・ヘッド １０２・・・電気熱変換体 １０３・・・基板 １０４・・・流路壁 １０５・・・板部材 １０６・・・液プ度路 １０７・・・液室 １０８・・・液供給口 １０９・・・吐出口 ２０１・・・主液路 ２０２・・・副液路 ２０３・・・連通路 ３０１・・・圧電素子
各図（ａ）は模式的斜視図、（ｂ）は（ａ）の図中それ
ぞれＢＢ、ＣＣ，ＤＤで示した部分における断面図であ
る。 第４図は従来の液体噴射記録ヘッドであり、（ａ）は模
式的斜視図、（ｂ）は図中ＡＡで示した部分における断
面図である。 １０１・・・ヘッド １０２・・・電気熱変換体 １０３・・・基板 １０４・・・流路壁 １０５・・・板部材 １０６・・・液プ度路 １０７・・・液室 １０８・・・液供給口 １０９・・・吐出口 ２０１・・・主液路 ２０２・・・副液路 ２０３・・・連通路 ３０１・・・圧電素子
Claims (4)
- （１）液体を吐出する為の吐出口と該吐出口に連通する
液路と前記液体を吐出する為に利用されるエネルギーを
発生する為のエネルギー発生体とを有する液体噴射記録
ヘッドにおいて、前記液路は主液路と副液路を有すると
ともに、前記副液路は前記エネルギーが前記液体に作用
する部分であるエネルギー作用室及び／又は前記エネル
ギー作用室近傍において前記主液路と連通していること
を特徴とする液体噴射記録ヘッド。 - （２）前記主液路および副液路が感光性材料を用いて形
成されたものである特許請求の範囲第１項記載の液体噴
射記録ヘッド。 - （３）前記感光性材料が感光性樹脂である特許請求の範
囲第２項記載の液体噴射記録ヘッド。 - （４）前記感光性材料が感光性ガラスである特許請求の
範囲第２項記載の液体噴射記録ヘッド。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23124784A JPS61110558A (ja) | 1984-11-05 | 1984-11-05 | 液体噴射記録ヘツド |
| US06/794,150 US4723136A (en) | 1984-11-05 | 1985-11-01 | Print-on-demand type liquid jet printing head having main and subsidiary liquid paths |
| DE19853539095 DE3539095C2 (de) | 1984-11-05 | 1985-11-04 | Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf |
| DE3546842A DE3546842C2 (de) | 1984-11-05 | 1985-11-04 | Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23124784A JPS61110558A (ja) | 1984-11-05 | 1984-11-05 | 液体噴射記録ヘツド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61110558A true JPS61110558A (ja) | 1986-05-28 |
Family
ID=16920626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23124784A Pending JPS61110558A (ja) | 1984-11-05 | 1984-11-05 | 液体噴射記録ヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61110558A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010030314A (ja) * | 1999-07-30 | 2010-02-12 | Xaar Technology Ltd | 小滴堆積装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54161935A (en) * | 1978-06-12 | 1979-12-22 | Seiko Epson Corp | Ink jet printer |
-
1984
- 1984-11-05 JP JP23124784A patent/JPS61110558A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54161935A (en) * | 1978-06-12 | 1979-12-22 | Seiko Epson Corp | Ink jet printer |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010030314A (ja) * | 1999-07-30 | 2010-02-12 | Xaar Technology Ltd | 小滴堆積装置 |
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