JPH1178021A - Ink jet recording head and ink jet recorder - Google Patents
Ink jet recording head and ink jet recorderInfo
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- JPH1178021A JPH1178021A JP24293397A JP24293397A JPH1178021A JP H1178021 A JPH1178021 A JP H1178021A JP 24293397 A JP24293397 A JP 24293397A JP 24293397 A JP24293397 A JP 24293397A JP H1178021 A JPH1178021 A JP H1178021A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、インクの相変化に
より生じる急激な気泡の成長によってインク滴を高速に
吐出させるインクジェット記録ヘッド、およびインクジ
ェット記録装置に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an ink jet recording head and an ink jet recording apparatus for ejecting ink droplets at high speed by rapid growth of bubbles generated by a phase change of ink.
【０００２】[0002]
【従来の技術】今日広く一般的に用いられているインク
ジェット記録方式のインク吐出方法にはインク滴を吐出
するために用いられるエネルギー発生素子として電気熱
変換素子（ヒーター）を利用する方法と圧電素子（ピエ
ゾ）を利用する方法があり、いずれも電気的な信号によ
ってインク滴の吐出を制御することが可能である。例え
ば、電気熱変換素子を用いるインク滴吐出方法の原理
は、電気熱変換素子に電気信号を与えることにより、電
気熱変換素子近傍のインクを瞬時にして沸騰させ、その
ときのインクの相変化により生じる急激な気泡の成長に
よってインク滴を高速に吐出させるものである。一方、
圧電素子を用いるインク滴の吐出方法の原理は、圧電素
子に電気信号を与えることにより、圧電素子が変位しこ
の変位時の圧力によってインク滴を吐出させるものであ
る。ここで、前者の方法はエネルギー発生素子のスペー
スをそれほど設けなくとも済み、インクジェット記録ヘ
ッドの構造が単純で、ノズルの集積化が容易であること
等の利点がある。一方で、この方法固有の短所としては
電気熱変換素子の発生する熱等のインクジェット記録ヘ
ッド内の畜熱による飛翔インク滴の体積変動、消泡によ
るキャビテーションの電気熱変換素子に与える影響、イ
ンク内に溶けこんだ空気によるインクジェット記録ヘッ
ド内の残留気泡によるインク滴吐出特性及び画像に与え
る影響等がある。2. Description of the Related Art An ink jet printing method widely used today is a method using an electrothermal conversion element (heater) as an energy generating element used for discharging ink droplets, and a piezoelectric element. There is a method using (piezo), and in each case, the ejection of ink droplets can be controlled by an electric signal. For example, the principle of an ink droplet ejection method using an electrothermal conversion element is that, by giving an electric signal to the electrothermal conversion element, the ink near the electrothermal conversion element is instantaneously boiled, and the phase change of the ink at that time causes The ink droplets are ejected at a high speed by the rapid growth of bubbles. on the other hand,
The principle of the method of ejecting ink droplets using a piezoelectric element is that the piezoelectric element is displaced by applying an electric signal to the piezoelectric element, and the ink droplet is ejected by the pressure at the time of this displacement. Here, the former method does not require much space for an energy generating element, and has advantages such as a simple structure of an ink jet recording head and easy integration of nozzles. On the other hand, the disadvantages inherent in this method include the volume fluctuation of flying ink droplets due to heat generated by the electrothermal transducer and the heat generated in the inkjet recording head, the effect of cavitation due to defoaming on the electrothermal transducer, There is an effect on ink drop ejection characteristics and images due to residual bubbles in the ink jet recording head due to air dissolved in the ink.
【０００３】これらの欠点を解決する方法として、特開
平４−１０９４１号公報などに記載されたインクジェッ
ト記録方法及びインクジェット記録ヘッドがある。すな
わち、上記公報に記載されるインクジェット記録方法
は、記録信号によって電気熱変換素子を駆動させること
により生じた気泡を外気と連通させることを特徴とする
ものである。この記録方法を用いることにより飛翔イン
ク滴の体積安定性の向上及び、高速小液滴記録、気泡の
消泡時に発生するキャビテーションの解消によるヒータ
ーの耐久性向上等が可能となり、更なる高精細画像が容
易に得られるようになる。前記公報において気泡を外気
とを連通させるための構成としては、電気熱変換素子と
吐出口間の距離を従来より格段に短くする構成が挙げら
れている。そして、この構成を有するインクジェット記
録ヘッドは、電気熱変換素子に対応する吐出口を配した
吐出口プレートと、基板の背面からインクを供給するた
めに基板に開けられたインク供給口を有し、ちょうどイ
ンク滴が電気熱変換素子を配した基板に対しほぼ垂直に
飛翔するように構成される。ここでは電気熱変換素子と
吐出口間の距離としては３０μｍ以下が望ましいもので
ある。As a method for solving these disadvantages, there is an ink jet recording method and an ink jet recording head described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-10941. That is, the ink jet recording method described in the above-mentioned publication is characterized in that bubbles generated by driving the electrothermal conversion element by a recording signal are communicated with the outside air. By using this recording method, it is possible to improve the volume stability of flying ink droplets, to record small droplets at high speed, and to improve the durability of the heater by eliminating cavitation generated when bubbles are eliminated. Can be easily obtained. In the above publication, as a configuration for communicating bubbles with the outside air, a configuration in which the distance between the electrothermal conversion element and the discharge port is much shorter than in the related art is cited. The inkjet recording head having this configuration has an ejection port plate provided with ejection ports corresponding to the electrothermal transducers, and an ink supply port opened in the substrate to supply ink from the back of the substrate. It is configured such that the ink droplet flies almost perpendicularly to the substrate on which the electrothermal conversion elements are arranged. Here, it is desirable that the distance between the electrothermal conversion element and the discharge port be 30 μm or less.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来例のうち、エネル
ギー発生素子として電気熱変換素子を用いたインクジェ
ット記録ヘッドは、インク内に溶けこんだ空気によるイ
ンクジェット記録ヘッド内の残留気泡によるインク滴吐
出特性および画像に与える影響についてはいまだ十分に
解決できるものではない。さらに、上述の公報に記載さ
れる構成は流路の高さが低いためかえってこの問題がよ
り顕著に現れやすくなってしまうことが判明した。Among the conventional examples, an ink jet recording head using an electrothermal transducer as an energy generating element has an ink droplet ejection characteristic due to bubbles remaining in the ink jet recording head due to air dissolved in the ink. And the effects on the image are still not sufficiently resolved. Further, it has been found that the configuration described in the above-mentioned publication is more likely to cause this problem more remarkably because the height of the flow path is low.
【０００５】以下にこのインク内に溶けこんだ空気によ
るインクジェット記録ヘッド内に残留気泡によるインク
滴吐出特性および画像に与える影響について詳しく説明
する。図１０〜図１４は従来のインクジェット記録ヘッ
ドにおける課題を説明するための図である。この図から
図１２までは、所望のインク流路を通るように切断した
構成を示している。インクジェット記録ヘッド内のイン
クには、通常、空気が飽和状態で溶け込んでいる。この
状態で電気熱変換素子１０１を駆動すると、インクの相
変化による発泡現象時に、発泡室からインク供給口１０
３方面に向かって高速のインク流１０６が発生する（図
１０（ｂ）参照）。そのインク流１０６は、電気熱変換
素子１０１からインク供給口１０３までは、ほぼ一定も
しくは穏やかに変化する断面積を通過する。しかし、イ
ンク供給口１０３においてインク流１０６の横断面積が
急激に変化すると、インク流１０６は周囲のインクを引
っかき回して渦１０７を作り（図１０（ｃ）参照）、渦
部では圧力損失を生じる、すなわち渦部では低圧にな
る。そして、インクが高圧のところから低圧の所に移る
場合、空気の一部は水から遊離し、同時にインクの圧力
に応じて蒸気が発生する（空どう現象（キャビテーショ
ン））現象が知られている。これは、インクは一定体積
の空気を含んでおり、空気の体積は圧力が変化すればそ
れに反比例して変化し、そして水に吸収される空気の体
積が一定であるためには、溶解している空気の重量は異
なることになるためである。このように、インク流の横
断面積の急激な変化は、渦が生じることにより気泡が発
生することになる。Hereinafter, the ink droplet ejection characteristics and the effect on the image due to the residual bubbles in the ink jet recording head due to the air dissolved in the ink will be described in detail. FIG. 10 to FIG. 14 are diagrams for explaining problems in a conventional ink jet recording head. FIG. 12 to FIG. 12 show a configuration cut so as to pass through a desired ink flow path. Normally, air is dissolved in the ink in the ink jet recording head in a saturated state. When the electrothermal conversion element 101 is driven in this state, when the foaming phenomenon occurs due to the phase change of the ink, the ink supply port
A high-speed ink flow 106 is generated in three directions (see FIG. 10B). The ink flow 106 passes through a substantially constant or gently changing cross-sectional area from the electrothermal conversion element 101 to the ink supply port 103. However, when the cross-sectional area of the ink flow 106 changes abruptly at the ink supply port 103, the ink flow 106 swirls the surrounding ink to form a vortex 107 (see FIG. 10C), and a pressure loss occurs in the vortex portion. That is, the pressure is low in the vortex. When the ink moves from a high pressure to a low pressure, a part of the air is released from the water, and at the same time, a vapor is generated according to the pressure of the ink (cavitation (cavitation)). . This means that the ink contains a constant volume of air, the volume of air changes inversely with changes in pressure, and in order for the volume of air absorbed by water to be constant, it dissolves. This is because the weight of the air will be different. As described above, a sudden change in the cross-sectional area of the ink flow causes bubbles to be generated due to the generation of a vortex.
【０００６】このような気泡は、気泡の径、インクの物
性値（表面張カや粘度）、空気の飽和蒸気圧などから決
まる時間でインク中に再溶解することが知られている。
例えば、気泡が１μｍ以下ならば、溶解にかかる時間は
１μｓ以下のオーダーである。しかしながら、高周波数
で複数の電気熱変換素子を連続駆動する場合、このよう
な気泡はインク中に複数出現し、再溶解する前に互いに
合体成長してしまう。気泡の径が大きくなると、再溶解
にかかる時間も断然大きくなることが知られているが、
結果としてインクジェット記録ヘッド内に数１０μｍか
ら数１００μｍの複数の残留気泡を貯えてしまうことに
なる。このようになると、これらの残留気泡はほとんど
インク中に再溶解することはなく、インク滴の吐出特性
に悪影響を与えることになる。すなわち、残留気泡がイ
ンク流路をふさいでしまえば、ノズルに十分なインクが
充填されず吐出不良を生じさせることになる。また、イ
ンクジェット記録ヘッド内部に巨大な残留気泡（数１０
０μｍ程度）が生じ、この残留気泡がたまたま外気と連
通してしまうようなことが起こると、ノズル内に外気が
入り込んでメニスカスが破壊されてしまうためインクタ
ンクのインクを吸い上げる負圧カによって、インクジェ
ット記録ヘッド内部のインクはインクタンクに吸い上げ
られてしまい、全ノズルが不吐出になってしまうという
ことまで生じることがある。It is known that such bubbles are redissolved in the ink in a time determined by the diameter of the bubbles, physical properties of the ink (surface tension and viscosity), the saturated vapor pressure of air, and the like.
For example, if the bubbles are 1 μm or less, the time required for dissolution is on the order of 1 μs or less. However, when a plurality of electrothermal transducers are continuously driven at a high frequency, a plurality of such bubbles appear in the ink and grow together before being re-dissolved. It is known that when the diameter of the bubbles increases, the time required for re-dissolution also increases significantly,
As a result, a plurality of residual bubbles of several tens μm to several hundreds μm are stored in the ink jet recording head. In such a case, these residual bubbles hardly redissolve in the ink, and adversely affect the ejection characteristics of the ink droplets. That is, if the residual air bubbles block the ink flow path, the nozzles will not be filled with sufficient ink, causing ejection failure. In addition, huge residual air bubbles (several tens of
If the residual air bubbles happen to be communicated with the outside air, the outside air enters into the nozzles and the meniscus is destroyed. The ink inside the recording head may be sucked up by the ink tank, and all the nozzles may not discharge.
【０００７】このような残留気泡のもたらす悪影響を回
避する最も有効な解決手段としては、残留気泡が悪影響
を与えるほど成長する前に吐出口から吸引、加圧等によ
ってインクとともに残留気泡を外部に排出すること、い
わゆる吸引（加圧）回復処理を行う方法がある。しかし
ながら、この場合にはインクの消費量が格段に増え、印
宇中にこれを行えば当然スループットは下がってしま
う。他の方法としては、インクに溶け込んでいた空気を
何らかの方法によってインクから排出させ（脱気）、そ
のようなインクをインクジェット記録ヘッド用に使用す
る方法がある。もっとも、この解決方法が有効に作用し
ている時間は、インクを脱気してから数１０分程度であ
り、またインクを脱気する装置は比較的大がかりなた
め、この手法は大規模なプリンティングシステム等に用
いることができるものである。The most effective solution to avoid such adverse effects caused by the residual air bubbles is to discharge the residual air bubbles to the outside together with the ink by suction, pressurization, etc. from the discharge port before the residual air bubbles grow so badly. To perform a so-called suction (pressure) recovery process. However, in this case, the consumption of ink increases remarkably, and if this is performed during printing, the throughput naturally decreases. As another method, there is a method in which air dissolved in the ink is discharged from the ink by some method (degassing), and such ink is used for an ink jet recording head. However, this solution is effective only for a few tens of minutes after deaeration of the ink, and since the apparatus for deaeration of the ink is relatively large, this method is not suitable for large-scale printing. It can be used for systems and the like.
【０００８】そこで、気泡の発生を押さえること、すな
わち渦の発生を押さえることが重要であり、（１）急激
に流路断面積が変化する形状、（２）流路の途中に流体
がよどむ場所がある形状、を有する構成は、この現象が
起きることがわかっている。Therefore, it is important to suppress the generation of bubbles, that is, to suppress the generation of vortices. (1) A shape in which the cross-sectional area of the flow path changes rapidly, and (2) A place where the fluid stagnates in the flow path. It is known that a configuration having a certain shape causes this phenomenon.
【０００９】（１）の例としては、従来例としで示し
た、図１０（ａ）における、Ａ部である。すなわち、イ
ンク供給口の部分で急激に流路断面積が増加している。
そのために、渦が発生し、その部分で気泡が発生すると
同時に、泡がそこでトラップ（滞留）されるために、大
きく成長してしまう。An example of (1) is a portion A in FIG. 10A shown as a conventional example. That is, the flow path cross-sectional area is rapidly increasing at the ink supply port.
As a result, a vortex is generated, and a bubble is generated at that portion, and at the same time, the bubble is trapped (resides) there, so that it grows greatly.
【００１０】（２）の例としては、図１１や図１２
（ａ）に示すような、共通液室の前に急激に流路面積が
変化し、かつ、Ｂ部やＣ部のようによどむ場所がある。
このようなよどむ場所があると、図１１や図１２（ｂ）
に示すように周囲のインク流の影響により、渦が発生す
ることになり、気泡を発生させることになる。FIGS. 11 and 12 show examples of (2).
As shown in (a), there is a place where the flow area suddenly changes and stagnates like B and C in front of the common liquid chamber.
If there is such a stagnation place, FIG. 11 or FIG.
As shown in (1), vortices are generated due to the influence of the surrounding ink flow, and bubbles are generated.
【００１１】上記従来例のインクジェット記録ヘッドに
おいて、基板の吐出口プレート側からインク吐出時の気
泡の発生を観察したところ、図１０、１１、１２のヘッ
ドにおいては、インク供給口１０３の上に微少な気泡が
出現しているのが観祭された（図１３）。その後、イン
クジェット記録ヘッド内に溶解せずに残った残留気泡が
いかにして吐出に悪影響を与えるか説明する。従来のイ
ンクジェット記録ヘッドでは、ある時点で供給口の直上
付近において吐出口プレート内面に付着した残留気泡が
それを核として図１４のように成長することが観察等に
よって分かっている。この残留気泡は、インク滴の吐出
によるインクジェット記録ヘッド内のインク流、具体的
にはインク流路へインクを再充填するために生じる吐出
口に向かうインクの流れによって局所的にはインク流路
に引き込まれやすい形状をしている。実際に約１５０μ
ｍ程度の残留気泡が図１４のような位置に存在している
と、残留気泡がインク流路内に引き込まれることによっ
てインク流路内のインクが気泡によって分断され、イン
ク流路へのインク供給不足が生じてしまう。さらに、こ
のままインク滴吐出を継続していくと、徐々にこの残留
気泡が吐出口側に向かっていき、この残留気泡が外気と
連通した瞬間にインクジェット記録ヘッド内のインクが
空になってしまうという現象がおきる。In the above-mentioned conventional ink jet recording head, the generation of bubbles during ink ejection from the ejection port plate side of the substrate was observed. In the heads shown in FIGS. The appearance of a bubble was observed (FIG. 13). Then, how the residual air bubbles remaining without being dissolved in the ink jet recording head affect the ejection will be described. It is known from observations and the like that in the conventional ink jet recording head, at a certain point in time, the residual bubbles attached to the inner surface of the discharge port plate near the supply port grow as a nucleus as shown in FIG. The residual air bubbles are locally formed in the ink flow path by the ink flow in the ink jet recording head due to the discharge of the ink droplets, specifically, the flow of the ink toward the discharge port generated to refill the ink flow path with the ink. It has a shape that can be easily pulled in. Actually about 150μ
When the residual bubbles of about m exist at the position as shown in FIG. 14, the residual bubbles are drawn into the ink flow path, so that the ink in the ink flow path is divided by the air bubbles, and the ink supply to the ink flow path is performed. Shortage will occur. Furthermore, if the ink droplet ejection is continued as it is, the residual bubbles gradually move toward the ejection port side, and the ink in the inkjet recording head becomes empty at the moment when the residual bubbles communicate with the outside air. A phenomenon occurs.
【００１２】本発明の目的は、上記の従来技術の実情に
鑑みなされたものであって、渦の発生を抑制してインク
供給口における気泡の発生を低減させることで、スルー
プットにすぐれ、インク消費量の少ないインクジェット
記録ヘッドを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention has been made in view of the above circumstances of the prior art, and suppresses the generation of vortices to reduce the generation of bubbles in an ink supply port. An object of the present invention is to provide an ink jet recording head having a small amount.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、インクを吐出するために利用されるエネル
ギー発生素子が配置されたインク流路と、前記エネルギ
ー発生素子と対向する位置に設けられインクを吐出する
吐出口と、前記インク流路にインクを供給するためのイ
ンク供給口とを含み、前記エネルギー発生素子が発生す
る熱エネルギーによってインクに気泡を成長させてイン
クを吐出するインクジェット記録ヘッドであって、前記
エネルギー発生素子から前記インク供給口に近づくにし
たがい前記インク流路の高さが増加することを特徴とす
る。In order to achieve the above object, the present invention provides an ink flow path in which an energy generating element used for ejecting ink is arranged, and an ink flow path in a position facing the energy generating element. An ink jet which includes a discharge port for discharging ink and an ink supply port for supplying ink to the ink flow path, wherein the ink is discharged by growing bubbles in the ink by thermal energy generated by the energy generating element. In a recording head, the height of the ink flow path increases as approaching from the energy generating element to the ink supply port.
【００１４】また、上記インクジェット記録ヘッドは、
前記インク流路の、前記インク供給口との接続部分の近
傍で、前記インク流路の高さの増加量が増える構成であ
ってもよく、あるいは前記エネルギー発生素子から前記
インク供給口に向かう距離に比例して、前記インク流路
の高さが増加する構成であってもよい。[0014] Further, the above-mentioned ink jet recording head comprises:
In the ink flow path, in the vicinity of the connection portion with the ink supply port, an increase amount of the height of the ink flow path may be increased, or a distance from the energy generating element toward the ink supply port. The height of the ink flow path may increase in proportion to the height of the ink passage.
【００１５】そして、好ましくは、上記のインクジェッ
ト記録ヘッドにおいて、前記エネルギー発生素子は基板
の一面に配設され、前記吐出口は前記基板の一面と平行
な面を持つ吐出口プレートに設けられ、前記インク流路
は前記基板と前記吐出口プレートとの間に形成され、前
記インク供給口は前記基板の他面より前記インク流路へ
と開けられた穴であり、前記インク流路の壁面となる前
記基板の一面を、前記エネルギー発生素子から前記イン
ク供給口に近づくにしたがい、前記インク供給口に落し
込むようにに傾斜させることで、前記インク流路の高さ
が増加する構成である。この場合、前記インク流路の壁
面となる前記基板の一面の斜部の傾斜角が５度から６０
度であることが好ましく、また、前記インク流路の壁面
となる前記基板の一面の斜部は、前記基板とは別部材で
あってもよい。Preferably, in the above-mentioned ink jet recording head, the energy generating element is disposed on one surface of the substrate, and the discharge port is provided on a discharge port plate having a surface parallel to one surface of the substrate. An ink flow path is formed between the substrate and the discharge port plate, and the ink supply port is a hole formed from the other surface of the substrate to the ink flow path, and forms a wall surface of the ink flow path. The height of the ink flow path is increased by inclining one surface of the substrate so as to drop into the ink supply port as the energy generation element approaches the ink supply port. In this case, the inclination angle of the inclined portion on one surface of the substrate, which is the wall surface of the ink flow path, is from 5 degrees to 60 degrees.
It is preferable that the inclined portion on one surface of the substrate, which is a wall surface of the ink flow path, be a member separate from the substrate.
【００１６】また、上記のようなインクジェット記録ヘ
ッドは、前記エネルギー発生素子から前記インク供給口
に近づくにしたがい前記インク流路の高さが階段状に増
加する構成であってもよく、このように前記インク流路
の高さが階段状に増加する構造は膜を複数層成膜するこ
とにより構成することが考えられる。Further, the ink jet recording head as described above may have a configuration in which the height of the ink flow path increases stepwise as approaching from the energy generating element to the ink supply port. It is conceivable that the structure in which the height of the ink flow path increases in a stepwise manner is constituted by forming a plurality of films.
【００１７】さらに、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドは、前記エネルギー発生素子にてインク内に形成され
た気泡が消泡前に大気と連通するものであることを特徴
とする。Further, the ink jet recording head according to the present invention is characterized in that the bubbles formed in the ink by the energy generating element communicate with the atmosphere before the bubbles disappear.
【００１８】（作用）上記のとおりの発明では、エネル
ギー発生素子を駆動した際のインク内の気泡成長による
発泡力によりエネルギー発生素子側からインク供給口に
向かってインク流が発生する。この際、エネルギー発生
素子からインク供給口に近づくにしたがいインク流路の
高さが増加しているので、インク供給口の周辺で急激に
インク流の横断面積が変化することがない。そのため、
インク流路からインク供給口への入口で渦が発生するこ
とがなく、インク供給口において空どう現象による気泡
が生じない。したがって、エネルギー変換素子を高周波
数で連続駆動する場合、従来例のように、インク供給口
において気泡が再溶解する前に互い合体成長して、イン
ク滴の吐出特性に悪影響を与えるという心配がなくな
る。(Function) In the invention as described above, an ink flow is generated from the energy generating element side toward the ink supply port by the bubbling force due to the growth of bubbles in the ink when the energy generating element is driven. At this time, since the height of the ink flow path increases as approaching from the energy generating element to the ink supply port, the cross-sectional area of the ink flow does not suddenly change around the ink supply port. for that reason,
No vortex is generated at the entrance from the ink flow path to the ink supply port, and no air bubbles are generated in the ink supply port due to the void phenomenon. Therefore, when the energy conversion elements are continuously driven at a high frequency, there is no need to worry about bubbles growing together before ink is re-dissolved at the ink supply port and adversely affecting the ejection characteristics of ink droplets as in the conventional example. .
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２０】（第１の実施形態）図１は本発明のインク
ジェット記録ヘッドの概略構成を表す模式図であり、図
２は図１に示す記録ヘッドのＡ−Ａ’断面図である。但
し、本図およびこれ以下において、電気熱変換素子を駆
動するための電気的な配線等は図示していない。本形態
においては、例えば図２に示されるような、ガラス、セ
ラミックス、プラスチックあるいは金属等からなる基板
４が用いられる。このような基板の材質は、本発明の本
質ではなく、流路構成部材の一部として機能し、インク
吐出発生素子および、後述するインク流路、インク吐出
口を形成する材料層の支持体として機能し得るものであ
れば、特に限定されるものではない。そこで、本形態で
は、Ｓｉ基板（ウエハー）を用いた場合で説明する。(First Embodiment) FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an ink jet recording head of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the recording head shown in FIG. However, in this figure and below, electrical wiring and the like for driving the electrothermal transducer are not shown. In this embodiment, for example, a substrate 4 made of glass, ceramics, plastic, metal, or the like as shown in FIG. 2 is used. The material of such a substrate is not the essence of the present invention, and functions as a part of the flow path constituting member, and serves as a support of a material layer forming an ink discharge generating element and an ink flow path and an ink discharge port described later. There is no particular limitation as long as it can function. Therefore, in the present embodiment, a case where a Si substrate (wafer) is used will be described.
【００２１】図１及び図２において、基板４には、イン
クを供給するための長溝状の貫通口からなるインク供給
口３が設けられている。そして、基板４上には、インク
供給口３の長手方向の両側にエネルギー発生素子である
電気熱変換素子１がそれぞれ１列ずつ千鳥状に配列され
ている。このとき電気熱変換素子１の間隔は３００ＤＰ
Ｉのピッチである。この基板４上にはインク流路を形成
するためのインク流路壁７となる被覆樹脂層６が設けら
れている。さらに、この被覆樹脂層６上には、各電気熱
変換素子１に対応する吐出口２を備える吐出ロプレート
５が設けられている。ここで、図においては被覆樹脂層
６と吐出口プレート５とは、別部材として示されている
が、この被覆樹脂層６をスピンコート等の手法によって
基板４上に形成することにより被覆樹脂層６と吐出口プ
レート５とを同一部材として同時に形成することも可能
である。In FIGS. 1 and 2, the substrate 4 is provided with an ink supply port 3 composed of a long groove-shaped through-hole for supplying ink. On the substrate 4, the electrothermal conversion elements 1, which are energy generating elements, are arranged in a staggered pattern on both sides of the ink supply port 3 in the longitudinal direction. At this time, the interval between the electrothermal conversion elements 1 is 300 DP.
I pitch. On the substrate 4, a coating resin layer 6 serving as an ink flow path wall 7 for forming an ink flow path is provided. Further, on the coating resin layer 6, a discharge plate 5 having a discharge port 2 corresponding to each electrothermal conversion element 1 is provided. Here, although the coating resin layer 6 and the discharge port plate 5 are shown as separate members in the figure, the coating resin layer 6 is formed on the substrate 4 by a technique such as spin coating to form a coating resin layer. 6 and the discharge port plate 5 can be formed simultaneously as the same member.
【００２２】本形態の記録ヘッドは図２に示すとおり、
電気熱変換素子１からインク供給口３に向けて、インク
流路の高さ（「ＬＨ」とも称す。）が徐々に増加してい
ることを特徴とする。図２に示した構造において、電気
熱変換素子１のインク供給口３側の端部を基準となるＡ
点として、このＡ点からインク供給口に向かうｘ軸方向
に対する、ｙ軸方向におけるＬＨの距離の変化を図３の
（ａ）に示す。この図に示すようにＡ点から所定の距離
Ｇまでの区間はＬＨの距離の変化はない。この本形態の
特徴的な構成の、具体的な形成方法としては、レーザー
により、図１０の従来のインクジェット記録ヘッドのイ
ンク供給口のエッジを除去する方法を用いた。その除去
方法は、その他エッチングや切削等の方法でも良い。As shown in FIG.
The height of the ink flow path (also referred to as “LH”) gradually increases from the electrothermal conversion element 1 toward the ink supply port 3. In the structure shown in FIG. 2, the reference A is used as a reference with respect to the end of the electrothermal conversion element 1 on the ink supply port 3 side.
FIG. 3A shows a change in the distance LH in the y-axis direction from the point A toward the ink supply port with respect to the x-axis direction. As shown in this figure, the distance from the point A to the predetermined distance G does not change in the distance LH. As a specific forming method of the characteristic configuration of this embodiment, a method of removing the edge of the ink supply port of the conventional ink jet recording head shown in FIG. 10 using a laser was used. The removal method may be other methods such as etching and cutting.
【００２３】上記のインクジェット記録ヘッドにおい
て、基板４の吐出口プレート側からインク吐出時の気泡
の発生を観察したところ、従来例に示した構成のヘッド
と比較して、インク供給口３に出現する気泡が格段に減
少していることが観察された（図４参照）。In the above-mentioned ink jet recording head, when the generation of bubbles during ink ejection was observed from the ejection port plate side of the substrate 4, it appeared at the ink supply port 3 as compared with the head having the configuration shown in the conventional example. It was observed that the number of bubbles was significantly reduced (see FIG. 4).
【００２４】さらに、本形態のインクジェット記録ヘッ
ドを吐出周波数１０ｋＨｚで駆動し、全吐出による黒ベ
タ印字を連続記録してその持続時間を計測し、比較評価
を行った。結果は従来のインクジェット記録ヘッドに比
較して、本実施形態では３倍位の長い時間の黒ベタ印字
の持続性が達成できた。Further, the ink jet recording head of this embodiment was driven at an ejection frequency of 10 kHz, black solid printing by all ejections was continuously recorded, the duration was measured, and comparative evaluation was performed. As a result, compared to the conventional ink jet recording head, in the present embodiment, it was possible to attain the continuity of solid black printing for about three times as long.
【００２５】また、本構造と関連して、次のような形成
方法もある。図５は本形態の記録ヘッド構造の他の形成
方法を説明するための図である。具体的には、図５に示
す形態のヘッドは、基板４の電気熱変換素子１からイン
ク供給口に向かう部位に凹部を形成し、この凹部にパタ
ーニング可能な樹脂１０を設けて、インク流路の高さ
（ＬＨ）を徐々に増加する構造にしたものである。具体
的な形成方法としては、例えば次の方法がある。すなわ
ち、ＳｉＮのパターンなどのエッチングマスクを用い
て、基板の所定の箇所に対してエッチングを行う。この
エッチング方法としては、基板１として用いるウエハー
の結晶方位を利用して、異方性エッチングを行う。ウエ
ハー面に〈１００〉、厚さ方向に〈１１１〉の結晶方位
を持つ場合、アルカリ系（ＫＯＨ、ＴＭＡＨ、ヒトラジ
ン等）の異方性エッチングにより、約５４．７度の角度
でエッチングが進行する。この方法を用いて、所望の深
さに基板をエッチングする。さらに、エッチングによる
凹部に充填された溶解可能な樹脂をパターンニングし形
成することにより、ＬＨ距離が電気熱変換素子からイン
ク供給口に向けて徐々に増加する構成が作成できる。In connection with the present structure, there is also the following forming method. FIG. 5 is a view for explaining another method for forming the recording head structure of the present embodiment. Specifically, in the head of the embodiment shown in FIG. 5, a recess is formed in a portion of the substrate 4 from the electrothermal conversion element 1 toward the ink supply port, and a resin 10 that can be patterned is provided in the recess, and an ink flow path is formed. The height (LH) is gradually increased. As a specific forming method, for example, there is the following method. That is, a predetermined portion of the substrate is etched using an etching mask such as a SiN pattern. As this etching method, anisotropic etching is performed using the crystal orientation of the wafer used as the substrate 1. When the wafer surface has a crystal orientation of <100> and a thickness direction of <111>, the etching proceeds at an angle of about 54.7 degrees by anisotropic etching of an alkaline system (KOH, TMAH, human azine, etc.). . Using this method, the substrate is etched to a desired depth. Furthermore, by patterning and forming the dissolvable resin filled in the concave portion by etching, a configuration in which the LH distance gradually increases from the electrothermal conversion element toward the ink supply port can be created.
【００２６】また、本形態では、Ａ−Ａ’断面のＬＨの
距離を図３（ａ）に示した寸法になるように構成した
が、少しでもＬＨ距離が徐々に増加する構造にすること
が効果があることを比較実験により確認している。具体
的には、図２のような構成で、ＬＨ距離が図３の（ｂ）
に示すように徐々に増加する構成である。この構成で上
記と同じ計測を行ったところ、約１．５倍の持続時間を
達成した。また、ＬＨ距離が増加し始める位置を電気熱
変換素子に近づけ、電気熱変換素子−インク供給口間距
離を短くした構成、具体的には図３（ｃ）に示すＡ−
Ａ’断面のＬＨの距離になるような構成にて、上記と同
じ計測を行ったところ、約３倍の持続時間を達成した。Further, in this embodiment, the LH distance in the AA 'cross section is configured to have the dimension shown in FIG. 3A, but it is possible to adopt a structure in which the LH distance gradually increases even a little. The effect has been confirmed by comparative experiments. Specifically, in the configuration as shown in FIG. 2, the LH distance is as shown in FIG.
As shown in FIG. When the same measurement as described above was performed with this configuration, a duration of about 1.5 times was achieved. In addition, the position where the LH distance starts to increase is brought closer to the electrothermal transducer, and the distance between the electrothermal transducer and the ink supply port is shortened, specifically, as shown in FIG.
When the same measurement as described above was performed with a configuration in which the distance of the LH in the A ′ cross section was obtained, a duration approximately three times as long was achieved.
【００２７】（第２の実施形態）図６は本発明のインク
ジェット記録ヘッドの第２の実施形態の模式的な断面図
である。図７は図６に示すヘッド構造において、電気熱
変換素子のインク供給口側の端部からインク供給口にか
けてのインク流路の高さの変化を示す図である。図６に
おいて第１の実施形態と同一の構成部材には同一符号を
付してあり、以下では第１の実施形態と異なる部分を主
に説明する。(Second Embodiment) FIG. 6 is a schematic sectional view of a second embodiment of the ink jet recording head of the present invention. FIG. 7 is a diagram showing a change in the height of the ink flow path from the end on the ink supply port side of the electrothermal conversion element to the ink supply port in the head structure shown in FIG. In FIG. 6, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the following description will mainly focus on the differences from the first embodiment.
【００２８】図６の（ａ）に示す形態の記録ヘッドは、
第１の実施形態と同様、電気熱変換素子１１のインク供
給口１３側の端部付近からインク供給口１３にかけてイ
ンク流路の高さ（ＬＨ）が増加する構造であって、特
に、ＬＨが増加する基板上の斜部の傾斜角を約３０度に
して、電気熱変換素子からインク供給口に向けての距離
に比例的にＬＨが増加する構造にしてある。The recording head of the form shown in FIG.
Similar to the first embodiment, the structure is such that the height (LH) of the ink flow path increases from the vicinity of the end of the electrothermal conversion element 11 on the ink supply port 13 side to the ink supply port 13, and in particular, LH The inclination angle of the inclined portion on the substrate is increased to about 30 degrees, and the LH is increased in proportion to the distance from the electrothermal conversion element to the ink supply port.
【００２９】上記のインクジェット記録ヘッドを吐出周
波数１０ｋＨｚで駆動し、全吐出による黒ベタ印字を連
続記録してその持続時間を計測し、比較評価を行った。
結果は従来のインクジェット記録ヘッドと比較して、本
実施形態で、約３倍の長い時間の黒ベタ印宇の持続性が
達成できた。The above-mentioned ink jet recording head was driven at an ejection frequency of 10 kHz, black solid printing by all ejections was continuously recorded, the duration thereof was measured, and comparative evaluation was performed.
As a result, as compared with the conventional ink jet recording head, in the present embodiment, the durability of the black solid printing for about three times as long was achieved.
【００３０】また、上述した形態では、ＬＨが増加する
基板上の斜部の傾斜角を約３０度にしたが、第１の実施
形態で挙げた異方性エッチングを行うことにより、図６
（ｂ）及び図７（ｂ）で表される構成であってもよい。
具体的には、ＬＨが増加する基板上の斜部の傾斜角が５
４．７度になるように形成したものでも効果があり、上
記を同じ計測にて、従来ヘッドと比較して約１．５倍の
持続性があった。Further, in the above-described embodiment, the inclination angle of the oblique portion on the substrate where LH increases is set to about 30 degrees. However, by performing the anisotropic etching described in the first embodiment, FIG.
The configuration shown in FIG. 7B and FIG. 7B may be used.
Specifically, the inclination angle of the inclined portion on the substrate where LH increases is 5
Even when the head is formed at 4.7 degrees, there is an effect, and the same measurement as described above has about 1.5 times the durability as compared with the conventional head.
【００３１】また、ＬＨが増加する基板上の斜部の傾斜
角を０度から７０度まで、本発明者らが検討を行った
が、５度から６０度の範囲では、従来ヘッドと比較して
約１．２倍以上の効果が確認された。The inventors of the present invention have studied the inclination angle of the oblique portion on the substrate where LH increases from 0 ° to 70 °. As a result, an effect of about 1.2 times or more was confirmed.
【００３２】（第３の実施形態）図８は本発明のインク
ジェット記録ヘッドの第３の実施形態の模式的な断面図
である。特に図８の（ｂ）は図８の（ａ）の枠線Ａ部の
拡大図である。図９は図８に示すヘッド構造において、
電気熱変換素子のインク供給口側の端部からインク供給
口にかけてのインク流路の高さの変化を示す図である。
図８において第１の実施形態と同一の構成部材には同一
符号を付してあり、以下では第１の実施形態と異なる部
分を主に説明する。(Third Embodiment) FIG. 8 is a schematic sectional view of a third embodiment of the ink jet recording head of the present invention. In particular, FIG. 8B is an enlarged view of a portion indicated by a frame line A in FIG. FIG. 9 shows the head structure shown in FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating a change in the height of an ink flow path from an end on the ink supply port side of the electrothermal conversion element to the ink supply port.
In FIG. 8, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the following description will mainly focus on the differences from the first embodiment.
【００３３】本実施形態においては、成膜プロセスによ
り基板上に膜を複数層重ねることにより、インク流路の
高さ（ＬＨ）を徐々に増加させている。このような本形
態の特徴部は例えば次のようにして形成される。本形態
では、Ｓｉ基板上に電気熱変換素子を形成する成膜行程
において、Ａｌ膜を一層１００００Å、Ａｌ層とＡｌ層
の間に３００ÅのＣｒ膜を形成している。Ａｌ層間にＣ
ｒ層を設けているのは、同じエッチャントで腐食されな
い材料を間に挟むことにより、階段状に膜を設けてい
る。本実施形態では、Ａｌ層を１０層、Ｃｒ層を１０層
形成することにより、インク流路の高さ（ＬＨの距離）
を従来例より１０．３μｍ徐々に増加させている。一番
上のＣｒ層の上には、電気熱変換素子や蓄熱層や電極を
含む層が形成されている。In the present embodiment, the height (LH) of the ink flow path is gradually increased by stacking a plurality of layers on the substrate by a film forming process. Such a characteristic portion of this embodiment is formed, for example, as follows. In the present embodiment, in the film forming process for forming the electrothermal transducer on the Si substrate, an Al film is formed to be 10000Å, and a 300Ｃｒ Cr film is formed between the Al layers. C between Al layers
The r layer is provided in such a manner that a film which is not corroded by the same etchant is interposed therebetween, thereby forming a film in a stepwise manner. In this embodiment, by forming 10 Al layers and 10 Cr layers, the height of the ink flow path (the distance of LH)
Is gradually increased by 10.3 μm as compared with the conventional example. On the uppermost Cr layer, a layer including an electrothermal conversion element, a heat storage layer, and an electrode is formed.
【００３４】本形態のインクジェット記録ヘッドを吐出
周波数１０ｋＨｚで駆動し、全吐出による黒ベタ印字を
連続記録してその持続時間を計測し、比較評価を行っ
た。結果は従来のインクジェット記録ヘッドに比較し
て、本形態では約２．５倍の長い時間の黒ベタ印字の持
続性が達成できた。The ink jet recording head of this embodiment was driven at an ejection frequency of 10 kHz, black solid printing by all ejections was continuously recorded, the duration was measured, and comparative evaluation was performed. As a result, as compared with the conventional ink jet recording head, in the present embodiment, it was possible to achieve about 2.5 times longer continuous solid black printing.
【００３５】また、本形態では、階段状に膜を重ねるこ
とでＬＨ距離を増加させたが、これが、上述したように
ＡｌとＣｒの２つの材料の層の合計が２０層に限定され
るものではなく、ＬＨの距離を徐々に増加させることが
本発明の効果をもたらす。また、成膜の材料はＡｌやＣ
ｒに限定されるものではなく、同じエッチャントで腐食
されない金属が重なっていれば良い。In this embodiment, the LH distance is increased by stacking the films in a stepwise manner. However, this is because the total of the two layers of the Al and Cr materials is limited to 20 as described above. Rather, gradually increasing the distance of LH has the effect of the present invention. The material of the film is Al or C
It is not limited to r, but may be any metal that is not corroded by the same etchant.
【００３６】[0036]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、インクジ
ェット記録ヘッドにおいて、電気熱変換素子からインク
供給口の間でインク流路の高さＬＨを徐々に増やしてい
く構成をもつ事により、インク供給口において空どう現
象による気泡が生じないので、インク滴の吐出性能に悪
影響を与えないで済む。すなわち、インク供給口におい
て多数の残留気泡が現れないため、残留気泡がインク流
路を塞いで吐出不良を生じさせることもない。また、残
留気泡が外気と連通してメニスカスが破壊され、インク
流路内のインクが空になるという現象もなくなる。した
がって、定期的にインクとともに残留気泡を外部に排出
する回復処理の回数も低減できるので、スループットに
すぐれ、インク消費量に少なくて済む。As described above, according to the present invention, the ink jet recording head has a structure in which the height LH of the ink flow path is gradually increased from the electrothermal conversion element to the ink supply port, so that Since no air bubbles are generated at the supply port due to the empty space phenomenon, the ejection performance of the ink droplets is not adversely affected. That is, since a large number of residual bubbles do not appear in the ink supply port, the residual bubbles do not block the ink flow path and cause ejection failure. Further, the phenomenon that the meniscus is destroyed by the residual air bubbles communicating with the outside air and the ink in the ink flow path becomes empty is also eliminated. Therefore, the number of times of the recovery process for periodically discharging the residual bubbles to the outside together with the ink can be reduced, so that the throughput is excellent and the ink consumption is small.
【図１】本発明のインクジェット記録ヘッドの概略構成
を表す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of an ink jet recording head of the present invention.
【図２】図１に示す第１の実施形態の記録ヘッドのＡ−
Ａ’断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the recording head of the first embodiment shown in FIG.
It is A 'sectional drawing.
【図３】図２に示すヘッド構造において、電気熱変換素
子のインク供給口側の端部からインク供給口にかけての
インク流路の高さの変化を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a change in the height of an ink flow path from the ink supply port side end of the electrothermal conversion element to the ink supply port in the head structure shown in FIG. 2;
【図４】図２に示すヘッド構造について、基板の吐出口
プレート側からインク吐出時の気泡の発生を観察した様
子を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a state in which the generation of bubbles during ink ejection from the ejection port plate side of the substrate is observed for the head structure shown in FIG. 2;
【図５】本発明の第１の実施形態の記録ヘッド構造の他
の形成方法を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining another method for forming the recording head structure according to the first embodiment of the present invention.
【図６】本発明のインクジェット記録ヘッドの第２の実
施形態の模式的な断面図である。FIG. 6 is a schematic sectional view of a second embodiment of the ink jet recording head of the present invention.
【図７】図６に示すヘッド構造において、電気熱変換素
子のインク供給口側の端部からインク供給口にかけての
インク流路の高さの変化を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a change in the height of an ink flow path from the end on the ink supply port side of the electrothermal transducer to the ink supply port in the head structure shown in FIG. 6;
【図８】本発明のインクジェット記録ヘッドの第３の実
施形態の模式的な断面図である。FIG. 8 is a schematic sectional view of a third embodiment of the ink jet recording head of the present invention.
【図９】図８に示すヘッド構造において、電気熱変換素
子のインク供給口側の端部からインク供給口にかけての
インク流路の高さの変化を示す図である。9 is a diagram showing a change in the height of an ink flow path from the ink supply port side end of the electrothermal transducer to the ink supply port in the head structure shown in FIG. 8;
【図１０】従来のインクジェット記録ヘッドにおける課
題を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a problem in a conventional inkjet recording head.
【図１１】従来のインクジェット記録ヘッドにおける課
題を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining a problem in a conventional inkjet recording head.
【図１２】従来のインクジェット記録ヘッドにおける課
題を説明するための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining a problem in a conventional inkjet recording head.
【図１３】従来のインクジェット記録ヘッドにおける課
題を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining a problem in a conventional ink jet recording head.
【図１４】従来のインクジェット記録ヘッドにおける課
題を説明するための図である。FIG. 14 is a diagram for explaining a problem in a conventional ink jet recording head.
１ 電気熱変換素子 ２ 吐出口 ３ インク供給口 ４、１４、１４’、２４ 基板 ５、５’ 吐出口プレート ６ 被覆樹脂層 ７ 流路壁 １０ 樹脂 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrothermal conversion element 2 Discharge port 3 Ink supply port 4, 14, 14 ', 24 Substrate 5, 5' Discharge port plate 6 Coating resin layer 7 Channel wall 10 Resin
Claims (11)
ルギー発生素子が配置されたインク流路と、前記エネル
ギー発生素子と対向する位置に設けられインクを吐出す
る吐出口と、前記インク流路にインクを供給するための
インク供給口とを含み、前記エネルギー発生素子が発生
する熱エネルギーによってインクに気泡を成長させてイ
ンクを吐出するインクジェット記録ヘッドであって、 前記エネルギー発生素子から前記インク供給口に近づく
にしたがい前記インク流路の高さが増加することを特徴
とするインクジェット記録ヘッド。1. An ink flow path in which an energy generating element used for discharging ink is disposed, an ejection port for discharging ink provided at a position facing the energy generating element, and an ink flow path in the ink flow path. An ink supply port for supplying ink, wherein the thermal energy generated by the energy generating element causes bubbles to grow in the ink to discharge the ink, and the ink is supplied from the energy generating element to the ink supply port. An ink jet recording head, wherein the height of the ink flow path is increased as approaching.
ッドにおいて、前記インク流路の、前記インク供給口と
の接続部分の近傍で、前記インク流路の高さの増加量が
増えることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。2. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the height of the ink flow path increases in the vicinity of a connection portion of the ink flow path with the ink supply port. Inkjet recording head.
ッドにおいて、前記エネルギー発生素子から前記インク
供給口に向かう距離に比例して、前記インク流路の高さ
が増加することを特徴とするインクジェット記録ヘッ
ド。3. The ink jet recording head according to claim 1, wherein a height of said ink flow path increases in proportion to a distance from said energy generating element to said ink supply port. head.
ンクジェット記録ヘッドにおいて、 前記エネルギー発生素子は基板の一面に配設され、前記
吐出口は前記基板の一面と平行な面を持つ吐出口プレー
トに設けられ、前記インク流路は前記基板と前記吐出口
プレートとの間に形成され、前記インク供給口は前記基
板の他面より前記インク流路へと開けられた穴であり、 前記インク流路の壁面となる前記基板の一面を、前記エ
ネルギー発生素子から前記インク供給口に近づくにした
がい、前記インク供給口に落し込むようにに傾斜させる
ことで、前記インク流路の高さが増加することを特徴と
するインクジェット記録ヘッド。4. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the energy generating element is disposed on one surface of the substrate, and the discharge port has a surface parallel to one surface of the substrate. Provided in a discharge port plate, the ink flow path is formed between the substrate and the discharge port plate, the ink supply port is a hole opened from the other surface of the substrate to the ink flow path, By inclining one surface of the substrate serving as a wall surface of the ink flow path so as to approach the ink supply port from the energy generating element and dropping into the ink supply port, the height of the ink flow path The ink jet recording head characterized by increasing.
ッドにおいて、前記インク流路の壁面となる前記基板の
一面の斜部の傾斜角を５度から６０度にしたことを特徴
とするインクジェット記録ヘッド。5. The ink jet recording head according to claim 4, wherein an inclination angle of an inclined portion of one surface of the substrate, which is a wall surface of the ink flow path, is set to 5 degrees to 60 degrees. .
記録ヘッドにおいて、前記インク流路の壁面となる前記
基板の一面の斜部が、前記基板とは別部材であることを
特徴とするインクジェット記録ヘッド。6. The ink jet recording head according to claim 4, wherein an oblique portion of one surface of the substrate, which is a wall surface of the ink flow path, is a member different from the substrate. head.
ルギー発生素子が配置されたインク流路と、前記エネル
ギー発生素子と対向する位置に設けられインクを吐出す
る吐出口と、前記インク流路にインクを供給するための
インク供給口とを含み、前記エネルギー発生素子が発生
する熱エネルギーによってインクに気泡を成長させてイ
ンクを吐出するインクジェット記録ヘッドであって、 前記エネルギー発生素子から前記インク供給口に近づく
にしたがい前記インク流路の高さが階段状に増加するこ
とを特徴とするインクジェット記録ヘッド。7. An ink flow path in which an energy generating element used for discharging ink is disposed, an ejection port for discharging ink provided at a position facing the energy generating element, and An ink supply port for supplying ink, wherein the thermal energy generated by the energy generating element causes bubbles to grow in the ink to discharge the ink, and the ink is supplied from the energy generating element to the ink supply port. An ink jet recording head, wherein the height of the ink flow path increases stepwise as approaching.
ッドにおいて、前記インク流路の高さが階段状に増加す
る構造を膜を複数層成膜することにより構成したことを
特徴としたインクジェット記録ヘッド。8. The ink jet recording head according to claim 7, wherein a structure in which the height of the ink flow path increases stepwise is formed by forming a plurality of films. .
ンクジェット記録ヘッドにおいて、前記インクジェット
記録ヘッドが、前記エネルギー発生素子によってインク
に形成された気泡が消泡前に大気と連通するものである
ことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。9. The ink-jet recording head according to claim 1, wherein the ink-jet recording head communicates with the atmosphere before bubbles formed in the ink by the energy generating element disappear. An ink jet recording head, characterized in that:
インクジェット記録ヘッドにおいて、前記エネルギー発
生素子は電気熱変換体であることを特徴とするインクジ
ェット記録ヘッド。10. The ink jet recording head according to claim 1, wherein said energy generating element is an electrothermal converter.
のインクジェット記録ヘッドと、該インクジェット記録
ヘッドを載置するための載置手段と、を具備することを
特徴とするインクジェット記録装置。11. An ink jet recording apparatus comprising: the ink jet recording head according to claim 1; and mounting means for mounting the ink jet recording head.
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|---|---|---|---|
| JP24293397A JP3684046B2 (en) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | Ink jet recording head and ink jet recording apparatus |
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|---|---|---|---|
| JP24293397A JP3684046B2 (en) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | Ink jet recording head and ink jet recording apparatus |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1178021A true JPH1178021A (en) | 1999-03-23 |
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| JP24293397A Expired - Fee Related JP3684046B2 (en) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | Ink jet recording head and ink jet recording apparatus |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP3684046B2 (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009063922A1 (en) * | 2007-11-12 | 2009-05-22 | Kyocera Corporation | Channel member, inkjet head structure and inkjet recording device |
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1997
- 1997-09-08 JP JP24293397A patent/JP3684046B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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