JPH1067106A - Discharging method for discharging liquid by communicating bubble with fresh air, liquid discharging head for carrying thereout, and recording device - Google Patents

Discharging method for discharging liquid by communicating bubble with fresh air, liquid discharging head for carrying thereout, and recording device

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JPH1067106A
JPH1067106A JP16449897A JP16449897A JPH1067106A JP H1067106 A JPH1067106 A JP H1067106A JP 16449897 A JP16449897 A JP 16449897A JP 16449897 A JP16449897 A JP 16449897A JP H1067106 A JPH1067106 A JP H1067106A
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liquid
bubbles
discharge
outside air
movable member
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Hiroyuki Ishinaga
博之 石永
Sadayuki Sugama
定之 須釜
Takeshi Okazaki
猛史 岡崎
Fumi Yoshihira
文 吉平
Kiyomitsu Kudo
清光 工藤
Toshio Kashino
俊雄 樫野
Yoshie Asakawa
佳恵 浅川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To convirge the growth of bubbles to the direction of free end and more uniformize the growth distribution of the bubbles to a discharging port by a method wherein a process, in which the displacement of a movable member equipped with a free end for guiding the bubbles, the growth of which is controlled, towards the discharging port is generated in proportion to the growth of the bubbles, is provided. SOLUTION: By heating a heating element 2, heat is applied to the liquid in a bubble generating region lying between a movable member 31 and the heating element 2 so as to generate bubbles based on film boiling phenomenon. Pressure due to the generation of the bubbles and the bubbles act preferentially on the movable member 31, resulting in displacing the movable member 31 so as to open largely towards a discharging port 8 about a fulcrum 33 as shown by dotted lines. Due to the displacement of the movable member 31 or to its displaced state, the pressure propagation due to the generation of the bubbles and the growth of the bubbles itself are guided towards a discharging port 18 side. Concretely, by the movable member 31, which displaces from the first position in steady state to the second position after displacement, the pressure due to the generation of the bubbles and the bubbles are guided to the downstream side, in which the discharging port 18 is provided.

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、熱エネルギーを利
用して形成した気泡を外気と連通させる工程を用いる記
録方法及び記録装置に関し、記録媒体としての紙、糸、
繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木
材、セラミックス等記録を行うプリンター、複写機、送
信システムを有するファクシミリ、キーボード入力を備
えたＥＴＷ、ワードプロセッサ等或いは複合器に適用で
きる発明である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recording method and a recording apparatus using a process for communicating bubbles formed by using thermal energy with the outside air, and relates to a recording medium such as paper, thread, and the like.
The present invention is applicable to a printer, a copying machine, a facsimile having a transmission system, an ETW having a keyboard input, an ETW having a keyboard input, a word processor, or a multifunction device for recording fibers, cloth, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics and the like.

【０００２】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。In the present invention, "recording" means not only giving an image having a meaning such as a character or a figure to a recording medium, but also giving an image having no meaning such as a pattern. Is also meant.

【０００３】[0003]

【従来の技術】最近各種プリンターに適用され、実用化
されている記録方法としては、米国特許第４，７２３，
１２９号，同第４，７４０，７９６号に代表される熱エ
ネルギーを利用した膜沸騰による気泡を液滴形成に用い
るインクジェット方式が有効である。又、気泡形成時に
流路を遮断しない記録方法としては、米国特許第４，４
１０，８９９号が知られている。2. Description of the Related Art A recording method applied to various printers and put to practical use is disclosed in U.S. Pat.
No. 129, No. 4,740,796, an ink jet system using bubbles for film formation by utilizing thermal energy to form droplets is effective. Further, as a recording method in which a flow path is not blocked when bubbles are formed, US Pat.
No. 10,899 is known.

【０００４】上記の各発明は各種記録方式に適用可能で
あるが、それぞれの公報には形成された気泡（バブル）
を大気に連通させて記録を行う方式への適用を実用レベ
ルまで展開した記載はない。以下このような方式を大気
連通方式と呼ぶ。[0004] Each of the above-mentioned inventions can be applied to various recording systems, but each publication discloses a bubble formed.
There is no description that expands to a practical level the application to a method of recording by communicating with the atmosphere. Hereinafter, such a method is referred to as an atmosphere communication method.

【０００５】ところで、大気連通方式としては、気泡の
破裂を用いるものがあるが、このようなものでは安定し
た吐出を行えないため実用不可能である。[0005] By the way, as a method of communicating with the atmosphere, there is a method that uses bursting of air bubbles. However, such a method is not practical because stable discharge cannot be performed.

【０００６】又、吐出原理は不明であるが、希望的現象
を記した公報としては、特開昭５４−１６１９３５号公
報がある。この公報は円筒ノズル内に円筒ヒータを配置
させ、ノズル内部を形成する気泡で分断してはいるが、
液滴と共にスプラッシュした微小インク滴が多数出ると
いうものである。Although the principle of discharge is unknown, Japanese Unexamined Patent Publication No. 54-161935 discloses a desired phenomenon. In this publication, a cylindrical heater is arranged in a cylindrical nozzle, and is divided by bubbles forming the inside of the nozzle.
That is, a large number of fine ink droplets splashed together with the droplets appear.

【０００７】大気連通方式を実用的なレベルまで達成し
た発明としては特開平５−１６３６５号公報に開示され
るものがある。An invention which has achieved the air communication system to a practical level is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-16365.

【０００８】上記公報に開示される発明は、吐出ノズル
からインク滴を吐出するために発生した気泡を吐出口近
傍の吐出ノズル外にて大気と連通させるものであり、上
記公報には、気泡を生成するための熱エネルギー発生手
段の配置や発生する気泡の圧力を規定するものであり、
液体の種類、吐出口の形状および熱エネルギー発生のた
めの駆動条件等、規定した条件にて気泡を外気に連通さ
せるための様々なパラメータが具体的に開示されてお
り、このような構成とすることにより、スプラッシュす
ることなく、また、ミスト状のインク滴を発生すること
のない吐出をリフィル特性良く行うことができ、高品位
・高画質・高周波応答の記録装置を実現できるものとな
っている。また、吐出を行うために発生する気泡が吐出
動作時に外気と連通することから、液体内での消泡を待
つ必要がなくなり、高速な記録を行うことが可能となっ
ている。According to the invention disclosed in the above publication, bubbles generated for discharging ink droplets from the discharge nozzle are communicated with the atmosphere outside the discharge nozzle near the discharge port. It regulates the arrangement of the thermal energy generating means and the pressure of the generated bubbles,
Various parameters for communicating bubbles with outside air under specified conditions, such as the type of liquid, the shape of the discharge port, and driving conditions for generating thermal energy, are specifically disclosed, and such a configuration is adopted. This makes it possible to perform ejection without splash and without generating mist-like ink droplets with good refill characteristics, thereby realizing a recording apparatus with high quality, high image quality, and high frequency response. . Further, since the bubbles generated for performing the discharge communicate with the outside air during the discharge operation, it is not necessary to wait for the defoaming in the liquid, and high-speed recording can be performed.

【０００９】一方、上記技術とは全く異なるものではあ
るが、気泡が液路内で発生・消滅する方式の吐出技術に
おいて、メニスカスの一部がノズル内に後退したために
ノズル内で気泡が大気と連通して不都合をもたらすこと
を開示する米国特許第４６３８３３７号明細書がある。
なお、この明細書に開示される発明はノズル内で気泡が
メニスカスの後退により大気と連通してしまう問題点を
課題として、気泡がノズル内で発生・消滅することを確
実にしようとする発明でしかない。[0009] On the other hand, although completely different from the above-mentioned technology, in a discharge technology in which air bubbles are generated and disappear in a liquid path, since a part of the meniscus recedes into the nozzle, the air bubbles are separated from the atmosphere in the nozzle. There is U.S. Pat. No. 4,638,337 which discloses communicating and causing disadvantages.
In addition, the invention disclosed in this specification has a problem that bubbles are communicated with the atmosphere due to the retreat of the meniscus in the nozzle, and the invention attempts to ensure that bubbles are generated and disappear in the nozzle. There is only.

【００１０】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上述した大気連通方式
の記録装置のうち、特開昭５４−１６１９３５号公報に
記載されたものでは吐出原理が不明であり、実用的なレ
ベルまで達しておらず、実現が困難である。Among the above-mentioned recording apparatuses of the atmospheric communication type, those described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-161935 do not know the principle of ejection and do not reach a practical level. , Difficult to realize.

【００１１】特開平５−１６３６５号公報に開示された
発明は、上述したような利点を備えているが、さらに高
品位・高画質・高周波応答の記録装置を実現するために
は以下の点で改良の余地がある。The invention disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-16365 has the above-mentioned advantages. However, in order to realize a recording apparatus with high quality, high image quality and high frequency response, the following points are required. There is room for improvement.

【００１２】第１に、吐出口と気泡発生部とが近接させ
ることにより気泡が吐出口の外まで成長するように設計
することが多いため、流路の容積がかせげず、吐出滴の
体積が小さなものとなる傾向がある。First, since it is often designed so that the bubble grows to the outside of the discharge port by bringing the discharge port and the bubble generating portion close to each other, the volume of the flow path is inevitable, and the volume of the discharge droplet is small. It tends to be small.

【００１３】第２に、気泡を大気に連通させるために、
気泡発生部に与えられる気泡形成条件自体に制約が多い
ことから記録ヘッドを設計するときの設計事項の許容範
囲が限定されたものとなる。また、これと同様の理由か
ら使用できる液体の許容範囲も限定される。Second, in order for the bubbles to communicate with the atmosphere,
Since there are many restrictions on the bubble formation conditions given to the bubble generator, the allowable range of design items when designing the recording head is limited. Further, for the same reason, the allowable range of the liquid that can be used is also limited.

【００１４】第３に湿度や気温等の環境の変化により気
泡形成がばらつくと、そのばらつきの要素が直接的に大
気との連通状態を支配するためにこのばらつきの要素が
吐出液体（吐出滴）に影響し、記録にも影響してしま
う。Third, when the formation of bubbles varies due to changes in the environment such as humidity and temperature, the factors of the variations directly control the state of communication with the atmosphere, and the factors of the variations are the discharge liquid (discharge droplets). And also affects the recording.

【００１５】第４に吐出効率をみるとエネルギーの損失
が見られる。Fourth, the discharge efficiency shows a loss of energy.

【００１６】第５にリフィル特性の改善の余地がないた
め、応答周波数の高速化にも限界がある。Fifth, since there is no room for improvement of the refill characteristics, there is a limit in increasing the response frequency.

【００１７】本発明は上述したような従来の技術に鑑み
てなされたものである。The present invention has been made in view of the prior art as described above.

【００１８】本発明の第１の目的は、主として、気泡を
吐出口の外において外気に連通させる状態を、吐出効
率、或いは吐出量、または吐出速度の向上を達成しつつ
最適化できる液滴吐出方式、方法およびそれに用いられ
る液滴液体吐出ヘッド、さらにはこれを用いた装置を提
供することにある。A first object of the present invention is to provide a liquid ejection apparatus capable of optimizing a state in which bubbles communicate with the outside air outside the ejection port while achieving an improvement in ejection efficiency, ejection amount, or ejection speed. An object of the present invention is to provide a method, a method, a liquid droplet ejection head used for the method, and an apparatus using the same.

【００１９】本発明の第２の目的は、先行技術における
気泡を吐出口の外において外気に連通させる吐出方式の
ヘッドにおける限界を打破し、設計の許容範囲を大幅に
拡大し、インクの吐出を高精度にて行うことを可能とし
た新規な外気への大気連通方式の液滴液体吐出ヘッドを
提供することにある。A second object of the present invention is to overcome the limitations of the prior art discharge head, which allows air bubbles to communicate with the outside air outside the discharge port, greatly expand the permissible design range, and improve ink discharge. It is an object of the present invention to provide a new type of liquid droplet discharge head that communicates with the outside air and that can be performed with high accuracy.

【００２０】本発明の第３の目的は、先行技術におけ
る、気泡を吐出口の外において外気に連通させる吐出方
式での前述したリフィル特性の限界を打破し、リフィル
特性を改善し、高水準の応答周波数をも達成することの
できる液滴吐出方法およびそれらに用いられる液滴液体
吐出ヘッドおよびこれを用いた装置を提供することにあ
る。A third object of the present invention is to overcome the above-mentioned limitation of the refill characteristic in the prior art in the discharge method in which air bubbles communicate with the outside air outside the discharge port, improve the refill characteristic, and achieve a high level of refill characteristic. An object of the present invention is to provide a droplet discharge method capable of achieving a response frequency, a droplet liquid discharge head used in the method, and an apparatus using the same.

【００２１】本発明の第４の目的は、従来の大気連通方
式の構造ではなし得なかったコゲやすい吐出液の吐出を
も可能にすることである。A fourth object of the present invention is to make it possible to discharge a kogation-discharge liquid which cannot be achieved by the conventional structure of the air communication system.

【００２２】加えて、上記本発明の第１乃至第４目的の
少なくとも１つを達成できる新規な液滴液体吐出ヘッド
に対して、より優れた信頼性を長期的に確保するための
保善方法を提供することを本発明は第５目的とするもの
である。In addition, for a novel liquid droplet ejection head capable of achieving at least one of the first to fourth objects of the present invention, a maintenance method for ensuring long-term excellent reliability is provided. It is a fifth object of the present invention to provide.

【００２３】本発明の他の目的は以下の実施例および図
面から理解できよう。Other objects of the present invention can be understood from the following embodiments and drawings.

【００２４】[0024]

【課題を解決するための手段】本発明の吐出方法は、液
体中に形成した気泡を成長させて吐出口領域で外気に連
通させて液体を吐出する吐出方法において、気泡の成長
を規制しつつ吐出口方向へ案内する、自由端を備えた可
動部材の変位を気泡の成長に伴って生じさせる工程を有
することを特徴とする。According to the present invention, there is provided a discharge method in which bubbles formed in a liquid are grown and the liquid is discharged by communicating with outside air in a discharge port region. The method includes a step of causing a displacement of a movable member having a free end, which is guided in the direction of the discharge port, as the bubble grows.

【００２５】この場合、吐出後のリフィルを良好とする
ために、気泡を外気に連通させるときに液体供給源から
液体の供給を受けるために該供給源に連通している液路
が気泡で遮断されないこととしてもよい。In this case, in order to receive the supply of liquid from the liquid supply source when the bubbles are communicated with the outside air in order to improve the refill after the discharge, the liquid path communicating with the supply source is blocked by the bubbles. It may not be done.

【００２６】また、吐出時に液体が飛散しないように気
泡の内圧が外気よりも低い状態で連通させることとして
もよい。Also, the bubbles may be communicated in a state where the internal pressure of the bubbles is lower than that of the outside air so that the liquid is not scattered at the time of ejection.

【００２７】また、連通時に気泡の内圧を外気よりも低
くするために、液体中に気泡を発生するために発熱体が
用いられ、該発熱体の吐出口側端部との気泡の吐出口側
端部との距離ｌaが発熱体の吐出口とは反対側の端部と
気泡の吐出口とは反対側の端部との距離ｌbに対して、
ｌa／ｌb≧１なる条件下で該発熱体により液体中に生起
された気泡を吐出口より外気と連通させることとしても
よい。A heating element is used to generate air bubbles in the liquid in order to make the internal pressure of the air bubbles lower than that of the outside air at the time of communication. A heating element is used to generate air bubbles in the liquid. The distance l a to the end is the distance l b between the end opposite to the discharge port of the heating element and the end opposite to the discharge port for bubbles.
l a / l b ≧ 1 becomes under conditions may be communicated outside air communicates from the discharge port to occur air bubbles in the liquid by the heat generating member.

【００２８】また、可動部材は気泡が外気と連通した後
には外気を吐出口外部へ押し出すこととしてもよい。Further, the movable member may push the outside air to the outside of the discharge port after the bubbles communicate with the outside air.

【００２９】また、気泡が外気と連通した後の液体中の
気泡を外気へ排出するために、吐出が行われない程度の
気泡を発生させて可動部材を変位させることとしてもよ
い。また、液体中に気泡が残ることを防止するために前
記可動部材の自由端近傍に形成されたテーパ部より、可
動部材の初期状態への復帰に伴って外気が開放されるこ
ととしてもよい。In order to discharge the air bubbles in the liquid after the air bubbles have communicated with the outside air, the movable member may be displaced by generating air bubbles to such an extent that ejection is not performed. Further, in order to prevent bubbles from remaining in the liquid, the outside air may be released from the tapered portion formed near the free end of the movable member when the movable member returns to the initial state.

【００３０】また、吐出口に連通する第１の液流路と、
気泡発生領域を有する第２の液流路とを有し、可動部材
は前記第１の液流路と前記気泡発生領域との間に配され
ており、前記可動部材を前記気泡発生領域に気泡を発生
させることにより変位させ、気泡の成長を規制しつつ吐
出口方向へ案内させることとしてもよい。A first liquid flow path communicating with the discharge port;
A second liquid flow path having a bubble generation area; a movable member is disposed between the first liquid flow path and the bubble generation area; May be caused to be displaced and guided in the direction of the ejection port while regulating the growth of bubbles.

【００３１】この場合、第１の液流路に供給される液体
と第２の液流路に供給される液体とが同じ液体であると
してもよい。In this case, the liquid supplied to the first liquid flow path and the liquid supplied to the second liquid flow path may be the same liquid.

【００３２】また、第１の液流路に供給される液体と第
２の液流路に供給される液体とが異なる液体であるとし
てもよい。Further, the liquid supplied to the first liquid flow path and the liquid supplied to the second liquid flow path may be different liquids.

【００３３】また、可動部材に面した位置に液体中に気
泡を発生するための発熱体が設けられており、可動部材
と発熱体との間が気泡発生領域とされることとしてもよ
い。この場合、発熱体の面積中心より、液体の流れの下
流側に可動部材の自由端が位置することとしてもよい。Further, a heating element for generating bubbles in the liquid may be provided at a position facing the movable member, and a space between the movable member and the heating element may be a bubble generation area. In this case, the free end of the movable member may be located on the downstream side of the liquid flow from the area center of the heating element.

【００３４】さらに、発熱体が形成される基板には、発
熱体から上流方向に向けて凹部を形成する段差がパター
ンエッチングにより作製され、該段差を構成し、吐出口
に向けて傾斜する斜面には第２の発熱体が配置されるこ
ととしてもよい。Further, a step on the substrate on which the heating element is formed is formed by pattern etching to form a concave portion in the upstream direction from the heating element, and the step is formed on the slope inclined toward the discharge port. May be provided with a second heating element.

【００３５】本発明の液体吐出ヘッドは、上記のような
吐出方法を実現するもので、液体中に形成した気泡を成
長させて吐出口領域で外気に連通させて液体を吐出する
液体吐出ヘッドにおいて、気泡の成長に伴って変位し、
気泡の成長を規制しつつ吐出口方向へ案内する自由端を
備える可動部材を有することを特徴とする。The liquid discharge head according to the present invention realizes the above-described discharge method. In the liquid discharge head which grows bubbles formed in the liquid and communicates with the outside air in the discharge port area to discharge the liquid. , Displaced with the growth of bubbles,
It is characterized by having a movable member having a free end that guides toward the discharge port while regulating the growth of bubbles.

【００３６】また、気泡を外気に連通させるときに液体
供給源から液体の供給を受けるために該供給源に連通し
ている液路が気泡で遮断されないことを特徴とする。Further, when the bubbles are communicated with the outside air, liquid is supplied from the liquid supply source so that the liquid passage communicating with the supply source is not blocked by the bubbles.

【００３７】また、気泡の内圧が外気よりも低い状態で
連通することを特徴とする。Further, the air bubbles communicate with each other in a state where the internal pressure of the air bubbles is lower than that of the outside air.

【００３８】また、液体中に気泡を発生するために発熱
体が用いられ、該発熱体の吐出口側端部との気泡の吐出
口側端部との距離ｌaが発熱体の吐出口とは反対側の端
部と気泡の吐出口とは反対側の端部との距離ｌbに対し
て、ｌa／ｌb≧１なる条件下で該発熱体により液体中に
生起された気泡を吐出口より外気と連通することを特徴
とする。Further, the heating element is used to generate bubbles in the liquid, the distance l a of the discharge port-side end of the bubble and the discharge port-side end portion of the heat generating body is a discharge port of the heating element with respect to the distance l b of the end portion opposite to the opposite side end of the bubble discharge port of the bubble that is occurring in the liquid by the heat generating member under conditions of l a / l b ≧ 1 It is characterized in that it communicates with the outside air from the discharge port.

【００３９】また、可動部材は気泡が外気と連通した後
には外気を吐出口外部へ押し出すことを特徴とする。Further, the movable member pushes the outside air to the outside of the discharge port after the bubbles communicate with the outside air.

【００４０】また、液体中に気泡が残ることを防止する
ために前記可動部材の自由端近傍に形成され、可動部材
の初期状態への復帰に伴って外気を開放するテーパ部を
有することを特徴とする。In addition, in order to prevent bubbles from remaining in the liquid, a tapered portion is formed near the free end of the movable member, and releases the outside air when the movable member returns to the initial state. And

【００４１】また、吐出口に連通する第１の液流路と、
気泡発生領域を有する第２の液流路とを有し、可動部材
は前記第１の液流路と前記気泡発生領域との間に配され
ており、前記可動部材を前記気泡発生領域に発生した気
泡により変位させ、気泡の成長を規制しつつ吐出口方向
へ案内させることを特徴とする。A first liquid flow path communicating with the discharge port;
A second liquid flow path having a bubble generation area, wherein a movable member is disposed between the first liquid flow path and the bubble generation area, and the movable member is generated in the bubble generation area. The air bubbles are displaced by the air bubbles and guided toward the ejection port while regulating the growth of the air bubbles.

【００４２】また、第１の液流路に供給される液体と第
２の液流路に供給される液体とが同じ液体であることを
特徴とする。Further, the liquid supplied to the first liquid flow path and the liquid supplied to the second liquid flow path are the same liquid.

【００４３】また、第１の液流路に供給される液体と第
２の液流路に供給される液体とが異なる液体であること
を特徴とする。Further, the liquid supplied to the first liquid flow path and the liquid supplied to the second liquid flow path are different liquids.

【００４４】また、可動部材に面した位置に液体中に気
泡を発生するための発熱体が設けられており、可動部材
と発熱体との間が気泡発生領域とされることを特徴とす
る。また、発熱体の面積中心より、液体の流れの下流側
に可動部材の自由端が位置することを特徴とする。A heating element for generating bubbles in the liquid is provided at a position facing the movable member, and a space between the movable member and the heating element is a bubble generation area. Also, the free end of the movable member is located downstream of the flow of the liquid from the center of the area of the heating element.

【００４５】また、発熱体が形成される基板には、発熱
体から上流方向に向けて凹部を形成する段差がパターン
エッチングにより作製され、該段差を構成し、吐出口に
向けて傾斜する斜面配置された第２の発熱体を有するこ
とを特徴とする。On the substrate on which the heating element is formed, a step is formed by pattern etching to form a concave portion in the upstream direction from the heating element. And a second heating element.

【００４６】また、本発明は、上記のように構成される
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包
含する。Further, the present invention includes a head cartridge having a liquid discharge head configured as described above and a liquid container for holding a liquid supplied to the liquid discharge head.

【００４７】この場合、第１の流路と第２の流路とを備
える液体吐出ヘッドを用いる場合には、液体吐出ヘッド
と、第１の液流路に供給される第１の液体と、第２の液
流路に供給される第２の液体とを保持する液体容器とを
有することとしてもよい。In this case, when a liquid discharge head having a first flow path and a second flow path is used, the liquid discharge head, the first liquid supplied to the first liquid flow path, A liquid container for holding the second liquid supplied to the second liquid flow path.

【００４８】また、本発明は、上記のように構成される
液体吐出ヘッドと、該液体吐出ヘッドから液体を吐出さ
せるための駆動信号を供給する駆動信号供給手段と、を
有する記録装置をも包含する。The present invention also includes a recording apparatus having the liquid discharge head configured as described above, and drive signal supply means for supplying a drive signal for discharging liquid from the liquid discharge head. I do.

【００４９】また、上記の記録装置は、該液体吐出ヘッ
ドから吐出された液体を受ける被記録媒体を搬送する被
記録媒体搬送手段と、を有することとしてもよい。Further, the above-mentioned recording apparatus may have a recording medium transport means for transporting a recording medium which receives the liquid discharged from the liquid discharge head.

【００５０】本発明は、上記のように構成される液体吐
出ヘッドと、該液体吐出ヘッドに供給される液体を保持
した液体容器と、を内包するヘッドキットをも包含す
る。The present invention also includes a head kit including the liquid discharge head configured as described above, and a liquid container holding the liquid supplied to the liquid discharge head.

【００５１】「作用」上記のように気泡の成長方向を規
制する可動部材によって気泡の成長方向を吐出口へ向け
ることができ、吐出効率を向上することができる。ま
た、吐出が行われた後の可動部材が初期状態に変位する
方向が液体のリフィルされる方向となるので、リフィル
周波数および吐出の繰返し周波数を高くすることがで
き、高速な記録を行うことが可能となる。[Operation] As described above, the moving direction of the bubble can be directed to the discharge port by the movable member that regulates the direction of the bubble growth, and the discharge efficiency can be improved. Further, since the direction in which the movable member is displaced to the initial state after the ejection is the direction in which the liquid is refilled, the refill frequency and the repetition frequency of the ejection can be increased, and high-speed recording can be performed. It becomes possible.

【００５２】なお、本発明の説明で用いる「上流」「下
流」とは、液体の供給源から気泡発生領域（又は可動部
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しての表現として表されてい
る。The terms “upstream” and “downstream” used in the description of the present invention refer to the flow direction of the liquid from the liquid supply source to the discharge port through the bubble generation region (or movable member).
Alternatively, it is expressed as an expression regarding this structural direction.

【００５３】また、気泡自体に関する「下流側」とは、
主として液滴の吐出に直接作用するとされる気泡の吐出
口側部分を代表する。より具体的には気泡の中心に対し
て、上記流れ方向や上記構成上の方向に関する下流側、
又は、発熱体の面積中心より下流側の領域で発生する気
泡を意味する。The “downstream side” of the bubble itself is as follows:
It mainly represents a portion on the ejection port side of a bubble which is considered to directly act on ejection of a droplet. More specifically, with respect to the center of the bubble, the downstream side with respect to the flow direction and the structural direction,
Alternatively, it means bubbles generated in a region downstream of the area center of the heating element.

【００５４】さらに、本発明でいう「分離壁」とは、広
義では気泡発生領域と吐出口に直接連通する領域とを区
分するように介在する壁（可動部材を含んでもよい）を
意味し、狭義では気泡発生領域を含む流路を吐出口に直
接連通する液流路とを区分し、それぞれの領域にある液
体の混合を防止するものを意味する。Further, the "separation wall" in the present invention means a wall (which may include a movable member) interposed so as to separate a bubble generation region and a region directly communicating with the discharge port in a broad sense. In a narrow sense, it means that the flow path including the bubble generation area is separated from the liquid flow path that directly communicates with the discharge port, and mixing of the liquid in each area is prevented.

【００５５】[0055]

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【００５６】図１は本発明による液体吐出ヘッドの一実
施例の吐出ノズル部の部分破断斜視図である。FIG. 1 is a partially broken perspective view of a discharge nozzle portion of an embodiment of a liquid discharge head according to the present invention.

【００５７】本実施例の液体吐出ヘッドは、液体を吐出
するための吐出エネルギー発生素子として、液体に熱エ
ネルギーを作用させる発熱体２（本実施例においては４
０μｍ×１０５μｍの長方形状の発熱抵抗体）が基板１
に設けられており、この基板１上に発熱体２に対応して
液流路１０が配されている。液流路１０は吐出口１８に
連通していると共に、複数の液流路１０に液体を供給す
るための共通液室１３に連通しており、吐出口から吐出
された液体に見合う量の液体をこの共通液室１３から受
け取る。In the liquid discharge head of this embodiment, a heating element 2 (4 in this embodiment) for applying thermal energy to the liquid is used as a discharge energy generating element for discharging the liquid.
0 μm × 105 μm rectangular heating resistor)
The liquid flow path 10 is arranged on the substrate 1 in correspondence with the heating element 2. The liquid flow path 10 communicates with the discharge port 18 and also communicates with a common liquid chamber 13 for supplying the liquid to the plurality of liquid flow paths 10, and an amount of liquid corresponding to the liquid discharged from the discharge port. From the common liquid chamber 13.

【００５８】本実施例に用いる記録ヘッドは発熱体２の
位置を吐出口１８の方向に近づけた位置に設けてある。
これはバブル（気泡）を外気と連通させるために最も簡
便にとれる手法である。The recording head used in this embodiment is provided at a position where the position of the heating element 2 is close to the direction of the ejection port 18.
This is the simplest method to make bubbles communicate with the outside air.

【００５９】液流路１０の基板１上には、前述の発熱体
２に対向するように面して、金属等の弾性を有する材料
で構成され、平面部を有する板状の可動部材３１が片持
梁状に設けられている。この可動部材の一端は液流路１
０の壁や基板１上に感光性樹脂などをパターニングして
形成した土台（支持部材）３４等に固定されている。こ
れによって、可動部材３１は保持されると共に可動部材
３１の支点（支点部分）３３が構成されている。A plate-shaped movable member 31 made of an elastic material such as metal and having a flat portion is provided on the substrate 1 of the liquid flow path 10 so as to face the heating element 2. It is provided in a cantilever shape. One end of this movable member is a liquid flow path 1
It is fixed to a base (supporting member) 34 formed by patterning a photosensitive resin or the like on the wall 0 or the substrate 1. Thus, the movable member 31 is held and a fulcrum (fulcrum portion) 33 of the movable member 31 is formed.

【００６０】この可動部材３１は、液体の吐出動作によ
って共通液室１３から可動部材３１を経て吐出口１８側
へ流れる大きな流れの上流側に支点（支点部分；固定
端）３３を持ち、この支点３３に対して下流側に自由端
（自由端部分）３２を持つように、発熱体２に面した位
置に発熱体２を覆うような状態で発熱体２から上方に１
５μｍ程度の距離を隔てて配されている。この発熱体２
と可動部材３１との間が気泡発生領域となる。なお発熱
体２、可動部材３１の種類や形状および配置はこれに限
られることなく、後述するように気泡の成長や圧力の伝
搬を規制しうる形状および配置であればよい。なお、上
述した液流路１０は、後に取り上げる液体の流れの説明
のため、可動部材３１を境にして直接吐出口１８に連通
している上側部分を吐出液体の殆どが収容される吐出領
域を有する第１の液流路とし、可動部材３１の下側部分
を吐出のための気泡が発生する気泡発生領域を有する第
２の液流路とし、２つの領域に分けて説明する。The movable member 31 has a fulcrum (fulcrum portion; fixed end) 33 on the upstream side of a large flow flowing from the common liquid chamber 13 to the ejection port 18 through the movable member 31 by the liquid discharging operation. In order to have the free end (free end portion) 32 on the downstream side with respect to the heating element 33, the heating element 2 is covered by a position above the heating element 2 at a position facing the heating element 2.
They are arranged at a distance of about 5 μm. This heating element 2
A space between the movable member 31 and the movable member 31 is a bubble generation region. Note that the types, shapes, and arrangements of the heating element 2 and the movable member 31 are not limited thereto, and may be any shapes and arrangements that can regulate the growth of bubbles and the propagation of pressure as described later. In addition, the above-described liquid flow path 10 has an upper portion directly communicating with the discharge port 18 with the movable member 31 as a boundary, in order to explain a flow of a liquid to be described later. The first liquid flow path will be described, and the lower part of the movable member 31 will be referred to as a second liquid flow path having a bubble generation region where bubbles for discharge are generated.

【００６１】上記のように構成される本実施例の吐出原
理について説明する。A description will be given of the ejection principle of the present embodiment configured as described above.

【００６２】発熱体２を発熱させることで可動部材３１
と発熱体２との間の気泡発生領域の液体に熱を作用さ
せ、液体にUSP4,723,129に記載されているような膜沸騰
現象に基づく気泡を発生させる。気泡の発生に基づく圧
力と気泡は可動部材に優先的に作用し、可動部材３１は
図１に点線で示されるように支点３３を中心に吐出口側
に大きく開くように変位する。可動部材３１の変位若し
くは変位した状態によって気泡の発生に基づく圧力の伝
搬や気泡自身の成長が吐出口側に導かれる。The movable member 31 is generated by causing the heating element 2 to generate heat.
Heat is applied to the liquid in the bubble generation region between the heating element 2 and the heating element 2 to generate bubbles in the liquid based on the film boiling phenomenon as described in US Pat. No. 4,723,129. The pressure based on the generation of the bubbles and the bubbles act on the movable member preferentially, and the movable member 31 is displaced so as to open largely toward the discharge port side around the fulcrum 33 as shown by the dotted line in FIG. Depending on the displacement or the displaced state of the movable member 31, the propagation of pressure based on the generation of bubbles and the growth of the bubbles themselves are guided to the ejection port side.

【００６３】ここで、本発明の基本的な吐出原理の一つ
を説明する。本発明において最も重要な原理の１つは、
気泡に対面するように配された可動部材３１が気泡の圧
力あるいは気泡自体に基づいて、定常状態の第１の位置
から変位後の位置である第２の位置へ変位し、この変位
する可動部材３１によって気泡の発生に伴う圧力や気泡
自身を吐出口１８が配された下流側へ導くことである。Here, one of the basic ejection principles of the present invention will be described. One of the most important principles of the present invention is
The movable member 31 arranged so as to face the bubble is displaced from the first position in the steady state to the second position after the displacement based on the pressure of the bubble or the bubble itself. 31 is to guide the pressure due to the generation of bubbles and the bubbles themselves to the downstream side where the discharge port 18 is arranged.

【００６４】この原理を可動部材を用いない従来の液流
路構造を模式的に示した図２と本発明の要部構成を示す
図３とを比較することによりさらに詳しく説明する。な
おここでは吐出口方向への圧力の伝搬方向をＶA、上流
（共通液室）側への圧力の伝搬方向をＶBとして示し
た。This principle will be described in more detail by comparing FIG. 2 schematically showing a conventional liquid flow path structure without using a movable member and FIG. 3 showing a main configuration of the present invention. Here, the propagation direction of the pressure toward the discharge port is indicated by VA, and the propagation direction of the pressure toward the upstream (common liquid chamber) side is indicated by VB.

【００６５】図２で示されるような従来のヘッドにおい
ては、発生した気泡４０による圧力の伝搬方向を規制す
る構成はない。このため気泡４０の圧力伝搬方向はV1〜
V8のように気泡表面の垂線方向となり様々な方向を向い
ていた。このうち、特に液吐出に最も影響を及ぼすＶA
方向に圧力伝搬方向の成分を持つものは、V1〜V4即ち気
泡のほぼ半分の位置より吐出口に近い部分の圧力伝搬の
方向成分であり、液吐出効率、液吐出力、吐出速度等に
直接寄与する重要な部分である。さらにV1は吐出方向Ｖ
Aの方向に最も近いため効率よく働き、逆にV4はＶAに向
かう方向成分は比較的少ない。In the conventional head as shown in FIG. 2, there is no structure for regulating the direction of pressure propagation by the generated air bubbles 40. Therefore, the pressure propagation direction of the bubble 40 is V1 to
As in V8, it was perpendicular to the surface of the bubble and was oriented in various directions. Among them, VA which has the most influence on liquid ejection
The component having the pressure propagation direction in the direction is the direction component of the pressure propagation of V1 to V4, that is, the part closer to the discharge port than the position of almost half of the bubble, and directly affects the liquid discharge efficiency, liquid discharge force, discharge speed, etc. It is an important part to contribute. V1 is the ejection direction V
Since it is closest to the direction of A, it works efficiently. Conversely, V4 has a relatively small direction component toward VA.

【００６６】これに対して、図３で示される本発明の場
合には、可動部材３１が図３の場合のように様々な方向
を向いていた気泡の圧力伝搬方向V1〜V4を下流側（吐出
口側）へ導き、ＶAの圧力伝搬方向に変換するものであ
り、これにより気泡４０の圧力が直接的に効率よく吐出
に寄与することになる。そして、気泡の成長方向自体も
圧力伝搬方向V1〜V4と同様に下流（吐出口）方向に導か
れ、上流より下流で大きく成長する。このように、気泡
の成長方向自体を可動部材によって規制し、気泡の圧力
伝搬方向を制御することで、吐出効率や吐出力また吐出
速度等の根本的な向上を達成することができる。On the other hand, in the case of the present invention shown in FIG. 3, the movable member 31 shifts the pressure propagation directions V1 to V4 of the bubbles directed in various directions as shown in FIG. (To the discharge port side) to convert the pressure into the VA propagation direction, whereby the pressure of the bubbles 40 directly and efficiently contributes to the discharge. Then, the growth direction of the bubble itself is guided in the downstream (discharge port) direction similarly to the pressure propagation directions V1 to V4, and grows more downstream than upstream. As described above, the growth direction itself of the bubble is regulated by the movable member and the pressure propagation direction of the bubble is controlled, so that a fundamental improvement in the discharge efficiency, the discharge force, the discharge speed, and the like can be achieved.

【００６７】次に、本実施例の吐出動作について説明す
る。Next, the ejection operation of this embodiment will be described.

【００６８】図４（ａ）〜（ｄ）および図５（ｅ）〜
（ｈ）は本実施例による吐出動作を連続的に示す断面図
である。FIGS. 4 (a) to 4 (d) and FIGS. 5 (e) to 5 (e)
(H) is a cross-sectional view showing the discharging operation according to the present embodiment continuously.

【００６９】図４（ａ）に示す状態は、発熱体２に電気
エネルギー等のエネルギーが印加される前であり、発熱
体２が熱を発生する前の状態の状態を示している。ここ
で重要なことは、可動部材３１が、発熱体２の発熱によ
って発生した気泡に対し、この気泡の少なくとも下流側
部分に対面する位置に設けられていることである。つま
り、気泡の下流側が可動部材に作用するように、液流路
構造上では少なくとも発熱体の面積中心より下流（発熱
体２の面積中心を通って流路の長さ方向に直交する線よ
り下流）の位置まで可動部材３１が配されている。特に
可動部材によって気泡を吐出口側に導く本発明において
は発熱体の吐出口側端部の位置にまで可動部材が設けら
れていることがさらに望ましい。FIG. 4A shows a state before energy such as electric energy is applied to the heating element 2 and before the heating element 2 generates heat. What is important here is that the movable member 31 is provided at a position facing at least a downstream portion of the bubble generated by the heat generated by the heating element 2. That is, so that the downstream side of the bubble acts on the movable member, on the liquid flow path structure, at least downstream of the area center of the heating element (downstream of a line passing through the area center of the heating element 2 and orthogonal to the length direction of the flow path). The movable member 31 is disposed up to the position (). In particular, in the present invention, in which the movable member guides the bubbles to the discharge port side, it is more desirable that the movable member is provided up to the position of the discharge port side end of the heating element.

【００７０】図４（ｂ）は、発熱体２に電気エネルギー
等が印加されて発熱体２が発熱し、発生した熱によって
気泡発生領域内を満たす液体の一部を加熱し、膜沸騰に
伴う気泡を発生させた状態である。FIG. 4B shows that the heating element 2 generates heat when electric energy or the like is applied to the heating element 2, and the generated heat heats a part of the liquid that fills the bubble generation region, thereby causing the film boiling. This is a state in which bubbles are generated.

【００７１】このとき可動部材３１は気泡４０の発生に
基づく圧力により、気泡４０の圧力の伝搬方向を吐出口
１８（図１参照）方向に導くように第１位置から第２位
置へ向けて変位する。このとき、液体の流れる方向とし
ては、吐出口１８方向であるＡ方向と上流側へ向うＢ方
向とがある。At this time, the movable member 31 is displaced from the first position to the second position by the pressure based on the generation of the bubble 40 so as to guide the pressure propagation direction of the bubble 40 toward the discharge port 18 (see FIG. 1). I do. At this time, the direction in which the liquid flows includes a direction A which is the direction of the discharge port 18 and a direction B which is directed to the upstream side.

【００７２】ここで重要なことは前述したように、可動
部材３１の自由端３２を下流側（吐出口１８側）に配置
し、図１に示した支点３３を上流側（共通液室側）に位
置するように配置するとともに、可動部材の少なくとも
一部を発熱体の下流部分すなわち気泡の下流部分に対面
させることである。What is important here is that, as described above, the free end 32 of the movable member 31 is arranged on the downstream side (the discharge port 18 side), and the fulcrum 33 shown in FIG. 1 is moved on the upstream side (the common liquid chamber side). And at least a part of the movable member faces a downstream portion of the heating element, that is, a downstream portion of the bubble.

【００７３】図４（ｃ）は気泡４０がさらに成長した状
態であるが、気泡４０発生に伴う圧力に応じて可動部材
３１はさらに変位している。発生した気泡４０は上流よ
り下流に大きく成長するとともに図４（ａ）に示した可
動部材３１の初期位置を越えて大きく成長している。ま
た、発熱体２を中心とする気泡の成長を１次波とすると
２次波が可動部材３１の端部で発生するために気泡４０
は図面上方に拡がり、吐出口に対してほぼ均一な形状に
成長する。可動部材３１は気泡４０や発泡圧を吐出口１
８方向へ導く際もこの伝達の妨げになることはほとんど
なく、伝搬する圧力の大きさに応じて効率よく圧力の伝
搬方向や気泡４０の成長方向を制御することができる。FIG. 4C shows a state in which the bubbles 40 have further grown, but the movable member 31 is further displaced in accordance with the pressure generated by the generation of the bubbles 40. The generated bubble 40 grows greatly from the upstream to the downstream and grows greatly beyond the initial position of the movable member 31 shown in FIG. If the growth of the bubble around the heating element 2 is a primary wave, a secondary wave is generated at the end of the movable member 31, so that the bubble 40
Spreads upward in the drawing and grows into a substantially uniform shape with respect to the discharge port. The movable member 31 discharges air bubbles 40 and foaming pressure from the discharge port 1.
Even in the case of guiding in eight directions, this transmission is hardly obstructed, and the direction of pressure propagation and the direction of growth of bubbles 40 can be efficiently controlled in accordance with the magnitude of the propagating pressure.

【００７４】上記のように気泡４０の成長に応じて可動
部材３１が徐々に変位して行くことで気泡４０の圧力伝
搬方向や体積移動のしやすい方向、すなわち自由端側へ
の気泡の成長方向を吐出口１８に向けて均一化して向か
わせることができる。また、これに伴って吐出口１８方
向であるＡ方向に向って液体が移動する速度ＶAは上流
側へ向うＢ方向へ移動する速度ＶBよりも充分大きなも
のとなり、吐出効率が高いものとなっている。As described above, the movable member 31 is gradually displaced in accordance with the growth of the bubble 40, so that the pressure propagation direction of the bubble 40 and the direction in which the volume easily moves, that is, the growth direction of the bubble to the free end side. Can be uniformly directed toward the discharge port 18. Accordingly, the speed VA of the liquid moving in the direction A, which is the direction of the discharge port 18, is sufficiently higher than the speed VB of moving in the direction B toward the upstream side, and the discharge efficiency is high. I have.

【００７５】図４（ｄ）は気泡４０が外気と連通する直
前の状態を示している。図中の速度ＶAU，ＶAC，ＶALの
それぞれは速度ＶAの分布を示すものであり、速度ＶAC
を中心とし、その周囲の分布を上方および下方における
速度ＶAU，ＶALを代表として示している。気泡４０の成
長に示される液体の速度は、上述したように吐出口に対
して均一な形状に成長することから分かるように、中心
の速度ＶACの周囲の速度は均等なものとなり、この状態
で気泡が大気に連通するために液体は吐出面に対して偏
りを持つことなく吐出口から吐出される。この時点でも
液路内の気泡４０はその成長段階で液流路１０（図３参
照）を完全に遮断することがないので、後続のインク記
録のためのリフィル特性が優れている。FIG. 4D shows a state immediately before the bubble 40 communicates with the outside air. Each of the speeds VAU, VAC, and VAL in the figure shows the distribution of the speed VA, and the speed VAC
And the distribution around the center is represented by the velocities VAU and VAL above and below. As can be seen from the fact that the liquid shown by the growth of the bubble 40 grows in a uniform shape with respect to the ejection port as described above, the velocity around the center velocity VAC becomes uniform. Since the bubbles communicate with the atmosphere, the liquid is discharged from the discharge port without any deviation from the discharge surface. Even at this point, the bubbles 40 in the liquid path do not completely shut off the liquid flow path 10 (see FIG. 3) at the growth stage, so that the refill characteristics for subsequent ink recording are excellent.

【００７６】本実施例において、発生する気泡４０の形
状を決定するパラメータとしては、発熱体２が発生する
熱エネルギー量（発熱体２の構成、形成材料、駆動条
件、面積、発熱体２の設けられる基体の熱容量等）、イ
ンク物性、記録ヘッドの各部の大きさ（吐出口１８と発
熱体２間の距離、吐出口１８や液流路１０の幅および高
さ）などの従来からのパラメータに加えて可動部材３１
の材料および形状が挙げられ、これらを適宜選択するこ
とにより気泡４０を所望の状態で外気と連通させること
ができる。In the present embodiment, the parameters for determining the shape of the bubble 40 to be generated include the amount of heat energy generated by the heating element 2 (the configuration of the heating element 2, forming material, driving conditions, area, provision of the heating element 2). Conventional parameters such as the heat capacity of the substrate used, the physical properties of the ink, the size of each part of the recording head (the distance between the ejection port 18 and the heating element 2, and the width and height of the ejection port 18 and the liquid flow path 10). In addition, the movable member 31
By appropriately selecting these materials, the air bubbles 40 can be communicated with the outside air in a desired state.

【００７７】気泡４０は外気と連通する際の内圧は外気
圧以下であって外気圧とほぼ等しいことが好ましいがこ
のような状態とするためには、図４（ｄ）に示すよう
に、発熱体２の吐出口１８側端部から気泡４０の吐出口
１８側端部までの距離ｌaと、発熱体２の吐出口１８と
は反対側の端部から気泡４０の吐出口１８とは反対側の
端部までの距離ｌbとがｌa／ｌb≧１を満足する条件で
気泡４０が形成されればよく、本実施例においては上記
条件を満たすように各パラメータが決定されている。気
泡４０の形状を決定するパラメータとしては、可動部材
３１の形状および材質が支配的であり、熱エネルギー
量、インク物性、記録ヘッドの各部の大きさ等のパラメ
ータによって形状を決定していた従来に比較するとはる
かに容易に距離ｌbとがｌa／ｌb≧１を満足する条件の
気泡４０を形成させることができる。The internal pressure of the bubble 40 when communicating with the outside air is lower than or equal to the outside pressure, and is preferably substantially equal to the outside pressure. However, in order to achieve such a state, as shown in FIG. The distance l a from the end of the body 2 on the side of the outlet 18 to the end of the bubble 40 on the side of the outlet 18 is opposite to the end of the heating element 2 on the side opposite to the side of the outlet 18. it is sufficient and the distance l b to the end of the side where the bubble 40 is formed under a condition satisfying the l a / l b ≧ 1, the parameters to satisfy the above conditions have been determined in this embodiment . As the parameters for determining the shape of the bubble 40, the shape and material of the movable member 31 are dominant, and the shape is determined by parameters such as the amount of heat energy, physical properties of the ink, and the size of each part of the recording head. By comparison, it is much easier to form the bubbles 40 with the condition that the distance l b satisfies l a / l b ≧ 1.

【００７８】図５（ｅ）は気泡４０と外気が連通した瞬
間の状態を示す図である。図示するように、本実施例に
おいては可動部材３１が設けられていることから気泡４
０と外気が連通した状態においても吐出された液体は吐
出口周囲に対して片寄りがなく、均等バランスで吐出口
から離脱するため、安定した吐出方向性が得られる。こ
のとき、可動部材３１の自由端の上側と下側にはメニス
カスＭ１，Ｍ２がそれぞれ形成される。一般的に、気泡
が発生する可動部材３１の下側は、吐出される液体貯蔵
部となる上側よりも小さく形成されるため、メニスカス
Ｍ２の進行速度Ｍｖ２は上側のメニスカスＭ１の進行速
度Ｍｖ１よりも速くなる。しかしながら、本実施例にお
いては可動部材３１が初期状態に戻るための速度Ｍｖ３
がメニスカスＭ１を進行させる方向に加わるため、各メ
ニスカスＭ１，Ｍ２の進行速度はバランスされたものと
なり、リフィル速度も速いものとなっている。FIG. 5E is a diagram showing a state at the moment when the bubble 40 communicates with the outside air. As shown, in the present embodiment, since the movable member 31 is provided, the bubble 4
Even in the state where 0 and the outside air communicate with each other, the ejected liquid has no deviation with respect to the periphery of the ejection port and is separated from the ejection port with an even balance, so that a stable ejection direction can be obtained. At this time, meniscuses M1 and M2 are formed above and below the free end of the movable member 31, respectively. Generally, the lower side of the movable member 31 where bubbles are generated is formed smaller than the upper side serving as the liquid storage unit to be discharged, so that the traveling speed Mv2 of the meniscus M2 is higher than the traveling speed Mv1 of the upper meniscus M1. Be faster. However, in the present embodiment, the speed Mv3 for returning the movable member 31 to the initial state.
Is added in the direction in which the meniscus M1 advances, so that the traveling speeds of the respective meniscuses M1 and M2 are balanced and the refill speed is also high.

【００７９】また、図５（ｆ）に示す吐出液体は、気泡
４０が大気と連通する以前に気泡４０との界面を形成し
ていた部分の多くを含むものとなる。気泡４０発生時に
おける液体の温度分布は気泡４０との界面の温度が最も
高いものであり、本実施例においてはこの部分の液体が
吐出されるため、ヘッドの温度上昇を低く抑えられる。Further, the liquid to be discharged shown in FIG. 5 (f) contains many of the portions forming the interface with the bubbles 40 before the bubbles 40 communicate with the atmosphere. The temperature distribution of the liquid when the bubbles 40 are generated is such that the temperature at the interface with the bubbles 40 is the highest, and in this embodiment, the liquid in this portion is discharged, so that the temperature rise of the head can be suppressed to a low level.

【００８０】この後、可動部材３１は図５（ｇ），
（ｈ）のそれぞれに示すようにその変位が初期状態とな
るまで除々に戻るが、図５（ｆ），（ｇ）に示すような
初期状態となるまで可動部材３１の自由端の上側と下側
には上述したメニスカスＭ１，Ｍ２がそれぞれ形成さ
れ、可動部材３１は各メニスカスＭ１，Ｍ２の力がバラ
ンスするように変位しながら初期状態に戻り、液体のリ
フィルも完了する。Thereafter, the movable member 31 is moved to the position shown in FIG.
As shown in each of (h), the displacement gradually returns to the initial state, but the upper and lower sides of the free end of the movable member 31 until the initial state as shown in FIGS. 5 (f) and 5 (g). The above-mentioned meniscuses M1 and M2 are formed on the sides, respectively, and the movable member 31 returns to the initial state while displacing so that the forces of the respective meniscuses M1 and M2 are balanced, and the refilling of the liquid is also completed.

【００８１】上記のリフィル動作について説明する。The refilling operation will be described.

【００８２】まず、可動部材３１の上側部分におけるリ
フィル動作について説明する。First, the refilling operation in the upper part of the movable member 31 will be described.

【００８３】図５（ｅ）に示すように、気泡４０と外気
が連通すると、外気圧は気泡４０の内圧よりも高いこと
から外気が吐出ノズル内に取り込まれる。このとき、吐
出ノズル内の液体は外気が吐出ノズル内に取り込まれる
際の気流による力と、気泡４０の発生により液体内に発
生し、気泡４０が負圧であることから抑制されていた上
流方向へ戻ろうとする力とによる上流方向へ後退する運
動が大きくなり、これに従って後退しようとする。As shown in FIG. 5E, when the air bubbles communicate with the outside air, the outside air is taken into the discharge nozzle because the outside air pressure is higher than the internal pressure of the bubbles 40. At this time, the liquid in the discharge nozzle is generated in the liquid by the force of the air flow when the outside air is taken into the discharge nozzle, and generated in the liquid by the generation of the bubble 40, and the liquid in the upstream direction is suppressed because the bubble 40 has a negative pressure. The retreating movement in the upstream direction due to the force for returning to the back becomes large, and the retreating movement is attempted accordingly.

【００８４】外気の入り込みは図５（ｅ）に示す状態の
ときに始まり、これにより作用する力は同図の状態のと
きに最も大きい。このとき、可動部材３１の変位も最も
大きく、外気の入り込みを妨げる状態となっており、外
気の入り込みによってメニスカスが後退することが抑制
されている。この後、可動部材３１は図５（ｈ）に示す
状態に戻ろうとする。上述したように可動部材３１の上
下にそれぞれメニスカスＭ１，Ｍ２が形成されており、
可動部材３１が初期状態に戻ろうとして除々に下側へ向
けて移動すると、ぬれ性により液体も可動部材３１に伴
って移動する。この移動方向はリフィルが行われる方向
であるため、可動部材３１の上側部分におけるリフィル
動作は速やかに行われるものとなっている。The entry of the outside air starts in the state shown in FIG. 5 (e), and the force acting thereby is the largest in the state shown in FIG. At this time, the displacement of the movable member 31 is the largest, which is a state in which the intrusion of the outside air is prevented, and the retraction of the meniscus due to the intrusion of the outside air is suppressed. Thereafter, the movable member 31 attempts to return to the state shown in FIG. As described above, the meniscuses M1 and M2 are formed above and below the movable member 31, respectively.
When the movable member 31 gradually moves downward to return to the initial state, the liquid also moves with the movable member 31 due to wettability. Since this moving direction is the direction in which the refill is performed, the refill operation in the upper portion of the movable member 31 is performed quickly.

【００８５】なお、可動部材３１の下側部分におけるリ
フィル動作は気泡４０の発生により開始となるが、可動
部材３１が上方に向けて除々に移動することにより液体
がリフィル方向に移動するため、可動部材３１の下側部
分におけるリフィル動作も速やかに行われるものとなっ
ている。The refilling operation in the lower portion of the movable member 31 is started by the generation of bubbles 40. However, the liquid moves in the refilling direction as the movable member 31 gradually moves upward. The refilling operation in the lower part of the member 31 is also performed promptly.

【００８６】上述したように本実施例においては、可動
部材３１の上側および下側の各部分におけるリフィル動
作が速やかに行われるものとなっている。また、可動部
材３１が介在することからリフィル時に振動が発生する
ことが抑えられ、初期状態に早期に復帰できるものとな
っている。As described above, in the present embodiment, the refill operation in each of the upper and lower portions of the movable member 31 is performed promptly. In addition, since the movable member 31 is interposed, the occurrence of vibration during refilling is suppressed, and the initial state can be quickly restored.

【００８７】さらに、メニスカスが２つ形成されるため
メニスカスの大きくなることが防止されている。気泡の
内圧が外気圧とほぼ等しい好ましい条件においては、液
体の上流方向への運動量が大きくなることからメニスカ
スが大きくなり、その後のリフィルが円滑に行われない
虞があるが、上記のようにメニスカスが２つ形成されて
大きくなることが防止され、この点からも毛細管力によ
るリフィルがより良好に行われるものとなっている。Further, since two meniscuses are formed, the meniscus is prevented from becoming large. Under favorable conditions in which the internal pressure of the bubble is substantially equal to the external pressure, the meniscus increases due to the large amount of momentum in the upstream direction of the liquid, and the subsequent refilling may not be performed smoothly. Are prevented from becoming large due to the formation of two, and from this point, the refilling by the capillary force is more preferably performed.

【００８８】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。Next, a second embodiment of the present invention will be described.

【００８９】図６（ａ）〜（ｄ）および図７（ｅ）〜
（ｇ）は本発明の第２の実施例による吐出動作を連続的
に示す断面図である。FIGS. 6A to 6D and FIGS. 7E to 7E
(G) is sectional drawing which shows the discharge operation | movement by the 2nd Example of this invention continuously.

【００９０】第１の実施例が発熱体の長手方向に液体を
吐出するタイプ（エッジシュート）であったのに対し
て、本実施例は発熱体２０２が形成される面と平行な面
に吐出口を有し、発熱体に垂直な方向に液体を吐出する
タイプ（サイドシュート）の液体吐出ヘッドである。各
図には、共通液室を不図示としているが、共通液室は図
面右側に設けられ、液流路を屈曲した形状としているも
ので、屈曲部の基板２０１の面に発熱体２０２が設けら
れている。また、発熱体２０２の左側部分は、発熱体２
０２の発熱によって発生する気泡による吐出力を有効に
吐出口２０５へ導くために壁面とされている。また、該
壁面の下部は吐出後に泡が残ることを防ぐことを目的と
し、吐出時にも液体が残すために基板２０１側に向けて
開口面が広くなるようなテーパ形状とされている。この
ようなテーパ形状とすることにより、この部分には吐出
動作が行われても常に液体が滞留することとなり、泡の
発生が防がれる。While the first embodiment is of a type (edge chute) for discharging liquid in the longitudinal direction of the heating element, this embodiment is directed to a plane parallel to the surface on which the heating element 202 is formed. This is a type (side chute) liquid discharge head that has an outlet and discharges liquid in a direction perpendicular to the heating element. In each of the drawings, the common liquid chamber is not shown, but the common liquid chamber is provided on the right side of the drawing and has a bent liquid flow path, and a heating element 202 is provided on the surface of the substrate 201 at the bent portion. Have been. The left side of the heating element 202 is the heating element 2
The wall surface is used to effectively guide the discharge force of the bubbles generated by the heat generation of 02 to the discharge port 205. The lower part of the wall surface is tapered so as to prevent bubbles from remaining after the discharge, and has a tapered shape such that the opening surface becomes wider toward the substrate 201 side so that the liquid remains even during the discharge. With such a tapered shape, the liquid always stays in this portion even when the discharging operation is performed, and the generation of bubbles is prevented.

【００９１】吐出口２０５は、吐出方向に向けて面積が
減少する形状とされ、発熱体２０２に対向して配置され
ている。吐出口２０５と発熱体２０２との間には開閉可
能な可動部材２３１が設けられている。The discharge port 205 has a shape whose area decreases in the discharge direction, and is disposed so as to face the heating element 202. A movable member 231 that can be opened and closed is provided between the discharge port 205 and the heating element 202.

【００９２】図６（ａ）に示す状態は、発熱体２０２に
電気エネルギー等のエネルギーが印加される前であり、
発熱体２０２が熱を発生する前の状態の状態を示してい
る。本実施例においても、可動部材２３１は発熱体２０
２の発熱によって発生した気泡に対し、この気泡の少な
くとも下流側部分に対面する位置に設けられ、気泡の下
流側が可動部材２３１に作用するように、液流路構造上
では少なくとも発熱体２０２の面積中心より下流（発熱
体の面積中心を通って流路の長さ方向に直交する線より
下流）の位置まで可動部材２３１が配されている。特に
可動部材によって気泡を吐出口側に導く本発明において
は発熱体の吐出口側端部の位置にまで可動部材が設けら
れていることがさらに望ましい。FIG. 6A shows a state before energy such as electric energy is applied to the heating element 202.
The state before the heating element 202 generates heat is shown. Also in the present embodiment, the movable member 231 is
In the liquid flow path structure, at least the area of the heating element 202 is provided so as to be provided at a position facing at least the downstream side portion of the bubble with respect to the bubble generated by the heat generation of No. 2 so that the downstream side of the bubble acts on the movable member 231. The movable member 231 is arranged to a position downstream from the center (downstream from a line passing through the area center of the heating element and orthogonal to the length direction of the flow path). In particular, in the present invention, in which the movable member guides the bubbles to the discharge port side, it is more desirable that the movable member is provided up to the position of the discharge port side end of the heating element.

【００９３】図６（ｂ）は、発熱体２０２に電気エネル
ギー等が印加されて発熱体２０２が発熱し、発生した熱
によって気泡発生領域内を満たす液体の一部を加熱し、
膜沸騰に伴う気泡を発生させた状態である。FIG. 6B shows that the heating element 202 generates heat by applying electric energy or the like to the heating element 202, and the generated heat heats a part of the liquid filling the bubble generation region.
This is a state in which bubbles are generated due to film boiling.

【００９４】このとき可動部材２３１は気泡２４０の発
生に基づく圧力により、気泡２４０の圧力の伝搬方向を
壁面を介して吐出口２０５方向に導くように変位する。At this time, the movable member 231 is displaced by the pressure generated by the bubble 240 so as to guide the pressure propagation direction of the bubble 240 toward the discharge port 205 through the wall surface.

【００９５】ここで重要なことは前述したように、可動
部材２３１の自由端を下流側（吐出口１８側）に配置
し、可動部材２３１の変位支点を上流側（共通液室側）
に位置するように配置して、可動部材の少なくとも一部
を発熱体の下流部分すなわち気泡２４０の下流部分に対
面させることである。What is important here is that, as described above, the free end of the movable member 231 is disposed on the downstream side (the discharge port 18 side), and the displacement fulcrum of the movable member 231 is located on the upstream side (the common liquid chamber side).
, And at least a part of the movable member faces a downstream portion of the heating element, that is, a downstream portion of the bubble 240.

【００９６】図６（ｃ）は気泡２４０がさらに成長した
状態であるが、気泡２４０発生に伴う圧力に応じて可動
部材２３１はさらに変位している。発生した気泡２４０
は上流より下流に大きく成長するとともに図６（ａ）に
示した可動部材２３１の初期位置を越えて大きく成長し
ている。可動部材２３１は気泡２４０や発泡圧を吐出口
２０５方向へ導く際にもこの伝達の妨げになることはほ
とんどなく、伝搬する圧力の大きさに応じて効率よく圧
力の伝搬方向や気泡２４０の成長方向を制御することが
できる。FIG. 6C shows a state in which the bubble 240 has further grown, but the movable member 231 has been further displaced in accordance with the pressure accompanying the bubble 240 generation. Generated air bubbles 240
6 grows greatly from the upstream to the downstream and exceeds the initial position of the movable member 231 shown in FIG. The movable member 231 hardly hinders the transmission of the bubbles 240 and the bubbling pressure toward the discharge port 205, and the propagation direction of the pressure and the growth of the bubbles 240 according to the magnitude of the propagating pressure. The direction can be controlled.

【００９７】上記のように気泡２４０の成長に応じて可
動部材２３１が徐々に変位して行くことで気泡２４０の
圧力伝搬方向や体積移動のしやすい方向、すなわち自由
端側への気泡の成長方向を吐出口２０５に向けて均一的
に向かわせることができる。また、これに伴って吐出口
２０５方向であるＡ方向に向って液体が移動する速度Ｖ
Aは上流側へ向うＢ方向へ移動する速度ＶBよりも充分大
きなものとなり、吐出効率が高いものとなっている。As described above, the movable member 231 is gradually displaced in accordance with the growth of the bubble 240, so that the pressure propagation direction and the volume movement direction of the bubble 240, that is, the bubble growth direction to the free end side. Can be uniformly directed toward the discharge port 205. In addition, the speed V at which the liquid moves in the direction A, which is the direction of the discharge port 205, is accordingly added.
A is sufficiently higher than the speed VB of moving in the direction B toward the upstream side, and the ejection efficiency is high.

【００９８】図６（ｄ）は気泡２４０が外気と連通する
直前の状態を示している。この時点でも液路内の気泡２
４０はその成長段階で液流路を完全に遮断することがな
いので、後続のインク記録のためのリフィル特性が優れ
ている。また、気泡２４０は吐出口２０５に対して平板
状である可動部材２３１の平面に垂直な方向については
対称形状をなすため、吐出される液体の方向性は安定し
たものとなる。FIG. 6D shows a state immediately before the bubble 240 communicates with the outside air. Even at this point, bubbles 2 in the liquid path
Since the liquid flow path 40 does not completely shut off the liquid flow path at the growth stage, it has excellent refill characteristics for subsequent ink recording. Further, since the bubble 240 has a symmetrical shape in a direction perpendicular to the plane of the movable member 231 having a flat plate shape with respect to the ejection port 205, the directionality of the ejected liquid becomes stable.

【００９９】本実施例における、発生する気泡２４０を
決定するパラメータとしては、発熱体２０２の発生する
熱エネルギー量（発熱体２０２の構成、形成材料、駆動
条件、面積、発熱体２０２の設けられる基体の熱容量
等）、インク物性、記録ヘッドの各部の大きさ（吐出口
２０５と発熱体２０２間の距離、吐出口２０５や液流路
の幅および高さ）などが挙げられ、これらを適宜選択す
ることにより気泡２４０を所望の状態で外気と連通させ
ることができる。In the present embodiment, the parameters for determining the bubbles 240 to be generated include the amount of heat energy generated by the heating element 202 (the configuration of the heating element 202, the forming material, the driving conditions, the area, the base on which the heating element 202 is provided). ), The physical properties of the ink, the size of each part of the recording head (the distance between the ejection port 205 and the heating element 202, the width and the height of the ejection port 205 and the liquid flow path), and the like are appropriately selected. This allows the bubbles 240 to communicate with the outside air in a desired state.

【０１００】図７（ｅ）は気泡２４０と外気が連通した
瞬間の状態を示す図である。図示するように、本実施例
においては可動部材２３１が設けられていることから気
泡２４０と外気が連通した状態においても吐出された液
体は吐出口周囲に対して片寄りがなく、均等バランスで
吐出口から離脱するため、安定した吐出方向性が得られ
る。FIG. 7E is a diagram showing a state at the moment when the air bubble 240 communicates with the outside air. As shown in the drawing, in the present embodiment, since the movable member 231 is provided, even in a state where the air bubbles 240 and the outside air communicate with each other, the discharged liquid does not shift around the discharge port and is discharged in a uniform balance. Since it is separated from the outlet, stable ejection directionality can be obtained.

【０１０１】また、図７（ｆ）に示す吐出液体は、気泡
２４０が大気と連通する以前に気泡２４０との界面を形
成していた部分の多くを含むものとなる。気泡２４０発
生時における液体の温度分布は気泡２４０との界面の温
度が最も高いものであり、本実施例においてはこの部分
の液体が吐出されるため、ヘッドの温度上昇が低く抑え
られる。Further, the discharged liquid shown in FIG. 7 (f) contains many of the portions forming the interface with the bubbles 240 before the bubbles 240 communicate with the atmosphere. The temperature distribution of the liquid at the time of the generation of the bubble 240 is such that the temperature at the interface with the bubble 240 is the highest, and in this embodiment, the liquid in this portion is discharged, so that the temperature rise of the head is suppressed to a low level.

【０１０２】この後、可動部材３１は図７（ｇ）に示す
ようにその変位が初期状態となるまで除々に戻るが、図
７（ｇ）に示すような初期状態となるまで可動部材２３
１の自由端の上側と下側にはメニスカスＭ１，Ｍ２がそ
れぞれ形成され、可動部材２３１は各メニスカスＭ１，
Ｍ２の力がバランスするように変位しながら初期状態に
戻り、液体のリフィルも完了する。Thereafter, the movable member 31 gradually returns to its initial state as shown in FIG. 7 (g), but the movable member 23 returns to its initial state as shown in FIG. 7 (g).
Meniscuses M1 and M2 are formed on the upper side and the lower side of the free end of the movable member 231 respectively.
It returns to the initial state while displacing so that the force of M2 is balanced, and the refill of the liquid is completed.

【０１０３】本実施例におけるリフィル動作も図４およ
び図５に示した実施例と同様のものであり、速やかに行
われるとともにリフィル時に振動が発生することが抑え
られ、初期状態に早期に復帰できるものとなっている。The refilling operation in this embodiment is the same as that in the embodiment shown in FIGS. 4 and 5, and is carried out promptly, the occurrence of vibration during refilling is suppressed, and the initial state can be quickly restored. It has become something.

【０１０４】次に、本発明の第３の実施例について説明
する。 図８（ａ）〜（ｄ）および図９（ｅ）〜（ｇ）
は本発明の第３の実施例による吐出動作を連続的に示す
断面図である。Next, a third embodiment of the present invention will be described. 8 (a) to 8 (d) and FIGS. 9 (e) to 9 (g)
FIG. 9 is a sectional view continuously showing a discharging operation according to a third embodiment of the present invention.

【０１０５】本実施例は第２の実施例と同様の構成のも
のであり、壁面の下部に吐出後に泡が残ることを防ぐこ
とを目的として形成されるテーパ形状が、第２の実施例
においては基板２０１側に向けて開口面が広くなるよう
に形成されていたのに対し、基板２０１側に向けて開口
面が狭くなるように形成されている点で異なっている。This embodiment has the same structure as that of the second embodiment, and the tapered shape formed for the purpose of preventing bubbles from remaining after ejection at the lower portion of the wall surface is different from that of the second embodiment. Is different in that the opening surface is formed to be wider toward the substrate 201 side, whereas the opening surface is formed to be narrower toward the substrate 201 side.

【０１０６】本実施例の吐出動作は第２の実施例とほぼ
同様であるために詳細な説明は省略する。Since the discharge operation of this embodiment is almost the same as that of the second embodiment, a detailed description is omitted.

【０１０７】本実施例においては、上記のようなテーパ
形状とすることにより、可動部材２３１の変位後の復帰
時に気泡が大気に連通した後に侵入した大気が効率良く
吐出口２０５側に誘導されて可動部材の下側部部となる
液路（第２液路）に気泡を残すことなく吐出口２０５か
ら排出され、同時にリフィル完成が向上されて高速駆動
が可能となっている。また、仮に液体に覆われて気泡状
になった気体があったとしても、可動部材２３１の変位
の傾斜とその圧変化及びこのテーパ部とで、気泡形成領
域から排出できるので、気泡形成及び吐出効率の安定化
が保たれる。In this embodiment, the tapered shape as described above allows the air that has entered after the bubbles have communicated with the air to return after the displacement of the movable member 231 to be efficiently guided to the discharge port 205 side. Air bubbles are discharged from the discharge port 205 without leaving air bubbles in a liquid path (second liquid path) serving as a lower portion of the movable member, and at the same time, refill completion is improved and high-speed driving is possible. Further, even if there is a gas that is covered with liquid and becomes a bubble, the gas can be discharged from the bubble forming region by the inclination of the displacement of the movable member 231, the change in the pressure thereof, and the tapered portion. Efficiency stabilization is maintained.

【０１０８】次に、本発明の第４の実施例について説明
する。図１０は本実施例の特徴を最もよく表す断面図で
ある。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a cross-sectional view that best illustrates the features of this embodiment.

【０１０９】本実施例の液体吐出ヘッドは、液体に気泡
を発生させるための熱エネルギーを与える発熱体８０２
が設けられた基板８０１上に、発泡液用の第２の液流路
８０４があり、その上に吐出口８１０に直接連通した吐
出液用の第１の液流路８０３が配されている。The liquid ejection head of the present embodiment has a heating element 802 for applying thermal energy for generating bubbles in the liquid.
A second liquid flow path 804 for a foaming liquid is provided on a substrate 801 provided with a liquid jet head, and a first liquid flow path 803 for a discharge liquid directly communicated with a discharge port 810 is provided thereon.

【０１１０】そして、第１液流路８０３と第２の液流路
８０４の間に、金属等の弾性を有する材料で構成された
分離壁８０５が配されており、第１の液流路８０３内の
吐出液と第２の液流路８０４内の発泡液とを区分してい
る。A separation wall 805 made of an elastic material such as metal is provided between the first liquid flow path 803 and the second liquid flow path 804. And a foaming liquid in the second liquid flow path 804.

【０１１１】発熱体８０２の面方向上方への投影空間
（以下吐出発生領域という：図１０中のαの領域とβの
気泡発生領域）に位置する部分の分離壁は、スリット８
０８によって吐出口側（液体流れの下流側）が自由端
で、共通液室（１１、１２）側に支点が位置する片持ち
梁形状の可動部材８０６となっており、気泡発生領域β
に面して、可動部材８０６が配されるような構成になっ
ているため、第１の実施例と同様に発泡液の発泡によっ
て第１の液流路８０３側に開口するように動作する（図
中矢印方向）。The separation wall of the portion located in the projection space above the heating element 802 in the plane direction (hereinafter referred to as an ejection generation area: the area of α and the bubble generation area of β in FIG. 10)
08, the discharge port side (downstream side of the liquid flow) is a free end and a cantilever-shaped movable member 806 whose fulcrum is located on the common liquid chamber (11, 12) side is a bubble generation area β.
, The movable member 806 is arranged so as to face the opening, so that it operates to open to the first liquid flow path 803 side by foaming of the foaming liquid as in the first embodiment. Arrow direction in the figure).

【０１１２】発熱体８０９は発泡液路である第２の液流
路８０４中のバック波防止用に設けられたもので、バッ
ク波を打ち消すための気泡を発生させるヒータ（第２の
発熱体）である。ヒータ８０９と発熱体８０２との間に
は凹状の段差がパターンエッチングにより形成されてお
り、ヒータ８０９は吐出口８１０に向けて傾斜する斜面
上に設けられている。The heating element 809 is provided for preventing back waves in the second liquid flow path 804, which is a foaming liquid path, and is a heater (second heating element) for generating bubbles for canceling back waves. It is. A concave step is formed between the heater 809 and the heating element 802 by pattern etching, and the heater 809 is provided on a slope inclined toward the discharge port 810.

【０１１３】本実施例においては吐出動作により発生す
るバック波のうち、吐出液用の第１の液流路８０３にお
けるバック波は可動部材８０６の変位動作により打ち消
され、発泡液用の第２の液流路８０４におけるバック波
はヒータ８０９が発生する気泡により打ち消される。In this embodiment, of the back waves generated by the discharging operation, the back waves in the first liquid flow path 803 for the discharging liquid are canceled by the displacement operation of the movable member 806, and the second wave for the foaming liquid is removed. The back wave in the liquid flow path 804 is canceled by bubbles generated by the heater 809.

【０１１４】発熱体８０２による吐出に合わせた所定の
タイミングによりヒータ８０９を発熱させて気泡を発生
させたところバック波防止効果は十分得られた。また、
ヒータ８０９と発熱体８０２との間に凹状の段差を形成
することにより、発泡液のリフィルは該段差部分に貯蔵
された発泡液により良好に行われる。When the heater 809 was heated at a predetermined timing in accordance with the discharge by the heating element 802 to generate bubbles, the effect of preventing the back wave was sufficiently obtained. Also,
By forming a concave step between the heater 809 and the heating element 802, the refilling of the foaming liquid can be favorably performed by the foaming liquid stored in the step portion.

【０１１５】なお、第１の液流路に供給される吐出用の
液体と第２の液流路に供給される発泡用の液体は共通液
室８１１、８１２よりそれぞれ供給されるが、これらの
液体は同じものとしてもよく、各共通液室を１つに形成
してもよい。The discharging liquid supplied to the first liquid flow path and the bubbling liquid supplied to the second liquid flow path are supplied from common liquid chambers 811 and 812, respectively. The liquids may be the same, and each common liquid chamber may be formed as one.

【０１１６】次に、本発明の第５の実施例について説明
する。Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.

【０１１７】本実施例は図１０に示した第４の実施例に
おける、発泡液路である第２の液流路８０４中の発熱体
８０２より前方の領域γ部（図１０中のクロスハッチン
グ部）を埋めることにより発泡液路中の前方へのパワー
ロスを防ぐ構成を試みたものである。実際に吐出を行っ
たところ、より吐出効率がアップし、品位の高い画像を
得ることができた。This embodiment is different from the fourth embodiment shown in FIG. 10 in that a region γ portion (cross-hatched portion in FIG. 10) in front of the heating element 802 in the second liquid flow path 804 which is a foaming liquid passage. ) To prevent the power loss to the front in the foaming liquid passage. When the ejection was actually performed, the ejection efficiency was further improved, and a high-quality image could be obtained.

【０１１８】なお、上述した第４および第５の実施例の
いずれも第１の実施例と同様のエッジシュート型のもの
として説明したが、これらの各実施例の構成は第２およ
び第３の実施例のようなサイドシュート型にも当然応用
することができ、このように構成してもよい。Although the fourth and fifth embodiments have been described as being of the edge shoot type similar to the first embodiment, the construction of each embodiment is the same as that of the second and third embodiments. Naturally, the present invention can also be applied to the side chute type as in the embodiment, and may be configured as described above.

【０１１９】上記のように気泡を発生させることによっ
て吐出動作を行う各実施例においては、吐出後に吐出ノ
ズル内に気泡を残さないことが重要となる。気泡の一部
が気泡発生領域に残っている場合には、気泡の発生が不
安定となって吐出が安定しないこととなり、吐出領域に
気泡が残っている場合には、吐出液体にむらが生じて記
録が安定に行われないものとなる。図６乃至図９に示し
た第２および第３の実施例においては発泡領域の底面端
部をテーパ状に加工することで気泡の滞留を防ぐ構成を
採っているが、発熱体の駆動条件によっても気泡の滞留
を防ぐことができる。このような駆動条件としては吐出
後に可動部材周辺、特に、可動部材下方の液体の状態を
安定とするために可動部材をわずかに移動させることが
挙げられ、このような駆動条件を吐出を行うための通常
の駆動条件と組み合せることにより安定な吐出を行うこ
とができる。In each of the embodiments in which the ejection operation is performed by generating bubbles as described above, it is important that bubbles are not left in the ejection nozzles after ejection. If some of the bubbles remain in the bubble generation region, the bubble generation becomes unstable and the ejection becomes unstable, and if the bubbles remain in the discharge region, the discharge liquid becomes uneven. Recording is not performed stably. In the second and third embodiments shown in FIGS. 6 to 9, the bottom end of the foaming region is formed into a tapered shape to prevent the accumulation of bubbles, but depending on the driving conditions of the heating element. Can also prevent stagnation of air bubbles. Such driving conditions include slightly moving the movable member to stabilize the liquid around the movable member after ejection, particularly, the liquid state below the movable member. In combination with the normal driving conditions described above, stable ejection can be performed.

【０１２０】本発明による吐出方法について、吐出を行
うための通常の駆動条件を駆動条件Ａとし、吐出後に可
動部材周辺の液体の状態を安定とするために可動部材を
わずかに移動させる駆動条件を駆動条件Ｂとして以下に
説明する。In the discharge method according to the present invention, the normal drive condition for performing the discharge is set as the drive condition A, and the drive condition for slightly moving the movable member to stabilize the state of the liquid around the movable member after the discharge is set. The driving condition B will be described below.

【０１２１】図１１は上記のような各駆動条件を組み合
せた吐出方法を示すフローチャートである。吐出動作を
行う場合には、まず、駆動条件Ａによる駆動が行われる
（ステップＳ７０１）。これにより、各実施例にて説明
したように可動部材が変位し（ステップＳ７０２）、気
泡と外気が連通する状態にて吐出がなされ（ステップＳ
７０３）、リフィルが行われる（ステップＳ７０４）。
この後、駆動条件Ｂによる駆動が行われて液体中の不要
な気泡が排出されて（ステップＳ７０５）、終了する。FIG. 11 is a flowchart showing an ejection method in which the above-described driving conditions are combined. When performing the ejection operation, first, driving is performed under the driving condition A (step S701). As a result, the movable member is displaced as described in each embodiment (step S702), and ejection is performed in a state where air bubbles communicate with the outside air (step S702).
703), and refilling is performed (step S704).
Thereafter, the driving is performed under the driving condition B, and unnecessary bubbles in the liquid are discharged (step S705), and the process ends.

【０１２２】吐出の際に上記の各ステップを一連の動作
として行うことにより、液体中に気泡が滞留することを
防ぐことができ、良好な記録を行うことができる。ま
た、図２１に示すように第２の液流路の発熱体２の下流
側に吐出には至らない発泡をしょうじさせる小ヒータ
（第２の発熱体）９０２を設け、この小ヒータ９０２で
吐出しない程度の発泡・消泡を繰り返すことにより、可
動部材を振動動作させて逆止弁効果で発泡領域の残留気
泡を排出することも可能である。By performing each of the above steps as a series of operations at the time of ejection, it is possible to prevent bubbles from staying in the liquid and to perform good recording. Further, as shown in FIG. 21, a small heater (second heating element) 902 is provided on the downstream side of the heating element 2 in the second liquid flow path to reduce foaming that does not lead to ejection. By repeating foaming and defoaming to such an extent that it does not occur, it is possible to cause the movable member to vibrate and discharge the residual air bubbles in the foaming area by the check valve effect.

【０１２３】さらには、可動部材を２枚として上側の可
動部材の自由端を下側の可動部材の自由端よりも上流に
位置するようにすることにより、図２２（ｅ）〜（ｈ）
に示すように、可動部材３１の支点側から可動部材３１
の復帰を促進させ、可動部材３１でメニスカスを下流側
に押し出すようにして発泡液側のメニスカスのリフィル
を早く行うようにすることによっても発泡領域の残留気
泡を排出することも可能である。Furthermore, by setting the free end of the upper movable member to be upstream of the free end of the lower movable member by using two movable members, FIGS. 22 (e) to 22 (h).
As shown in FIG.
It is also possible to discharge the residual bubbles in the foaming region by promoting the return of the meniscus, and forcing the meniscus to the downstream side by the movable member 31 to quickly refill the meniscus on the foaming liquid side.

【０１２４】なお、図２２では可動部材を２枚とした
が、この可動部材は自由端部分の厚みが薄くなった１枚
の可動部材で構成されていてもよいことはいうまでもな
い。Although two movable members are used in FIG. 22, it is needless to say that this movable member may be constituted by one movable member having a thin free end portion.

【０１２５】＜２流路構成のヘッド構造＞以下に、第
１、第２の共通液室に異なる液体を良好に分離して導入
でき部品点数の削減を図れ、コストダウンを可能とする
液体吐出ヘッドの構造例について説明する。<Head Structure with Two Flow Paths> The liquid discharge which can satisfactorily separate and introduce different liquids into the first and second common liquid chambers, can reduce the number of parts, and can reduce the cost. An example of the structure of the head will be described.

【０１２６】図１２は、エッジシュート型の液体吐出ヘ
ッドの構造を示す模式図であり、吐出を行うための基本
的な構成は図１に示した実施例と同様であるため第１の
実施例と同じ構成要素については同じ符号を用いて、詳
しい説明はここでは省略する。FIG. 12 is a schematic diagram showing the structure of an edge chute type liquid discharge head. The basic structure for performing discharge is the same as that of the embodiment shown in FIG. The same components as those described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted here.

【０１２７】本実施例においては、溝付き部材５０は、
吐出口１８を有するオリフィスプレート５１と、複数の
第１液流路１４を構成する複数の溝と、複数の液流路１
４に共通して連通し、各第１の液流路３に液体（吐出
液）を供給するための第１の共通液室１５を構成する凹
部とから概略構成されている。In this embodiment, the grooved member 50 is
An orifice plate 51 having a discharge port 18; a plurality of grooves forming a plurality of first liquid flow paths 14;
4 and a concave portion forming a first common liquid chamber 15 for supplying a liquid (ejection liquid) to each first liquid flow path 3.

【０１２８】この溝付部材５０の下側部分に分離壁３０
を接合することにより複数の第１液流路１４を形成する
ことができる。このような溝付部材５０は、その上部か
ら第１共通液室１５内に到達する第１液体供給路２０を
有している。また、溝付部材５０は、その上部から分離
壁３０を突き抜けて第２共通液室１７内に到達する第２
の液体供給路２１を有している。The separation wall 30 is provided below the grooved member 50.
Can be formed to form a plurality of first liquid flow paths 14. Such a grooved member 50 has a first liquid supply path 20 that reaches the inside of the first common liquid chamber 15 from above. Further, the grooved member 50 penetrates the separation wall 30 from the upper part thereof and reaches the second common liquid chamber 17 in the second common liquid chamber 17.
The liquid supply path 21 of FIG.

【０１２９】第１の液体（吐出液）は、図１２の矢印Ｃ
で示すように、第１液体供給路２０を経て、第１の共通
液室１５、次いで第１の液流路１４に供給され、第２の
液体（発泡液）は、図１１の矢印Ｄで示すように、第２
液体供給路２１を経て、第２共通液室１７、次いで第２
液流路１６に供給されるようになっている。The first liquid (discharge liquid) is indicated by arrow C in FIG.
As shown in FIG. 11, the liquid is supplied to the first common liquid chamber 15 and then to the first liquid flow path 14 via the first liquid supply path 20, and the second liquid (foaming liquid) is indicated by an arrow D in FIG. As shown, the second
Through the liquid supply path 21, the second common liquid chamber 17, and then the second common liquid chamber 17,
The liquid is supplied to the liquid flow path 16.

【０１３０】本実施例では、第２液体供給路２１は、第
１液体供給路２０と平行して配されているが、これに限
ることはなく、第１共通液室１５の外側に配された分離
壁３０を貫通して、第２共通液室１７に連通するように
形成されればどのように配されてもよい。In the present embodiment, the second liquid supply path 21 is disposed in parallel with the first liquid supply path 20, but the present invention is not limited to this, and the second liquid supply path 21 is disposed outside the first common liquid chamber 15. Any configuration may be used as long as it is formed so as to penetrate through the separated wall 30 and communicate with the second common liquid chamber 17.

【０１３１】また、第２液体供給路２１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２１の形状は丸形状である必要はなく、
矩形状等でもよい。The thickness (diameter) of the second liquid supply path 21
Is determined in consideration of the supply amount of the second liquid.
The shape of the second liquid supply path 21 does not need to be round,
It may be rectangular or the like.

【０１３２】また、第２共通液室１７は、溝付部材５０
を分離壁３０で仕切ることによって形成することができ
る。形成の方法としては、図１３で示す本実施例の分解
斜視図のように、基板上にドライフィルムで共通液室枠
と第２液路壁を形成し、分離壁を固定した溝付部材５０
と分離壁３０との結合体と基板１とを貼り合わせること
により第２共通液室１７や第２液流路１６を形成しても
よい。Further, the second common liquid chamber 17 is provided with a grooved member 50.
By the partition wall 30. As a forming method, as shown in an exploded perspective view of this embodiment shown in FIG. 13, a common liquid chamber frame and a second liquid path wall are formed on a substrate with a dry film, and a grooved member 50 in which a separation wall is fixed.
The second common liquid chamber 17 and the second liquid flow path 16 may be formed by bonding the combined body of the first liquid chamber 17 and the separation wall 30 to the substrate 1.

【０１３３】本実施例では、アルミニウム等の金属で形
成された支持体７０上に、前述のように、発泡液に対し
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１が
配されている。In this embodiment, as described above, on the support 70 formed of a metal such as aluminum, an electric heating element is used as a heating element for generating heat for generating air bubbles due to film boiling of the foaming liquid. A substrate 1 provided with a plurality of heat conversion elements is provided.

【０１３４】この基板１上には、第２液路壁により形成
された液流路１６を構成する複数の溝と、複数の発泡液
流路に連通し、それぞれの発泡液路に発泡液を供給する
ための第２共通液室（共通発泡液室）１７を構成する凹
部と、前述した可動壁３１が設けられた分離壁３０とが
配されている。On the substrate 1, a plurality of grooves forming the liquid flow path 16 formed by the second liquid path wall and a plurality of the foaming liquid flow paths communicate with each other. A concave portion forming a second common liquid chamber (common foaming liquid chamber) 17 for supplying and a separation wall 30 provided with the movable wall 31 described above are arranged.

【０１３５】符号５０は、溝付部材である。この溝付部
材は、分離壁３０と接合されることで吐出液流路（第１
液流路）１４を構成する溝と、吐出液流路に連通し、そ
れぞれの吐出液流路に吐出液を供給するための第１の共
通液室（共通吐出液室）１５を構成するための凹部と、
第１共通液室に吐出液を供給するための第１供給路（吐
出液供給路）２０と、第２の共通液室１７に発泡液を供
給するための第２の供給路（発泡液供給路）２１とを有
している。第２の供給路２１は、第１の共通液室１５の
外側に配された分離壁３０を貫通して第２の共通液室１
７に連通する連通路に繋がっており、この連通路によっ
て吐出液と混合することなく発泡液を第２の共通液室１
５に供給することができる。Reference numeral 50 denotes a grooved member. The grooved member is joined to the separation wall 30 to form a discharge liquid flow path (first
A first common liquid chamber (common discharge liquid chamber) 15 which communicates with the groove forming the liquid flow path) 14 and the discharge liquid flow path to supply the discharge liquid to each discharge liquid flow path; Of the recess,
A first supply path (discharge liquid supply path) 20 for supplying discharge liquid to the first common liquid chamber, and a second supply path (foam liquid supply) for supplying foaming liquid to the second common liquid chamber 17. (Road) 21. The second supply passage 21 penetrates the separation wall 30 disposed outside the first common liquid chamber 15 and
7, the foaming liquid is not mixed with the discharge liquid by the communication path, and the foamed liquid is mixed with the second common liquid chamber 1.
5 can be supplied.

【０１３６】なお、基板１、分離壁３０、溝付天板５０
の配置関係は、基板１の発熱体に対応して可動部材３１
が配置されており、この可動部材３１に対応して吐出液
流路１４が配されている。また、本実施形態例では、第
２の供給路を１つ溝付部材に配した例を示したが、供給
量に応じて複数設けてもよい。さらに吐出液供給路２０
と発泡液供給路２１の流路断面積は供給量に比例して決
めればよい。 このような流路断面積の最適化により溝
付部材５０等を構成する部品をより小型化することも可
能である。The substrate 1, the separation wall 30, the grooved top plate 50
Of the movable member 31 corresponding to the heating element of the substrate 1.
Are arranged, and the discharge liquid flow path 14 is arranged corresponding to the movable member 31. Further, in the present embodiment, an example is shown in which one second supply path is provided in the grooved member, but a plurality of second supply paths may be provided according to the supply amount. Further, the discharge liquid supply path 20
The flow path cross-sectional area of the foaming liquid supply path 21 may be determined in proportion to the supply amount. By optimizing the cross-sectional area of the flow path, it is possible to further reduce the size of the components constituting the grooved member 50 and the like.

【０１３７】以上説明したように本実施例によれば、第
２液流路に第２液体を供給する第２の供給路と、第１液
流路に第１液体を供給する第１の供給路とが同一の溝付
部材としての溝付天板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。As described above, according to this embodiment, the second supply path for supplying the second liquid to the second liquid flow path and the first supply path for supplying the first liquid to the first liquid flow path Since the road and the grooved top plate as the grooved member are the same, the number of components can be reduced, and the process can be shortened and the cost can be reduced.

【０１３８】また第２液流路に連通した第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液流路によって行なわ
れる構造であるため、前記分離壁と溝付部材と発熱体形
成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。Further, the supply of the second liquid to the second common liquid chamber communicating with the second liquid flow path is performed by the second liquid flow path in a direction penetrating through a separation wall for separating the first liquid and the second liquid. Since the structure is performed, the bonding step of the separation wall, the grooved member, and the heating element forming substrate only needs to be performed once, thereby improving the ease of manufacturing, improving the bonding accuracy, and discharging well. Can be.

【０１３９】また、第２液体は、分離壁を突き抜けて第
２液体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。Further, since the second liquid penetrates through the separation wall and is supplied to the second liquid common liquid chamber, the supply of the second liquid to the second liquid flow path is ensured, and the supply amount can be sufficiently ensured.
Stable discharge is possible.

【０１４０】＜吐出液体、発泡液体＞先の実施例で説明
したように本発明においては、前述のような可動部材を
有する構成によって、従来の液体吐出ヘッドよりも高い
吐出力や吐出効率でしかも高速に液体を吐出することが
できる。本実施例の内、発泡液と吐出液とに同じ液体を
用いる場合には、発熱体から加えられる熱によって劣化
せずに、また加熱によって発熱体上に堆積物を生じにく
く、熱によって気化、凝縮の可逆的状態変化を行うこと
が可能であり、さらに液流路や可動部材や分離壁等を劣
化させない液体であれば種々の液体を用いることができ
る。<Ejecting Liquid and Foaming Liquid> As described in the previous embodiment, in the present invention, the structure having the movable member as described above provides higher ejection force and ejection efficiency than the conventional liquid ejection head. The liquid can be discharged at high speed. In the present embodiment, when the same liquid is used for the foaming liquid and the discharge liquid, the deposit is not easily generated on the heating element by heating without being deteriorated by the heat applied from the heating element, and vaporized by heat. Various liquids can be used as long as they can change the reversible state of condensation and do not deteriorate the liquid flow path, the movable member, the separation wall, and the like.

【０１４１】このような液体の内、記録を行う上で用い
る液体（記録液体）としては従来のバブルジェット装置
で用いられていた組成のインクを用いることができる。Among such liquids, as a liquid (recording liquid) used for recording, an ink having a composition used in a conventional bubble jet apparatus can be used.

【０１４２】一方、本発明の２流路構成のヘッドを用
い、吐出液と発泡液を別液体とした場合には、発泡液と
して前述のような性質の液体を用いればよく、具体的に
は、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソ
プロパノール、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オク
タン、トルエン、キシレン、二塩化メチレン、トリクレ
ン、フレオンＴＦ、フレオンＢＦ、エチルエーテル、ジ
オキサン、シクロヘキサン、酢酸メチル、酢酸エチル、
アセトン、メチルエチルケトン、水等およびこれらの混
合物が挙げられる。On the other hand, when the head having a two-flow channel structure of the present invention is used and the discharge liquid and the foaming liquid are different liquids, a liquid having the above-mentioned properties may be used as the foaming liquid. , Methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-hexane, n-heptane, n-octane, toluene, xylene, methylene dichloride, trichlene, Freon TF, Freon BF, ethyl ether, dioxane, cyclohexane, methyl acetate, acetic acid ethyl,
Examples include acetone, methyl ethyl ketone, water, and the like, and mixtures thereof.

【０１４３】吐出液としては、発泡性の有無、熱的性質
に関係なく様々な液体を用いることができる。また、従
来吐出が困難であった発泡性が低い液体、熱によって変
質、劣化しやすい液体や高粘度液体等であっても利用で
きる。Various liquids can be used as the discharge liquid irrespective of the presence or absence of bubbling property and thermal properties. In addition, liquids having low foaming properties, liquids which are easily deteriorated or deteriorated by heat, high-viscosity liquids, and the like, which have been difficult to discharge conventionally, can be used.

【０１４４】ただし、吐出液の性質として吐出液自身、
又は発泡液との反応によって、吐出や発泡また可動部材
の動作等を妨げるような液体でないことが望まれる。However, the properties of the liquid to be discharged are:
Alternatively, it is desirable that the liquid is not a liquid that hinders ejection, foaming, operation of the movable member, or the like due to a reaction with the foaming liquid.

【０１４５】記録用の吐出液体としては、高粘度インク
等をも利用することができる。その他の吐出液体として
は、熱に弱い医薬品や香水等の液体を利用することもで
きる。As a recording liquid to be ejected, a high-viscosity ink or the like can be used. As other discharge liquids, liquids such as medicines and perfumes that are vulnerable to heat can be used.

【０１４６】本発明においては、吐出液と発泡液の両方
に用いることができる記録液体として以下のような組成
のインクを用いて記録を行ったが、吐出力の向上によっ
てインクの吐出速度が高くなったため、液滴の着弾精度
が向上し非常に良好な記録画像を得ることができた。In the present invention, recording was performed using an ink having the following composition as a recording liquid that can be used for both the discharge liquid and the foaming liquid. Therefore, the landing accuracy of the droplet was improved, and a very good recorded image could be obtained.

【０１４７】染料インク粘土２ｃＰ： （Ｃ．Ｉ．フードブラック２）染料 ３ｗｔ％ ジエチレングリコール １０ｗｔ％ チオジギリコール ５ｗｔ％ エタノール ３ｗｔ％ 水 ７７ｗｔ％ また、発泡液と吐出液に以下で示すような組成の液体を
組み合わせて吐出させて記録を行った。その結果、従来
のヘッドでは吐出が困難であった十数ｃｐｓ粘度の液体
はもちろん１５０ｃＰという非常に高い粘度の液体でさ
えも良好に吐出でき、高画質な記録物を得ることができ
た。Dye Ink Clay 2cP: (CI Food Black 2) Dye 3 wt% Diethylene glycol 10 wt% Thiodiglycol 5 wt% Ethanol 3 wt% Water 77 wt% Also, liquids having the following compositions in the foaming liquid and the discharge liquid And recording was performed. As a result, a liquid having a viscosity of more than ten cps, which was difficult to discharge with a conventional head, as well as a liquid having a very high viscosity of 150 cP could be discharged favorably, and a high-quality recorded matter could be obtained.

【０１４８】発泡液１： エタノール ４０ｗｔ％ 水 ６０ｗｔ％ 発泡液２： 水 １００ｗｔ％ 発泡液３： イソプロピルアルコール ４０ｗｔ％ 水 ６０ｗｔ％ 吐出液１〔顔料インク（粘土約１５ｃＰ）〕： カーボンブラック５ ５ｗｔ％ スチレン−アクリル酸− アクリル酸エチル強重合体 １ｗｔ％ （酸化140、重量平均分子量8000） モノエタノールアミン ０．２５ｗｔ％ グリセリン ６９ｗｔ％ チオジグリコール ５ｗｔ％ エタノール ３ｗｔ％ 水 １６．７５ｗｔ％ 吐出液２（粘土５５ｃＰ）： ポリエチレングリコール２００ １００ｗｔ％ 吐出液３（粘土１５０ｃＰ）： ポリエチレングリコール６００ １００ｗｔ％ ところで、前述したような従来吐出されにくいとされて
いた液体の場合には、吐出速度が低いために、吐出方向
性のバラツキが助長され記録紙上のドットの着弾精度が
悪く、また吐出不安定による吐出量のバラツキが生じこ
れらのことで、高品位画像が得にくかった。しかし、上
述の実施例の構成においては、気泡の発生を発泡液を用
いることで充分に、しかも安定して行うことができる。
このことで、液滴の着弾精度向上とインク吐出量の安定
化を図ることができ記録画像品位を著しく向上すること
ができた。Foaming liquid 1: Ethanol 40 wt% Water 60 wt% Foaming liquid 2: Water 100 wt% Foaming liquid 3: Isopropyl alcohol 40 wt% Water 60 wt% Discharge liquid 1 [pigment ink (clay about 15 cP)]: carbon black 55 5 wt% styrene -Acrylic acid-Ethyl acrylate strong polymer 1 wt% (oxidation 140, weight average molecular weight 8000) monoethanolamine 0.25 wt% glycerin 69 wt% thiodiglycol 5 wt% ethanol 3 wt% water 16.75 wt% Discharge liquid 2 (clay 55 cP ): 100% by weight of polyethylene glycol 200 Discharged liquid 3 (clay 150 cP): 100% by weight of polyethylene glycol 600 By the way, in the case of the above-mentioned liquid which has been conventionally difficult to be discharged, the discharge direction is low because the discharge speed is low. Variation of This has led to poor landing accuracy of dots on the recording paper, and variations in the ejection amount due to unstable ejection, which made it difficult to obtain high-quality images. However, in the configuration of the above-described embodiment, the generation of bubbles can be sufficiently and stably performed by using the foaming liquid.
As a result, it is possible to improve the landing accuracy of the droplets and stabilize the ink discharge amount, and it is possible to remarkably improve the quality of the recorded image.

【０１４９】＜液体吐出ヘッドの製造＞次に、本発明の
液体吐出ヘッドの製造工程について説明する。<Manufacture of Liquid Discharge Head> Next, the process of manufacturing the liquid discharge head of the present invention will be described.

【０１５０】図１で示したような液体吐出ヘッドの場合
には、基板１上に可動部材３１を設けるための土台３４
をドライフィルム等をパターニングすることで形成し、
この土台３４に可動部材３１を接着、もしくは溶着固定
した。その後、各液流路１０を構成する複数の溝と吐出
口１８と共通液室１３を構成する凹部を有する溝付部材
を、溝と可動部材が対応するような状態で基板１に接合
することで形成した。次に、図１２で示されるような２
流路構成の液体吐出ヘッドの製造工程について説明す
る。In the case of the liquid discharge head as shown in FIG. 1, a base 34 for providing the movable member 31 on the substrate 1 is provided.
Is formed by patterning a dry film or the like,
The movable member 31 was bonded or welded to the base 34. Thereafter, a grooved member having a plurality of grooves constituting each liquid flow path 10, a discharge port 18, and a concave part constituting the common liquid chamber 13 is joined to the substrate 1 in such a manner that the grooves correspond to the movable members. Formed. Next, as shown in FIG.
The manufacturing process of the liquid discharge head having the flow path configuration will be described.

【０１５１】大まかには、基板１上に第２液流路１６の
壁を形成し、その上に分離壁３０を取り付け、さらにそ
の上に第１液流路１４を構成する溝等が設けられた溝付
き部材５０を取り付ける。もしくは、第２液流路１６の
壁を形成した後、この壁の上に分離壁３０を取り付けた
溝付き部材５０を接合することでヘッドの製造を行っ
た。Roughly, a wall of the second liquid flow path 16 is formed on the substrate 1, a separation wall 30 is mounted thereon, and a groove or the like constituting the first liquid flow path 14 is provided thereon. The grooved member 50 is attached. Alternatively, after the wall of the second liquid flow path 16 was formed, the head was manufactured by joining the grooved member 50 on which the separation wall 30 was attached to the wall.

【０１５２】さらに第２液流路の作製方法について詳し
く説明する。Further, a method of forming the second liquid flow path will be described in detail.

【０１５３】図１４（ａ）〜（ｅ）は、本発明の液体吐
出ヘッドの製造方法の第１の実施例を説明するための概
略断面図である。FIGS. 14A to 14E are schematic sectional views for explaining a first embodiment of the method for manufacturing a liquid discharge head according to the present invention.

【０１５４】本実施例においては、（ａ）に示すよう
に、基板（シリコンウエハ）１上に半導体製造工程で用
いるのと同様の製造装置を用いてハフニュウムボライド
やチッ化タンタル等からなる発熱体２を有する電気熱変
換用素子を形成した後、次工程における感光性樹脂との
密着性の向上を目的として基板１の表面に洗浄を施し
た。さらに、密着性を向上させるには、基板表面に紫外
線−オゾン等による表面改質を行った後、例えばシラン
カップリング剤（日本ユニカ製：Ａ１８９）をエチルア
ルコールで１重量％に希釈した液を上記改質表面上にス
ピンコートすることで達成される。In this embodiment, as shown in (a), a substrate (silicon wafer) 1 is made of hafnium boride, tantalum nitride, or the like using a manufacturing apparatus similar to that used in the semiconductor manufacturing process. After the electrothermal conversion element having the heating element 2 was formed, the surface of the substrate 1 was washed for the purpose of improving the adhesion to the photosensitive resin in the next step. Further, in order to improve the adhesiveness, the surface of the substrate is subjected to surface modification by ultraviolet-ozone or the like, and then, for example, a liquid obtained by diluting a silane coupling agent (A189, manufactured by Nippon Yunika) to 1% by weight with ethyl alcohol is used. This is achieved by spin coating on the modified surface.

【０１５５】次に、表面洗浄を行い、密着性を向上した
基板１上に、（ｂ）に示すように、紫外線感光性樹脂フ
ィルム（東京応化製：ドライフィルム オーディルＳＹ
−３１８）ＤＦをラミネートした。Next, as shown in (b), an ultraviolet-sensitive resin film (manufactured by Tokyo Ohka: Dry Film Odile SY) was placed on the substrate 1 having been subjected to surface cleaning and having improved adhesion.
-318) The DF was laminated.

【０１５６】次に、（ｃ）に示すように、ドライフィル
ムＤＦ上にフォトマスクＰＭを配し、このフォトマスク
ＰＭを介してドライフィルムＤＦのうち、第２の流路壁
として残す部分に紫外線を照射した。この露光工程は、
キヤノン（株）製：ＭＰＡ−６００を用いて行い、約６
００ｍＪ／ｃｍ2の露光量で行った。Next, as shown in (c), a photomask PM is arranged on the dry film DF, and ultraviolet rays are passed through the photomask PM to a portion of the dry film DF to be left as the second channel wall. Was irradiated. This exposure step
Manufactured by Canon Inc .: MPA-600, about 6
The exposure was performed at an exposure of 00 mJ / cm 2 .

【０１５７】次に、（ｄ）に示すように、ドライフィル
ムＤＦを、キシレンとブチルセルソルブアセテートとの
混合液からなる現像液（東京応化製：ＢＭＲＣ−３）で
現像し、未露光部分を溶解させ、露光して硬化した部分
を第２液流路１６の壁部分として形成した。さらに、基
板１表面に残った残渣を酸素プラズマアッシング装置
（アルカンテック社製：ＭＡＳ−８００）で約９０秒間
処理して取り除き、引き続き、１５０℃で２時間、さら
に紫外線照射１００ｍＪ／ｃｍ2を行って露光部分を完
全に硬化させた。Next, as shown in (d), the dry film DF was developed with a developing solution (BMRC-3, manufactured by Tokyo Ohka Chemical Co., Ltd.) composed of a mixture of xylene and butyl cellosolve acetate. The portion that was dissolved, exposed and cured was formed as a wall portion of the second liquid flow path 16. Further, the residue remaining on the surface of the substrate 1 is removed by treating it with an oxygen plasma ashing apparatus (MAS-800, manufactured by Alcantech) for about 90 seconds, and subsequently, irradiation with ultraviolet rays at 100 mJ / cm 2 is performed at 150 ° C. for 2 hours. The exposed area was completely cured.

【０１５８】以上の方法により、上記シリコン基板から
分割、作製される複数のヒータボード（基板）に対し、
一様に第２の液流路を精度よく形成することができる。
シリコン基板を、厚さ０．０５ｍｍのダイヤモンドブレ
ードを取り付けたダイシングマシン（東京精密製：ＡＷ
Ｄ−４０００）で各々のヒータボード１に切断、分離し
た。分離されたヒータボード１を接着剤（東レ製：ＳＥ
４４００）でアルミベースプレート７０上に固定した
（図１７）。次いで、予めアルミベースプレート７０上
に接合しておいたプリント配線基板７１と、ヒータボー
ド１とを直径０．０５ｍｍのアルミワイヤ（図示略）で
接続した。By the above-described method, a plurality of heater boards (substrates) divided and manufactured from the silicon substrate are provided.
The second liquid flow path can be uniformly formed with high accuracy.
Dicing machine (Tokyo Seimitsu: AW) with a silicon substrate attached to a 0.05 mm thick diamond blade
D-4000), and cut into each heater board 1 and separated. The separated heater board 1 is bonded with an adhesive (Toray: SE
4400) on the aluminum base plate 70 (FIG. 17). Next, the printed circuit board 71 previously bonded on the aluminum base plate 70 and the heater board 1 were connected by an aluminum wire (not shown) having a diameter of 0.05 mm.

【０１５９】次に、このようにして得られたヒータボー
ド１に、図１４（ｅ）に示すように、上述の方法で溝付
部材５０と分離壁３０との接合体を位置決め接合した。
すなわち、分離壁３０を有する溝付部材とヒータボード
１とを位置決めし、押さえバネ７８により係合、固定し
た後、インク・発泡液用供給部材８０をアルミベースプ
レート７０上に接合固定し、アルミワイヤ間、溝付部材
５０とヒータボード１とインク・発泡液用供給部材８０
との隙間をシリコーンシーラント（東芝シリコーン製：
ＴＳＥ３９９）で封止して完成させた。Next, as shown in FIG. 14 (e), the joined body of the grooved member 50 and the separation wall 30 was positioned and joined to the heater board 1 thus obtained, as shown in FIG. 14 (e).
That is, the grooved member having the separating wall 30 and the heater board 1 are positioned and engaged and fixed by the pressing spring 78, and then the ink / foaming liquid supply member 80 is joined and fixed on the aluminum base plate 70, and the aluminum wire is fixed. , Grooved member 50, heater board 1, and ink / foaming liquid supply member 80
The gap with the silicone sealant (made by Toshiba Silicone:
(TSE399) and completed.

【０１６０】以上の製法で、第２の液流路を形成するこ
とにより、各ヒータボードのヒータに対して位置ズレの
ない精度の良い流路を得ることができる。特に、溝付部
材５０と分離壁３０とをあらかじめ先の工程で接合して
おくことで、第１液流路１４と可動部材３１の位置精度
を高めることができる。By forming the second liquid flow path by the above-described manufacturing method, it is possible to obtain a high-precision flow path with no positional deviation with respect to the heater of each heater board. In particular, by joining the grooved member 50 and the separation wall 30 in the previous step in advance, the positional accuracy of the first liquid flow path 14 and the movable member 31 can be improved.

【０１６１】そして、これらの高精度製造技術によっ
て、吐出安定化が図られ印字品位が向上する。また、ウ
エハ上に一括で形成することが可能なため、多量に低コ
ストで製造することが可能である。[0161] These high-precision manufacturing techniques stabilize ejection and improve print quality. In addition, since it can be formed on a wafer at a time, a large amount can be manufactured at low cost.

【０１６２】なお、本実施例では、第２の液流路を形成
するために紫外線硬化型のドライフィルムを用いたが、
紫外域、特に２４８ｎｍ付近に吸収帯域をもつ樹脂を用
い、ラミネート後、硬化させ、エキシマレーザで第２の
液流路となる部分の樹脂を直接除去することによっても
得ることが可能である。In this embodiment, an ultraviolet-curing dry film is used to form the second liquid flow path.
It can also be obtained by using a resin having an absorption band in the ultraviolet region, particularly around 248 nm, curing after laminating, and directly removing the resin in a portion serving as the second liquid flow path with an excimer laser.

【０１６３】図１５（ａ）〜（ｄ）は、本発明の液体吐
出ヘッドの製造方法の第２の実施例を説明するための概
略断面図である。FIGS. 15A to 15D are schematic sectional views for explaining a second embodiment of the method for manufacturing a liquid discharge head according to the present invention.

【０１６４】本実施例においては、（ａ）に示すよう
に、ＳＵＳ基板１００上に厚さ１５μｍのレジスト１０
１を第２の液流路の形状でパターニングした。In this embodiment, as shown in (a), a 15 μm thick resist 10
1 was patterned in the shape of the second liquid flow path.

【０１６５】次に、（ｂ）に示すように、ＳＵＳ基板１
００に対して電気メッキを行ってＳＵＳ基板１００上に
ニッケル層１０２を同じく１５μｍ成長させた。メッキ
液としては、スルフォミン酸ニッケルに応力減少剤（ワ
ールドメタル社製：ゼロオール）とほう酸、ピット防止
剤（ワールドメタル社製：ＮＰ−ＡＰＳ）、塩化ニッケ
ルを使用した。電着時の電界のかけ方としては、アノー
ド側に電極を付け、カソード側に既にパターニングした
ＳＵＳ基板１００を取り付け、メッキ液の温度を５０℃
とし、電流密度を５Ａ／ｃｍ2とした。Next, as shown in FIG.
00 was electroplated to grow a nickel layer 102 on the SUS substrate 100 by 15 μm. As the plating solution, a stress reducing agent (Zerool, manufactured by World Metal Co.), boric acid, a pit preventing agent (NP-APS, manufactured by World Metal Co.), and nickel chloride were used for nickel sulfamate. As for the method of applying an electric field at the time of electrodeposition, an electrode was attached to the anode side, the already patterned SUS substrate 100 was attached to the cathode side, and the temperature of the plating solution was set to 50 ° C.
And the current density was 5 A / cm 2 .

【０１６６】次に、（ｃ）に示すように、上記のような
メッキを終了したＳＵＳ基板１００に超音波振動を与
え、ニッケル層１０２の部分をＳＵＳ基板１００から剥
離し、所望の第２の液流路を得た。Next, as shown in (c), ultrasonic vibration is applied to the SUS substrate 100 which has been plated as described above, and the nickel layer 102 is peeled off from the SUS substrate 100. A liquid flow path was obtained.

【０１６７】一方、電気熱変換用素子を配設したヒータ
ボードを、半導体と同様の製造装置を用いてシリコンウ
エハに形成した。このウエハを先の実施例と同様に、ダ
イシングマシンで各々のヒータボードに分離した。この
ヒータボード１を、予めプリント基板１０４が接合され
たアルミベースプレート７０に接合し、プリント基板７
１とアルミワイヤ（図示略）とを接続することで電気的
配線を形成した。このような状態のヒータボード１上
に、図２５（ｄ）に示すように、先の工程で得た第２液
流路と位置決め固定した。この固定に際しては、後工程
で第１の実施例と同様に分離壁を固定した天板と押さえ
バネによって係合・密着されるため、天板接合時に位置
ズレが発生しない程度に固定されていれば十分である。On the other hand, a heater board provided with an electrothermal conversion element was formed on a silicon wafer using the same manufacturing apparatus as that for semiconductors. This wafer was separated into respective heater boards by a dicing machine in the same manner as in the previous embodiment. The heater board 1 is joined to an aluminum base plate 70 to which a printed board 104 has been joined in advance, and the printed board 7
1 and an aluminum wire (not shown) to form an electrical wiring. On the heater board 1 in such a state, as shown in FIG. 25D, the second liquid flow path obtained in the previous step was positioned and fixed. At the time of this fixing, as in the first embodiment, since the top plate on which the separation wall is fixed is engaged with and tightly attached to the top plate by the pressing spring in the subsequent step, it is fixed to the extent that no positional displacement occurs at the time of joining the top plate. Is enough.

【０１６８】本実施例では、上記位置決め固定に紫外線
硬化型接着剤（グレースジャパン製：アミコンＵＶ−３
００）を塗布し、紫外線照射装置を用い、露光量を１０
０ｍＪ／ｃｍ2として約３秒間で固定を完了した。In this embodiment, an ultraviolet curing adhesive (manufactured by Grace Japan: Amicon UV-3) is used for the positioning and fixing.
00), and using an ultraviolet irradiation device, the exposure amount is 10
Fixation was completed in about 3 seconds at 0 mJ / cm 2 .

【０１６９】本実施例の製法によれば、発熱体に対して
位置ズレのない精度の高い第２の液流路を得ることがで
きることに加え、ニッケルで流路壁を形成しているた
め、アルカリ性の液体に強く、信頼性の高いヘッドを提
供することが可能となる。According to the manufacturing method of this embodiment, it is possible to obtain the second liquid flow path with high accuracy without displacement with respect to the heating element, and since the flow path wall is formed of nickel, It is possible to provide a highly reliable head that is resistant to alkaline liquids.

【０１７０】図１６（ａ）〜（ｄ）は、本発明の液体吐
出ヘッドの製造方法の第３の実施例を説明するための概
略断面図である。FIGS. 16 (a) to 16 (d) are schematic sectional views for explaining a third embodiment of the method for manufacturing a liquid discharge head according to the present invention.

【０１７１】本実施例においては、（ａ）に示すよう
に、アライメント穴あるいはマーク１００ａを有する厚
さ１５μｍのＳＵＳ基板１００の両面にレジスト３１を
塗布した。ここで、レジストとしては、東京応化製のＰ
ＭＥＲＰ−ＡＲ９００を使用した。In this embodiment, as shown in FIG. 17A, a resist 31 was applied to both sides of a 15 μm thick SUS substrate 100 having alignment holes or marks 100a. Here, as the resist, P made by Tokyo Ohka
MERP-AR900 was used.

【０１７２】この後、（ｂ）に示すように、基板１００
のアライメント穴１００ａに合わせて、露光装置（キヤ
ノン（株）製：ＭＰＡ−６００）を用いて露光し、第２
の液流路を形成すべき部分のレジスト１０３を除去し
た。露光は８００ｍＪ／ｃｍ2の露光量で行った。Thereafter, as shown in FIG.
Exposure is performed using an exposure apparatus (MPA-600, manufactured by Canon Inc.) in accordance with the alignment hole 100a of
The portion of the resist 103 where the liquid flow path should be formed was removed. The exposure was performed at an exposure amount of 800 mJ / cm 2 .

【０１７３】次に、（ｃ）に示すように、両面のレジス
ト１０３がパターニングされたＳＵＳ基板１００を、エ
ッチング液（塩化第２鉄または塩化第２銅の水溶液）に
浸漬し、レジスト１０３から露出している部分をエッチ
ングした後、レジストを剥離した。Next, as shown in (c), the SUS substrate 100 on which the resists 103 on both sides are patterned is immersed in an etching solution (an aqueous solution of ferric chloride or cupric chloride) and exposed from the resist 103. After etching the exposed portion, the resist was removed.

【０１７４】次に、（ｄ）に示すように、先の製造方法
の実施例と同様に、ヒータボード１上に、エッチングさ
れたＳＵＳ基板１００を位置決め固定して第２の液流路
４を有する液体吐出ヘッドを組み立てた。Next, as shown in (d), the etched SUS substrate 100 is positioned and fixed on the heater board 1 and the second liquid flow path 4 is formed in the same manner as in the above embodiment of the manufacturing method. Was assembled.

【０１７５】本実施例の製法によれば、ヒータに対し位
置ズレのない精度の高い第２液流路４を得ることができ
ることに加え、ＳＵＳで流路を形成しているため、酸や
アルカリ性の液体に強く信頼性の高い液体吐出ヘッドを
提供することができる。According to the manufacturing method of this embodiment, the second liquid flow path 4 can be obtained with high accuracy without any positional deviation with respect to the heater. In addition, since the flow path is formed by SUS, acid or alkaline And a highly reliable liquid ejection head can be provided.

【０１７６】以上説明したように、本実施例の製造方法
によれば、基板状に予め第２液流路の壁を配設すること
によって、電気熱変換体と第２液流路とが高精度に位置
決めすることが可能となる。また、切断、分離前の基板
上の多数の基板に対して第２の液流路を同時に形成する
ことができるので、多量に、かつ、低コストの液体吐出
ヘッドを提供することができる。As described above, according to the manufacturing method of the present embodiment, the wall of the second liquid flow path is disposed in advance on the substrate, so that the height of the electrothermal converter and the second liquid flow path can be increased. Positioning can be performed with high accuracy. In addition, since the second liquid flow path can be formed simultaneously on a large number of substrates on the substrate before cutting and separation, a large amount of low-cost liquid discharge head can be provided.

【０１７７】また、本実施例の製造方法の液体吐出ヘッ
ドの製造方法を実施することによって得られた液体吐出
ヘッドは、発熱体と第２液流路とが高精度に位置決めさ
れているので、電気熱変換体の発熱による発泡の圧力を
効率よく受けることができ、吐出効率に優れたものとな
る。Further, in the liquid discharge head obtained by performing the method of manufacturing a liquid discharge head according to the manufacturing method of this embodiment, the heating element and the second liquid flow path are positioned with high precision. The pressure of foaming due to the heat generated by the electrothermal transducer can be efficiently received, and the discharge efficiency is excellent.

【０１７８】＜液体吐出ヘッドカートリッジ＞次に、上
記実施形態例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。<Liquid Discharge Head Cartridge> Next, a liquid discharge head cartridge equipped with the liquid discharge head according to the above embodiment will be schematically described.

【０１７９】図１７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８０とから概略構成されている。FIG. 17 is a schematic exploded perspective view of a liquid discharge head cartridge including the above-described liquid discharge head. The liquid discharge head cartridge is mainly composed of a liquid discharge head section 200 and a liquid container 80. I have.

【０１８０】液体吐出ヘッド部２００は、基板１、分離
壁３０、溝付部材５０、押さえバネ７８、液体供給部材
９０、支持体７０等から成っている。基板１には、前述
のように発泡液に熱を与えるための発熱抵抗体が、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。
この基板１と可動壁を持つ前述の分離壁３０との間に発
泡液路が形成され発泡液が流通する。この分離壁３０と
溝付天板５０との接合によって、吐出される吐出液体が
流通する吐出流路（不図示）が形成される。The liquid discharge head unit 200 includes the substrate 1, the separation wall 30, the grooved member 50, the pressing spring 78, the liquid supply member 90, the support 70, and the like. A plurality of heating resistors for applying heat to the foaming liquid are provided on the substrate 1 in a row as described above, and a functional element for selectively driving the heating resistors is provided. A plurality is provided.
A foaming liquid passage is formed between the substrate 1 and the aforementioned separation wall 30 having a movable wall, and the foaming liquid flows. By joining the separation wall 30 and the grooved top plate 50, a discharge flow path (not shown) through which the discharged liquid to be discharged flows is formed.

【０１８１】押さえバネ７８は、溝付部材５０に基板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
より基板１、分離壁３０、溝付部材５０と、後述する支
持体７０とを良好に一体化させている。The holding spring 78 is mounted on the grooved member 50 by the substrate 1.
The biasing force acts in the direction, and the biasing force satisfactorily integrates the substrate 1, the separation wall 30, the grooved member 50, and a support 70 described later.

【０１８２】支持体７０は、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。The support 70 is for supporting the substrate 1 and the like. The support 70 is further connected to the circuit board 71 for connecting to the substrate 1 and supplying an electric signal, and to the apparatus side. Thus, a contact pad 72 for exchanging electric signals with the device side is arranged.

【０１８３】液体容器９０は、液体吐出ヘッドに供給さ
れる、インク等の吐出液体と気泡を発生させるための発
泡液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。吐出液体の供給
は、液体容器の吐出液体供給路９２から接続部材の供給
路８４を介して液体供給部材８０の吐出液体供給路８１
に供給され、各部材の吐出液体供給路８３，７１，２１
を介して第１の共通液室に供給される。発泡液も同様
に、液体容器の供給路９３から接続部材の供給路を介し
て液体供給部材８０の発泡液供給路８２に供給され、各
部材の発泡液体供給路８４，７１，２２を介して第２液
室に供給される。The liquid container 90 contains therein a discharge liquid such as ink and a foaming liquid for generating bubbles, which are supplied to the liquid discharge head. Outside the liquid container 90, a positioning portion 94 for arranging a connection member for connecting the liquid ejection head and the liquid container and a fixed shaft 95 for fixing the connection portion are provided. The discharge liquid is supplied from the discharge liquid supply path 92 of the liquid container to the discharge liquid supply path 81 of the liquid supply member 80 via the supply path 84 of the connection member.
And the discharge liquid supply paths 83, 71, 21 of each member
To the first common liquid chamber. Similarly, the foaming liquid is supplied from the supply path 93 of the liquid container to the foaming liquid supply path 82 of the liquid supply member 80 via the supply path of the connecting member, and is supplied via the foaming liquid supply paths 84, 71, and 22 of the respective members. The liquid is supplied to the second liquid chamber.

【０１８４】以上の液体吐出ヘッドカートリッジにおい
ては、発泡液と吐出液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、吐出
液体と発泡液体とが同じである場合には、発泡液と吐出
液の供給経路および容器を分けなくてもよい。In the above-described liquid discharge head cartridge, a description has been given of the supply form and the liquid container that can supply even when the foaming liquid and the discharge liquid are different liquids. However, the supply path and the container for the foaming liquid and the discharge liquid do not have to be divided.

【０１８５】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。The liquid container may be refilled with the liquid after each liquid is consumed. For this purpose, it is desirable to provide a liquid inlet in the liquid container. Further, the liquid discharge head and the liquid container may be integrated or may be separable.

【０１８６】＜液体吐出装置＞図１８は、前述の液体噴
射ヘッドを搭載した液体吐出装置の概略構成を示してい
る。本実施例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液体吐出装置のキャ
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。<Liquid Discharge Apparatus> FIG. 18 shows a schematic configuration of a liquid discharge apparatus equipped with the above-described liquid ejecting head. In the present embodiment, a carriage HC of a liquid ejection apparatus, which will be described using an ink ejection recording apparatus using ink as an ejection liquid, is a head cartridge in which a liquid tank section 90 containing ink and a liquid ejection head section 200 are detachable. And reciprocate in the width direction of the recording medium 150 such as recording paper conveyed by the recording medium conveying means.

【０１８７】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。When a drive signal is supplied from a drive signal supply means (not shown) to the liquid discharge means on the carriage, the recording liquid is discharged from the liquid discharge head to the recording medium in accordance with this signal.

【０１８８】また、本実施例の液体吐出装置において
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。In the liquid discharge apparatus of this embodiment, a motor 111 as a drive source for driving the recording medium transporting means and the carriage, gears 112 and 113 for transmitting power from the drive source to the carriage. It has a shaft 115 and the like. With this recording apparatus and the liquid ejection method performed by this recording apparatus, a recorded matter of a good image could be obtained by ejecting liquid to various recording media.

【０１８９】図１９は、本発明の液体吐出方法および液
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。FIG. 19 is a block diagram of the entire apparatus for operating ink discharge recording to which the liquid discharge method and liquid discharge head of the present invention are applied.

【０１９０】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ＣＰＵ３０２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ＣＰＵ３０２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。The recording device receives print information from the host computer 300 as a control signal. The print information is temporarily stored in an input interface 301 inside the printing apparatus, and at the same time, is converted into data that can be processed in the printing apparatus, and is input to the CPU 302 also serving as a head drive signal supply unit. The CPU 302 processes data input to the CPU 302 using a peripheral unit such as the RAM 304 based on a control program stored in the ROM 303,
Convert to print data (image data).

【０１９１】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。In order to record the image data at an appropriate position on the recording paper, the CPU 302 creates drive data for driving a driving motor for moving the recording paper and the recording head in synchronization with the image data. The image data and the motor drive data are respectively
The image is transmitted to the head 200 and the drive motor 306 via the motor driver 305, and is driven at a controlled timing to form an image.

【０１９２】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。The recording medium which can be applied to the recording apparatus as described above and to which a liquid such as ink is applied includes plastics, cloth, aluminum, etc. used for various papers, OHP sheets, compact discs and decorative plates, etc. Metal materials such as copper and copper, leather materials such as cow skin, pig skin and artificial leather, wood such as wood and plywood, ceramic materials such as bamboo materials and tiles, and three-dimensional structures such as sponges can be targeted.

【０１９３】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。As the recording apparatus described above, various types of paper and O
A printer device for recording on an HP sheet or the like, a recording device for a plastic for recording on a plastic material such as a compact disc, a recording device for a metal for recording on a metal plate,
A recording device for leather for recording on leather, a recording device for wood for recording on wood, a recording device for ceramics for recording on ceramic materials, a recording device for recording on a three-dimensional network structure such as a sponge, and a cloth Also includes a textile printing device for performing recording on the paper.

【０１９４】またこれらの液体吐出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。As a discharge liquid used in these liquid discharge devices, a liquid suitable for each recording medium and recording conditions may be used.

【０１９５】＜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。<Recording System> Next, an example of an ink jet recording system in which recording is performed on a recording medium using the liquid discharge head of the present invention as a recording head will be described.

【０１９６】図２０は、前述した本発明の液体吐出ヘッ
ド２０１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。本実施例における液体吐
出ヘッドは、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つのヘッドをホルダ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。FIG. 20 is a schematic diagram for explaining the configuration of an ink jet recording system using the above-described liquid discharge head 201 of the present invention. The liquid ejection head in this embodiment is a full line type head in which a plurality of ejection ports are arranged at intervals of 360 dpi in a length corresponding to the recordable width of the recording medium 150, and is yellow (Y), magenta (M). , Cyan (C), and black (Bk) are fixedly supported in parallel by a holder 202 at predetermined intervals in the X direction.

【０１９７】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。A signal is supplied to each of these heads from a head driver 307 constituting drive signal supply means, and each head is driven based on this signal.

【０１９８】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。なお、符号２０４ｅは発
泡液が蓄えられた発泡液容器であり、この容器から各ヘ
ッドに発泡液が供給される構成になっている。Each head has Y, M, C,
Bk four color inks are supplied from ink containers 204a to 204d, respectively. Reference numeral 204e denotes a foaming liquid container in which a foaming liquid is stored, and the foaming liquid is supplied from the container to each head.

【０１９９】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。A head cap 203 having an ink absorbing member such as a sponge therein is provided below each head.
a to 203d are provided, and the maintenance of the head can be performed by covering the ejection openings of each head during non-printing.

【０２００】符号２０６は、先の各実施例で説明したよ
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。[0200] Reference numeral 206 denotes a transport belt which constitutes transport means for transporting various non-recording media as described in the above embodiments. The transport belt 206 is drawn around a predetermined path by various rollers, and is driven by a driving roller connected to a motor driver 305.

【０２０１】本実施例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。In the ink jet recording system of this embodiment, a pre-processing device 251 and a post-processing device 252 for performing various processes on a recording medium before and after recording are respectively disposed upstream and downstream of the recording medium transport path. Provided.

【０２０２】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。The contents of the pre-processing and post-processing differ depending on the type of recording medium on which recording is performed and the type of ink. For example, for a recording medium such as metal, plastic, and ceramics, As a pretreatment, irradiation of ultraviolet rays and ozone is performed to activate the surface, thereby improving the adhesion of the ink. Further, in a recording medium such as plastic which easily generates static electricity, dust easily adheres to the surface due to the static electricity, and good recording may be hindered by the dust. For this reason, it is preferable to remove dust from the recording medium by removing static electricity from the recording medium using an ionizer device as a pretreatment.
When a cloth is used as a recording medium, an alkaline substance,
A treatment for providing a substance selected from a water-soluble substance, a synthetic polymer, a water-soluble metal salt, urea, and thiourea may be performed as pretreatment. The pre-processing is not limited to these, and may be a process of setting the temperature of the recording medium to a temperature suitable for recording.

【０２０３】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。On the other hand, the post-treatment is a fixing treatment for promoting the fixing of the ink by heat treatment, ultraviolet irradiation or the like to the recording medium to which the ink has been applied, or a cleaning treatment for applying the pre-treatment and remaining unreacted processing agent. And the like.

【０２０４】なお、本実施例では、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。Although the present embodiment has been described using a full-line head as a head, the present invention is not limited to this. For example, a small-sized head as described above is conveyed in the width direction of a recording medium to perform recording. It may be something.

【０２０５】以上説明した各実施例により示される本発
明の特徴について以下にまとめる。 （１）可動部材を設けたことにより気泡と外気が連通す
る際に吐出される液体と液流路内の液体との連通部が安
定に確保され、液路が気泡で遮断されることが確実に防
止され、安定した吐出が行われる。The features of the present invention shown by the above-described embodiments will be summarized below. (1) By providing the movable member, a communicating portion between the liquid ejected when the air bubbles communicate with the outside air and the liquid in the liquid flow path is stably secured, and it is ensured that the liquid path is blocked by the air bubbles. And stable ejection is performed.

【０２０６】（２）気泡と外気が連通する際には、気泡
の内圧がほぼ外気圧と等しい外気圧以下であることが望
ましい。このような条件においては吐出口内における液
体の上流方向への運動量が大きくなることからメニスカ
スが大きくなるが、可動部材によりメニスカスが大きく
なることが防止され、リフィルが迅速に行われる。(2) When the bubbles communicate with the outside air, it is desirable that the internal pressure of the bubbles be equal to or less than the outside pressure which is substantially equal to the outside pressure. Under such conditions, the meniscus increases because the amount of movement of the liquid in the discharge port in the upstream direction increases, but the meniscus is prevented from increasing by the movable member, and refilling is performed quickly.

【０２０７】（３）吐出エネルギーを発生する気泡の成
長方向を可動部材により規制することができ、吐出方向
への加速度を大きなものとすることができる。(3) The growth direction of the bubble generating the discharge energy can be regulated by the movable member, and the acceleration in the discharge direction can be increased.

【０２０８】（４）気泡の内圧がほぼ外気圧と等しい外
気圧以下であることが望ましく、このような気泡は、発
熱体２の吐出口側端部から気泡の吐出口側端部までの距
離ｌ aと、発熱体の吐出口とは反対側の端部から気泡の
吐出口とは反対側の端部までの距離ｌbとがｌa／ｌb≧
１を満足する条件で気泡が形成されればよい。本発明に
おいては、可動部材を設けて気泡の成長方向を規制でき
るため、上記の条件を満足する気泡を極めて容易に形成
させることができる。(4) When the internal pressure of the bubble is almost equal to the external pressure
It is desirable that the pressure be equal to or less than the atmospheric pressure.
Distance from the outlet end of the heating element 2 to the outlet end of the bubble
Separation aAir bubbles from the end opposite to the discharge port of the heating element.
Distance l to the end opposite to the discharge portbAnd la/ Lb≧
It suffices if bubbles are formed under the condition satisfying (1). In the present invention
In addition, it is possible to regulate the growth direction of bubbles by providing a movable member.
Therefore, bubbles satisfying the above conditions can be formed very easily
Can be done.

【０２０９】なお、以上説明した各実施例として、気泡
形成は膜沸騰により形成される例について示したが、本
発明は各沸騰により発生した気泡についても制御可能な
ものであり、リフィルも正圧気泡の外気への連通により
向上されるため、各沸騰によるものも本発明に当然含ま
れる。In each of the embodiments described above, the example in which the bubble formation is formed by film boiling has been described. However, the present invention can control the bubble generated by each boiling, and the refill is performed under a positive pressure. Since the air bubbles are improved by communicating the air with the outside air, the effects of each boiling are naturally included in the present invention.

【０２１０】[0210]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、可動部
材を用いてその自由端へ向う方向へ気泡の成長を集中さ
せることができ、吐出口に対する気泡の成長分布を一層
均一化することができる。したがって、本発明によれば
吐出滴自体のばらつきが少なく、吐出方向性も均一化さ
れる。As described above, according to the present invention, the growth of bubbles can be concentrated in the direction toward the free end by using the movable member, and the growth distribution of the bubbles to the discharge port can be made more uniform. Can be. Therefore, according to the present invention, the variation of the ejected droplet itself is small, and the ejection directionality is also made uniform.

【０２１１】上記のような様々な優れた効果を奏する可
動部材を外気連通式の吐出構造に応用することにより、
通常の外気連通式の吐出構造では避けられない吐出効率
とリフィル効率および吐出安定性を両立することが可能
となり、吐出効率と、リフィル効率と、吐出安定性の少
なくとも１つまたはすべてを向上することができる。さ
らにその記録画像は極めて精度の良いものとなる効果が
ある。By applying the movable member having various excellent effects as described above to a discharge structure of an outside air communication type,
The discharge efficiency, the refill efficiency, and the discharge stability which cannot be avoided in the normal outside air communication type discharge structure can be achieved, and at least one or all of the discharge efficiency, the refill efficiency, and the discharge stability can be improved. Can be. Further, the recorded image has an effect of being extremely accurate.

【０２１２】また、上記各効果に従って、従来ヘッドで
使えなかった高粘度、コゲやすい吐出液の効率良い使用
ができるようになり、高画質画像を得ることができた。Further, according to each of the above effects, a high-viscosity, easily-burnt ejection liquid which could not be used in the conventional head can be efficiently used, and a high-quality image can be obtained.

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

【図１】本発明による液体吐出ヘッドの一実施例の吐出
ノズル部の部分破断斜視図である。FIG. 1 is a partially cutaway perspective view of a discharge nozzle portion of an embodiment of a liquid discharge head according to the present invention.

【図２】従来のヘッドにおける気泡からの圧力伝搬を示
す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing pressure propagation from bubbles in a conventional head.

【図３】本発明のヘッドにおける気泡からの圧力伝搬を
示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing pressure propagation from bubbles in the head of the present invention.

【図４】（ａ）〜（ｄ）のそれぞれは本発明の第１の実
施例による吐出動作を連続的に示す断面図である。FIGS. 4A to 4D are cross-sectional views successively showing a discharge operation according to the first embodiment of the present invention.

【図５】（ｅ）〜（ｈ）のそれぞれは本発明の第１の実
施例による吐出動作を連続的に示す断面図である。FIGS. 5 (e) to 5 (h) are cross-sectional views successively showing a discharge operation according to the first embodiment of the present invention.

【図６】（ａ）〜（ｄ）のそれぞれは本発明の第２の実
施例による吐出動作を連続的に示す断面図である。FIGS. 6 (a) to 6 (d) are cross-sectional views successively showing an ejection operation according to a second embodiment of the present invention.

【図７】（ｅ）〜（ｇ）のそれぞれは本発明の第２の実
施例による吐出動作を連続的に示す断面図である。FIGS. 7 (e) to 7 (g) are cross-sectional views successively showing a discharge operation according to a second embodiment of the present invention.

【図８】（ａ）〜（ｄ）のそれぞれは本発明の第３の実
施例による吐出動作を連続的に示す断面図である。FIGS. 8A to 8D are cross-sectional views sequentially showing an ejection operation according to a third embodiment of the present invention.

【図９】（ｅ）〜（ｇ）のそれぞれは本発明の第３の実
施例による吐出動作を連続的に示す断面図である。FIGS. 9 (e) to 9 (g) are cross-sectional views successively showing an ejection operation according to a third embodiment of the present invention.

【図１０】本発明の第４の実施例の特徴を最もよく表す
断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view that best illustrates the features of the fourth embodiment of the present invention.

【図１１】本発明による吐出方法を示すフローチャート
である。FIG. 11 is a flowchart illustrating an ejection method according to the present invention.

【図１２】本発明の液体吐出ヘッドの供給路を説明する
ための断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining a supply path of the liquid ejection head of the present invention.

【図１３】本発明のヘッドの分解斜視図である。FIG. 13 is an exploded perspective view of a head according to the present invention.

【図１４】本発明の液体吐出ヘッドの製造方法を説明す
るための工程図である。FIG. 14 is a process chart for explaining the method for manufacturing a liquid discharge head according to the present invention.

【図１５】本発明の液体吐出ヘッドの製造方法を説明す
るための工程図である。FIG. 15 is a process chart for explaining the method for manufacturing a liquid discharge head according to the present invention.

【図１６】本発明の液体吐出ヘッドの製造方法を説明す
るための工程図である。FIG. 16 is a process diagram for describing the method for manufacturing a liquid discharge head according to the present invention.

【図１７】液体吐出ヘッドカートリッジの分解斜視図で
ある。FIG. 17 is an exploded perspective view of the liquid ejection head cartridge.

【図１８】液体吐出装置の概略構成図である。FIG. 18 is a schematic configuration diagram of a liquid ejection device.

【図１９】装置ブロック図である。FIG. 19 is a device block diagram.

【図２０】液体吐出記録システムを示す図である。FIG. 20 is a diagram illustrating a liquid ejection recording system.

【図２１】発泡領域内の残留気泡を排出しやすい変形を
示す液体吐出ヘッドの断面図である。FIG. 21 is a cross-sectional view of the liquid ejection head showing a deformation that easily discharges residual bubbles in a foaming region.

【図２２】発泡領域内の残留気泡を排出しやすい別の変
形例を示す説明図である。FIG. 22 is an explanatory view showing another modified example in which residual bubbles in the foaming region are easily discharged.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 基板 ２ 発熱体 １０ 液流路 １３ 共通液室 １８ 吐出口 ３１ 可動部材 ３３ 支点 ３４ 土台 ４０ 気泡 ２０１ 基板 ２０２ 発熱体 ２０５ 吐出口 ２３１ 可動部材 ２４０ 気泡 ８０１ 基板 ８０２ 発熱体 ８０３ 第１の液流路 ８０４ 第２の液流路 ８０５ 分離壁 ８０６ 可動部材 ８０８ スリット ８０９ ヒータ ８１０ 吐出口 ８１１ 共通液室 ８１２ 共通液室 ８１４ オリフィスプレート ９０２ 発熱体 α 吐出発生領域 β 気泡発生領域 Reference Signs List 1 substrate 2 heating element 10 liquid flow path 13 common liquid chamber 18 discharge port 31 movable member 33 fulcrum 34 base 40 bubble 201 substrate 202 heating element 205 discharge port 231 movable member 240 bubble 801 substrate 802 heating element 803 first liquid flow path 804 second liquid flow path 805 separation wall 806 movable member 808 slit 809 heater 810 discharge port 811 common liquid chamber 812 common liquid chamber 814 orifice plate 902 heating element α discharge generation area β bubble generation area

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉平 文 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 (72)発明者 工藤 清光 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 (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 (72)発明者 浅川 佳恵 長野県南安曇郡穂高町大字穂高8248−７ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Fumi Yoshihira, Inventor 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Inventor Kiyomitsu Kudo 3-30-2, Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon (72) Inventor Toshio Kashino 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Yoshie Asakawa 8248-7, Hotaka, Hodaka-cho, Minamiazumi-gun, Nagano Prefecture

Claims (29)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 液体中に形成した気泡を成長させて吐出
口領域で外気に連通させて液体を吐出する吐出方法にお
いて、 気泡の成長を規制しつつ吐出口方向へ案内する、自由端
を備えた可動部材の変位を気泡の成長に伴って生じさせ
る工程を有することを特徴とする気泡を外気に連通させ
て液体を吐出する吐出方法。1. A discharge method in which bubbles formed in a liquid are grown and the liquid is discharged by communicating with outside air in a discharge port region, wherein a free end is provided for guiding bubbles toward a discharge port while restricting the growth of bubbles. Discharging the liquid by causing the bubbles to communicate with the outside air, the method further comprising the step of causing the displacement of the movable member along with the growth of the bubbles. 【請求項２】 請求項１記載の気泡を外気に連通させて
液体を吐出する吐出方法において、 気泡を外気に連通させるときに液体供給源から液体の供
給を受けるために該供給源に連通している液路が気泡で
遮断されないことを特徴とする気泡を外気に連通させて
液体を吐出する吐出方法。2. The discharging method according to claim 1, wherein the bubbles are communicated with the outside air to discharge the liquid. 2. The method according to claim 1, wherein the bubbles are communicated with the outside air to receive the supply of the liquid from the liquid supply source. A discharging method for discharging liquid by connecting bubbles to outside air, wherein the liquid path is not blocked by bubbles. 【請求項３】 請求項１記載の気泡を外気に連通させて
液体を吐出する吐出方法において、 気泡の内圧が外気よりも低い状態で連通させることを特
徴とする気泡を外気に連通させて液体を吐出する吐出方
法。3. The discharging method according to claim 1, wherein the bubbles are communicated with the outside air to discharge the liquid, wherein the bubbles are communicated with the inside pressure being lower than that of the outside air. A discharge method for discharging the ink. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
の気泡を外気に連通させて液体を吐出する吐出方法にお
いて、 液体中に気泡を発生するために発熱体が用いられ、該発
熱体の吐出口側端部との気泡の吐出口側端部との距離ｌ
aが発熱体の吐出口とは反対側の端部と気泡の吐出口と
は反対側の端部との距離ｌbに対して、ｌa／ｌb≧１な
る条件下で該発熱体により液体中に生起された気泡を吐
出口より外気と連通させることを特徴とする気泡を外気
に連通させて液体を吐出する吐出方法。4. The discharging method according to claim 1, wherein the air bubbles are communicated with outside air to discharge the liquid, wherein a heating element is used to generate bubbles in the liquid. Distance l between the outlet end of the body and the outlet end of the bubble
a is with respect to the distance l b of the end portion opposite to the opposite end and a bubble discharge ports of the discharge port of the heating element, the heat generating member under conditions of l a / l b ≧ 1 A discharge method for discharging a liquid by connecting bubbles to outside air, wherein the bubbles generated in the liquid are connected to outside air from a discharge port. 【請求項５】 請求項１記載の気泡を外気に連通させて
液体を吐出する吐出方法において、 可動部材は気泡が外気と連通した後には外気を吐出口外
部へ押し出すことを特徴とする気泡を外気に連通させて
液体を吐出する吐出方法。5. The discharge method according to claim 1, wherein the bubble is communicated with the outside air to discharge the liquid, wherein the movable member pushes the outside air to the outside of the discharge port after the bubble communicates with the outside air. A discharge method for discharging liquid by communicating with outside air. 【請求項６】 請求項１記載の気泡を外気に連通させて
液体を吐出する吐出方法において、 気泡が外気と連通した後の液体中の気泡を外気へ排出す
るために、吐出が行われない程度の気泡を発生させて可
動部材を変位させることを特徴とする気泡を外気に連通
させて液体を吐出する吐出方法。6. The discharging method according to claim 1, wherein the bubbles are communicated with the outside air to discharge the liquid, and the bubbles in the liquid after the bubbles communicate with the outside air are discharged to the outside air, so that the discharging is not performed. A discharge method for discharging a liquid by communicating bubbles to outside air, wherein the movable member is displaced by generating bubbles of a degree. 【請求項７】 請求項１記載の気泡を外気に連通させて
液体を吐出する吐出方法において、 液体中に気泡が残ることを防止するために前記可動部材
の自由端近傍に形成されたテーパ部より、可動部材の初
期状態への復帰に伴って外気が開放されることを特徴と
する気泡を外気に連通させて液体を吐出する吐出方法。7. A discharging method for discharging a liquid by communicating bubbles to outside air according to claim 1, wherein the tapered portion is formed near a free end of the movable member to prevent bubbles from remaining in the liquid. A discharge method for discharging liquid by causing bubbles to communicate with the outside air, wherein the outside air is opened when the movable member returns to the initial state. 【請求項８】 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載
の気泡を外気に連通させて液体を吐出する吐出方法にお
いて、 吐出口に連通する第１の液流路と、気泡発生領域を有す
る第２の液流路とを有し、可動部材は前記第１の液流路
と前記気泡発生領域との間に配されており、 前記可動部材を前記気泡発生領域に気泡を発生させるこ
とにより変位させ、気泡の成長を規制しつつ吐出口方向
へ案内させることを特徴とする気泡を外気に連通させて
液体を吐出する吐出方法。8. A discharge method for discharging a liquid by causing bubbles to communicate with outside air according to claim 1, wherein the first liquid flow path communicating with the discharge port and the bubble generation region are formed. A movable member is disposed between the first liquid passage and the bubble generation region, and the movable member generates bubbles in the bubble generation region. A discharge method for discharging liquid by causing bubbles to communicate with outside air, wherein the bubbles are guided in the direction of the discharge port while restricting the growth of bubbles. 【請求項９】 請求項８に記載の気泡を外気に連通させ
て液体を吐出する吐出方法において、 第１の液流路に供給される液体と第２の液流路に供給さ
れる液体とが同じ液体であることを特徴とする気泡を外
気に連通させて液体を吐出する吐出方法。9. The discharging method according to claim 8, wherein the liquid is supplied to the first liquid flow path and the liquid supplied to the second liquid flow path. Wherein the bubbles are the same liquid, and the bubbles are communicated with the outside air to discharge the liquid. 【請求項１０】 請求項８に記載の気泡を外気に連通さ
せて液体を吐出する吐出方法において、 第１の液流路に供給される液体と第２の液流路に供給さ
れる液体とが異なる液体であることを特徴とする気泡を
外気に連通させて液体を吐出する吐出方法。10. The discharging method according to claim 8, wherein the liquid is supplied to the first liquid flow path and the liquid supplied to the second liquid flow path. Wherein the bubbles are different liquids, and the bubbles are communicated with outside air to discharge the liquid. 【請求項１１】 請求項１乃至請求項１０のいずれかに
記載の気泡を外気に連通させて液体を吐出する吐出方法
において、 可動部材に面した位置に液体中に気泡を発生するための
発熱体が設けられており、可動部材と発熱体との間が気
泡発生領域とされることを特徴とする気泡を外気に連通
させて液体を吐出する吐出方法。11. A discharging method for discharging a liquid by causing bubbles to communicate with outside air according to claim 1, wherein heat is generated for generating bubbles in the liquid at a position facing the movable member. A discharge method for discharging a liquid by causing bubbles to communicate with outside air, wherein a body is provided and a space between the movable member and the heating element is a bubble generation region. 【請求項１２】 請求項１１に記載の気泡を外気に連通
させて液体を吐出する吐出方法において、 発熱体の面積中心より、液体の流れの下流側に可動部材
の自由端が位置することを特徴とする気泡を外気に連通
させて液体を吐出する吐出方法。12. The discharging method according to claim 11, wherein the free end of the movable member is located downstream of the flow of the liquid from the center of the area of the heating element. A discharge method for discharging a liquid by causing a characteristic bubble to communicate with the outside air. 【請求項１３】 請求項１１または請求項１２に記載の
気泡を外気に連通させて液体を吐出する吐出方法におい
て、 発熱体が形成される基板には、発熱体から上流方向に向
けて凹部を形成する段差がパターンエッチングにより作
製され、該段差を構成し、吐出口に向けて傾斜する斜面
には第２の発熱体が配置されることを特徴とする気泡を
外気に連通させて液体を吐出する吐出方法。13. A discharge method for discharging a liquid by causing bubbles to communicate with outside air according to claim 11 or 12, wherein the substrate on which the heating element is formed has a concave portion in the upstream direction from the heating element. The step to be formed is formed by pattern etching, and the step is formed. The second heating element is disposed on the slope inclined toward the discharge port. The bubble is communicated with the outside air to discharge the liquid. Discharge method. 【請求項１４】 液体中に形成した気泡を成長させて吐
出口領域で外気に連通させて液体を吐出する液体吐出ヘ
ッドにおいて、 気泡の成長に伴って変位し、気泡の成長を規制しつつ吐
出口方向へ案内する自由端を備える可動部材を有するこ
とを特徴とする液体吐出ヘッド。14. A liquid discharge head for growing a bubble formed in a liquid and discharging the liquid by communicating with outside air in a discharge port region, wherein the liquid discharge head is displaced with the growth of the bubble and discharges while regulating the growth of the bubble. A liquid discharge head comprising a movable member having a free end for guiding in an exit direction. 【請求項１５】 請求項１４記載の液体吐出ヘッドにお
いて、 気泡を外気に連通させるときに液体供給源から液体の供
給を受けるために該供給源に連通している液路が気泡で
遮断されないことを特徴とする液体吐出ヘッド。15. The liquid discharge head according to claim 14, wherein when the bubbles are communicated with the outside air, the liquid path communicating with the supply source is not blocked by the bubbles to receive the supply of the liquid from the liquid supply source. A liquid ejection head characterized by the above-mentioned. 【請求項１６】 請求項１４記載の液体吐出ヘッドにお
いて、 気泡の内圧が外気よりも低い状態で連通することを特徴
とする液体吐出ヘッド。16. The liquid discharge head according to claim 14, wherein the bubbles communicate with each other while the internal pressure of the bubbles is lower than that of the outside air. 【請求項１７】 請求項１４乃至請求項１６のいずれか
に記載の液体吐出ヘッドにおいて、 液体中に気泡を発生するために発熱体が用いられ、該発
熱体の吐出口側端部との気泡の吐出口側端部との距離ｌ
aが発熱体の吐出口とは反対側の端部と気泡の吐出口と
は反対側の端部との距離ｌbに対して、ｌa／ｌb≧１な
る条件下で該発熱体により液体中に生起された気泡を吐
出口より外気と連通することを特徴とする液体吐出ヘッ
ド。17. The liquid ejection head according to claim 14, wherein a heating element is used to generate air bubbles in the liquid, and the air bubbles between the heating element and an ejection port side end portion. Distance from the discharge port side end
a is with respect to the distance l b of the end portion opposite to the opposite end and a bubble discharge ports of the discharge port of the heating element, the heat generating member under conditions of l a / l b ≧ 1 A liquid discharge head characterized in that bubbles generated in a liquid communicate with outside air from a discharge port. 【請求項１８】 請求項１４記載の液体吐出ヘッドにお
いて、 可動部材は気泡が外気と連通した後には外気を吐出口外
部へ押し出すことを特徴とする液体吐出ヘッド。18. The liquid ejection head according to claim 14, wherein the movable member pushes the outside air to the outside of the ejection port after the bubbles communicate with the outside air. 【請求項１９】 請求項１４記載の液体吐出ヘッドにお
いて、 液体中に気泡が残ることを防止するために前記可動部材
の自由端近傍に形成され、可動部材の初期状態への復帰
に伴って外気を開放するテーパ部を有することを特徴と
する液体吐出ヘッド。19. The liquid discharge head according to claim 14, wherein the liquid discharge head is formed near a free end of the movable member to prevent air bubbles from remaining in the liquid, and the outside air is returned when the movable member returns to an initial state. A liquid discharge head having a tapered portion for opening the liquid discharge head. 【請求項２０】 請求項１４乃至請求項１９のいずれか
に記載の液体吐出ヘッドにおいて、 吐出口に連通する第１の液流路と、気泡発生領域を有す
る第２の液流路とを有し、可動部材は前記第１の液流路
と前記気泡発生領域との間に配されており、 前記可動部材を前記気泡発生領域に発生した気泡により
変位させ、気泡の成長を規制しつつ吐出口方向へ案内さ
せることを特徴とする液体吐出ヘッド。20. The liquid discharge head according to claim 14, further comprising a first liquid flow path communicating with the discharge port, and a second liquid flow path having a bubble generation area. The movable member is disposed between the first liquid flow path and the bubble generation region, and the movable member is displaced by the bubble generated in the bubble generation region to discharge while controlling the growth of the bubble. A liquid discharge head which is guided in an exit direction. 【請求項２１】 請求項２０に記載の液体吐出ヘッドに
おいて、 第１の液流路に供給される液体と第２の液流路に供給さ
れる液体とが同じ液体であることを特徴とする液体吐出
ヘッド。21. The liquid discharge head according to claim 20, wherein the liquid supplied to the first liquid flow path and the liquid supplied to the second liquid flow path are the same liquid. Liquid ejection head. 【請求項２２】 請求項２０に記載の液体吐出ヘッドに
おいて、 第１の液流路に供給される液体と第２の液流路に供給さ
れる液体とが異なる液体であることを特徴とする液体吐
出ヘッド。22. The liquid discharge head according to claim 20, wherein the liquid supplied to the first liquid flow path and the liquid supplied to the second liquid flow path are different liquids. Liquid ejection head. 【請求項２３】 請求項１４乃至請求項２２のいずれか
に記載の液体吐出ヘッドにおいて、 可動部材に面した位置に液体中に気泡を発生するための
発熱体が設けられており、可動部材と発熱体との間が気
泡発生領域とされることを特徴とする液体吐出ヘッド。23. The liquid discharge head according to claim 14, further comprising a heating element for generating bubbles in the liquid at a position facing the movable member, wherein A liquid ejection head, wherein a space between the heating element and the heating element is a bubble generation area. 【請求項２４】 請求項２３に記載の液体吐出ヘッドに
おいて、 発熱体の面積中心より、液体の流れの下流側に可動部材
の自由端が位置することを特徴とする液体吐出ヘッド。24. The liquid discharge head according to claim 23, wherein the free end of the movable member is located downstream of the flow of the liquid from the area center of the heating element. 【請求項２５】 請求項２２乃至請求項２４のいずれか
に記載の液体吐出ヘッドにおいて、 発熱体が形成される基板には、発熱体から上流方向に向
けて凹部を形成する段差がパターンエッチングにより作
製され、該段差を構成し、吐出口に向けて傾斜する斜面
配置された第２の発熱体を有することを特徴とする液体
吐出ヘッド。25. The liquid discharge head according to claim 22, wherein the substrate on which the heating element is formed has a step which forms a concave portion in the upstream direction from the heating element by pattern etching. A liquid discharge head, comprising: a second heating element that is manufactured, forms the step, and is disposed on a slope inclined toward a discharge port. 【請求項２６】 請求項１４乃至請求項２５のいずれか
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。26. A head cartridge comprising: the liquid ejection head according to claim 14; and a liquid container for holding a liquid supplied to the liquid ejection head. 【請求項２７】 請求項２０もしくは請求項２２のいず
れかに記載の液体吐出ヘッドと、第１の液流路に供給さ
れる第１の液体と、第２の液流路に供給される第２の液
体とを保持する液体容器とを有するヘッドカートリッ
ジ。27. The liquid discharge head according to claim 20, wherein the first liquid is supplied to the first liquid flow path, and the first liquid is supplied to the second liquid flow path. And a liquid container for holding the second liquid. 【請求項２８】 請求項１４乃至請求項２５のいずれか
に記載の液体吐出ヘッドと、該液体吐出ヘッドから液体
を吐出させるための駆動信号を供給する駆動信号供給手
段と、を有する記録装置。28. A recording apparatus comprising: the liquid discharge head according to claim 14; and a drive signal supply unit that supplies a drive signal for discharging liquid from the liquid discharge head. 【請求項２９】 請求項１４乃至請求項２５のいずれか
に記載の液体吐出ヘッドと、該液体吐出ヘッドから吐出
された液体を受ける被記録媒体を搬送する被記録媒体搬
送手段と、を有する記録装置。29. Recording comprising the liquid ejection head according to claim 14, and recording medium transport means for transporting a recording medium receiving liquid ejected from the liquid ejection head. apparatus.
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