JPH1024596A - Liquid discharge head, liquid discharge head manufacturing method, liquid discharge method, and liquid discharge device - Google Patents

Liquid discharge head, liquid discharge head manufacturing method, liquid discharge method, and liquid discharge device

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JPH1024596A
JPH1024596A JP8183897A JP18389796A JPH1024596A JP H1024596 A JPH1024596 A JP H1024596A JP 8183897 A JP8183897 A JP 8183897A JP 18389796 A JP18389796 A JP 18389796A JP H1024596 A JPH1024596 A JP H1024596A
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liquid
flow path
movable member
liquid flow
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佳恵 中田
Toshio Kashino
俊雄 樫野
Hiroyuki Ishinaga
博之 石永
Fumi Yoshihira
文 吉平
Kiyomitsu Kudo
清光 工藤
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    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14032—Structure of the pressure chamber
    • B41J2/14048—Movable member in the chamber

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  • Ink Jet (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可動部材に関する製造段階でのバラツキが生
じた場合においても、出荷後においても経時的な変化が
なく、常に安定した液体の吐出が行える液体吐出ヘッ
ド、液体吐出ヘッドの製造方法、液体吐出方法、液体吐
出装置、液体吐出ヘッドカートリッジ、記録装置。 【解決手段】 可動部材31を有する分離壁33によっ
て、吐出口18に連通した第1の液流路14と、発熱部
材2が配置された第2の液流路16とが仕切られた構造
の液体吐出ヘッドにおいて、分離壁33に可動部材31
を形成した後の出荷前の段階において、第2の液流路1
6内に液体を充填した状態で、発熱部材2を所定の駆動
条件にて駆動して可動部材31を変位させることによっ
て、可動部材31の縁周部およびスリット35を介した
分離壁33の側面に付着したバリを効率良く除去し、可
動部材31を変位させやすくする。
(57) Abstract: A liquid discharge head and a liquid discharge head capable of constantly and stably discharging a liquid with no change over time even after shipment even if a variation in a movable member occurs at a manufacturing stage. Manufacturing method, liquid discharging method, liquid discharging apparatus, liquid discharging head cartridge, and recording apparatus. SOLUTION: A separation wall 33 having a movable member 31 has a structure in which a first liquid flow path 14 communicating with a discharge port 18 and a second liquid flow path 16 in which a heat generating member 2 is arranged are partitioned. In the liquid ejection head, the movable member 31 is attached to the separation wall 33.
In the stage before shipping after forming the second liquid flow path 1
By driving the heat generating member 2 under a predetermined driving condition in a state where the liquid is filled in the inside 6, the movable member 31 is displaced, so that the peripheral portion of the movable member 31 and the side surface of the separation wall 33 through the slit 35. The burr attached to the movable member 31 is efficiently removed, and the movable member 31 is easily displaced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、熱エネルギーを液
体に作用させることにより生じ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
の製造方法、液体吐出方法ならびに液体吐出装置に関す
る。さらには、液体吐出ヘッドカートリッジ、記録装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to the generation of bubbles generated by applying thermal energy to a liquid,
The present invention relates to a liquid discharge head that discharges a desired liquid, a method of manufacturing a liquid discharge head, a liquid discharge method, and a liquid discharge device. Furthermore, the present invention relates to a liquid ejection head cartridge and a recording apparatus.

【0002】[0002]

【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、USP
4,723,129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。
2. Description of the Related Art By giving energy such as heat to ink, a state change accompanied by a steep volume change (formation of bubbles) is caused in the ink, and the ink is ejected from an ejection port by an action force based on this state change. An ink jet recording method in which an image is formed by attaching the ink onto a recording medium, that is, a so-called bubble jet recording method, is conventionally known. USP includes a recording apparatus using this bubble jet recording method.
4,723,129, etc.,
A discharge port for discharging ink, an ink flow path communicating with the discharge port, and an electrothermal converter as an energy generating means for discharging ink disposed in the ink flow path are generally disposed. ing.

【0003】この様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。
According to such a recording method, a high-quality image can be recorded at high speed and with low noise, and in a head performing this recording method, ejection ports for ejecting ink are arranged at a high density. Therefore, it has many advantages that a high-resolution recorded image and a color image can be easily obtained with a small device. For this reason, this bubble jet recording method has recently been used in many office devices such as printers, copiers, and facsimile machines, and has been used in industrial systems such as textile printing devices.

【0004】このようにバブルジェット技術が多方面の
製品に利用されるに従って、次のような様々な要求が近
年さらにたかまっている。
As the bubble jet technology is used for products in various fields as described above, the following various requirements have been increasing in recent years.

【0005】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。
[0005] For example, as a study on the demand for improvement in energy efficiency, optimization of a heating element such as adjusting the thickness of a protective film is mentioned. This method is effective in improving the propagation efficiency of generated heat to the liquid.

【0006】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。
Further, in order to obtain a high quality image, a driving condition has been proposed for providing a liquid discharging method or the like in which the ink discharging speed is high and good ink discharging can be performed based on stable bubble generation. From the viewpoint of high-speed printing, there has also been proposed a print head having an improved flow path shape in order to obtain a liquid discharge head having a high filling (refilling) speed of the discharged liquid into the liquid flow path.

【0007】この流路形状の内、流路構造として図32
(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、即ち、液室12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。
[0007] Of these flow channel shapes, FIG.
(A) and (b) are disclosed in JP-A-63-199997.
No. 2, for example. The flow path structure and the head manufacturing method described in this publication are based on the back wave (pressure in the direction opposite to the direction toward the discharge port, that is, the pressure in the liquid chamber 12) generated by the generation of bubbles. It is an invention which pays attention to. This back wave is known as loss energy because it is not energy directed toward the ejection direction.

【0008】図32、(a),(b)に示す発明は、発
熱素子2が形成する気泡の発生領域よりも離れ且つ、発
熱素子2に関して吐出口11とは反対側に位置する弁1
0を開示する。
In the invention shown in FIGS. 32 (a) and 32 (b), the valve 1 is located away from the bubble generation region formed by the heating element 2 and located on the opposite side of the discharge port 11 with respect to the heating element 2.
0 is disclosed.

【0009】図32(b)においては、この弁10は、
板材等を利用する製造方法によって、流路3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3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10によって制御す
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。
In FIG. 32 (b), this valve 10
It is disclosed that it has an initial position as attached to the ceiling of the flow channel 3 and hangs down into the flow channel 3 with the generation of bubbles by a manufacturing method using a plate material or the like. The present invention is disclosed as controlling the energy loss by controlling a part of the back wave by the valve 10.

【0010】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10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。
However, in this configuration, as will be understood from consideration of the case where air bubbles are generated inside the flow path 3 for holding the liquid to be discharged, suppression of a part of the back wave by the valve 10 is not possible with liquid discharge. Is not practical.

【0011】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
3内に発生した時点では、図32(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3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。
Originally, the back wave itself is not directly related to the ejection as described above. At the time when this back wave is generated in the flow path 3, as shown in FIG.
The pressure of the bubbles that is directly related to the discharge has already made the liquid dischargeable from the flow path 3. Therefore, it is clear that even if only a part of the back wave is suppressed, the ejection is not greatly affected.

【0012】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
分に発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。
On the other hand, in the bubble jet recording method, heating is repeated while the heating element is in contact with the ink, so that a deposit is generated on the surface of the heating element by scorching of the ink. In some cases, the generation of bubbles causes the generation of bubbles to be unstable, making it difficult to discharge ink satisfactorily. Further, even in the case where the liquid to be discharged is a liquid which is easily deteriorated by heat or a liquid in which foaming is difficult to be sufficiently obtained, a method for discharging the liquid to be discharged without changing the quality is desired. .

【0013】このような観点から、熱により気泡を発生
させる液体(発泡液)と吐出する液体(吐出液)とを別
液体とし、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61−69467号公
報、特開昭55−81172号公報、USP4,48
0,259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。
From such a viewpoint, the liquid (foaming liquid) which generates bubbles by heat and the liquid (ejection liquid) to be ejected are made different liquids, and the ejection liquid is ejected by transmitting the pressure by foaming to the ejection liquid. The method is described in JP-A-61-69467, JP-A-55-81172, US Pat.
No. 0,259, and the like. In these publications, the ink, which is the ejection liquid, and the foaming liquid are completely separated by a flexible film such as silicon rubber so that the ejection liquid does not come into direct contact with the heating element, and the pressure due to the foaming of the foaming liquid is controlled. The configuration is such that the liquid is transmitted to the discharge liquid by deformation of the flexible film.
Such a configuration achieves prevention of deposits on the surface of the heating element, improvement in the degree of freedom in selecting the liquid to be discharged, and the like.

【0014】しかしながら、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。また、可撓性膜の変形量もあまり大きくない
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
してしまう虞があった。
However, as described above, in a head having a configuration in which the discharge liquid and the foaming liquid are completely separated, the pressure at the time of foaming is transmitted to the discharge liquid by expansion and contraction of the flexible film. Is considerably absorbed by the flexible membrane. Further, since the amount of deformation of the flexible film is not so large, the effect of separating the ejection liquid and the foaming liquid can be obtained, but there is a possibility that the energy efficiency and the ejection force are reduced.

【0015】また、従来、液体を吐出する吐出口と、こ
の吐出口に連通され液体が収納された吐出路と、この吐
出路内に配置された電気熱変換素子とを具え、その電気
熱変換素子を駆動することによって気泡を発生させて吐
出口から液体の吐出を行うヘッドの製造方法に関する開
発も盛んに行われている。
Also, conventionally, there are provided a discharge port for discharging a liquid, a discharge path communicating with the discharge port and storing the liquid, and an electrothermal conversion element disposed in the discharge path. Development of a method of manufacturing a head that discharges liquid from a discharge port by generating air bubbles by driving an element has been actively performed.

【0016】この場合、ヘッドの出荷前の製造段階にお
いて、使用する液体に対する吐出路のなじみのために、
或いは、電気熱変換素子の発熱特性の経時的変化の安定
化のために、吐出口内に液体を予め充填した状態で、電
気熱変換素子を試験的に駆動して気泡を発生させ、吐出
口から液体を10n 回(n:4〜5)程度連続して吐出
させる処理、すなわち、エージング処理を行うことが一
般的に知られている。
In this case, in the manufacturing stage before shipment of the head, in order to familiarize the discharge path with the liquid to be used,
Alternatively, in order to stabilize the change over time in the heat generation characteristics of the electrothermal transducer, the liquid is preliminarily filled in the discharge port, and the electrothermal transducer is driven on a trial basis to generate air bubbles. It is generally known to perform a process of continuously discharging a liquid about 10 n times (n: 4 to 5), that is, an aging process.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】ところが近年、優れた
吐出効率や安定した吐出量を図ることを目的として、画
期的な吐出原理を伴うヘッドが研究開発されており、例
えば、気泡の発生に伴う可動部材の自由端の変位を利用
したヘッド等がある。
However, in recent years, heads with an innovative discharge principle have been researched and developed for the purpose of achieving excellent discharge efficiency and stable discharge amount. There is a head using the displacement of the free end of the movable member.

【0018】このような可動部材を具えたヘッドにおい
ては、製造段階において、可動部材自体の製造条件(例
えば、ヘッドの高密度化に伴う可動部材の小型化等)が
変化すると、可動部材の変位状態が出荷直後の初期と使
用後とでは変化する傾向がみられた。
In the head having such a movable member, when the manufacturing conditions of the movable member itself (for example, downsizing of the movable member due to the high-density head) change in the manufacturing stage, the displacement of the movable member is changed. The state tended to change between the initial stage immediately after shipment and after use.

【0019】図33は、ヘッドの吐出路内において高密
度に配列された可動部材31の構造例を示すものであ
る。この場合、可動部材31は分離壁33の一部を切断
することにより形成されるが、高密度化等に伴って可動
部材31と分離壁33との隙間すなわちスリット35の
幅をできるだけ狭くすることが望まれる。
FIG. 33 shows an example of the structure of the movable members 31 arranged at high density in the ejection path of the head. In this case, the movable member 31 is formed by cutting a part of the separation wall 33, but the gap between the movable member 31 and the separation wall 33, that is, the width of the slit 35 should be reduced as much as possible with the increase in density. Is desired.

【0020】しかし、可動部材31を有する分離壁33
を形成する段階において、可動部材31や分離壁33の
スリット35側の断面にバリXaが発生してしまうこと
がある。このようなバリXaが発生すると、液体の吐出
効率や吐出量の面に影響を及ぼし、安定した吐出を行う
ことができなくなるという問題がある。しかも、このよ
うな問題は、従来のエージング処理では対応できるもの
でない。
However, the separation wall 33 having the movable member 31
May be formed in the cross section of the movable member 31 or the separation wall 33 on the side of the slit 35 at the stage of forming the pattern. When such burrs Xa occur, there is a problem in that the ejection efficiency and ejection amount of the liquid are affected, and stable ejection cannot be performed. Moreover, such a problem cannot be solved by the conventional aging process.

【0021】さらに、このようにして製造されたヘッド
においては、出荷初期に充填される液体が微小気泡を伴
って導入されることがあり、この場合、可動部材の気泡
発生領域に対向する面や可動部材の変位領域に対向する
面に対して、微小気泡が付着して初期の吐出特性のバラ
ツキの原因を生じるような問題もある。
Further, in the head manufactured as described above, the liquid to be filled at the initial stage of shipping may be introduced together with microbubbles. In this case, the surface of the movable member opposed to the bubble generation region may be introduced. There is also a problem that microbubbles adhere to the surface of the movable member facing the displacement region, causing a variation in the initial ejection characteristics.

【0022】そこで、本発明の主目的は、可動部材に関
する製造段階でのバラツキが生じた場合においても、出
荷後においても経時的な変化がなく、常に安定した吐出
が行える液体吐出ヘッド、液体吐出ヘッドの製造方法、
液体吐出方法、液体吐出装置を提供することにある。さ
らには、液体吐出ヘッドカートリッジ、記録装置を提供
することにある。
Accordingly, a main object of the present invention is to provide a liquid discharge head and a liquid discharge head capable of performing a stable discharge without change over time even after shipment even if a variation occurs in the manufacturing stage of the movable member. Head manufacturing method,
An object of the present invention is to provide a liquid discharge method and a liquid discharge device. Still another object is to provide a liquid ejection head cartridge and a recording apparatus.

【0023】また、本発明の付随する目的は以下に列挙
する通りである。
Further, the attendant objects of the present invention are as listed below.

【0024】まず、発生した気泡を根本的に制御するこ
とで極めて新規な液体吐出原理を提供することにある。
First, it is an object of the present invention to provide an extremely novel liquid ejection principle by fundamentally controlling the generated bubbles.

【0025】また、吐出効率、吐出圧力の向上を図りつ
つ、発熱体上の液体への蓄熱を大幅に軽減できると共
に、発熱体上の残留気泡の低減を図ることで、良好な液
体の吐出を行いうる液体吐出方法、液体吐出ヘッド等を
提供することにある。
Further, while improving the discharge efficiency and the discharge pressure, the heat storage in the liquid on the heating element can be greatly reduced, and the residual liquid on the heating element can be reduced, so that a good liquid can be discharged. An object of the present invention is to provide a liquid discharge method and a liquid discharge head that can be performed.

【0026】また、バック波による液体供給方向とは逆
方向への慣性力が働くのを抑えると同時に、可動部材の
弁機能によって、メニスカス後退量を低減させること
で、リフィル周波数を高め、印字スピード等を向上させ
た液体吐出ヘッド等を提供することにある。
In addition, the inertia force in the direction opposite to the liquid supply direction due to the back wave is suppressed, and at the same time, the amount of meniscus retraction is reduced by the valve function of the movable member, thereby increasing the refill frequency and increasing the printing speed. It is another object of the present invention to provide a liquid ejection head or the like having improved characteristics.

【0027】また、発熱体上への堆積物を低減すると共
に、吐出用液の用途範囲を広げることができ、しかも吐
出効率や吐出力が十分に高い液体吐出方法、液体吐出ヘ
ッド等を提供することにある。
Further, it is possible to provide a liquid discharge method, a liquid discharge head, and the like, which can reduce deposits on a heating element and can widen a range of use of a discharge liquid, and have sufficiently high discharge efficiency and discharge force. It is in.

【0028】また、吐出する液体の選択自由度を高くで
きる液体吐出方法、液体吐出ヘッド等を提供することに
ある。
Another object of the present invention is to provide a liquid discharge method, a liquid discharge head, and the like that can increase the degree of freedom in selecting a liquid to be discharged.

【0029】また前述のような液体吐出ヘッドの製造を
容易に成しうる液体吐出ヘッドの製造方法を提供するこ
とにある。
Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a liquid discharge head which can easily manufacture the above-described liquid discharge head.

【0030】または複数の液体を供給するための液体導
入路を少ない部品点数で構成することで製造が容易で安
価なヘッドおよび装置を提供すること、また小型化が図
れた液体吐出ヘッド、装置等を提供することである。
Alternatively, by providing a liquid introduction path for supplying a plurality of liquids with a small number of parts, an easy-to-manufacture and inexpensive head and apparatus can be provided. It is to provide.

【0031】また、本発明の吐出方法を用いて良好な画
像の記録物を得ることにある。
Another object of the present invention is to obtain a recorded matter having a good image by using the ejection method of the present invention.

【0032】また、本発明の液体吐出ヘッドの再利用を
容易にするためのヘッドキットを提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a head kit for facilitating reuse of the liquid discharge head of the present invention.

【0033】[0033]

【課題を解決するための手段】本発明は、液体を吐出す
る吐出口と、該吐出口に連通し前記液体を収納する第1
の液流路と、該第1の液流路に対して一端が変位自在に
形成された可動部材を有する分離壁と、該分離壁の前記
可動部材を変位させるための液体を収納する第2の液流
路と、該第2の液流路に対応して配置された発熱部材と
を具えた液体吐出ヘッドの製造方法であって、前記分離
壁に前記可動部材を形成した後、前記第2の液流路内に
液体を充填した状態で、前記発熱部材を所定の駆動条件
に設定して駆動し前記可動部材を変位させるエージング
工程を具えることによって、液体吐出ヘッドの製造方法
を提供することができる。
According to the present invention, there is provided a discharge port for discharging a liquid, and a first port for communicating with the discharge port and storing the liquid.
A liquid flow path, a separation wall having a movable member one end of which is formed to be displaceable with respect to the first liquid flow path, and a second storing liquid for displacing the movable member of the separation wall. A liquid flow path, and a method for manufacturing a liquid discharge head comprising a heat generating member disposed corresponding to the second liquid flow path, wherein the movable member is formed on the separation wall, and A method for manufacturing a liquid discharge head by providing an aging step of driving the heat generating member under predetermined driving conditions and displacing the movable member in a state where the liquid is filled in the liquid flow path of No. 2; can do.

【0034】また、本発明は、液体を吐出する吐出口
と、該吐出口に連通し前記液体を収納する第1の液流路
と、該第1の液流路に対して一端が変位自在に形成され
た可動部材を有する分離壁と、該分離壁の前記可動部材
を変位させるための液体を収納する第2の液流路と、該
第2の液流路に対応して配置された発熱部材とを具えた
液体吐出ヘッドの製造方法であって、前記分離壁に前記
可動部材を形成した後、前記第2の液流路内および前記
第1の液流路内にそれぞれ液体を充填した状態で、前記
発熱部材を所定の駆動条件に設定して駆動し前記可動部
材を変位させるエージング工程を具えることによって、
液体吐出ヘッドの製造方法を提供することができる。
According to the present invention, there is provided a discharge port for discharging a liquid, a first liquid flow path communicating with the discharge port and containing the liquid, and one end thereof is freely displaceable with respect to the first liquid flow path. A separation wall having a movable member formed therein, a second liquid flow path for accommodating a liquid for displacing the movable member of the separation wall, and a second liquid flow path arranged corresponding to the second liquid flow path. A method for manufacturing a liquid discharge head including a heat generating member, wherein the liquid is filled in the second liquid flow path and the first liquid flow path after forming the movable member on the separation wall. In this state, by providing an aging step of driving the heat generating member under predetermined driving conditions to drive and displace the movable member,
A method for manufacturing a liquid ejection head can be provided.

【0035】また、本発明は、液体を吐出する吐出口
と、該吐出口に連通し前記液体を収納する液流路と、該
液流路内に配置され、前記液体の一部を収納して気泡を
発生させる気泡発生領域と、該気泡発生領域の上面に一
端が固定され、他端が変位自在に形成された可動部材
と、前記気泡発生領域内の下面に配置され、当該領域内
に収納された液体を発熱させる発熱部材とを具えた液体
吐出ヘッドの製造方法であって、前記気泡発生領域の上
面に前記可動部材を形成した後、前記液流路内に液体を
充填した状態で、前記発熱部材を所定の駆動条件に設定
して駆動し前記可動部材を変位させるエージング工程を
具えることによって、液体吐出ヘッドの製造方法を提供
することができる。
Further, the present invention provides a discharge port for discharging a liquid, a liquid flow path communicating with the discharge port and storing the liquid, and a liquid passage disposed in the liquid flow path and storing a part of the liquid. A bubble generating region for generating bubbles, a movable member having one end fixed to the upper surface of the bubble generating region and the other end formed to be displaceable, and disposed on the lower surface in the bubble generating region; A method for manufacturing a liquid ejection head, comprising: a heat generating member for generating heat in a stored liquid, wherein the movable member is formed on an upper surface of the bubble generation region, and the liquid is filled in the liquid flow path. By providing an aging step of displacing the movable member by driving the heat generating member under predetermined driving conditions, it is possible to provide a method of manufacturing a liquid ejection head.

【0036】また、本発明は、液体を吐出する吐出口
と、該吐出口に連通し前記液体を収納する第1の液流路
と、該第1の液流路に対して一端が変位自在に形成され
た可動部材を有する分離壁と、該分離壁の前記可動部材
を変位させるための液体を収納する第2の液流路と、該
第2の液流路に対応して配置された発熱部材とを具えた
液体吐出ヘッドであって、前記第2の液流路内に液体を
充填した状態で、前記発熱部材を所定の駆動条件に設定
して駆動し変位させることにより縁周部がエージング処
理された可動部材を有することによって、液体吐出ヘッ
ドを構成することができる。
Further, according to the present invention, there is provided a discharge port for discharging a liquid, a first liquid flow path which communicates with the discharge port and stores the liquid, and one end of which is displaceable with respect to the first liquid flow path. A separation wall having a movable member formed therein, a second liquid flow path for accommodating a liquid for displacing the movable member of the separation wall, and a second liquid flow path arranged corresponding to the second liquid flow path. A liquid discharging head including a heat generating member, wherein the heat generating member is set to a predetermined driving condition and driven and displaced in a state where the liquid is filled in the second liquid flow path, thereby forming an edge peripheral portion. Has a movable member that has been subjected to aging processing, whereby a liquid discharge head can be configured.

【0037】また、本発明は、液体を吐出する吐出口
と、該吐出口に連通し前記液体を収納する第1の液流路
と、該第1の液流路に対して一端が変位自在に形成され
た可動部材を有する分離壁と、該分離壁の前記可動部材
を変位させるための液体を収納する第2の液流路と、該
第2の液流路に対応して配置された発熱部材とを具えた
液体吐出ヘッドであって、前記第2の液流路および前記
第1の液流路内にそれぞれ液体を充填した状態で、前記
発熱部材を所定の駆動条件に設定して駆動し変位させる
ことにより縁周部がエージング処理された可動部材を有
することによって、液体吐出ヘッドを構成することがで
きる。
According to the present invention, there is provided a discharge port for discharging a liquid, a first liquid flow path which communicates with the discharge port and stores the liquid, and one end is displaceable with respect to the first liquid flow path. A separation wall having a movable member formed therein, a second liquid flow path for accommodating a liquid for displacing the movable member of the separation wall, and a second liquid flow path arranged corresponding to the second liquid flow path. A liquid discharge head including a heat generating member, wherein the heat generating member is set to a predetermined driving condition in a state where the liquid is filled in the second liquid flow path and the first liquid flow path, respectively. The liquid discharge head can be configured by having a movable member whose peripheral edge is aged by being driven and displaced.

【0038】また、本発明は、液体を吐出する吐出口
と、該吐出口に連通し前記液体を収納する液流路と、該
液流路内に配置され、前記液体の一部を収納して気泡を
発生させる気泡発生領域と、該気泡発生領域の上面に一
端が固定され、他端が変位自在に形成された可動部材
と、前記気泡発生領域内の下面に配置され、当該領域内
に収納された液体を発熱させる発熱部材とを具えた液体
吐出ヘッドであって、前記液流路内に液体を充填した状
態で、前記発熱部材を所定の駆動条件に設定して駆動し
変位させることにより縁周部がエージング処理された可
動部材を有することによって、液体吐出ヘッドを構成す
ることができる。
The present invention also provides a discharge port for discharging a liquid, a liquid flow path communicating with the discharge port and storing the liquid, and a liquid passage disposed in the liquid flow path and storing a part of the liquid. A bubble generating region for generating bubbles, a movable member having one end fixed to the upper surface of the bubble generating region and the other end formed to be displaceable, and disposed on the lower surface in the bubble generating region; A liquid ejection head comprising: a heat generating member that generates heat in a stored liquid, wherein the heat generating member is driven under a predetermined driving condition to be driven and displaced in a state where the liquid is filled in the liquid flow path. By having the movable member whose peripheral edge portion is subjected to aging, a liquid ejection head can be configured.

【0039】また、本発明は、気泡の発生によって液体
を吐出する液体吐出方法であって、前記エージング処理
された可動部材を有する液体吐出ヘッドを用い、前記発
熱部材を駆動して前記第2の液流路内の液体を発熱して
気泡を発生させ、該気泡の発生による圧力に基づいて前
記可動部材の変位自在な一端を前記第1の液流路側に変
位させ、該可動部材の変位によって前記圧力を当該第1
の液流路側から前記吐出口側へ導くことにより液体を吐
出することによって、液体吐出方法を提供することがで
きる。
The present invention also relates to a liquid discharging method for discharging a liquid by generating bubbles, wherein the second heat generating member is driven by using a liquid discharging head having a movable member subjected to the aging treatment. The liquid in the liquid flow path generates heat to generate bubbles, and the movable one end of the movable member is displaced toward the first liquid flow path based on the pressure caused by the generation of the bubbles. The pressure to the first
The liquid discharge method can be provided by discharging the liquid by guiding the liquid from the liquid flow path side to the discharge port side.

【0040】また、本発明は、気泡の発生によって液体
を吐出する液体吐出方法であって、前記エージング処理
された可動部材を有する液体吐出ヘッドを用い、前記発
熱部材を駆動して前記液流路に配置された前記気泡発生
領域内の液体を発熱して気泡を発生させ、該気泡の発生
による圧力に基づいて前記可動部材の変位自在な一端を
前記液流路側に変位させ、該可動部材の変位によって前
記圧力を当該液流路側から前記吐出口側へ導くことによ
り液体を吐出することによって、液体吐出方法を提供す
ることができる。
The present invention also relates to a liquid discharging method for discharging liquid by generating bubbles, wherein the liquid flow path is formed by driving the heat generating member using a liquid discharging head having a movable member subjected to the aging treatment. The liquid in the bubble generation region arranged in the heater generates heat to generate bubbles, and based on the pressure generated by the bubbles, displaces one end of the movable member that can be displaced toward the liquid flow path side. By discharging the liquid by guiding the pressure from the liquid flow path side to the discharge port side by displacement, a liquid discharging method can be provided.

【0041】また、本発明は、前記エージング処理され
た可動部材を有する液体吐出ヘッドと、該液体吐出ヘッ
ドに液体を供給する液体容器とを具えることによって、
液体吐出ヘッドカートリッジを構成することができる。
Further, according to the present invention, there is provided a liquid discharge head having the movable member subjected to the aging treatment, and a liquid container for supplying a liquid to the liquid discharge head.
A liquid ejection head cartridge can be configured.

【0042】また、本発明は、前記液体吐出ヘッドカー
トリッジと、該液体吐出ヘッドカートリッジを着脱自在
に搭載し、記録媒体に対向して配置されるキャリッジ部
とを具えることによって、液体吐出装置を構成すること
ができる。
According to the present invention, there is provided a liquid ejecting apparatus comprising the above liquid ejecting head cartridge, and a carriage section which is detachably mounted on the liquid ejecting head cartridge and is arranged to face a recording medium. Can be configured.

【0043】また、本発明は、前記液体吐出装置と、該
液体吐出装置を駆動制御する駆動制御部とを具えること
によって、記録装置を構成することができる。
Further, according to the present invention, a recording apparatus can be constituted by including the liquid discharge device and a drive control unit for controlling the drive of the liquid discharge device.

【0044】以下の構成要件を付加させてもよい。エー
ジング処理時において、前記第2の液流路内に充填され
る液体を発泡液としたり、さらに、前記第1の液流路内
に充填される液体を吐出液として構成してもよい。
The following components may be added. During the aging process, the liquid filled in the second liquid flow path may be formed as a foaming liquid, or the liquid filled in the first liquid flow path may be formed as a discharge liquid.

【0045】前記分離壁により分離される前記第1の液
流路と前記第2の液流路とに共通に連通された共通液室
を設けたり、また、前記分離壁により分離される前記第
1の液流路と前記第2の液流路とに各々別個に連通され
た液室を設けて構成することができる。
A common liquid chamber commonly communicated with the first liquid flow path and the second liquid flow path separated by the separation wall is provided, or the common liquid chamber separated by the separation wall is provided. It is possible to provide a configuration in which liquid chambers are separately provided to communicate with the first liquid flow path and the second liquid flow path, respectively.

【0046】前記発熱部材を駆動させる所定の駆動条件
としては、記録時と同等な駆動条件、若しくは、当該記
録時よりも大きな駆動条件に設定することができる。ま
た、この駆動条件の具体的な例としては、前記発熱部材
に印加する電圧の大きさを可変して行ったり、前記発熱
部材に印加する電圧のデューティ比を可変して行った
り、前記発熱部材に供給される電力の周波数を可変して
行うことによって条件を変えてもよい。さらに、液体を
発泡させる発熱部材の駆動の回数を一定以下に制限する
ように制御してもよい。
The predetermined driving condition for driving the heat generating member can be set to a driving condition equivalent to that during recording or a driving condition larger than that during recording. Further, specific examples of the driving conditions include changing the magnitude of the voltage applied to the heating member, changing the duty ratio of the voltage applied to the heating member, and changing the duty ratio of the heating member. The conditions may be changed by changing the frequency of the power supplied to the power supply. Further, control may be performed so that the number of times of driving of the heat generating member for foaming the liquid is limited to a certain value or less.

【0047】前記駆動制御部に、前記発熱部材を所定の
駆動条件にて駆動し前記可動部材を変位させるエージン
グ処理手段を具えて記録装置を構成してもよい。
The drive control unit may include an aging processing means for driving the heat generating member under a predetermined driving condition and displacing the movable member, thereby forming a recording apparatus.

【0048】[0048]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0049】本発明の第一の実施の形態を図1〜図5に
基づいて説明する。本実施例の主要部であるエージング
処理の説明に入る前に、液体吐出ヘッドの基本的な構造
および液体吐出の原理について説明する。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Before describing the aging process, which is a main part of the present embodiment, the basic structure of the liquid ejection head and the principle of liquid ejection will be described.

【0050】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。
FIG. 1 is a schematic sectional view of the liquid discharge head cut in the liquid flow direction, and FIG. 2 is a partially cutaway perspective view of the liquid discharge head.

【0051】本実施形態例の液体吐出ヘッドは、液体を
吐出するための吐出エネルギー発生素子として、液体に
熱エネルギーを作用させる発熱体2(本実施形態例にお
いては40μm×105μm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10が配されている。液流路10は吐
出口18に連通していると共に、複数の液流路10に液
体を供給するための共通液室13に連通しており、吐出
口から吐出された液体に見合う量の液体をこの共通液室
13から受け取る。
The liquid discharge head according to the present embodiment has a heating element 2 (in this embodiment, a heating resistor having a shape of 40 μm × 105 μm) acting as a discharge energy generating element for discharging the liquid. Is provided on the element substrate 1, and the heating element 2 is provided on the element substrate.
The liquid flow path 10 is arranged corresponding to the above. The liquid flow path 10 communicates with the discharge port 18 and also communicates with a common liquid chamber 13 for supplying the liquid to the plurality of liquid flow paths 10, and an amount of liquid corresponding to the liquid discharged from the discharge port. From the common liquid chamber 13.

【0052】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。
A plate-shaped movable member 31 made of an elastic material such as metal and having a flat portion is provided on the element substrate of the liquid flow path 10 so as to face the heating element 2.
Are provided in a cantilever shape. One end of the movable member is fixed to a base (supporting member) 34 formed by patterning a photosensitive resin or the like on the wall of the liquid flow path 10 or the element substrate. Thus, the movable member is held and forms a fulcrum (fulcrum portion) 33.

【0053】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11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。
The movable member 31 has a fulcrum (fulcrum portion; fixed end) 33 on the upstream side of a large flow flowing from the common liquid chamber 13 to the discharge port 18 through the movable member 31 by the liquid discharging operation. 33 is disposed at a position facing the heating element 2 at a distance of about 15 μm from the heating element so as to cover the heating element 2 so as to have a free end (free end portion) 32 on the downstream side with respect to 33. I have. The space between the heating element and the movable member is a bubble generation area 11. The type, shape and arrangement of the heating element and the movable member are not limited to these,
As will be described later, any shape and arrangement that can control the growth of bubbles and the propagation of pressure may be used. The above-described liquid flow path 10
In order to explain the flow of the liquid, which will be described later, a part directly communicating with the discharge port 18 with the movable member 31 as a boundary is defined as a first liquid flow path 14, and the bubble generation region 11 and the liquid supply path 1.
The description will be made by dividing into two regions of the second liquid flow path 16 having the two.

【0054】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USP4,723,129に記載されている
ような膜沸騰現象に基づく気泡を発生させる。気泡の発
生に基づく圧力と気泡は可動部材に優先的に作用し、可
動部材31は図1(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。
The movable member 31 is generated by causing the heating element 2 to generate heat.
Heat is applied to the liquid in the bubble generation region 11 between the heating element 2 and the heating element 2 to generate bubbles in the liquid based on the film boiling phenomenon as described in US Pat. No. 4,723,129. The pressure based on the generation of the air bubbles and the air bubbles act preferentially on the movable member, and the movable member 31 opens largely toward the discharge port around the fulcrum 33 as shown in FIG. 1 (b), (c) or FIG. To be displaced. Depending on the displacement or the displaced state of the movable member 31, the propagation of pressure based on the generation of bubbles and the growth of the bubbles themselves are guided to the ejection port side.

【0055】ここで、本発明の基本的な吐出原理の一つ
を説明する。この基本的な吐出の原理の1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。
Here, one of the basic ejection principles of the present invention will be described. One of the basic ejection principles is that a movable member arranged to face a bubble is at a position after displacement from a first position in a steady state based on the pressure of the bubble or the bubble itself. , And the displaceable movable member 31 guides the pressure associated with the generation of bubbles and the bubbles themselves to the downstream side where the discharge port 18 is arranged.

【0056】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V
Bとして示した。
This principle will be described in more detail by comparing FIG. 3 schematically showing a conventional liquid flow path structure without using a movable member with FIG. 4 of the present invention. Here, the propagation direction of the pressure toward the discharge port is VA, and the propagation direction of the pressure toward the upstream side is V
B.

【0057】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線方向となり様々な方向を
向いていた。このうち、特に液吐出に最も影響を及ぼす
VA方向に圧力伝搬方向の成分を持つものは、V1〜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。
In the conventional head as shown in FIG. 3, there is no structure for regulating the direction of pressure propagation by the generated air bubbles 40. Therefore, the pressure propagation direction of the bubble 40 is V1
As shown in V8, the direction was perpendicular to the surface of the bubble, and was oriented in various directions. Among them, those having a component in the pressure propagation direction in the VA direction which has the most influence on the liquid discharge are V1-V
4, ie, a directional component of pressure propagation in a portion closer to the discharge port than a position substantially half of the bubble, and is an important portion directly contributing to liquid discharge efficiency, liquid discharge force, discharge speed, and the like. Further, V1 works efficiently because it is closest to the ejection direction VA, while V4 has relatively little direction component toward VA.

【0058】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の圧力が直接的に効率よ
く吐出に寄与することになる。そして、気泡の成長方向
自体も圧力伝搬方向V1〜V4と同様に下流方向に導か
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。
On the other hand, in the case of the present invention shown in FIG. 4, the movable member 31 shifts the pressure propagation directions V1 to V4 of the bubbles directed in various directions as shown in FIG. (To the discharge port side) to convert the pressure into the VA pressure propagation direction, whereby the pressure of the bubbles 40 directly and efficiently contributes to the discharge. Then, the bubble growth direction itself is guided in the downstream direction in the same manner as the pressure propagation directions V1 to V4, and grows more downstream than upstream. As described above, by controlling the growth direction itself of the bubble by the movable member and controlling the pressure propagation direction of the bubble, it is possible to achieve a fundamental improvement in the discharge efficiency, the discharge force, the discharge speed, and the like.

【0059】次に図1に戻って、本実施形態例の液体吐
出ヘッドの吐出動作について詳しく説明する。
Next, returning to FIG. 1, the ejection operation of the liquid ejection head of this embodiment will be described in detail.

【0060】図1(a)は、発熱体2に電気エネルギー
等のエネルギーが印加される前の状態であり、発熱体が
熱を発生する前の状態である。この例では、可動部材3
1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。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。
FIG. 1A shows a state before energy such as electric energy is applied to the heating element 2 and before the heating element generates heat. In this example, the movable member 3
1 is provided at a position facing at least a downstream portion of the bubble generated by the heat generated by the heating element. In other words, on the liquid flow path structure, at least the area center 3 of the heating element is set so that the downstream side of the bubble acts on the movable member.
The movable member 31 is arranged at a position further downstream (downstream from a line passing through the area center 3 of the heating element and orthogonal to the length direction of the flow path).

【0061】図1(b)は、発熱体2に電気エネルギー
等が印加されて発熱体2が発熱し、発生した熱によって
気泡発生領域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。
FIG. 1B shows that the heating element 2 generates heat when electric energy or the like is applied to the heating element 2, and the generated heat heats a part of the liquid filling the bubble generation region 11 to cause film boiling. This is a state in which accompanying air bubbles are generated.

【0062】このとき可動部材31は気泡40の発生に
基づく圧力により、気泡40の圧力の伝搬方向を吐出口
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32を下流側(吐出口側)に配置し、支点33を上流
側(共通液室側)に位置するように配置して、可動部材
の少なくとも一部を発熱体の下流部分すなわち気泡の下
流部分に対面させることである。
At this time, the movable member 31 is displaced from the first position to the second position by the pressure based on the generation of the bubble 40 so as to guide the propagation direction of the pressure of the bubble 40 toward the discharge port. What is important here is that, as described above, the free end 32 of the movable member 31 is arranged on the downstream side (discharge port side), and the fulcrum 33 is arranged on the upstream side (common liquid chamber side). That is, at least a part of the movable member faces a downstream portion of the heating element, that is, a downstream portion of the bubble.

【0063】図1(c)は気泡40がさらに成長した状
態であるが、気泡40の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。このように気泡
40の成長に応じて可動部材31が徐々に変位して行く
ことで気泡40の圧力伝搬方向や堆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なく、伝
搬する圧力の大きさに応じて効率よく圧力の伝搬方向や
気泡の成長方向を制御することができる。
FIG. 1C shows a state in which the bubbles 40 have further grown, but the movable member 31 is further displaced in accordance with the pressure generated by the generation of the bubbles 40. The generated bubble grows greatly downstream from the upstream and grows greatly beyond the first position (dotted line position) of the movable member. As the movable member 31 is gradually displaced in accordance with the growth of the bubble 40 in this way, the pressure propagation direction of the bubble 40 and the direction in which the deposition is easily moved, that is, the growth direction of the bubble to the free end side is set to the discharge port. It is considered that the fact that the ink can be uniformly directed also increases the ejection efficiency. The movable member rarely hinders the transmission of bubbles or foaming pressure toward the discharge port, and efficiently controls the direction of pressure propagation and the direction of bubble growth according to the magnitude of the propagating pressure. Can be.

【0064】図1(d)は気泡40が、前述した膜沸騰
の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。
FIG. 1D shows a state in which the bubble 40 contracts and disappears due to a decrease in the internal pressure of the bubble after the above-mentioned film boiling.

【0065】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。以上、気泡
の発生に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。
The movable member 31 that has been displaced to the second position
Is the initial position (first position) in FIG. 1A due to the negative pressure due to the contraction of the bubble and the restoring force due to the spring property of the movable member itself.
Return to. Further, at the time of defoaming, VD1 and VD2 of the flow from the upstream side (B), that is, the common liquid chamber side, in order to supplement the contracted volume of the bubbles in the bubble generation region 11 and to supplement the volume of the discharged liquid. And the liquid flows in from the discharge port side like Vc of the flow. The operation of the movable member and the operation of discharging the liquid accompanying the generation of bubbles have been described above.

【0066】次に、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。また本発明にお
ける液供給メカニズムをさらに詳しく説明する。
Next, liquid refilling in the liquid ejection head of the present invention will be described in detail. Further, the liquid supply mechanism in the present invention will be described in more detail.

【0067】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11に、第1液流路14の
吐出口18側と第2液流路16の共通液室側13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。)。
When the bubble 40 enters the defoaming process after passing through the state of the maximum volume after FIG. 1 (c), a liquid having a volume supplementing the defoamed volume is supplied to the bubble generation region 11 in the first liquid flow path 14. Of the second liquid flow path 16 and the common liquid chamber side 13 of the second liquid flow path 16. In the conventional liquid flow path structure without the movable member 31, the amount of the liquid flowing from the discharge port side to the defoaming position and the amount of the liquid flowing from the common liquid chamber are the same as the part closer to the discharge port than the bubble generation region and the common liquid. This is due to the magnitude of the flow resistance with the part close to the chamber (based on the flow path resistance and the inertia of the liquid).

【0068】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大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。
Therefore, when the flow resistance on the side close to the discharge port is small, a lot of liquid flows from the discharge port side to the defoaming position, and the retreat amount of the meniscus becomes large. In particular, as the flow resistance on the side close to the discharge port is reduced to increase the discharge efficiency in order to increase the discharge efficiency, the meniscus M at the time of defoaming becomes larger, the refill time becomes longer, and the refill time becomes longer, and high-speed printing is performed. Was to hinder.

【0069】これに対して本実施例は可動部材31を設
けたため、気泡の体積Wを可動部材31の第1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
の後退は止まり、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。
On the other hand, in the present embodiment, since the movable member 31 is provided, the volume W of the bubble is defined as W1 on the upper side of the first position of the movable member 31 and W2 on the bubble generation region 11 side.
When the movable member returns to the original position at the time of defoaming, the meniscus stops retreating, and the liquid supply for the remaining W2 volume is mainly performed by the liquid supply from the flow VD2 of the second flow path 16. Thus, while the amount corresponding to about half of the volume of the bubble W has conventionally been the meniscus retraction amount, it has become possible to suppress the meniscus retreat amount to a smaller amount, which is about half of W1.

【0070】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。
Further, the supply of the liquid corresponding to the volume of W2 is forcibly performed mainly from the upstream side (VD2) of the second liquid flow path along the surface of the movable member 31 on the heating element side by utilizing the pressure at the time of defoaming. Faster refilling was achieved.

【0071】ここで、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のに対し
て、本実施形態例の高速リフィルにおいては可動部材3
1によって吐出口18側の第1液流路14の領域と、気
泡発生領域11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。
Here, when refilling is performed using the pressure at the time of defoaming with the conventional head, the vibration of the meniscus becomes large, which leads to the deterioration of the image quality. Movable member 3 for high speed refill
1, the flow of the liquid on the discharge port side between the region of the first liquid flow path 14 on the discharge port 18 side and the bubble generation region 11 is suppressed, so that the vibration of the meniscus can be extremely reduced.

【0072】このように本実施例は、第2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抑制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。
As described above, the present embodiment achieves high-speed refilling by forcibly refilling the foaming area via the liquid supply passage 12 of the second flow path 16 and suppressing the meniscus retreat and vibration described above. Discharge stability and high-speed repetitive discharge,
Further, when used in the field of recording, improvement in image quality and high-speed recording can be realized.

【0073】また、本実施例においては、気泡の発生に
よる圧力の上流側への伝搬(バック波)を抑制する機能
を兼ね備えている。発熱体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。本発明においては、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
ことでもリフィル供給性の向上をさらに図っている。
The present embodiment also has a function of suppressing the propagation of the pressure due to the generation of bubbles to the upstream side (back wave). Of the bubbles generated on the heating element 2, most of the pressure caused by the bubbles on the common liquid chamber 13 side (upstream side) is a force (back wave) for pushing back the liquid toward the upstream side. This back wave caused the pressure on the upstream side, the amount of liquid movement due thereto, and the inertia force accompanying the liquid movement, which reduced the refill of the liquid into the liquid flow path and hindered high-speed driving. . In the present invention, the refillability is further improved by first suppressing these effects on the upstream side by the movable member 31.

【0074】次に、本発明におけるエージング処理につ
いて説明する。まず、エージング処理の第1の例につい
て説明する。本例では、第1液流路14と、第2液流路
16とを有する例えば図1のような2流路構造の液体吐
出ヘッド(後述する図10、図11も同様な構造)につ
いてのエージング処理について説明する。
Next, the aging process in the present invention will be described. First, a first example of the aging process will be described. In the present embodiment, for example, a liquid ejection head having a first liquid flow path 14 and a second liquid flow path 16 and having a two-flow path structure as shown in FIG. 1 (the same applies to FIGS. 10 and 11 described later). The aging process will be described.

【0075】まず、分離壁33に可動部材31が形成さ
れた2流路構造の液体吐出ヘッドにおいて、第1液流路
14および第2液流路16ともに発泡液で満たした状態
にする。そして、この発泡液を満たした状態で、発熱体
2に通常の印字時の印加電圧よりも高い電圧を加えるこ
とによって、第2液流路16内の発泡液が発泡して可動
部材31が第1液流路14の方向に変位する。これによ
り、スリット35に面した分離壁33の側面および可動
部材31の縁周部に発生したバリXa(従来例で説明し
た図33参照)を取り除くことができる。
First, in the liquid discharge head having the two flow path structure in which the movable member 31 is formed on the separation wall 33, the first liquid flow path 14 and the second liquid flow path 16 are both filled with the foaming liquid. Then, by applying a voltage higher than the voltage applied during normal printing to the heating element 2 in a state filled with the foaming liquid, the foaming liquid in the second liquid flow path 16 foams and the movable member 31 It is displaced in the direction of the one liquid flow path 14. Thereby, the burr Xa (see FIG. 33 described in the conventional example) generated on the side surface of the separation wall 33 facing the slit 35 and the peripheral portion of the movable member 31 can be removed.

【0076】エージング処理の条件としては、上述した
条件に限定されるものではなく、通常の印字時の印加エ
ネルギーと同等のエネルギーを加えてもよく、また、例
えば、表1に示すように、周波数、電圧、パルス幅を印
字時の条件よりも大きな条件に設定して処理を行うよう
にしてもバリXaを完全に取り除くことができる。この
ようにバリXaを取り除くことによって、可動部材31
が変位しやすくなり、安定した吐出を行うことができ、
一段と優れた吐出効率や吐出量を得ることが可能とな
る。また、これにより発熱体2に対する応答性を高める
ことができる。
The conditions for the aging process are not limited to the above-mentioned conditions, and an energy equivalent to the energy applied during normal printing may be applied. Even when the processing is performed with the voltage and pulse width set to conditions larger than those at the time of printing, the burr Xa can be completely removed. By removing the burrs Xa in this manner, the movable member 31
Is easily displaced, and stable ejection can be performed.
It is possible to obtain more excellent discharge efficiency and discharge amount. In addition, the response to the heating element 2 can be improved.

【0077】[0077]

【表1】 [Table 1]

【0078】また、このようなエージング処理を行う
際、発熱体2の駆動条件として、一定の回数、例えば1
03 以下の回数だけ発泡駆動を行うように制御すること
ができる。このような発泡駆動回数の制御は、後述する
図29の記憶装置に内蔵されたROM303の制御プロ
グラムを用いて処理することができ、さらに、ハード的
なカウンタを用いて制御することも可能である。
When such aging processing is performed, the driving condition of the heating element 2 is set to a certain number of times, for example, one.
0 3 can be controlled to perform only foaming driving times below. Such control of the number of times of foaming drive can be performed using a control program in a ROM 303 incorporated in the storage device of FIG. 29 described later, and can be further controlled using a hardware counter. .

【0079】また、このようなエージング処理を行うこ
とによって、可動部材31を変位させやすくなり、これ
により発熱の安定化を図り、発泡の安定性を向上させる
ことができ、さらには発熱体2の表面のゴミを容易に除
去することも可能となる。
Further, by performing such an aging treatment, the movable member 31 can be easily displaced, thereby stabilizing the heat generation, improving the foaming stability, and further improving the heat generating element 2. It is also possible to easily remove dust on the surface.

【0080】また、本例の液体吐出ヘッドにおいては、
第2液流路16の断面積が第1液流路14に比べて小さ
くかつ流路内に流抵抗が大きくなる部分を有し、発泡液
を用いてエージング処理を行うことによって、第2液流
路16内を通常の処理時に発泡液で満たしやすくなり、
特に、第1液流路14に用いられる吐出液にコゲやすい
タイプの液体を用いる場合においても、発熱体2の寿命
を短くするようなことをなくすことができる。なお、液
体が吐出する程に可動部材31を変位させなくてもよ
い。
In the liquid discharge head of this embodiment,
The second liquid flow path 16 has a portion where the cross-sectional area is smaller than the first liquid flow path 14 and the flow resistance is large in the flow path, and the second liquid flow path 16 is subjected to an aging process using a foaming liquid. It becomes easy to fill the inside of the flow path 16 with a foaming liquid during normal processing,
In particular, even when a liquid of a type that is easy to burn is used as the discharge liquid used in the first liquid flow path 14, it is possible to prevent the life of the heating element 2 from being shortened. The movable member 31 does not have to be displaced so that the liquid is discharged.

【0081】次に、エージング処理の第2の例について
説明する。本例では、前述した第1の例と同様な2流路
構造の液体吐出ヘッドを用いるが、第1液流路14には
吐出液を満たし、第2液流路16には発泡液を満たした
状態にして、表1の同様な条件によってエージング処理
を行う。これにより、可動部材31をより変位させやす
くなり、第2液流路16内での発泡安定性を向上させる
ことができる。
Next, a second example of the aging process will be described. In this example, a liquid discharge head having a two-flow path structure similar to that of the first example described above is used, but the first liquid flow path 14 is filled with the discharge liquid, and the second liquid flow path 16 is filled with the foaming liquid. The aging process is performed under the same conditions as shown in Table 1 in the state in which the aging process is performed. Thereby, the movable member 31 can be more easily displaced, and the foaming stability in the second liquid flow path 16 can be improved.

【0082】また、本例においては、着色された吐出液
を用いることによって、エージング処理を行うと同時
に、液体の吐出パターンを検出することができる。この
吐出パターンを行うことにより、正常な印字状態になっ
たところで、エージング処理を終了させるようにしても
よい。
Further, in this embodiment, by using the colored ejection liquid, the aging process can be performed and the ejection pattern of the liquid can be detected at the same time. By performing this ejection pattern, the aging process may be terminated when a normal printing state is reached.

【0083】さらに、このような2流路構造の液体吐出
ヘッドを用いる場合、発泡液と吐出液との混合を防ぐた
めに、分離壁33に可動部材31を形成することにより
形成されるスリット35の幅をできるだけ狭くすること
が望ましいが、このようにスリット幅を狭くすることに
よって製造時にバリXaが多数発生する割合が高くなる
ため、このような意味合いからも、本例のように出荷前
の製造段階でエージング処理を行うことは有益なことで
ある。これにより、可動部材31を何回か変位させて断
面部をなじませることができるため、可動部材31が変
位しやすくなり、これに伴って発熱体2の発熱の安定化
も図ることができる。
Further, when a liquid discharge head having such a two-flow path structure is used, in order to prevent mixing of the foaming liquid and the discharge liquid, the slit 35 formed by forming the movable member 31 on the separation wall 33 is formed. It is desirable to make the width as narrow as possible. However, such a narrow slit width increases the rate of occurrence of many burrs Xa during manufacturing. Performing the aging process in stages is beneficial. Thus, the movable member 31 can be displaced several times to adapt the cross-section, so that the movable member 31 is easily displaced, and accordingly, the heat generation of the heating element 2 can be stabilized.

【0084】次に、本実施例の更なる特徴的な構造と効
果について、以下に説明する。本実施例の第2液流路1
6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。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、本実施形態例では実
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。
Next, further characteristic structures and effects of this embodiment will be described below. Second liquid flow path 1 of the present embodiment
Numeral 6 has a liquid supply path 12 having an inner wall upstream of the heating element 2 and connected to the heating element 2 substantially flat (the surface of the heating element is not greatly reduced). In such a case, the supply of the liquid to the surfaces of the bubble generation region 11 and the heating element 2 is as follows.
VD2 is performed along the surface of the movable member 31 near the bubble generation region 11. Therefore, stagnation of the liquid on the surface of the heating element 2 is suppressed, and deposition of gas dissolved in the liquid and so-called residual air bubbles that cannot be defoamed are easily removed. The heat storage does not become too high. Therefore, more stable generation of bubbles can be repeated at high speed. In the present embodiment, the liquid supply path 12 having a substantially flat inner wall has been described. However, the present invention is not limited to this. Any liquid supply path that has a gentle inner wall that is smoothly connected to the surface of the heating element. Any shape may be used as long as the shape does not cause stagnation of the liquid on the heating element or large turbulence in the supply of the liquid.

【0085】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。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で示すように気泡発生領域
11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、本発明のヘッド構造におい
ては、気泡発生領域11に液体を供給するための流れV
D1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。
In some cases, the supply of the liquid to the bubble generation region is performed from the VD1 through the side (slit 35) of the movable member. However, in order to more effectively guide the pressure at the time of bubble generation to the discharge port, a large movable member is used to cover the entire bubble generation region 11 (cover the heating element surface) as shown in FIG. In the case where the liquid flow resistance between the bubble generation region 11 and the region near the discharge port of the first liquid flow path 14 is increased by returning to the position 1,
The flow of the liquid from the above-described VD1 toward the bubble generation region 11 is hindered. However, in the head structure of the present invention, the flow V for supplying the liquid to the bubble generation region 11
Due to the presence of D1, the liquid supply performance is extremely high, and the liquid supply performance is not deteriorated even if a structure in which the movable member 31 covers the bubble generation region 11 is required to improve the discharge efficiency.

【0086】また、可動部材31の自由端32と支点3
3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。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
る流抵抗を小さくし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。
The free end 32 of the movable member 31 and the fulcrum 3
In position 3, the free end is relatively downstream from the fulcrum, as shown in FIG. 5, for example. For such a configuration,
Functions and effects such as guiding the pressure propagation direction and growth direction of bubbles to the discharge port side during the above-described foaming can be efficiently realized. Further, this positional relationship achieves not only a function and an effect on discharge, but also an effect that the flow resistance to the liquid flowing through the liquid flow path 10 can be reduced and the refill can be performed at a high speed even when the liquid is supplied. As shown in FIG. 5, when the meniscus M retracted by the discharge returns to the discharge port 18 by capillary force or when liquid is supplied to the defoaming, the liquid flow path 10 (the first liquid This is because the free end and the fulcrum 33 are arranged so as not to go against the flows S1, S2, and S3 flowing through the flow path 14 (including the second liquid flow path 16).

【0087】補足すれば、図1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、この圧力及び気泡を吐出口側
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。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。また、本実施例の構
成においては可動部材31の自由端が瞬間的な機械的変
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。
In addition, in FIG. 1, as described above, the free end 32 of the movable member 31 is divided into the area center 3 (the area center of the heating element) which divides the heating element 2 into an upstream area and a downstream area. (A line passing through the (center) and orthogonal to the length direction of the liquid flow path) and extends to the heat generating element 2 so as to face a position on the downstream side. As a result, the movable member 31 receives a pressure or a bubble that greatly contributes to the discharge of the liquid generated downstream of the area center position 3 of the heating element, and the pressure and the bubble can be guided to the discharge port side, and the discharge efficiency and the like can be improved. Discharge force can be fundamentally improved. In addition, many effects are obtained by utilizing the upstream side of the bubble. In addition, in the configuration of the present embodiment, the fact that the free end of the movable member 31 makes an instantaneous mechanical displacement is also considered to have effectively contributed to the ejection of the liquid.

【0088】次に、本発明の第二の実施の形態を図6に
基づいて説明する。本実施例の主要部であるエージング
処理の説明に入る前に、液体吐出ヘッドの基本的な構造
および液体吐出原理について説明する。図6において、
Aは可動部材が変位している状態を示し(気泡は図示せ
ず)、Bは可動部材が初期位置(第1位置)の状態を示
し、このBの状態をもって、発泡発生領域11を吐出口
18に対して実質的に密閉しているとする。(ここで
は、図示していないがA、B間には流路壁があり流路と
流路を分離している。) 図6における可動部材31は土台34を側部に2点設
け、その間に液供給路12を設けている。これにより、
可動部材の発熱体側の面に沿って、また、発熱体の面と
実質的に平坦もしくは、なだらかにつながる面を持つ液
供給路から液体の供給を成すことができる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Before the description of the aging process, which is a main part of the present embodiment, the basic structure of the liquid ejection head and the principle of liquid ejection will be described. In FIG.
A shows a state in which the movable member is displaced (bubbles are not shown), B shows a state in which the movable member is in the initial position (first position). 18 is substantially sealed. (Here, although not shown, there is a flow path wall between A and B to separate the flow path from the flow path.) The movable member 31 in FIG. Is provided with a liquid supply path 12. This allows
The liquid can be supplied along the surface of the movable member on the heating element side and from a liquid supply path having a surface that is substantially flat or smoothly connected to the surface of the heating element.

【0089】ここで、可動部材31の初期位置(第1位
置)では、可動部材31は発熱体2の下流側および横方
向に配された発熱体下流壁36と発熱体側壁37に近接
または密着しており、気泡発生領域11の吐出口18側
に実質的に密閉されている。このため、発泡時の気泡の
圧力、特に気泡の下流側の圧力を逃がさず可動部材の自
由端側に集中的に作用させることができる。
Here, at the initial position (first position) of the movable member 31, the movable member 31 is close to or in close contact with the heating element downstream wall 36 and the heating element side wall 37 arranged downstream and laterally of the heating element 2. It is substantially sealed on the discharge port 18 side of the bubble generation region 11. For this reason, the pressure of the bubbles at the time of foaming, particularly the pressure on the downstream side of the bubbles, can be concentrated on the free end side of the movable member without being released.

【0090】また、消泡時には、可動部材31は第1位
置に戻り、発熱体上への消泡時の液供給は気泡発生領域
31の吐出口側が実質的に密閉状態になるため、メニス
カスの後退抑制等、先の実施形態例で説明した種々の効
果を得ることができる。また、リフィルに関する効果に
おいても先の実施形態例と同様の機能、効果を得ること
ができる。
Further, at the time of defoaming, the movable member 31 returns to the first position, and the liquid is supplied to the heating element at the time of defoaming since the discharge port side of the bubble generation region 31 is substantially closed. It is possible to obtain the various effects described in the above embodiment, such as the suppression of the backward movement. Also, the same function and effect as those of the above-described embodiment can be obtained in the effect regarding the refill.

【0091】また、本実施例においては、図2や図6の
ように、可動部材31を支持固定する土台34を発熱体
2より離れた上流に設けると共に液流路10より、小さ
な幅の土台34とすることで前述のような液供給路12
への液体の供給を行っている。また、土台34の形状の
これに限らず、リフィルをスムースに行えるものであれ
ばよい。
In this embodiment, as shown in FIGS. 2 and 6, a base 34 for supporting and fixing the movable member 31 is provided upstream of the heating element 2 and is smaller than the liquid flow path 10. 34, the liquid supply path 12 as described above.
Supply of liquid to Further, the shape of the base 34 is not limited to this, and any shape can be used as long as the refill can be performed smoothly.

【0092】次に、本発明におけるエージング処理の第
3の例について説明する。本例では、液流路10内に発
泡発生領域11を有する例えば図6のような1流路構造
の液体吐出ヘッドについてのエージング処理について説
明する。
Next, a third example of the aging process in the present invention will be described. In this example, an aging process for a liquid discharge head having a one-channel structure as shown in FIG.

【0093】まず、発熱体下流壁36と発熱体側壁37
とその上部の可動部材31とにより形成された発泡発生
領域11内の下面に発熱体2を有する1流路構造の液体
吐出ヘッドにおいて、液流路10内を吐出液で満たした
状態にする。そして、この吐出液を満たした状態で、前
述した第1の例および第2の例と同様に、発熱体2を所
定の駆動条件(表1)にて駆動制御してエージング処理
を行う。これにより、可動部材31の縁周部に発生した
バリXaを取り除くことができるため、可動部材31を
液流路10内でなじませ変位しやすくすることができ、
さらには液流路10内での発泡安定性を向上させること
ができる。
First, the heating element downstream wall 36 and the heating element side wall 37
In the liquid discharge head having a one-passage structure having the heating element 2 on the lower surface in the bubbling generation area 11 formed by the movable member 31 and the upper portion thereof, the liquid passage 10 is filled with the discharge liquid. Then, in a state in which the liquid is filled, the aging process is performed by controlling the driving of the heating element 2 under a predetermined driving condition (Table 1) as in the first and second examples described above. Thereby, the burrs Xa generated on the periphery of the movable member 31 can be removed, so that the movable member 31 can be easily blended in the liquid flow path 10 and easily displaced.
Further, the foaming stability in the liquid flow path 10 can be improved.

【0094】また、ヘッドの高密度化に伴って、可動部
材31と流路壁との隙間が非常に狭くなっていき、可動
部材31の縁周部の断面にバリ等があると、変位時にそ
のバリが流路壁にぶつかってしまい、変位の妨げとなる
恐れがある。しかし、本例のように可動部材31をエー
ジング処理により変位させることによって、バリによる
変位の妨げを完全になくした高密度化されたヘッドを出
荷することが可能となる。
In addition, as the density of the head increases, the gap between the movable member 31 and the flow path wall becomes very narrow. The burrs may collide with the flow path wall and hinder the displacement. However, by displacing the movable member 31 by the aging process as in the present example, it is possible to ship a high-density head that completely eliminates the hindrance of displacement due to burrs.

【0095】なお、本実施例においては可動部材31と
発熱体2の間隔を15μm程度としたが、気泡の発生に
基づく圧力が十分に可動部材に伝わる範囲であればよ
い。
In this embodiment, the distance between the movable member 31 and the heating element 2 is set to about 15 μm. However, any distance may be used as long as the pressure based on the generation of bubbles is sufficiently transmitted to the movable member.

【0096】以下、図面を参照して、本発明にかかる構
成例を図7〜図31に基づいて順次説明する。図7は、
一つの液流路中に気泡発生領域、そこで発生する気泡お
よび可動部材との位置関係を示していると共に、本発明
の液体吐出方法やリフィル方法をより分かり易くした実
施例である。
Hereinafter, with reference to the drawings, a configuration example according to the present invention will be sequentially described with reference to FIGS. FIG.
This is an example in which the bubble generation region in one liquid flow path, the positional relationship between the bubble generated therein and the movable member are shown, and the liquid discharge method and the refill method of the present invention are more easily understood.

【0097】前述の実施例の多くは、可動部材の自由端
に対して、発生する気泡の圧力を集中して、急峻な可動
部材の移動と同時に気泡の移動を吐出口側に集中させる
ことを達成している。これに対して、本実施例は、発生
する気泡の自由度を与えながら、滴吐出に直接作用する
気泡の吐出口側である気泡の下流側部分を可動部材の自
由端側で規制するものである。
In many of the above-described embodiments, the pressure of the generated bubble is concentrated on the free end of the movable member, and the movement of the bubble is concentrated on the discharge port side simultaneously with the steep movement of the movable member. Have achieved. On the other hand, in the present embodiment, while giving the degree of freedom of the generated bubble, the downstream portion of the bubble which is the discharge port side of the bubble directly acting on the droplet discharge is regulated by the free end side of the movable member. is there.

【0098】構成上で説明すると、図7では、前述の図
2(第1実施例)に比較すると、図2の素子基板1上に
設けられた気泡発生領域の下流端に位置するバリヤーと
しての凸部(図の斜線部分)が本実施例では設けられて
いない。つまり、可動部材の自由端領域および両側端領
域は、吐出口領域に対して気泡発生領域を実質的に密閉
せずに開放しており、この構成が本実施例である。
In terms of the structure, FIG. 7 is different from FIG. 2 (first embodiment) in that the barrier as a barrier located at the downstream end of the bubble generation area provided on the element substrate 1 in FIG. A convex portion (shaded portion in the figure) is not provided in this embodiment. That is, the free end region and both side end regions of the movable member are opened without substantially closing the bubble generation region with respect to the discharge port region, and this configuration is the present embodiment.

【0099】本実施例では、気泡の液滴吐出に直接作用
する下流側部分のうち、下流側先端部の気泡成長が許容
されているので、その圧力成分を吐出に有効に利用して
いる。加えて少なくともこの下流側部分の上方へ向かう
圧力(図3のVB、VB、VBの分力)を可動部材の自
由端側部分が、この下流側先端部の気泡成長に加えられ
るように作用するため吐出効率を上述した実施例と同様
に向上する。前記実施例に比較して本実施例は、発熱体
の駆動に対する応答性が優れている。また、本実施例
は、構造上簡単であるため製造上の利点がある。
In this embodiment, since the bubble growth at the downstream end portion of the downstream portion directly acting on the droplet discharge of the bubble is allowed, the pressure component is effectively used for the discharge. In addition, at least the upward pressure (the component force of VB, VB, VB in FIG. 3) of the downstream portion acts so that the free end portion of the movable member is applied to the bubble growth at the downstream end portion. Therefore, the discharge efficiency is improved in the same manner as in the above-described embodiment. In this embodiment, the response to the driving of the heating element is superior to that of the above embodiment. Further, this embodiment has an advantage in manufacturing because it is simple in structure.

【0100】本実施例の可動部材31の支点部は、可動
部材の面部に対して小さい幅の1つの土台34に固定さ
れている。従って、消泡時の気泡発生領域11への液体
供給は、この土台の両側を通って供給される(図の矢印
参照)。この土台は供給性を確保するものであればどの
ような構造でもよい。
The fulcrum of the movable member 31 of this embodiment is fixed to one base 34 having a small width relative to the surface of the movable member. Therefore, the liquid is supplied to the bubble generation region 11 at the time of defoaming through both sides of the base (see arrows in the figure). This base may have any structure as long as it secures supply.

【0101】液体の供給時におけるリフィルは、本実施
例の場合には、可動部材の存在によって気泡の消泡にと
もなって上方から気泡発生領域へ流れ込む流れが制御さ
れるので、従来の発熱体のみの気泡発生構造に対して優
れたものとなる。無論、これによって、メニスカスの後
退量を減じることもできる。
In the case of the present embodiment, the refilling during the supply of the liquid is controlled by the presence of the movable member, so that the flow into the bubble generation region from above is controlled by the defoaming of the bubbles. This is excellent for the bubble generation structure of the above. Of course, this can also reduce the amount of meniscus retraction.

【0102】本実施例の変形例としては、可動部材の自
由端に対する両側端(一方でも可)のみを気泡発生領域
11に対して実質的に密閉状態とすることは好ましいも
のとして挙げられる。この構成によれば、可動部材の側
方へ向かう圧力をも先に説明した気泡の吐出口側端部の
成長に変更して利用することができるので、一層吐出効
率が向上する。
As a modified example of the present embodiment, it is preferable that only the both ends (one or both sides) of the movable member with respect to the free end be substantially sealed with respect to the bubble generation region 11. According to this configuration, since the pressure directed to the side of the movable member can be changed and used for the growth of the discharge port side end of the bubble described above, the discharge efficiency is further improved.

【0103】次に、前述した機械的変位による液体の吐
出力をさらに向上させた例を図8に基づいて説明する。
図8はこのようなヘッド構造の横断面図である。図8に
おいては、可動部材31の自由端の位置が発熱体のさら
に下流側に位置するように、可動部材が延在している実
施例を示している。これによって自由端位置での可動部
材の変位速度を高くすることができ、可動部材の変位に
よる吐出力の発生をさらに向上させることができる。
Next, an example in which the ejection force of the liquid due to the mechanical displacement described above is further improved will be described with reference to FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view of such a head structure. FIG. 8 shows an embodiment in which the movable member extends so that the position of the free end of the movable member 31 is located further downstream of the heating element. Thereby, the displacement speed of the movable member at the free end position can be increased, and the generation of the ejection force due to the displacement of the movable member can be further improved.

【0104】また、自由端が先の実施例に比較して吐出
口側に近づくことになるので気泡の成長をより安定した
方向成分に集中できるので、より優れた吐出を行うこと
ができる。
Further, since the free end is closer to the ejection port side than in the previous embodiment, the growth of bubbles can be concentrated on a more stable directional component, so that more excellent ejection can be performed.

【0105】また、気泡の圧力中心部の気泡成長速度に
応じて、可動部材31は変位速度R1で変位するが、こ
の位置より支点33に対して、遠い位置の自由端32は
さらに速い速度R2で変位する。これにより、自由端3
2を高い速度で機械的に液体に作用せしめ液移動を起こ
させることで吐出効率を高めている。
The movable member 31 is displaced at a displacement speed R1 in accordance with the bubble growth speed at the center of the bubble pressure. The free end 32 farther from the fulcrum 33 than the fulcrum 33 has a higher speed R2. Is displaced. Thereby, the free end 3
2 is applied to the liquid mechanically at a high speed to cause the liquid to move, thereby improving the discharge efficiency.

【0106】また、自由端形状は、図7と同じように液
流れに対して垂直な形状をすることにより、気泡の圧力
や可動部材の機械的な作用をより効率的に吐出に寄与さ
せることができる。
The free end shape is perpendicular to the liquid flow as in FIG. 7 so that the pressure of the bubbles and the mechanical action of the movable member can be more efficiently contributed to the discharge. Can be.

【0107】次に、吐出口と直接連通する領域が液室側
と連通した流路形状となっていない場合の構造例を図9
(a)、(b)、(c)に基づいて説明する。
Next, FIG. 9 shows an example of a structure in a case where the area directly communicating with the discharge port does not have a flow path shape communicating with the liquid chamber side.
A description will be given based on (a), (b), and (c).

【0108】液供給は全て、可動部材31の発泡領域側
の面に沿った液供給路12からのみ行われるもので、可
動部材31の自由端32や支点33の吐出口18に対す
る位置関係や発熱体2に面する構成は前述の実施例と同
様である。
All the liquid supply is performed only from the liquid supply path 12 along the surface of the movable member 31 on the foaming region side. The positional relationship between the free end 32 of the movable member 31 and the fulcrum 33 with respect to the discharge port 18 and the heat generation The configuration facing the body 2 is the same as in the previous embodiment.

【0109】本実施例は、吐出効率や液供給性等、前述
した効果を実現するものであるが、特にメニスカスの後
退を抑制し消泡時の圧力を利用して、ほとんど全ての液
供給を消泡時の圧力を利用して、強制リフィルを行うも
のである。
This embodiment realizes the above-mentioned effects such as the discharge efficiency and the liquid supply property. In particular, almost all the liquid supply is performed by suppressing the meniscus retreat and utilizing the pressure at the time of defoaming. Forcible refilling is performed using the pressure at the time of defoaming.

【0110】図9(a)は発熱体2により液体を発泡さ
せた状態を示しており、図9(b)は、前記発泡が収縮
しつつある状態で、このとき可動部材31の初期位置へ
の復帰とS3による液供給が行われる。
FIG. 9 (a) shows a state in which the liquid is foamed by the heating element 2, and FIG. 9 (b) shows a state in which the foaming is shrinking. And the liquid supply by S3 is performed.

【0111】図9(c)では、可動部材が初期部材が初
期位置に復帰する際のわずかなメニスカス後退Mを、消
泡後に吐出口18付近の毛細管力によって、リフィルし
ている状態である。
FIG. 9C shows a state in which the movable member is refilling the slight meniscus retreat M when the initial member returns to the initial position by the capillary force near the discharge port 18 after defoaming.

【0112】次に、液流路を複流路構成にした例を図1
0および図11に基づいて説明する。
Next, an example in which the liquid flow path has a multi-flow path configuration is shown in FIG.
0 and FIG.

【0113】本実施例では、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、主として吐出される液体(吐出液)とを分ける
ことができる。
In this embodiment, by forming the liquid flow path into a multi-flow path structure, it is possible to separate the liquid (foaming liquid) to be foamed by further applying heat and the liquid to be mainly discharged (discharged liquid). .

【0114】図10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11はこの液体吐
出ヘッドの部分破断斜視図を示している。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the liquid discharge head of the present embodiment in the flow direction, and FIG. 11 is a partially cutaway perspective view of the liquid discharge head.

【0115】本実施例の液体吐出ヘッドは、液体に気泡
を発生させるための熱エネルギーを与える発熱体2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。
In the liquid discharge head of this embodiment, a second liquid flow path 16 for bubbling is provided on the element substrate 1 on which the heating element 2 for applying thermal energy for generating bubbles in the liquid is provided. The first for the discharge liquid directly communicating with the discharge port 18 above
A liquid flow path 14 is provided.

【0116】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。
The upstream side of the first liquid flow path communicates with the first common liquid chamber 15 for supplying the discharge liquid to the plurality of first liquid flow paths, and the upstream side of the second liquid flow path is The plurality of second liquid flow paths communicate with a second common liquid chamber for supplying a foaming liquid.

【0117】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。
However, when the same liquid is used for the foaming liquid and the discharge liquid, the common liquid chamber may be made one and shared.

【0118】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の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。
A separation wall 30 made of a material having elasticity such as metal is provided between the first and second liquid flow paths, and is provided between the first and second liquid flow paths. Are classified. In the case where the foaming liquid and the discharge liquid are liquids that should not be mixed as much as possible, the flow of the liquids in the first liquid flow path 14 and the second liquid flow path 16 can be separated as completely as possible by this separation wall. It is better to perform the separation, but if there is no problem even if the foaming liquid and the discharge liquid are mixed to some extent, the separation wall may not have the function of complete separation.

【0119】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10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3
5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
持梁形状の可動部材31となっている。この可動部材3
1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液流路側の吐出口側に向
けて開口するように動作する(図中矢印方向)。図11
においても、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5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。
The separation wall of the portion located in the projection space above the heating element in the plane direction (hereinafter referred to as the discharge pressure generation area; the area A in FIG. 10 and the air bubble generation area 11 in FIG.
5, the discharge port side (downstream side of the liquid flow) is a free end, and a cantilever-shaped movable member 31 having a fulcrum 33 located on the common liquid chamber (15, 17) side. This movable member 3
1 is arranged so as to face the bubble generation region 11 (B), so that it operates so as to open toward the discharge port side on the first liquid flow path side by foaming of the foaming liquid (in the direction of the arrow in the figure). FIG.
Also, in the element substrate 1 on which the heating resistor portion as the heating element 2 and the wiring electrode 5 for applying an electric signal to the heating resistor portion, a space constituting the second liquid flow path is formed. A separation wall 30 is disposed through the separation wall 30.

【0120】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、先の実施例と
同様にしている。
The relationship between the arrangement of the fulcrum 33 and the free end 32 of the movable member 31 and the arrangement with the heating element is the same as in the previous embodiment.

【0121】また、先の実施例で液供給路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。
Although the structure of the liquid supply path 12 and the heating element 2 has been described in the previous embodiment, the structure of the second liquid flow path 16 and the heating element 2 in this embodiment is also the same. doing.

【0122】次に、図12を用いて本実施例の液体吐出
ヘッドの動作を説明する。
Next, the operation of the liquid ejection head of this embodiment will be described with reference to FIG.

【0123】ヘッドを駆動させるにあたっては、第1液
流路14に供給される吐出液と第2の液流路16に供給
される発泡液として同じ水系のインクを用いて動作させ
た。
In driving the head, the same aqueous ink was used as the discharge liquid supplied to the first liquid flow path 14 and the foaming liquid supplied to the second liquid flow path 16.

【0124】発熱体2が発生した熱が、第2液流路の気
泡発生領域内の発泡液に作用することで、先の実施例で
説明したのと同様に発泡液にUSP4,723,129
に記載されているような膜沸騰現象に基づく気泡40を
発生させる。
The heat generated by the heating element 2 acts on the foaming liquid in the bubble generation area of the second liquid flow path, so that the foaming liquid is applied to the foaming liquid in the same manner as described in the previous embodiment.
The bubble 40 is generated based on the film boiling phenomenon as described in (1).

【0125】本実施例においては、気泡発生領域の上流
側を除く、3方からの発泡圧の逃げがないため、この気
泡発生にともなう圧力が吐出圧発生部に配された可動部
材6側に集中して伝搬し、気泡の成長をともなって可動
部材6が図12(a)の状態から図12(b)のように
第1液流路側に変位する。この可動部材の動作によって
第1液流路14と第2液流路16とが大きく連通し、気
泡の発生に基づく圧力が第1液流路の吐出口側の方向
(A方向)に主に伝わる。この圧力の伝搬と、前述のよ
うな可動部材の機械的変位によって液体が吐出口から吐
出される。
In this embodiment, since there is no escape of the foaming pressure from the three sides except for the upstream side of the bubble generation region, the pressure accompanying the bubble generation is applied to the movable member 6 arranged in the discharge pressure generating section. The movable member 6 is propagated intensively and displaces from the state of FIG. 12A to the first liquid flow path side as shown in FIG. 12B with the growth of bubbles. Due to the operation of the movable member, the first liquid flow path 14 and the second liquid flow path 16 communicate with each other largely, and the pressure based on the generation of bubbles mainly occurs in the direction (A direction) on the discharge port side of the first liquid flow path. Convey. The liquid is discharged from the discharge port by the propagation of the pressure and the mechanical displacement of the movable member as described above.

【0126】次に、気泡が収縮するに伴って可動部材3
1が図12(a)の位置まで戻ると共に、第1液流路1
4では吐出された吐出液体の量に見合う量の吐出液体が
上流側から供給される。本実施形態例においても、この
吐出液体の供給は前述の実施形態例と同様に可動部材が
閉じる方向であるため、吐出液体のリフィルを可動部材
で妨げることがない。
Next, as the bubbles shrink, the movable member 3
1 returns to the position shown in FIG.
In 4, the amount of the discharged liquid corresponding to the amount of the discharged liquid is supplied from the upstream side. Also in the present embodiment, the supply of the discharge liquid is in the direction in which the movable member closes, similarly to the above-described embodiment, so that the refill of the discharge liquid is not hindered by the movable member.

【0127】本実施例は、可動部材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第1実施形態例等
と同じであるが、本実施例のような2流路構成をとるこ
とによって、さらに次のような長所がある。
The present embodiment is the same as the first embodiment and the like in the operation and effects of the main parts relating to the propagation of the foaming pressure due to the displacement of the movable member, the growth direction of the bubbles, the prevention of back waves, and the like. However, by adopting the two-channel configuration as in this embodiment, there are further advantages as follows.

【0128】すなわち、上述の実施例の構成によると、
吐出液と発泡液とを別液体とし、発泡液の発泡で生じた
圧力によって吐出液を吐出することができる。このため
従来、熱を加えても発泡が十分に行われにくく吐出力が
不十分であったポリエチレングリコール等の高粘度の液
体であっても、この液体を第1の液流路に供給し、発泡
液に発泡が良好に行われる液体(エタノール:水=4:
6の混合液1〜2cP程度等)や低沸点の液体を第2の
液流路に供給することで良好に吐出させることができ
る。
That is, according to the configuration of the above embodiment,
The discharge liquid and the foaming liquid are separated from each other, and the discharge liquid can be discharged by the pressure generated by the foaming of the foaming liquid. For this reason, conventionally, even if it is a high-viscosity liquid such as polyethylene glycol, which has been insufficiently foamed even when heat is applied and discharge power is insufficient, this liquid is supplied to the first liquid flow path, Liquid that foams well in the foaming liquid (ethanol: water = 4:
By supplying a liquid having a low boiling point or a liquid having a low boiling point to the second liquid flow path, the liquid can be satisfactorily discharged.

【0129】また、発泡液として、熱を受けても発熱体
の表面にコゲ等の堆積物を生じない液体を選択すること
で、発泡を安定化し、良好な吐出を行うことができる。
Further, by selecting a liquid which does not generate deposits such as kogation on the surface of the heating element even when it receives heat as the foaming liquid, foaming can be stabilized and good ejection can be performed.

【0130】さらに、本発明のヘッドの構造においては
先の実施例で説明したような効果をも生じるため、さら
に高吐出効率、高吐出力で高粘性液体等の液体を吐出す
ることができる。
Further, in the structure of the head of the present invention, since the effects described in the previous embodiment are also produced, it is possible to discharge a liquid such as a highly viscous liquid with a higher discharge efficiency and a higher discharge force.

【0131】また、加熱に弱い液体の場合においてもこ
の液体を第1の液流路に吐出液として供給し、第2の液
流路で熱的に変質しにくく良好に発泡を生じる液体を供
給すれば、加熱に弱い液体に熱的な害を与えることな
く、しかも上述のように高吐出効率、高吐出力で吐出す
ることができる。
Also, in the case of a liquid weak to heating, this liquid is supplied to the first liquid flow path as a discharge liquid, and the liquid which is hardly thermally degraded in the second liquid flow path and satisfactorily foams is supplied. This makes it possible to discharge the liquid weak to heating without causing thermal harm, and with high discharge efficiency and high discharge force as described above.

【0132】<その他の実施例>以上、本発明の液体吐
出ヘッドや液体吐出方法の要部の実施例について説明を
行ったが、以下にこれらの実施例に好ましく適用できる
実施態様例について図面を用いて説明する。但し、以下
の説明においては前述の1流路形態の実施例と2流路形
態の実施例のいずれかを取り上げて説明する場合がある
が特に記載しない限り、両実施例に適用しうるものであ
る。
<Other Embodiments> The embodiments of the liquid ejection head and the main part of the liquid ejection method according to the present invention have been described above. Hereinafter, the preferred embodiments which can be preferably applied to these embodiments will be described with reference to the drawings. It will be described using FIG. However, in the following description, there is a case where either one of the above-described embodiment of the one-flow passage form and the embodiment of the two-flow passage form is described, but it is applicable to both embodiments unless otherwise specified. is there.

【0133】<液流路の天井形状>図13は本発明の液
体吐出ヘッドの流路方向断面図であるが、第1液流路1
3(若しくは図1における液流路10)を構成するため
の溝が設けられた溝付き部材50が分離壁30上に設け
られている。本実施例においては可動部材の自由端32
位置近傍の流路天井の高さが高くなっており、可動部材
の動作角度θをより大きく取れるようにしている。この
可動部材の動作範囲は、液流路の構造、可動部材の耐久
性や発泡力等を考慮して決定すればよいが、吐出口の軸
方向の角度を含む角度まで動作することが望ましいと考
えられる。
<Ceiling Shape of Liquid Flow Path> FIG. 13 is a cross-sectional view in the flow direction of the liquid discharge head of the present invention.
A grooved member 50 provided with a groove for constituting 3 (or the liquid flow path 10 in FIG. 1) is provided on the separation wall 30. In this embodiment, the free end 32 of the movable member
The height of the flow path ceiling near the position is increased, so that the operation angle θ of the movable member can be made larger. The operation range of the movable member may be determined in consideration of the structure of the liquid flow path, durability and bubbling force of the movable member, but it is desirable that the movable member be operated up to an angle including the angle in the axial direction of the discharge port. Conceivable.

【0134】また、この図で示されるように吐出口の直
径より可動部材の自由端の変位高さを高くすることで、
より十分な吐出力の伝達が成される。また、この図で示
されるように、可動部材の自由端32位置の液流路天井
の高さより可動部材の支点33位置の液流路天井の高さ
の方が低くなっているため、可動部材の変位よる上流側
への圧力波の逃げがさらに有効に防止できる。
Further, as shown in this figure, by making the displacement height of the free end of the movable member higher than the diameter of the discharge port,
A more sufficient transmission of the discharge force is achieved. As shown in this figure, the height of the liquid flow path ceiling at the fulcrum 33 of the movable member is lower than the height of the liquid flow path ceiling at the free end 32 of the movable member. The escape of the pressure wave to the upstream side due to the displacement can be more effectively prevented.

【0135】<第2液流路と可動部材との配置関係>図
14は、上述の可動部材31と第2の液流路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近傍を上方から見た図であり、同図
(b)は、分離壁30を外した第2液流路16を上方か
ら見た図である。そして、同図(c)は、可動部材6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
図面下方が吐出口が配されている前面側である。
<Arrangement Relationship Between Second Liquid Flow Path and Movable Member> FIG. 14 is a diagram for explaining the arrangement relation between the movable member 31 and the second liquid flow path 16 described above. FIG. 2A is a view of the vicinity of the separation wall 30 and the movable member 31 as viewed from above, and FIG. 2B is a view of the second liquid flow path 16 from which the separation wall 30 has been removed, as viewed from above. FIG. 3C is a diagram schematically showing the arrangement relationship between the movable member 6 and the second liquid flow path 16 by overlapping these elements. In each of the figures, the lower part of the drawing is the front side where the discharge ports are arranged.

【0136】本実施例の第2の液流路16は発熱体2の
上流側(ここでの上流側とは第2共通液室側から発熱体
位置、可動部材、第1流路を経て吐出口に向う大きな流
れの中の上流側のことである。)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。
The second liquid flow path 16 of this embodiment is located upstream of the heating element 2 (here, the upstream side is discharged from the second common liquid chamber side through the position of the heating element, the movable member, and the first flow path). A chamber having a constriction 19 at the upstream side of the large flow toward the outlet to suppress the pressure at the time of foaming from easily escaping to the upstream side of the second liquid flow path 16. (Foaming chamber) structure.

【0137】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。
As in the conventional head, the flow path for bubbling and the flow path for discharging the liquid are the same, and the constricted portion is formed so that the pressure generated on the liquid chamber side from the heating element does not escape to the common liquid chamber side. In the case of the head provided with the above, it is necessary to adopt a configuration in which the cross-sectional area of the flow path in the constricted portion does not become so small in consideration of liquid refilling.

【0138】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。
However, in the case of this embodiment, most of the liquid to be discharged can be used as the discharge liquid in the first liquid flow path, and the foaming liquid in the second liquid flow path provided with the heating element is not so much. Since it can be prevented from being consumed, the bubble generation region 11 of the second liquid flow path
The filling amount of the foaming liquid into the liquid may be small. Therefore, since the interval in the constricted portion 19 can be made very small, that is, several μm to several tens of μm, it is possible to further suppress the pressure at the time of foaming generated in the second liquid flow path from being released too much to the surroundings, and to concentrate and move. It can be turned to the member side. And since this pressure can be used as a discharge force via the movable member 31,
Higher ejection efficiency and ejection force can be achieved. However, the shape of the first liquid flow path 16 is not limited to the above-described structure, and may be any shape as long as the pressure accompanying the generation of bubbles can be effectively transmitted to the movable member side.

【0139】なお、図14(c)で示されるように可動
部材31の側方は、第2液流路を構成する壁の一部を覆
っており、このことで、可動部材31の第2液流路への
落ち込みが防止できる。これによって、前述した吐出液
と発泡液との分離性をさらに高めることができる。ま
た、気泡のスリットからの逃げの抑制ができるため、さ
らに吐出圧や吐出効率を高めることができる。さらに、
前述の消泡時の圧力による上流側からのリフィルの効果
を高めることができる。
As shown in FIG. 14 (c), the side of the movable member 31 covers a part of the wall constituting the second liquid flow path. Dropping into the liquid flow path can be prevented. This can further enhance the separability between the ejection liquid and the foaming liquid described above. In addition, since the escape of bubbles from the slits can be suppressed, the discharge pressure and the discharge efficiency can be further increased. further,
The effect of the refill from the upstream side by the pressure at the time of the defoaming can be enhanced.

【0140】なお、図12(b)や図13においては、
可動部材6の第1の液流路14側への変位に伴って第2
の液流路4の気泡発生領域11で発生した気泡の一部が
第1の液流路14側に延在しているが、この様に気泡が
延在するような第2流路の高さにすることで、気泡が延
在しない場合に比べ更に吐出力を向上させることができ
る。この様に気泡が第1の液流路14に延在するように
するためには、第2の液流路16の高さを最大気泡の高
さより低くすることが望ましく、この高さを数μm〜3
0μmとすることが望ましい。なお、本実施形態例にお
いてはこの高さを15μmとした。
In FIGS. 12B and 13,
With the displacement of the movable member 6 toward the first liquid flow path 14, the second
Some of the bubbles generated in the bubble generation region 11 of the liquid flow path 4 extend to the first liquid flow path 14 side. By doing so, the ejection force can be further improved as compared with the case where the bubble does not extend. In order for the bubbles to extend into the first liquid flow path 14 in this manner, it is desirable that the height of the second liquid flow path 16 be lower than the height of the maximum bubble. μm to 3
Desirably, it is 0 μm. In this embodiment, the height is set to 15 μm.

【0141】<可動部材および分離壁>図15は可動部
材31の他の形状を示すもので、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、同図(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14
(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が、可動部材の形状は第2の液流
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。
<Movable Member and Separation Wall> FIG. 15 shows another shape of the movable member 31. Reference numeral 35 denotes a slit provided in the separation wall, and the slit forms the movable member 31. . (A) is a rectangular shape, (b) is a shape where the fulcrum side is narrower and the movable member is easy to operate, and (c) is a shape where the fulcrum side is wider and the movable member is wider. This is a shape that improves the durability of the device.
As a shape having good operability and durability, FIG.
As shown in (a), it is desirable that the width on the fulcrum side is narrowed in an arc shape, but the shape of the movable member is a shape that can easily operate without entering the second liquid flow path side. ,
Any shape having excellent durability may be used.

【0142】先の実施例においては、板状可動部材31
を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。
In the above embodiment, the plate-shaped movable member 31
And the separation wall 5 having the movable member is made of nickel having a thickness of 5 μm. However, the material for the movable member and the separation wall is not limited to this, and has a solvent resistance to the foaming liquid and the discharge liquid. Any material may be used as long as it has elasticity to operate well as a movable member and can form a fine slit.

【0143】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、アルミニュウム、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、ポリカーボネイト等のカルボキシ
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基を持つ樹脂、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持つ樹脂、エポ
キシ樹脂等のエポキシ基を持つ樹脂、メラミン樹脂等の
アミノ基を持つ樹脂、キシレン樹脂等のメチロール基を
持つ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。
As the material of the movable member, high durability
Metals such as silver, nickel, gold, iron, titanium, aluminum, platinum, tantalum, stainless steel, phosphor bronze, and alloys thereof, or resins having a nitrile group such as acrylonitrile, butadiene, styrene, and amide groups such as polyamide Resin, resin having a carboxyl group such as polycarbonate, resin having an aldehyde group such as polyacetal, resin having a sulfone group such as polysulfone,
In addition, resins and compounds such as liquid crystal polymers, highly ink-resistant metals such as gold, tungsten, tantalum, nickel, stainless steel, titanium, alloys of these and those with ink resistance coated on the surface or polyamide A resin having an amide group such as
Resins having an aldehyde group such as polyacetal, resins having a ketone group such as polyetheretherketone, resins having an imide group such as polyimide, resins having a hydroxyl group such as a phenol resin, resins having an ethyl group such as polyethylene, polypropylene, etc. A resin having an alkyl group, a resin having an epoxy group such as an epoxy resin, a resin having an amino group such as a melamine resin, a resin having a methylol group such as a xylene resin and its compound, and a ceramic such as silicon dioxide and its compound. desirable.

【0144】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、ポリウレタン、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、チッ化珪素、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。
Examples of the material of the separation wall include polyethylene, polypropylene, polyamide, polyethylene terephthalate, melamine resin, phenol resin, epoxy resin, polybutadiene, polyurethane, polyetheretherketone, polyethersulfone, polyarylate, polyimide, polysulfone, and liquid crystal. A resin having good heat resistance, solvent resistance and moldability represented by recent engineering plastics such as polymer (LCP) and its compound, or silicon dioxide, silicon nitride, nickel,
Metals such as gold and stainless steel, alloys and their compounds, or those whose surfaces are coated with titanium or gold are desirable.

【0145】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という観
点からその材質と形状等を考慮して決定すればよいが、
0.5μm〜10μm程度が望ましい。
The thickness of the separation wall may be determined in consideration of its material and shape from the viewpoint that the strength as the separation wall can be achieved and the movable member operates well.
A thickness of about 0.5 to 10 μm is desirable.

【0146】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
い場合は、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、夫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。
The width of the slit 35 for forming the movable member 31 is 2 μm in the present embodiment. However, if the foaming liquid and the discharge liquid are different liquids and it is desired to prevent a mixture of the two liquids, the slit is used. The width may be set so as to form a meniscus between the two liquids, and the flow of each liquid may be suppressed. For example, when a liquid of about 2 cP (centipoise) is used as the foaming liquid and a liquid of 100 cP or more is used as the discharge liquid, the liquid mixture can be prevented even with a slit of about 5 μm, but it is preferable that the slit be 3 μm or less. .

【0147】本発明における可動部材としてはμmオー
ダーの厚さ(tμm)を対象としており、cmオーダー
の厚さの可動部材は意図していない。μmオーダーの厚
さの可動部材にとって、μmオーダーのスリット幅(W
μm)を対象とする場合、製造のバラツキをある程度考
慮することが望ましい。
The movable member in the present invention is intended for a thickness on the order of μm (t μm), and a movable member having a thickness on the order of cm is not intended. For a movable member having a thickness on the order of μm, a slit width (W
μm), it is desirable to consider the manufacturing variation to some extent.

【0148】スリットを形成する可動部材の自由端ある
いは/且つ側端に対向する部材の厚みが可動部材の厚み
と同等の場合(図12、図13等)、スリット幅と厚み
の関係を製造のバラツキを考慮して以下のような範囲に
することで発泡液と吐出液の混液を安定的に抑制するこ
とができる。このことは限られた条件ではあるが設計上
の観点として、3cp以下の粘度の発泡液に対して高粘
度インク(5cp、10cp等)を用いる場合、W/t
≦1を満足するようにすることで、2液の混合を長期に
わたって抑制することが可能な構成となった。
When the thickness of the member facing the free end and / or the side end of the movable member forming the slit is equal to the thickness of the movable member (FIG. 12, FIG. 13, etc.), the relationship between the slit width and the thickness is determined by manufacturing. By setting the following range in consideration of the variation, the mixture of the foaming liquid and the ejection liquid can be stably suppressed. Although this is a limited condition, when a high-viscosity ink (5 cp, 10 cp, etc.) is used for a foaming liquid having a viscosity of 3 cp or less, W / t
By satisfying ≦ 1, it was possible to suppress the mixing of the two liquids for a long time.

【0149】本発明の「実質的な密閉状態」を与えるス
リットとしては、このような数μmオーダであればより
確実である。
The slit which gives the “substantially sealed state” of the present invention is more reliable if it is on the order of several μm.

【0150】上述のように、発泡液と吐出液とに機能分
離させた場合、可動部材がこれらの実質的な仕切部材と
なる。この可動部材が気泡の生成に伴って移動する際に
吐出液に対して発泡液がわずかに混入することが見られ
る。画像を形成する吐出液は、インクジェット記録の場
合、色材濃度を3%乃至5%程度有するものが一般的で
あることを考慮すると、この発泡液が吐出液滴に対して
20%以下の範囲で含まれても大きな濃度変化をもたら
さない。従って、このような混液としては、吐出液滴に
対して20%以下となるような発泡液と吐出液との混合
を本発明に含むものとする。
As described above, when the functions are separated into the foaming liquid and the discharge liquid, the movable member becomes a substantial partitioning member. It can be seen that the foaming liquid mixes slightly with the discharge liquid when the movable member moves with the generation of bubbles. In consideration of the fact that an ejection liquid for forming an image generally has a colorant density of about 3% to 5% in the case of ink jet recording, this foaming liquid is in a range of 20% or less with respect to the ejection droplet. Does not cause a large change in concentration. Therefore, the present invention includes such a mixed liquid as a mixture of a foaming liquid and an ejected liquid such that the amount thereof is 20% or less of the ejected liquid droplets.

【0151】尚、上記構成例の実施では、粘性を変化さ
せても上限で15%の発泡液の混合であり、5cps以
下の発泡液では、この混合比率は、駆動周波数にもよる
が、10%程度を上限とするものであった。
In the implementation of the above configuration example, even if the viscosity is changed, the mixing of the foaming liquid at the upper limit is 15%. With the foaming liquid of 5 cps or less, the mixing ratio depends on the driving frequency, but it is 10%. % As the upper limit.

【0152】特に、吐出液の粘度を20cps以下にす
ればする程、この混液は低減(例えば5%以下)でき
る。
In particular, as the viscosity of the discharged liquid is set to 20 cps or less, the mixed liquid can be reduced (for example, 5% or less).

【0153】次に、このヘッドにおける発熱体と可動部
材の配置関係について、図を用いて説明する。ただし、
可動部材と発熱体の形状および寸法,数は、以下に限定
されるものではない。発熱体と可動部材の最適な配置に
よって、発熱体による発泡時の圧力を吐出圧として有効
に利用することが可能となる。
Next, the positional relationship between the heating element and the movable member in this head will be described with reference to the drawings. However,
The shapes, dimensions, and numbers of the movable member and the heating element are not limited to the following. By the optimal arrangement of the heating element and the movable member, the pressure at the time of foaming by the heating element can be effectively used as the discharge pressure.

【0154】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の従来技術においては、図1
6に示すように、発熱体面積とインク吐出量は比例関係
にあるが、インク吐出に寄与しない非発泡有効領域Sが
存在していることがわかる。また、発熱体上のコゲの様
子から、この非発泡有効領域Sが発熱体の周囲に存在し
ていることがわかる。これらの結果から、発熱体周囲の
約4μm幅は、発泡に関与されていないとされている。
By giving energy such as heat to the ink, a state change accompanied by a steep volume change (formation of bubbles) is caused in the ink, and the ink is ejected from the ejection port by the action force based on this state change. In the related art of an ink jet recording method for forming an image by adhering a liquid on a recording medium, that is, a so-called bubble jet recording method, FIG.
As shown in FIG. 6, although the heating element area and the ink discharge amount are in a proportional relationship, it can be seen that there is a non-foaming effective region S that does not contribute to ink discharge. In addition, from the appearance of the kogation on the heating element, it can be seen that the non-foaming effective area S exists around the heating element. From these results, it is considered that the width of about 4 μm around the heating element is not involved in foaming.

【0155】したがって、発泡圧を有効利用するために
は、発熱体の周囲から約4μm以上内側の発泡有効領域
の直上が可動部材の可動領域で覆われるように、可動部
材を配置するのが効果的であると、言える。本実施例に
おいては、発泡有効領域を発熱体周囲から約4μm以上
内側としたが、発熱体の種類や形成方法によっては、こ
れに限定されるものではない。
Therefore, in order to effectively use the foaming pressure, it is effective to dispose the movable member such that the movable area of the movable member covers the area just above the effective foaming area at least about 4 μm from the periphery of the heating element. It can be said that it is a target. In the present embodiment, the effective foaming area is set at about 4 μm or more inside the periphery of the heating element. However, the present invention is not limited to this, depending on the type and forming method of the heating element.

【0156】図17に、58×150μmの発熱体2に
可動領域の総面積が異なる可動部材301((a)
図)、可動部材302((b)図)を配置したときの上
部から見た模式図を示す。
In FIG. 17, a movable member 301 ((a)) having a different total area of movable regions is provided on a heating element 2 of 58 × 150 μm.
FIG. 2 is a schematic diagram viewed from above when the movable member 302 (FIG. 2B) is arranged.

【0157】可動部材301の寸法は、53×145μ
mで、発熱体2の面積よりも小さいが、発熱体2の発泡
有効領域と同じ程度の寸法であり、該発泡有効領域を覆
うように、配置されている。一方、可動部材302の寸
法は、53×220μmで発熱体2の面積よりも大きく
(幅寸法を同じにした場合、支点〜可動先端間の寸法が
発熱体の長さよりも長い)、可動部材301と同じよう
に発泡有効領域を覆うように配置されている。上記2種
の可動部材301、302に対し、それらの耐久性と吐
出効率について測定を行った。測定条件は以下の通りで
ある。
The dimension of the movable member 301 is 53 × 145 μm.
m, which is smaller than the area of the heating element 2, but approximately the same as the effective foaming area of the heating element 2, and is arranged so as to cover the effective foaming area. On the other hand, the size of the movable member 302 is 53 × 220 μm, which is larger than the area of the heating element 2 (when the width is the same, the dimension between the fulcrum and the movable tip is longer than the length of the heating element). It is arranged so as to cover the effective foaming area in the same manner as the above. The durability and discharge efficiency of the two types of movable members 301 and 302 were measured. The measurement conditions are as follows.

【0158】 発泡液 : エタノール40%水溶液 吐出用インク : 染料インク 電圧 : 20.2V 周波数 : 3kHz この測定条件で実験を行った結果、可動部材の耐久性に
関しては、(a)可動部材301の方は、1×107 パ
ルス印加したところで可動部材301の支点部分に損傷
が見られた。(b)可動部材302の方は、3×108
パルス印加しても、損傷は見られなかった。また、投入
エネルギーに対する吐出量と吐出速度からもとまる運動
エネルギーも約1.5〜2.5倍程度向上することが確
認された。
Foaming liquid: 40% ethanol aqueous solution Ejection ink: Dye ink Voltage: 20.2 V Frequency: 3 kHz As a result of conducting an experiment under these measurement conditions, regarding the durability of the movable member, (a) the movable member 301 In the case of 1 × 10 7 pulses, the fulcrum of the movable member 301 was damaged when 1 × 10 7 pulses were applied. (B) 3 × 10 8 for the movable member 302
No damage was seen when the pulse was applied. It was also confirmed that the kinetic energy based on the discharge amount and the discharge speed with respect to the input energy was improved by about 1.5 to 2.5 times.

【0159】以上の結果から、耐久性、吐出効率の両面
からみても、発泡有効領域の真上を覆うように可動部材
を設け、該可動部材の面積が発熱体の面積よりも大きい
方が、優れていることがわかる。
From the above results, it can be seen from the viewpoints of both durability and discharge efficiency that the movable member is provided so as to cover directly above the effective foaming area, and that the area of the movable member is larger than the area of the heating element. It turns out that it is excellent.

【0160】図18に発熱体のエッジから可動部材の支
点までの距離と、可動部材の変位量の関係を示す。ま
た、図19に、発熱体2と可動部材31との位置関係を
側面方向から見た断面構成図を示す。発熱体2は40×
105μmのものを用いた。発熱体2のエッジから可動
部材31の支点33までの距離lが大きい程、変位量が
大きいことがわかる。したがって、要求されるインクの
吐出量や吐出液の流路構造および発熱体形状などによっ
て、最適変位量を求め、可動部材の支点の位置を決める
ことが望ましい。
FIG. 18 shows the relationship between the distance from the edge of the heating element to the fulcrum of the movable member and the displacement of the movable member. FIG. 19 is a cross-sectional view showing the positional relationship between the heating element 2 and the movable member 31 as viewed from the side. Heating element 2 is 40 ×
The one having a size of 105 μm was used. It can be seen that the greater the distance l from the edge of the heating element 2 to the fulcrum 33 of the movable member 31, the greater the displacement. Therefore, it is desirable to determine the optimal displacement amount and determine the position of the fulcrum of the movable member based on the required ink discharge amount, the discharge liquid flow path structure, and the shape of the heating element.

【0161】また、可動部材の支点が発熱体の発泡有効
領域直上に位置する場合は、可動部材の変位による応力
に加え、発泡圧力が直接支点に加わるため可動部材の耐
久性が低下してしまう。本発明者の実験によると、発泡
有効領域の真上に支点を設けたものでは、1×106 パ
ルス程度で、可動壁に損傷が生じており、耐久性が低下
してしまうことが分かっている。したがって、可動部材
の支点は、発熱体の発泡有効領域直上外に配置すること
で耐久性がそれ程高くない形状や材質の可動部材であっ
ても実用可能性が高くなる。ただし、前記発泡有効領域
直上に支点がある場合でも形状や材質を選択すれば、良
好に用いることができる。かかる構成において、高吐出
効率および耐久性に優れた液体吐出ヘッドが得られる。
When the fulcrum of the movable member is located immediately above the effective foaming area of the heating element, the durability of the movable member is reduced because the foaming pressure is directly applied to the fulcrum in addition to the stress caused by the displacement of the movable member. . According to the experiment of the present inventor, it was found that, in the case where the fulcrum was provided right above the effective foaming area, the movable wall was damaged by about 1 × 10 6 pulses, and the durability was reduced. I have. Therefore, by arranging the fulcrum of the movable member just above the effective foaming area of the heating element, the practicability increases even if the movable member has a shape or material whose durability is not so high. However, even if there is a fulcrum just above the effective foaming area, it can be used favorably if the shape and material are selected. With this configuration, a liquid ejection head having high ejection efficiency and excellent durability can be obtained.

【0162】<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。
<Element Substrate> The configuration of an element substrate provided with a heating element for applying heat to a liquid will be described below.

【0163】図20は本発明の液体吐出ヘッドの縦断面
図を示したもので、図20(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。
FIG. 20 is a longitudinal sectional view of the liquid discharge head of the present invention. FIG. 20 (a) shows a head having a protective film described later, and FIG. 20 (b) shows a head without a protective film.

【0164】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。
On the element substrate 1, the second liquid flow path 16, the separation wall 3
0, a first liquid flow path 14, and a grooved member 50 provided with grooves forming the first liquid flow path.

【0165】素子基板1には、シリコン等の気体107
に絶縁および蓄熱を目的としたシリコン酸化膜またはチ
ッ化シリコン膜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 )、チッ化タンタ
ル(TaN)、タンタルアルミ(TaAl)等の電気抵
抗層105(0.01〜0.2μm厚)とアルミニュウ
ム等の配線電極(0.2〜1.0μm厚)を図11のよ
うにパターニングされている。この2つの配線電極10
4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
ンやチッ化シリコン等の保護層を0.1〜2.0μm厚
で形成し、さらにそのうえにタンタル等の耐キャビテー
ション層(0.1〜0.6μm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。
The element substrate 1 is provided with a gas 107 such as silicon.
A silicon oxide film or a silicon nitride film 106 for insulation and heat storage is formed thereon, and hafnium boride (HfB 2 ), tantalum nitride (TaN), and tantalum aluminum (TaAl) constituting a heating element are formed thereon. ) And wiring electrodes (0.2-1.0 μm thick) of aluminum or the like are patterned as shown in FIG. These two wiring electrodes 10
From 4, a voltage is applied to the resistance layer 105, and a current flows through the resistance layer to generate heat. On the resistance layer between the wiring electrodes, a protective layer such as silicon oxide or silicon nitride is formed with a thickness of 0.1 to 2.0 μm, and further thereon, a cavitation resistant layer such as tantalum (with a thickness of 0.1 to 0.6 μm) is formed. ) Is deposited,
The resistance layer 105 is protected from various liquids such as ink.

【0166】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)
等が耐キャビテーション層として用いられる。
In particular, the pressure and shock waves generated when bubbles are generated and defoamed are extremely strong, and the durability of a hard and brittle oxide film is significantly reduced.
Are used as a cavitation-resistant layer.

【0167】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20(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リジュウム−タンタル
−アルミ合金等が挙げられる。
A structure that does not require the above-described protective layer may be used depending on a combination of a liquid, a liquid flow path structure, and a resistance material. An example thereof is shown in FIG. Examples of the material of the resistance layer that does not require such a protective layer include an iridium-tantalum-aluminum alloy.

【0168】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。
As described above, the structure of the heating element in each of the above-described embodiments may be only the above-described resistance layer (heating section) between the electrodes, or may include a protective layer for protecting the resistance layer.

【0169】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。
In the present embodiment, a heating element having a heating portion composed of a resistance layer which generates heat in response to an electric signal is used as the heating element. However, the present invention is not limited to this, and it is sufficient that the ejection liquid is ejected. What is necessary is just a thing which produces a bubble in a foaming liquid. For example, a light-to-heat converter that generates heat by receiving light from a laser or the like, or a heat generator that has a heat generating unit that generates heat by receiving a high frequency may be used as the heat generating unit.

【0170】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。
The above-mentioned element substrate 1 includes, in addition to the electrothermal transducer composed of the above-described resistance layer 105 constituting the heating section and the wiring electrode 104 for supplying an electric signal to this resistance layer, Functional elements such as a transistor, a diode, a latch, and a shift register for selectively driving the electrothermal conversion element may be integrally formed by a semiconductor manufacturing process.

【0171】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21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150mA、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。
Further, in order to drive the heat generating portion of the electrothermal transducer provided on the element substrate 1 and discharge the liquid, the above-described resistance layer 105 is connected to the above-described resistance layer 105 through the wiring electrode 104 as shown in FIG. A rectangular pulse as shown by is applied to cause the resistance layer 105 between the wiring electrodes to generate heat sharply. In the head of each of the above-described embodiments, the heating element is driven by applying a voltage of 24 V, a pulse width of 7 μsec, a current of 150 mA, and an electric signal of 6 kHz, and the liquid ink is discharged from the ejection port by the above-described operation. Discharged. However, the condition of the drive signal is not limited to this, and any drive signal can be used as long as it can appropriately foam the foaming liquid.

【0172】<2流路構成のヘッド構造>以下に、第
1、第2の共通液室に異なる液体を良好に分離して導入
でき部品点数の削減を図れ、コストダウンを可能とする
液体吐出ヘッドの構造例について説明する。
<Head Structure with Two Flow Paths> The liquid discharge which can separate and introduce different liquids into the first and second common liquid chambers in a good manner, can reduce the number of parts, and can reduce the cost. An example of the structure of the head will be described.

【0173】図22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。
FIG. 22 is a schematic diagram showing the structure of such a liquid discharge head, in which the same reference numerals are used for the same components as in the previous embodiment, and a detailed description is omitted here.

【0174】本実施例においては、溝付き部材50は、
吐出口18を有するオリフィスプレート51と、複数の
第1液流路14を構成する複数の溝と、複数の液流路1
4に共通して連通し、各第1の液流路3に液体(吐出
液)を供給するための第1の共通液室15を構成する凹
部とから概略構成されている。
In this embodiment, the grooved member 50 is
An orifice plate 51 having a discharge port 18; a plurality of grooves forming a plurality of first liquid flow paths 14;
4 and a concave portion forming a first common liquid chamber 15 for supplying a liquid (ejection liquid) to each first liquid flow path 3.

【0175】この溝付部材50の下側部分に分離壁30
を接合することにより複数の第1液流路14を形成する
ことができる。このような溝付部材50は、その上部か
ら第1共通液室15内に到達する第1液体供給路20を
有している。また、溝付部材50は、その上部から分離
壁30を突き抜けて第2共通液室17内に到達する第2
の液体供給路21を有している。
The lower part of the grooved member 50 is provided with a separation wall 30.
Can be formed to form a plurality of first liquid flow paths 14. Such a grooved member 50 has a first liquid supply path 20 that reaches the inside of the first common liquid chamber 15 from above. Further, the grooved member 50 penetrates the separation wall 30 from the upper part thereof and reaches the second common liquid chamber 17 in the second common liquid chamber 17.
The liquid supply path 21 of FIG.

【0176】第1の液体(吐出液)は、図22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22の矢印Dで示すように、第2
液体供給路21を経て、第2共通液室17、次いで第2
液流路16に供給されるようになっている。
The first liquid (discharge liquid) is indicated by an arrow C in FIG.
As shown in FIG. 22, the liquid is supplied to the first common liquid chamber 15 and then to the first liquid flow path 14 via the first liquid supply path 20, and the second liquid (foaming liquid) is indicated by an arrow D in FIG. As shown, the second
Through the liquid supply path 21, the second common liquid chamber 17, and then the second common liquid chamber 17,
The liquid is supplied to the liquid flow path 16.

【0177】本実施例では、第2液体供給路21は、第
1液体供給路20と平行して配されているが、これに限
ることはなく、第1共通液室15の外側に配された分離
壁30を貫通して、第2共通液室17に連通するように
形成されればどのように配されてもよい。
In the present embodiment, the second liquid supply path 21 is arranged in parallel with the first liquid supply path 20. However, the present invention is not limited to this, and the second liquid supply path 21 is arranged outside the first common liquid chamber 15. Any configuration may be used as long as it is formed so as to penetrate through the separated wall 30 and communicate with the second common liquid chamber 17.

【0178】また、第2液体供給路21の太さ(直径)
に関しては、第2液体の供給量を考慮して決められる。
第2液体供給路21の形状は丸形状である必要はなく、
矩形状等でもよい。
The thickness (diameter) of the second liquid supply path 21
Is determined in consideration of the supply amount of the second liquid.
The shape of the second liquid supply path 21 does not need to be round,
It may be rectangular or the like.

【0179】また、第2共通液室17は、溝付部材50
を分離壁30で仕切ることによって形成することができ
る。形成の方法としては、図23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。
The second common liquid chamber 17 is provided with a grooved member 50.
By the partition wall 30. As a forming method, as shown in an exploded perspective view of this embodiment shown in FIG. 23, a common liquid chamber frame and a second liquid path wall are formed on an element substrate with a dry film, and a grooved member in which a separation wall is fixed. The second common liquid chamber 17 and the second liquid flow path 16 may be formed by bonding the combined body of the separation wall 30 and the element substrate 1 to the element substrate 1.

【0180】本実施例では、アルミニュウム等の金属で
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。
In this embodiment, as described above, on the support 70 made of a metal such as aluminum, an electric heating element is used as a heating element for generating heat for generating bubbles due to film boiling in the foaming liquid. An element substrate 1 provided with a plurality of heat conversion elements is provided.

【0181】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を構成する複数の溝と、複数の発
泡液流路に連通し、それぞれの発泡液路に発泡液を供給
するための第2共通液室(共通発泡液室)17を構成す
る凹部と、前述した可動壁31が設けられた分離壁30
とが配されている。
On the element substrate 1, a plurality of grooves forming the liquid flow path 16 formed by the second liquid path wall, and a plurality of the foaming liquid flow paths are communicated. Forming a second common liquid chamber (common bubbling liquid chamber) 17 for supplying water, and a separation wall 30 provided with the movable wall 31 described above.
And are arranged.

【0182】符号50は、溝付部材である。この溝付部
材は、分離壁30と接合されることで吐出液流路(第1
液流路)14を構成する溝と、吐出液流路に連通し、そ
れぞれの吐出液流路に吐出液を供給するための第1の共
通液室(共通吐出液室)15を構成するための凹部と、
第1共通液室に吐出液を供給するための第1供給路(吐
出液供給路)20と、第2の共通液室17に発泡液を供
給するための第2の供給路(発泡液供給路)21とを有
している。第2の供給路21は、第1の共通液室15の
外側に配された分離壁30を貫通して第2の共通液室1
7に連通する連通路に繋がっており、この連通路によっ
て吐出液と混合することなく発泡液を第2の共通液室1
5に供給することができる。
Reference numeral 50 denotes a grooved member. The grooved member is joined to the separation wall 30 to form a discharge liquid flow path (first
A first common liquid chamber (common discharge liquid chamber) 15 which communicates with the groove forming the liquid flow path) 14 and the discharge liquid flow path to supply the discharge liquid to each discharge liquid flow path; Of the recess,
A first supply path (discharge liquid supply path) 20 for supplying discharge liquid to the first common liquid chamber, and a second supply path (foam liquid supply) for supplying foaming liquid to the second common liquid chamber 17. (Road) 21. The second supply passage 21 penetrates the separation wall 30 disposed outside the first common liquid chamber 15 and
7, the foaming liquid is not mixed with the discharge liquid by the communication path, and the foamed liquid is mixed with the second common liquid chamber 1.
5 can be supplied.

【0183】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。
The arrangement relationship between the element substrate 1, the separation wall 30, and the grooved top plate 50 is such that the movable member 31 is arranged corresponding to the heating element of the element substrate 1, and corresponds to the movable member 31. A discharge liquid channel 14 is provided. Further, in the present embodiment, an example is shown in which one second supply path is provided in the grooved member, but a plurality of second supply paths may be provided according to the supply amount. Furthermore, the flow path cross-sectional area of the discharge liquid supply path 20 and the foaming liquid supply path 21 may be determined in proportion to the supply amount.

【0184】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。
By optimizing the cross-sectional area of the flow path, it is possible to further reduce the size of the components constituting the grooved member 50 and the like.

【0185】以上説明したように本実施例によれば、第
2液流路に第2液体を供給する第2の供給路と、第1液
流路に第1液体を供給する第1の供給路とが同一の溝付
部材としての溝付天板からなることにより部品点数が削
減でき、工程の短縮化とコストダウンが可能となる。
As described above, according to this embodiment, the second supply path for supplying the second liquid to the second liquid flow path and the first supply path for supplying the first liquid to the first liquid flow path Since the road and the grooved top plate as the grooved member are the same, the number of components can be reduced, and the process can be shortened and the cost can be reduced.

【0186】また第2液流路に連通した第2の共通液室
への、第2液体の供給は、第1液体と第2液体を分離す
る分離壁を突き抜ける方向で第2液流路によって行なわ
れる構造であるため、前記分離壁と溝付部材と発熱体形
成基板との貼り合わせ工程が1度で済み、作りやすさが
向上すると共に、貼り合わせ精度が向上し、良好に吐出
することができる。
Further, the supply of the second liquid to the second common liquid chamber communicating with the second liquid flow path is performed by the second liquid flow path in a direction penetrating the separation wall separating the first liquid and the second liquid. Since the structure is performed, the bonding step of the separation wall, the grooved member, and the heating element forming substrate only needs to be performed once, thereby improving the ease of manufacturing, improving the bonding accuracy, and discharging well. Can be.

【0187】また、第2液体は、分離壁を突き抜けて第
2液体共通液室へ供給されるため、第2液流路に第2液
体の供給が確実となり、供給量が十分確保できるため、
安定した吐出が可能となる。
Further, since the second liquid penetrates through the separation wall and is supplied to the second liquid common liquid chamber, the supply of the second liquid to the second liquid flow path is ensured, and the supply amount can be sufficiently ensured.
Stable discharge is possible.

【0188】<吐出液体、発泡液体>先の実施例で説明
したように本発明においては、前述のような可動部材を
有する構成によって、従来の液体吐出ヘッドよりも高い
吐出力や吐出効率でしかも高速に液体を吐出することが
できる。本実施形態例の内、発泡液と吐出液とに同じ液
体を用いる場合には、発熱体から加えられる熱によって
劣化せずに、また加熱によって発熱体上に堆積物を生じ
にくく、熱によって気化、凝縮の可逆的状態変化を行う
ことが可能であり、さらに液流路や可動部材や分離壁等
を劣化させない液体であれば種々の液体を用いることが
できる。
<Ejecting Liquid and Foaming Liquid> As described in the previous embodiment, in the present invention, the structure having the movable member as described above provides higher ejection force and ejection efficiency than the conventional liquid ejection head. The liquid can be discharged at high speed. When the same liquid is used as the foaming liquid and the discharge liquid in the embodiment, the heat is not deteriorated by the heat applied from the heating element, the deposit is hardly generated on the heating element by heating, and the vaporization is caused by the heat. In addition, various liquids can be used as long as they can change the reversible state of condensation and do not deteriorate the liquid flow path, the movable member, the separation wall, and the like.

【0189】このような液体の内、記録を行う上で用い
る液体(記録液体)としては従来のバブルジェット装置
で用いられていた組成のインクを用いることができる。
Among such liquids, as a liquid (recording liquid) used for recording, an ink having a composition used in a conventional bubble jet apparatus can be used.

【0190】一方、本発明の2流路構成のヘッドを用
い、吐出液と発泡液を別液体とした場合には、発泡液と
して前述のような性質の液体を用いればよく、具体的に
は、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソ
プロパノール、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オク
タン、トルエン、キシレン、二塩化メチレン、トリクレ
ン、フレオンTF、フレオンBF、エチルエーテル、ジ
オキサン、シクロヘキサン、酢酸メチル、酢酸エチル、
アセトン、メチルエチルケトン、水等およびこれらの混
合物が挙げられる。
On the other hand, when a head having a two-flow path structure according to the present invention is used and the discharge liquid and the foaming liquid are different liquids, a liquid having the above-mentioned properties may be used as the foaming liquid. , Methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-hexane, n-heptane, n-octane, toluene, xylene, methylene dichloride, trichlene, Freon TF, Freon BF, ethyl ether, dioxane, cyclohexane, methyl acetate, acetic acid ethyl,
Examples include acetone, methyl ethyl ketone, water, and the like, and mixtures thereof.

【0191】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。
As the discharge liquid, various liquids can be used irrespective of the presence or absence of foaming properties and thermal properties. In addition, liquids having low foaming properties, liquids which are easily deteriorated or deteriorated by heat, high-viscosity liquids, and the like, which have been difficult to discharge conventionally, can be used.

【0192】ただし、吐出液の性質として吐出液自身、
又は発泡液との反応によって、吐出や発泡また可動部材
の動作等を妨げるような液体でないことが望まれる。
However, the properties of the discharged liquid are as follows:
Alternatively, it is desirable that the liquid is not a liquid that hinders ejection, foaming, operation of the movable member, or the like due to a reaction with the foaming liquid.

【0193】記録用の吐出液体としては、高粘度インク
等をも利用することができる。その他の吐出液体として
は、熱に弱い医薬品や香水等の液体を利用することもで
きる。
As a recording liquid to be ejected, a high-viscosity ink or the like can be used. As other discharge liquids, liquids such as medicines and perfumes that are vulnerable to heat can be used.

【0194】本発明においては、吐出液と発泡液の両方
に用いることができる記録液体として以下のような組成
のインクを用いて記録を行ったが、吐出力の向上によっ
てインクの吐出速度が高くなったため、液滴の着弾精度
が向上し非常に良好な記録画像を得ることができた。
In the present invention, recording was performed using an ink having the following composition as a recording liquid that can be used for both the ejection liquid and the foaming liquid. Therefore, the landing accuracy of the droplet was improved, and a very good recorded image could be obtained.

【0195】 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150cPという非常に高い粘度の液体でさ
えも良好に吐出でき、高画質な記録物を得ることができ
た。
Composition of Dye Ink (Viscosity 2 cps) (CI Food Black 2) Dye 3 wt% Diethylene glycol 10 wt% Thiodiglycol 5 wt% Ethanol 5 wt% Water 77 wt% Recording was performed by discharging a combination of liquids having the following compositions. As a result, a liquid having a viscosity of more than ten cps, which was difficult to discharge with a conventional head, as well as a liquid having a very high viscosity of 150 cP could be discharged favorably, and a high-quality recorded matter could be obtained.

【0196】 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、高品位画像が得にくかった。しかし、上
述の実施形態例の構成においては、気泡の発生を発泡液
を用いることで充分に、しかも安定して行うことができ
る。このことで、液滴の着弾精度向上とインク吐出量の
安定化を図ることができ記録画像品位を著しく向上する
ことができた。
Composition of foaming liquid 1 Ethanol 40% by weight Water 60% by weight Composition of foaming liquid 2 Composition of water 100% by weight Composition of foaming liquid 3 Isopropyl alcohol 10% by weight Water 90% by weight Discharge liquid 1 of pigment ink (viscosity of about 15 cps) Composition Carbon black 5% by weight Styrene-acrylic acid-ethyl acrylate copolymer 1% by weight (acid value 140, weight average molecular weight 8000) monoethanolamine 0.25% by weight glycerin 69% by weight thiodiglycol 5% by weight ethanol 3 Weight% water 16.75 weight% composition of ejection liquid 2 (viscosity 55 cps) composition of polyethylene glycol 200 100 wt% composition of ejection liquid 3 (viscosity 150 cps) polyethylene glycol 600 100 wt% For liquids that have been Low due to the discharge direction of the variation is promoted poor landing accuracy of the dot on the recording paper, also the discharge amount variation by unstable discharge caused by these, high-quality image was difficult to obtain. However, in the configuration of the above-described embodiment, it is possible to generate bubbles sufficiently and stably by using the foaming liquid. As a result, it is possible to improve the landing accuracy of the droplets and stabilize the ink discharge amount, and it is possible to remarkably improve the quality of the recorded image.

【0197】<液体吐出ヘッドの製造>次に、本発明の
液体吐出ヘッドの製造工程について説明する。
<Manufacture of Liquid Discharge Head> Next, the process of manufacturing the liquid discharge head of the present invention will be described.

【0198】図2で示したような液体吐出ヘッドの場合
には、素子基板1上に可動部材31を設けるための土台
34をドライフィルム等をパターニングすることで形成
し、この土台34に可動部材31を接着、もしくは溶着
固定した。その後、各液流路10を構成する複数の溝と
吐出口18と共通液室13を構成する凹部を有する溝付
部材を、溝と可動部材が対応するような状態で素子基板
1に接合することで形成した。
In the case of the liquid discharge head as shown in FIG. 2, a base 34 for providing the movable member 31 on the element substrate 1 is formed by patterning a dry film or the like. 31 was adhered or fixed by welding. Thereafter, a grooved member having a plurality of grooves forming each liquid flow path 10, a discharge port 18, and a concave part forming the common liquid chamber 13 is joined to the element substrate 1 in such a manner that the grooves correspond to the movable members. It was formed by doing.

【0199】次に、図10や図23で示されるような2
流路構成の液体吐出ヘッドの製造工程について説明す
る。
Next, as shown in FIG. 10 and FIG.
The manufacturing process of the liquid discharge head having the flow path configuration will be described.

【0200】大まかには、素子基板1上に第2液流路1
6の壁を形成し、その上に分離壁30を取り付け、さら
にその上に第1液流路14を構成する溝等が設けられた
溝付き部材50を取り付ける。もしくは、第2液流路1
6の壁を形成した後、この壁の上に分離壁30を取り付
けた溝付き部材50を接合することでヘッドの製造を行
った。
Generally, the second liquid flow path 1
6, a separation wall 30 is mounted thereon, and a grooved member 50 provided with a groove or the like constituting the first liquid flow path 14 is further mounted thereon. Alternatively, the second liquid flow path 1
After forming the wall of No. 6, the head was manufactured by joining the grooved member 50 on which the separation wall 30 was attached to the wall.

【0201】さらに第2液流路の作製方法について詳し
く説明する。
Further, the method for forming the second liquid flow path will be described in detail.

【0202】図24(a)〜(e)は、本発明の液体吐
出ヘッドの製造方法の第1の実施例を説明するための概
略断面図である。
FIGS. 24A to 24E are schematic sectional views for explaining a first embodiment of the method for manufacturing a liquid discharge head according to the present invention.

【0203】本実施例においては、(a)に示すよう
に、素子基板(シリコンウエハ)1上に半導体製造工程
で用いるのと同様の製造装置を用いてハフニュウムボラ
イドやチッ化タンタル等からなる発熱体2を有する電気
熱変換用素子を形成した後、次工程における感光性樹脂
との密着性の向上を目的として素子基板1の表面に洗浄
を施した。さらに、密着性を向上させるには、素子基板
表面に紫外線−オゾン等による表面改質を行った後、例
えばシランカップリング剤(日本ユニカ製:A189)
をエチルアルコールで1重量%に希釈した液を上記改質
表面上にスピンコートすることで達成される。
In this embodiment, as shown in (a), hafnium boride, tantalum nitride and the like are formed on an element substrate (silicon wafer) 1 using the same manufacturing apparatus as used in the semiconductor manufacturing process. After the element for electrothermal conversion having the heating element 2 was formed, the surface of the element substrate 1 was washed for the purpose of improving the adhesion to the photosensitive resin in the next step. Further, in order to improve the adhesiveness, after the surface of the element substrate is surface-modified with ultraviolet-ozone or the like, for example, a silane coupling agent (A189 manufactured by Nippon Yunika)
Is diluted to 1% by weight with ethyl alcohol and spin-coated on the modified surface.

【0204】次に、表面洗浄を行い、密着性を向上した
基板1上に、(b)に示すように、紫外線感光性樹脂フ
ィルム(東京応化製:ドライフィルム オーディルSY
−318)DFをラミネートした。
Next, as shown in (b), an ultraviolet-sensitive resin film (manufactured by Tokyo Ohka: Dry Film Odile SY) is provided on the substrate 1 having been subjected to surface cleaning and having improved adhesion.
-318) The DF was laminated.

【0205】次に、(c)に示すように、ドライフィル
ムDF上にフォトマスクPMを配し、このフォトマスク
PMを介してドライフィルムDFのうち、第2の流路壁
として残す部分に紫外線を照射した。この露光工程は、
キヤノン(株)製:MPA−600を用いて行い、約6
00mJ/cm2 の露光量で行った。
Next, as shown in (c), a photomask PM is arranged on the dry film DF, and ultraviolet rays are passed through the photomask PM to a portion of the dry film DF to be left as the second channel wall. Was irradiated. This exposure step
Manufactured by Canon Inc .: MPA-600, about 6
The exposure was performed at an exposure of 00 mJ / cm 2 .

【0206】次に、(d)に示すように、ドライフィル
ムDFを、キシレンとブチルセルソルブアセテートとの
混合液からなる現像液(東京応化製:BMRC−3)で
現像し、未露光部分を溶解させ、露光して硬化した部分
を第2液流路16の壁部分として形成した。さらに、素
子基板1表面に残った残渣を酸素プラズマアッシング装
置(アルカンテック社製:MAS−800)で約90秒
間処理して取り除き、引き続き、150℃で2時間、さ
らに紫外線照射100mJ/cm2 を行って露光部分を
完全に硬化させた。
Next, as shown in (d), the dry film DF was developed with a developing solution (BMRC-3, manufactured by Tokyo Ohka Chemical Co., Ltd.) composed of a mixture of xylene and butyl cellosolve acetate, and the unexposed portion was developed. The portion that was dissolved, exposed and cured was formed as a wall portion of the second liquid flow path 16. Further, the residue remaining on the surface of the element substrate 1 is removed by treating it with an oxygen plasma ashing apparatus (MAS-800, manufactured by Alcantech) for about 90 seconds, and subsequently, at 150 ° C. for 2 hours, and further 100 mJ / cm 2 of ultraviolet irradiation. The exposure was completely cured.

【0207】以上の方法により、上記シリコン基板から
分割、作製される複数のヒータボード(素子基板)に対
し、一様に第2の液流路を精度よく形成することができ
る。シリコン基板を、厚さ0.05mmのダイヤモンド
ブレードを取り付けたダイシングマシン(東京精密製:
AWD−4000)で各々のヒータボード1に切断、分
離した。分離されたヒータボード1を接着剤(東レ製:
SE4400)でアルミベースプレート70上に固定し
た(図27)。次いで、予めアルミベースプレート70
上に接合しておいたプリント配線基板71と、ヒータボ
ード1とを直径0.05mmのアルミワイヤ(図示略)
で接続した。
According to the above-described method, the second liquid flow path can be uniformly formed with high precision on a plurality of heater boards (element substrates) divided and manufactured from the silicon substrate. A dicing machine (manufactured by Tokyo Seimitsu:
(AWD-4000) to cut and separate each heater board 1. An adhesive (made by Toray:
(SE4400) on the aluminum base plate 70 (FIG. 27). Next, the aluminum base plate 70
An aluminum wire (not shown) having a diameter of 0.05 mm is formed by connecting the printed wiring board 71 bonded above and the heater board 1 to each other.
Connected with.

【0208】次に、このようにして得られたヒータボー
ド1に、図24(e)に示すように、上述の方法で溝付
部材50と分離壁30との接合体を位置決め接合した。
すなわち、分離壁30を有する溝付部材とヒータボード
1とを位置決めし、押さえバネ78により係合、固定し
た後、インク・発泡液用供給部材80をアルミベースプ
レート70上に接合固定し、アルミワイヤ間、溝付部材
50とヒータボード1とインク・発泡液用供給部材80
との隙間をシリコーンシーラント(東芝シリコーン製:
TSE399)で封止して完成させた。
Next, as shown in FIG. 24 (e), the joined body of the grooved member 50 and the separating wall 30 was positioned and joined to the heater board 1 thus obtained, as shown in FIG.
That is, the grooved member having the separating wall 30 and the heater board 1 are positioned and engaged and fixed by the pressing spring 78, and then the ink / foaming liquid supply member 80 is joined and fixed on the aluminum base plate 70, and the aluminum wire is fixed. , Grooved member 50, heater board 1, and ink / foaming liquid supply member 80
The gap with the silicone sealant (made by Toshiba Silicone:
(TSE399) and completed.

【0209】以上の製法で、第2の液流路を形成するこ
とにより、各ヒータボードのヒータに対して位置ズレの
ない精度の良い流路を得ることができる。特に、溝付部
材50と分離壁30とをあらかじめ先の工程で接合して
おくことで、第1液流路14と可動部材31の位置精度
を高めることができる。
By forming the second liquid flow path by the above-described manufacturing method, it is possible to obtain a high-precision flow path with no positional deviation with respect to the heater of each heater board. In particular, by joining the grooved member 50 and the separation wall 30 in the previous step in advance, the positional accuracy of the first liquid flow path 14 and the movable member 31 can be improved.

【0210】このようにして製造された液体吐出ヘッド
を用いて、前述したような第1の例から第3の例に示す
エージング処理を行うことによって、製造時に発生した
バリを除去し、可動部材を変位しやすくすることがで
き、これにより安定した吐出を行うことが可能となる。
By using the liquid discharge head manufactured as described above and performing the aging treatment shown in the first to third examples as described above, burrs generated at the time of manufacture are removed, and the movable member is removed. Can be easily displaced, whereby stable ejection can be performed.

【0211】そして、これらの高精度製造技術によっ
て、吐出安定化が図られ印字品位が向上する。また、ウ
エハ上に一括で形成することが可能なため、多量に低コ
ストで製造することが可能である。
[0211] These high-precision manufacturing techniques stabilize ejection and improve print quality. In addition, since it can be formed on a wafer at a time, a large amount can be manufactured at low cost.

【0212】なお、本実施例では、第2の液流路を形成
するために紫外線硬化型のドライフィルムを用いたが、
紫外域、特に248nm付近に吸収帯域をもつ樹脂を用
い、ラミネート後、硬化させ、エキシマレーザで第2の
液流路となる部分の樹脂を直接除去することによっても
得ることが可能である。
In this example, an ultraviolet-curing dry film was used to form the second liquid flow path.
It can also be obtained by using a resin having an absorption band in the ultraviolet region, particularly around 248 nm, curing after laminating, and directly removing the resin in a portion serving as the second liquid flow path with an excimer laser.

【0213】次に、図25(a)〜(d)は、本発明の
液体吐出ヘッドの製造方法の第2の実施例を説明するた
めの概略断面図である。
Next, FIGS. 25A to 25D are schematic sectional views for explaining a second embodiment of the method for manufacturing a liquid discharge head according to the present invention.

【0214】本実施例においては、(a)に示すよう
に、SUS基板100上に厚さ15μmのレジスト10
1を第2の液流路の形状でパターニングした。
In this embodiment, as shown in (a), a 15 μm-thick resist 10
1 was patterned in the shape of the second liquid flow path.

【0215】次に、(b)に示すように、SUS基板1
00に対して電気メッキを行ってSUS基板100上に
ニッケル層102を同じく15μm成長させた。メッキ
液としては、スルフォミン酸ニッケルに応力減少剤(ワ
ールドメタル社製:ゼロオール)とほう酸、ピット防止
剤(ワールドメタル社製:NP−APS)、塩化ニッケ
ルを使用した。電着時の電界のかけ方としては、アノー
ド側に電極を付け、カソード側に既にパターニングした
SUS基板100を取り付け、メッキ液の温度を50℃
とし、電流密度を5A/cm2 とした。
Next, as shown in FIG.
00 was electroplated to grow a nickel layer 102 on the SUS substrate 100 by 15 μm. As the plating solution, a stress reducing agent (Zerool, manufactured by World Metal Co.), boric acid, a pit preventing agent (NP-APS, manufactured by World Metal Co.), and nickel chloride were used for nickel sulfamate. As for the method of applying an electric field at the time of electrodeposition, an electrode was attached to the anode side, the already patterned SUS substrate 100 was attached to the cathode side, and the temperature of the plating solution was set to 50 ° C.
And the current density was 5 A / cm 2 .

【0216】次に、(c)に示すように、上記のような
メッキを終了したSUS基板100に超音波振動を与
え、ニッケル層102の部分をSUS基板100から剥
離し、所望の第2の液流路を得た。
Next, as shown in (c), ultrasonic vibration is applied to the SUS substrate 100 which has been plated as described above, and the nickel layer 102 is peeled off from the SUS substrate 100, and the desired second A liquid flow path was obtained.

【0217】一方、電気熱変換用素子を配設したヒータ
ボードを、半導体と同様の製造装置を用いてシリコンウ
エハに形成した。このウエハを先の実施例と同様に、ダ
イシングマシンで各々のヒータボードに分離した。この
ヒータボード1を、予めプリント基板104が接合され
たアルミベースプレート70に接合し、プリント基板7
1とアルミワイヤ(図示略)とを接続することで電気的
配線を形成した。このような状態のヒータボード1上
に、図25(d)に示すように、先の工程で得た第2液
流路と位置決め固定した。この固定に際しては、後工程
で第1の実施例と同様に分離壁を固定した天板と押さえ
バネによって係合・密着されるため、天板接合時に位置
ズレが発生しない程度に固定されていれば十分である。
On the other hand, a heater board provided with an electrothermal conversion element was formed on a silicon wafer using the same manufacturing apparatus as that for semiconductors. This wafer was separated into respective heater boards by a dicing machine in the same manner as in the previous embodiment. The heater board 1 is joined to an aluminum base plate 70 to which a printed board 104 has been joined in advance, and the printed board 7
1 and an aluminum wire (not shown) to form an electrical wiring. On the heater board 1 in such a state, as shown in FIG. 25D, the second liquid flow path obtained in the previous step was positioned and fixed. At the time of this fixing, as in the first embodiment, since the top plate on which the separation wall is fixed is engaged with and tightly attached to the top plate by the pressing spring in the subsequent step, it is fixed to the extent that no positional displacement occurs at the time of joining the top plate. Is enough.

【0218】本実施例では、上記位置決め固定に紫外線
硬化型接着剤(グレースジャパン製:アミコンUV−3
00)を塗布し、紫外線照射装置を用い、露光量を10
0mJ/cm2 として約3秒間で固定を完了した。
In this embodiment, an ultraviolet curing adhesive (Amicon UV-3 manufactured by Grace Japan) is used for the positioning and fixing.
00), and using an ultraviolet irradiation device, the exposure amount is 10
Fixation was completed in about 3 seconds at 0 mJ / cm 2 .

【0219】本実施例の製法によれば、発熱体に対して
位置ズレのない精度の高い第2の液流路を得ることがで
きることに加え、ニッケルで流路壁を形成しているた
め、アルカリ性の液体に強く、信頼性の高いヘッドを提
供することが可能となる。なお、本製造方法において
も、前述した例と同様なエージング処理を行う。
According to the manufacturing method of this embodiment, in addition to the fact that the second liquid flow path having high accuracy without displacement with respect to the heating element can be obtained, since the flow path wall is formed of nickel, It is possible to provide a highly reliable head that is resistant to alkaline liquids. In this manufacturing method, the same aging treatment as in the above-described example is performed.

【0220】次に、図26(a)〜(d)は、本発明の
液体吐出ヘッドの製造方法の第3の実施例を説明するた
めの概略断面図である。
Next, FIGS. 26A to 26D are schematic sectional views for explaining a third embodiment of the method of manufacturing a liquid discharge head according to the present invention.

【0221】本実施例においては、(a)に示すよう
に、アライメント穴あるいはマーク100aを有する厚
さ15μmのSUS基板100の両面にレジスト31を
塗布した。ここで、レジストとしては、東京応化製のP
MERP−AR900を使用した。
In this embodiment, as shown in FIG. 19A, a resist 31 was applied to both surfaces of a 15 μm thick SUS substrate 100 having alignment holes or marks 100a. Here, as the resist, P made by Tokyo Ohka
MERP-AR900 was used.

【0222】この後、(b)に示すように、素子基板1
00のアライメント穴100aに合わせて、露光装置
(キヤノン(株)製:MPA−600)を用いて露光
し、第2の液流路を形成すべき部分のレジスト103を
除去した。露光は800mJ/cm2 の露光量で行っ
た。
Thereafter, as shown in FIG.
Exposure was performed using an exposure apparatus (MPA-600, manufactured by Canon Inc.) in accordance with the alignment hole 100a of No. 00, and the resist 103 in the portion where the second liquid flow path was to be formed was removed. The exposure was performed at an exposure amount of 800 mJ / cm 2 .

【0223】次に、(c)に示すように、両面のレジス
ト103がパターニングされたSUS基板100を、エ
ッチング液(塩化第2鉄または塩化第2銅の水溶液)に
浸漬し、レジスト103から露出している部分をエッチ
ングした後、レジストを剥離した。
Next, as shown in (c), the SUS substrate 100 on which the resists 103 on both sides are patterned is immersed in an etching solution (an aqueous solution of ferric chloride or cupric chloride) and exposed from the resist 103. After etching the exposed portion, the resist was removed.

【0224】次に、(d)に示すように、先の製造方法
の実施例と同様に、ヒータボード1上に、エッチングさ
れたSUS基板100を位置決め固定して第2の液流路
4を有する液体吐出ヘッドを組み立てた。
Next, as shown in (d), the etched SUS substrate 100 is positioned and fixed on the heater board 1 and the second liquid flow path 4 is formed in the same manner as in the above embodiment of the manufacturing method. Was assembled.

【0225】本実施例の製法によれば、ヒータに対し位
置ズレのない精度の高い第2液流路4を得ることができ
ることに加え、SUSで流路を形成しているため、酸や
アルカリ性の液体に強く信頼性の高い液体吐出ヘッドを
提供することができる。なお、本製造方法においても前
述した例と同様なエージング処理を行う。
According to the manufacturing method of the present embodiment, the second liquid flow path 4 can be obtained with high accuracy without any displacement with respect to the heater. In addition, since the flow path is formed by SUS, acid or alkaline And a highly reliable liquid ejection head can be provided. In this manufacturing method, the same aging treatment as in the above-described example is performed.

【0226】以上説明したように、本実施例の製造方法
によれば、素子基板状に予め第2液流路の壁を配設する
ことによって、電気熱変換体と第2液流路とが高精度に
位置決めすることが可能となる。また、切断、分離前の
基板上の多数の素子基板に対して第2の液流路を同時に
形成することができるので、多量に、かつ、低コストの
液体吐出ヘッドを提供することができる。
As described above, according to the manufacturing method of the present embodiment, by disposing the wall of the second liquid flow path in advance on the element substrate, the electrothermal converter and the second liquid flow path can be connected. Positioning can be performed with high accuracy. In addition, since the second liquid flow path can be formed simultaneously on a large number of element substrates on the substrate before cutting and separation, a large amount of low-cost liquid discharge head can be provided.

【0227】また、本実施例の製造方法の液体吐出ヘッ
ドの製造方法を実施することによって得られた液体吐出
ヘッドは、発熱体と第2液流路とが高精度に位置決めさ
れているので、電気熱変換体の発熱による発泡の圧力を
効率よく受けることができ、吐出効率に優れたものとな
る。
In the liquid discharge head obtained by performing the method of manufacturing a liquid discharge head according to the manufacturing method of the present embodiment, the heating element and the second liquid flow path are positioned with high precision. The pressure of foaming due to the heat generated by the electrothermal transducer can be efficiently received, and the discharge efficiency is excellent.

【0228】以上説明したような製造方法において可動
部材31のエージング処理を行うことによって、可動部
材31に発生したバリを効果的に取り除くことができ、
これにより、可動部材31を変位しやすくすることがで
き、安定した吐出を行うことが可能となる。
By performing the aging process on the movable member 31 in the manufacturing method described above, burrs generated on the movable member 31 can be effectively removed.
Accordingly, the movable member 31 can be easily displaced, and stable ejection can be performed.

【0229】<液体吐出ヘッドカートリッジ>次に、上
記実施例に係る液体吐出ヘッドを搭載した液体吐出ヘッ
ドカートリッジを概略説明する。
<Liquid Discharge Head Cartridge> Next, a liquid discharge head cartridge equipped with the liquid discharge head according to the above embodiment will be schematically described.

【0230】図27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90とから概略構成されている。
FIG. 27 is a schematic exploded perspective view of a liquid discharge head cartridge including the above-described liquid discharge head. The liquid discharge head cartridge is schematically composed mainly of a liquid discharge head section 200 and a liquid container 90. I have.

【0231】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80、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と溝付天板50との接合によって、吐出され
る吐出液体が流通する吐出流路(不図示)が形成され
る。
The liquid discharge head unit 200 includes the element substrate 1,
It comprises a separation wall 30, a grooved member 50, a pressing spring 78, a liquid supply member 80, a support 70 and the like. As described above, the element substrate 1 is provided with a plurality of heating resistors for applying heat to the foaming liquid in a row, and a functional element for selectively driving the heating resistors. Are provided. This element substrate 1 and the aforementioned separation wall 3 having a movable wall
0, a foaming liquid passage is formed, and the foaming liquid flows. By joining the separation wall 30 and the grooved top plate 50, a discharge flow path (not shown) through which the discharged liquid to be discharged flows is formed.

【0232】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。
The pressing spring 78 is a member for applying an urging force in the direction of the element substrate 1 to the grooved member 50, and this urging force causes the element substrate 1, the separating wall 30, the grooved member 50 and a support member to be described later. 70 and satisfactorily integrated.

【0233】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。
The support 70 is for supporting the element substrate 1 and the like. On the support 70, a circuit board 71 for connecting to the element substrate 1 and supplying an electric signal,
A contact pad 72 for exchanging electrical signals with the device by connecting to the device is provided.

【0234】液体容器90は、液体吐出ヘッドに供給さ
れる、インク等の吐出液体と気泡を発生させるための発
泡液とを内部に区分収容している。液体容器90の外側
には、液体吐出ヘッドと液体容器との接続を行う接続部
材を配置するための位置決め部94と接続部を固定する
ための固定軸95が設けられている。吐出液体の供給
は、液体容器の吐出液体供給路92から接続部材の供給
路84を介して液体供給部材80の吐出液体供給路81
に供給され、各部材の吐出液体供給路83,71,21
を介して第1の共通液室に供給される。発泡液も同様
に、液体容器の供給路93から接続部材の供給路を介し
て液体供給部材80の発泡液供給路82に供給され、各
部材の発泡液体供給路84,71,22を介して第2液
室に供給される。
The liquid container 90 contains therein a discharge liquid such as ink and a foaming liquid for generating bubbles, which are supplied to the liquid discharge head. Outside the liquid container 90, a positioning portion 94 for arranging a connection member for connecting the liquid ejection head and the liquid container and a fixed shaft 95 for fixing the connection portion are provided. The discharge liquid is supplied from the discharge liquid supply path 92 of the liquid container to the discharge liquid supply path 81 of the liquid supply member 80 via the supply path 84 of the connection member.
And the discharge liquid supply paths 83, 71, 21 of each member
To the first common liquid chamber. Similarly, the foaming liquid is supplied from the supply path 93 of the liquid container to the foaming liquid supply path 82 of the liquid supply member 80 via the supply path of the connecting member, and is supplied via the foaming liquid supply paths 84, 71, and 22 of the respective members. The liquid is supplied to the second liquid chamber.

【0235】以上の液体吐出ヘッドカートリッジにおい
ては、発泡液と吐出液が異なる液体である場合も、供給
を行いうる供給形態および液体容器で説明したが、吐出
液体と発泡液体とが同じである場合には、発泡液と吐出
液の供給経路および容器を分けなくてもよい。
In the above-described liquid discharge head cartridge, the supply form and the liquid container that can supply the liquid are described also when the foaming liquid and the discharge liquid are different liquids. However, when the discharge liquid and the foam liquid are the same. However, the supply path and the container for the foaming liquid and the discharge liquid do not have to be divided.

【0236】なお、この液体容器には、各液体の消費後
に液体を再充填して使用してもよい。このためには液体
容器に液体注入口を設けておくことが望ましい。又、液
体吐出ヘッドと液体容器とは一体であってもよく、分離
可能としてもよい。
It is to be noted that the liquid container may be refilled with the liquid after each liquid is consumed before use. For this purpose, it is desirable to provide a liquid inlet in the liquid container. Further, the liquid discharge head and the liquid container may be integrated or may be separable.

【0237】<液体吐出装置>図28は、前述の液体噴
射ヘッドを搭載した液体吐出装置の概略構成を示してい
る。本実施例では特に吐出液体としてインクを用いたイ
ンク吐出記録装置を用いて説明する液体吐出装置のキャ
リッジHCは、インクを収容する液体タンク部90と液
体吐出ヘッド部200とが着脱可能なヘッドカートリッ
ジを搭載しており、被記録媒体搬送手段で搬送される記
録紙等の被記録媒体150の幅方向に往復移動する。
<Liquid Discharge Apparatus> FIG. 28 shows a schematic configuration of a liquid discharge apparatus equipped with the above-described liquid ejecting head. In the present embodiment, a carriage HC of a liquid ejection apparatus, which will be described using an ink ejection recording apparatus using ink as an ejection liquid, is a head cartridge in which a liquid tank section 90 containing ink and a liquid ejection head section 200 are detachable. And reciprocate in the width direction of the recording medium 150 such as recording paper conveyed by the recording medium conveying means.

【0238】不図示の駆動信号供給手段からキャリッジ
上の液体吐出手段に駆動信号が供給されると、この信号
に応じて液体吐出ヘッドから被記録媒体に対して記録液
体が吐出される。
When a drive signal is supplied from a drive signal supply means (not shown) to the liquid discharge means on the carriage, the recording liquid is discharged from the liquid discharge head to the recording medium in accordance with this signal.

【0239】また、本実施例の液体吐出装置において
は、被記録媒体搬送手段とキャリッジを駆動するための
駆動源としてのモータ111、駆動源からの動力をキャ
リッジに伝えるためのギア112、113キャリッジ軸
115等を有している。この記録装置及びこの記録装置
で行う液体吐出方法によって、各種の被記録媒体に対し
て液体を吐出することで良好な画像の記録物を得ること
ができた。
In the liquid ejection apparatus of the present embodiment, the motor 111 as a drive source for driving the recording medium transport means and the carriage, the gears 112 and 113 for transmitting the power from the drive source to the carriage. It has a shaft 115 and the like. With this recording apparatus and the liquid ejection method performed by this recording apparatus, a recorded matter of a good image could be obtained by ejecting liquid to various recording media.

【0240】次に、図29は、本発明の液体吐出方法お
よび液体吐出ヘッドを適用したインク吐出記録を動作さ
せるための記録装置全体のブロック図である。
Next, FIG. 29 is a block diagram of the entire recording apparatus for operating ink discharge recording to which the liquid discharge method and liquid discharge head of the present invention are applied.

【0241】記録装置は、ホストコンピュータ300よ
り印字情報を制御信号として受ける。印字情報は印字装
置内部の入力インタフェイス301に一時保存されると
同時に、記録装置内で処理可能なデータに変換され、ヘ
ッド駆動信号供給手段を兼ねるCPU302に入力され
る。CPU302はROM303に保存されている制御
プログラムに基づき、前記CPU302に入力されたデ
ータをRAM304等の周辺ユニットを用いて処理し、
印字するデータ(画像データ)に変換する。
The printing apparatus receives print information from the host computer 300 as a control signal. The print information is temporarily stored in an input interface 301 inside the printing apparatus, and at the same time, is converted into data that can be processed in the printing apparatus, and is input to the CPU 302 also serving as a head drive signal supply unit. The CPU 302 processes data input to the CPU 302 using a peripheral unit such as the RAM 304 based on a control program stored in the ROM 303,
Convert to print data (image data).

【0242】また、CPU302は前記画像データを記
録用紙上の適当な位置に記録するために、画像データに
同期して記録用紙および記録ヘッドを移動する駆動用モ
ータを駆動するための駆動データを作る。画像データお
よびモータ駆動データは、各々ヘッドドライバ307
と、モータドライバ305を介し、ヘッド200および
駆動モータ306に伝達され、それぞれ制御されたタイ
ミングで駆動され画像を形成する。
In order to record the image data at an appropriate position on the recording paper, the CPU 302 generates driving data for driving a driving motor for moving the recording paper and the recording head in synchronization with the image data. . The image data and the motor drive data are respectively stored in the head driver 307
Is transmitted to the head 200 and the drive motor 306 via the motor driver 305, and is driven at controlled timing to form an image.

【0243】また、本記録装置には、エージング処理を
行うための駆動条件等を含む制御プログラムや、発熱体
2の発泡駆動の回数を制御するための制御プログラムを
内蔵した記憶手段を具えることができる。この記憶手段
としては、例えば、ROM303等を用いることができ
る。また、カウンタ等を具えて、発泡駆動の回数を制御
することも可能である。
In addition, the present recording apparatus is provided with a storage means incorporating a control program including driving conditions for performing aging processing and the like and a control program for controlling the number of times of bubbling driving of the heating element 2. Can be. As this storage means, for example, a ROM 303 or the like can be used. It is also possible to provide a counter or the like to control the number of times of foaming drive.

【0244】上述のような記録装置に適用でき、インク
等の液体の付与が行われる被記録媒体としては、各種の
紙やOHPシート、コンパクトディスクや装飾板等に用
いられるプラスチック材、布帛、アルミニュウムや銅等
の金属材、牛皮、豚皮、人工皮革等の皮革材、木、合板
等の木材、竹材、タイル等のセラミックス材、スポンジ
等の三次元構造体等を対象とすることができる。
The recording medium which can be applied to the recording apparatus as described above and to which a liquid such as ink is applied includes plastics, cloth, aluminum, etc. used for various papers, OHP sheets, compact discs and decorative plates, etc. Metal materials such as copper and copper, leather materials such as cow skin, pig skin and artificial leather, wood such as wood and plywood, ceramic materials such as bamboo materials and tiles, and three-dimensional structures such as sponges can be targeted.

【0245】また上述の記録装置として、各種の紙やO
HPシート等に対して記録を行うプリンタ装置、コンパ
クトディスク等のプラスチック材に記録を行うプラスチ
ック用記録装置、金属板に記録を行う金属用記録装置、
皮革に記録を行う皮革用記録装置、木材に記録を行う木
材用記録装置、セラミックス材に記録を行うセラミック
ス用記録装置、スポンジ等の三次元網状構造体に対して
記録を行う記録装置、又布帛に記録を行う捺染装置等を
も含むものである。
As the above-mentioned recording apparatus, various types of paper and O
A printer device for recording on an HP sheet or the like, a recording device for a plastic for recording on a plastic material such as a compact disc, a recording device for a metal for recording on a metal plate,
A recording device for leather for recording on leather, a recording device for wood for recording on wood, a recording device for ceramics for recording on ceramic materials, a recording device for recording on a three-dimensional network structure such as a sponge, and a cloth Also includes a textile printing device for performing recording on the paper.

【0246】またこれらの液体吐出装置に用いる吐出液
としては、夫々の被記録媒体や記録条件に合わせた液体
を用いればよい。
As a discharge liquid used in these liquid discharge devices, a liquid suitable for each recording medium and recording conditions may be used.

【0247】<記録システム>次に、本発明の液体吐出
ヘッドを記録ヘッドとして用い被記録媒体に対して記録
を行う、インクジェット記録システムの一例を説明す
る。
<Recording System> Next, an example of an ink jet recording system in which recording is performed on a recording medium using the liquid discharge head of the present invention as a recording head will be described.

【0248】図30は、前述した本発明の液体吐出ヘッ
ド201を用いたインクジェット記録システムの構成を
説明するための模式図である。本実施例における液体吐
出ヘッドは、被記録媒体150の記録可能幅に対応した
長さに360dpiの間隔で吐出口を複数配したフルラ
イン型のヘッドであり、イエロー(Y),マゼンタ
(M),シアン(C),ブラック(Bk)の4色に対応
した4つのヘッドをホルダ202によりX方向に所定の
間隔を持って互いに平行に固定支持されている。
FIG. 30 is a schematic diagram for explaining the configuration of an ink jet recording system using the above-described liquid discharge head 201 of the present invention. The liquid ejection head in this embodiment is a full line type head in which a plurality of ejection ports are arranged at intervals of 360 dpi in a length corresponding to the recordable width of the recording medium 150, and is yellow (Y), magenta (M). , Cyan (C), and black (Bk) are fixedly supported in parallel by a holder 202 at predetermined intervals in the X direction.

【0249】これらのヘッドに対してそれぞれ駆動信号
供給手段を構成するヘッドドライバ307から信号が供
給され、この信号に基づいて各ヘッドの駆動が成され
る。
A signal is supplied to each of these heads from a head driver 307 constituting driving signal supply means, and each head is driven based on this signal.

【0250】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。
In each head, Y, M, C,
Bk four color inks are supplied from ink containers 204a to 204d, respectively. Reference numeral 204e denotes a foaming liquid container in which a foaming liquid is stored, and the foaming liquid is supplied from the container to each head.

【0251】また、各ヘッドの下方には、内部にスポン
ジ等のインク吸収部材が配されたヘッドキャップ203
a〜203dが設けられており、非記録時に各ヘッドの
吐出口を覆うことでヘッドの保守を成すことができる。
A head cap 203 having an ink absorbing member such as a sponge therein is provided below each head.
a to 203d are provided, and the maintenance of the head can be performed by covering the ejection openings of each head during non-printing.

【0252】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。
Reference numeral 206 denotes a transport belt which constitutes transport means for transporting various non-recording media as described in the above embodiments. The transport belt 206 is drawn around a predetermined path by various rollers, and is driven by a driving roller connected to a motor driver 305.

【0253】本実施例のインクジェット記録システムに
おいては、記録を行う前後に被記録媒体に対して各種の
処理を行う前処理装置251および後処理装置252を
それぞれ被記録媒体搬送経路の上流と下流に設けてい
る。
In the ink jet recording system of this embodiment, a pre-processing device 251 and a post-processing device 252 for performing various processes on the recording medium before and after recording are respectively arranged upstream and downstream of the recording medium transport path. Provided.

【0254】前処理と後処理は、記録を行う被記録媒体
の種類やインクの種類に応じて、その処理内容が異なる
が、例えば、金属、プラスチック、セラミックス等の被
記録媒体に対しては、前処理として、紫外線とオゾンの
照射を行い、その表面を活性化することでインクの付着
性の向上を図ることができる。また、プラスチック等の
静電気を生じやすい被記録媒体においては、静電気によ
ってその表面にゴミが付着しやすく、このゴミによって
良好な記録が妨げられる場合がある。このため、前処理
としてイオナイザ装置を用い被記録媒体の静電気を除去
することで、被記録媒体からごみの除去を行うとよい。
また、被記録媒体として布帛を用いる場合には、滲み防
止、先着率の向上等の観点から布帛にアルカリ性物質、
水溶性物質、合成高分子、水溶性金属塩、尿素およびチ
オ尿素から選択される物質を付与する処理を前処理とし
て行えばよい。前処理としては、これらに限らず、被記
録媒体の温度を記録に適切な温度にする処理等であって
もよい。
The contents of the pre-processing and post-processing differ depending on the type of recording medium on which recording is performed and the type of ink. For example, for recording media such as metal, plastic, and ceramics, As a pretreatment, irradiation of ultraviolet rays and ozone is performed to activate the surface, thereby improving the adhesion of the ink. Further, in a recording medium such as plastic which easily generates static electricity, dust easily adheres to the surface due to the static electricity, and good recording may be hindered by the dust. For this reason, it is preferable to remove dust from the recording medium by removing static electricity from the recording medium using an ionizer device as a pretreatment.
When a cloth is used as a recording medium, an alkaline substance,
A treatment for providing a substance selected from a water-soluble substance, a synthetic polymer, a water-soluble metal salt, urea, and thiourea may be performed as pretreatment. The pre-processing is not limited to these, and may be a process of setting the temperature of the recording medium to a temperature suitable for recording.

【0255】一方、後処理は、インクが付与された被記
録媒体に対して熱処理、紫外線照射等によるインクの定
着を促進する定着処理や、前処理で付与し未反応で残っ
た処理剤を洗浄する処理等を行うものである。
On the other hand, the post-treatment is a fixing treatment for promoting the fixing of the ink to the recording medium to which the ink has been applied by heat treatment, ultraviolet irradiation, or the like, or a cleaning treatment for applying the pre-treatment and remaining unreacted processing agent. And the like.

【0256】なお、本実施例では、ヘッドとしてフルラ
インヘッドを用いて説明したが、これに限らず、前述し
たような小型のヘッドを被記録媒体の幅方向に搬送して
記録を行う形態のものであってもよい。
Although the present embodiment has been described using a full-line head as a head, the present invention is not limited to this. For example, a small-sized head as described above is conveyed in the width direction of a recording medium to perform recording. It may be something.

【0257】<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31は、
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。
<Head Kit> A head kit having the liquid ejection head of the present invention will be described below. FIG.
FIG. 2 is a schematic view showing such a head kit. The head kit includes a head 510 of the present invention having an ink ejection unit 511 for ejecting ink, and an ink container 520 which is an inseparable or separable liquid container from the head. When,
An ink filling means holding the ink for filling the ink container with ink is contained in a kit container 501.

【0258】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。
When the ink has been consumed, the insertion portion of the ink filling means (such as an injection needle or the like) is inserted into the air communication port 521 of the ink container, the connection portion with the head, or a hole formed in the wall of the ink container. It is sufficient to insert a part of 531 and fill the ink container with the ink in the ink filling means through the insertion portion.

【0259】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。
Thus, the liquid discharge head of the present invention
By packing the ink container and ink filling means into one kit container to make a kit, even if the ink is consumed, the ink can be quickly and easily filled into the ink container as described above. Recording can be started quickly.

【0260】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。
Although the head kit of this embodiment has been described as including the ink filling means, the head kit does not have the ink filling means, and is a separable type ink container filled with ink. The head and the head may be housed in a kit container 510.

【0261】また、この図31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。
In FIG. 31, only the ink filling means for filling the ink container with ink is shown. In addition to the ink container, a foaming liquid filling means for filling the foaming liquid into the foaming liquid container is provided. It may be in a form contained in a kit container.

【0262】[0262]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
1流路構造又は2流路構造の液体吐出ヘッドにおいて、
ヘッドを出荷前の段階で、発熱部材を所定の駆動条件に
て駆動させ液流路内に設けられた可動部材を可変してエ
ージング処理を行うようにしたので、液流路内での可動
部材を変位しやすくすることができ、これにより、出荷
後の経時的変化をなくして安定した吐出を行うことがで
きる。また、これにより、発熱部材を安定化して駆動制
御できるため、発泡の安定性を向上させることができ、
さらに発熱部材の駆動に対する可動部材の応答性を高め
ることができる。
As described above, according to the present invention,
In a liquid ejection head having a one-channel structure or a two-channel structure,
At the stage before shipping the head, the heat-generating member is driven under a predetermined driving condition and the aging process is performed by changing the movable member provided in the liquid flow path. Can be easily displaced, so that stable discharge can be performed without a change over time after shipment. Further, by this, since the heating member can be stably driven and controlled, the stability of foaming can be improved,
Further, the responsiveness of the movable member to the driving of the heat generating member can be improved.

【0263】以下、本発明に付随する効果を列挙する。Hereinafter, the effects accompanying the present invention will be listed.

【0264】上述したような、エージング処理を行った
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効
率を向上できる。
According to the liquid ejection method, the head, and the like of the present invention based on the novel ejection principle using the movable member that has undergone the aging process as described above, the synergistic effect of the generated bubble and the movable member displaced by the bubble is reduced. You can get
Since the liquid in the vicinity of the discharge port can be efficiently discharged, the discharge efficiency can be improved as compared with the conventional bubble jet discharge method, head, and the like.

【0265】また、本発明によれば、低温や低湿で長期
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。
Further, according to the present invention, it is possible to prevent non-ejection even when the apparatus is left for a long time at low temperature or low humidity, and to perform recovery processing such as preliminary ejection and suction recovery even if non-ejection occurs. There is also an advantage that a normal state can be immediately restored with a small amount of operation. Along with this, the recovery time can be shortened, the loss of liquid due to the recovery can be reduced, and the running cost can be significantly reduced.

【0266】また、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。
Further, according to the configuration of the present invention having improved refill characteristics, responsiveness at the time of continuous ejection, stable growth of bubbles and stabilization of droplets are achieved, and high-speed recording and high-quality recording by high-speed liquid ejection are achieved. Could be made possible.

【0267】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
熱体上に体積物を生じやすい液体等、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。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。
Further, by using a liquid which is easily foamed or a liquid which does not easily generate deposits (burns) on the heating element as the foaming liquid in the head having the two flow paths, the degree of freedom in selecting the ejection liquid is increased. Liquids that were difficult to be discharged by the conventional bubble jet discharge method, such as high-viscosity liquids that became high and hardly foamed, and liquids that easily formed a volume on the heating element, could be discharged well. Further, a liquid which is weak to heat, etc. could be ejected without adversely affecting the liquid by heat.

【0268】また、本発明の液体吐出ヘッドのエージン
グ工程を含む製造方法によると、上述のような液体吐出
ヘッドを精度良く製造でき、また部品点数を少なく、安
価に、しかも容易に製造することができる。
Further, according to the manufacturing method of the present invention including the aging step of the liquid discharge head, the above-described liquid discharge head can be manufactured with high accuracy, the number of parts is reduced, the cost is low, and the manufacture is easy. it can.

【0269】また、本発明のエージング処理された液体
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。
Further, by using the liquid discharge head subjected to the aging treatment of the present invention as a liquid discharge recording head for recording, it was possible to achieve higher quality recording.

【0270】また、本発明のエージング処理された液体
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。
Further, it was possible to provide a liquid discharge apparatus, a recording system and the like in which the liquid discharge efficiency and the like of the liquid were further improved by using the liquid discharge head subjected to the aging treatment of the present invention.

【0271】また、本発明のエージング処理された液体
吐出ヘッドを有する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。
Also, by using a head cartridge or a head kit having a liquid ejection head subjected to aging treatment of the present invention, the head can be easily used and reused.

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

【図1】本発明の第一の実施の形態における液体吐出ヘ
ッドの一例を示す模式断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view illustrating an example of a liquid ejection head according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の液体吐出ヘッドの部分破断斜視図であ
る。
FIG. 2 is a partially cutaway perspective view of the liquid ejection head of the present invention.

【図3】従来のヘッドにおける気泡からの圧力伝搬を示
す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing pressure propagation from bubbles in a conventional head.

【図4】本発明のヘッドにおける気泡からの圧力伝搬を
示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing pressure propagation from bubbles in the head of the present invention.

【図5】本発明の液体の流れを説明するための模式図で
ある。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a flow of a liquid according to the present invention.

【図6】本発明の第二の実施の形態における液体吐出ヘ
ッドの部分破断斜視図である。
FIG. 6 is a partially cutaway perspective view of a liquid ejection head according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の他の実施の形態における液体吐出ヘッ
ドの部分破断斜視図である。
FIG. 7 is a partially cutaway perspective view of a liquid ejection head according to another embodiment of the present invention.

【図8】本発明の他の実施の形態における液体吐出ヘッ
ドの断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view of a liquid ejection head according to another embodiment of the present invention.

【図9】本発明の他の実施の形態における液体吐出ヘッ
ドの模式断面図である。
FIG. 9 is a schematic sectional view of a liquid ejection head according to another embodiment of the present invention.

【図10】本発明の他の実施の形態における液体吐出ヘ
ッド(2流路)の断面図である。
FIG. 10 is a sectional view of a liquid ejection head (two flow paths) according to another embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第6の実施例における液体吐出ヘッ
ドの部分破断斜視図である。
FIG. 11 is a partially cutaway perspective view of a liquid ejection head according to a sixth embodiment of the present invention.

【図12】可動部材の動作を説明するための図である。FIG. 12 is a view for explaining the operation of the movable member.

【図13】可動部材と第1液流路の構造を説明するため
の図である。
FIG. 13 is a view for explaining a structure of a movable member and a first liquid flow path.

【図14】可動部材と液流路の構造を説明するための図
である。
FIG. 14 is a view for explaining a structure of a movable member and a liquid flow path.

【図15】可動部材の他の形状を説明するための図であ
る。
FIG. 15 is a view for explaining another shape of the movable member.

【図16】発熱体面積とインク吐出量の関係を示す図で
ある。
FIG. 16 is a diagram illustrating a relationship between a heating element area and an ink ejection amount.

【図17】可動部材と発熱体との配置関係を示す図であ
る。
FIG. 17 is a diagram illustrating an arrangement relationship between a movable member and a heating element.

【図18】発熱体のエッジと支点までの距離と可動部材
の変位量の関係を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a relationship between a distance between an edge of a heating element and a fulcrum and a displacement amount of a movable member.

【図19】発熱体と可動部材との配置関係を説明するた
めの図である。
FIG. 19 is a diagram for explaining an arrangement relationship between a heating element and a movable member.

【図20】本発明の液体吐出ヘッドの縦断面図である。FIG. 20 is a longitudinal sectional view of the liquid ejection head of the present invention.

【図21】駆動パルスの形状を示す模式図である。FIG. 21 is a schematic diagram showing a shape of a driving pulse.

【図22】本発明の液体吐出ヘッドの供給路を説明する
ための断面図である。
FIG. 22 is a cross-sectional view for explaining a supply path of the liquid ejection head of the present invention.

【図23】本発明のヘッドの分解斜視図である。FIG. 23 is an exploded perspective view of the head of the present invention.

【図24】本発明の液体吐出ヘッドの製造方法を説明す
るための工程図である。
FIG. 24 is a process chart for explaining the method for manufacturing a liquid discharge head according to the present invention.

【図25】本発明の液体吐出ヘッドの製造方法を説明す
るための工程図である。
FIG. 25 is a process diagram for describing the method for manufacturing a liquid discharge head according to the present invention.

【図26】本発明の液体吐出ヘッドの製造方法を説明す
るための工程図である。
FIG. 26 is a process diagram for describing the method for manufacturing a liquid discharge head according to the present invention.

【図27】液体吐出ヘッドカートリッジの分解斜視図で
ある。
FIG. 27 is an exploded perspective view of the liquid ejection head cartridge.

【図28】液体吐出装置の概略構成図である。FIG. 28 is a schematic configuration diagram of a liquid ejection device.

【図29】装置ブロック図である。FIG. 29 is a device block diagram.

【図30】液体吐出記録システムを示す図である。FIG. 30 is a diagram showing a liquid ejection recording system.

【図31】ヘッドキットの模式図である。FIG. 31 is a schematic diagram of a head kit.

【図32】従来の可動部材の縁周部にバリが発生した形
状を示す斜視図である。
FIG. 32 is a perspective view showing a shape in which burrs are generated on an edge of a conventional movable member.

【図33】従来の可動部材の縁周部にバリが発生した場
合の形状を示す斜視図である。
FIG. 33 is a perspective view showing a shape of a conventional movable member in the case where burrs are generated on an edge portion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 供給路 13 共通液室 14 第1液流路 15 第1共通液室 16 第2液流路 17 第2共通液室 18 吐出口 19 狭窄部 20 第1供給路 21 第2供給路 22 第1液流路壁 23 第2液流路壁 24 凸部 30 分離壁 31 可動部材 32 自由端 33 支点 34 支持部材 35 スリット 36 気泡発生領域前壁 37 気泡発生領域側壁 40 気泡 45 液滴 50 溝付き部材 51 オリフィスプレート 70 支持体 78 ばね 80 供給部材 Reference Signs List 1 element substrate 2 heating element 3 area center 10 liquid flow path 11 bubble generation area 12 supply path 13 common liquid chamber 14 first liquid flow path 15 first common liquid chamber 16 second liquid flow path 17 second common liquid chamber 18 Outlet 19 Narrowed part 20 First supply path 21 Second supply path 22 First liquid flow path wall 23 Second liquid flow path wall 24 Convex part 30 Separation wall 31 Movable member 32 Free end 33 Support point 34 Support member 35 Slit 36 Bubble generation Area front wall 37 Bubble generation area side wall 40 Bubble 45 Droplet 50 Grooved member 51 Orifice plate 70 Support 78 Spring 80 Supply member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉平 文 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 工藤 清光 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Fumi Yoshihira, Inventor 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Inventor Kiyomitsu Kudo 3-30-2, Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inside the corporation

Claims (39)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液体を吐出する吐出口と、 該吐出口に連通し前記液体を収納する第1の液流路と、 該第1の液流路に対して一端が変位自在に形成された可
動部材を有する分離壁と、 該分離壁の前記可動部材を変位させるための液体を収納
する第2の液流路と、 該第2の液流路に対応して配置された発熱部材とを具え
た液体吐出ヘッドの製造方法であって、 前記分離壁に前記可動部材を形成した後、前記第2の液
流路内に液体を充填した状態で、前記発熱部材を所定の
駆動条件にて駆動し前記可動部材を変位させるエージン
グ工程を具えたことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造
方法。
1. A discharge port for discharging a liquid, a first liquid flow path communicating with the discharge port and storing the liquid, and one end formed to be displaceable with respect to the first liquid flow path. A separation wall having a movable member, a second liquid flow path for accommodating a liquid for displacing the movable member of the separation wall, and a heat generating member arranged corresponding to the second liquid flow path. A method for manufacturing a liquid discharge head comprising: forming the movable member on the separation wall; and then filling the second liquid flow path with a liquid and driving the heat generating member under a predetermined driving condition. A method for manufacturing a liquid ejection head, comprising an aging step of driving and displacing the movable member.
【請求項2】 液体を吐出する吐出口と、 該吐出口に連通し前記液体を収納する第1の液流路と、 該第1の液流路に対して一端が変位自在に形成された可
動部材を有する分離壁と、 該分離壁の前記可動部材を変位させるための液体を収納
する第2の液流路と、 該第2の液流路に対応して配置された発熱部材とを具え
た液体吐出ヘッドの製造方法であって、 前記分離壁に前記可動部材を形成した後、前記第2の液
流路内および前記第1の液流路内にそれぞれ液体を充填
した状態で、前記発熱部材を所定の駆動条件にて駆動し
前記可動部材を変位させるエージング工程を具えたこと
を特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
2. A discharge port for discharging a liquid, a first liquid flow path communicating with the discharge port and containing the liquid, and one end formed to be displaceable with respect to the first liquid flow path. A separation wall having a movable member, a second liquid flow path for accommodating a liquid for displacing the movable member of the separation wall, and a heat generating member arranged corresponding to the second liquid flow path. A method for manufacturing a liquid discharge head comprising: forming the movable member on the separation wall; and filling the second liquid flow path and the first liquid flow path with liquid, respectively. An aging step of driving the heat generating member under a predetermined driving condition to displace the movable member;
【請求項3】 液体を吐出する吐出口と、 該吐出口に連通し前記液体を収納する液流路と、 該液流路内に配置され、前記液体の一部を収納して気泡
を発生させる気泡発生領域と、 該気泡発生領域の上面に一端が固定され、他端が変位自
在に形成された可動部材と、 前記気泡発生領域内の下面に配置され、当該領域内に収
納された液体を発熱させる発熱部材とを具えた液体吐出
ヘッドの製造方法であって、 前記気泡発生領域の上面に前記可動部材を形成した後、
前記液流路内に液体を充填した状態で、前記発熱部材を
所定の駆動条件にて駆動し前記可動部材を変位させるエ
ージング工程を具えたことを特徴とする液体吐出ヘッド
の製造方法。
3. A discharge port for discharging a liquid, a liquid flow path communicating with the discharge port and storing the liquid, and disposed in the liquid flow path, and storing a part of the liquid to generate bubbles. A bubble generation region to be generated; a movable member having one end fixed to the upper surface of the bubble generation region and the other end formed to be displaceable; and a liquid disposed on the lower surface in the bubble generation region and stored in the region. A method of manufacturing a liquid ejection head comprising: a heat generating member for generating heat; forming the movable member on an upper surface of the bubble generation region;
An aging step of driving the heat generating member under a predetermined driving condition and displacing the movable member while the liquid flow path is filled with the liquid;
【請求項4】 前記エージング工程時に前記第2の液流
路内に充填される液体は、発泡液であることを特徴とす
る請求項1又は2記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the liquid filled in the second liquid flow path during the aging step is a foaming liquid.
【請求項5】 前記エージング工程時に前記第2の液流
路内に充填される液体を発泡液とし、前記第1の液流路
内に充填される液体を吐出液としたことを特徴とする請
求項2記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
5. The liquid filled in the second liquid flow path during the aging step is a foaming liquid, and the liquid filled in the first liquid flow path is a discharge liquid. A method for manufacturing a liquid discharge head according to claim 2.
【請求項6】 前記分離壁により分離される前記第1の
液流路と前記第2の液流路とに共通に連通された共通液
室を有することを特徴とする請求項1,2,4,5のい
ずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
6. A common liquid chamber commonly connected to the first liquid flow path and the second liquid flow path separated by the separation wall. A method for manufacturing a liquid discharge head according to any one of claims 4 and 5.
【請求項7】 前記分離壁により分離される前記第1の
液流路と前記第2の液流路とに各々別個に連通された液
室を有することを特徴とする請求項1,2,4〜6のい
ずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
7. The apparatus according to claim 1, further comprising a liquid chamber separately communicated with said first liquid flow path and said second liquid flow path separated by said separation wall. 7. The method for manufacturing a liquid ejection head according to any one of 4 to 6.
【請求項8】 前記発熱部材を駆動させる所定の駆動条
件は、記録時と同等な駆動条件、若しくは、当該記録時
よりも大きな駆動条件であることを特徴とする請求項1
〜7のいずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
8. The driving method according to claim 1, wherein the predetermined driving condition for driving the heat generating member is a driving condition equivalent to a recording condition or a driving condition larger than the recording condition.
8. The method for manufacturing a liquid discharge head according to any one of claims 1 to 7.
【請求項9】 前記発熱部材を駆動させる所定の駆動条
件は、前記発熱部材に印加する電圧の大きさを可変して
行うことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の
液体吐出ヘッドの製造方法。
9. The liquid ejection device according to claim 1, wherein the predetermined driving condition for driving the heat generating member is performed by changing a magnitude of a voltage applied to the heat generating member. Head manufacturing method.
【請求項10】 前記発熱部材を駆動させる所定の駆動
条件は、前記発熱部材に印加する電圧のデューティ比を
可変して行うことを特徴とする請求項1〜8のいずれか
に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
10. The liquid ejection device according to claim 1, wherein the predetermined driving condition for driving the heat generating member is performed by changing a duty ratio of a voltage applied to the heat generating member. Head manufacturing method.
【請求項11】 前記発熱部材を駆動させる所定の駆動
条件は、前記発熱部材に供給される電力の周波数を可変
して行うことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記
載の液体吐出ヘッドの製造方法。
11. The liquid discharging apparatus according to claim 1, wherein the predetermined driving condition for driving the heat generating member is performed by changing a frequency of electric power supplied to the heat generating member. Head manufacturing method.
【請求項12】 前記発熱部材を駆動させる所定の駆動
条件は、一定以下の回数だけ発泡駆動を行うことを特徴
とする請求項1〜11のいずれかに記載の液体吐出ヘッ
ドの製造方法。
12. The method according to claim 1, wherein the predetermined driving condition for driving the heat generating member is to perform the bubbling driving a predetermined number of times or less.
【請求項13】 液体を吐出する吐出口と、 該吐出口に連通し前記液体を収納する第1の液流路と、 該第1の液流路に対して一端が変位自在に形成された可
動部材を有する分離壁と、 該分離壁の前記可動部材を変位させるための液体を収納
する第2の液流路と、 該第2の液流路に対応して配置された発熱部材とを具え
た液体吐出ヘッドであって、 前記第2の液流路内に液体を充填した状態で、前記発熱
部材を所定の駆動条件にて駆動し変位させることにより
縁周部がエージング処理された前記可動部材を有するこ
とを特徴とする液体吐出ヘッド。
13. A discharge port for discharging a liquid, a first liquid flow path communicating with the discharge port and containing the liquid, and one end formed to be displaceable with respect to the first liquid flow path. A separation wall having a movable member, a second liquid flow path for accommodating a liquid for displacing the movable member of the separation wall, and a heat generating member arranged corresponding to the second liquid flow path. A liquid discharge head comprising: a liquid-filled liquid in the second liquid flow path, wherein the heat generating member is driven and displaced under predetermined driving conditions to perform an aging process on an edge peripheral portion. A liquid ejection head having a movable member.
【請求項14】 液体を吐出する吐出口と、 該吐出口に連通し前記液体を収納する第1の液流路と、 該第1の液流路に対して一端が変位自在に形成された可
動部材を有する分離壁と、 該分離壁の前記可動部材を変位させるための液体を収納
する第2の液流路と、 該第2の液流路に対応して配置された発熱部材とを具え
た液体吐出ヘッドであって、 前記第2の液流路および前記第1の液流路内にそれぞれ
液体を充填した状態で、前記発熱部材を所定の駆動条件
にて駆動し変位させることにより縁周部がエージング処
理された前記可動部材を有することを特徴とする液体吐
出ヘッド。
14. A discharge port for discharging a liquid, a first liquid flow path communicating with the discharge port and storing the liquid, and one end formed to be displaceable with respect to the first liquid flow path. A separation wall having a movable member, a second liquid flow path for accommodating a liquid for displacing the movable member of the separation wall, and a heat generating member arranged corresponding to the second liquid flow path. A liquid ejecting head comprising: a second liquid flow path and a first liquid flow path, each of which is filled with liquid, by driving and displacing the heat generating member under predetermined driving conditions. A liquid discharge head comprising the movable member whose peripheral edge has been subjected to aging processing.
【請求項15】 液体を吐出する吐出口と、 該吐出口に連通し前記液体を収納する液流路と、 該液流路内に配置され、前記液体の一部を収納して気泡
を発生させる気泡発生領域と、 該気泡発生領域の上面に一端が固定され、他端が変位自
在に形成された可動部材と、 前記気泡発生領域内の下面に配置され、当該領域内に収
納された液体を発熱させる発熱部材とを具えた液体吐出
ヘッドであって、 前記液流路内に液体を充填した状態で、前記発熱部材を
所定の駆動条件にて駆動し変位させることにより縁周部
がエージング処理された前記可動部材を有することを特
徴とする液体吐出ヘッド。
15. A discharge port for discharging a liquid, a liquid flow path communicating with the discharge port for storing the liquid, and being disposed in the liquid flow path, storing a part of the liquid to generate bubbles. A bubble generation region to be generated; a movable member having one end fixed to the upper surface of the bubble generation region and the other end formed to be displaceable; and a liquid disposed on the lower surface in the bubble generation region and stored in the region. A liquid heating head comprising: a heat generating member for generating heat; wherein, in a state where the liquid is filled in the liquid flow path, the heat generating member is driven and displaced under a predetermined driving condition, so that an edge peripheral portion is aged. A liquid discharge head comprising the processed movable member.
【請求項16】 前記エージング処理時における前記第
2の液流路内に充填される液体は、発泡液であることを
特徴とする請求項13又は14記載の液体吐出ヘッド。
16. The liquid discharge head according to claim 13, wherein the liquid filled in the second liquid flow path during the aging process is a foaming liquid.
【請求項17】 前記エージング処理時における前記第
2の液流路内に充填される液体を発泡液とし、前記第1
の液流路内に充填される液体を吐出液としたことを特徴
とする請求項14記載の液体吐出ヘッド。
17. The liquid filled in the second liquid flow path during the aging process is a foaming liquid,
15. The liquid discharge head according to claim 14, wherein the liquid filled in the liquid flow path is a discharge liquid.
【請求項18】 前記分離壁により分離される前記第1
の液流路と前記第2の液流路とに共通に連通された共通
液室を有することを特徴とする請求項13,14,1
6,17のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
18. The method according to claim 18, wherein the first partition is separated by the partition wall.
13. A liquid chamber having a common liquid chamber commonly communicated with said liquid flow path and said second liquid flow path.
18. The liquid ejection head according to any one of claims 6 and 17.
【請求項19】 前記分離壁により分離される前記第1
の液流路と前記第2の液流路とに各々別個に連通された
液室を有することを特徴とする請求項13,14,16
〜18のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
19. The first device separated by the separation wall.
17. A liquid chamber having a liquid chamber separately communicated with each of said liquid flow path and said second liquid flow path.
19. The liquid discharge head according to any one of items 18 to 18.
【請求項20】 前記発熱部材を駆動させる所定の駆動
条件は、記録時と同等な駆動条件、若しくは、当該記録
時よりも大きな駆動条件であることを特徴とする請求項
13〜19のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
20. The driving method according to claim 13, wherein the predetermined driving condition for driving the heat generating member is a driving condition equivalent to a recording condition or a driving condition larger than the recording condition. 3. The liquid ejection head according to item 1.
【請求項21】 前記発熱部材を駆動させる所定の駆動
条件は、前記発熱部材に印加する電圧の大きさを可変し
て行うことを特徴とする請求項13〜20のいずれかに
記載の液体吐出ヘッド。
21. The liquid discharging apparatus according to claim 13, wherein the predetermined driving condition for driving the heat generating member is performed by changing a magnitude of a voltage applied to the heat generating member. head.
【請求項22】 前記発熱部材を駆動させる所定の駆動
条件は、前記発熱部材に印加する電圧のデューティ比を
可変して行うことを特徴とする請求項13〜20のいず
れかに記載の液体吐出ヘッド。
22. The liquid discharging apparatus according to claim 13, wherein the predetermined driving condition for driving the heat generating member is performed by changing a duty ratio of a voltage applied to the heat generating member. head.
【請求項23】 前記発熱部材を駆動させる所定の駆動
条件は、一定以下の回数だけ発泡駆動を行うことを特徴
とする請求項13〜20のいずれかに記載の液体吐出ヘ
ッド。
23. The liquid discharge head according to claim 13, wherein the predetermined driving condition for driving the heat generating member is to perform bubbling driving a predetermined number of times or less.
【請求項24】 前記エージング処理時における前記可
動部材は、前記発熱部材の駆動によって一定回数だけ変
位されることを特徴とする請求項13〜23のいずれか
に記載の液体吐出ヘッド。
24. The liquid discharge head according to claim 13, wherein the movable member is displaced a fixed number of times by driving the heat generating member during the aging process.
【請求項25】 気泡の発生によって液体を吐出する液
体吐出方法であって、 前記エージング処理された可動部材を有する請求項13
又は14記載の液体吐出ヘッドを用い、 前記発熱部材を駆動して前記第2の液流路内の液体を発
熱して気泡を発生させ、該気泡の発生による圧力に基づ
いて前記可動部材の変位自在な一端を前記第1の液流路
側に変位させ、該可動部材の変位によって前記圧力を当
該第1の液流路側から前記吐出口側へ導くことにより液
体を吐出することを特徴とする液体吐出方法。
25. A liquid discharging method for discharging a liquid by generating bubbles, comprising the movable member subjected to the aging treatment.
Or using the liquid ejection head according to 14, driving the heating member to generate heat in the liquid in the second liquid flow path to generate bubbles, and displacing the movable member based on pressure due to the generation of the bubbles. A liquid that discharges a liquid by displacing a free end to the first liquid flow path side and guiding the pressure from the first liquid flow path side to the discharge port side by displacement of the movable member. Discharge method.
【請求項26】 気泡の発生によって液体を吐出する液
体吐出方法であって、 前記エージング処理された可動部材を有する請求項15
記載の液体吐出ヘッドを用い、 前記発熱部材を駆動して前記液流路に配置された前記気
泡発生領域内の液体を発熱して気泡を発生させ、該気泡
の発生による圧力に基づいて前記可動部材の変位自在な
一端を前記液流路側に変位させ、該可動部材の変位によ
って前記圧力を当該液流路側から前記吐出口側へ導くこ
とにより液体を吐出することを特徴とする液体吐出方
法。
26. A liquid discharging method for discharging a liquid by generating bubbles, comprising the movable member subjected to the aging treatment.
Using the liquid ejection head described above, driving the heat generating member to generate heat by generating liquid in the bubble generation region disposed in the liquid flow path, and generating the bubble based on the pressure generated by the bubble. A liquid discharging method, wherein a liquid is discharged by displacing one end of a displaceable member toward the liquid flow path side and guiding the pressure from the liquid flow path side to the discharge port side by the displacement of the movable member.
【請求項27】 前記エージング処理時における前記第
2の液流路内に充填される液体は、発泡液であることを
特徴とする請求項25記載の液体吐出方法。
27. The liquid discharging method according to claim 25, wherein the liquid filled in the second liquid flow path during the aging process is a foaming liquid.
【請求項28】 前記エージング処理時における前記第
2の液流路内に充填される液体を発泡液とし、前記第1
の液流路内に充填される液体を吐出液としたことを特徴
とする請求項25記載の液体吐出方法。
28. A liquid filled in the second liquid flow path during the aging process is a foaming liquid,
26. The liquid discharging method according to claim 25, wherein the liquid filled in the liquid flow path is a discharging liquid.
【請求項29】 前記分離壁により分離される前記第1
の液流路と前記第2の液流路とに共通に連通された共通
液室を有することを特徴とする請求項25,27,28
のいずれかに記載の液体吐出方法。
29. The first device separated by the separation wall
29. A liquid chamber having a common liquid chamber commonly communicated with said liquid flow path and said second liquid flow path.
The liquid discharging method according to any one of the above.
【請求項30】 前記分離壁により分離される前記第1
の液流路と前記第2の液流路とに各々別個に連通された
液室を有することを特徴とする請求項25,27〜29
のいずれかに記載の液体吐出方法。
30. The first device separated by the separation wall.
30. A liquid chamber having a liquid chamber separately communicated with each of the liquid flow path and the second liquid flow path.
The liquid discharging method according to any one of the above.
【請求項31】 前記発熱部材を駆動させる所定の駆動
条件は、記録時と同等な駆動条件、若しくは、当該記録
時よりも大きな駆動条件であることを特徴とする請求項
25〜30のいずれかに記載の液体吐出方法。
31. The driving condition according to claim 25, wherein the predetermined driving condition for driving the heat generating member is a driving condition equivalent to a recording condition or a driving condition larger than the recording condition. 3. The liquid discharging method according to item 1.
【請求項32】 前記発熱部材を駆動させる所定の駆動
条件は、前記発熱部材に印加する電圧の大きさを可変し
て行うことを特徴とする請求項25〜31のいずれかに
記載の液体吐出方法。
32. The liquid discharging apparatus according to claim 25, wherein the predetermined driving condition for driving the heat generating member is performed by changing a magnitude of a voltage applied to the heat generating member. Method.
【請求項33】 前記発熱部材を駆動させる所定の駆動
条件は、前記発熱部材に印加する電圧のデューティ比を
可変して行うことを特徴とする請求項25〜31のいず
れかに記載の液体吐出方法。
33. The liquid ejection apparatus according to claim 25, wherein the predetermined driving condition for driving the heat generating member is performed by changing a duty ratio of a voltage applied to the heat generating member. Method.
【請求項34】 前記発熱部材を駆動させる所定の駆動
条件は、前記発熱部材に供給される電力の周波数を可変
して行うことを特徴とする請求項25〜31のいずれか
に記載の液体吐出方法。
34. The liquid discharging apparatus according to claim 25, wherein the predetermined driving condition for driving the heat generating member is performed by changing a frequency of electric power supplied to the heat generating member. Method.
【請求項35】 前記発熱部材を駆動させる所定の駆動
条件は、一定以下の回数だけ発泡駆動を行うことを特徴
とする請求項25〜34のいずれかに記載の液体吐出方
法。
35. The liquid discharging method according to claim 25, wherein the predetermined driving condition for driving the heat generating member is to perform the bubbling driving only a certain number of times or less.
【請求項36】 前記エージング処理された可動部材を
有する請求項13〜24記載の液体吐出ヘッドと、 該液体吐出ヘッドに液体を供給する液体容器とを具えた
ことを特徴とする液体吐出ヘッドカートリッジ。
36. A liquid discharge head cartridge, comprising: the liquid discharge head according to claim 13 having the movable member subjected to the aging process; and a liquid container for supplying a liquid to the liquid discharge head. .
【請求項37】 前記請求項36記載の液体吐出ヘッド
カートリッジと、 該液体吐出ヘッドカートリッジを着脱自在に搭載し、記
録媒体に対向して配置されるキャリッジ部とを具えたこ
とを特徴とする液体吐出装置。
37. A liquid, comprising: the liquid ejection head cartridge according to claim 36; and a carriage section detachably mounted with the liquid ejection head cartridge and arranged to face a recording medium. Discharge device.
【請求項38】 前記請求項37記載の液体吐出装置
と、 該液体吐出装置を駆動制御する駆動制御部ととを具えた
ことを特徴とする記録装置。
38. A recording apparatus, comprising: the liquid ejection device according to claim 37; and a drive control unit that drives and controls the liquid ejection device.
【請求項39】 前記駆動制御部は、前記発熱部材を所
定の駆動条件にて駆動し前記可動部材を変位させるエー
ジング処理手段を具えたことを特徴とする請求項38記
載の記録装置。
39. The recording apparatus according to claim 38, wherein said drive control unit includes aging processing means for driving said heat generating member under predetermined driving conditions to displace said movable member.
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