CN1276836C - 喷墨记录头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有在进一步小液滴化的同时降低排出方向的流动阻力、可以防止墨滴的排出速度下降的喷嘴形状的喷墨记录头。第二排出口部10的发泡室11侧的开口面，呈与排出口4的纵列配置方向平行的方向上的长度比垂直于排出口4的纵列配置方向上的长度长的形状，排出口部侧的开口面为与发泡室11侧的开口面全等的截面形状。在图中，第二排出口部10的沿大致平行于加热件1的形成面的方向切断的截面呈大致矩形形状。

Description

喷墨记录头
技术领域
本发明涉及一种用于使例如墨滴等液滴排出以在记录介质上进行记录的液体排出头，特别涉及一种进行喷墨记录的液体排出头。
背景技术
喷墨记录方式是所谓的非击打式记录方式中的一种。这种喷墨记录方式，在记录时产生的噪音小到可以忽略的程度，可以进行高速记录。并且，喷墨记录方式可以对各种记录介质进行记录，对所谓的普通纸不必进行特别的处理即可将油墨定影，而且还可以获得高精细度的图像。由于这样的优点，喷墨记录方式不仅被用于作为计算机***设备的打印机，而且近年来，作为复印机、传真机、文字处理机等记录装置迅速普及。
在通常采用的喷墨记录方式的油墨排出方法中，包括：就作为用于排出墨滴的排出能量产生元件而言，例如采用加热件等电热转换元件的方法和例如采用压电元件等的压电元件的方法，任何一种方法都可以通过电信号控制墨滴的排出。采用电热转换元件的油墨排出方法的原理是，通过对电热转换元件施加电压，使电热转换元件附近的油墨瞬时沸腾，借助由于沸腾时油墨的相变而产生的剧烈的发泡压将墨滴高速排出。另一方面，采用压电元件的油墨排出方法的原理为，通过对压电元件施加电压，压电元件产生位移，并且利用在该位移时产生的压力将墨滴排出。
采用电热转换元件的油墨排出方法，具有不必确保很大的用于配置排出能量产生元件的空间，记录头的结构简单，易于实现喷嘴的集成化等优点。另一方面，作为油墨排出方法的固有问题，由于电热转换元件产生的热等在记录头内蓄热造成飞行墨滴的体积发生变化，气泡破灭产生的空穴现象对电热转换元件产生不利的影响，以及空气溶入油墨内导致记录头内形成残留气泡，因而存在对墨滴排出特性和图像质量的不利影响等。
作为解决这些问题的方法，已知有特开昭54-161935号公报、特开昭61-185455号公报、特开昭61-249768号公报、特开平4-10941号公报中公开的喷墨记录方法和记录头。即，上述公报公开的喷墨记录方法为，采用利用记录信号驱动电热转换元件，使所产生的气泡与外部气体相通的结构。通过采用该喷墨记录方法，可以实现飞行墨滴的体积的稳定化，可以高速排出微量的墨滴，通过消除气泡破灭时产生的空穴现象可以提高加热件的耐用性等，易于获得更为精细的图像。在上述公报中，作为用于使气泡与外部气体相通的结构，列举了为采用使油墨中产生气泡的电热转换元件和作为排出油墨的开口的排出口之间的最短距离与过去的相比大幅度缩短的结构。
下面，对这种记录头结构进行说明。该结构备有设有排出油墨的电热转换元件的元件基板和结合到该元件基板上并构成油墨流路的流路构成基板(也称为喷嘴基板)。流路构成基板具有：油墨在其中流动的多个喷嘴、向各喷嘴供应油墨的供应室和作为排出墨滴的喷嘴前端开口的多个排出口。喷嘴由利用电热转换元件产生气泡的发泡室和向该发泡室提供油墨的供应路径构成。在元件基板上配置电热转换元件，使其位于发泡室内。并且，在元件基板上设置从与连接到流路构成基板上的主面的相反侧，即背面向供应室供应油墨的供应口。而且，在流路构成基板上，在与元件基板上的电热转换元件相对的位置上设置排出口。
并且，按上面所述构成的记录头，从供应口供应到供应室内的油墨，沿着各喷嘴供应并填充到发泡室内。填充到发泡室内的油墨，借助由电热转换元件造成的膜状沸腾而产生的气泡，向着大致垂直于元件基板主面的方向飞行，形成墨滴从排出口排出。
发明内容
但是，上述记录头，由于在排出墨滴时在发泡室内生长的气泡使得填充到发泡室内的油墨分别流向排出口侧和供应路径侧，这时，流体的发泡所造成的压力，由于向供应路径侧逃逸、与排出口的内壁摩擦而导致压力损失。这种现象是对排出产生不利影响的现象，具有随着小液滴的排出而越来越显著的倾向。即，由于为了形成小液滴而减小排出口径，导致排出口部的阻力非常大，排出口方向的流量减小，流路方向的流量增大，因而，降低了液滴的排出速度。因此，通过设置垂直于流动方向的截面面积比排出口大的第二排出口部，排出口方向的整体流动阻力变小，发泡在排出口方向的压力损失少的状态下生长，从而可以抑制向流路方向逃逸的流量，防止墨滴的排出速度下降。
但是，当设置如上所述的第二排出口部、减小加热件下游侧(排出口侧)的流路阻力时，在第一排出口部和第二排出口部的交界处，与不设置第二排出口部的情况相比，产生再补充减慢的状态。
若减小第二排出口部的容积，则使再补充状态向改善的方向变化，但是，减小加热件的下游侧(排出口侧)的流路阻力的效果骤减。因此，本发明人，对尽量确保第二排出口部的容积、同时减少再补充的速度下降的第二排出口部的结构进行了认真研究，做出了本发明。
因此，本发明的目的是，鉴于上述实际情况中的问题，提供一种具有降低排出方向的流动阻力、并且可以防止再补充速度的下降的喷嘴形状的喷墨记录头。
并且，本发明进一步的目的是，提供一种具有可以抑制由于上述油墨的蓄热而造成排出体积偏差的喷嘴形状的喷墨记录头。
为了达到上述目的，本发明的喷墨记录头备有：流路构成基板和元件基板，该流路构成基板具有液体在其中流动的多个喷嘴、向各喷嘴供应液体的供应室和作为排出液滴的喷嘴前端开口的多个排出口，其中，前述喷嘴配有利用产生用于排出液滴的热能的排出能量发生元件生成气泡的发泡室、包含前述排出口并使前述排出口和前述发泡室连通的排出口部和向前述发泡室供应油墨的供应路径；该元件基板设有前述排出能量发生元件，并将前述流路构成基板接合到其主面上，该喷墨记录头的特征为：前述排出口部具有：包含前述排出口、且直径恒定的第一排出口部和具有阶梯地与该第一排出口部连续形成、与前述元件基板的主面平行、具有比第一排出口部的截面大的截面且连通至前述发泡室的第二排出口部，其中，该第二排出口部设置于与上述元件基板的主面垂直方向上的发泡室的区域内，且其距供应方向最远的前述阶梯部分的距离比前述排出口的纵列配置方向上的前述阶梯的距离短。
通过这样的结构，在液体向排出口的流动中产生的压力损失非常小，可以向着排出口良好地排出。由此，即使喷嘴前端的排出口进一步减小，第一排出口部处的排出方向的流动阻力增大，也可以抑制排出时向排出口方向的流量减小，防止墨滴的排出速度下降。另外，油墨向第二排出口部的流入位置(特别是最大流速位置)向油墨供应侧偏移，结果，缩短了再补充时的油墨流动距离，提高了再补充的频率。在第二排出口部整体地向油墨供应侧偏移时，离油墨供应室远的一侧的第一排出口部和第二排出口部的阶梯部变小，再补充时的弯液面的限幅也被减小，具有提高再补充频率的效果。这是因为在离油墨供应室远的一侧的第一排出口部和第二排出口部的阶梯部中，再补充时的油墨弯液面受到拉动，存在再补充时间变长的问题，而减小前述阶梯部可以提高再补充的频率。
这时，将第二排出口部形成为关于通过排出口且与排出口纵列配置方向相交的垂直线对称的平衡形状，借此，可以沿着相对于元件基板的主面基本垂直的方向稳定地排出液滴。
进而，由于第二排出口部的在大致平行于前述元件基板的方向上的断面、即空间容积中，在与排出口的纵列配置方向平行的方向(与供应路径的长度方向垂直的方向)上的长度比与排出口的纵列配置方向垂直的方向(与供应路径的长度方向平行的方向)上的长度大，因而，发泡室的成为供应路径的终端的侧壁的位置并不对第二排出口部的形状产生很大限制。而且，虽然降低了排出口方向的流动阻力，但由于不增大第二排出口部的供应路径的长度方向上的尺寸地改变了其形状，紧接发泡室的上游侧的供应路径高度没有增高，因此不必担心液体发泡形成的压力向供应路径侧逃逸而使排出效率下降。
另外，在上述喷墨记录头的主要部分中，与第一排出口部的中心轴相交的前述第二排出口部的第一排出口部侧的开口面形成为前述第二排出口部的前述发泡室侧的开口面的相似形、且面积比该发泡室侧的开口面小的截面形状，借此可以进一步减小第一排出口部和第二排出口部的阶梯部分，因而，在以高频连续排出的情况下，在发泡之后向排出口方向流动的液流中，几乎没有流速的微小的油墨的滞留区域也减小。结果，抑制了在利用电热转换元件进行连续排出动作时的油墨蓄热，减小了排出液滴的体积偏差。
进而，若与第一排出口部的中心轴交叉的前述第二排出口部第一排出口部侧的开口面和前述第二排出口部的前述发泡室侧的开口面形成为椭圆或长圆形，则与前述第二排出口部的排出口部侧的开口面大致呈矩形形状的情况相比，可减小四个角的面积的量，油墨的滞留区域也减小，因而，可进一步减小排出液滴的体积偏差。进而，从垂直于前述元件基板的主面的方向观察到的平面透视图中，若前述第二排出口部的第一排出口部侧的开口面形成为与前述排出口部以两个点内接的形状，则油墨滞留的区域进一步减小，可进一步减小排出液滴的体积偏差。
并且，在上述喷墨记录头的主要部分中，与第一排出口部的中心轴相交的前述第二排出口部的发泡室侧的开口面形成为椭圆或长圆形，前述第二排出口部的第一排出口部侧的开口面形成为圆形并且位于前述第二排出口部的发泡室侧的开口面的椭圆或长圆形的内侧，借此，减小了第一排出口部和第二排出口部的阶梯部分，并且，阶梯部分呈以排出口的中心为基准的点对称状，因而，油墨的滞留区域不会偏差。因而，可以消除由于滞留区域偏差造成的不稳定排出。
进而，在上述喷墨记录头的主要部分中，通过使与第一排出口部的中心轴相交的前述第二排出口部的第一排出口部侧的开口面形成为与前述第一排出口部的前述发泡室侧的开口面重合的圆，第一排出口部和第二排出口部的阶梯部分基本上不存在，因而，在向发泡后的排出口方向流动的液流中，不会产生基本没有流速的微小油墨的滞留区域。结果，不存在由于电热转换元件引起的在进行高频连续排出时油墨蓄热的问题，排出液滴的体积偏差非常小。
附图说明
图1是本发明中的优选喷墨记录头的实施形式的局部剖开的斜视图。
图2A、2B、2C是用于说明本发明第一个实施形式的喷墨记录头的喷嘴结构的图示。
图3A、3B、3C是用于说明本发明第二个实施形式的喷墨记录头的喷嘴结构的图示。
图4A、4B、4C是用于说明本发明第三个实施形式的喷墨记录头的喷嘴结构的图示。
图5A、5B、5C是用于说明本发明第四个实施形式的喷墨记录头的喷嘴结构的图示。
图6A、6B、6C是用于说明本发明第五个实施形式的喷墨记录头的喷嘴结构的图示。
图7A、7B、7C是用于说明本发明第六个实施形式的喷墨记录头的喷嘴结构的图示。
图8A、8B是本发明中优选的喷墨记录头的第七个实施形式的局部剖开的斜视图。
图9A、9B是本发明第七个实施形式的喷墨记录头的喷嘴结构的第一模式图。
图10A、10B是本发明第七个实施形式的喷墨记录头的喷嘴结构的第二模式图。
图11A、11B是本发明第七个实施形式的喷墨记录头的喷嘴的第三模式图。
图12A、12B是本发明第七个实施形式的喷墨记录头的喷嘴结构的第四模式图。
图13A、13B是本发明第八个实施形式的喷墨记录头的喷嘴结构的第一模式图。
图14A、14B是本发明第八个实施形式的喷墨记录头的喷嘴结构的第二模式图。
图15A、15B是本发明第八个实施形式的喷墨记录头的喷嘴结构的第三模式图。
图16A、16B是本发明第八个实施形式的喷墨记录头的喷嘴结构的第四模式图。
图17A、17B是本发明第九个实施形式的喷墨记录头的喷嘴结构的第一模式图。
图18A、18B是本发明第九个实施形式的喷墨记录头的喷嘴结构的第二模式图。
图19A、19B是本发明第九个实施形式的喷墨记录头的喷嘴结构的第三模式图。
图20A、20B是本发明第九个实施形式的喷墨记录头的喷嘴结构的第四模式图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施形式进行说明。
本发明的喷墨记录头，配有在喷墨记录方式中特别是产生作为用于排出液体油墨的能量的热能的机构，是采用利用该热能引起油墨的状态变化的方式的记录头。通过采用这种方式，实现被记录的文字或图像等的高密度化和高精细化。特别是在本实施形式中，作为产生热能的机构，采用电热转换元件，利用该电热转换元件对油墨进行加热并使其膜状沸腾时产生气泡，利用该气泡造成的压力将油墨排出。
首先，对本实施形式的喷墨记录头的整体结构进行说明。
图1是本发明中的优选喷墨记录头的实施形式的局部剖开的斜视图。
图1所示形式的喷墨记录头的结构为，从排出口4至供应室6附近延伸设置有隔离壁，该隔离壁用于各自独立地形成喷嘴5，其中，所述喷嘴5是通向多个电热转换元件，即多个加热件1的各加热件1的油墨流路。
该喷墨记录头具有多个加热件1和多个喷嘴5，配有：平行配置各喷嘴5的长度方向的第一喷嘴列7和在夹着供应室6与第一喷嘴列7相对的位置上平行配置各喷嘴5的长度方向的第二喷嘴列8。
以相邻各喷嘴的间隔为600dpi的间距形成第一和第二喷嘴列7、8。并且，相对于第一喷嘴列7的各喷嘴5而言，使相邻各喷嘴之间的间距相互错开1/2间距地配置第二喷嘴列8的各喷嘴5。
这种记录头具有采用在特开平4-10940号公报、特开平4-10941号公报中公开的喷墨记录方式的油墨排出机构，在油墨排出时产生的气泡经由排出口与外部气体连通。
以下，以各种形式的例子对构成本发明主要部分的喷墨记录头的喷嘴结构进行说明。
(第一个实施形式)
图2A、2B和2C表示本发明的第一个实施形式的喷墨记录头的喷嘴结构。图2A是从与基板垂直的方向观察到的喷墨记录头的多个喷嘴中的一个的平面透视图，图2B是沿图2A的2B-2B线剖开的剖视图，图2C是沿图2A的2C-2C线剖开的剖视图。
具有本发明喷嘴结构的记录头，如图1所示，配有设置有作为电热转换元件的多个加热件1的元件基板2和层叠接合到该元件基板2的主面上且构成多个油墨流路的流路构成基板3。
元件基板2由例如玻璃、陶瓷、树脂、金属等形成，通常由Si形成。在元件基板2的主面上，在每个油墨流路中分别设有加热件1、对该加热件1施加电压的电极(图中未示出)、连接到该电极上的配线(图中未示出)形成的规定的配线图形。并且，在元件基板2的主面上设置提高蓄热的发散性的绝缘膜(图中未示出)，使其覆盖加热件1。并且，在元件基板2的主面上设置用于防止在气泡破灭时产生的空穴现象的保护膜(图中未示出)，使其覆盖绝缘膜。
如图1所示，流路构成基板3具有：油墨在其中流动的多个喷嘴5、向各喷嘴5提供油墨的供应室6和作为排出墨滴的喷嘴5的前端开口的多个排出口4。排出口4形成于与元件基板2的加热件1相对的位置上。如图2A、2B和2C所示，喷嘴5具有：包含排出口4且其直径大致恒定的第一排出口部、用于降低加热件的排出口侧的流动阻力的第二排出口部10、发泡室11、供应路径9(图中的斜线部)。另外，在加热件1上形成发泡室11，使其与排出口4的开口面相对的底面呈大致矩形。供应路径9的一端与发泡室11连通，同时，另一端与供应室6连通，供应路径9的宽度以从供应室6直到发泡室11基本相等的笔直状形成。并且，第二排出口部10与发泡室11连续地形成。再有，使液滴从排出口4进出的排出方向和在供应路径9内流动的墨液的流动方向正交地形成喷嘴5。
并且，由包含排出口4的第一排出口部、第二排出口部10、发泡室11、供应路径9构成的图1所示的喷嘴5，其与元件基板2的主面相对的内壁面从供应室6直至发泡室11、分别平行于元件基板2的主面地形成。
如图2A所示平面透视图那样，第二排出口部10的发泡室11侧的开口面为在与排出口4的纵列配置方向平行的方向上的长度比在与排出口4的纵列配置方向垂直的方向上的长度长的形状，第一排出口部侧的开口面也为与发泡室11侧的开口面全等的剖面形状。但是，在图2A中，第二排出口部10的沿大致平行于加热件1的形成面的方向切断的截面大致呈矩形形状。
并且，在相对于加热件1的形成面(元件基板2的主面)基本垂直的方向上，为了稳定地排出液滴，第二排出口部10为关于穿过排出口4且与排出口的纵列配置方向正交的垂直线对称的平衡形状。另外，在穿过排出口4的中心且与前述元件基板的主面垂直的任何截面上，第二排出口部10的侧壁均呈直线状，并且，第二排出口部10的第一排出口部侧的开口面、发泡室11侧的开口面以及前述元件基板的主面相互平行。
进而，在第二排出口部10的与前述元件基板大致平行方向的截面、即空间容积中，与相对于油墨供应方向最远处的排出口4的纵列配置方向平行的方向(与供应路径9的长度方向垂直的方向)的长度比与排出口4的纵列配置方向垂直的方向(与供应路径9的长度方向平行的方向)的长度大，因此，发泡室11的成为油墨供应路径9的终端的侧壁位置不会对第二排出口部10的形状有很大的限制。而且，虽然减小了排出口方向的流动阻力，但是由于不增大第二排出口部10的供应路径9的长度方向的尺寸地改变了其形状，紧挨发泡室11上游侧的供应路径9的高度没有增高，因此不必担心液体发泡造成的压力向供应路径侧逃逸而导致排出效率下降。
进而，通过缩短在与相对于油墨供应方向的最远处的排出口4的纵列配置方向平行的方向(与供应路径9的长度方向垂直的方向)上的长度，提高了油墨向排出口部的填充速度，可以减小排出口侧的流体阻力并提高再补充速度。
下面，基于图1以及图2A、2B和2C，说明在上述结构的记录头中从排出口4排出墨滴的动作。
首先，供应到供应室6内的油墨分别被供应到第一喷嘴列7和第二喷嘴列8的各个喷嘴5。供应到各喷嘴5的油墨沿着供应路径9流动并填充到发泡室11内。填充到发泡室11内的油墨，借助加热件1发生膜状沸腾并利用所产生的气泡的生长压力、沿着相对于元件基板2的主面大致正交的方向飞行，作为墨滴从排出口4排出。并且，在填充到发泡室11内的油墨排出时，发泡室11内的油墨的一部分借助于在发泡室11内产生的气泡的压力而向供应路径9侧流动。在此，局部观察一下从喷嘴的发泡至排出的情形，在发泡室11中产生的气泡的压力立即传递给第二排出口部10，填充到发泡室11和第二排出口部10中的油墨在第二排出口部10内移动。
这时，与喷嘴内的第二排出口部10为圆柱形的图8A和8B的记录头相比，在第一个实施形式中，由于第二排出口部10的平行于元件基板2主面的截面、即空间容积大，所以压力损失极小，可以向着排出口4良好地排出。这样，即使进一步缩小了喷嘴前端的排出口、排出口部的排出口方向的流动阻力增大，仍可抑制排出时向排出口方向的流量减小，防止墨滴的排出速度下降。
(第二个实施形式)
本实施形式表示考虑到在第二排出口部的相对于流动方向垂直的截面面积变大的情况下、油墨滞留的区域变大，在连续排出时电热转换元件产生的热于喷墨记录头内蓄积的问题的喷嘴结构。另外，在此，基于图3主要说明与第一个实施形式相比的不同点。
图3A、3B和3C表示本发明第二个实施形式的喷墨记录头的喷嘴结构。图3A是从相对于基板垂直的方向观察到的喷墨记录头的多个喷嘴中的一个的平面透视图，图3B是沿图3A的3B-3B线剖开的剖视图，图3C是沿图3A的3C-3C线剖开的剖视图。
如图3A的平面透视图所示，第二排出口部10的发泡室11侧的开口面，形成在与排出口4的纵列配置方向平行的方向上的长度比在与排出口4的纵列配置方向垂直的方向上的长度长的形状，第一排出口部侧的开口面是与发泡室11侧的开口面相似的形状，并且，呈面积比发泡室11侧的开口面小的截面形状，但是，在图2A中，第二排出口部10的沿大致平行于加热件1的形成面的方向切断的截面为大致矩形形状。
并且，在相对于加热件1的形成面(元件基板2的主面)大致正交的方向上，为了稳定地排出液滴，第二排出口部10为关于穿过排出口4的与排出口纵列配置方向相交的垂线对称的平衡形状。另外，在穿过排出口4的中心且与前述元件基板的主面垂直的任意截面上，第二排出口部10的侧面均呈直线状，并且，第二排出口部10的第一排出口部侧的开口面、发泡室11侧的开口面以及前述元件基板的主面相互平行。
进而，在第二排出口部10的与前述元件基板大致平行方向上的截面、即空间容积中，在与相对于油墨供应方向最远处的排出口4的纵列配置方向平行的方向(与供应路径9的长度方向垂直的方向)上的长度比与在与排出口4的纵列配置方向垂直的方向(与供应路径9的长度方向平行的方向)上的长度大，因此，在发泡室11的成为油墨供应路径9的终端的侧壁的位置对第二排出口部10的形状不会产生很大的限制。而且，虽然降低了排出口方向上的流动阻力，但由于不增大第二排出口部10的供应路径9的长度方向上的尺寸地改变了其形状，紧挨发泡室11的上游侧的供应路径9的高度没有增高，因此不必担心液体发泡产生的压力向供应路径侧逃逸并使排出效率下降。
下面，基于图1以及3A、3B和3C，说明在上述结构的记录头中从排出口4排出墨滴的动作。
首先，供应到供应室6内的油墨分别被供应到第一喷嘴列7和第二喷嘴列8的各个喷嘴5。供应到各喷嘴5的油墨沿着供应路径9流动并填充到发泡室11内。填充到发泡室11内的油墨，借助加热件1发生膜状沸腾并利用所产生的气泡的生长压力、沿着相对于元件基板2的主面大致正交的方向飞行，作为墨滴从排出口4排出。并且，在填充到发泡室11内的油墨排出时，发泡室11内的油墨的一部分借助于在发泡室11内产生的气泡的压力而向供应路径9侧流动。在此，局部观察一下从喷嘴的发泡至排出的情形，在发泡室11中产生的气泡的压力立即传递给第二排出口部10，填充到发泡室11和第二排出口部10中的油墨在第二排出口部10内移动。
这时，与喷嘴内的第二排出口部10为圆柱形的图8A和8B的记录头相比，在第二个实施形式中，由于第二排出口部10的平行于元件基板2主面的截面、即空间容积大，所以压力损失极小，可以向着排出口4良好地排出。这样，即使进一步缩小了喷嘴前端的排出口、排出口部的排出口方向的流动阻力增大，仍可抑制排出时向排出口方向的流量减小，防止墨滴的排出速度下降。
在此，应当注意，与第一个实施形式相比，第二排出口部10的与元件基板2的主面平行的截面，形成越靠近排出口4侧越小的形状，因而，存在第二排出口部10的整体流动阻力增大的可能性。但是，由于第一排出口部和第二排出口部10的阶梯部分实际上是流体不流动的滞留部，所以与第一个实施形式相比，结果可以保持同等的流动阻力。
并且，在以高频连续排出的情况下，与第一个实施形式相比，由于第一排出口部和第二排出口部10的阶梯部分减小，所以在发泡后向排出口方向流动的液流中，几乎不具有流速的微小油墨滞留区域也减小。从而，可以抑制在进行连续排出动作时由电热转换元件引起的油墨的蓄热现象，减小排出液滴的体积偏差。另外，在以高频连续排出的情况下，喷嘴内的油墨滞留产生排出墨滴体积偏差的机理，在“发明内容”部分中已经作了说明。
(第三个实施形式)
第三个实施形式的目的也是减小油墨的滞留区域，以便减小排出体积偏差。
在此，在第三个实施形式中，主要基于图4A、4B和4C说明与第一个实施形式相比的不同点。
图4A、4B和4C表示本发明第三个实施形式的喷墨记录头的喷嘴结构。图4A是从相对于基板垂直的方向观察到的喷墨记录头的多个喷嘴中的一个的平面透视图，图4B是沿图4A的4B-4B线剖开的剖视图，图4C是沿图4A的4C-4C线剖开的剖视图。
如图4A的平面透视图所示，第二排出口部10的发泡室11侧的开口面为在与排出口4的纵列配置方向平行的方向上的直径比与排出口4的纵列配置方向垂直的方向上的直径长的椭圆或长圆，第一排出口部侧的开口面为与发泡室11侧的开口面相似的形状，并且，为面积比发泡室11侧的开口面小的截面形状。这样，第二排出口部10的沿大致平行于加热件1的形成面的方向剖开的截面为椭圆或长圆形，因此可以去掉在截面为大致矩形的情况下形成的四个角的滞留区域。
并且，在相对于加热件1的形成面(元件基板2的主面)基本垂直的方向上，为了稳定地排出液滴，第二排出口部10为关于穿过排出口4且与排出口的纵列配置方向正交的垂直线对称的平衡形状。另外，在穿过排出口4的中心且与前述元件基板的主面垂直的任何截面上，第二排出口部10的侧壁均呈直线状，并且，第二排出口部10的第一排出口部侧的开口面、发泡室11侧的开口面以及前述元件基板的主面相互平行。
进而，在第二排出口部10的与前述元件基板大致平行方向的截面、即空间容积中，与相对于油墨供应方向最远处的排出口4的纵列配置方向平行的方向(与供应路径9的长度方向垂直的方向)的长度比与排出口4的纵列配置方向垂直的方向(与供应路径9的长度方向平行的方向)的长度大，因此，发泡室11的成为油墨供应路径9的终端的侧壁位置不会对第二排出口部10的形状有很大的限制。而且，虽然减小了排出口方向的流动阻力，但是由于不增大第二排出口部10的供应路径9的长度方向的尺寸地改变了其形状，紧挨发泡室11上游侧的供应路径9的高度没有增高，因此不必担心液体发泡造成的压力向供应路径侧逃逸而导致排出效率下降。
下面，基于图1以及4A、4B和4C，说明在上述结构的记录头中从排出口4排出墨滴的动作。
首先，供应到供应室6内的油墨分别被供应到第一喷嘴列7和第二喷嘴列8的各个喷嘴5。供应到各喷嘴5的油墨沿着供应路径9流动并填充到发泡室11内。填充到发泡室11内的油墨，借助加热件1发生膜状沸腾并利用所产生的气泡的生长压力、沿着相对于元件基板2的主面大致正交的方向飞行，作为墨滴从排出口4排出。并且，在填充到发泡室11内的油墨排出时，发泡室11内的油墨的一部分借助于在发泡室11内产生的气泡的压力而向供应路径9侧流动。在此，局部观察一下从喷嘴的发泡至排出的情形，在发泡室11中产生的气泡的压力立即传递给第二排出口部10，填充到发泡室11和第二排出口部10中的油墨在第二排出口部10内移动。
这时，与喷嘴内的第二排出口部10为圆柱形的图8A和8B的记录头相比，在第三个实施形式中，由于第二排出口部10的平行于元件基板2主面的截面、即空间容积大，所以压力损失极小，可以向着排出口4良好地排出。这样，即使进一步缩小了喷嘴前端的排出口、排出口部的排出口方向的流动阻力增大，仍可抑制排出时向排出口方向的流量减小，防止墨滴的排出速度下降。
在此，应当注意，与第二个实施形式相比，由于与第二排出口部10的元件基板2的主面平行的截面为椭圆形或长圆形，所以减小了四个角的面积，存在第二排出口部10整体的流动阻力增大的可能性。但是，由于四个角的面积部分，实际上是流体不流动的滞留部分，所以与第二个实施形式相比，保持相同的流动阻力。
并且，在以高频连续排出的情况下，与第二个实施形式相比，在与第二排出口部10的元件基板2的主面平行的截面中，减小四个角的面积，油墨滞留区域也减小，因而进一步减小了排出墨滴的体积偏差。
(第四个实施形式)
第四个实施形式的目的也是减小油墨的滞留区域，从而减小排出的体积偏差。
在此，对于第四个实施形式，基于图5A、5B和5C主要说明与第一个实施形式相比的不同点。
图5A、5B和5C表示本发明第四个实施形式的喷墨记录头的喷嘴结构。图5A是从相对于基板垂直的方向观察到的喷墨记录头的多个喷嘴中的一个的平面透视图，图5B是沿图5A的5B-5B线剖开的剖视图，图5C是沿图5A的5C-5C线剖开的剖视图。
如图5A的平面透视图所示，第二排出口部10的发泡室11侧的开口面为在与排出口4的纵列配置方向平行的方向上的直径比与排出口4的纵列配置方向垂直的方向上的直径长的椭圆或长圆，第一排出口部侧的开口面是与发泡室11侧的开口面相似的形状，并且在两个点上与排出口部内接。这样的形状，与第三个实施形式相比，第一排出口部和第二排出口部10的阶梯差减小，油墨的滞留区域减小。
并且，在相对于加热件1的形成面(元件基板2的主面)基本垂直的方向上，为了稳定地排出液滴，第二排出口部10为关于穿过排出口4且与排出口的纵列配置方向正交的垂直线对称的平衡形状。另外，在穿过排出口4的中心且与前述元件基板的主面垂直的任何截面上，第二排出口部10的侧壁均呈直线状，并且，第二排出口部10的第一排出口部侧的开口面、发泡室11侧的开口面以及前述元件基板的主面相互平行。
进而，在第二排出口部10的与前述元件基板大致平行方向的截面、即空间容积中，与相对于油墨供应方向最远处的排出口4的纵列配置方向平行的方向(与供应路径9的长度方向垂直的方向)的长度比与排出口4的纵列配置方向垂直的方向(与供应路径9的长度方向平行的方向)的长度大，因此，发泡室11的成为油墨供应路径9的终端的侧壁位置不会对第二排出口部10的形状有很大的限制。而且，虽然减小了排出口方向的流动阻力，但是由于不增大第二排出口部10的供应路径9的长度方向的尺寸地改变了其形状，紧挨发泡室11上游侧的供应路径9的高度没有增高，因此不必担心液体发泡造成的压力向供应路径侧逃逸而导致排出效率下降。
下面，基于图1以及5A、5B和5C，说明在上述结构的记录头中从排出口4排出墨滴的动作。
首先，供应到供应室6内的油墨分别被供应到第一喷嘴列7和第二喷嘴列8的各个喷嘴5。供应到各喷嘴5的油墨沿着供应路径9流动并填充到发泡室11内。填充到发泡室11内的油墨，借助加热件1发生膜状沸腾并利用所产生的气泡的生长压力、沿着相对于元件基板2的主面大致正交的方向飞行，作为墨滴从排出口4排出。并且，在填充到发泡室11内的油墨排出时，发泡室11内的油墨的一部分借助于在发泡室11内产生的气泡的压力而向供应路径9侧流动。在此，局部观察一下从喷嘴的发泡至排出的情形，在发泡室11中产生的气泡的压力立即传递给第二排出口部10，填充到发泡室11和第二排出口部10中的油墨在第二排出口部10内移动。
这时，与喷嘴内的第二排出口部10为圆柱形的图8A和8B的记录头相比，在第四个实施形式中，由于第二排出口部10的平行于元件基板2主面的截面、即空间容积大，所以压力损失极小，可以向着排出口4良好地排出。这样，即使进一步缩小了喷嘴前端的排出口、排出口部的排出口方向的流动阻力增大，仍可抑制排出时向排出口方向的流量减小，防止墨滴的排出速度下降。
在此，应当注意，与第三个实施形式相比，由于与第二排出口部10的元件基板2的主面平行的截面变小，所以存在第二排出口部10的整体流体阻力增大的可能性。但是，由于第一排出口部和第二排出口部10的阶梯部分，实际上是流体不流动的滞留部分，从而与第三个实施形式相比，保持相同的流体阻力。
并且，在以高频连续排出的情况下，与第三个实施形式相比，由于排出口部和第二排出口部10的阶梯部减小，油墨的滞留区域减小，所以进一步减小了排出液滴的体积偏差。
(第五个实施形式)
第五个实施形式的目的也是减小油墨的滞留区域，从而减小排出体积的偏差。并且，第五个实施形式的另一个目的是使第二排出口部和第一排出口部的阶梯部分以点对称的方式形成(环形的方式)，消除由于在该阶梯部分中产生的滞留区域的偏差而造成的不稳定排出。
在此，对于第五个实施形式，基于图1、6A、6B和6C主要说明与第一个实施形式相比的不同点。
图6A、6B和6C表示本发明第五个实施形式的喷墨记录头的喷嘴结构。图6A是从相对于基板垂直的方向观察到的喷墨记录头的多个喷嘴中的一个的平面透视图，图6B是沿图6A的6B-6B线剖开的剖视图，图6C是沿图6A的6C-6C线剖开的剖视图。
如图6A的平面透视图所示，第二排出口部10的发泡室11侧的开口面为在与排出口4的纵列配置方向平行的方向上的直径比与排出口4的纵列配置方向垂直的方向上的直径长的椭圆或长圆形，第一排出口部侧的开口面为圆形，并且位于发泡室11侧的开口面内侧。这种形状，第二排出口部10和第一排出口部的阶梯部分为关于从排出口4的中心向前述元件基板的主面引出的垂线成点对称地形成，因而，不会引起因油墨的滞留区域的偏差所造成的不稳定排出。
并且，在相对于加热件1的形成面(元件基板2的主面)基本垂直的方向上，为了稳定地排出液滴，第二排出口部10为关于穿过排出口4且与排出口的纵列配置方向正交的垂直线对称的平衡形状。另外，在穿过排出口4的中心且与前述元件基板的主面垂直的任何截面上，第二排出口部10的侧壁均呈直线状，并且，第二排出口部10的第一排出口部侧的开口面、发泡室11侧的开口面以及前述元件基板的主面相互平行。
进而，在第二排出口部10的与前述元件基板大致平行方向的截面、即空间容积中，与相对于油墨供应方向最远处的排出口4的纵列配置方向平行的方向(与供应路径9的长度方向垂直的方向)的长度比与排出口4的纵列配置方向垂直的方向(与供应路径9的长度方向平行的方向)的长度大，因此，发泡室11的成为油墨供应路径9的终端的侧壁位置不会对第二排出口部10的形状有很大的限制。而且，虽然减小了排出口方向的流动阻力，但是由于不增大第二排出口部10的供应路径9的长度方向的尺寸地改变了其形状，紧挨发泡室11上游侧的供应路径9的高度没有增高，因此不必担心液体发泡造成的压力向供应路径侧逃逸而导致排出效率下降。
下面，基于图1以及6A、6B和6C，说明在上述结构的记录头中从排出口4排出墨滴的动作。
首先，供应到供应室6内的油墨分别被供应到第一喷嘴列7和第二喷嘴列8的各个喷嘴5。供应到各喷嘴5的油墨沿着供应路径9流动并填充到发泡室11内。填充到发泡室11内的油墨，借助加热件1发生膜状沸腾并利用所产生的气泡的生长压力、沿着相对于元件基板2的主面大致正交的方向飞行，作为墨滴从排出口4排出。并且，在填充到发泡室11内的油墨排出时，发泡室11内的油墨的一部分借助于在发泡室11内产生的气泡的压力而向供应路径9侧流动。在此，局部观察一下从喷嘴的发泡至排出的情形，在发泡室11中产生的气泡的压力立即传递给第二排出口部10，填充到发泡室11和第二排出口部10中的油墨在第二排出口部10内移动。
这时，与喷嘴内的第二排出口部10为圆柱形的图8A和8B的记录头相比，在第五个实施形式中，由于第二排出口部10的平行于元件基板2主面的截面、即空间容积大，所以压力损失极小，可以向着排出口4良好地排出。这样，即使进一步缩小了喷嘴前端的排出口、排出口部的排出口方向的流动阻力增大，仍可抑制排出时向排出口方向的流量减小，防止墨滴的排出速度下降。
在此，应当注意，与第一个实施形式相比，由于与第二排出口部的元件基板的主面平行的截面变小，所以存在第二排出口部10的整体流体阻力增大的可能性。但是，由于第一排出口部和第二排出口部10的阶梯部分，实际上是流体不流动的滞留部分，从而与第一个实施形式相比，保持相同的流体阻力。
进而，与上述各实施形式相比，由于第二排出口部10和第一排出口部的阶梯部分以点对称的方式形成，所以在该阶梯部分的整体上不会产生油墨滞留部分的偏差，排出特性稳定。
(第六个实施形式)
第六个实施形式的目的也是减小油墨的滞留区域，从而减小排出体积的偏差。并且，第六个实施形式的另一个目的是通过使第二排出口部和第一排出口部的阶梯部分几乎不存在，从而消除由于滞留区域的偏差而造成的不稳定排出。
在此，对于第六个实施形式，基于7A、7B和7C主要说明与第一个实施形式相比的不同点。
图7A、7B和7C表示本发明第六个实施形式的喷墨记录头的喷嘴结构。图7A是从相对于基板垂直的方向观察到的喷墨记录头的多个喷嘴中的一个的平面透视图，图7B是沿图7A的7B-7B线剖开的剖视图，图7C是沿图7A的7C-7C线剖开的剖视图。
如图7A的平面透视图所示，第二排出口部10的发泡室11侧的开口面为在与排出口4的纵列配置方向平行的方向上的直径比与排出口4的纵列配置方向垂直的方向上的直径长的椭圆或长圆形，第一排出口部侧的开口面为圆形，并且，形成为与排出口部的第二排出口部10侧的开口面重合的圆。这种形状，由于第二排出口部10和第一排出口部之间几乎没有阶梯部分，所以在第二排出口部和第一排出口部之间不会产生油墨的滞留区域。
并且，在相对于加热件1的形成面(元件基板2的主面)基本垂直的方向上，为了稳定地排出液滴，第二排出口部10为关于穿过排出口4且与排出口的纵列配置方向正交的垂直线对称的平衡形状。另外，在穿过排出口4的中心且与前述元件基板的主面垂直的任何截面上，第二排出口部10的侧壁均呈直线状，并且，第二排出口部10的第一排出口部侧的开口面、发泡室11侧的开口面以及前述元件基板的主面相互平行。
进而，在第二排出口部10的与前述元件基板大致平行方向的截面、即空间容积中，与相对于油墨供应方向最远处的排出口4的纵列配置方向平行的方向(与供应路径9的长度方向垂直的方向)的长度比与排出口4的纵列配置方向垂直的方向(与供应路径9的长度方向平行的方向)的长度大，因此，发泡室11的成为油墨供应路径9的终端的侧壁位置不会对第二排出口部10的形状有很大的限制。而且，虽然减小了排出口方向的流动阻力，但是由于不增大第二排出口部10的供应路径9的长度方向的尺寸地改变了其形状，紧挨发泡室11上游侧的供应路径9的高度没有增高，因此不必担心液体发泡造成的压力向供应路径侧逃逸而导致排出效率下降。
下面，基于图1以及7A、7B和7C，说明在上述结构的记录头中从排出口4排出墨滴的动作。
首先，供应到供应室6内的油墨分别被供应到第一喷嘴列7和第二喷嘴列8的各个喷嘴5。供应到各喷嘴5的油墨沿着供应路径9流动并填充到发泡室11内。填充到发泡室11内的油墨，借助加热件1发生膜状沸腾并利用所产生的气泡的生长压力、沿着相对于元件基板2的主面大致正交的方向飞行，作为墨滴从排出口4排出。并且，在填充到发泡室11内的油墨排出时，发泡室11内的油墨的一部分借助于在发泡室11内产生的气泡的压力而向供应路径9侧流动。在此，局部观察一下从喷嘴的发泡至排出的情形，在发泡室11中产生的气泡的压力立即传递给第二排出口部10，填充到发泡室11和第二排出口部10中的油墨在第二排出口部10内移动。
这时，与喷嘴内的第二排出口部10为圆柱形的图8A和8B的记录头相比，在第六个实施形式中，由于第二排出口部10的平行于元件基板2主面的截面、即空间容积大，所以压力损失极小，可以向着排出口4良好地排出。这样，即使进一步缩小了喷嘴前端的排出口、排出口部的排出口方向的流动阻力增大，仍可抑制排出时向排出口方向的流量减小，防止墨滴的排出速度下降。
(第七个实施形式)
图9A、9B、10A、10B、11A、11B、12A和12B表示第七个实施形式的喷墨记录头的喷嘴结构。图9A、10A、11A、12A表示从相对于基板垂直的方向观察到的喷墨记录头的多个喷嘴中的一个的平面透视图，图9B、10B、11B、12B分别表示沿图9A、10A、11A、12A中的9B-9B、10B-10B、11B-11B、12B-12B线剖开的剖视图。
具有本实施形式的喷嘴结构的记录头，如图8所示，配有设有电热转换元件1的元件基板2和层叠地接合到该元件基板2的主面上并构成多个油墨流路的流路构成基板3。
元件基板2例如由玻璃、陶瓷、树脂、金属等制成，一般由Si形成。在元件基板2的主面上，在各油墨流路中分别设有电热转换元件1、向该电热转换元件1施加电压的电极(图中未示出)和连接到该电极上的以规定的配线图案形成的配线(图中未示出)。并且，在元件基板2的主面上设置提高蓄热的散热性的绝缘膜(图中未示出)，使其覆盖电热转换元件1。并且，在元件基板2的主面上设置防止在气泡破灭时产生的空穴现象的保护膜(图中未示出)，使其覆盖绝缘膜。
流路构成基板3如图8A和8B所示，具有油墨在其中流动的多个喷嘴24，这些喷嘴24具有供应油墨的供应室6和供应路径9、使油墨沸腾并产生气泡的发泡室11和作为排出墨滴的喷嘴24的前端开口的排出口部20。排出口部20形成于与元件基板2上的电热转换元件1相对的位置上。
喷嘴的形状如下形成：在从相对于前述元件基板的主面垂直的方向观察到的平面透视图中，相对于穿过排出口部上端面21的重心且与元件基板2的主面垂直相交的轴(以下称为排出口部第一轴12)而言，穿过排出口部下端面13的重心与元件基板2的主面垂直相交的轴(以下称为排出口部第二轴14)偏向油墨供应室侧，并且，穿过电热转换元件1的重心且与元件基板2的主面垂直相交的轴(以下称为加热件轴15)与前述排出口部第一轴12重合。
使排出口部第一轴12和排出口部第二轴14像上述那样错开，而排出口部第一轴12和加热件轴15重合，这样做具有以下优点。使排出口部第一轴12和加热件轴15重合，由电热转换元件1产生的发泡压和由发泡压产生的墨流相对于排出口部第一轴12是均等的，具有防止排出的墨滴和伴生墨滴的扭曲，提高着墨精度的效果。并且，由于与排出口部第一轴相比、排出口部第二轴偏向油墨供应室侧，所以缩短了油墨流动的距离，具有提高再补充频率的效果。进而，在排出口部20由第一排出口部16和第二排出口部17形成的情况下，油墨流动位置与第一排出口部16和第二排出口部17的油墨供应室6的相反侧的阶梯部18分离开，从而，减小了在该阶梯部18处于再补充时的油墨的限幅，因而提高了再补充的频率。
下面，就排出口部第二轴14相对于排出口部第一轴12偏向油墨供应室侧、排出口部第一轴12和加热件轴15重合的实施例7，说明排出口部20的形状不同所产生的效果，并举几个具体的例子。图中33为供应口，35为锥形部。
(实施例7-1)
图9A和9B中的喷嘴形状为，排出口部20从靠近排出口4的一方起由第一排出口部16和第二排出口部17形成，在从相对于元件基板2的主面垂直的方向观察到的平面透视图中的截面面积，在第二排出口部17形成得比第一排出口部16大。
利用这种形状，可以降低排出口部20的流动阻力，即使减小排出液滴，排出速度也不会下降，可以提高打印的质量。在此，与第一排出口部16和第二排出口部17的流动方向垂直的截面不限于圆形，可以是圆、椭圆、多边形和由曲线围成的近似圆形的图形。
(实施例7-2)
图10A和10B中的喷嘴形状是(实施例7-1)的一种变形例。图10所示的喷嘴形状，第一排出口部16为圆柱形，第二排出口部17为圆锥台形。通过使第二排出口部17形成圆锥台形，与(实施例7-1)相比可以减小流动阻力。并且，由于第一排出口部16和第二排出口部17的阶梯部18减小，所以减小了停滞在阶梯部18处的油墨的滞留区域，排出量和排出速度等稳定，打印质量提高。停滞在阶梯部18处的油墨，由于电热转换元件加热的影响，温度比周围的油墨高，使得排出油墨的粘性阻力发生变化，对排出特性产生不利影响。在此，相对于第一排出口部16和第二排出口部17的流动方向垂直的截面不限于圆形，可以是圆、椭圆、多边形和由曲线围成的近似圆形的图形。
(实施例7-3)
图11A和11B所示的喷嘴形状，第一排出口部16和第二排出口部17全部为圆柱形，是与图9A和9B的实施例相同的组合，但是在从相对于元件基板2的主面垂直的方向观察到的平面透视图中，以与油墨供应室6相反侧的第一排出口部16不产生和第二排出口部17的阶梯部18的方式形成。因此，与(实施例7-1)相比，具有通过减小阶梯部18处的油墨限幅而提高再补充频率的效果。在此，相对于第一排出口部16和第二排出口部17的流动方向垂直的截面不限于圆形，可以是圆形、椭圆、多边形和由曲线围成的近似圆形的图形。
(实施例7-4)
图12A和12B的喷嘴形状，第一排出口部16为圆柱形，第二排出口部17为圆锥台形，并且在从相对于元件基板2的主面垂直的方向观察到的平面透视图中，以与油墨供应室6相反侧的第一排出口部16不产生和第二排出口部17的阶梯部18的方式形成。如(实施例7-2)中所述，使第二排出口部17为圆锥台形，比圆柱形减少了油墨的滞留区域，可以抑制由于滞留区域的油墨温度上升造成的排出量偏差、打印不良等。并且，没有阶梯部18的设计使再补充时的弯液面的限幅较为缓和，再补充的频率加快。在此，相对于第一排出口部16和第二排出口部17的流动方向垂直的截面不限于圆形，可以是圆形、椭圆、多边形和由曲线围成的近似圆形的图形。
(第八个实施形式)
图13A、13B、14A、14B、15A、15B、16A和16B表示本发明第八个实施形式的喷墨记录头的喷嘴形状。图13A、14A、15A、16A是从相对于基板垂直的方向观察到的喷墨记录头的多个喷嘴中的一个的平面透视图，13B、14B、15B、16B分别是13A、14A、15A、16A中沿13B-13B、14B-14B、15B-15B、16B-16B线剖开的剖视图。
本实施形式中的喷墨记录头的元件基板2和流路构成基板3与第一个实施形式一样，喷嘴形状形成为：在从相对于前述元件基板的主面垂直的方向观察到的平面透视图中，排出口部第二轴14相对于排出口部第一轴12偏向油墨供应室侧，并且加热件轴15与前述排出口部第二轴14重合。以下，以喷嘴的形状为中心对实施形式进行说明。
使排出口部第一轴12和排出口部第二轴14以上述方式错开、排出口部第二轴14和加热件轴15重合这种配置方式具有以下优点：排出口部第二轴14和加热件轴15重合，由电热转换元件1产生的发泡压均等地传递到第二排出口部，具有充分吸收发泡能的优点。并且，与(第一个实施形式)相比，由于加热件轴15也靠近油墨供应室6，所以最大发泡位置也偏向油墨供应室6侧，进一步缩短了从油墨供应室6向排出口部20和发泡室11再补充时的油墨流动距离，具有使再补充频率加快的效果。
下面，就排出口部第二轴14相对于排出口部第一轴12偏向油墨供应室6侧、排出口部第二轴14和加热件轴15重合的第八个实施形式，说明排出口部20的形状不同所产生的效果，并举几个具体的例子。图中33为油墨供应口，35为锥形部。
(实施例8-1)
图13A和13B中的喷嘴形状为，排出口部20从靠近排出口4的一方起由第一排出口部16和第二排出口部17形成，在从相对于元件基板2的主面垂直的方向观察到的平面透视图中的截面面积，第二排出口部17形成得比第一排出口部16大。
利用这种形状，可以降低排出口部20的流动阻力，即使减小排出液滴，排出速度也不会下降，可以提高打印的质量。在此，与第一排出口部16和第二排出口部的流动方向垂直的截面不限于圆形，可以是圆、椭圆、多边形和由曲线围成的近似圆形的图形。
(实施例8-2)
图14A和14B中的喷嘴形状是(实施例8-1)的一种变形例。图14所示的喷嘴形状，第一排出口部16为圆柱形，第二排出口部17为圆锥台形。通过使第二排出口部17形成圆锥台形，与(实施例8-1)相比可以减小流动阻力。并且，由于第一排出口部16和第二排出口部17的阶梯部18减小，所以减小了停滞在阶梯部18处的油墨的滞留区域排出量和排出速度等稳定，打印质量提高。停滞在阶梯部18处的油墨，由于电热转换元件加热的影响，温度比周围的油墨高，使得排出油墨的粘性阻力发生变化，对排出特性产生不利影响。在此，相对于第一排出口部16和第二排出口部17的流动方向垂直的截面不限于圆形，可以是圆、椭圆、多边形和由曲线围成的近似圆形的图形。
(实施例8-3)
图15A和15B所示的喷嘴形状，第一排出口部16和第二排出口部17全部为圆柱形，是与图13A和13B的实施例相同的组合，但是在从相对于元件基板2的主面垂直的方向观察到的平面透视图中，以与油墨供应室6相反侧的第一排出口部16不产生和第二排出口部17的阶梯部18的方式形成。因此，与(实施例8-1)相比，具有通过减小阶梯部18处的油墨限幅而提高再补充频率的效果。在此，相对于第一排出口部16和第二排出口部17的流动方向垂直的截面不限于圆形，可以是圆形、椭圆、多边形和由曲线围成的近似圆形的图形。
(实施例8-4)
图16A和16B的喷嘴形状，第一排出口部16为圆柱形，第二排出口部17为圆锥台形，并且在从相对于元件基板2的主面垂直的方向观察到的平面透视图中，以与油墨供应室6相反侧的第一排出口部16不产生和第二排出口部17的阶梯部18的方式形成。如(实施例8-2)中所述，若第二排出口部17为圆锥台形，则比圆柱形减少了油墨的滞留区域，可以抑制由于滞留区域的油墨温度上升造成的排出量偏差、打印不良等。并且，没有阶梯部18的设计使再补充时的弯液面的限幅较为缓和，再补充的频率加快。在此，相对于第一排出口部16和第二排出口部17的流动方向垂直的截面不限于圆形，可以是圆形、椭圆、多边形和由曲线围成的近似圆形的图形。
(第九个实施形式)
图17A、17B、18A、18B、19A、19B、20A和20B表示本发明第九个实施形式的喷墨记录头的喷嘴形状。图17A、18A、19A、20A是从相对于基板垂直的方向观察到的喷墨记录头的多个喷嘴中的一个的平面透视图，17B、18B、19B、20B分别是17A、18A、19A、20A中沿17B-17B、18B-18B、19B-19B、20B-20B线剖开的剖视图。
本实施形式中的喷墨记录头的元件基板2和流路构成基板3与第一个实施形式一样，喷嘴形状形成为：在从相对于前述元件基板的主面垂直的方向观察到的平面透视图中，排出口部第二轴14相对于排出口部第一轴12偏向油墨供应室侧，并且，加热件轴15位于排出口部第一轴12和排出口部第二轴14之间。
鉴于这三个轴的关系，本实施形式位于第七实施形式和第八实施形式之间。在第七实施形式中，通过使排出口部第一轴12和加热件轴15重合，使得向着第一排出口部16的发泡压均匀化，稳定地进行排出。另一方面，在第八个实施形式中，通过使排出口部第二轴14和加热件轴15重合，将由电热转换元件1产生的发泡压均等地传递给第二排出口部17，可以均匀地吸收发泡能。并且，最大发泡位置偏向油墨供应室6侧，具有进一步提高再补充频率的优点。而本实施形式采用分别吸取了这两个实施形式的优点的形状。
下面，对于排出口部第二轴14相对于排出口部第一轴12偏向油墨供应室6侧、加热件轴15位于排出口部第一轴12和排出口部第二轴14之间的第九个实施例，说明排出口部20的形状不同所产生的效果，并举几个具体的例子。图中33为油墨供应口，35为锥形部。
(实施例9-1)
图17A和17B中的喷嘴形状为，排出口部20从靠近排出口4的一方起由第一排出口部16和第二排出口部17形成，在从相对于元件基板2的主面垂直的方向观察到的平面透视图中的截面面积，第二排出口部17形成得比第一排出口部16大。
利用这种形状，可以降低排出口部20的流动阻力，即使减小排出液滴，排出速度也不会下降，可以提高打印的质量。在此，与第一排出口部16和第二排出口部17的流动方向垂直的截面不限于圆形，也可以是圆、椭圆、多边形和由曲线围成的近似圆形的图形。
(实施例9-2)
图18A和18B中的喷嘴形状是(实施例9-1)的一种变形例。图18所示的喷嘴形状，第一排出口部16为圆柱形，第二排出口部17为圆锥台形。通过使第二排出口部17形成圆锥台形，与(实施例9-1)相比可以减小流动阻力。并且，由于第一排出口部16和第二排出口部17的阶梯部18减小，所以减小了停滞在阶梯部18处的油墨的滞留区域，排出量和排出速度等稳定，打印质量提高。停滞在阶梯部18处的油墨，由于电热转换元件加热的影响，温度比周围的油墨高，使得排出油墨的粘性阻力发生变化，对排出特性产生不利影响。在此，相对于第一排出口部16和第二排出口部17的流动方向垂直的截面不限于圆形，可以是圆、椭圆、多边形和由曲线围成的近似圆形的图形。
(实施例9-3)
图19A和19B所示的喷嘴形状，第一排出口部16和第二排出口部17全部为圆柱形，是与图17A和17B的实施例相同的组合，但是在从相对于元件基板2的主面垂直的方向观察到的平面透视图中，以与油墨供应室6相反侧的第一排出口部16不产生和第二排出口部17的阶梯部18的方式形成。因此，与(实施例9-1)相比，具有通过减小阶梯部18处的油墨限幅而提高再补充频率的效果。在此，相对于第一排出口部16和第二排出口部17的流动方向垂直的截面不限于圆形，可以是圆形、椭圆、多边形和由曲线围成的近似圆形的图形。
(实施例9-4)
图20A和20B的喷嘴形状，第一排出口部16为圆柱形，第二排出口部17为圆锥台形，并且在从相对于元件基板2的主面垂直的方向观察到的平面透视图中，以与油墨供应室6相反侧的第一排出口部16不产生和第二排出口部17的阶梯部18的方式形成。如(实施例9-2)中所述，使第二排出口部17为圆锥台形，比圆柱形减少了油墨的滞留区域，可以抑制由于滞留区域的油墨温度上升造成的排出量偏差、打印不良等。并且，没有阶梯部18的设计使再补充时的弯液面的限幅较为缓和，再补充的频率加快。在此，相对于第一排出口部16和第二排出口部17的流动方向垂直的截面不限于圆形，可以是圆形、椭圆、多边形和由曲线围成的近似圆形的图形。

Claims (10)

1.一种喷墨记录头，备有：流路构成基板，该流路构成基板具有液体在其中流动的多个喷嘴、向各喷嘴供应液体的供应室和作为排出液滴的喷嘴前端开口的多个排出口，其中，前述喷嘴配有利用产生用于排出液滴的热能的排出能量发生元件生成气泡的发泡室、包含前述排出口并使前述排出口和前述发泡室连通的排出口部、和向前述发泡室供应油墨的供应路径；
和元件基板，该元件基板设有前述排出能量发生元件，并将前述流路构成基板接合到其主面上，
该喷墨记录头的特征为：前述排出口部具有：
包含前述排出口、且直径恒定的第一排出口部；和
具有阶梯地与该第一排出口部连续形成、与前述元件基板的主面平行、具有比第一排出口部的截面大的截面且连通至前述发泡室的第二排出口部，该第二排出口部设置于与上述元件基板的主面垂直方向上的发泡室的区域内，
其中，前述第二排出口部距供应方向最远的前述阶梯部分的距离比前述排出口的纵列配置方向上的前述阶梯的距离短。
2.如权利要求1所述的喷墨记录头，其特征为：与前述第一排出口部的中心轴相交的前述第二排出口部的前述第一排出口侧的开口面具有同与前述第一排出口部的中心轴相交的前述第二排出口部的前述发泡室侧的开口面全等的截面形状；
在穿过前述排出口的中心、与前述元件基板的主面垂直的任意截面上，前述第二排出口部的侧壁均呈直线状，并且，前述第二排出口部的前述第一排出口部侧的开口面、前述第二排出口部的前述发泡室侧的开口面以及前述元件基板的主面相互平行。
3.如权利要求1所述的喷墨记录头，其特征为：与前述第一排出口部的中心轴相交的前述第二排出口部的前述第一排出口部侧的开口面形成为与前述第二排出口部的前述发泡室侧的开口面形状相似，且面积比该发泡室侧的开口面小的截面形状；
在穿过前述排出口的中心、与前述元件基板的主面垂直的任何截面上，前述第二排出口部的侧壁均呈直线状，并且，前述第二排出口部的前述第一排出口部侧的开口面、前述第二排出口部的前述发泡室侧的开口面以及前述元件基板的主面相互平行。
4.如权利要求3所述的喷墨记录头，其特征为：与前述第一排出口部的中心轴相交的前述第二排出口部的前述第一排出口部侧的开口面和前述第二排出口部的前述发泡室侧的开口面为椭圆或长圆形。
5.如权利要求4所述的喷墨记录头，其特征为：与前述第一排出口部的中心轴相交的前述第二排出口部的前述第一排出口部侧的开口面以两个点与前述排出口部内接。
6.如权利要求1所述的喷墨记录头，其特征为：与前述第一排出口部的中心轴相交的前述第二排出口部的前述发泡室侧的开口面为椭圆或长圆形，与前述第一排出口部的中心轴相交的前述第二排出口部的前述第一排出口部侧的开口面为圆形且位于作为前述第二排出口部的前述发泡室侧的开口面的椭圆或长圆形的内侧；
在穿过前述排出口的中心、与前述元件基板的主面垂直的任意截面上，前述第二排出口部的侧壁均呈直线状，并且，前述第二排出口部的前述第一排出口部一侧的开口面、前述第二排出口部的前述发泡室侧的开口面以及前述元件基板的主面相互平行。
7.如权利要求6所述的喷墨记录头，其特征为：在从相对于前述元件基板的主面垂直的方向观察到的平面透视图中，前述第二排出口部的前述第一排出口部侧的开口面是与前述第一排出口部的前述发泡室侧的开口面全等的圆形。
8.如权利要求1所述的喷墨记录头，其特征为：前述喷嘴形成为墨滴从前述排出口进出的排出方向和在前述供应路径内流动的液体的流动方向正交。
9.如权利要求1所述的喷墨记录头，其特征为：在前述流路构成基板上，设置有第一喷嘴列和第二喷嘴列，各喷嘴列分别具有多个前述排出能量发生元件和多个前述喷嘴，其中，第一喷嘴列由各喷嘴配置而成，且各喷嘴的长度方向相互平行，第二喷嘴列呈与第一喷嘴列之间夹着前述供应室状配置在与前述第一喷嘴列相对的位置上，且各喷嘴的长度方向相互平行，并且前述第二喷嘴列的各喷嘴相对于前述第一喷嘴列的各喷嘴、相邻的前述各喷嘴之间的间距相互错开1/2间距地配置。
10.如权利要求1至9中任一项所述的喷墨记录头，其特征为：前述排出能量发生元件产生的气泡与外部气体连通。
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