JPH0966605A - 液体吐出ヘッド、液体吐出ヘッドを用いたヘッドカートリッジ、液体吐出装置、液体吐出方法および記録方法 - Google Patents

液体吐出ヘッド、液体吐出ヘッドを用いたヘッドカートリッジ、液体吐出装置、液体吐出方法および記録方法

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JPH0966605A
JPH0966605A JP8089826A JP8982696A JPH0966605A JP H0966605 A JPH0966605 A JP H0966605A JP 8089826 A JP8089826 A JP 8089826A JP 8982696 A JP8982696 A JP 8982696A JP H0966605 A JPH0966605 A JP H0966605A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 発生した気泡の成長方向を制御する新規な液
体吐出方法や液体吐出ヘッドを基に、吐出効率、吐出圧
力の向上を図りつつ、可動部材や発熱体の耐久性の向上
を図る。 【解決手段】 気泡の発生によって液体を吐出する液体
吐出ヘッドの構成を、吐出口に連通した第１の液流路
と、液体に熱を加えることで該液体に気泡を発生させる
発熱体と該発熱体に沿った該発熱体より上流側から前記
発熱体上に液体を供給するための供給路とを有する第２
液流路と、発熱体に面して設けられ、前記発熱体が駆動
されることで発生する圧力に基づいて前記第１液流路側
に変位し、自由端を有する可動部材と、前記第２液流路
内の前記発熱体上の液体を流動させるための案内路とを
有するものとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱エネルギーを液
体に作用させることで起こる気泡の発生によって、所望
の液体を吐出する液体吐出ヘッド、液体吐出ヘッドを用
いたヘッドカートリッジ、液体吐出装置、液体吐出方法
および記録方法に関する。さらにこれらの液体吐出ヘッ
ドを有するインクジェットヘッドキットに関する。
【０００２】特に本発明は、気泡の発生を利用して変位
する可動部材を有する液体吐出ヘッド、液体吐出ヘッド
を用いたヘッドカートリッジ、液体吐出装置に関する。
もしくは、気泡の発生を利用して可動部材を変位させて
液体を吐出する液体吐出方法を記録方法に関する。
【０００３】また本発明は紙、糸、繊維、布帛、皮革、
金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の
被記録媒体に対し記録を行う、プリンタ、複写機、通信
システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワ
ードプロセッサ等の装置、さらには各種処理装置と複合
的に組み合わせた産業用記録装置に適用できる発明であ
る。
【０００４】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。
【０００５】
【従来の技術】熱等のエネルギーをインクに与えること
で、インクに急峻な体積変化（気泡の発生）を伴う状態
変化を生じさせ、この状態変化に基づく作用力によって
吐出口からインクを吐出し、これを被記録媒体上に付着
させて画像形成を行なうインクジェット記録方法、いわ
ゆるバブルジェット記録方法が従来知られている。この
バブルジェット記録方法を用いる記録装置には、米国特
許第４，７２３，１２９号等の公報に開示されているよ
うに、インクを吐出するための吐出口と、この吐出口に
連通するインク流路と、インク流路内に配されたインク
を吐出するためのエネルギー発生手段としての電気熱変
換体が一般的に配されている。
【０００６】このような記録方法によれば、品位の高い
画像を高速、低騒音で記録することができると共に、こ
の記録方法を行うヘッドではインクを吐出するための吐
出口を高密度に配置することができるため、小型の装置
で高解像度の記録画像、さらにカラー画像をも容易に得
ることができるという多くの優れた点を有している。こ
のため、このバブルジェット記録方法は近年、プリンタ
ー、複写機、ファクシミリ等の多くのオフィス機器に利
用されており、さらに、捺染装置等の産業用システムに
まで利用されるようになってきている。
【０００７】このようにバブルジェット技術が多方面に
利用されるに従って、次のような様々な要求が近年さら
に高まっている。
【０００８】例えば、エネルギー効率の向上の要求に対
する検討としては、保護膜の厚さを調整するといった発
熱体の最適化が挙げられている。この手法は、発生した
熱の液体への伝搬効率を向上させる点で効果がある。
【０００９】また、高画質な画像を得るために、インク
の吐出スピードが速く、安定した気泡発生に基づく良好
なインク吐出を行える液体吐出方法等を与えるための駆
動条件が提案されたり、また、高速記録の観点から、吐
出された液体の液流路内への充填（リフィル）速度の速
い液体吐出ヘッドを得るために流路形状を改良したもの
も提案されている。
【００１０】この流路形状の内、流路構造として図４０
（ａ），（ｂ）に示すものが、特開昭６３−１９９９７
２号公報等に記載されている。これらの公報に記載され
ている流路構造やヘッド製造方法は、気泡の発生に伴っ
て発生するバック波（吐出口へ向かう方向とは逆の方向
へ向かう圧力、すなわち液室４１２へ向かう圧力）に着
目した発明である。このバック波は、吐出方向へ向かう
エネルギーでないため損失エネルギーとして知られてい
る。
【００１１】図４０（ａ），（ｂ）に示す発明は、素子
基板４００上の発熱素子４０２が形成する気泡の発生領
域よりも離れ、かつ発熱素子４０２に関して吐出口４１
１とは反対側に位置する弁４１０を開示する。
【００１２】図４０（ｂ）においては、この弁４１０
は、板材等を利用する製造方法によって、流路４０３の
天井に貼り付いたように初期位置を持ち、気泡の発生に
伴って流路４０３内へ垂れ下がるものとして開示されて
いる。この発明は、上述したバック波の一部を弁４１０
によって抑制することでエネルギー損失を抑制するもの
として開示されている。
【００１３】しかしながら、この構成において、吐出す
べき液体を保持する流路３内部に、気泡が発生した際を
検討するとわかるように、弁４１０によるバック波の一
部を抑制することは、液体吐出にとっては実用的なもの
でないことがわかる。
【００１４】もともとバック波自体は、前述したように
吐出に直接関係しないものである。このバック波が流路
４０３内に発生した時点では、図４０（ａ）に示すよう
に、気泡のうち吐出に直接関係する圧力はすでに流路４
０３から液体を吐出可能状態にしている。従って、バッ
ク波のうち、しかもその一部を抑制したからといって
も、吐出に大きな影響を与えないことは明らかである。
【００１５】他方、バブルジェット記録方法において
は、発熱体がインクに接した状態で加熱を繰り返すた
め、発熱体の表面にインクの焦げによる堆積物が発生す
るが、インクの種類によってはこの堆積物が多く発生す
ることで、気泡の発生を不安定にしてしまい、良好なイ
ンクの吐出を行うことが困難な場合があった。また、吐
出すべき液体が熱によって劣化しやすい液体の場合や十
分に気泡が得られにくい液体の場合においても、吐出す
べき液体を変質させず、良好に吐出するための方法が望
まれていた。
【００１６】このような観点から、熱により気泡を発生
させる液体液体（発泡液）と吐出する液体（吐出液）と
を別液体とし、発泡液の発泡による圧力を吐出液に伝達
することで吐出液を吐出する方法が、特開昭６１−６９
４６７号公報、特開昭５５−８１１７２号公報、米国特
許第４，４８０，２５９号等の公報に開示されている。
これらの公報では、吐出液であるインクと発泡液とをシ
リコンゴムなどの可撓性膜で完全分離し、発熱体に吐出
液が直接接しないようにすると共に、発泡液の発泡によ
る圧力を可撓性膜の変形によって吐出液に伝える構成を
とっている。このような構成によって、発熱体表面の堆
積物の防止や、吐出液体の選択自由度の向上等を達成し
ている。
【００１７】しかし、前述のように吐出液と発泡液とを
完全分離する構成のヘッドにおいては、発泡時の圧力を
可撓性膜の伸縮変形によって吐出液に伝える構成である
ため、発泡による圧力を可撓性膜がかなり吸収してしま
う。
【００１８】また、可撓性膜の変形量があまり大きくな
いため、吐出液と発泡液とを分離することによる効果を
得ることはできるものの、エネルギー効率や吐出力が低
下してしまうことがあった。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上述の
課題に鑑み、バブルジェット技術における液滴吐出の原
理に立ち返り、気泡の成長を利用した新規な液体吐出方
法および該方法に用いるヘッド等を提供すべく鋭意研究
を行った。この結果、気泡の成長方向を液流路内に設け
た可動部材で制御することで、吐出力や吐出効率等を飛
躍的に向上させることができ、さらに、従来吐出が困難
であった液体をも良好に吐出することができることを見
い出した。
【００２０】本発明者たちは、上述した新規な吐出原理
においてさらに発熱体上の液流を制御することにより、
上述の画期的効果に加えて可動部材や発熱体の耐久性を
向上させるとともにバブルジェット技術における吐出安
定性や記録速度の向上等を極めて高くすることができ
た。
【００２１】したがって、本発明は上記課題を解決し、
以下の目的を達成する。
【００２２】第１の目的は、発生した気泡の成長方向を
制御する新規な液体吐出方法や液体吐出ヘッドを基に、
吐出効率、吐出圧力の向上を図りつつ、可動部材や発熱
体の耐久性の向上を図ることにある。
【００２３】第２の目的は、上述の耐久性の向上が図ら
れた液体吐出方法や液体吐出ヘッド等を提供することに
ある。
【００２４】第３の目的は、液体吐出を安定化させると
同時に、記録速度を向上させる液体吐出方法、液体吐出
ヘッド等を提供することにある。
【００２５】第４の目的は、発泡液路中に析出する気泡
を除去し、吐出不安定や不吐出のない良好な記録画質を
実現する液体吐出方法および液体吐出ヘッドを提供する
ことにある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】本発明にもとづく液体吐
出ヘッドは、気泡の発生によって液体を吐出する液体吐
出ヘッドにおいて、吐出口に連通した第１の液流路と、
液体に熱を加えることで該液体に気泡を発生させる発熱
体と該発熱体に沿った該発熱体より上流側から前記発熱
体上に液体を供給するための供給路とを有する第２液流
路と、発熱体に面して設けられ、前記発熱体が駆動され
ることで発生する圧力に基づいて前記第１液流路側に変
位し、自由端を有する可動部材と、前記第２液流路内の
前記発熱体上の液体を流動させるための案内路とを有す
ることを特徴とする。
【００２７】好ましくは、前記案内路の断面積は前記第
２液流路の断面積より大なる部分を有する。
【００２８】好ましくは、前記第２液流路が複数配され
ていると共に、第２液流路の一端部に他の第２液流路が
連通しており、他端部にさらに別の第２液流路が連通し
ている。
【００２９】好ましくは、前記第２液流路が複数配され
ており、第２液流路の各々が共通して連通する案内路を
有する。
【００３０】好ましくは、前記案内路の一部に第２液流
路内の液体を流動させるための強制流動手段を有する。
【００３１】好ましくは、前記強制流動手段はポンプで
ある。
【００３２】好ましくは、前記案内路の中に熱変換手段
が配されている。
【００３３】好ましくは、前記熱変換手段は前記案内路
を流動する液体に対し、放熱作用を生じる。
【００３４】好ましくは、前記熱変換手段は前記案内路
を流動する液体に対し、加熱作用を生じる。
【００３５】好ましくは、前記案内路中に膜沸騰で生じ
た気泡と異なる気泡を収容する気泡溜め部を有する。
【００３６】好ましくは、前記気泡溜め部の一部が複数
の細孔を有するフィルタ部を有しており、該フィルタ部
が前記案内路の少なくとも一部を覆っている。
【００３７】好ましくは、前記案内路中に液体を供給す
るための供給部を有する。
【００３８】好ましくは、前記可動部材の変位によって
前記気泡を、吐出口に向かう方向の上流よりも下流に大
きく膨張させることで液体を吐出する。
【００３９】好ましくは、前記第２の液流路は、前記発
熱体より上流側に実質的に平坦、もしくはなだらかな内
壁を有し、該内壁に沿って液体を前記発熱体上に供給す
る液流路であることを特徴とする。
【００４０】好ましくは、前記可動部材は板状である。
【００４１】好ましくは、前記可動部材は前記第１流路
と第２流路との間に配された分離壁の一部として構成さ
れている。
【００４２】好ましくは、前記分離壁は、金属、樹脂、
もしくはセラミックスで構成されている。
【００４３】好ましくは、前記第１の液流路の複数に第
１の液体を供給するための第１の共通液室と、前記第２
の液流路の複数に第２の液体を供給するための第２の共
通液室とが配されている。
【００４４】好ましくは、前記気泡は、発熱体が発生し
た熱を液体に伝わることで、液体に膜沸騰現象を生じさ
せ、該膜沸騰現象によって発生した気泡である。
【００４５】好ましくは、前記第２液体の気泡発生時に
生ずる案内路内への伝わる圧力を抑制するための圧力吸
収機構が、前記第２液流路に配されている。
【００４６】好ましくは、前記圧力吸収機構は弁と、該
弁の回動を規制するための規制部とを有する。
【００４７】好ましくは、前記圧力吸収機構は、可撓性
膜で構成されている。
【００４８】好ましくは、前記第２液流路と前記案内路
との間に狭窄部を有する。
【００４９】好ましくは、前記第１の液流路に供給され
る液体と前記第２の液流路に供給される液体とが同じ液
体である。
【００５０】好ましくは、前記第１の液流路に供給され
る液体と前記第２の液流路に供給される液体とが異なる
液体とである。
【００５１】好ましくは、前記発熱体は電気信号を受け
ることで熱を発生する発熱抵抗体であり、該発熱抵抗体
は素子基板上に配されている。
【００５２】好ましくは、前記素子基板上には前記電気
熱変換体に電気信号を伝えるための配線と、前記電気熱
変換体に選択的に電気信号を与えるための機能素子が配
されている。
【００５３】好ましくは、前記第２流路の形状は、発熱
体の上流と下流で狭窄部を有する形状である。
【００５４】好ましくは、前記発熱体の表面から前記可
動部材までの距離が３０μｍ以下である。
【００５５】好ましくは、前記吐出口から吐出される液
体はインクである。
【００５６】好ましくは、前記第１の液流路にはインク
が供給されている。
【００５７】本発明にもとづく液体吐出ヘッドは、液体
を吐出する液体吐出ヘッドにおいて、吐出口に連通した
第１の液流路と、液体を吐出するための気泡を発生する
ためのエネルギー発生手段が設けられた第２液流路と、
前記エネルギー発生手段による気泡発生領域に通して配
され、気泡の圧力に基づいて前記第１液流路側に変位す
る自由端を有する可動部材と、前記第２液流路内の前記
気泡発生領域の液体を流動させるための案内路とを有す
ることを特徴とする。
【００５８】さらに、本発明にもとづく液体吐出ヘッド
は、膜沸騰によって生じる気泡に基づいて液滴を吐出口
から吐出する液滴吐出ヘッドにおいて、吐出口に直接連
通した第１液流路と、気泡発生領域を有する第２液流路
と、少なくとも液滴吐出に直接作用する圧力成分を有す
る気泡部分によって、変位する自由端を備え、変位する
ことで、該気泡の該圧力成分を有する気泡部分を前記吐
出口側に導く可動部材と、前記第２液流路内の気泡発生
領域の液体を流動させるための案内路とを有することを
特徴とする。
【００５９】好ましくは、前記可動部材の変位によって
前記気泡を、吐出口に向かう方向の上流よりも下流に大
きく膨張させることで液体を吐出する。
【００６０】本発明にもとづく液体吐出ヘッドは、気泡
の発生によって液体を吐出する液体吐出ヘッドにおい
て、吐出口に連通した第１の液流路と、液体に熱を加え
ることで該液体に気泡を発生させる発熱体と該発熱体に
沿った該発熱体より上流側から前記発熱体上に液体を供
給するための供給路とを有する第２液流路と、発熱体に
面して設けられ、前記発熱体が駆動されることで発生す
る圧力に基づいて前記第１液流路側に変位する自由端を
有する可動部材と、前記第２液流路内の前記発熱体上の
液体を循環させるための案内路とを有することを特徴と
する。
【００６１】本発明にもとづく液体吐出方法は、気泡の
発生によって液体を吐出する液体吐出方法において、吐
出口に連通した第１の液流路と、液体に熱を加えること
で該液体に気泡を発生する発熱体と、該発熱体に沿った
該発熱体より上流側から前記発熱体上に液体を供給する
ための供給路とを有する第２液流路と、発熱体に面して
設けられ、自由端を備えた可動部材とを有するヘッドを
用い、前記第２液流路内の前記発熱体上の液体を前記第
２液流路に連通する案内路を用いて流動させるととも
に、前記発熱体を駆動させることで発生する圧力に基づ
いて前記可動部材を前記第１液流路側に変位させること
で液体を吐出することを特徴とする。
【００６２】本発明にもとづく液体吐出方法は、膜沸騰
によって生じる気泡に基づいて液滴を吐出口から吐出す
る液滴吐出方法において、吐出口に直接連通した第１液
流路と、気泡発生領域を有する第２液流路と、該気泡発
生領域に面して配された可動部材とを有する液体吐出ヘ
ッドを用い、少なくとも液滴吐出に直接作用する圧力成
分を有する気泡部分によって、変位する自由端を備えた
可動部材が変位することで、該気泡の該圧力成分を有す
る気泡部分を前記吐出口側に導くとともに、前記第２液
流路内の気泡発生領域の液体を前記第２液流路に連通す
る案内路を用いて流動させることを特徴とする。
【００６３】上記の液体吐出方法は、好ましくは、前記
第２液流路の液体を循環させる。
【００６４】さらに、好ましくは、前記第１の液流路
と、前記第２の液流路とが複数対配されており、該複数
の第２液流路同士は直列に接続されており、前記液体は
前記第２液流路のそれぞれを順に流れる。
【００６５】あるいは、前記第１の液流路と前記第２の
液流路とが複数対配され、該複数の第２液流路同士は並
列に接続されており、前記液体は第２液流路内を並列に
流れる。
【００６６】好ましくは、前記可動部材に面した位置に
発熱体が設けられており、該可動部材と該発熱体との間
が前記気泡発生領域である。
【００６７】好ましくは、発生した気泡の一部が前記可
動部材の変位に伴って、前記第１の液流路に延在する。
【００６８】好ましくは、前記可動部材の変位によっ
て、前記気泡を吐出口に向かう方向の上流よりも下流に
大きく膨張させることで液体を吐出する。
【００６９】好ましくは、前記気泡は、発熱体が発生し
た熱が液体に伝えることで、液体に膜沸騰現象を生じさ
せ、該膜沸騰現象によって発生した気泡である。
【００７０】好ましくは、前記発熱体上には、発熱体よ
り上流側の実質的に平坦、もしくはなだらかな内壁に沿
って液体が供給される。
【００７１】好ましくは、前記第１の液流路に供給され
る液体と前記第２の液流路に供給される液体とが同じ液
体である。
【００７２】好ましくは、前記第１の液流路に供給され
る液体と前記第２の液流路に供給される液体とが異なる
液体である。
【００７３】好ましくは、前記第２の液流路に供給され
る液体は、前記第１の液流路に供給される液体に比べ、
低粘度性、発泡性、熱安定性の少なくとも１つの性質で
優れている液体である。
【００７４】好ましくは、記録動作中もしくは、非記録
動作中に第２液流路中の液体を流動させる。
【００７５】本発明にもとづく液体吐出方法は、気泡の
発生によって記録液体を吐出口から吐出して記録を行う
液体吐出記録方法において、吐出口に連通した第１の液
流路と、液体に熱を加えることで該液体に気泡を発生す
る発熱体と、該発熱体に沿った該発熱体より上流側から
前記発熱体上に液体を供給するための供給路とを有する
第２液流路と、発熱体に面して設けられ自由端を備えた
可動部材とを有するヘッドを用い、前記第２液流路内の
前記発熱体上の液体を前記第２液流路に連通する案内路
を用いて流動させるとともに、前記発熱体を駆動させる
ことで発生する圧力に基づいて前記可動部材を前記第１
液流路側に変位させることで記録液体を吐出することを
特徴とする。
【００７６】好ましくは、上記液体吐出ヘッドは、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。
【００７７】さらに、好ましくは、前記液体吐出ヘッド
と、前記液体容器とは分離可能である。
【００７８】またさらに、好ましくは、前記液体容器に
は、液体が再充填されている。
【００７９】本発明にもとづく液体容器は、上記液体吐
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。
【００８０】ところで、上記ヘッドカートリッジにおい
て、前記液体容器には、液体が充填されていることが好
ましい。
【００８１】本発明にもとづく液体吐出装置は、気泡の
発生によって記録液体を吐出する液体吐出装置におい
て、請求項１，３３または３４のいずれか一項に記載の
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
することを特徴とする。
【００８２】好ましくは、前記液体吐出ヘッドの前記第
２液流路に液体を循環させるための循環路を有する。
【００８３】好ましくは、前記循環路中で液体を強制流
動させるための強制流動手段を有する。
【００８４】好ましくは、前記液体吐出ヘッドからイン
クを吐出し、記録紙、布帛、プラスチック、金属、木
材、皮革の何れかにインクを付着させることで記録を行
う。
【００８５】好ましくは、前記液体吐出ヘッドから複数
色の記録液体を吐出し、被記録媒体に前記複数色の記録
液を付着させることでカラー記録を行う。
【００８６】好ましくは、前記吐出口が被記録媒体の記
録可能領域の前幅に渡って、複数配されている。
【００８７】好ましくは、記録中もしくは非記録中に第
２液流路中の液体を流動させる。
【００８８】本発明にもとづく記録システムは、上記液
体吐出装置と、記録後の被記録媒体に対して、前記液体
の定着を促す前処理装置もしくは後処理装置とを有する
ことを特徴とする。
【００８９】また、本発明にもとづく液体吐出装置は、
気泡の発生によって記録液体を吐出する液体吐出装置に
おいて、上記液体吐出ヘッドと、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ことを特徴とする。
【００９０】好ましくは、前記液体吐出ヘッドの前記第
２液流路に液体を循環させるための循環路を有する。
【００９１】好ましくは、前記循環路中で液体を強制流
動させるための強制流動手段を有する。
【００９２】好ましくは、前記液体吐出ヘッドからイン
クを吐出し、記録紙にインクを付着させることで記録を
行う。
【００９３】好ましくは、前記液体吐出ヘッドから記録
液体を吐出し、記録紙、布帛、プラスチック、金属、木
材、皮革の何れかにインクを付着させることで記録を行
う。
【００９４】好ましくは、前記液体吐出ヘッドから複数
色の記録液体を吐出し、非記録媒体に前記複数色の記録
液体を付着させることでカラー記録を行う。
【００９５】好ましくは、前記吐出口が非記録媒体の記
録可能領域の前幅に渡って、複数配されている。
【００９６】好ましくは、記録動作中もしくは非記録動
作中に第２液流路の液体を流動させる。
【００９７】本発明にもとづく記録システムは、上記液
体吐出装置と、記録後の被記録媒体に対して、前記液体
の定着を促す前処理もしくは後処理装置であることを特
徴とする。
【００９８】本発明にもとづくヘッドキットは、上記液
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していることを特徴とする。
【００９９】好ましくは、前記液体は、記録を行うため
のインクである。
【０１００】好ましくは、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、該液体容器に対して液体
を充填するための液体充填手段とを有する。
【０１０１】本発明の上述した構成および方法によって
次のような効果を得ることができる。
【０１０２】第１に、従来のバブルジェット技術におけ
る吐出効果を飛躍的に高めると共に可動部材の耐久性を
向上させることができる。
【０１０３】第２に、従来のバブルジェット技術におけ
る発熱体のキャビテーションによる破壊モードに対し大
幅な耐久性を得ることができる。
【０１０４】第３に、従来のバブルジェット技術におけ
る駆動周波数限界の原理を改良し飛躍的に応答周波数を
向上させることができる。
【０１０５】第４に、高速記録に対応した多ノズル化高
駆動周波数によって液体吐出不安定要因となるヘッドの
温度上昇を抑えることができる。
【０１０６】第５に、液体吐出不良や不安定となる液路
中に析出する気泡を効果的に除去し、液体吐出信頼性を
大幅に向上させることができる。
【０１０７】本発明のその他の効果については、各実施
例の記載から理解される。
【０１０８】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。
【０１０９】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。
【０１１０】また、本発明の説明で用いる「実質的に密
閉」とは、気泡が成長するとき、可動部材が変位する前
に可動部材の周囲の隙間（スリット）から気泡がすり抜
けない程度の状態を意味する。
【０１１１】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。
【０１１２】さらに、本発明でいう可動部材の「自由端
部」とは可動部材の下流側端部である自由端およびその
近傍を含み、また可動部材の下流側の角近傍を含むもの
を意味している。
【０１１３】さらに、本発明でいう可動部材の「自由端
領域」とは可動部材の下流側端部である自由端自体、あ
るいは自由端側端、自由端と側端を合わせた領域のいず
れかを意味している。
【０１１４】
【発明の実施の形態】 （原理説明）以下、図面を参照して本発明に適用される
吐出原理について説明する。
【０１１５】図１は、液体吐出ヘッドを液流路方向で切
断した断面模式図を示しており、図２は、この液体吐出
ヘッドの部分破断斜視図を示している。
【０１１６】図１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発生素子として、液体に熱エネルギ
を作用させる発熱体２（図２においては、４０μｍ×１
０５μｍの形状の発熱抵抗体）が素子基板１に設けられ
ており、この素子基板上に発熱体２に対応して液流路１
０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。
【０１１７】この液流路１０の素子基板上には、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１０の壁や素子基板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、可動部材は保持されると共に支点
（支点部分）３３を構成している。
【０１１８】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から１５μｍ程
度の距離を隔てて配されている。この発熱体と可動部材
との間が気泡発生領域となる。なお、発熱体、可動部材
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制御しうる形状
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に連通している部分を第
１の液流路１４とし、気泡発生領域１１や液体供給路１
２を有する第２の液流路１６の２つの領域に分けて説明
する。
【０１１９】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１１の液体に熱を作用
し、液体に米国特許第４，７２３，１２９号明細書に記
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（ｂ）、（ｃ）もしくは
図２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。
【０１２０】ここで、本発明に適用される基本的な吐出
原理の一つを説明する。本発明において最も重要な原理
の一つは、気泡に対面するように配された可動部材が気
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。
【０１２１】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３と本発明の図４とを比較し
て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 ，上流側への圧力の伝搬方向を
ＶB として示した。
【０１２２】図３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直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 〜Ｖ
4 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ＶA 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。
【０１２３】これに対して、図４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の圧力が直接的効率よく
吐出に寄与することになる。
【０１２４】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
可動部材によって制御し、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。
【０１２５】次に、図１に戻って、本発明に適用される
液体吐出ヘッドの吐出動作について詳しく説明する。
【０１２６】図１（ａ）は、発熱体２に電気エネルギ等
のエネルギが印加される前の状態であり、発熱体が熱を
発生する前の状態である。ここで重要なことは、可動部
材３１が、発熱体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３より下流（発熱体の面積中心３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。
【０１２７】図１（ｂ）は、発熱体２に電気エネルギ等
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１１内を満たす液体の一部を加熱し、発生し
た熱によって気泡発生領域１１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。
【０１２８】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、気泡の圧力の伝搬方向を吐出口方向
に導くように第１位置から第２位置へ変位する。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３
２を下流側（吐出口側）に配置し、支点３３を上流側
（共通液室）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の下流部
分に対面させることである。
【０１２９】図１（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。発生した気泡は上流より下
流に大きく成長すると共に可動部材の第１の位置（点線
位置）を越えて大きく成長している。
【０１３０】このように気泡４０の成長に応じて可動部
材３１が徐々に変位してゆくことで気泡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に均一的に向かわせることがで
きることも吐出効率を高めると考えられる。可動部材は
気泡や発泡圧を吐出口方向へ導く際もこの伝達の妨げに
なることはほとんど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の成長方向を制御することが
できる。
【０１３１】図１（ｄ）は気泡４０が、前述した膜沸騰
後、気泡内部圧力の減少によって収縮し、消滅する状態
を示している。
【０１３２】第２の位置まで変位していた可動部材３１
は、気泡の収縮による負圧と可動部材自身のばね性によ
る復元力によって図１（ａ）の初期位置（第１の位置）
に復帰する。また、消泡時には、気泡発生領域１１での
気泡の収縮体積を補うため、また、吐出された液体の体
積分を補うために上流側（Ｂ）、すなわち共通液室側か
ら流れのＶD1，ＶD2のように、また、吐出口側から流れ
のＶｃのように液体が流れ込んでくる。
【０１３３】以上、気泡の発生を伴う可動部材の動作と
液体の吐出動作について説明したが、以下に本発明の液
体吐出ヘッドにおける液体のリフィルについて詳しく説
明する。
【０１３４】図１（ｃ）の後、気泡４０が最大体積の状
態を経て消泡過程に入ったときには、消泡した体積を補
う体積の液体が気泡発生領域に、第１液流路１４の吐出
口側と第２液流路１６の共通液室１３側から流れ込む。
可動部材３１を持たない従来の液流路構造においては、
消泡位置に吐出口側から流れ込む液体の量と共通液室か
ら流れ込む液体の量は、気泡発生領域より吐出口に近い
部分と共通液室に近い部分との流抵抗の大きさに起因す
る（流路抵抗と液体の慣性に基づくものである）。
【０１３５】このため、吐出口に近い側の流抵抗が小さ
い場合には、多くの液体が吐出口側から消泡位置に流れ
込みメニスカスの後退量がおおきくなることになる。特
に、吐出効率を高めるために吐出口に近い側の流抵抗を
小さくして吐出効率を高めようとするほど、消泡時のメ
ニスカスＭの後退が大きくなり、リフィル時間が長くな
って高速印字を妨げることとなっていた。
【０１３６】これに対して本構成は可動部材３１を設け
たため、気泡の体積Ｗを可動部材の第１１位置を境に上
側をＷ１、気泡発生領域１１側をＷ２とした場合、消泡
時に可動部材が元の位置に戻った時点でメニスカスの後
退はとまり、その後残ったＷ２の体積分の液体供給は主
に第２流路１６の流れＶD2からの液供給によって成され
る。これにより、従来、気泡Ｗの体積の半分程度に対応
した量がメニスカスの後退量になっていたのに対して、
それより少ないＷ１の半分程度のメニスカス後退量に抑
えることが可能になった。
【０１３７】さらに、Ｗ２の体積分の液体供給は消泡時
の圧力を利用して可動部材３１の発熱体側の面に沿っ
て、主に第２液流路の上流側（ＶD2）から強制的に行う
ことができるため、より速いリフィルを実現できた。
【０１３８】ここで特徴的なことは、従来のヘッドで消
泡時の圧力を用いたリフィルを行った場合、メニスカス
の振動が大きくなってしまい画像品位の劣化につながっ
ていたが、本構成のリフィルにおいては可動部材によっ
て吐出口側の第１液流路１４の領域と、気泡発生領域１
１との吐出口側での液体の流通が抑制されるためメニス
カスの振動を極めて少なくすることができることであ
る。
【０１３９】このように本発明に適用される上述した構
成は、第２液流路１６の液供給路１２を介しての発泡領
域への強制リフィルと、上述したメニスカス後退や振動
の要請によって高速リフィルを達成することで、吐出の
安定や高速繰り返し吐出、また記録の分野に用いた場
合、画質の向上や高速記録を実現することができる。
【０１４０】本発明に適用される構成においては、さら
に次のような有効な機能を兼ね備えている。それは、気
泡の発生による圧力の上流側への伝搬（バック波）を抑
制することである。発熱対２上で発生した気泡の内、共
通液室１３側（上流側）の気泡による圧力は、その多く
が上流側に向かって液体を押し戻す力（バック波）にな
っていた。このバック波は、上流側の圧力と、それによ
る液移動量、そして液移動に伴う慣性力を引き起こし、
これらは液体の液流路内へのリフィルを低下させ高速駆
動の妨げにもなっていた。本構成においては、まず可動
部材３１によって上流側へのこれらの作用を抑えること
でもリフィル性の向上をさらに図っている。
【０１４１】次に、更なる特徴的な構造と効果につい
て、以下に説明する。
【０１４２】第２液流路１６は、発熱体２の上流に発熱
体２と実質的に平坦につながる（発熱体表面が大きく落
ち込んでいない）内壁を持つ液体供給路１２を有してい
る。このような場合、気泡発生領域１１および発熱体２
の表面への液体の供給は、可動部材３１の気泡発生領域
１１に近い側の面に沿って、ＶD2のように行われる。
【０１４３】このため、発熱体２の表面上に液体が淀む
ことが抑制され、液体中に溶存していた気体の析出や、
消泡できずに残った、いわゆる残留気泡が除去され易
く、また、液体への蓄熱が高くなりすぎることもない。
従って、より安定した気泡の発生を高速に繰り返し行う
ことができる。なお、本構成では、実質的に平坦な内壁
を持つ液体供給路１２を持つもので説明したが、これに
限らず、発熱体表面となだらかに繋がり、なだらかな内
壁を有する液供給路であればよく、発熱体上に液体の淀
みや、液体の供給に大きな乱流を生じない形状であれば
よい。
【０１４４】また、気泡発生領域への液体の供給は、可
動部材の側部（スリット３５）を介してＶD1から行われ
るものもある。
【０１４５】しかし、気泡発生時の圧力をさらに有効に
吐出口に導くために図１に示すように気泡発生領域の全
体を覆う（発熱体面を覆う）ように大きな可動部材を用
い、可動部材３１が第１の位置への復帰することで、気
泡発生領域１１と第１液流路１４の吐出口に近い領域と
の液体の流抵抗が大きくなるような形態の場合、前述の
ＶD1から気泡発生領域１１に向かっての液体の流れが妨
げられる。しかし、本構成のヘッド構造においては、気
泡発生領域に液体を供給するための流れＶD1があるた
め、液体の供給性能が非常に高くなり、可動部材３１で
気泡発生領域１１を覆うような吐出効率向上を求めた構
造を取っても、液体の供給性能を落とすことがない。
【０１４６】ところで、可動部材３１の自由端３２と支
点の位置は、例えば図５で示されるように、自由端が相
対的に支点より下流側にある。このような構成のため、
前述した発泡の際に気泡の圧力伝搬方向や成長方向を吐
出口側に導く等の機能や効果を効率よく実現できるので
ある。さらに、この位置関係は吐出に対する機能や効果
のみならず、液体の供給の際にも液流路１０を流れる液
体に対する流抵抗を小さくでき高速にリフィルできると
いう効果を達成している。これは図５に示すように、吐
出によって後退したメニスカスＭが毛管力により吐出口
１８へ復帰する際や、消泡に対しての液供給が行われる
場合に、液流路１０（第１液流路１４、第２液流路１６
を含む）内を流れる流れＳ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 に対し、逆ら
わないように自由端と支点３３とを配置しているためで
ある。
【０１４７】補足すれば、本構成においては、前述のよ
うに可動部材３１の自由端３２が、発熱体２を上流側領
域と下流側領域とに２分する面積中心３（発熱体の面積
中心（中央）を通り液流路の長さ方向に直交する線）よ
り下流側の位置に対向するように発熱体２に対して延在
している。これによって発熱体の面積中心位置３より下
流側で発生する液体の吐出に大きく寄与する圧力、又は
気泡を可動部材３１が受け、この圧力および気泡を吐出
口側に導くことができ、吐出効率や吐出力を根本的に向
上させることができる。
【０１４８】さらに、加えて上記気泡の上流側をも利用
して多くの効果を得ている。
【０１４９】また、本構成においては、可動部材３１の
自由端が瞬間的に機械的変位を行っていることも、液体
の吐出に対して有効に寄与していると考えられる。
【０１５０】＜実施例１＞以下、図面を参照して本発明
の液体吐出ヘッドの構造について説明する。
【０１５１】本実施例においても、主たる液体の吐出原
理については先に説明したと同じであるが、実施例にお
いては液流路を複流路構成にすることで、さらに熱を加
えることで発泡させる液体（発泡液）と、種として吐出
される液体（吐出液）とを分けることができるものであ
る。
【０１５２】図６は、本実施例の液体吐出ヘッドの流路
方向の断面模式図を示しており、図７はこの液体吐出ヘ
ッドの部分破断斜視図を示している。
【０１５３】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を与える発熱体２として
の発熱抵抗部とこの発熱抵抗部に電気信号を印加するた
めの配線電極とが設けられた素子基板１上に、発泡用の
第２液流路１６があり、その上に吐出口１８に直接連通
した吐出液用の第１液流路１４が配されている。
【０１５４】第１液流路の上流側は、複数の第１液流路
に吐出液を供給するための第１共通液室１５に連通して
おり、第２液流路の上流側は、複数の第２液流路に発泡
液を供給するための第２共通液室に連通している。
【０１５５】但し、発泡液と吐出液を同じ液体とする場
合には、共通液室を一つにして共通化させてもよい。
【０１５６】第１と第２の液流路の間には、金属等の弾
性を有する材料で構成された分離壁３０が配されてお
り、第１液流路と第２液流路とを区分している。なお、
発泡液と吐出液とができる限り混ざり合わない方がよい
液体の場合には、この分離壁によってできる限り完全に
第１液流路１４と第２液流路１６の液体の流通を分離し
た方がよいが、発泡液と吐出液とがある程度混ざり合っ
ても、問題がない場合には、分離壁に完全分離の機能を
持たせなくてもよい。
【０１５７】発熱体の面方向上方への投影空間（以下吐
出圧発生領域という。；図６中のＡの領域とＢの気泡発
生領域１１）に位置する部分の分離壁は、スリット３５
によって吐出口側（液体の流れの下流側）が自由端で、
共通液室（１５、１７）側に支点３３が位置する片持梁
状の可動部材３１となっている。この可動部材３１は、
気泡発生領域１１（Ｂ）に面して配されているため、発
泡液の発泡によって第１液流路側に向けて開口するよう
に動作する（図中矢印方向）。この際に、可動部材の支
点側よりも自由端が移動し易い環境となっているため、
自由端が気泡の成長に追従して移動し、気泡を無駄なく
吐出口へ導くことができる。発熱体２としての発熱抵抗
部と、この発熱抵抗部に電気信号を印加するための配線
電極（不図示）とが配された素子基板１上に、第２の液
流路を構成する空間を介して分離壁３０が配置されてい
る。
【０１５８】可動部材３１の支点３３、自由端３２の配
置と、発熱体との配置の関係については、先の説明と同
様である。
【０１５９】また、先の説明では、液供給路１２と発熱
体２との構造の関係について説明したが、本実施例にお
いても第２液流路１６と発熱体２との構造の関係を同じ
くしている。
【０１６０】また、本実施例は、可動壁の変位に伴う発
泡圧力の伝搬、気泡の成長方向、バック波の防止等に関
する主要部分の作用や効果については先の動作原理の説
明と同じである。
【０１６１】図８に、本実施例の２流路構成における第
２流路の構成を示す。
【０１６２】図９は図８で示される第２流路の発熱体近
傍の構造を斜視図で示したものである。なお、第２液流
路の上には前述したようにそれぞれ発熱体に対応して、
可動部材や第１液流路とが配されている。
【０１６３】本実施例である図８においては発熱体２が
配された各第２液流路１６がそれぞれ直列に接続されて
蛇行する１本の液流路を形成している。その液流路の両
端となる第１導入出路１１４および第２導入出路（この
実施例では液体を導出するための案内路となっている）
１１５は循環系路１１０で接続され、ループ状の液循環
路を構成している。なお、本実施例においては、第１導
入出路１１４、第２導入出路１１５、循環系路１１０で
案内路を構成している。循環系路１１０の途中には循環
系路中の液体を循環させ、第２液流路１６中の液体を流
動できるように強制流動手段としてのポンプ１１１が配
されている。
【０１６４】このポンプ１１１によって、Ａ方向に流動
する液体は循環系路１１０から第１導入出路１１４を経
て第２液流路１６に送られ、各第２液流路１６中を直列
に蛇行して流れ、第２導入出路１１５から循環系路１１
０を経て再度ポンプに戻る。ここで、液循環路は後述す
るような第２共通液室１７を経由した構成であってもよ
い。
【０１６５】また、１１２は循環系路１１０の途中もし
くは第２共通液室１７には第２液流路１６への液体補充
用の第２液体供給部であり、第１液流路の液体を吐出す
る際にわずかに消費されたような場合に、第２液流路１
６中へ必要な液体を供給することができる。
【０１６６】また、例えば図６で示したような第１液流
路１４の液体と第２液流路１６の液体を同一のものを使
用する際には第２液体供給部１１２のかわりに分離壁３
０の少なくとも一部を連通させるための連通部（図示せ
ず）を設けてもよい。
【０１６７】本実施例のさらに詳しい説明をする。
【０１６８】図１０（ａ），（ｂ）は本実施例である図
８の液吐出ノズル近傍の断面図である。
【０１６９】基本的構造は動作原理説明における図１と
同じであるが、図１０（ａ），（ｂ）の第２液流路１６
は上流側と下流側が循環系をなすように接続された図９
の構成となっている。可動部材３１は先の動作原理説明
で示すように気泡により第１液流路１４側に変位するた
め、長期にわたって繰り返し動作をさせ続けた場合、可
動部材３１の支点部３３にわずかではあるが、図１０
（ａ）で示すひずみｄが生じる。これは、長期にわたっ
て動作させた場合に生じるもので、極めて長寿命の液体
吐出ヘッドを必要とする場合の問題となり得る。
【０１７０】ここで、図８のポンプ１１１により第２液
流路１６の液体を図１０（ｂ）の流れＳのように流動さ
せると、第２液流路１６の圧力は第１液流路１４内の圧
力よりも小さくなる。これはいわゆるピトー管の動作原
理と同じ原理によって生ずるものであり、可動部材３１
はＰ方向に力を受けることになり、この力はひずみｄを
修正する方向に働く。
【０１７１】従って、第２液流路１６内の液を流動させ
ることで、可動部材３１のひずみｄを修正し、ヘッドを
長期間使用しても安定した性能を維持することができ
る。
【０１７２】また、案内路としての循環系路１１０の断
面積を第２液流路１６の断面積より大きくすることや本
実施例においての各第２液流路１６を直列に接続するこ
とで第２液流路１６の流速を高められ、上述した効果を
有効に発生させることができる。
【０１７３】したがって、このような歪みｄが発生する
場合のみ、強制液体流動を行うようにしても良い。
【０１７４】＜実施例２＞図１１は図８の構成において
第２液流路１６の接続を変形した例で、各可動部材３１
ごとの自由端３２と支点３３の位置関係に対し、第２液
流路１６中の液の流動方向を同じ方向になるようにした
ものである。なお、本実施例においても、第１導入出路
１１４、第２導入出路１１５、循環系路１１０で案内路
を構成している。
【０１７５】可動部材の形状によっては可動部材３１の
自由端３２と支点３３の位置関係に対しての流動方向が
反対になることで、第１液流路１４内と第２液流路１６
内の圧力差が異なるような場合があるが、本実施例の構
成によれば、各可動部味３１に対し流動が同条件で働く
ため、可動部材３１のひずみｄを同一に修正をかけるこ
とができ、各ノズルでの吐出性能のバラツキを防ぐこと
が可能である。
【０１７６】＜実施例３＞図１２は図８の構成において
第２液流路１６の接続を変形した例である。
【０１７７】図１３は図１２の発熱体２近傍の第２液流
路の斜視図である。
【０１７８】本実施例は、各第２液路において吐出口へ
向かう液体の流れの上流側どうしと下流側どうしを各々
接続した流路形状の並列接続構成である。その他の部分
は実施例１での構成と同様で上流側どうしを接続した流
路部分は第１導入出路１１４で循環系路１１０と接続
し、下流側どうしを接続した流路部分は第２導入出路１
１５で循環系路１１０と接続しており循環系路１１０中
に強制流動手段としてのポンプ１１１があり、第２液流
路中の液を流動させることができる。なお、本実施例に
おいては、第１導入出路２６，１１４、第２導入出路２
７，１１５、循環系路１１０で案内路を構成している。
【０１７９】本実施例の構成においても前述した実施例
の効果を得られるものであるが、特に次に説明すること
について有効な効果が得られる。
【０１８０】図１４（ａ）〜（ｄ）は液吐出動作におけ
る発熱体２による発泡と消泡までのサイクルであり、第
２流路１６が図１２のような循環流路をなしているもの
である。発泡から図１４（ｃ）のような状態の消泡まで
の時間は通常十数μｓｅｃ〜数十μｓｅｃ程度を要する
が、図１４（ｃ）の時点で発熱体２近傍には残留気泡４
１が存在する。これは従来のバブルジェットヘッドにお
いても同様に存在するもので、発泡される液体に溶け込
んでいた気体が加熱された際に析出した気泡等によるも
ので、これが再び液体に溶け込むまでの時間は数百μｓ
ｅｃ〜数ｍｓｅｃにおよぶときもある。この残留気泡４
１が存在するうちに次の液吐出動作を開始することもで
きるが、この残留気泡４１が多くあればあるほど、発熱
体２による加熱発泡の際の気泡４０の大きさにバラツキ
が生じたり、残留気泡４１が気泡４０の発泡圧力を吸収
する等の現象で吐出安定性や吐出効率が低下することが
あることが知られている。しかしながら、図１４（ｄ）
のように本発明の循環液路構造とポンプによって第２液
流路内の液をＳ方向に流動させることで発熱体２近傍の
残留気泡４１を発熱体２上の残留気泡４１を除去し液状
態をより早く初期状態にすることができるため、次の発
泡動作を開始するまでの時間を短縮しても安定した吐出
性能を実現することができる。この効果については、前
述した実施例の構成においても可能であるが、本実施例
の構成は制御の自由度という意味では極めて有効であ
る。また、第２液流路１６中の液流動は図１４（ｃ）の
消泡時点の直後でもよいが、図１４（ｂ）〜（ｃ）の液
吐出動作中であっても同様な効果は得られる。さらに、
ポンプ１１１を反対方向に動作させることで流動方向Ｓ
に対し反対方向に流動させることでも同様な効果を得る
ことができる。
【０１８１】特に、液吐出動作中に流動させることで次
のような効果も得られる。図１５（ａ）〜（ｄ）は液吐
出動作サイクルにおける消泡時の瞬間の状態を示すもの
である。図１５（ａ）においては液吐出動作中の第２液
流路１６中の流動がない場合である。この場合、気泡の
消泡する位置はほぼ同じであり、本実施例のノズル構成
においては発熱体２上である。従って、消泡時に発生す
るキャビテーションによる発熱体２上のダイメージもほ
ぼ同じ場所に受けるため、長期的に動作させると最終的
にその部分で発熱体２またはその保護膜が破壊する。図
１５（ｂ）〜（ｄ）において、吐出動作中に第２液流路
１６の液をポンプ１１１により流動させることでこの前
記消泡位置を変えることができる。図１５（ｂ）は流動
方向Ｓにより消泡位置は吐出方向の流れに対し下流側に
移動し、図１５（ｃ）では液流動方向Ｓにより上流側に
移動する。このように液吐出動作中に循環系路１１０お
よびポンプ１１１により第２液流路中の液を流動また流
動量や方向を変化させることで消泡場所を分散させ発熱
体２へのキャビテーションダメージを分散せしめ、発熱
体の寿命を延ばすことができる。さらに図１５（ｄ）で
は流動量を大きくすることで、消泡位置を発熱体２上か
ら外へ移動せしめ、発熱体２のキャビテーションダメー
ジをほとんどなくすことができる。これらにより発熱体
２のキャビテーションによる破壊モードは少なくなり、
発熱体の寿命を飛躍的に延ばすことができた。
【０１８２】＜実施例４＞図１６に、循環系路１１０に
おける他の構成である実施例４の説明をする。本実施例
において循環系路１１０は第２共通液室１７を経由して
いる構成となっている。ポンプは第１導入出路１１４側
と、第２導入出路１１５側にそれぞれポンプ１１１ａ、
ポンプ１１ｂが配されている。その他に関しては、実施
例３の構成と同様であるので詳細説明は省略する。
【０１８３】本構成において、循環系路１１０が第２共
通液室１７を経由していることで第２液流路中の液体の
状態をより均一化できる。たとえば、第２液流路１６に
は発熱体２が配されているため、液吐出動作におけるこ
の近傍の温度上昇が著しい。これにより第２液流路１６
内の液体は粘度等の物性などが変化し、吐出状態を不均
一にする場合がある。ポンプ１１１ａまたは１１１ｂに
より循環系路１１０中の液体を循環させると、第２共通
液室１７の液容積が第２液流路１６内の液容量にくらべ
大きいため全体の液状態が均一化され吐出性能が安定化
する。
【０１８４】循環液路はヘッド内に配されていても良い
が、ヘッド外へチューブ等を用いて構成してもよい。
【０１８５】＜実施例５＞図１７に実施例５の構成を示
す。基本的には図１２の構成において循環系路１１０の
途中または循環路を構成する途中に熱交換機能を有する
熱変換手段を設けている。他の部分に関しては図１２と
同様であるので説明は省略する。
【０１８６】本実施例では１つの例として液体の熱を外
部に放出する放熱作用を持つフィン１１７を設けた。バ
ブルジェットヘッドは、液体を加熱発泡させ、その発泡
圧力によって液体を吐出させる方式であるため、発熱体
２の温度によってヘッド自身と吐出に使用される液体の
温度が上昇し、吐出量が変化する等の液吐出の安定性を
低下させる要因となりうる。特に、最近の技術動向とし
て印字速度を高めるために多ノズル化や高周波数駆動等
の展開が挙げられ、液吐出安定性を著しく悪くしてい
る。本実施例は、そういった温度上昇を助長する要因に
対し、記録動作中または記録動作直前直後に循環系路１
１０とポンプ１１１により発熱体２近傍の液を移動せし
めフィン１１７により効率よく放熱することができ、液
吐出安定性を高めることができる。本実施例としての非
常に効率的に液吐出安定を実現できるポイントとして次
の事項が挙げられる。
【０１８７】まず、吐出特性を直接的に左右する液自
身、特に従来構造上放熱しずらい発熱体近傍の液を直接
フィン１１７へ輸送して放熱すること。また、発熱体２
自身を液で冷却すること。さらに吐出動作中にも液循環
することで放熱をすること等で、従来では成し得なかっ
た非常に効率の良い放熱による吐出安定化技術を確立し
た。
【０１８８】ところで、上述したのはヘッド自身の放熱
に関する技術であるが、同様な構成のフィン１１７に加
熱ヒータ１１８を設けることで次のような加熱効果も得
られる。すなわち、低温環境下で逆に吐出量が少なくな
ったり不吐出ノズルが発生したりする現象に対し加熱ヒ
ータ１１８でフィン１１７を加熱し、発泡に直接寄与す
る液の温度を直接上昇して発熱体まで送り込むことがで
きるため、上述した放熱での効果ポイントの同様な効果
が効率よく得られる。しかも循環させながらの加熱作用
のため液が局部的に上昇し気泡が発生することがなく短
時間で適温に至らせることができる。
【０１８９】以上説明した本実施例において、フィン１
１７はより効率を高めるために液と接する面にフィンや
凹凸形状を有する表面積が大きくなる手法が施してあ
る。また、温度を適度に制御するために、循環系路１１
０等に温度検知素子（図示せず）を設けてもよい。
【０１９０】＜実施例６＞図１８に実施例６の構成を示
す。
【０１９１】本実施例は図１２で示される構成で循環系
路１１０の途中に気泡溜め１１９および小孔部１１８を
配したものである。図１２と同じ構成の部分は前述した
説明と同様なので省略する。
【０１９２】液路中すなわち第２液流路１６や第２共通
液室２６や循環系路１１０で長期放置等で液体上に溶存
している気泡が析出してくることがある。その際、循環
系路１１０で液体を循環させることで析出した気泡を輸
送し気泡を所定の場所にトラップし、気泡による不吐出
や吐出の乱れを防ぐことができる。気泡溜め１１９や小
孔１８００（フィルタ）は気泡をトラップする機能をも
つ。いま第２液流路１６で発生した気泡をポンプ１１１
で液循環させ小孔１８００まで輸送する。小孔１８００
は吐出不安定な影響を与えない程度で、小気泡が通過す
る大きさである。このような気泡を気泡溜め１１９にト
ラップする。気泡溜め１１９に収容された気泡は周知の
方法等でヘッド外へ除去すればよい。本実施例によって
無駄に液体を捨てる回数を極力少なくし良好な吐出状態
を保つことが可能となった。
【０１９３】＜実施例７＞図１９に、本発明の他の実施
例の構成を示している。
【０１９４】本実施例は、循環系路を有さず、２つの液
収納部１５０を各導入出路に接続している例を示したも
のである。例えばまず始めに液収納部１５０Ａの液体を
強制流動手段であるポンプ１１１によって液収納部１５
０Ｂに流動させるが、この時各第２液流路１６において
は導入出路１１５，２７側から導入出路２６，１１４側
に液体が流動する。
【０１９５】また、液収納部１５０Ａの液体が空になる
か少なくなるとポンプ１１１の動作を切り換え、液体を
液収納部１５０Ｂから液収納部１５０Ａの方向に逆転流
動させる。
【０１９６】図２０はこのような本実施例の改良形を説
明するためのものであり、上述の液収納部１５０Ａと１
５０Ｂとが接続部１５１から切り離せる構成となってい
る。
【０１９７】従って、液収納部１５０Ａの液体を液収納
部１５０Ｂに流動させた後に収納部Ａ，Ｂを取り除き交
換することができる。このことで常に一方向へ液体を流
動させることができる。
【０１９８】以下に本発明に適用しうる態様例について
説明する。
【０１９９】（第２液流路形状）図２１は、上述の可動
部材３１と第２液流路１６との配置関係を説明するため
の図であり、同図（ａ）は分離壁３０、可動部材３１近
傍を上方から視た図であり、（ｂ）は分離壁を外した第
２液流路１６を上方から視た図である。そして、（ｃ）
は可動部材３１と第２液流路１６との配置関係を、これ
らの各要素を重ねることで模式的に示した図である。な
お、いずれの図も図面下方が吐出口の配されている前面
側である。
【０２００】本実施例の第２の液流路１６は前述のよう
に発熱体２の吐出口に近い端部と反対側の端部近傍に狭
窄部１９を持っており、発泡時の圧力が第２液流路１６
の上流側に容易に逃げることを抑制するような室（発泡
室）構造となっている。
【０２０１】従来のヘッドのように、発泡する流路と液
体を吐出するための流路とが同じで、発熱体より液室側
に発生した圧力が共通液室側に逃げないように狭窄部を
設けるヘッドの場合には、液体のリフィルを充分考慮し
て、狭窄部における流路断面積があまり小さくならない
構成を採る必要があった。
【０２０２】しかし、本実施例の場合、吐出される液体
の多くを第１液流路内の吐出液とすることができ、発熱
体が設けられた第２液流路内の発泡液はあまり消費され
ないようにできるため、第２液流路の気泡発生領域１１
への発泡液の充填量は少なくて良い。従って、上述の狭
窄部１９における間隔を数μｍ〜十数μｍと非常に狭く
できるため、第２液流路で発生した発泡時の圧力をあま
り周囲に逃がすことをさらに抑制でき、集中して可動部
材側に向けることができる。そしてこの圧力を可動部材
３１を介して吐出力として利用することができるため、
より高い吐出効率、吐出力を達成することができる。た
だ、第１液流路１６の形状は上述の構造に限られるもの
ではなく、気泡発生に伴う圧力が効果的に可動部材側に
伝えられる形状であれば良い。
【０２０３】図２２は、循環液流路を構成している第２
液流路に対して狭窄部の構成を示した斜視図である。
【０２０４】図２３に、発熱体と循環系の一寸法例を示
すが、寸法、形状ともこれに限定したものでなく、発熱
体面に対し水平方向への放圧を阻止し垂直方向に発泡圧
を伝えやすく、かつ、気泡形成液がリフィルしやすい形
状であればよい。
【０２０５】例えば、第２液流路の流入側、流出側の発
熱体幅よりも狭い部分にテーパーをつけて、気泡形成液
がリフィルしやすくしたり、第２液流路内の形状を気泡
に合わせて楕円状にする。
【０２０６】このように、本実施例では、第２液流路の
発熱体２の吐出口に近い端部と反対側端部の近傍の流路
形状を他の流路幅よりも狭くすることにより、可動部材
に発泡圧を伝えやすくなり、吐出効率を上げることが可
能となる。なお、第２液流路１６の形状は上述の構造に
限られるものではなく、気泡発生に伴う圧力が効果的に
可動部材側に伝えられる形状であればよい。
【０２０７】上記狭窄部は、発泡流路が複数個並列され
るその並列方向に搾られた狭窄部９を吐出流路の始端と
終端付近に対応した位置に配したが、これは発熱体２の
近傍の流路方向前後位置に配するようにしてもよい。ま
た、狭窄部９に挟まれる発泡流路の長さは、発熱体２の
液体流れ方向長さの１．５〜２倍程度であるのが望まし
い。さらに、狭窄部９の搾り具合は、発泡流路の幅の１
／４〜１／２程度が好ましい。この実施例では、１０μ
ｍとしているけれども、もちろんこれに限定されるもの
ではない。また、狭窄部９は上述の並列方向に直交する
方向に搾るようにしてもよい。
【０２０８】＜圧力吸収機構＞第２液流路内での発泡に
伴う圧力波が、第２液流路外の循環系路に伝わるのを抑
制することで、リフィルを行い易くするために、第２液
流路の上流側に圧力波吸収機構を設けた例を次に説明す
る。
【０２０９】図２４は、圧力波吸収機構の一例を示す模
式的断面図である。図中、矢印は圧力の伝播される方向
を示す。また、参照符号２４３０は弁、２４３１は弁の
固定端を支点とした回動を所定の位置で抑えるためのス
トッパーである。
【０２１０】上記弁２４３０およびストッパー２４３１
の材質は耐溶剤性があるもので、特に弁２４３０の場合
はある程度の応力があるもの、一方ストッパー２４３１
は弁の衝撃に耐えうるものであればよい。例えば、これ
らの材料として、ニッケル，金，アルミ，シリコン，ガ
ラス，ポリサルフォン，石英などが挙げられる。また、
製造方法も材質および形状に合わせてメッキ，エッチン
グ，パターニングなど適切な方法を選択する。
【０２１１】このように、弁とストッパーを第２液体循
環系内に形成することにより、発熱体面に対する水平方
向への余剰圧を吸収することが可能となり、隣接した発
熱体上への液室への影響がなくなった。
【０２１２】図２５は、圧力波吸収機構の他の一例を示
す模式的断面図である。図中、矢印は圧力の伝播される
方向を示す。この実施例の圧力波吸収機構は、先の実施
例とは異なり、圧力を吸収しやすい可撓性膜２５２２
で、第２液流路の発熱体より上流側を部分的に覆う。こ
の膜の材質としては、例えば、ポリカーボネイト樹脂，
ポリフッ化ビニル樹脂，塩化ビニル樹脂，ポリフッ化ビ
ニル樹脂，テトラフルオルエチレン樹脂，エチレン−酢
ビ共重合樹脂，ポリウレタン樹脂，シリコーンゴム，天
然ゴム，ＳＢＲ，チオールゴム，ＮＢ Ｒ，クロロプレ
ンゴム，ネオプレンゴム等が挙げられる。
【０２１３】本構造により発熱体面に対し水平方向への
余剰圧を吸収することが出来、隣接した発熱体上の液室
への影響がなくなった。
【０２１４】＜可動部材および分離壁＞図２６は可動部
材３１の他の形状を示すものであり、３５は、分離壁に
設けられたスリットであり、このスリットによって、可
動部材３１が形成されている。同図（ａ）は長方形の形
状であり、（ｂ）は支点側が細くなっている形状で可動
部材の動作が容易な形状であり、（ｃ）は支点側が広く
なっており、可動部材の耐久性が向上する形状である。
動作の容易性と耐久性が良好な形状として、図２１
（ａ）で示したように、支点側の幅が円弧状に狭くなっ
ている形態が望ましい、可動部材の形状は第２液流路側
に入り込むことがなく、容易に動作可能な形状で、耐久
性に優れた形状であればよい。
【０２１５】先の実施例においては、板状可動部材３１
およびこの可動部材を有する分離壁５は厚さ５μｍのニ
ッケルで構成したが、これに限られることなく可動部
材、分離壁を構成する材質としては発泡液と吐出液に対
して耐溶剤性があり、可動部材として良好に動作するた
めの弾性を有し、微細なスリットが形成できるものであ
ればよい。
【０２１６】可動部材の材料としては、耐久性の高い、
銀、ニッケル、金、鉄、チタン、アルミニウム、白金、
タンタル、ステンレス、りん青銅等の金属、およびその
合金、または、アクリロニトリル、ブタジエン、スチレ
ン等のニトリル基を有する樹脂、ポリアミド等のアミド
基を有する樹脂、ポリカーボネート等のカルボキシル基
を有する樹脂、ポリアセタール等のアルデヒド基を持つ
樹脂、ポリサルフォン等のスルホン基を持つ樹脂、その
ほか液晶ポリマー等の樹脂およびその化合物、耐インク
性の高い、金、タングステン、タンタル、ニッケル、ス
テンレス、チタン等の金属、これらの合金および耐イン
ク性に関してはこれらを表面にコーティングしたもの若
しくはポリアミド等のアミド基を有する樹脂、ポリアセ
タール等のアルデヒドを持つ樹脂、ポリエーテルエーテ
ルケトン等のケトン基を有する樹脂、ポリイミド等のイ
ミド基を有する樹脂、フェノール樹脂等の水酸基を有す
る樹脂、ポリエチレン等のエチル基を有する樹脂、ポリ
プロピレン等のアルキル基を有する樹脂、エポキシ樹脂
等のエポキシ基を有する樹脂、メラミン樹脂等のアミノ
基を有する樹脂、キシレン樹脂等のメチロール基を有す
る樹脂およびその化合物、さらに二酸化珪素等のセラミ
ックおよびその化合物が望ましい。
【０２１７】分離壁の材質としては、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレー
ト、メラミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポ
リブタジエン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエー
テルサルフォン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリサ
ルフォン、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の近年のエンジニ
アリングプラスチックに代表される耐熱性、耐溶剤性、
成型性の良好な樹脂、およびその化合物、もしくは、二
酸化珪素、窒化珪素、ニッケル、金、ステンレス等の金
属、合金およびその化合物、もしくは表面にチタンや金
をコーティングしたものが望ましい。
【０２１８】また、分離壁の厚さは、分離壁としての強
度を達成でき、可動部材として良好に動作する観点から
その材質と形状等を考慮して決定すればよいが、０．５
μｍ〜１０μｍ程度が望ましい。
【０２１９】なお、可動部材３１を形成するためのスリ
ット３５の幅は本実施例では２μｍとしたが、発泡液と
吐出液とが異なる液体であり、両液体の混液を防止した
場合は、スリット幅を両者の液体間でメニスカスを形成
する程度の間隔とし、各々の液体同士の流通を抑制すれ
ばよい。例えば、発泡液として２ｃＰ（センチポアズ）
程度の液体を用い、吐出液として１００ｃＰ以上の液体
を用いた場合には、５μｍ程度のスリットでも混液を防
止することができるが、３μｍ以下にすることが望まし
い。
【０２２０】＜素子基板＞以下に液体に熱を与えるため
の発熱体が設けられた素子基板の構成について説明す
る。
【０２２１】図２７は本発明の液体吐出ヘッドの縦断面
図を示したもので、（ａ）は後述する保護膜があるヘッ
ド、同図（ｂ）は保護膜がないものである。
【０２２２】素子基板１上に第２液流路１６、分離壁３
０、第１液流路１４、第１液流路を構成する溝を設けた
溝付き部材５０が配されている。
【０２２３】素子基板１上には、シリコン等の基体１０
７に絶縁および蓄熱を目的としたシリコン酸化膜または
窒化シリコン膜１０６を成膜し、その上に発熱体を構成
するハフニュウムボライド（ＨｆＢ2 ）、窒化タンタル
（ＴａＮ）、タンタルアルミ（ＴａＡｌ）等の電気抵抗
層１０５（０．０１〜０．２μｍ厚）とアルミニウムの
配線電極（０．２〜１．０μｍ厚）がパターニングされ
ている。この２つの配線電極１０４から抵抗層１０５に
電圧を印加し、抵抗層に電流を流し発熱させる。配線電
極間の抵抗層上には、酸化シリコンや窒化シリコン等の
保護層を０．１〜２．０μｍ厚で形成し、さらにその上
にタンタル等の耐キャビテーション層（０．１〜０．６
μｍ厚）が成膜されており、インク等の各種の液体から
抵抗層１０５を保護している。
【０２２４】特に、気泡の発生、消泡の際に発生する圧
力や衝撃波は非常に強く、堅くてもろい酸化膜の耐久性
を著しく低下させるため、金属材料のタンタル（Ｔａ）
等の耐キャビテーション層として用いられる。
【０２２５】また、液体、液流路構成、抵抗材料の組み
合わせにより上述の保護層を必要としない構成でもよ
く、その例を図２７（ｂ）に示す。このような保護層を
必要としない抵抗層の材料としてはインジュウム・タン
タル・アルミ合金等が挙げられる。
【０２２６】このように、前述の各実施例における発熱
体の構成としては、前述の電極間の抵抗層（発熱部）だ
けででもよく、また抵抗層を保護する保護層を含むもの
でもよい。
【０２２７】本実施例においては、発熱体として電気信
号に応じて発熱する抵抗層で構成された発熱部を有する
ものを用いたが、これに限られることなく、吐出液を吐
出させるのに十分な気泡を発泡液に生じさせるものであ
ればよい。例えば、発熱部としてレーザ等の光を受ける
ことで発熱するような光熱変換体や高周波を受けること
で発熱するような発熱部を有する発熱体でもよい。
【０２２８】なお、前述の素子基板１には、前述の発熱
部を構成する抵抗層１０５と、この抵抗層に電気信号を
供給するための配線電極１０４で構成される電気熱変換
体の他に、この電気熱変換素子を選択的に駆動するため
のトランジスタ、ダイオード、ラッチ、シフトレジスタ
等の機能素子が一体的に半導体製造工程によって作り込
まれていてもよい。
【０２２９】また、前述のような素子基板１に設けられ
ている電気熱変換体の発熱部を駆動し、液体を吐出する
ためには、前述の抵抗層１０５に配線電極１０４を介し
て図２８で示されるような矩形パルスを印加し、配線電
極間の抵抗層１０５を急峻に発熱させる。前述の各実施
例のヘッドにおいては、それぞれ電圧２４Ｖ、パルス幅
７μｓｅｃ、電流１０ｍＡ、電気信号を６ｋＨｚで加え
ることで発熱体を駆動させ、前述のような動作によっ
て、吐出口から液体であるインクを吐出させた。しかし
ながら、駆動信号の条件はこれに限られることなく、発
泡液を適正に発泡させることができる駆動信号であれば
よい。
【０２３０】＜２流路構成のヘッド構造＞以下に、第
１，第２の液流路に液体を別供給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。
【０２３１】図２９は、このような液体吐出ヘッドの構
造を示す模式図であり、先の実施例と同じ構成要素につ
いては同じ符号を用いており、詳しい説明はここでは省
略する。
【０２３２】本実施例においては、溝付部材５０は、吐
出口１８を有するオリフィスプレート５１（図２５にお
いては截断除去しており、不図示である）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１４
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。
【０２３３】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および各第２液流路を循環した液体が
導出される液体導出路２９（図２９では不図示）を有し
ている。
【０２３４】第１の液体（吐出液）は、図２９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２９の矢印Ｄで示すように、第２
液体供給路２１を経て、液導入路２６、次いで各第２液
流路１６に供給されるようになっている。
【０２３５】本実施形態例では、第２液体供給路２１や
液体導出路２９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液流路１
６側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。
【０２３６】また、第２液体供給路２１や液体導出路の
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。また、形状は丸形状である必要はなく、矩
形状等でもよい。
【０２３７】また、第２共通液室１７は、図３０で示す
本実施例の分解斜視図のように、素子基板上にドライフ
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との結合体と素子基板
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。
【０２３８】本実施形態例では、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素子
基板１が配されている。
【０２３９】この素子基板１上には、第２液路壁により
形成された液流路１６を構成するすく数の溝と、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３
０とが配されている。
【０２４０】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。
【０２４１】なお、素子基板１、分離壁３０、溝付天板
５０の配置関係は、素子基板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。
【０２４２】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。
【０２４３】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の供給路と液体の導出路
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。
【０２４４】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。
【０２４５】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。
【０２４６】＜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。前述の各実施例の内、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。
【０２４７】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。
【０２４８】一方、本発明の２流路構成のヘッドを用い
た場合、吐出液体と発泡液とに別液体を用いることがで
き、発泡液の発泡を利用して吐出困難な吐出液体を吐出
させることができる。このように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。
【０２４９】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。
【０２５０】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。
【０２５１】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。
【０２５２】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ことができる。
【０２５３】 染料インク（粘度２ｃｐｓ）の組成 （Ｃ．Ｉ．フードブラック２）染料 ３重量％ ジエチレングリコール １０重量％ チオジグリコール ５重量％ エタノール ５重量％ 水 ７７重量％ 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１５０ｃｐｓという非常に高い粘度の液体で
良好に吐出でき、高画質な記録物を得ることができた。
【０２５４】 発泡液１の組成 エタノール ４０重量％ 水 ６０重量％ 発泡液２の組成 水 １００重量％ 発泡液３の組成 イソプロピルアルコール １０重量％ 水 ９０重量％ 吐出液１顔料インク（粘度約１５ｃｐｓ）の組成 カーボンブラック ５重量％ スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体 １重量％ （酸価１４０、重量平均分子量８０００） モノエタノールアミン ０．２５重量％ グリセリン ６９重量％ チオジグリコール ５重量％ エタノール ３重量％ 水 １６．７５重量％ 吐出液２（粘度５５ｃｐｓ）の組成 ポリエチレングリコール２００ １００重量％ 吐出液３（粘度１５０ｃｐｓ）の組成 ポリエチレングリコール６００ １００重量％ 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られにくかった。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、液滴の着弾精度の向上とインク吐出
量の安定化を図ることができ、記録画像品位を著しく向
上させることができた。
【０２５５】＜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。
【０２５６】図３１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。
【０２５７】液体吐出ヘッド部２００は、素子基板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。素子基板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。この素子基板１と可動壁を持つ前述の分離壁３
０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と溝付部材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。
【０２５８】押さえバネ７８は、溝付部材５０に素子基
板１方向への付勢力を作用させる部材であり、この付勢
力により素子基板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。
【０２５９】支持体７０は、素子基板１等を支持するた
めのものであり、この支持体７０上にはさらに素子基板
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。
【０２６０】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８３，７１，２０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８４，７１，２１を介して第２液室に供
給される。なお、本実施例においては、ヘッド内で液体
の循環をさせている。
【０２６１】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。
【０２６２】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。ま
た、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。
【０２６３】＜液体吐出装置＞図３２は、前述の液体吐
出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。
【０２６４】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媒
体が吐出される。
【０２６５】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。さらに、ヘッドに液体を送出
すると共に、ヘッドから液体を受け取ることで、液体を
循環させるための循環ポンプ１１１が設けられており、
ヘッドとはチューブ１１３で接続されている。この記録
装置およ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。
【０２６６】図３３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装置を動作させるた
めの装置全体のブロック図である。
【０２６７】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。
【０２６８】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。また、ＣＰＵは液体
を循環させるためのポンプを駆動する信号をポンプドラ
イバ３０９に出力し、この出力信号に基づいてポンプが
駆動され、液体の循環が成される。
【０２６９】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。
【０２７０】また、上述の記録装置として、各種の紙や
ＯＨＰ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、また布帛に記録を行う捺染装
置等をも含むものである。
【０２７１】またこれらの液体吐出装置に用いる吐出液
としては、それぞれ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。
【０２７２】＜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。
【０２７３】図３４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１２０２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。
【０２７４】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。
【０２７５】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。
【０２７６】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。
【０２７７】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。
また、液体の循環はポンプドライバ３０９に接続された
ポンプによって成される。
【０２７８】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。
【０２７９】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
ってその表面にごみが付着しやすく、このごみによって
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。
【０２８０】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。
【０２８１】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。
【０２８２】次に、本発明の液体吐出ヘッドにインクを
供給することで記録ヘッドとして用いた場合に、第２液
流路に液体を循環させる時のシーケンスについて説明す
る。図３５ないし図３８は、このような第２液流路液体
の循環シーケンスのフローを示したものである。
【０２８３】前述したように、液体を循環させるための
ポンプの駆動制御や記録動作は各ドライバを介して、Ｃ
ＰＵによって成されるが、図３５記録装置本体の電源を
ＯＮした後、記録開始までのシーケンスを示すもので、
ステップ３０１で電源をＯＮした後、ステップ３０２で
ポンプをＯＮし、ヘッド内の第２液流路内の液体の状態
を均質にするために所定時間液体を循環させる。その後
ポンプの駆動をＯＦＦし（ステップ３０３）、記録動作
に入る（ステップ４０４）。このようなシーケンスによ
って、記録開始前の第２液流路内の液体の状態を良好に
でき、安定した記録動作に入ることができる。
【０２８４】図３６、記録と記録の間の待機中に液体を
循環させるシーケンスで、記録信号を受けて（ステップ
３１０）記録を行った後（ステップ３１１，３１２）、
ポンプをＯＮし（ステップ３１３）液体の循環を所定時
間行う（ステップ３１４）。このように、記録待機中に
液体を循環させることで次の記録をさらに良好に行うこ
とができる。
【０２８５】図３７、記録終了後（ステップ３２０）に
所定時間液体を循環させるようにし（ステップ３２１，
３２２）、前述した効果を得るものである。
【０２８６】図３８、記録動作中に液体を循環させるも
ので、（ａ）は記録信号を受けて（ステップ３４０）か
ら記録を開始する（ステップ３４２）との間でポンプを
ＯＮし（ステップ３４１）第２液流路内の液体を循環さ
せながら記録を行い記録終了後（ステップ３４３）、ポ
ンプ動作をＯＦＦする（ステップ３４４）。
【０２８７】一方、（ｂ）においては、記録信号を受け
る（ステップ３５１）に先立ってポンプの動作をＯＮし
（ステップ３５０）、液体を循環させながら記録を行う
（ステップ３５３）。
【０２８８】このように記録中に第２液流路の液体を循
環させることで、記録時に発生した熱を受けた液体を順
に入れ替えることができると共に、前述した効果を得る
ことができる。
【０２８９】なお、各シーケンスにおいて液体を流す量
や速度を可変としても良い。
【０２９０】＜ヘッドキット＞以下に、本発明の液体吐
出ヘッドを有するヘッドキットを説明する。図３９、こ
のようなヘッドキットを示した模式図であり、このヘッ
ドキットは、インクを吐出するインク吐出部５１１を有
する本発明のヘッド５１０と、このヘッドと不可分もし
くは分離可能な液体容器であるインク容器５２０と、こ
のインク容器にインクを充填するためのインクを保持し
たインク充填手段とを、キット容器５０１内に納めたも
のである。
【０２９１】インクを消費し終わった場合には、インク
容器の大気連通口５２１やヘッドとの接続部や、もしく
はインク容器の壁に開けた穴などに、インク充填手段の
挿入部（注射針等）５３１の一部を挿入し、この挿入部
を介してインク充填手段内のインクをインク容器内に充
填すればよい。
【０２９２】このように、本発明の液体吐出ヘッドと、
インク容器やインク充填手段等を一つのキット容器内に
納めてキットにすることで、インクが消費されてしまっ
ても前述のようにすぐに、また容易にインクをインク容
器内に充填することができ、記録の開始を迅速に行うこ
とができる。
【０２９３】なお、本実施例のヘッドキットでは、イン
ク充填手段が含まれるもので説明を行ったが、ヘッドキ
ットとしては、インク充填手段を持たず、インクが充填
された分離可能タイプのインク容器とヘッドとがキット
容器５１０内に納められている形態のものであってもよ
い。
【０２９４】また、この図３９では、インク容器に対し
てインクを充填するインク充填手段のみを示している
が、インク容器の他に発泡液を発泡液容器に充填するた
めの発泡液充填手段をキット容器内に納めた形態のもの
であってもよい。
【０２９５】
【発明の効果】以上説明したように、発生した気泡によ
って自由端を有する可動部位を変位するというヘッド構
成に気泡発生領域の液体を流動させるための案内路を設
けたことによって、次のような効果を得ることができ
た。
【０２９６】すなわち、吐出効率を向上させるととも
に、可動部材や発熱体の耐久性を大幅に向上させること
ができた。また、従来のバブルジェット技術ではなし得
なかった応答周波数を向上させ、かつ安定されることが
できた。さらに、液路中の気泡を効果的に除去し液体吐
出の信頼性を向上させることができた。
【０２９７】また、これらの効果を第２液流路内の液を
無駄に消費することなく得られることで大幅にランニン
グコストを下げることにもなった。
【０２９８】上述したような効果に加え、可動部材を用
いる新規な吐出原理に基づく本発明の液体吐出方法、ヘ
ッド等によると、発生する気泡とこれによって変位する
可動部材との相乗効果を得ることができ、吐出口近傍の
液体を効率よく吐出できるため、従来のバブルジェット
方式の吐出方法、ヘッド等に比べて吐出が吐出効率を向
上できる。
【０２９９】また、本発明の特徴的な構成によれば、低
温や低質で長期放置を行った場合であっても不吐出にな
ることを防止でき、仮りに不吐出になっても予備吐出や
吸引回復といった回復処理をわずかに行うだけで正常状
態に即座に復帰できる利点もある。これに伴い、回復時
間の短縮や回復による液体の損失を低減でき、ランニン
グコストも大幅に下げることが可能である。
【０３００】また、特に本発明のリフィル特性を向上し
た構成によれば、連続吐出時の応答性、気泡の安定成
長、液滴の安定化を達成して、高速液体吐出による高速
記録また高画質記録を可能にすることができた。
【０３０１】また、２流路構成のヘッドにおいて発泡液
として、発泡しやすい液体や、発熱体上への堆積物（こ
げ等）が生じにくい液体を用いることで、吐出液の選択
の自由度が高くなり、発泡が生じにくい高粘性液体、発
熱体上に堆積物を生じやすい液体、さらに熱に弱い液体
等、従来のバブルジェット吐出方法で吐出することが困
難であった液体についても良好に吐出することができ
た。
【０３０２】さらに熱に弱い液体等も、この液体に熱に
よる悪影響を与えず吐出することができた。
【０３０３】また、本発明の液体吐出ヘッドを記録用の
液体吐出記録ヘッドとして用いることで、さらに高画質
な記録を達成することができた。
【０３０４】また、本発明の液体吐出ヘッドを用い、液
体の吐出効率等がさらに向上した液体吐出装置や記録シ
ステム等を提供することができた。
【０３０５】また、本発明のヘッドカートリッジやヘッ
ドキットを用いることで、ヘッドの利用、再利用を容易
に成すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の前提となる液体吐出原理を説明するた
めの図である。
【図２】図１の液体吐出ヘッドの部分破断斜視図であ
る。
【図３】従来の液体吐出ヘッドにおける気泡からの圧力
伝搬を説明するための図である。
【図４】本発明の前提となる液体吐出原理における気泡
からの圧力伝搬を説明するための図である。
【図５】本発明の前提となる液体吐出ヘッドにおける液
体の流れを示すための模式図である。
【図６】本発明における液体吐出ヘッドの断面図であ
る。
【図７】本発明における液体吐出ヘッドの断面斜視図で
ある。
【図８】本発明の第２液流路が直列接続された循環系路
を説明するための断面図である。
【図９】第２液流路の直列接続状態を示すための斜視図
である。
【図１０】本発明の作用を説明するための模式図であ
る。
【図１１】本発明の第２液流路が直列接続されたその他
の循環系路を説明するための断面図である。
【図１２】本発明の第２液流路が並列接続された循環系
路を説明するための断面図である。
【図１３】第２液流路の並列接続状態を示すための斜視
図である。
【図１４】本発明の作用を説明するための模式図であ
る。
【図１５】本発明の作用を説明するための模式図であ
る。
【図１６】案内路中に２つのポンプを有する例を説明す
るための模式図である。
【図１７】案内路中に熱変換手段を配した例を説明する
ための模式図である。
【図１８】案内路中に気泡溜め部を配した例を説明する
ための模式図である。
【図１９】液収納部を有する形態を説明するための模式
図である。
【図２０】液収納部が着脱可能な形態を説明するための
図である。
【図２１】第２液流路と可動部材との配置関係を説明す
るための図である。
【図２２】第２液流路の形状を説明するための斜視図で
ある。
【図２３】第２液流路の形状を説明するための図であ
る。
【図２４】圧力吸収機構の一例を示す模式図である。
【図２５】圧力吸収機構の他の一例を示す模式図であ
る。
【図２６】可動部材の形状を説明するための図である。
【図２７】本発明の液体吐出ヘッドの縦断面図である。
【図２８】駆動パルスの形状を示す模式図である。
【図２９】本発明の液体吐出ヘッドの供給路を説明する
ための図である。
【図３０】本発明の液体吐出ヘッドの分解斜視図であ
る。
【図３１】液体吐出ヘッドカートリッジの分解斜視図で
ある。
【図３２】液体吐出装置の概略構成図である。
【図３３】記録装置のブロック図である。
【図３４】液体吐出記録システムを示す図である。
【図３５】電源投入後の液体循環フローを説明するため
の図である。
【図３６】記録前の液体循環フローを説明するための図
である。
【図３７】記録後の液体循環フローを説明するための図
である。
【図３８】記録動作時の液体循環フローを説明するため
の図である。
【図３９】ヘッドキットの模式図である。
【図４０】従来の液体吐出ヘッドの液流路構造を説明す
るための図である。
【符号の説明】
１ 素子基板 ２ 発熱体 ３ 面積中心 １０ 液流路 １１ 気泡発生領域 １２ 液体供給路 １３ 共通液室 １４ 第一液流路 １５ 第一共通液室（共通液室） １６ 第二液流路 １７ 第二共通液室（共通液室） １８ 吐出口 １９ 狭搾部 ２０ 第一液供給路（吐出液供給路） ２１ 第二液供給路（発泡液供給路） ２６ 第一導入路 ２７ 第二導入路 ２９ 液体導出路 ３０ 分離壁 ３１ 可動部材 ３２ 自由端（自由端部分） ３３ 支点（支点部分） ３４ 土台（支持部材） ３５ スリット ４０ 気泡 ４１ 残留気泡 ５０ 溝付部材 ７０ 支持体 ７８ 押さえバネ ８０ 液体容器 ９０ 液体供給部材（液体タンク部） １１０ 循環系路 １１１ ポンプ １１２ 第２液体供給部 １１４ 第１導入路 １１５ 第２導入路 １１７ フィン １１８ 加熱ヒータ １１９ 気泡溜め １５０ 被記録媒体 ２００ 液体吐出ヘッド部（ヘッド） ２０１ 液体吐出ヘッド ３００ ホストコンピュータ １８００ 小孔 ２４３０ 弁 ２４３１ ストッパー ２５２２ 可撓性膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲本 忠喜 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 杉谷 博志 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

Claims (77)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 気泡の発生によって液体を吐出する液体
    吐出ヘッドにおいて、 吐出口に連通した第１の液流路と、 液体に熱を加えることで該液体に気泡を発生させる発熱
    体と該発熱体に沿った該発熱体より上流側から前記発熱
    体上に液体を供給するための供給路とを有する第２液流
    路と、 発熱体に面して設けられ、前記発熱体が駆動されること
    で発生する圧力に基づいて前記第１液流路側に変位し、
    自由端を有する可動部材と、 前記第２液流路内の前記発熱体上の液体を流動させるた
    めの案内路とを有することを特徴とする液体吐出ヘッ
    ド。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の液体吐出ヘッドにおい
    て、前記案内路の断面積は前記第２液流路の断面積より
    大なる部分を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。
  3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の液体吐出ヘッ
    ドにおいて、前記第２液流路が複数配されていると共
    に、第２液流路の一端部に他の第２液流路が連通してお
    り、他端部にさらに別の第２液流路が連通していること
    を特徴とする液体吐出ヘッド。
  4. 【請求項４】 請求項１または２に記載の液体吐出ヘッ
    ドにおいて、前記第２液流路が複数配されており、第２
    液流路の各々が共通して連通する案内路を有することを
    特徴とする液体吐出ヘッド。
  5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか一項に記載
    の液体吐出ヘッドにおいて、前記案内路の一部に第２液
    流路内の液体を流動させるための強制流動手段を有する
    ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の液体吐出ヘッドにおい
    て、前記強制流動手段はポンプであることを特徴とする
    液体吐出ヘッド。
  7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれか一項に記載
    の液体吐出ヘッドにおいて、前記案内路の中に熱変換手
    段が配されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載の液体吐出ヘッドにおい
    て、前記熱変換手段は前記案内路を流動する液体に対
    し、放熱作用を生じることを特徴とする液体吐出ヘッ
    ド。
  9. 【請求項９】 請求項７に記載の液体吐出ヘッドにおい
    て、前記熱変換手段は前記案内路を流動する液体に対
    し、加熱作用を生じることを特徴とする液体吐出ヘッ
    ド。
  10. 【請求項１０】 請求項１ないし９のいずれか一項に記
    載の液体吐出ヘッドにおいて、前記案内路中に膜沸騰で
    生じた気泡と異なる気泡を収容する気泡溜め部を有する
    ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
  11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の液体吐出ヘッドに
    おいて、前記気泡溜め部の一部が複数の細孔を有するフ
    ィルタ部を有しており、該フィルタ部が前記案内路の少
    なくとも一部を覆っていることを特徴とする液体吐出ヘ
    ッド。
  12. 【請求項１２】 請求項１ないし１１のいずれか一項に
    記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記案内路中に液体を
    供給するための供給部を有することを特徴とする液体吐
    出ヘッド。
  13. 【請求項１３】 請求項１ないし１２のいずれか一項に
    記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記可動部材の変位に
    よって前記気泡を、吐出口に向かう方向の上流よりも下
    流に大きく膨張させることで液体を吐出することを特徴
    とする液体吐出ヘッド。
  14. 【請求項１４】 請求項１ないし１３のいずれか一項に
    記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記第２の液流路は、
    前記発熱体より上流側に実質的に平坦、もしくはなだら
    かな内壁を有し、該内壁に沿って液体を前記発熱体上に
    供給する液流路であることを特徴とする液体吐出ヘッ
    ド。
  15. 【請求項１５】 請求項１ないし１３のいずれか一項に
    記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記可動部材は板状で
    あることを特徴とする液体吐出ヘッド。
  16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の液体吐出ヘッドに
    おいて、 前記可動部材は前記第１液流路と第２液流路との間に配
    された分離壁の一部として構成されていることを特徴と
    する液体吐出ヘッド。
  17. 【請求項１７】 請求項１６に記載の液体吐出ヘッドに
    おいて、前記分離壁は、金属、樹脂、もしくはセラミッ
    クスで構成されていることを特徴とする液体吐出ヘッ
    ド。
  18. 【請求項１８】 請求項１ないし１７のいずれか一項に
    記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記第１の液流路の複
    数に第１の液体を供給するための第１の共通液室と、前
    記第２の液流路の複数に第２の液体を供給するための第
    ２の共通液室とが配されていることを特徴とする液体吐
    出ヘッド。
  19. 【請求項１９】 請求項１ないし１８のいずれか一項に
    記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記気泡は、発熱体が
    発生した熱を液体に伝わることで、液体に膜沸騰現象を
    生じさせ、該膜沸騰現象によって発生した気泡であるこ
    とを特徴とする液体吐出ヘッド。
  20. 【請求項２０】 請求項１ないし１９のいずれか一項に
    記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記第２液体の気泡発
    生時に生ずる案内路内への伝わる圧力を抑制するための
    圧力吸収機構が、前記第２液流路に配されていることを
    特徴とする液体吐出ヘッド。
  21. 【請求項２１】 請求項２０に記載の液体吐出ヘッドに
    おいて、前記圧力吸収機構は弁と、該弁の回動を規制す
    るための規制部とを有することを特徴とする液体吐出ヘ
    ッド。
  22. 【請求項２２】 請求項２０に記載の液体吐出ヘッドに
    おいて、前記圧力吸収機構は、可撓性膜で構成されてい
    ることを特徴とする液体吐出ヘッド。
  23. 【請求項２３】 請求項１または２に記載の液体吐出ヘ
    ッドにおいて、前記第２液流路と前記案内路との間に狭
    窄部を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。
  24. 【請求項２４】 請求項１ないし２３のいずれか一項に
    記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記第１の液流路に供
    給される液体と前記第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。
  25. 【請求項２５】 請求項１ないし２３のいずれか一項に
    記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記第１の液流路に供
    給される液体と前記第２の液流路に供給される液体とが
    異なる液体とであることを特徴とする液体吐出ヘッド。
  26. 【請求項２６】 請求項１ないし２５のいずれか一項に
    記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記発熱体は電気信号
    を受けることで熱を発生する発熱抵抗体であり、該発熱
    抵抗体は素子基板上に配されていることを特徴とする液
    体吐出ヘッド。
  27. 【請求項２７】 請求項２６に記載の液体吐出ヘッドに
    おいて、前記素子基板上には前記発熱抵抗体に電気信号
    を伝えるための配線と、前記発熱抵抗体に選択的に電気
    信号を与えるための機能素子が配されていることを特徴
    とする液体吐出ヘッド。
  28. 【請求項２８】 請求項１ないし２７のいずれか一項に
    記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記第２液流路の形状
    は、発熱体の上流と下流で狭窄部を有する形状であるこ
    とを特徴とする液体吐出ヘッド。
  29. 【請求項２９】 請求項１ないし２８のいずれか一項に
    記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記発熱体の表面から
    前記可動部材までの距離が３０μｍ以下であることを特
    徴とする液体吐出ヘッド。
  30. 【請求項３０】 請求項１に記載の液体吐出ヘッドにお
    いて、前記吐出口から吐出される液体はインクであるこ
    とを特徴とする液体吐出ヘッド。
  31. 【請求項３１】 請求項３０に記載の液体吐出ヘッドに
    おいて、前記第１の液流路にはインクが供給されている
    ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
  32. 【請求項３２】 液体を吐出する液体吐出ヘッドにおい
    て、 吐出口に連通した第１の液流路と、 液体を吐出するための気泡を発生するためのエネルギー
    発生手段が設けられた第２液流路と、前記エネルギー発
    生手段による気泡発生領域に通して配され、気泡の圧力
    に基づいて前記第１液流路側に変位する自由端を有する
    可動部材と、 前記第２液流路内の前記気泡発生領域の液体を流動させ
    るための案内路とを有することを特徴とする液体吐出ヘ
    ッド。
  33. 【請求項３３】 膜沸騰によって生じる気泡に基づいて
    液滴を吐出口から吐出する液体吐出ヘッドにおいて、 吐出口に直接連通した第１液流路と、気泡発生領域を有
    する第２液流路と、少なくとも液滴吐出に直接作用する
    圧力成分を有する気泡部分によって、変位する自由端を
    備え、変位することで、該気泡の該圧力成分を有する気
    泡部分を前記吐出口側に導く可動部材と、前記第２液流
    路内の気泡発生領域の液体を流動させるための案内路と
    を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。
  34. 【請求項３４】 請求項３３に記載の液体吐出ヘッドに
    おいて、前記可動部材の変位によって前記気泡を、吐出
    口に向かう方向の上流よりも下流に大きく膨張させるこ
    とで液体を吐出することを特徴とする液体吐出ヘッド。
  35. 【請求項３５】 気泡の発生によって液体を吐出する液
    体吐出ヘッドにおいて、 吐出口に連通した第１の液流路と、 液体に熱を加えることで該液体に気泡を発生させる発熱
    体と該発熱体に沿った該発熱体より上流側から前記発熱
    体上に液体を供給するための供給路とを有する第２液流
    路と、 発熱体に面して設けられ、前記発熱体が駆動されること
    で発生する圧力に基づいて前記第１液流路側に変位する
    自由端を有する可動部材と、 前記第２液流路内の前記発熱体上の液体を循環させるた
    めの案内路とを有することを特徴とする液体吐出ヘッ
    ド。
  36. 【請求項３６】 気泡の発生によって液体を吐出する液
    体吐出方法において、 吐出口に連通した第１の液流路と、液体に熱を加えるこ
    とで該液体に気泡を発生する発熱体と、該発熱体に沿っ
    た該発熱体より上流側から前記発熱体上に液体を供給す
    るための供給路とを有する第２液流路と、発熱体に面し
    て設けられ、自由端を備えた可動部材とを有するヘッド
    を用い、前記第２液流路内の前記発熱体上の液体を前記
    第２液流路に連通する案内路を用いて流動させるととも
    に、 前記発熱体を駆動させることで発生する圧力に基づいて
    前記可動部材を前記第１液流路側に変位させることで液
    体を吐出することを特徴とする液体吐出方法。
  37. 【請求項３７】 膜沸騰によって生じる気泡に基づいて
    液滴を吐出口から吐出する液体吐出方法において、 吐出口に直接連通した第１液流路と、気泡発生領域を有
    する第２液流路と、該気泡発生領域に面して配された可
    動部材とを有する液体吐出ヘッドを用い、少なくとも液
    滴吐出に直接作用する圧力成分を有する気泡部分によっ
    て、変位する自由端を備えた可動部材が変位すること
    で、該気泡の該圧力成分を有する気泡部分を前記吐出口
    側に導くとともに、前記第２液流路内の気泡発生領域の
    液体を前記第２液流路に連通する案内路を用いて流動さ
    せることを特徴とする液体吐出方法。
  38. 【請求項３８】 請求項３６または３７に記載の液体吐
    出方法において、前記第２液流路の液体を循環させるこ
    とを特徴とする液体吐出方法。
  39. 【請求項３９】 請求項３８に記載の液体吐出方法にお
    いて、前記第１の液流路と、前記第２の液流路とが複数
    対配されており、該複数の第２液流路同士は直列に接続
    されており、前記液体は前記第２液流路のそれぞれを順
    に流れることを特徴とする液体吐出方法。
  40. 【請求項４０】 請求項３８に記載の液体吐出方法にお
    いて、前記第１の液流路と前記第２の液流路とが複数対
    配され、該複数の第２液流路同士は並列に接続されてお
    り、前記液体は第２液流路内を並列に流れることを特徴
    とする液体吐出方法。
  41. 【請求項４１】 請求項３７に記載の液体吐出方法にお
    いて、前記可動部材に面した位置に発熱体が設けられて
    おり、該可動部材と該発熱体との間が前記気泡発生領域
    であることを特徴とする液体吐出方法。
  42. 【請求項４２】 請求項３６または３７に記載の液体吐
    出方法において、発生した気泡の一部が前記可動部材の
    変位に伴って、前記第１の液流路に延在することを特徴
    とする液体吐出方法。
  43. 【請求項４３】 請求項３６または３７に記載の液体吐
    出方法において、前記可動部材の変位によって、前記気
    泡を吐出口に向かう方向の上流よりも下流に大きく膨張
    させることで液体を吐出することを特徴とする液体吐出
    方法。
  44. 【請求項４４】 請求項４１ないし４３のいずれか一項
    に記載の液体吐出方法において、前記気泡は、発熱体が
    発生した熱が液体に伝えることで、液体に膜沸騰現象を
    生じさせ、該膜沸騰現象によって発生した気泡であるこ
    とを特徴とする液体吐出方法。
  45. 【請求項４５】 請求項４１ないし４４のいずれか一項
    に記載の液体吐出方法において、前記発熱体上には、発
    熱体より上流側の実質的に平坦、もしくはなだらかな内
    壁に沿って液体が供給されることを特徴とする液体吐出
    方法。
  46. 【請求項４６】 請求項３７ないし４５のいずれか一項
    に記載の液体吐出方法において、前記第１の液流路に供
    給される液体と前記第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方法。
  47. 【請求項４７】 請求項３７ないし４５のいずれか一項
    に記載の液体吐出方法において、前記第１の液流路に供
    給される液体と前記第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方法。
  48. 【請求項４８】 請求項３７ないし４７のいずれか一項
    に記載の液体吐出方法において、前記第２の液流路に供
    給される液体は、前記第１の液流路に供給される液体に
    比べ、低粘度性、発泡性、熱安定性の少なくとも１つの
    性質で優れている液体であることを特徴とする液体吐出
    方法。
  49. 【請求項４９】 請求項３７ないし４７のいずれか一項
    に記載の液体吐出方法において、記録動作中もしくは、
    非記録動作中に第２液流路中の液体を流動させることを
    特徴とする液体吐出方法。
  50. 【請求項５０】 気泡の発生によって記録液体を吐出口
    から吐出して記録を行う液体吐出記録方法において、 吐出口に連通した第１の液流路と、液体に熱を加えるこ
    とで該液体に気泡を発生する発熱体と、該発熱体に沿っ
    た該発熱体より上流側から前記発熱体上に液体を供給す
    るための供給路とを有する第２液流路と、発熱体に面し
    て設けられ自由端を備えた可動部材とを有するヘッドを
    用い、前記第２液流路内の前記発熱体上の液体を前記第
    ２液流路に連通する案内路を用いて流動させるととも
    に、 前記発熱体を駆動させることで発生する圧力に基づいて
    前記可動部材を前記第１液流路側に変位させることで記
    録液体を吐出することを特徴とする液体吐出記録方法。
  51. 【請求項５１】 請求項１，３３または３４のいずれか
    一項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ことを特徴
    とするヘッドカートリッジ。
  52. 【請求項５２】 請求項５１に記載のヘッドカートリッ
    ジにおいて、前記液体吐出ヘッドと、前記液体容器とは
    分離可能であることを特徴とするヘッドカートリッジ。
  53. 【請求項５３】 請求項５１または５２に記載のヘッド
    カートリッジにおいて、前記液体容器には、液体が再充
    填されていることを特徴とするヘッドカートリッジ。
  54. 【請求項５４】 請求項１，３３または３４のいずれか
    一項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
    体とを保持することを特徴とする液体容器。
  55. 【請求項５５】 請求項５１に記載のヘッドカートリッ
    ジにおいて、前記液体容器には、液体が充填されている
    ことを特徴とするヘッドカートリッジ。
  56. 【請求項５６】 請求項５１に記載のヘッドカートリッ
    ジにおいて、前記液体容器には、液体が充填されている
    ことを特徴とするヘッドカートリッジ。
  57. 【請求項５７】 気泡の発生によって記録液体を吐出す
    る液体吐出装置において、請求項１，３３または３４の
    いずれか一項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ことを特徴とする液体吐出装
    置。
  58. 【請求項５８】 請求項５７に記載の液体吐出装置にお
    いて、前記液体吐出ヘッドの前記第２液流路に液体を循
    環させるための循環路を有することを特徴とする液体吐
    出装置。
  59. 【請求項５９】 請求項５７または５８に記載の液体吐
    出装置において、前記循環路中で液体を強制流動させる
    ための強制流動手段を有することを特徴とする液体吐出
    装置。
  60. 【請求項６０】 請求項５７ないし５９のいずれか一項
    に記載の液体吐出装置において、前記液体吐出ヘッドか
    らインクを吐出し、記録紙、布帛、プラスチック、金
    属、木材、皮革の何れかにインクを付着させることで記
    録を行うことを特徴とする液体吐出装置。
  61. 【請求項６１】 請求項５７ないし６０のいずれか一項
    に記載の液体吐出装置において、前記液体吐出ヘッドか
    ら複数色の記録液体を吐出し、被記録媒体に前記複数色
    の記録液を付着させることでカラー記録を行うことを特
    徴とする液体吐出装置。
  62. 【請求項６２】 請求項５７ないし６１のいずれか一項
    に記載の液体吐出装置において、前記吐出口が被記録媒
    体の記録可能領域の前幅に渡って、複数配されているこ
    とを特徴とする液体吐出装置。
  63. 【請求項６３】 請求項５７ないし６２のいずれか一項
    に記載の液体吐出装置において、記録中もしくは非記録
    中に第２液流路中の液体を流動させることを特徴とする
    液体吐出装置。
  64. 【請求項６４】 記録システムにおいて、 請求項５７に記載の液体吐出装置と、記録後の被記録媒
    体に対して、前記液体の定着を促す前処理装置もしくは
    後処理装置であることを特徴とする記録システム。
  65. 【請求項６５】 気泡の発生によって記録液体を吐出す
    る液体吐出装置において、 請求項１，３３もしくは３４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
    ることを特徴とする液体吐出装置。
  66. 【請求項６６】 請求項６５に記載の液体吐出装置にお
    いて、前記液体吐出ヘッドの前記第２液流路に液体を循
    環させるための循環路を有することを特徴とする液体吐
    出装置。
  67. 【請求項６７】 請求項６５に記載の液体吐出装置にお
    いて、前記循環路中で液体を強制流動させるための強制
    流動手段を有することを特徴とする液体吐出装置。
  68. 【請求項６８】 請求項５７に記載の液体吐出装置にお
    いて、前記液体吐出ヘッドからインクを吐出し、記録紙
    にインクを付着させることで記録を行うことを特徴とす
    る液体吐出装置。
  69. 【請求項６９】 請求項６５に記載の液体吐出装置にお
    いて、前記液体吐出ヘッドからインクを吐出し、記録紙
    にインクを付着させることで記録を行うことを特徴とす
    る液体吐出装置。
  70. 【請求項７０】 請求項６５に記載の液体吐出装置にお
    いて、前記液体吐出ヘッドから記録液体を吐出し、記録
    紙、布帛、プラスチック、金属、木材、皮革の何れかに
    インクを付着させることで記録を行うことを特徴とする
    液体吐出装置。
  71. 【請求項７１】 請求項６５に記載の液体吐出装置にお
    いて、前記液体吐出ヘッドから複数色の記録液体を吐出
    し、非記録媒体に前記複数色の記録液体を付着させるこ
    とでカラー記録を行うことを特徴とする液体吐出装置。
  72. 【請求項７２】 請求項６５に記載の液体吐出装置にお
    いて、前記吐出口が非記録媒体の記録可能領域の前幅に
    渡って、複数配されていることを特徴とする液体吐出装
    置。
  73. 【請求項７３】 請求項６５に記載の液体吐出装置にお
    いて、記録動作中もしくは非記録動作中に第２液流路の
    液体を流動させることを特徴とする液体吐出装置。
  74. 【請求項７４】 記録システムにおいて、 請求項６５に記載の液体吐出装置と、記録後の被記録媒
    体に対して、前記液体の定着を促す前処理もしくは後処
    理装置であることを特徴とする記録システム。
  75. 【請求項７５】 ヘッドキットにおいて、 請求項１，３３また３４のいずれか一項に記載の液体吐
    出ヘッドと、該液体吐出ヘッドに供給される液体を保持
    した液体容器とを内包していることを特徴とするヘッド
    キット。
  76. 【請求項７６】 請求項７５に記載のヘッドキットにお
    いて、前記液体は、記録を行うためのインクであること
    を特徴とするヘッドキット。
  77. 【請求項７７】 ヘッドキットにおいて、 請求項１，３３または３４のいずれか一項に記載の液体
    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、該液体容器に対して液体を充填する
    ための液体充填手段とを有することを特徴とするヘッド
    キット。
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