JPH02512A - 液体噴射記録ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 一部４分国 本発明は、液体噴射記録ヘッド、より詳細には、バブル
ジェット型のインクジェット記録ヘッドに関する。

従来■主 ノンインパクト記録法は、記録時における騒音の発生が
無視し得る程度に極めて小さいという点において、最近
関心を集めている。その中で、高速記録が可能であり、
而も所謂普通紙に特別の定着処理を必要とせずに記録の
行える所謂インクジェット記録法は極めて有力な記録法
であって、これまでにも様々な方式が提案され、改良が
加えられて商品化されたものもあれば、現在もなお実用
化への努力が続けられているものもある。

この様なインクジェット記録法は、所謂インクと称され
る記録液体の小滴（ｄｒｏｐｌｅｔ）を飛翔させ。

記録部材に付着させて記録を行うものであって、この記
録液体の小滴の発生法及び発生された記録液小滴の飛翔
方向を制御する為の制御方法によって幾つかの方式に大
別される。

先ず第１の方式は例えばＵ　Ｓ　Ｐ　３０６０４２９に
開示されているもの（Ｔｅｌｅｔｙｐｅ方式）であって
、記録液体の小滴の発生を静電吸収的に行い、発生した
記録液体小滴を記録信号に応じて電界制御し、記録部材
上に記録液体小滴を選択的に付着させて記録を行うもの
である。

ニオｔに就いて、更に詳述すれば、ノズルと加速電極間
に電界を掛けて、−様に帯電した記録液体の小滴をノズ
ルより吐出させ、該吐出した記録液体の小滴を記録信号
に応じて電気制御可能な様に構成されたｘｙ偏向電極間
を飛翔させ、電界の強度変化によって選択的に小滴を記
録部材上に付着させて記録を行うものである。

第２の方式は、例えばＵ　Ｓ　Ｐ３５９６２７５．　Ｕ
　ＳＰ　３２９８０３０等に開示されている方式（Ｓｗ
ｅｅｔ方式）であって、連続振動発生法によって帯電量
の制御された記録液体の小滴を発生させ、この発生され
た帯電量の制御された小滴を、−様の電界が掛けられて
いる偏向電極間を飛翔させることで、記録部材上に記録
を行うものである。

具体的には、ピエゾ振動素子の付設されている記録ヘッ
ドを構成する一部であるノズルのオリフィス（吐出口）
の随に記録信号が印加されている様に構成した帯電電極
を所定距離だけ離して配置し、前記ピエゾ振！ｊ３素子
に一定周波数の電気信号を印加することでピエゾ振１１
１］素子を機械的に振動させ、前記吐出口より記録液体
の小滴を吐出させる。この時前記帯電電極によって吐出
する記録液体小滴には電荷が静電誘導され、小滴は記録
信号に応じた電荷祉で帯なされる。帯電量の制御された
記録液体の小滴は、一定の電界が一様に掛けられている
偏向電極間を飛翔する時、付加された帯電量に応じて偏
向を受け、記９信号を担う小滴のみが記録部材上に付着
し得る様にされている。

第３の方式は例えばＵ　Ｓ　Ｐ　３４１６１５３に開示
されている方式（Ｈｅｒｔｚ方式）であって、ノズルと
リング状の帯電電極間に電界を掛け、連続振動発生法に
よって、記録液体の小滴を発生霧化させて記録する方式
である。即ちこの方式ではノズルと帯電電極間に掛ける
電界強度を記録信号に応じて変調することによって小滴
の霧化状態を制御し、記録画像の階調性を出して記録す
る。

第４の方式は１例えばＵ　Ｓ　Ｐ３７４７１２０に開示
されている方式（Ｓｔｅａｍｓ方式）で、この方式は前
記３つの方式とは根本的に原理が異なるものである。

即ち、前記３つの方式は、何れもノズルより吐出された
記録液体の小滴を、飛翔している途中で電気的に制御し
、記録信号を担った小滴を選択的に記録部材上に付着さ
せて記録を行うのに対して、この５ｔｅｌ−〇方式は、
記録信号に応じて吐出口より記録液体の小滴を吐出飛翔
させて記録するものである。

つまり、　Ｓｔｅｍｗｅ方式は、記録液体を吐出する吐
出口を有する記録ヘッドに付設されているピエゾ振動素
子に、電気的な記録信号を印加し、この電気的記録信号
をピエゾ振動素子の機械的振動に変え、該機械的振動に
従って前記吐出口より記録液体の小滴を吐出飛翔させて
記録部材に付着させることで記録を行うものである。

これ等、従来の４つの方式は各々に特長を有するもので
あるが、又、他方において解決され得ろ可き点が存在す
る。

即ち、前記第１から第３の方式は記録液体の小滴の発生
の直接的エネルギーが電気的エネルギーであり、又、小
滴の偏向制御も電界制御である。

その為、第１の方式は、構成上はシンプルであるが、小
滴の発生にへ゛６電圧を要し、又、記録ヘッドのマルチ
ノズル化が困難であるので高速記録には不向きである。

第２の方式は、記録ヘッドのマルチノズル化が可能で高
速記録に向くが、構成上複雑であり、又記録液体小滴の
電気的制御が高度で困難であること、記録部材上にサテ
ライトドツトが生じ易いこと等の問題点がある。

第３の方式は、記録液体小滴を霧化することによって階
調性に優れた画像が記録され得る特長を有するが、他方
霧化状態の制御が困難であること。

記録画像にカブリが生ずること及び記録ヘッドのマルチ
ノズル化が困難で、高速記録には不向きであること等の
諸問題点が存する。

第４の方式は、第１乃至第３の方式に比べ利点を比較的
多く有する。即ち、構成上シンプルであること、オンデ
マンド（ｏｎ−ｄｅｍａｎｄ）で記録液体をノズルの吐
出口より吐出して記録を行う為に、第１乃至第３の方式
の様に吐出飛翔する小滴の中。

画像の記録に要さなかった小滴を回収することが不要で
あること及び第１乃至第２の方式の様に。

導電性の記録液体を使用する必要性がなく記録液体の物
質上の自由度が大であること等の大きな利点を有する。

丙午ら、一方において、記録ヘッドの加工上に問題があ
ること、所望の共振数を有するピエゾ振動素子の小型化
が極めて困難であること等の理由から記録ヘッドのマル
チノズル化が難しく、又、ピエゾ振動素子の機械的振動
という機械的エネルギーによって記録液体小滴の吐出飛
翔を行うので高速記録には向かないこと、等の欠点を有
する。

更には、特開昭４８−９６２２号公報（前記ＵＳ　Ｐ３
７４７１２０に対応）には、変形例として、前記のピエ
ゾ振動素子等の手段による機械的振動エネルギーを利用
する代わりに熱エネルギーを利用することが記載されて
いる。

即ち、上記公報には、圧力上昇を生じさせる蒸気を発生
する為に液体を直接加熱する加熱コイルをピエゾ振動素
子の代りの圧力上昇手段として使用することが記載され
ている。

しかし、上記公報には、圧力上昇手段としての加熱コイ
ルに通電して液体インクが出入りし得る口が一つしかな
い袋状のインク室（液室）内の液体インクを直接加熱し
て蒸気化することが記載されているに過ぎず、連続繰返
し液吐出を行う場合は、どの様に加熱すれば良いかは、
何等示唆されるところがない、加えて、加熱コイルが設
けられている位置は、液体インクの供給路から遥かに遠
い袋状液室の最深部に設けられているので、ヘッド構造
上複雑であるに加えて、高速での連続繰返し使用には、
不向きとなっている。

しかも、上記公報に記載の技術内容からでは。

実用上重要である発生する熱で液吐出を行った後に次の
液吐出の準備状態を速やかに形成することは出来ない。

このように従来法には、構成上、高速記録化上。

記録ヘッドのマルチノズル化上、サテライトドツトの発
生および記録画像のカブリ発生等の点において一長一短
があって、その長所を利する用途にしか適用し得ないと
いう制約が存在していた。

また、特開昭６１−１２５８５８号公報には、バブルジ
ェット型のインクジェット記録ヘッドにおいて、電極材
の共通接続部分の断面積を増大させることにより、その
電極材に流すことができる電流容量を大きくシ、ノズル
の高密度化に対応した液体噴射記録ヘッドが開示されて
いる。

第２８図は、上記特開昭６１−１２５８５８号公報に記
載された液体噴射記録ヘッドの一例を説明するための要
部平面図、第２９図は、記録ヘッド基板に保護層を形成
させた状態の一例を示す断面図で１図において、１１は
支持体としての基板。

１２はその基板１１上に形成させた下部層、１３は下部
層１２に形成された発熱抵抗体である。この発熱抵抗体
１３は、その肩側に配置された１対の導電部材である電
極１４Ａおよび１４Ｂと電気的に接続する。そして、記
録液の吐出口１９側に配置した各電極１４Ｂは共通に接
続し、その共通接続部分に対応して凹部１８を設け、こ
の凹部１８において、その共通接続部分の厚さを厚く構
成する。さらにこれらの上部には、上部Ｊ１１５〜１７
を順次形成する。

このヘッドの特徴は、凹部１８の部分にある。

すなわち、下部層１２に凹部１８を設け、その凹部１８
において共通電極１４Ｂの共通接続部分の体積を増大さ
せるようにしたものである。換言すれば、共通電極１４
Ｂ側の共通接続部分の断面積を大きくとれるようにして
おり、従って、たとえば１２８本のノズルの全吐出時の
電流がその共通電極部分に流れたとしても電流密度がそ
れほど大きくならなくなり、！極の破壊が防止される。

上述のように、上記特開昭６１−１２５８５８号公報に
記載された発明は、共通電極の断面積を大きくしたこと
を特徴とするものであるが、断面積を大きくするために
、共通電極材料を深い溝をうめるような形でたい積させ
る必要があり、構造が複雑となる欠点がある。

目　　　　的 本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
特に、バブルジェット型インクジェット記録ヘッドにお
いて、過度の電流或いは電圧によって共通１１［（アー
ス電極）が短絡することを防止することを目的としてな
されたものである。

構成 本発明は、上記目的を達成するために、液体を吐出して
飛翔的液滴を形成するために設けられたオリフィスと、
該オリフィスに連通し前記液滴を形成するための熱エネ
ルギーが液体に作用する部分である熱作用部を構成の一
部とする液流路と。

基板上に設けられた発熱抵抗層に電気的に接続されて少
なくとも一対の対置する第１の電極と第２の電極とを有
し、これら電極の間に前記発熱抵抗層よりなる熱作用部
が形成されている電気熱変換体を具備する液体噴射記録
ヘッドにおいて、前記第１の電極の前記発熱抵抗層との
接続部から外部への接続部までの電気抵抗をＲい前記第
２の電極の前記発熱抵抗層との接続部から外部への接続
部までの電気抵抗をＲ２とするとき、 なる関係式を満足することを特徴としたものである。以
下、本発明の実施例に基いて説明する。

第１図は１本発明の一実施例を説明するための要部構成
図、つまり、バブルジェット記録ヘッドの発熱体基板の
発熱体部斜視図（第４１ｍ（ｂ）に相当する図の拡大詳
細図）、第２図は、本発明が適用されるインクジェット
ヘッドの一例としてのバブルジェットヘッドの！ｉ！Ｉ
Ｊ作説明をするための図。

第３図は、バブルジェットヘッドの一例を示す斜視図、
第４図は、第３図に示したヘッドを構成する蓋基板（第
４図（ａ））と発熱体基板（第４図（ｂ））に分解した
時の斜視図、第５図は、第４図（ａ）に示した蓋基板を
裏側から見た斜視図で、図中、２１は蓋基板、２２は発
熱体基板、２３は記録液体流入口、２４はオリフィス、
２５は流路、２６は液室を形成するための領域、２７は
個別（独立）ｉｆｆ極、２８は共通１！極、２９は発熱
体（ヒータ）。

３０はインク、３１は気泡、３２は飛翔インク滴で、基
板２２の表面には１発熱体２９が共通電極２８とともに
形成されており、蓋基板２１と基板２２とを接合するこ
とにより、溝２５が液体（インク）流路及び吐出口２４
を形成し、領域２６は流入口２３から導入される記録液
体（インク）を収容するための部屋を形成する１周知の
ように、基板２２上に蓋基板２１を接合した時に、蓋基
板２１の溝２５と基板２２の上面とでインク流路が形成
され、このインク流路のインク吐出側下面の一部に発熱
体２９が配設された構造となり、該発熱体２９によって
インクを加熱して該インク中に気泡（バブル）を発生せ
しめ、その気泡の体積変化によってインク流路の端部よ
りインク滴を噴射させるものである。

最初に、第２図を参照しながらバブルジェットによるイ
ンク噴射について説明すると。

（ａ）は定常状態であり、オリフィス面でインク３０の
表面張力と外圧とが平衡状態にある。

（ｂ）はヒータ２９が加熱されて、ヒータ２９の表面温
度が急上昇し隣接インク層に沸ａ現象が起きるまで加熱
され、微小気泡３１が点在している状態にある。

ＣＱ）はヒータ２９の全面で急激に加熱された隣接イン
ク層が瞬時に気化し、沸騰膜を作り、この気泡３１が生
長した状態である。この時、ノズル内の圧力は、気泡の
生長して分だけ上昇し、オリフィス面での外圧とのバラ
ンスがくずれ、オリフィスよりインク柱が生長し始めろ
。

（ｄ）は気泡が最大に生長した状態であり、オリフィス
面より気泡の体積に相当する分のインク３０が押し出さ
れる。この時、ヒータ２９には電流が流九でいない状態
にあり、ヒータ２９の表面温度は降下しつつある。気泡
３１の体積の最大値は電気パルス印加のタイミングから
ややおくれる。

（Ｑ）は気泡３１がインクなどにより冷却されて収縮を
開始し始めた状態を示す。インク柱の先端部では押し出
された速度を保ちつつ前進し、後端部では気泡の収載に
伴ってノズル内圧の減少によりオリスイス面からノズル
内へインクが逆流してインク柱にくびれが生じている。

（ｆ）はさらに気泡３１が収縮し、ヒータ面にインクが
接しヒータ面がさらに急激に冷却される状態にある。オ
リフィス面では、外圧がノズル内圧より高い状態になる
ためメニスカスが大きくノズル内に入り込んで来ている
。インク柱の先端部は液層になり記録紙の方向へ５〜１
０ｍ／ｓｅｃの速度で飛翔している。

（ｇ）はオリフィスにインクが毛細管現象により再び供
給（リフィル）されて（ａ）の状態にもどる過程で、気
泡は完全に消滅している。

次に、上述のごときバブルジェット型インクジェットの
一般原理について説明する。

気泡の発生・消滅過程は、ヒータ・流路の構成。

通電加熱条件等によって変化し、インクジェット記録装
置として実用的であるためには１次のような条件を満足
することが必要である。

（１）吐出に充分な圧力が得られること。

（２）現象の再現性（気泡安定性）が良いこと。

（３）応答周波数が高いこと。

このような条件は１日常的に見られる沸騰現象から考え
ると、達成困蔑であるように思われる。

なぜなら。

（１）液滴を吐出させるためには、吐出口の液面の表面
張力に打ち勝って滴形成をさせる必要がある。

ところが、通常の沸騰現象では、沸騰開始温度は液体の
沸点十数℃以下であり、対応する蒸気圧は大気圧に比べ
てそんなに高くない。

（２）沸騰は、相変化と流れを伴なう複雑な伝熱現象で
あり、電気的・機械的現象に比べてはるかにランダムで
ある。また、高周波数で繰り返し駆動するためには１発
泡から消泡までの応答時間が短くなければならない、と
ころが、通常の沸騰条件下で温度上昇・下降の時定数を
減少させるには限界がある。

バブルジェット記録装置においては、熱伝導性の高い基
板の上に熱伝導性の低い薄い層（？？熱層）および薄い
電気抵抗体ＷＪ（ヒータ）を形成し、極めて短い加熱パ
ルス（〜数μ５ｅｃ）で高熱流束をインクに与えること
によって、上の条件を満足させている。すなわち、 （１）薄膜技術によって形成された平滑な伝熱面に高熱
流束を与えることによって、非常に高い温度（水系イン
クの場合〜３００℃）までインクを過熱することができ
る。このときの蒸気圧は、大気圧の数１０倍に達し、液
滴を吐出させるのに充分である。

（２）バブルジェットにおける発泡は、ヒータ面のくぼ
みなどに捕捉された気体が発泡の核になる通常の沸騰現
象と異なり、伝熱面近くのインクが過熱限界に到達する
ことによって一斉に気化するので、現象の再現性が高い
。

（３）加熱時には、蓄熱層の効果によってインクが充分
に加熱される。加熱時間が短いためごく一部のインク（
ヒータ上〜数μｍ）しか加熱されないうえ、気泡形成後
は、蒸気の断熱効果によってヒータからの伝熱はほとん
ど停止する。従って、気泡の成長とともにインクの温度
および気泡内の圧力は、急激に低下し、キャビテーショ
ン気泡の状態となる。気泡の消滅速度は極めて大きく、
消泡時に衝撃によるヒータの破壊が問題となるほどであ
る。余分の熱は、蓄熱層を通過して基板に逃げる。

次に１本発明の実施例について説明すると、第１図は、
第４図（ｂ）を拡大して示したもので、同図は抵抗値の
測定点の定義を示す、今、第１の電極（独立電極）２７
の電気抵抗をＲ１とすると、二の抵抗Ｒ１はＣ−Ｄ間（
Ｃ／　　Ｏ／間、Ｃ′−Ｄ′間・・・も同じ）の抵抗値
である。ここで、ｃ（ｃ’Ｃ“・・・）は発熱抵抗体層
との接続部である。又、Ｄ（Ｄ’　、Ｄ’・・・）は外
部への接続部である。また。

第２の電極２８（共通電極）の電気抵抗をＲ２とすると
９この抵抗Ｒ２はＡ−８間の抵抗値である。

第２の電極は共通電極であり、Ｂ点以外にもＢ′Ｂ１・
・・も発熱抵抗層との接続部であり、Ａ−Ｂ’間、Ａ−
Ｂ’間、・・・も第２の電極ということができるが、Ｒ
２の定義は、外部との接続部Ａと最も遠い発熱抵抗層と
の接続部Ｂとの間、つまり、Ａ−８間の抵抗値とする０
本発明では、Ｒ１とＲ２の関係が、Ｒｘ　＞　Ｒｚ≧１
となるようにしたものであるが、その理由は、第２の電
極は共通電極であるため、複数ある第１の電極に同時に
駆動電圧がかかることがあり、それに耐え得るようにす
る必要があるからである。そのためには、第１の電極よ
り第２の電極の方を電流が流れやすくしておく（つまり
抵抗が少ないようにしておく）必要がある。

このような電極構成を実現する方法としては、電極材料
、電極巾、或いは電極厚さ等を第１の電極と第２の電極
で変えてやればよい、或いは、材料の密度を変えてもよ
い、具体的には抵抗値の異なる材料として、ＡＱ、Ａｎ
、Ｃｕ等を組合せることにより、容易に形成できよう。

第６図は、上述のごとき液体噴射記録ヘッドの要部構成
を説明するための典型例を示す図で。

第６１Ｍ（ａ）は、バブルジェット記録ヘッドのオリフ
ィス側から見た正面詳細部会同、第６図（ｂ）は、第６
図（ａ）に−点鎖線Ｘ−Ｘで示す部分で切断した場合の
切断面部分図である。

これらの図に示された記録ヘッド４１は、その裏面に電
気熱変換体４２が設けられている基板４３上に、所定の
線密度で所定の巾と深さの溝が所定数設けられている溝
付板４４を該基板４３を覆うように接合することによっ
て、液体を飛翔させるためのオリフィス４５を含む液吐
出部４６が形成された構造を有している。液吐出部４６
は、オリフィス４５と電気熱変換体４２より発生される
熱エネルギーが液体に作用して気泡を発生させ、その体
積の膨張と収縮による急激な状態変化を引き起こすとこ
ろである熱作用部４７とを有する。

熱作用部４７は、電気熱変換体４２の熱発生部４８の上
部に位置し、熱発生部４８の液体と接触する面としての
熱作用面４９をその低面としている。熱発生部４８は、
基体４３上に設けられた下部層５０、該下部層５０上に
設けられた発熱抵抗層５１、該発熱抵抗層５１上に設け
られた上部層５２とで構成される。

発熱抵抗層５１には、熱を発生させるために該層５１に
通電するための電極５３．５４がその表面に設けられて
おり、これらの電極間の発熱抵抗層によって熱発生部４
８が形成されている。

電極５３は、各液吐出部の熱発生部に共通の電極であり
、電極５４は、各液吐出部の熱発生部を選択して発熱さ
せるための選択電極であって、液吐出部の液流路に沿っ
て設けられている。

保Ｈ）ｆｌＩ５２は、熱発生部４８においては発熱抵抗
層５１を、使用する液体から化学的、物理的に保護する
ために発熱抵抗層５１と液吐出部４６の液流路を満たし
ている液体とを隔絶すると共に。

液体を通じて電極５３．５４間が短絡するのを防止し、
更に隣接するｆｔｔ極間における電気的リークを防止す
る役目を有している。

各液吐出部に設けられている液流路は、各液吐出部の上
流において、液流路の一部を構成する共通液室（不図示
）を介して連通されている。各液吐出部に設けられた電
気熱変換体４２に接続されている電極５３．５４はその
設計上の都合により。

前記上部層に保護さ九て熱作用部の上流側において前記
共通液室下を通るように設けられている。

このような液体噴射記録ヘッドにおいては、従来、ｆｌ
！気熱炭熱変換体第６図に示すように、基板４３の一方
の面上に所定の形状に積層された発熱抵抗体層上に、所
定の形状を有する電極層が、−対の電極５３．５４　（
共通電極５３２選択電極５４である）間に接続された前
記発熱抵抗体層からなる熱発生部４８が基板上の所定に
位置に配置されるように積層されて形成されていた。従
って。

共通電極５３は折返し形状となり、共通電極５３と選択
電極５４とが交互に配列されるために、複数の熱発生部
は共通電極を挟んだように配置されていた。

第７図は１発熱抵抗体を用いる気泡発生手段の構造を説
明するための詳細図で、図中、６１は発熱抵抗体、６２
は電極、６３は保！！！層、６４は電源装置を示し１発
熱抵抗体６１を構成する材料として、有用なものには、
たとえば、タンタル−５ｉｎ、の混合物、窒化タンタル
、ニクロム、銀−パラジウム合金、シリコン半導体、あ
るいはハフニラム、ランタン、ジルコニウム、チタン、
タンタル、タングステン、モリブデン、ニオブ、クロム
。

バナジウム等の金属の硼化物があげられる。

これらの発熱抵抗体６１を構成する材料の中、殊に金属
硼化物が優れたものとしてあげることができ、その中で
も最も特性の優れているのが、硼化ハフニウムであり、
次いで、硼化ジルコニウム。

硼化ランタン、硼化タンタル、硼化バナジウム。

硼化ニオブの順となっている。

発熱抵抗体６１は、上記の材料を用いて、電子ビーム蒸
着やスパッタリング等の手法を用いて形成することがで
きる０発熱抵抗体６１の膜厚は。

単位時間当りの発熱量が所望通りとなるように、その面
積、材質及び熱作用部分の形状及び大きさ。

更には実際面での消５！電力等に従って決定されるもの
であるが、通常の場合、ｏ、ｏｏｉ〜５μｍ、好適には
０．０１〜１２ｍとされる。

電極６２を構成する材料としては、通常使用されている
電極材料の多くのものが有効に使用され。

具体的には、たとえばＡ　ＱＨＡ　ｇ　ｇ　Ａ　ｎ　Ｈ
Ｐ　ｔ　＋Ｃｕ等があげられ、これらを使用して蒸着等
の手法で所定位置に、所定の大きさ、形状、厚さで設け
られる。

保護層６３に要求される特性は１発熱抵抗体６１で発生
された熱を記録液体に効果的に伝達することを妨げずに
、記録液体より発熱抵抗体６１を保護するということで
ある。保護層６３を構成する材料として有用なものには
、たとえば酸化シリコン、Ｉｆｌ化シリコン、醸化マグ
ネシウム、酸化アルミニウム、酸化タンタル、ａ化ジル
コニウム等があげられ、これらは、電子ビーム蒸着やス
パッタリング等の手法を用いて形成することができる。

保護層６３の膜Ｈは１通常は０．０１〜１０μｍ、好適
には０．１〜５μｍ、最適には０．１〜３μｍとされる
のが望ましい。

以上のようにして作成した記録ヘッドを、発熱抵抗体が
発熱しない状態では記録液体が吐出口から吐出しない程
度の圧力で記録液体を供給し乍ら画像信号に従って電気
・熱変換体にパルス的に電圧を印加して記録を実行した
ところ、鮮明な画像が得られた。

第８図は、その時の発熱体駆動回路の一例を示すブロッ
ク図で、７１はフォトダイオード等で構成される公知の
読取り用の光学内入カフオドセンサ部で、該光学内入カ
フオドセンサ部７１に入力した画像信号はコンパレータ
等の回路からなる処理回路７２で処理されて、ドライブ
回路７３に入力される。ドライブ回路７３は、記録ヘッ
ド７４を入力信号に従ってパルス幅、パルス振幅、繰り
返し周波数等を制御してドライブする。

例えば、最も簡便な記録では、入力画像信号を処理回路
７２において白黒判別してドライブ回路７３に入力する
。ドライブ回路７３では適当な液滴径を得る為のパルス
幅、パルス振幅及び所望の記録液滴密度を得る為の繰り
返し周波数を制御された信号に変換されて、記録ヘッド
７４を駆動する。

又１階調を考慮した別の記録法としては、１つには液滴
径を変化させた記録、又もう１つには記録液滴数を変化
させた記録を次の様にして行なうことも出来る。

先ず、液滴径を変化させる記録法は、光学内入カフオド
センサ部７１で入力した画像信号は、所９（の液滴径を
得る為に定められた各々のレベルのパルス幅、パルス振
幅の駆動信号を出力する回路を複数有したドライブ回路
７３のいずれのレベルの信号を出力する回路で行なうべ
きかを処理回路７２で判別され処理される。又、記録液
滴数を変化させる方法では、光学内入カフオドセンサ部
７１への入力信号は、処理回路７２においてＡ／Ｄ変換
されて出力され、該出力信号に従ってドライブ回路７３
は１つの入力信号当りの噴出液滴の数を変えて記録が行
なわれる様に記録ヘッド７４を駆動する信号を出力する
。

又、別の実施法として同様な装置を使用して発熱抵抗体
が発熱しない状態で記録液体が吐出口からあふれ出る程
度以上の圧力で記録液体を記録ヘッド７４に供給し乍ら
、電気熱変換体に連続繰り返しパルスで電圧を印加して
記録を実行したところ、印加周波数に応じた個数の液滴
が安定に且つ均−径で吐出噴射することが確認された。

この点から、記録ヘッド７４は高周波での連続吐出に極
めて有効に適用されることが判明した。

又、記録装置の主要部となる記録ヘッドは微小であるか
ら容易に複数個並べることが出来、高密度マルチオリフ
ィス化記録ヘッドが可能である。

第９図は、記録液体に気泡を発生させる別の手段を説明
するための図で１図中、８１はレーザ発振器、８２は光
変調静動回路、８３は光変調器。

８４は走査器、８５は集光レンズで、レーザ発振器８１
より発生されたレーザ光は、光変ｉＡ器８２において、
光変調器１１ｉＩ！Ｊ回路８２に人力されて電気的に処
理されて出力される画情報信号に従ってパルス変調され
る。パルス変調されたレーザ光は、走査器８４を通り、
集光レンズ８５によって熱エネルギー作用部の外壁に焦
点が合うように集光され、記録ヘッドの外壁８６を加熱
し、内部の記録液体８７内で気泡を発生させる。あるい
は熱エネルギー作用部の壁８６は、レーザ光に対して透
過性の材料で作られ、集光レンズ８５によって内部の記
録液体８７に焦点が合うように集光され、記録液体を直
接加熱することによって気泡を発生させてもよい。

第１０図は、上述のごときレーザ光を用いたプリンター
の一例を説明するための図で、ノズル部９１は、高密度
に（たとえば８ノズル／ｌ）、又、紙９１の紙中（たと
えばＡ４横巾）すべてにわたってカバーされるように集
積されている例を示している。

レーザ発振器８１より発振されたレーザ光は。

光変調器８３の入口開口に導かれる。光変調器８３にお
いて、レーザ光は、光変調器８３への画情報人力信号に
従って強弱の変調を受ける。変調を受けたレーザ光は１
反射鏡８８によってその光路をビームエキスパンダー８
９の方向に曲げられ。

ビー１１エキスパンダー８９に入射する。ビームエキス
パンダー８９により平行光のままビーム径が拡大される
０次に、ビーム径の拡大されたレーザ光は、高速で定速
回転する回転多面鏡９０に入射される０回転多面鏡９０
によって掃引されたレーザ光は、集光レンズ８５により
、ドロップジェネレータの熱エネルギー作用部外壁８６
もしくは内部の記録液体に結像する。それによって、各
熱エネルギー作用部には、気泡が発生し、記録液滴を吐
出し、記８紙９２に記録に行なわれる。

第１１図は、さらに別の気泡発生手段を示す図で、この
例は、熱エネルギー作用部の内壁側に配置された１対の
放電電極１００が、放電装置１０１から高電圧のパルス
を受け、水中で放電をおこし、その放電によって発生す
る熱により瞬時に気泡を形成するようにしたものである
。

第１２図乃至第１９図は、それぞれ第１１図に示した放
ｔｔｔ電極の具体例を示す図で、第１２図に示した例は
。

ｉ１！極１００を針状にして、電界を集中させ、効率よ
く（低エネルギーで）放電をおこさせるようにしたもの
である。

第１３図に示した例は、 ２枚の平板ｓｔｉ極にして、電極間に安定して気泡が発
生するようにしたものである。針状の電極より、発生気
泡の位置が安定している。

第１４図に示した例は、 電極にほぼ同軸の穴をあけたものである。２枚の電極の
両穴がガイドになって、発生気泡の位置はさらに安定す
る。

第１５図に示した例は、 リング状の電極にしたものであり、基本的には第１４図
に示した例と同じであり、その変形実施例である。

第１６図に示した例は。

一方をリング状電極とし、もう一方を針状電極としたも
のである。リング状ｆｔ極により１発生気泡の安定性を
狙い、針状電極により電界の集中により効率を狙ったも
のである。

第１７図に示した例は。

一方のリング状電極を熱エネルギー作用部の壁面に形成
したものである。これは、第１６図に示した例の効果に
加えて、鋸板上に平面的に電極を形成するという製造上
の容易さを狙ったものである。このような平面的な電極
は、蒸着（あるいはスパッタリング）や、フォトエツチ
ングの技術によって容易に高密度な複数個のものが製作
され得る。マルチアレイに特に威力を発揮する。

第１８図に示した例は、 第１７図に示した例のリング状電極形成部を電極の外周
にそった形状で周囲から一段高くしたものである。やは
り１発生気泡の安定性を狙ったものであり、第１６図に
示したものよりも３次元的なガイドを付は加えた分だけ
安定する。

第′１９図に示した例は。

第１８図に示した例とは反対に、リング状電極形成部を
１周囲から下へ落しこんだ構造としたもので、やはり、
発生気泡は安定して形成される。

第２０図乃至第２７図は、上記記録ヘッドを記録装置に
組込んで実際に記録を行なう場合の制御機構を説明する
ための図で、最初に、第２０図乃至第２３図を参照しな
がら外部信号に従って各電気・熱変換体１１０．．１１
０．、・−・・・・１１０７を同時に制御して各吐出口
１１１１，１１１□、・・・・・・・・１１１□から同
時に外部信号に応じた液吐出を行なう場合の例について
説明する。まず、第２０図は全体ブロック図で、コンピ
ュータのキーボード操作による入力信号はインターフェ
ース回路１２１からデータジェネレーター１２２に入力
される。次にキャラクタ−ジェネレーター１２３内の所
望のキャラクタ−を選択し、プリントしやすい形態にデ
ータジェネレーター１２２にてデータ信号を配列する。

データジェネレーター１２２において配列されたデータ
はバッファー回路１２４で一度記憶され、順次、ドライ
ヴアー回路↓２５□−１２５□に送られて各変換体１１
０．。

１１０□、・・・・・・１１０７をドライブし、液滴を
吐出する。制御回路１２６は各回路の入出力のタイミン
グを制御したり、各回路の動作を指令する信号を出力す
る回路である。

第２１図は第２０図に示されるバッファー回路１２４の
動作を説明するタイミングチャートで。

バッファー回路１２４は第２１図に示す様にデータジェ
ネレーター１２２で配列されたデータ信号５１０２をキ
ャラクタ−ジェネレーターで発生されるキャラクタ−ク
ロック５１０１とタイミングされて入力し、もう一方の
タイミングでは順次ドライブ回路１２５１〜１２５７へ
出力信号を与えている。第２０図の例では、１つのバッ
ファー回路で入出力を行なったが複数のバッファー回路
による制御、所謂ダブルバッファリングを行なってもよ
い、即ち、一方のバッファ回路が入力している時に他方
のバッファ回路から出力し次のタイミングでは逆の動作
を各々のバッファ回路で行なうやり方を採用しても良い
、ダブルバッファで行う場合には、液滴を連続して吐出
させることも出来る。

この様にして７個の変換体１１０．．１１０．。

・・・・・・１１０７は、例えば第２２図に示す様な液
滴吐出タイミングチャートに従って同時に制御され、結
果として第２３図に０印にて示す様な印字を７個の吐出
口から液滴吐出をもって行なうことが出来る。なお、信
号５１１１〜Ａ１１７の各々は。

７個の変換体１１０１，１１０．、・・・・・・１１０
７の各々に印加される４３号である。

第２４図乃至第２７図は外部信号に従って各電気°熱変
換体を順次制御して、液滴吐出を各吐出口から順次行な
う制御ｊａ祷の例を説明するための図で、第２４図には
装置全体のブロック図が示されている。第２４図におい
て、外部信号５１３０はインターフェース回１ＩＩｔ１
３１を通って、データジェネレータ１３２でプリントし
やすい順序に配列される。第２４図に示す例の様に、コ
ラムごとにプリントする例では、コラムごとにキャラク
タ−ジェネレーター１３３からデータを読み出し、コラ
ムバッファ回路１３４に一旦蓄える。そしてコラムデー
タをキャラクタ−ジェネレーター１３３から読んでコラ
ムバッファ回路１３４．に入力しているタイミングで、
コラムバッファ回路１３４工からは別のデータが出力さ
れ、ドライブ回路１３５が動作される。

第２５図にはバッファ回路１３４の動作を説明するタイ
ミングチャートが示される。ドライブ回路１３５から出
力されたコラムデータ信号はゲート回路１３７によって
制御される各変換体１１０、．１１０２．・・・・・・
１１ｏ７が順次駆動される。その時のタイミングチャー
トを第２５図に示す。図において、５１４１はキャラク
タ−クロック、５１４２はコラムバッファ回路１３４□
への入力信号、　５１４３はコラムバッファ回路１３４
、への入力信号、５１４４はコラムバッファ回路１３４
１から出力される信号、５１４５はコラムバッファ回路
１３４□から出力される信号を示す、結果として１例え
ば、第２６図に示すような液滴吐出タイミングに従って
、７個の吐出口から順次液滴が吐出されて、第２７図に
Ｏ印にて示す様な文字が印字される。なお、信号５１５
１〜５１５７の各々は、７個の変換体１１０１゜１１０
□、・・・・・・１１０．の各々に印加される信号を示
したものである。

なお、制御機構をキャラクタ−の印字の例で説明したが
、複写画像等を得る場合にも同様の手法で行なわれる。

又５本例では７個の吐出口を有する記録ヘッドを使用し
た例で説明したが、フルラインマルチオリフィスタイプ
の記録ヘッドを使用した場合にも同様の手法で記録を行
なうことが可能である。

本発明による記録装置に使用される記録液体は。

後述する熱物性値及びその他の物性値を有する様に材料
の選択と組成成分の比が調合される他に従来の記録法に
おいて使用されている記録液体と同様化学的物理的に安
定である他、応答性、忠実性。

曳糸化能に優れている事、液路殊に吐出口において固ま
らない事、流路中を記録速度に応じた速度で流通し得る
事、記録後、記録部材への定着が速やかである事、記録
濃度が充分である事、貯蔵痔命が良好である事１等々の
特性を与える様に物性が調整される。

本発明による記録装置に使用される記録液体は。

液媒体と記録像を形成する記録剤及び所望の特性を得る
為に添加される添加剤より構成され、前記の物性値を得
る範囲において液媒体及び添加剤の種類及び組成比の選
択によって、水性、非水性、溶解性、導電性、絶縁性の
いずれも得ることが出来る。

液媒体としては、水性媒体と非水性媒体とに大別される
が、使用される液媒体は、前記の物性値を調合される記
録記録液体が有する様に他の選択される構成成分との組
み合せを考慮して下記のものより選択される。

その様な非水性媒体としては１例えばメチルアルコール
、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプ
ロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、５ｅｃ−ブ
チルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、イソブ
チルアルコール、ペンチルアルコール、ヘキシルアルコ
ール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、ノニ
ルアルコール。

デシルアルコール等の炭素数１〜１０のアルキルアルコ
ール；例えば、ヘキサン、オクタン、シクロペンタン、
ベンゼン、トルエン、キジロール等の炭化水素系溶剤；
例えば、四塩化炭素、トリクロロエチレン、テトラクロ
ロエタン、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素系
溶剤；例えば、エチルエーテル、ブチルエーテル、エチ
レングリコールジエチルエーテル、エチレングリコール
モノエチルエーテル等のエーテル系溶剤；例えば、アセ
１−ン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、
メチルアミルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶
剤；ギ酸エチル、メチルアセテート、プロピルアセテー
ト、フェニルアセテート、エチレングリコールモノエチ
ルエーテルアセテート等のエステル系溶剤；例えばジア
セトンアルコール等のアルコール系溶剤；石油系炭化水
素溶剤等が挙げられる。

これ等の列挙した液媒体は使用される記録剤や添加剤と
の親和性及び記録液体としての後述の諸特性を満足し得
る様に適宜選択して使用されるものであるが更に、後記
の特性を有する記録液体が調合され得る範囲内において
、必要に応じて適宜二種以上を混合して使用しても良い
、又、上記の条件内においてこれ等非水性媒体と水とを
混合して使用しても良い。

ト記の液媒体の中、公害性、入手の容易さ、ＩＡ合のし
易さ等の点を考慮すれば、水又は水・アルコール系の液
媒体が好適とされる。

記録剤としては、調合される記録液体が前記の諸物性値
を有するようにされる他、長時間放置による液路内や記
録液体供給タンク内での沈降、凝朶、更には輸送管や液
路の回詰りを起こさない様に前記液媒体や添加剤との関
係において材料の選択がなされて使用される必要がある
。この様な点からして、液媒体に溶解性の記録剤を使用
するのが好ましいが、液媒体に分散性又は難溶性の記録
剤であっても液媒体に分散させる時の記録剤の粒径を充
分小さくしてやれば使用され得る。

使用され得る記録剤は記録部材によって、その！Ｉｉｌ
！録条件に充分適合する様に適宜選択される。記録剤と
しては染料及び顔料を挙げることが出来る。

有効に使用される染料は、調合された記録液体の後述の
諸特性を満足し得る様なものであり、好適に使用される
のは９例えば水溶性染料としての直接染料、塩基性染料
、酸性染料、可溶性建染メ染料、ｍ性媒染染料、媒染染
料、非水溶性染料としての硫化染料、建染メ染料、酒精
溶染料、油溶染料１分散染料等の他、スレン染料、ナフ
トール染料、反応染料、クロム染料、１：２型錯塩染料
。

１：１型錯塩染料、アゾイック染料、カチオン染料等の
中より選択されるものである。

具体的には１例えばレゾリングリルブルーＰＲＬ、レゾ
リンイエローＰＣＧ、レゾリンピンクＰＲＲ、レゾリン
グリーンＰＢ（以上バイヤー環）。

スミカロンブルー５−ＢＧ、スミカロンレッドＥ−ＥＢ
Ｌ、スミカロンイエローＥ−４０Ｌ、スミカロンブリリ
アントブルー５−ＢＬ　（以上住人化学製）、ダイヤニ
ツクスイエロー−ＨＧ−８Ｅ。

ダイヤニックスレッドＢＮ−８Ｅ　（以上三菱化成製）
、カヤロンポリエステルライトフラビン４ＧＬ、カヤロ
ンポリエステルブルー３Ｒ−８Ｆ、カヤロンポリエステ
ルイエローＹＬ−８Ｅ、カヤセットターキスブルー７７
６、カヤセットイエロー９０２、カヤセットレッド０２
６．プロジオンレッドＨ−２Ｂ、プロジオンブルーＨ−
３Ｒ（以上日本化薬製）、レバフィックスゴールデンイ
エローＰ−Ｒ，レバフィックスプリルレッドＰ−Ｂ。

レバフィックスプリルオレンジＰ−ＧＲ（以上バイヤー
環）、スミフィックスイエローＧＲ８，スミフィックス
Ｂ、スミフィックスプリルレッドＢＳ、スミフィックス
プリルブルーＰＢ、ダイレクトブラック４０（以上住友
化学１１）、ダイヤミラーブラウン３Ｇ、ダイヤミラー
イエローＧ、ダイヤミラーブルー３Ｒ、ダイヤミラープ
リルブルーＢ、ダイヤミラープリルレッドＢＢ（以上三
菱化成製）、レマゾールレッドＢ、レマゾールブルー３
Ｒ，レマゾールイエローＧＮＬ、レマゾールプリルグリ
ーン６Ｂ（以上ヘキスト社１２）、チバクロンプリルイ
エロー、チバクロンプリルレッド４０Ｅ（以上チバガイ
ギー社裂）、インジコ、ダイレクトテープブラックＥ−
Ｅｘ、ダイアミンブラックＢＨ，コンゴーレッド、シリ
アスブラックＢＨ，オレンジ■、アミドブラックＩＯＢ
、オレンジＲＯ，メタニールイエロー、ピクトリアスカ
ーレット、ニグロシン、ダイアモンドブラックＰＢＢ（
以上イーゲー社１り　、ダイアシトブルー３Ｇ。

ダイアシトファスト・グリーンＧＷ、ダイアシト・ミー
リングネービーブルーＲ，インダンスレン（以上三菱化
成製）、ザポン−染料（Ｂ　Ａ　Ｓ　ＦＨ）、オラゾー
ル染料（ＣＩＢＡＩり、プラナンー染料（三菱化成１１
）、ダイアクリルオレンジＲＬ−Ｅ、ダイアクリルブリ
リアントブルー２８−Ｅ、ダイアクリルターキスブルー
ＢＧ−Ｅ（三菱化成ｍ＞などの中より前記の諸物性値が
調合される記録液体に与えられるものが好ましく使用で
きる。

こね等の染料は、所望に応じて適宜選択されて使用され
る液媒体中に溶解又は分散されて使用される。

有効に使用される顔料としては、無機顔料、有機顔料の
中の多くのものが好適に使用される。そのような顔料と
して具体的に例示すれば無Ｉｌｌ料としては、＊化カド
ミウム、硫黄、セレン、硫化亜鉛、スルホセレン化カド
ミウム、黄鉛、ジンククロメート、モリブデン赤、ギネ
ー・グリーン。

チタン白、亜鉛華、弁柄、酸化クロムグリーン。

鉛丹、酸個コバルト、チタン酸バリウム、チタニウムイ
エロー、鉄黒、紺青、リサージ、カドミウムレッド、硫
化銀、硫虐鉛、硫酸バリウム、＃青。

炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、鉛白、コバルトバ
イオレット、コバルトブルー、エメラルドグリーン、カ
ーボンブラック等が挙げられる。

有機顔料としては、その多くが染料に分類されているも
ので染料と重複する場合が多いが、具体的には次のよう
なものが好適に使用される。

（ａ）不溶性アゾ系（ナフトール系） ブリリアントカーミンＢＳ、レーキカーミンＦＢ、ブリ
リアントファストスカーレッド、レーキレッド４Ｒ，バ
ラレッド、パーマネントレッドＲ、ファストレッドＦＯ
Ｒ，レーキボルドー５Ｂ、バーミリオンＮｏ、　１．バ
ーミリオンＮＯ，２，トルイジンマルーン。

（ｂ）不溶性アゾ系（アニライド系） ジアゾイエロー、ファストイエローＧ、ファストイエロ
ー１０Ｇ、ジアゾオレンジ、パルカンオレンジ、パラゾ
ロンレッド。

（ｃ）溶性アゾ系 レーキオレンジ、ブリリアントカーミン３Ｂ、ブリリア
ントカーミノ６Ｂ、ブリリアントスカーレツトＧ、レー
キレッドＣ、レーキレッドＤ、レーキレッドＲ、ウオッ
チングレッド、レーキボルドー１０Ｂ、ボンマルーンＬ
、ボンマルーンＭ。

（ｄ）フタロシアニン系 フタロシアニンブルー、ファストスカイブルーフタロシ
アニングリーン。

（ｅ）染色レーキ系 イエローレーキ、エオシンレーキ、ローズレーキ、バイ
オレットレーキ、ブルーレーキ、グリーンレーキ、セピ
アレーキ。

（ｆ）媒染系 アリザリンレーキ、マダカーミン。

（ｇ）建染系 インダスレン系、ファストブルーレーキ（ＧＧＳ）。

（ｌ］）塩基性染料レーキ系 ローダミンレーキ、マラカイトグリーンレーキ。

（ｉ）酸性染料レーキ系 ファストスカイブルー、キノリンイエローレーキ、キナ
クリドン系、ジオキサジン系。

液媒体と記録剤との斌的関係は１ｍ合される他に液路の
目詰り、液路内での記録液体の乾燥、記録部材へ付与さ
れた時の滲みや乾燥速度等の条件から、重量部で液媒体
１００部に対して記録剤が通常１〜５０部、好適には３
〜３０部、最適には５〜１−０部とされるのが望ましい
。

記録液体が分散系（記録剤が液媒体中に分散されている
系）の場合、分散される記録剤の粒径は。

記録剤の種類、記録条件、液路の内径、吐出口径、記録
部材の種類等によって、適宜所望に従って決定されるが
１粒径が余り大きいと、貯蔵中に記録剤粒子の沈降が起
って、濃度の不均一化が生じたり、液路の目詰りが起っ
たり或いは記録された画像に濃度斑が生じたり等して好
ましくない。

このようなことを考慮すると、分散系記録液体とされる
場合の記録剤の粒径は１通常０．Ｏ１〜３０μ、好適に
は０．０１〜２０μ、最適には０，０１〜８μとされる
のが望ましい、更に分散されている記録剤の粒径分布は
、出来る限り狭い方が好適であって、通常はＤ±３μ、
好適にはＤ　＋　１．５μとされるのが望ましい（但し
Ｄは平均粒径を表わす）。

使用される添加剤としては、粘度調整剤１表面張力調整
剤、ｐＨ調整剤、比抵抗調整剤、湿潤剤及び赤外線吸収
発熱剤等が挙げられる。

粘度、ｔｉｉｉ＝ｍ剤や表面張力調整剤は、前記の物性
値を得る為の他に、記録速度に応じて充分なる流速で岐
路中を流通し得ること、液路の吐出口において記録液体
の回り込みを防止し９！）ること、記録部材へ付与され
た時の滲み（スポット径の広がり）を防止し得ること等
の為に添加される。

粘度調整剤及び表面張力ｇ荒削としては、使用される液
媒体及び記録剤に悪影響を及ぼさないで効果的なもので
あれば通常知られているものの中より適宜所望特性を満
足するように選択されて使用される。

具体的には、粘度ｔＡ整荒削しては、ポリビニルアルコ
ール、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチ
ルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセ
ルロース、水溶性アクリル樹ｊ指、ポリビニルピロリド
ン、アラビアゴムスターチ等が好適なものとして例示出
来る。

所望に応じて適宜選択されて好適に使用される。

表面張力調整剤としては、アニオン系、カチオン系及び
ノニオン系の界面活性剤が挙げられ、具体的には、アニ
オン系としてポリエチレングリコールエーテル硫酸、エ
ステル塩等、カチオン系としてポリ２−ビニルピリジン
誘導体、ポリ４−ビニルピリジン誘導体等、ノニオン系
としてポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキ
シエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチ
レンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン
モノアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルア
ミン等が挙げられる。

これ等の界面活性剤の他、ジェタノールアミン。

プロパツールアミン、モルホリン酸等のアミン酸、水酸
化アンモニウム、水酸化ナトリウム等の塩基性物質、Ｎ
−メチル−２−ピロリドン等の置換ピロリドン等も有効
に使用される。

これ等の表面張力ｇＲ整荒削、所望の値の表面張力を有
する記録液体が調合されるように、互いに又は他の構成
成分に悪影響を及ぼさず且つ前記の物性値が調合される
記録肢体に与えられる範囲内において必要に応じて二種
以上混合して使用しても良い。

これ等表面張力ｔＡ整荒削添加量は種類、調合される記
録液体の他の構成成分種及び所望される記録特性に応じ
て適宜決定されるものであるが、記録液体１重量部に対
して１通常は０．（ＪＯＯＩ−０，１重量部、好適には
０．００１〜０．０１重量部とされるのが望ましい。

ｐＨ１１１Ｉ剤は、調合された記録液体の化学的安定性
１例えば、長時間の保存による物性の変化や記録剤その
他の成分の沈降や凝集を防止する為に所定のＰＨ値とな
るように前記の諸特性値を逸脱しない範囲で適時適当量
添加される。

本発明において好適に使用されるｐＨ１！１ｍ剤として
は、調合される記録液体に悪影響を及ぼさずに所望のＰ
Ｈ値に制御出来るものであれば大概のものを挙げること
が出来る。

そのようなｐ　Ｈｍ　’ｆＸ剤としては具体的に例示す
れば低級アルカノールアミン、例えばアルカリ金属水着
化物等の一価の水酸化物、水酸化アンモニウム等が挙げ
られる。

これ等のｐＨ調整剤は、調合される記録液体が前記の物
性値をはずれない範囲で所望のｐＨ値を有するように必
要量添加される。

使用される潤滑剤としては、調合される記録液体が後記
の諸物性値を逸脱しない範囲で本発明に係わる技術分野
において通常知られているものの中より有効であるもの
、殊に熱的に安定なものが好適に使用される。このよう
な潤滑剤として具体的に示せば５例えばポリエチレング
リコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレ
ンゲリコール、ブチレンゲリコール、ヘキシレングリコ
ール等のアルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むアル
キレングリコール；例えばエチレングリコールメチルエ
ーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチ
レングリコールエチルエーテル等のジエチレングリコー
ルの低級アルキルエーテル；グリセリン；例えばメトオ
キシトリグリコール、エトオキシトリグリコール等の低
級アルコールオキシトリグリコール；Ｎ−ビニル−２−
ピロリドンオリゴマー；等が挙げられる。

これ等の潤滑剤は、記録液体に所望される特性を満足す
るように所望に応じて必要量添加されるものであるが、
その添加量は記録液体全重量に対して、通常０．１〜１
０ｗｔ％、好適には０．１〜８ｗｔ％。

最適には０．２〜７ｗｔ％とぎれるのが望ましい。

又、上記の潤滑剤は、単独で使用される他、互いに悪影
響を及ぼさない条件において二種以上混用しても良い。

本発明の記録装置に使用される記録液体には。

上記のような添加剤が所望に応じて必要量添加されるが
、更に記録部材に付着する場合の記録液体被膜の形成性
、被膜強度に優れたものを得るために、例えばアルキッ
ド樹脂、アクリル樹脂、アクリルアミドＭｌ指、ポリビ
ニルアルコール、ポリビニルピロリドン等の樹脂重合体
が添加されても良し）、ｌ 本発明の記録装置に使用される記録液体は、前述した諸
記録特性を具備するように、比熱、熱膨張係数、熱伝導
率、粘性１表面張力、ＰＨ及び帯電された記録液滴を使
用して記録する場合には比抵抗等の特性値が特性の条件
範囲にあるように調合されるのが望ましい。

即ち、これ等の諸特性は、曳糸現象の安定性。

熱エネルギー作用に対する応答性及び忠実性１画像濃度
、化学的安定性、岐路内での流動性等にＤ【要な関連性
を有しているので１本発明においては記録液体の調合の
際、これ等に充分注意を払う必要がある。

本発明の記録装置に有効に使用され得る記録液体の上記
諸特性としては下記の第１表に示されるごときの値とさ
れるのが望ましてか、列挙された物性の総てが第１表に
示されるごとき数値条件を満足する必要はなく、要求さ
れる記録特性に応じて、これ等の物性の幾つかが第１表
の条件を満足する値を取れば良いものである。丙午ら比
熱、熱膨張係数、熱伝導率、粘性、表面張力に関しては
、第１表の値に規定されるのが望ましい、勿論、調合さ
れた記録液体の上記諸特性の中で第１表に示される値を
満足するものが多い程良好な記録が行われることは言う
までも無い。

第１表 効　　　果 以上の説明から明らかなように１本発明によると、気泡
発生部の蓄熱、放熱が効果的に行なわれるため、気泡の
発生、消滅が安定し、記録液の良好な吐出性能が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の一実施例を説明するための要部構成
図、第２図は１本発明が適用されるインクジェットヘッ
ドの一例としてのバブルジェットヘッドの動作説明をす
るための図、第３図は、バブルジェットヘッドの一例を
示す斜視図、第４図は、第３図の分解斜視図、第５図は
、蓋基板を裏側から見た図、第６図は、バブルジェット
記録ヘッドの詳細を説明するための図、第７図は１発熱
抵抗体を用いた気泡発生手段の構造を説明するための図
、第８図は１発熱体駆動回路の一例を説明するためのブ
ロック図、第９図は、レーザ光を用いた気泡発生手段の
一例を説明するための図、第１Ｏ図は、プリンターの一
例をａ明するための図。 第１１１ｉ２１は、放電を利用した気泡発生手段の一例
を説明するための図、第１２図乃至第１９図は。 それぞれ第１１図に示した放ｆ！！電極の具体例を示す
図、第２０図乃至第２３図及び第２４図乃至第２７図は
、それぞれ記録ヘッドを記録装置に組込んで記録を行う
場合の制御例を説明するための図、第２８図及び第２９
図は、従来技術を説明するための図である。 ２１・・・’ｙＭ　ｊ＋’＋板、２２・・・発熱体基板
、２７・・・独立電極、２８・・・共通電極、２９・・
・発熱体。 ・５４　、ζ。 第　２− 図 努　６　占 （Ｑ） （ｂン 図 ミシ　８ σ９ 第 図 図 第 図 第 図 第 図 第 １つ 関 第 図 １　　Ｌ ＋１Ｑ＋ ｏｙ 弔 ； 刃 第　２７−１ 瀉 図 笑　２９　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、液体を吐出して飛翔的液滴を形成するために設けら
   れたオリフィスと、該オリフィスに連通し前記液滴を形
   成するための熱エネルギーが液体に作用する部分である
   熱作用部を構成の一部とする液流路と、基板上に設けら
   れた発熱抵抗層に電気的に接続されて少なくとも一対の
   対置する第１の電極と第２の電極とを有し、これら電極
   の間に前記発熱抵抗層よりなる熱作用部が形成されてい
   る電気熱変換体を具備する液体噴射記録ヘッドにおいて
   、前記第１の電極の前記発熱抵抗層との接続部から外部
   への接続部までの電気抵抗をＲ＿１、前記第２の電極の
   前記発熱抵抗層との接続部から外部への接続部までの電
   気抵抗をＲ＿２とするとき、Ｒ＿１／Ｒ＿２≧１ なる関係式を満足することを特徴とする液体噴射記録ヘ
   ッド。