JPH1178021A - インクジェット記録ヘッド、及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 渦の発生を抑制してインク供給口における気
泡の発生を低減させることで、スループットにすぐれ、
インク消費量の少ないインクジェット記録ヘッドを提供
する。 【解決手段】 基板４には、インクを供給するための長
溝状の貫通口からなるインク供給口３が設けられてい
る。基板４上には、インク供給口３の長手方向の両側に
電気熱変換素子１がそれぞれ１列ずつ配列されている。
基板４上にはインク流路を形成するためのインク流路壁
７となる被覆樹脂層６が設けられている。被覆樹脂層６
上には、各電気熱変換素子１に対応する吐出口２を備え
る吐出ロプレート５が設けられている。そして、電気熱
変換素子１からインク供給口３に向けて、インク流路の
高さが徐々に増加している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクの相変化に
より生じる急激な気泡の成長によってインク滴を高速に
吐出させるインクジェット記録ヘッド、およびインクジ
ェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日広く一般的に用いられているインク
ジェット記録方式のインク吐出方法にはインク滴を吐出
するために用いられるエネルギー発生素子として電気熱
変換素子（ヒーター）を利用する方法と圧電素子（ピエ
ゾ）を利用する方法があり、いずれも電気的な信号によ
ってインク滴の吐出を制御することが可能である。例え
ば、電気熱変換素子を用いるインク滴吐出方法の原理
は、電気熱変換素子に電気信号を与えることにより、電
気熱変換素子近傍のインクを瞬時にして沸騰させ、その
ときのインクの相変化により生じる急激な気泡の成長に
よってインク滴を高速に吐出させるものである。一方、
圧電素子を用いるインク滴の吐出方法の原理は、圧電素
子に電気信号を与えることにより、圧電素子が変位しこ
の変位時の圧力によってインク滴を吐出させるものであ
る。ここで、前者の方法はエネルギー発生素子のスペー
スをそれほど設けなくとも済み、インクジェット記録ヘ
ッドの構造が単純で、ノズルの集積化が容易であること
等の利点がある。一方で、この方法固有の短所としては
電気熱変換素子の発生する熱等のインクジェット記録ヘ
ッド内の畜熱による飛翔インク滴の体積変動、消泡によ
るキャビテーションの電気熱変換素子に与える影響、イ
ンク内に溶けこんだ空気によるインクジェット記録ヘッ
ド内の残留気泡によるインク滴吐出特性及び画像に与え
る影響等がある。

【０００３】これらの欠点を解決する方法として、特開
平４−１０９４１号公報などに記載されたインクジェッ
ト記録方法及びインクジェット記録ヘッドがある。すな
わち、上記公報に記載されるインクジェット記録方法
は、記録信号によって電気熱変換素子を駆動させること
により生じた気泡を外気と連通させることを特徴とする
ものである。この記録方法を用いることにより飛翔イン
ク滴の体積安定性の向上及び、高速小液滴記録、気泡の
消泡時に発生するキャビテーションの解消によるヒータ
ーの耐久性向上等が可能となり、更なる高精細画像が容
易に得られるようになる。前記公報において気泡を外気
とを連通させるための構成としては、電気熱変換素子と
吐出口間の距離を従来より格段に短くする構成が挙げら
れている。そして、この構成を有するインクジェット記
録ヘッドは、電気熱変換素子に対応する吐出口を配した
吐出口プレートと、基板の背面からインクを供給するた
めに基板に開けられたインク供給口を有し、ちょうどイ
ンク滴が電気熱変換素子を配した基板に対しほぼ垂直に
飛翔するように構成される。ここでは電気熱変換素子と
吐出口間の距離としては３０μｍ以下が望ましいもので
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来例のうち、エネル
ギー発生素子として電気熱変換素子を用いたインクジェ
ット記録ヘッドは、インク内に溶けこんだ空気によるイ
ンクジェット記録ヘッド内の残留気泡によるインク滴吐
出特性および画像に与える影響についてはいまだ十分に
解決できるものではない。さらに、上述の公報に記載さ
れる構成は流路の高さが低いためかえってこの問題がよ
り顕著に現れやすくなってしまうことが判明した。

【０００５】以下にこのインク内に溶けこんだ空気によ
るインクジェット記録ヘッド内に残留気泡によるインク
滴吐出特性および画像に与える影響について詳しく説明
する。図１０〜図１４は従来のインクジェット記録ヘッ
ドにおける課題を説明するための図である。この図から
図１２までは、所望のインク流路を通るように切断した
構成を示している。インクジェット記録ヘッド内のイン
クには、通常、空気が飽和状態で溶け込んでいる。この
状態で電気熱変換素子１０１を駆動すると、インクの相
変化による発泡現象時に、発泡室からインク供給口１０
３方面に向かって高速のインク流１０６が発生する（図
１０（ｂ）参照）。そのインク流１０６は、電気熱変換
素子１０１からインク供給口１０３までは、ほぼ一定も
しくは穏やかに変化する断面積を通過する。しかし、イ
ンク供給口１０３においてインク流１０６の横断面積が
急激に変化すると、インク流１０６は周囲のインクを引
っかき回して渦１０７を作り（図１０（ｃ）参照）、渦
部では圧力損失を生じる、すなわち渦部では低圧にな
る。そして、インクが高圧のところから低圧の所に移る
場合、空気の一部は水から遊離し、同時にインクの圧力
に応じて蒸気が発生する（空どう現象（キャビテーショ
ン））現象が知られている。これは、インクは一定体積
の空気を含んでおり、空気の体積は圧力が変化すればそ
れに反比例して変化し、そして水に吸収される空気の体
積が一定であるためには、溶解している空気の重量は異
なることになるためである。このように、インク流の横
断面積の急激な変化は、渦が生じることにより気泡が発
生することになる。

【０００６】このような気泡は、気泡の径、インクの物
性値（表面張カや粘度）、空気の飽和蒸気圧などから決
まる時間でインク中に再溶解することが知られている。
例えば、気泡が１μｍ以下ならば、溶解にかかる時間は
１μｓ以下のオーダーである。しかしながら、高周波数
で複数の電気熱変換素子を連続駆動する場合、このよう
な気泡はインク中に複数出現し、再溶解する前に互いに
合体成長してしまう。気泡の径が大きくなると、再溶解
にかかる時間も断然大きくなることが知られているが、
結果としてインクジェット記録ヘッド内に数１０μｍか
ら数１００μｍの複数の残留気泡を貯えてしまうことに
なる。このようになると、これらの残留気泡はほとんど
インク中に再溶解することはなく、インク滴の吐出特性
に悪影響を与えることになる。すなわち、残留気泡がイ
ンク流路をふさいでしまえば、ノズルに十分なインクが
充填されず吐出不良を生じさせることになる。また、イ
ンクジェット記録ヘッド内部に巨大な残留気泡（数１０
０μｍ程度）が生じ、この残留気泡がたまたま外気と連
通してしまうようなことが起こると、ノズル内に外気が
入り込んでメニスカスが破壊されてしまうためインクタ
ンクのインクを吸い上げる負圧カによって、インクジェ
ット記録ヘッド内部のインクはインクタンクに吸い上げ
られてしまい、全ノズルが不吐出になってしまうという
ことまで生じることがある。

【０００７】このような残留気泡のもたらす悪影響を回
避する最も有効な解決手段としては、残留気泡が悪影響
を与えるほど成長する前に吐出口から吸引、加圧等によ
ってインクとともに残留気泡を外部に排出すること、い
わゆる吸引（加圧）回復処理を行う方法がある。しかし
ながら、この場合にはインクの消費量が格段に増え、印
宇中にこれを行えば当然スループットは下がってしま
う。他の方法としては、インクに溶け込んでいた空気を
何らかの方法によってインクから排出させ（脱気）、そ
のようなインクをインクジェット記録ヘッド用に使用す
る方法がある。もっとも、この解決方法が有効に作用し
ている時間は、インクを脱気してから数１０分程度であ
り、またインクを脱気する装置は比較的大がかりなた
め、この手法は大規模なプリンティングシステム等に用
いることができるものである。

【０００８】そこで、気泡の発生を押さえること、すな
わち渦の発生を押さえることが重要であり、（１）急激
に流路断面積が変化する形状、（２）流路の途中に流体
がよどむ場所がある形状、を有する構成は、この現象が
起きることがわかっている。

【０００９】（１）の例としては、従来例としで示し
た、図１０（ａ）における、Ａ部である。すなわち、イ
ンク供給口の部分で急激に流路断面積が増加している。
そのために、渦が発生し、その部分で気泡が発生すると
同時に、泡がそこでトラップ（滞留）されるために、大
きく成長してしまう。

【００１０】（２）の例としては、図１１や図１２
（ａ）に示すような、共通液室の前に急激に流路面積が
変化し、かつ、Ｂ部やＣ部のようによどむ場所がある。
このようなよどむ場所があると、図１１や図１２（ｂ）
に示すように周囲のインク流の影響により、渦が発生す
ることになり、気泡を発生させることになる。

【００１１】上記従来例のインクジェット記録ヘッドに
おいて、基板の吐出口プレート側からインク吐出時の気
泡の発生を観察したところ、図１０、１１、１２のヘッ
ドにおいては、インク供給口１０３の上に微少な気泡が
出現しているのが観祭された（図１３）。その後、イン
クジェット記録ヘッド内に溶解せずに残った残留気泡が
いかにして吐出に悪影響を与えるか説明する。従来のイ
ンクジェット記録ヘッドでは、ある時点で供給口の直上
付近において吐出口プレート内面に付着した残留気泡が
それを核として図１４のように成長することが観察等に
よって分かっている。この残留気泡は、インク滴の吐出
によるインクジェット記録ヘッド内のインク流、具体的
にはインク流路へインクを再充填するために生じる吐出
口に向かうインクの流れによって局所的にはインク流路
に引き込まれやすい形状をしている。実際に約１５０μ
ｍ程度の残留気泡が図１４のような位置に存在している
と、残留気泡がインク流路内に引き込まれることによっ
てインク流路内のインクが気泡によって分断され、イン
ク流路へのインク供給不足が生じてしまう。さらに、こ
のままインク滴吐出を継続していくと、徐々にこの残留
気泡が吐出口側に向かっていき、この残留気泡が外気と
連通した瞬間にインクジェット記録ヘッド内のインクが
空になってしまうという現象がおきる。

【００１２】本発明の目的は、上記の従来技術の実情に
鑑みなされたものであって、渦の発生を抑制してインク
供給口における気泡の発生を低減させることで、スルー
プットにすぐれ、インク消費量の少ないインクジェット
記録ヘッドを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、インクを吐出するために利用されるエネル
ギー発生素子が配置されたインク流路と、前記エネルギ
ー発生素子と対向する位置に設けられインクを吐出する
吐出口と、前記インク流路にインクを供給するためのイ
ンク供給口とを含み、前記エネルギー発生素子が発生す
る熱エネルギーによってインクに気泡を成長させてイン
クを吐出するインクジェット記録ヘッドであって、前記
エネルギー発生素子から前記インク供給口に近づくにし
たがい前記インク流路の高さが増加することを特徴とす
る。

【００１４】また、上記インクジェット記録ヘッドは、
前記インク流路の、前記インク供給口との接続部分の近
傍で、前記インク流路の高さの増加量が増える構成であ
ってもよく、あるいは前記エネルギー発生素子から前記
インク供給口に向かう距離に比例して、前記インク流路
の高さが増加する構成であってもよい。

【００１５】そして、好ましくは、上記のインクジェッ
ト記録ヘッドにおいて、前記エネルギー発生素子は基板
の一面に配設され、前記吐出口は前記基板の一面と平行
な面を持つ吐出口プレートに設けられ、前記インク流路
は前記基板と前記吐出口プレートとの間に形成され、前
記インク供給口は前記基板の他面より前記インク流路へ
と開けられた穴であり、前記インク流路の壁面となる前
記基板の一面を、前記エネルギー発生素子から前記イン
ク供給口に近づくにしたがい、前記インク供給口に落し
込むようにに傾斜させることで、前記インク流路の高さ
が増加する構成である。この場合、前記インク流路の壁
面となる前記基板の一面の斜部の傾斜角が５度から６０
度であることが好ましく、また、前記インク流路の壁面
となる前記基板の一面の斜部は、前記基板とは別部材で
あってもよい。

【００１６】また、上記のようなインクジェット記録ヘ
ッドは、前記エネルギー発生素子から前記インク供給口
に近づくにしたがい前記インク流路の高さが階段状に増
加する構成であってもよく、このように前記インク流路
の高さが階段状に増加する構造は膜を複数層成膜するこ
とにより構成することが考えられる。

【００１７】さらに、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドは、前記エネルギー発生素子にてインク内に形成され
た気泡が消泡前に大気と連通するものであることを特徴
とする。

【００１８】（作用）上記のとおりの発明では、エネル
ギー発生素子を駆動した際のインク内の気泡成長による
発泡力によりエネルギー発生素子側からインク供給口に
向かってインク流が発生する。この際、エネルギー発生
素子からインク供給口に近づくにしたがいインク流路の
高さが増加しているので、インク供給口の周辺で急激に
インク流の横断面積が変化することがない。そのため、
インク流路からインク供給口への入口で渦が発生するこ
とがなく、インク供給口において空どう現象による気泡
が生じない。したがって、エネルギー変換素子を高周波
数で連続駆動する場合、従来例のように、インク供給口
において気泡が再溶解する前に互い合体成長して、イン
ク滴の吐出特性に悪影響を与えるという心配がなくな
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００２０】（第１の実施形態）図１は本発明のインク
ジェット記録ヘッドの概略構成を表す模式図であり、図
２は図１に示す記録ヘッドのＡ−Ａ’断面図である。但
し、本図およびこれ以下において、電気熱変換素子を駆
動するための電気的な配線等は図示していない。本形態
においては、例えば図２に示されるような、ガラス、セ
ラミックス、プラスチックあるいは金属等からなる基板
４が用いられる。このような基板の材質は、本発明の本
質ではなく、流路構成部材の一部として機能し、インク
吐出発生素子および、後述するインク流路、インク吐出
口を形成する材料層の支持体として機能し得るものであ
れば、特に限定されるものではない。そこで、本形態で
は、Ｓｉ基板（ウエハー）を用いた場合で説明する。

【００２１】図１及び図２において、基板４には、イン
クを供給するための長溝状の貫通口からなるインク供給
口３が設けられている。そして、基板４上には、インク
供給口３の長手方向の両側にエネルギー発生素子である
電気熱変換素子１がそれぞれ１列ずつ千鳥状に配列され
ている。このとき電気熱変換素子１の間隔は３００ＤＰ
Ｉのピッチである。この基板４上にはインク流路を形成
するためのインク流路壁７となる被覆樹脂層６が設けら
れている。さらに、この被覆樹脂層６上には、各電気熱
変換素子１に対応する吐出口２を備える吐出ロプレート
５が設けられている。ここで、図においては被覆樹脂層
６と吐出口プレート５とは、別部材として示されている
が、この被覆樹脂層６をスピンコート等の手法によって
基板４上に形成することにより被覆樹脂層６と吐出口プ
レート５とを同一部材として同時に形成することも可能
である。

【００２２】本形態の記録ヘッドは図２に示すとおり、
電気熱変換素子１からインク供給口３に向けて、インク
流路の高さ（「ＬＨ」とも称す。）が徐々に増加してい
ることを特徴とする。図２に示した構造において、電気
熱変換素子１のインク供給口３側の端部を基準となるＡ
点として、このＡ点からインク供給口に向かうｘ軸方向
に対する、ｙ軸方向におけるＬＨの距離の変化を図３の
（ａ）に示す。この図に示すようにＡ点から所定の距離
Ｇまでの区間はＬＨの距離の変化はない。この本形態の
特徴的な構成の、具体的な形成方法としては、レーザー
により、図１０の従来のインクジェット記録ヘッドのイ
ンク供給口のエッジを除去する方法を用いた。その除去
方法は、その他エッチングや切削等の方法でも良い。

【００２３】上記のインクジェット記録ヘッドにおい
て、基板４の吐出口プレート側からインク吐出時の気泡
の発生を観察したところ、従来例に示した構成のヘッド
と比較して、インク供給口３に出現する気泡が格段に減
少していることが観察された（図４参照）。

【００２４】さらに、本形態のインクジェット記録ヘッ
ドを吐出周波数１０ｋＨｚで駆動し、全吐出による黒ベ
タ印字を連続記録してその持続時間を計測し、比較評価
を行った。結果は従来のインクジェット記録ヘッドに比
較して、本実施形態では３倍位の長い時間の黒ベタ印字
の持続性が達成できた。

【００２５】また、本構造と関連して、次のような形成
方法もある。図５は本形態の記録ヘッド構造の他の形成
方法を説明するための図である。具体的には、図５に示
す形態のヘッドは、基板４の電気熱変換素子１からイン
ク供給口に向かう部位に凹部を形成し、この凹部にパタ
ーニング可能な樹脂１０を設けて、インク流路の高さ
（ＬＨ）を徐々に増加する構造にしたものである。具体
的な形成方法としては、例えば次の方法がある。すなわ
ち、ＳｉＮのパターンなどのエッチングマスクを用い
て、基板の所定の箇所に対してエッチングを行う。この
エッチング方法としては、基板１として用いるウエハー
の結晶方位を利用して、異方性エッチングを行う。ウエ
ハー面に〈１００〉、厚さ方向に〈１１１〉の結晶方位
を持つ場合、アルカリ系（ＫＯＨ、ＴＭＡＨ、ヒトラジ
ン等）の異方性エッチングにより、約５４．７度の角度
でエッチングが進行する。この方法を用いて、所望の深
さに基板をエッチングする。さらに、エッチングによる
凹部に充填された溶解可能な樹脂をパターンニングし形
成することにより、ＬＨ距離が電気熱変換素子からイン
ク供給口に向けて徐々に増加する構成が作成できる。

【００２６】また、本形態では、Ａ−Ａ’断面のＬＨの
距離を図３（ａ）に示した寸法になるように構成した
が、少しでもＬＨ距離が徐々に増加する構造にすること
が効果があることを比較実験により確認している。具体
的には、図２のような構成で、ＬＨ距離が図３の（ｂ）
に示すように徐々に増加する構成である。この構成で上
記と同じ計測を行ったところ、約１．５倍の持続時間を
達成した。また、ＬＨ距離が増加し始める位置を電気熱
変換素子に近づけ、電気熱変換素子−インク供給口間距
離を短くした構成、具体的には図３（ｃ）に示すＡ−
Ａ’断面のＬＨの距離になるような構成にて、上記と同
じ計測を行ったところ、約３倍の持続時間を達成した。

【００２７】（第２の実施形態）図６は本発明のインク
ジェット記録ヘッドの第２の実施形態の模式的な断面図
である。図７は図６に示すヘッド構造において、電気熱
変換素子のインク供給口側の端部からインク供給口にか
けてのインク流路の高さの変化を示す図である。図６に
おいて第１の実施形態と同一の構成部材には同一符号を
付してあり、以下では第１の実施形態と異なる部分を主
に説明する。

【００２８】図６の（ａ）に示す形態の記録ヘッドは、
第１の実施形態と同様、電気熱変換素子１１のインク供
給口１３側の端部付近からインク供給口１３にかけてイ
ンク流路の高さ（ＬＨ）が増加する構造であって、特
に、ＬＨが増加する基板上の斜部の傾斜角を約３０度に
して、電気熱変換素子からインク供給口に向けての距離
に比例的にＬＨが増加する構造にしてある。

【００２９】上記のインクジェット記録ヘッドを吐出周
波数１０ｋＨｚで駆動し、全吐出による黒ベタ印字を連
続記録してその持続時間を計測し、比較評価を行った。
結果は従来のインクジェット記録ヘッドと比較して、本
実施形態で、約３倍の長い時間の黒ベタ印宇の持続性が
達成できた。

【００３０】また、上述した形態では、ＬＨが増加する
基板上の斜部の傾斜角を約３０度にしたが、第１の実施
形態で挙げた異方性エッチングを行うことにより、図６
（ｂ）及び図７（ｂ）で表される構成であってもよい。
具体的には、ＬＨが増加する基板上の斜部の傾斜角が５
４．７度になるように形成したものでも効果があり、上
記を同じ計測にて、従来ヘッドと比較して約１．５倍の
持続性があった。

【００３１】また、ＬＨが増加する基板上の斜部の傾斜
角を０度から７０度まで、本発明者らが検討を行った
が、５度から６０度の範囲では、従来ヘッドと比較して
約１．２倍以上の効果が確認された。

【００３２】（第３の実施形態）図８は本発明のインク
ジェット記録ヘッドの第３の実施形態の模式的な断面図
である。特に図８の（ｂ）は図８の（ａ）の枠線Ａ部の
拡大図である。図９は図８に示すヘッド構造において、
電気熱変換素子のインク供給口側の端部からインク供給
口にかけてのインク流路の高さの変化を示す図である。
図８において第１の実施形態と同一の構成部材には同一
符号を付してあり、以下では第１の実施形態と異なる部
分を主に説明する。

【００３３】本実施形態においては、成膜プロセスによ
り基板上に膜を複数層重ねることにより、インク流路の
高さ（ＬＨ）を徐々に増加させている。このような本形
態の特徴部は例えば次のようにして形成される。本形態
では、Ｓｉ基板上に電気熱変換素子を形成する成膜行程
において、Ａｌ膜を一層１００００Å、Ａｌ層とＡｌ層
の間に３００ÅのＣｒ膜を形成している。Ａｌ層間にＣ
ｒ層を設けているのは、同じエッチャントで腐食されな
い材料を間に挟むことにより、階段状に膜を設けてい
る。本実施形態では、Ａｌ層を１０層、Ｃｒ層を１０層
形成することにより、インク流路の高さ（ＬＨの距離）
を従来例より１０．３μｍ徐々に増加させている。一番
上のＣｒ層の上には、電気熱変換素子や蓄熱層や電極を
含む層が形成されている。

【００３４】本形態のインクジェット記録ヘッドを吐出
周波数１０ｋＨｚで駆動し、全吐出による黒ベタ印字を
連続記録してその持続時間を計測し、比較評価を行っ
た。結果は従来のインクジェット記録ヘッドに比較し
て、本形態では約２．５倍の長い時間の黒ベタ印字の持
続性が達成できた。

【００３５】また、本形態では、階段状に膜を重ねるこ
とでＬＨ距離を増加させたが、これが、上述したように
ＡｌとＣｒの２つの材料の層の合計が２０層に限定され
るものではなく、ＬＨの距離を徐々に増加させることが
本発明の効果をもたらす。また、成膜の材料はＡｌやＣ
ｒに限定されるものではなく、同じエッチャントで腐食
されない金属が重なっていれば良い。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、インクジ
ェット記録ヘッドにおいて、電気熱変換素子からインク
供給口の間でインク流路の高さＬＨを徐々に増やしてい
く構成をもつ事により、インク供給口において空どう現
象による気泡が生じないので、インク滴の吐出性能に悪
影響を与えないで済む。すなわち、インク供給口におい
て多数の残留気泡が現れないため、残留気泡がインク流
路を塞いで吐出不良を生じさせることもない。また、残
留気泡が外気と連通してメニスカスが破壊され、インク
流路内のインクが空になるという現象もなくなる。した
がって、定期的にインクとともに残留気泡を外部に排出
する回復処理の回数も低減できるので、スループットに
すぐれ、インク消費量に少なくて済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット記録ヘッドの概略構成
を表す模式図である。

【図２】図１に示す第１の実施形態の記録ヘッドのＡ−
Ａ’断面図である。

【図３】図２に示すヘッド構造において、電気熱変換素
子のインク供給口側の端部からインク供給口にかけての
インク流路の高さの変化を示す図である。

【図４】図２に示すヘッド構造について、基板の吐出口
プレート側からインク吐出時の気泡の発生を観察した様
子を示す図である。

【図５】本発明の第１の実施形態の記録ヘッド構造の他
の形成方法を説明するための図である。

【図６】本発明のインクジェット記録ヘッドの第２の実
施形態の模式的な断面図である。

【図７】図６に示すヘッド構造において、電気熱変換素
子のインク供給口側の端部からインク供給口にかけての
インク流路の高さの変化を示す図である。

【図８】本発明のインクジェット記録ヘッドの第３の実
施形態の模式的な断面図である。

【図９】図８に示すヘッド構造において、電気熱変換素
子のインク供給口側の端部からインク供給口にかけての
インク流路の高さの変化を示す図である。

【図１０】従来のインクジェット記録ヘッドにおける課
題を説明するための図である。

【図１１】従来のインクジェット記録ヘッドにおける課
題を説明するための図である。

【図１２】従来のインクジェット記録ヘッドにおける課
題を説明するための図である。

【図１３】従来のインクジェット記録ヘッドにおける課
題を説明するための図である。

【図１４】従来のインクジェット記録ヘッドにおける課
題を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 電気熱変換素子 ２ 吐出口 ３ インク供給口 ４、１４、１４’、２４ 基板 ５、５’ 吐出口プレート ６ 被覆樹脂層 ７ 流路壁 １０ 樹脂

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出するために利用されるエネ
   ルギー発生素子が配置されたインク流路と、前記エネル
   ギー発生素子と対向する位置に設けられインクを吐出す
   る吐出口と、前記インク流路にインクを供給するための
   インク供給口とを含み、前記エネルギー発生素子が発生
   する熱エネルギーによってインクに気泡を成長させてイ
   ンクを吐出するインクジェット記録ヘッドであって、 前記エネルギー発生素子から前記インク供給口に近づく
   にしたがい前記インク流路の高さが増加することを特徴
   とするインクジェット記録ヘッド。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のインクジェット記録ヘ
   ッドにおいて、前記インク流路の、前記インク供給口と
   の接続部分の近傍で、前記インク流路の高さの増加量が
   増えることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のインクジェット記録ヘ
   ッドにおいて、前記エネルギー発生素子から前記インク
   供給口に向かう距離に比例して、前記インク流路の高さ
   が増加することを特徴とするインクジェット記録ヘッ
   ド。
4. 【請求項４】 請求項１から３の何れか１項に記載のイ
   ンクジェット記録ヘッドにおいて、 前記エネルギー発生素子は基板の一面に配設され、前記
   吐出口は前記基板の一面と平行な面を持つ吐出口プレー
   トに設けられ、前記インク流路は前記基板と前記吐出口
   プレートとの間に形成され、前記インク供給口は前記基
   板の他面より前記インク流路へと開けられた穴であり、 前記インク流路の壁面となる前記基板の一面を、前記エ
   ネルギー発生素子から前記インク供給口に近づくにした
   がい、前記インク供給口に落し込むようにに傾斜させる
   ことで、前記インク流路の高さが増加することを特徴と
   するインクジェット記録ヘッド。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のインクジェット記録ヘ
   ッドにおいて、前記インク流路の壁面となる前記基板の
   一面の斜部の傾斜角を５度から６０度にしたことを特徴
   とするインクジェット記録ヘッド。
6. 【請求項６】 請求項４又は５に記載のインクジェット
   記録ヘッドにおいて、前記インク流路の壁面となる前記
   基板の一面の斜部が、前記基板とは別部材であることを
   特徴とするインクジェット記録ヘッド。
7. 【請求項７】 インクを吐出するために利用されるエネ
   ルギー発生素子が配置されたインク流路と、前記エネル
   ギー発生素子と対向する位置に設けられインクを吐出す
   る吐出口と、前記インク流路にインクを供給するための
   インク供給口とを含み、前記エネルギー発生素子が発生
   する熱エネルギーによってインクに気泡を成長させてイ
   ンクを吐出するインクジェット記録ヘッドであって、 前記エネルギー発生素子から前記インク供給口に近づく
   にしたがい前記インク流路の高さが階段状に増加するこ
   とを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
8. 【請求項８】 請求項７に記載のインクジェット記録ヘ
   ッドにおいて、前記インク流路の高さが階段状に増加す
   る構造を膜を複数層成膜することにより構成したことを
   特徴としたインクジェット記録ヘッド。
9. 【請求項９】 請求項１から８の何れか１項に記載のイ
   ンクジェット記録ヘッドにおいて、前記インクジェット
   記録ヘッドが、前記エネルギー発生素子によってインク
   に形成された気泡が消泡前に大気と連通するものである
   ことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
10. 【請求項１０】 請求項１から９の何れか１項に記載の
    インクジェット記録ヘッドにおいて、前記エネルギー発
    生素子は電気熱変換体であることを特徴とするインクジ
    ェット記録ヘッド。
11. 【請求項１１】 請求項１から１０の何れか１項に記載
    のインクジェット記録ヘッドと、該インクジェット記録
    ヘッドを載置するための載置手段と、を具備することを
    特徴とするインクジェット記録装置。