JP3109729B2 - Liquid jet recording head - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、液体噴射記録ヘッ
ド、より詳細には、バブルを利用してインク滴を噴射さ
せて記録を行う液体噴射記録装置における記録ヘッドに
関する。 【０００２】 【従来の技術】液滴を吐出オリフィスから噴射させるに
当って、発熱抵抗体等を用いて熱エネルギーを液体に付
与し、エネルギーが付与された液体に急峻な体積増加を
伴う状態変化を生じせしめ、その体積増加に基づく作用
力によって液体を吐出噴射せしめて記録を行う所謂バブ
ル液体噴射記録装置は、例えば、特開昭５５−１６１６
６号公報において公知である。而して、上記特開昭５５
−１６１６６５号公報に記載された発明においては、気
泡の体積増加のスピードを規定して効果的な吐出性能を
得るようにしているが、インク吐出性能に大きな影響を
及ぼす気泡収縮に関する具体的な記載があまりなく、単
に、体積増加の条件だけで、効果的な吐出性能が得られ
ると考えているようである。 【０００３】しかし、インク吐出性能には、気泡収縮が
影響を及ぼす性能もあり、例えば、気泡収縮が影響を及
ぼす性能として、インク滴の切れのよい吐出、サテライ
ト滴のない吐出、１滴吐出後の次のインク供給スピード
(応答周波数スピードに関係する)等があり、これらを抜
きにして効果的なインク吐出性能は語れない。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のごと
き実情に鑑みてなされたもので、特に、バブルジェット
型液体噴射記録装置において、インクの吐出性能を向上
させることを目的としてなされたものである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明は、記録液体を液
滴として吐出するために設けられた吐出口を形成した蓋
基板と、液滴を吐出するための熱エネルギーが前記記録
液体に作用する部分である熱作用部と熱エネルギーを発
生する手段としての電気熱変換体を形成した発熱体基板
とを積層し、水系インクを充填してなる液体噴射記録ヘ
ッドにおいて、前記発熱体基板は、熱伝導性の高い基板
の上に、熱伝導性の低い薄層である蓄熱層と、電気熱変
換体としての電気抵抗体層を形成するとともに複数の熱
作用部に対応する複数の制御電極と共通の電極よりな
り、該電気抵抗体層に通電することによって、数μsec
の高熱流束を前記水系インクの記録液体に与え、気泡を
発生させ、該気泡の体積増加にともなう作用力で、前記
吐出口より液滴を吐出、飛翔させ、被記録面に付着させ
る液体噴射記録ヘッドであって、前記気泡が発生してか
ら最大体積になるまでの時間をｔｉ、最大体積になって
から消滅するまでの時間をｔｄとする時、それらの関係
が、気泡の発生〜成長、収縮〜消滅にともなう前記水系
インクの記録液体の移動が追従する範囲内で、 【０００６】１≦ｔｄ／ｔｉ＜３ 【０００７】なるように前記熱作用部の構造および熱作
用部への入力エネルギーを決めたことを特徴としたもの
である。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例に基いて説
明する。図３は、本発明による液体噴射記録ヘッドの一
例を示す斜視図、図４は、該記録ヘッドを構成する蓋基
板(図４(ａ))と基板(図４(ｂ))の分解斜視図、図５は、
蓋基板を裏側から見た斜視図で、図中、１は蓋基板(流
路板)、２は基板、３は液体流入口、４は液体吐出口、
５は溝、６はインク部屋を形成するための領域、７は個
別(独立)電極、８は共通電極、９は発熱体で、基板２の
表面には、発熱体９が共通電極８とともに形成されてお
り、蓋基板１と、基板２とを接合することにより、溝５
は液体(インク)流路及び吐出口４を形成し、領域６は流
入口３から導入される記録液体(インク)を収容するため
のインク部屋を形成する。周知のように、基板２上に流
路板１を接合した時に、流路板１の溝５と基板２の上面
とでインク流路が形成され、このインク流路のインク吐
出側下面の一部に発熱体９が配設された構造となり、該
発熱体９によってインクを加熱して該インク中に気泡
(バブル)を発生せしめ、その気泡の体積変化によってイ
ンク流路の端部よりインク滴を噴射させるものである。 【０００９】図６(ａ)〜(ｇ)は、上述のごときバブル利
用のインクジェットドロップジェネレータにおけるイン
ク滴生成過程を示す図で、図中、１０はインク、２０は
気泡、３０は生成されたインク滴で、その他流路板１、
基板２、独立電極７、共通電極８、発熱体９等は図４に
示した通りであり、周知のように、発熱体９を一時的に
加熱することによってインク滴３０を噴射させる。バブ
ルインクジェットは、上述のようにして、流路内の液体
(インク)を薄膜抵抗体によって通電加熱してインクを急
激に沸騰させ、発生した気泡の圧力作用によって吐出口
からインク液滴を吐出し、吐出した液滴を紙などの被記
録物に着弾して、記録画素を形成する。 【００１０】本発明は、上述のごときバブルジェット型
インクジェットの気泡の発生時間、収縮時間とインク吐
出性能、とりわけ、インク滴の切れのよい吐出、サテラ
イト滴のない吐出、１滴の吐出後の次のインク供給スピ
ード等との関係について、実験データにもとづき、最適
となるようにしたものであるが、最初に、バブルジェッ
トの一般原理について説明する。 【００１１】気泡の発生・消滅過程は、ヒーター・流路
の構成、通電加熱条件等によって変化し、インクジェッ
ト記録装置として実用的であるためには、次のような条
件を満足することが必要である。 (１)吐出に充分な圧力が得られること。 (２)現象の再現性(気泡安定性)が良いこと。 (３)応答周波数が高いこと。 【００１２】このような条件は、日常的に見られる沸騰
現象から考えると、達成困難であるように思われる。な
ぜなら、 (１)液滴を吐出させるためには、吐出口の液面の表面張
力に打ち勝って滴形成をさせる必要がある。ところが、
通常の沸騰現象では、沸騰開始温度は液体の沸点＋数℃
以下であり、対応する蒸気圧は大気圧に比べてそんなに
高くない。 (２)沸騰は、相変化と流れを伴なう複雑な伝熱現象であ
り、電気的・機械的現象に比べてはるかにランダムであ
る。また、高周波数で繰り返し駆動するためには、発泡
から消泡までの応答時間が短くなければならない。とこ
ろが、通常の沸騰条件下で温度上昇・下降の時定数を減
少させるには限界がある。 【００１３】バブルジェット記録装置においては、熱伝
導性の高い基板の上に熱伝導性の低い薄い層(蓄熱層)お
よび薄い電気抵抗体層(ヒーター)を形成し、極めて短い
加熱パルス(〜数μｓｅｃ)で高熱流束をインクに与える
ことによって、上の条件を満足させている。すなわち、 (１)薄膜技術によって形成された平滑な伝熱面に高熱流
束を与えることによって、非常に高い温度(水系インク
の場合〜３００℃)までインクを過熱することができ
る。このときの蒸気圧は、大気圧の数１０倍に達し、液
滴を吐出させるのに充分である。 (２)バブルジェットにおける発泡は、ヒーター面のくぼ
みなどに捕捉された気体が発泡の核になる通常の沸騰現
象と異なり、伝熱面近くのインクが過熱限界に到達する
ことによって一斉に気化するので、現象の再現性が高
い。 (３)加熱時には、蓄熱層の効果によってインクが充分に
加熱される。加熱時間が短いためごく一部のインク(ヒ
ーター上〜数μｍ)しか加熱されないうえ、気泡形成後
は、蒸気の断熱効果によってヒーターからの伝熱はほと
んど停止する。従って、気泡の成長とともにインクの温
度および気泡内の圧力は、急激に低下し、キャビテーシ
ョン気泡の状態となる。気泡の消滅速度は極めて大き
く、気泡時に衝撃によるヒーターの破壊が問題となるほ
どである。余分の熱は、蓄熱層を通過して基板に逃げ
る。 【００１４】図１（Ａ）は、本発明の一実施例を説明す
るための要部拡大断面図、図１（Ｂ）は、熱作用部(ヒ
ーター部)に発生する気泡の体積Ｖの時間的変化を示す
一例を示す図で、図１（Ｂ）に示すように、気泡が発生
してから、最大気泡体積Ｖmaxになるまでの時間をｔ
ｉ、最大気泡体積Ｖmaxになってから消滅するまでの時
間をｔｄとする。 【００１５】図１（Ａ）は、インク滴吐出後の液室内
(オリフィス近傍)の状態を示すが、気泡２０は最大気泡
に達した後、矢印Ａの方向に収縮する。それにともな
い、オリフィス側ではメニスカスが矢印Ｂのように引き
込む。一方、右側のインク供給側からは、気泡収縮にと
もなう作用力で矢印Ｃのようにインクが移動(供給)す
る。メニスカスの移動或いはインクの移動(供給)は、気
泡の収縮スピードに大きく依存し、そのスピードがある
範囲内にない時、次のような不具合が生ずる。たとえ
ば、メニスカスの移動に起因するものとしては、吐出イ
ンク滴の切れの悪さ、サテライト滴の発生、オリフィス
からの不要空気の吹い込み、オリフィス面でのインクだ
れ等、又、インクの移動(供給)に関しては、あまりに気
泡収縮スピードが速いとそれにインク供給が追従しなか
ったり(応答スピードが追いつかない)、又、逆におそい
と、記録スピードが遅くなり好ましくない。 【００１６】本発明は、気泡の発生、収縮の実験、観察
を行なっているうちに、上記の現象(不具合点)が、気泡
の発生、収縮の挙動に大きく依存していることをつきと
め、好ましい気泡の発生、収縮挙動条件を見いだすため
に、諸々の角度から検討し、実際に多種多様の記録ヘッ
ドを設計、製作し、種々の角度からの実験を繰り返し
て、以下の条件を見いだしたものである。すなわち、 【００１７】 【数３】 【００１８】となるような関係（図２のＢ−Ｅ領域）
に、気泡の発生及び収縮スピードを規定したものである
が、更に好適には、 【００１９】 【数４】 【００２０】とされ（図２のＣ−Ｅ領域）、最適には、 【００２１】 【数５】 【００２２】とされる（図２のＤ−Ｅ領域）。気泡の発
生及び収縮スピードは、加える信号電圧、パルス巾、パ
ルス波形、パルス電流、インク物性、インク温度、液室
ディメンション、発熱部構成、発熱部材料、発熱部ディ
メンション等によって変えられる。 【００２３】図２は、各パラメータを変化させ、ｔｄ／
ｔｉの値を変えて、それと吐出性能の関係を調べ、安定
吐出領域(良好印字品質領域)を示したデータの一例で、
Ａ−Ｂ領域は使用不可領域、Ｂ−Ｅ領域は実用印字品質
領域、Ｃ−Ｅ領域は良好印字品質領域、Ｄ−Ｅ領域は最
良印字品質領域、Ｅ−Ｆ領域は使用不可領域である。上
式で、ｔｄ／ｔｉの上限を３，５，１０という数字で示
したが、これはあくまでも平均値で、実際には、３±
０.３，５±０.３，１０±０.３のバラツキの範囲をも
っている。この理由としては、上記の気泡の発生及び収
縮スピードを決定する各々の因子が実際に実験するうえ
において、バラツキをもっているからと考えられる。 【００２４】 【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、気泡の発生、収縮スピードの条件を上記(１)
式の範囲内に設定することにより、 イ．インク滴の切れのよい吐出、 ロ．サテライト滴のない吐出、 ハ．ミスト状にならない均一液滴の吐出、 ニ．オリフィスからの不要空気の吸い込みのない吐出、 ホ．オリフィス面でのインクだれのない吐出、 ヘ．応答周波数の高速化吐出、 を行うことができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to liquid jet recording.H
DoMore specifically, ink droplets are ejected using bubbles.
Recording head in a liquid jet recording deviceTo
Related. [0002] 2. Description of the Related Art For ejecting droplets from a discharge orifice
The heat energy is applied to the liquid using a heating resistor, etc.
To give a sharp increase in volume to the energized liquid.
Causes a state change that accompanies the action based on the increase in volume
A so-called bub that records by ejecting and ejecting liquid with force
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 55-1616 discloses a liquid jet recording apparatus.
No. 6 is known. Thus, Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
In the invention described in Japanese Patent Publication No.
Defines the speed of foam volume increase for effective discharge performance
But has a significant effect on ink ejection performance.
There is not much specific description about the effect of air bubble shrinkage,
In addition, effective discharge performance can be obtained only by increasing the volume.
Seems to think. However, bubble shrinkage is a factor in ink ejection performance.
Some properties, such as bubble shrinkage.
As for the wiping performance, the ink droplets
Discharge without drop, next ink supply speed after drop
(Related to response frequency speed), etc.
I cannot say effective ink ejection performance. [0004] SUMMARY OF THE INVENTION The present invention
It was made in consideration of the actual situation, especially the bubble jet
Ink ejection performance in liquid-jet recording devices
This is done for the purpose of causing [0005] SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a recording liquid is
Formed discharge ports provided for discharging as dropletslid
The substrate and the thermal energy for discharging the droplets are recorded.
Heat acting part which is the part acting on liquidAnd heatEmits energy
Electrothermal converter as a means of producingThe shapeHeating element substrate formed
To the liquid jet recording
In the pad, the saidHeating element substrateIs a substrate with high thermal conductivity
A heat storage layer, which is a thin layer with low thermal conductivity,
Forming an electrical resistor layer as a replacementheat
Corresponding to the working partFrom multiple control electrodes and common electrodeWhat
RBy applying a current to the electric resistor layer, several μsec
High heat flux to the aqueous ink recording liquid to generate bubbles.
Generated by the action force accompanying the volume increase of the bubble,
Droplets are ejected from the ejection port, fly, and adhere to the recording surface
Liquid jet recording head, wherein the bubble is generated
Ti is the time it takes to reach the maximum volume
When the time from disappearance to disappearance is td, their relationship
However, the above-mentioned aqueous system accompanying the generation-growth, shrinkage-disappearance of bubbles
Within the range that the movement of the ink recording liquid follows, 1 ≦ td/ Ti<3 [0007] The structure and thermal operation of the heat acting portion
Characterized by determining the input energy to the part
It is. [0008] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a description will be given based on the embodiments of the present invention.
I will tell. FIG. 3 shows the present invention.byOne of the liquid jet recording heads
FIG. 4 is a perspective view showing an example, and FIG.
FIG. 5 is an exploded perspective view of a plate (FIG. 4A) and a substrate (FIG. 4B).
FIG. 2 is a perspective view of the lid substrate viewed from the back side.
2) a substrate, 3 a liquid inlet, 4 a liquid outlet,
5 is a groove, 6 is an area for forming an ink chamber, and 7 is an individual.
Another (independent) electrode, 8 is a common electrode, 9 is a heating element,
A heating element 9 is formed on the surface together with the common electrode 8.
By joining the lid substrate 1 and the substrate 2, the groove 5 is formed.
Defines a liquid (ink) flow path and a discharge port 4, and the area 6 defines a flow path.
To store the recording liquid (ink) introduced from the inlet 3
To form an ink chamber. As is well known, the flow
When the path plate 1 is joined, the groove 5 of the flow path plate 1 and the upper surface of the substrate 2
This forms an ink flow path, and the ink discharge of this ink flow path
A heating element 9 is arranged on a part of the lower surface on the exit side.
The ink is heated by the heating element 9 to generate bubbles in the ink.
(Bubbles) and the volume change of the bubbles
Ink droplets are ejected from the end of the ink passage. FIGS. 6 (a) to 6 (g) show the bubble utilization as described above.
In an inkjet drop generator for
FIG. 4 is a view showing a droplet generation process, in which 10 is ink, and 20 is
Bubbles, 30 are generated ink droplets, and other flow path plates 1,
FIG. 4 shows the substrate 2, the independent electrode 7, the common electrode 8, the heating element 9, and the like.
As shown, the heating element 9 is temporarily
By heating, the ink droplets 30 are ejected. Bab
As described above, the ink jet
(Ink) is heated by applying electric current through a thin film resistor,
The outlet is boiled violently and the pressure generated by the generated air bubbles
The ink droplets are ejected from the
A recording pixel is formed by landing on a recording. The present invention relates to a bubble jet type as described above.
Inkjet bubble generation time, contraction time and ink ejection
Ejection performance, in particular, sharp ejection of ink droplets, Satella
Ejection without ink drop, next ink supply speed after ejection of 1 drop
The optimal relationship with the code, etc., based on experimental data
First, bubble jet
The general principle of G is explained. [0011] The process of generation and extinction of bubbles is performed by a heater
Changes depending on the configuration of the
To be practical as a recording device,
It is necessary to satisfy the matter. (1) Sufficient pressure for ejection is obtained. (2) Good reproducibility of the phenomenon (bubble stability). (3) High response frequency. [0012] Such conditions correspond to the boiling that is found on a daily basis.
The phenomenon seems to be difficult to achieve. What
If so, (1) In order to discharge droplets, the surface tension of the liquid surface of the discharge port
It is necessary to overcome the force to form drops. However,
In normal boiling phenomena, the boiling start temperature is the boiling point of the liquid + several degrees Celsius
Below, and the corresponding vapor pressure is much less than atmospheric pressure
not high. (2) Boiling is a complex heat transfer phenomenon involving phase change and flow.
Are much more random than electrical and mechanical phenomena.
You. In addition, to drive repeatedly at high frequency, foam
The response time from defoaming to defoaming must be short. Toko
Reduces the time constant for temperature rise and fall under normal boiling conditions.
There are limits to reducing. In the bubble jet recording apparatus, heat transfer
A thin layer (thermal storage layer) with low thermal conductivity on a substrate with high conductivity
And a thin electric resistor layer (heater)
Applying high heat flux to ink with heating pulse (~ several μsec)
This satisfies the above conditions. That is, (1) High heat flow on smooth heat transfer surface formed by thin film technology
Very high temperature (water-based ink
Can heat the ink up to 300 ° C)
You. The vapor pressure at this time reaches several tens of times the atmospheric pressure,
It is enough to eject droplets. (2) Foaming in the bubble jet is due to the depression on the heater surface.
Normal boiling expression where the gas trapped in the air becomes the core of foaming
Unlike elephants, ink near the heat transfer surface reaches the overheating limit
Vaporization at the same time, high reproducibility of the phenomenon
No. (3) When heated, the ink is sufficient due to the effect of the heat storage layer
Heated. Due to the short heating time, only a part of the ink
(Up to several μm above the heater)
Means that the heat transfer from the heater is almost
Stop almost. Therefore, the temperature of the ink increases as bubbles grow.
Temperature and the pressure in the air bubbles drop sharply,
It becomes the state of the air bubble. Very fast bubble extinction rate
In addition, the destruction of the heater due to the impact of air bubbles becomes a problem.
What is it? Excess heat escapes through the thermal storage layer to the substrate
You. FIG. 1A illustrates an embodiment of the present invention.
FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view of a main part for heat treatment.
Of the air bubbles generated in the air heater).
FIG. 1B is a diagram showing an example, and bubbles are generated as shown in FIG.
After that, the time until the maximum bubble volume Vmax is reached is t
i, the time from when the maximum bubble volume reaches Vmax to when it disappears
The interval is td. FIG. 1A shows a liquid chamber after ink droplet ejection.
(Near the orifice), but the bubble 20 is the largest bubble
, Then contracts in the direction of arrow A. With it
On the orifice side, the meniscus is pulled as shown by arrow B.
Put in. On the other hand, from the ink supply side on the right side,
The ink moves (supplies) as indicated by arrow C by the acting force.
You. Movement of the meniscus or movement (supply) of ink
Depends greatly on the foam shrinking speed, and has that speed
If not, the following problems occur. for example
For example, as a result of meniscus movement,
Poor ink drop, satellite drop generation, orifice
Blowing unnecessary air from the ink at the orifice surface
In addition, the movement (supply) of ink is too
If the foam contraction speed is fast, ink supply may not follow it
(I can't catch up with the response speed)
In this case, the recording speed is undesirably reduced. The present invention provides an experiment and observation of bubble generation and shrinkage.
While performing the above, the above phenomenon (defect point)
It depends on the behavior of shrinkage and shrinkage
To find favorable bubble generation and shrinkage behavior conditions
In addition, we examined from various angles, and actually
Design, manufacture, and repeat experiments from various angles
Thus, the following conditions have been found. That is, [0017] (Equation 3) A relationship such that(BE region in FIG. 2)
Stipulates the speed of bubble generation and shrinkage
But, more preferably, [0019] (Equation 4) And(C-E region in FIG. 2), Optimally, [0021] (Equation 5) Supposedly(DE region in FIG. 2). Bubbles
The raw and contraction speeds depend on the applied signal voltage, pulse width,
Loose waveform, pulse current, ink properties, ink temperature, liquid chamber
Dimension, heating part configuration, heating part material, heating part
It can be changed by mentioning. FIG. 2 shows that each parameter is changed and td /
Change the value of ti and check the relationship between
An example of data indicating an ejection area (good print quality area),
AB area is unusable area, BE area is practical printing quality
Area, CE area is good print quality area, DE area is the best.
The good print quality area and the EF area are unusable areas. Up
In the formula, the upper limit of td / ti is indicated by the numbers 3, 5, and 10.
However, this is only an average value, and actually 3 ±
0.3, 5 ± 0.3, 10 ± 0.3
ing. The reason for this is that the generation and
Each factor that determines the contraction speed is actually experimented
It is considered that there is variation in [0024] As is apparent from the above description, the present invention
According to the above, the conditions of bubble generation and shrinkage speed are as described in (1) above.
By setting it within the range of the expression, I. Smooth ejection of ink drops, B. Discharge without satellite drops, C. Discharge of uniform droplets that do not become mist, D. Discharge without suction of unnecessary air from the orifice, E. Discharge without dripping at the orifice surface, F. Faster response frequency dispensing, It can be performed.

【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明の一実施例を説明するための要部拡大
断面図（図１（Ａ））及び気泡体積の時間変化を示す図
（図１（Ｂ））である。 【図２】 安定吐出領域の一例を示す図である。 【図３】 本発明が適用される液体噴射記録ヘッドの一
例を示す斜視図である。 【図４】 記録ヘッドを構成する蓋基板(図４(ａ))と基
板(図４(ｂ))の分解斜視図である。 【図５】 蓋基板を裏側から見た斜視図である。 【図６】 バブルジェット記録におけるインク滴の生成
過程を説明するための図である。 【符号の説明】 １…蓋基板(流路板)、２…基板、３…液体流入口、４…
液体吐出口、５…溝、６…インク液室、７…個別(独立)
電極、８…共通電極、９…発熱体、１０…インク、２０
…気泡、３０…インク滴。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an enlarged sectional view of an essential part for explaining an embodiment of the present invention (FIG. 1A) and a diagram showing a time change of a bubble volume (FIG. 1B). It is. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a stable ejection region. FIG. 3 is a perspective view showing an example of a liquid jet recording head to which the present invention is applied. FIG. 4 is an exploded perspective view of a lid substrate (FIG. 4A) and a substrate (FIG. 4B) that constitute the recording head. FIG. 5 is a perspective view of the lid substrate as viewed from the back side. FIG. 6 is a diagram for explaining a process of generating ink droplets in bubble jet recording. [Explanation of Symbols] 1 ... lid substrate (flow path plate), 2 ... substrate, 3 ... liquid inlet, 4 ...
Liquid discharge port, 5: groove, 6: ink liquid chamber, 7: individual (independent)
Electrode, 8: Common electrode, 9: Heating element, 10: Ink, 20
... air bubbles, 30 ... ink droplets.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 １．記録液体を液滴として吐出するために設けられた吐
出口を形成した蓋基板と、液滴を吐出するための熱エネ
ルギーが前記記録液体に作用する部分である熱作用部と
熱エネルギーを発生する手段としての電気熱変換体を形
成した発熱体基板とを積層し、水系インクを充填してな
る液体噴射記録ヘッドにおいて、前記発熱体基板は、熱
伝導性の高い基板の上に、熱伝導性の低い薄層である蓄
熱層と、電気熱変換体としての電気抵抗体層を形成する
とともに複数の熱作用部に対応する複数の制御電極と共
通の電極よりなり、該電気抵抗体層に通電することによ
って、数μsecの高熱流束を前記水系インクの記録液体
に与え、気泡を発生させ、該気泡の体積増加にともなう
作用力で、前記吐出口より液滴を吐出、飛翔させ、被記
録面に付着させる液体噴射記録ヘッドであって、前記気
泡が発生してから最大体積になるまでの時間をｔｉ、最
大体積になってから消滅するまでの時間をｔｄとする
時、それらの関係が、気泡の発生〜成長、収縮〜消滅に
ともなう前記水系インクの記録液体の移動が追従する範
囲内で、 １≦ｔｄ／ｔｉ＜３ となるように前記熱作用部の構造および熱作用部への入
力エネルギーを決めたことを特徴とする液体噴射記録ヘ
ッド。(57) [Claims] A lid substrate provided with the discharge port provided for discharging the recording liquid as droplets, and the heat acting portion is a portion where thermal energy for discharging liquid droplets is applied to the recording liquid
A heating element substrate forms form <br/> an electrothermal converting member as means for generating thermal energy by laminating the liquid-jet recording head formed by filling a water-based ink, the heating element substrate, the thermally conductive A heat storage layer, which is a thin layer with low thermal conductivity, and an electric resistor layer as an electrothermal converter formed on a high substrate, and a plurality of control electrodes corresponding to a plurality of heat acting portions and a common electrode more will, by energizing the electric resistance layer, a high heat flux of several μsec given to recording liquid in the water-based ink, bubbles are generated in the acting force accompanying the volume increase of the gas bubbles, from the discharge port A liquid jet recording head for ejecting and flying droplets and attaching the droplets to a recording surface, wherein ti is a time from when the bubble is generated until the bubble reaches a maximum volume, and is a time from when the bubble reaches the maximum volume to disappearance. Is td, their relationship is Within the range in which the movement of the recording liquid of the water-based ink following the generation-growth and contraction-extinction of bubbles follows, 1 ≦ t d / t i <3, so that the structure and the heat action portion of the heat action portion are satisfied. A liquid jet recording head characterized in that input energy to the liquid is determined.