JP2000203024A - Ink jet recording head, ink jet recording head cartridge and ink jet recording apparatus - Google Patents
Ink jet recording head, ink jet recording head cartridge and ink jet recording apparatusInfo
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- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- 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
- B41J2/14056—Plural heating elements per ink chamber
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 流路内に複数の電気熱変換素子を有するイン
クジェット記録ヘッドにおける吐出速度やリフィル周波
数といった吐出特性を向上させる。
【解決手段】 吐出口11が開口したインク流路12に
は、2つのヒーター(電気熱変換素子)SH1,SH2
が設けられる。一方のヒーターSH1の形状は長方形で
あり、他方のヒーターSH2の形状は、吐出口11側の
端部の幅が液室13側の端部の幅よりも小さい台形であ
る。
PROBLEM TO BE SOLVED: To improve discharge characteristics such as a discharge speed and a refill frequency in an ink jet recording head having a plurality of electrothermal conversion elements in a flow path. SOLUTION: Two heaters (electrothermal conversion elements) SH1 and SH2 are provided in an ink flow path 12 having an ejection port 11 opened.
Is provided. The shape of one heater SH1 is rectangular, and the shape of the other heater SH2 is a trapezoid in which the width of the end on the discharge port 11 side is smaller than the width of the end on the liquid chamber 13 side.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、ワードプロセッサ、ホストコンピュータ等の出力
用端末としてのプリンタやビデオプリンタ等に用いられ
るインクジェット記録ヘッド、インクジェット記録ヘッ
ドカートリッジおよびインクジェット記録装置に関し、
特に、インクを吐出するためのエネルギーとして利用さ
れる熱エネルギーを発生する電気熱変換素子を有するイ
ンクジェット記録ヘッド等に関する。なお、ここで、記
録とは、布、糸、紙、シート材等のインク付与を受ける
インク支持体すべてのインク付与(プリント)を含むも
ので、また、文字等の意味のある画像だけでなく、パタ
ーン画像等をも含むものである。記録装置は、各種情報
処理装置すべてあるいはその出力機器としてのプリンタ
を含むものであり、本発明はこれらへの用途が可能なも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording head, an ink jet recording head cartridge and an ink jet recording apparatus used for a printer or a video printer as an output terminal of a copying machine, a facsimile, a word processor, a host computer or the like.
In particular, the present invention relates to an ink jet recording head having an electrothermal conversion element that generates thermal energy used as energy for ejecting ink. Here, the recording includes the ink application (printing) of all the ink supports to which the ink is applied, such as cloth, thread, paper, and sheet material, and includes not only meaningful images such as characters but also images. , Pattern images and the like. The recording device includes all of various information processing devices or a printer as an output device thereof, and the present invention can be used for them.
【0002】[0002]
【従来の技術】インクを吐出して被記録媒体上に記録を
行うインクジェット記録装置は、装置の小型化の容易
性、低騒音性等の観点から多くの製品が製造されてい
る。そして近年、イメージ画像の取り扱いが増し、高画
質カラー記録、特に中間調(ハーフトーン)の画像に対
する要求が高まっている。2. Description of the Related Art An ink jet recording apparatus which performs recording on a recording medium by discharging ink is manufactured in many products from the viewpoints of easiness in miniaturization of the apparatus and low noise. In recent years, the handling of image images has increased, and the demand for high-quality color printing, particularly for halftone (halftone) images, has increased.
【0003】従来、インクジェット記録装置における中
間調の表現方法としては、被記録媒体における所定面積
当たりのインク滴の打ち込み数の大小で表現する方法
(2値での疑似中間調表現)や、吐出量の異なる記録ヘ
ッドあるいは濃度の異なるインクを吐出させる複数の記
録ヘッドを配し、中間調に応じて記録ヘッドを選択して
駆動し、中間調を表現する方法等がある。しかし、これ
らの方法では、解像度を大幅に向上させることができな
かったり、複数の記録ヘッドを備える必要があることか
ら記録装置が大型化する場合がある。そのため、一つの
記録ヘッドにおいて吐出量を複数段に変化させ、低コス
トで記録装置の省スペース化を図ると同時に、解像度が
高いインクジェット記録装置が求められている。Conventionally, as a method of expressing halftone in an ink jet recording apparatus, a method of expressing the number of ejected ink droplets per predetermined area on a recording medium (pseudo halftone expression in binary), a discharge amount There is a method of arranging a plurality of recording heads having different recording heads or a plurality of recording heads for ejecting inks having different densities, and selecting and driving the recording heads according to the halftone to express the halftone. However, these methods may not be able to significantly improve the resolution, or may require a plurality of recording heads, so that the size of the recording apparatus may be increased. For this reason, there is a demand for an ink jet recording apparatus which changes the ejection amount in a single recording head in a plurality of stages, saves space in the recording apparatus at low cost, and has a high resolution.
【0004】これを達成するため、一つのインク流路内
にそれぞれ面積が異なる複数のヒーターを配置したマル
チヒーターのインクジェット記録ヘッドを用い、それぞ
れのヒーターを独立に制御駆動することで、吐出される
インク滴の大きさを変化させ、高画質記録を実現する階
調記録方法が、例えば特公昭62−48585号公報に
開示されている。In order to achieve this, a multi-heater ink jet recording head having a plurality of heaters having different areas arranged in one ink flow path is used, and each of the heaters is independently controlled and driven to discharge ink. A gradation recording method for realizing high-quality recording by changing the size of an ink droplet is disclosed, for example, in Japanese Patent Publication No. 62-48585.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たマルチヒーターのインクジェット記録ヘッドを実現す
るには、以下に示すようないくつかの課題がある。However, in order to realize the above-described multi-heater ink jet recording head, there are several problems as described below.
【0006】まず、インク吐出量を可変にするのはもち
ろんのこと、さらに高品位の記録を行うため、インクの
吐出速度を向上させて、吐出しない時間が長い場合の吐
出直後等における吐出信頼性の向上やインク滴の着弾精
度を高める要求がある。特に、一つのインク流路内にマ
ルチヒーターを持つインクジェット記録ヘッドを用いた
場合では、大きな吐出口から小さなインク滴を吐出させ
ることもあるため、小インク適の吐出速度を大きくする
ことが困難な場合があった。First, not only the ink discharge amount is made variable, but also the ink discharge speed is improved to perform high-quality printing, and the discharge reliability immediately after the discharge when the non-discharge time is long, etc. There is a demand for improvement in ink jetting and an improvement in landing accuracy of ink droplets. In particular, when an ink jet recording head having a multi-heater in one ink flow path is used, since a small ink droplet may be ejected from a large ejection port, it is difficult to increase the ejection speed suitable for small ink. There was a case.
【0007】また、高速記録を可能とするため、インク
流路内へのインクのリフィル(再充填)周波数も向上さ
せる必要がある。特に吐出量が大きい大インク滴のリフ
ィル周波数を大きくする必要がある。Further, in order to enable high-speed recording, it is necessary to increase the refill (refill) frequency of the ink in the ink flow path. In particular, it is necessary to increase the refill frequency of a large ink droplet having a large ejection amount.
【0008】さらに、別の課題として、一つのインク流
路に一つのヒーターを有する一般的なシングルヒーター
のインクジェット記録ヘッドとの互換性の問題もある。
多くのインクジェット記録ヘッドは、インクを収納する
インクタンクと一体となったカートリッジ形態でインク
ジェット記録装置に着脱自在に搭載され、インクタンク
内のインクがなくなったら新たなカートリッジと交換さ
れる消耗品として流通している。一方、シングルヒータ
ーのインクジェット記録ヘッドを使用するインクジェッ
ト記録装置は、マルチヒーターのインクジェット記録ヘ
ッドの駆動を制御する構成にはなってはいないが、市場
においては、このようなインクジェット記録装置にマル
チヒーターのインクジェット記録ヘッドが搭載される場
合も考えられる。そのため、市場での混乱を防止するた
めには、マルチヒーターのインクジェット記録ヘッドと
シングルヒーターのインクジェット記録ヘッドとの互換
性を持たせることが重要である。As another problem, there is a problem of compatibility with a general single-heater ink jet recording head having one heater in one ink flow path.
Many ink jet recording heads are removably mounted on the ink jet recording device in the form of a cartridge integrated with the ink tank that stores the ink, and are distributed as consumables that can be replaced with a new cartridge when the ink in the ink tank runs out. are doing. On the other hand, an ink jet recording apparatus using a single heater ink jet recording head is not configured to control the driving of a multi-heater ink jet recording head. It is also conceivable that an inkjet recording head is mounted. Therefore, in order to prevent confusion in the market, it is important to make the multi-heater ink jet recording head compatible with the single heater ink jet recording head.
【0009】そこで本発明は、階調記録を可能とするた
めに一つのインク流路に対して複数の電気熱変換素子を
有する場合において、インク滴の吐出速度や吐出量に代
表される吐出特性をより向上させるインクジェット記録
ヘッド等を提供することを目的とする。また本発明は、
インク流路へのリフィル周波数を向上させ、高速記録を
可能とするインクジェット記録ヘッド等を提供すること
を第2の目的とする。さらに本発明は、一つのインク流
路に対して一つの電気熱変換素子が設けられたインクジ
ェット記録ヘッドとの互換性を持つインクジェット記録
ヘッド等を提供することを第3の目的とする。In view of the above, according to the present invention, in a case where a plurality of electrothermal conversion elements are provided for one ink flow path in order to enable gradation recording, the discharge characteristics represented by the discharge speed and discharge amount of ink droplets are provided. It is an object of the present invention to provide an ink jet recording head or the like which further improves the recording quality. The present invention also provides
It is a second object of the present invention to provide an ink jet recording head or the like capable of improving a refill frequency to an ink flow path and performing high-speed recording. A third object of the present invention is to provide an ink jet recording head or the like which is compatible with an ink jet recording head provided with one electrothermal conversion element for one ink flow path.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のインクジェット記録ヘッドは、液体が供給され
る流路内に互いに独立して駆動可能な複数の電気熱変換
素子が設けられ、前記電気熱変換素子の駆動により前記
流路内の液体を発泡させて、前記流路に開口した吐出口
より液体を吐出させるインクジェット記録ヘッドにおい
て、前記複数の電気熱変換素子のうち少なくとも一つ
は、前記吐出口側の端部の幅と前記吐出口と反対側の端
部の幅とが異なる台形形状であることを特徴とする。In order to achieve the above object, an ink jet recording head according to the present invention is provided with a plurality of electrothermal transducers which can be driven independently of each other in a flow path to which a liquid is supplied. In the ink jet recording head that foams the liquid in the flow path by driving the electrothermal conversion element and discharges the liquid from the discharge port opened in the flow path, at least one of the plurality of electrothermal conversion elements is The width of the end on the discharge port side is different from the width of the end on the side opposite to the discharge port in a trapezoidal shape.
【0011】上記のとおり構成された本発明のインクジ
ェット記録ヘッドでは、流路内に設けられた電気熱変換
素子を駆動すると、電気熱変換素子上の液体が加熱さ
れ、気泡が発生する。そして、この気泡の成長に基づく
作用力によって液滴が吐出口から吐出される。気泡はそ
の後、消泡するが、そのときに流路内に液体がリフィル
される。In the ink jet recording head of the present invention configured as described above, when the electrothermal transducer provided in the flow path is driven, the liquid on the electrothermal transducer is heated and bubbles are generated. Then, droplets are ejected from the ejection ports by the action force based on the growth of the bubbles. The bubbles then defoam, at which time the liquid is refilled in the flow path.
【0012】ここで、本発明者らは、電気熱変換素子の
形状を、吐出口側の端部の幅と吐出口と反対側の端部の
幅とが異なる台形形状とすることで、電気熱変換素子の
面積や位置を変更することなく、吐出速度やリフィル周
波数を向上させることが可能であることを見出した。例
えば、吐出口側の端部の幅を吐出口と反対側の端部の幅
よりも大きくすることで、吐出速度が向上し、吐出口側
の端部の幅を吐出口と反対側の端部の幅よりも小さくす
ることで、リフィル周波数が向上する。従って、一つの
流路に対して複数の電気熱変換素子を有するマルチヒー
ターのインクジェット記録ヘッドに、このような台形形
状の電気熱変換素子を適宜配置することで、吐出量を変
化させることで階調表現を可能としながらも、吐出速度
が向上し、あるいはリフィル周波数が向上したインクジ
ェット記録ヘッドが提供される。Here, the inventors of the present invention have proposed an electric heat conversion element having a trapezoidal shape in which the width of the end on the discharge port side and the width of the end on the side opposite to the discharge port are different. It has been found that the ejection speed and the refill frequency can be improved without changing the area and position of the heat conversion element. For example, by making the width of the end on the discharge port side larger than the width of the end on the side opposite to the discharge port, the discharge speed is improved, and the width of the end on the discharge port side is changed to the end on the side opposite to the discharge port. By making the width smaller than the width of the portion, the refill frequency is improved. Therefore, by appropriately arranging such trapezoidal electrothermal conversion elements in a multi-heater ink jet recording head having a plurality of electrothermal conversion elements for one flow path, the discharge amount can be changed by changing the discharge amount. An ink jet recording head is provided which has an improved ejection speed or an improved refill frequency while enabling tone expression.
【0013】しかも、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドは、流路内の全ての電気熱変換素子を同時に駆動した
場合でも電気熱変換素子の面積や位置を変更することな
く吐出速度やリフィル周波数を向上させることが可能で
ある。従って、本発明のインクジェット記録ヘッドを、
一つの流路に対して一つの電気熱変換素子を有するシン
グルヒーターのインクジェット記録ヘッドを使用するイ
ンクジェット記録装置に搭載しても、吐出特性がシング
ルヒーターのインクジェット記録ヘッドと変わらないよ
うに設計するのは容易である。Moreover, the ink jet recording head of the present invention improves the ejection speed and the refill frequency without changing the area and position of the electrothermal transducer even when all electrothermal transducers in the flow path are driven simultaneously. It is possible. Therefore, the ink jet recording head of the present invention,
Even if it is installed in an inkjet recording device that uses a single heater inkjet recording head that has one electrothermal conversion element for one flow path, the ejection characteristics should be designed to be the same as that of a single heater inkjet recording head. Is easy.
【0014】本発明のインクジェット記録ヘッドカート
リッジは、上記本発明のインクジェット記録ヘッドと、
このインクジェット記録ヘッドに供給する液体を収納す
るタンクとを有するものである。An ink jet recording head cartridge of the present invention comprises the above ink jet recording head of the present invention,
And a tank for storing a liquid to be supplied to the ink jet recording head.
【0015】本発明のインクジェット記録装置は、上記
本発明のインクジェット記録ヘッドを備えるか、あるい
は上記本発明のインクジェット記録ヘッドカートリッジ
を着脱自在に搭載するキャリッジを備え、さらに、イン
クジェット記録ヘッドを駆動するための記録信号をイン
クジェット記録ヘッドに与える記録信号供給手段を備
え、記録信号に基づいてインクジェット記録ヘッドの吐
出口から液体を吐出して記録を行うものである。An ink jet recording apparatus of the present invention includes the above-described ink jet recording head of the present invention or a carriage on which the above-described ink jet recording head cartridge of the present invention is removably mounted, and further drives the ink jet recording head. And a recording signal supply means for supplying the recording signal to the inkjet recording head, and recording is performed by discharging liquid from the ejection port of the inkjet recording head based on the recording signal.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態につい
て図面を参照して詳細に説明するが、本発明は以下の実
施形態に限定されるものではない。また、以下の実施形
態においては吐出に利用される液体としてインクを例に
挙げて記述するが、これらに限定されるものではなく、
本発明を利用して吐出可能な液体であればいかなる液体
であっても構わない。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following embodiments. Further, in the following embodiments, ink will be described as an example of a liquid used for ejection, but is not limited thereto.
Any liquid may be used as long as the liquid can be ejected using the present invention.
【0017】(第1の実施形態)図1は、本発明の第1
の実施形態であるインクジェット記録ヘッドのインク流
路部分の模式的断面図である。(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of an ink flow path portion of the inkjet recording head according to the embodiment.
【0018】本実施形態のインクジェット記録ヘッドで
は、それぞれ吐出口11が開口した複数のインク流路1
2が360dpiの密度で並列に配列されており、各イ
ンク流路12の吐出口と反対側の端は、各インク流路1
2にインクを供給するための共通の液室13となってい
る。各インク流路12には、それぞれ2つのヒーター
(電気熱変換素子)SH1,SH2が、インク流路12
の幅方向に並んで配置される。In the ink jet recording head of this embodiment, a plurality of ink flow paths 1 each having an opening 11
2 are arranged in parallel at a density of 360 dpi, and the end of each ink flow path 12 opposite to the ejection port is
2 is a common liquid chamber 13 for supplying ink. In each ink flow path 12, two heaters (electrothermal conversion elements) SH1 and SH2 are respectively provided.
Are arranged side by side in the width direction.
【0019】一方のヒーターSH1の平面形状は、長辺
がインク流路12の長手方向に沿った長方形である。他
方のヒーターSH2の平面形状は、液室13側から吐出
口11側に向かって幅が次第に小さくなる台形である。
また、吐出口11から各ヒーターSH1,SH2までの
距離は等しく、各ヒーターSH1,SH2の長さLも等
しい。The planar shape of the heater SH 1 is a rectangle whose long side extends along the longitudinal direction of the ink flow path 12. The planar shape of the other heater SH2 is a trapezoid whose width gradually decreases from the liquid chamber 13 side toward the discharge port 11 side.
Further, the distance from the discharge port 11 to each of the heaters SH1 and SH2 is equal, and the length L of each of the heaters SH1 and SH2 is also equal.
【0020】本実施形態では、長方形のヒーターSH1
は幅W1を17μm、台形のヒーターSH2は吐出口11
側の幅W21を14μm、液室側の幅W22を20μm、各
ヒーターSH1,SH2の長さLを130μmとした。
従って、各ヒーターSH1,SH2の面積は等しい。ま
た、各インク流路12については、幅を58μm、高さ
を40μmとした。In this embodiment, the rectangular heater SH1
Has a width W 1 of 17 μm and a trapezoidal heater SH 2 has a discharge port 11.
The width W 21 on the side was 14 μm, the width W 22 on the liquid chamber side was 20 μm, and the length L of each of the heaters SH1 and SH2 was 130 μm.
Therefore, the areas of the heaters SH1 and SH2 are equal. The width of each ink channel 12 was 58 μm and the height was 40 μm.
【0021】上記のとおり構成されたインクジェット記
録ヘッドでは、インクタンク(不図示)から供給された
インクは液室13に一時的に保持され、さらに毛管現象
により各インク流路12に進入し、吐出口11でメニス
カスを形成しインク流路12を満たした状態を保つ。こ
の状態でヒーターSH1,SH2にパルス電圧を印加し
インクに熱エネルギーを与えることで、インクに急激な
体積変化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11からインク滴が吐出され
る。具体的には、ヒーターSH1,SH3に電圧が印加
されると、ヒーターSH1,SH2上のインクが加熱さ
れて気泡が発生し、その気泡の成長に伴う圧力によって
インクが吐出口から押し出される。そして、気泡の収縮
(消泡)によって、液室13からインク流路12にイン
クが供給(リフィル)され、再び吐出口11でメニスカ
スを形成した状態でインク流路12はインクで満たされ
る。In the ink jet recording head configured as described above, the ink supplied from an ink tank (not shown) is temporarily held in a liquid chamber 13 and further enters each ink flow path 12 by a capillary phenomenon and discharges. A meniscus is formed at the outlet 11 to keep the ink flow path 12 filled. In this state, a pulse voltage is applied to the heaters SH1 and SH2 to apply thermal energy to the ink, thereby causing a state change accompanied by a rapid change in volume of the ink. Is discharged. Specifically, when a voltage is applied to the heaters SH1 and SH3, the ink on the heaters SH1 and SH2 is heated to generate bubbles, and the ink is pushed out from the ejection ports by the pressure generated by the growth of the bubbles. Then, the ink is supplied (refilled) from the liquid chamber 13 to the ink flow channel 12 due to the contraction (defoaming) of the bubble, and the ink flow channel 12 is filled with the ink while the meniscus is formed again at the discharge port 11.
【0022】各ヒーターSH1,SH2はそれぞれ独立
して駆動することが可能であり、一方のヒーターSH1
のみを駆動した場合と、他方のヒーターSH2のみを駆
動した場合とでは、その吐出特性が異なる。それらの吐
出特性の指標のいくつかである吐出速度、吐出量、リフ
ィル周波数を表1に示す。Each of the heaters SH1 and SH2 can be driven independently, and one of the heaters SH1 and SH2 can be driven independently.
The discharge characteristics are different between when only the heater SH2 is driven and when only the other heater SH2 is driven. Table 1 shows the discharge speed, discharge amount, and refill frequency, which are some of the indexes of the discharge characteristics.
【0023】[0023]
【表1】 [Table 1]
【0024】表1から分かるように、両ヒーターSH
1,SH2は面積が等しいので吐出量はともに等しい
が、吐出速度およびリフィル周波数については、各ヒー
ターSH1,SH2で異なる結果が得られた。As can be seen from Table 1, both heaters SH
Since the areas SH1 and SH2 have the same area, the discharge amounts are the same. However, different results were obtained for the heaters SH1 and SH2 with respect to the discharge speed and the refill frequency.
【0025】一般的に、ヒーターでは電流密度の大きい
ところほど大きく発熱する。従って、図2(a)に示す
ように、台形のヒーターSH2では先に幅の狭い側から
気泡15が発生するものと推察される。しかし、気泡1
5が発生している時間は非常にわずかな時間であり、ま
た、本実施形態のヒーターSH2は最小幅と最大幅とが
大きく違っている台形ではないため、図2(a)に示し
たように、異方性を持ちながら気泡15が成長すると考
えられる。そして、気泡15の消泡過程では、幅の狭い
ほうから広いほうへと消泡していく。Generally, a heater generates more heat as the current density increases. Therefore, as shown in FIG. 2A, it is presumed that bubbles 15 are generated from the narrow side first in the trapezoidal heater SH2. However, bubble 1
5 is a very short time, and since the heater SH2 of the present embodiment is not a trapezoid in which the minimum width and the maximum width are greatly different, as shown in FIG. Next, it is considered that the bubble 15 grows while having anisotropy. In the process of defoaming the bubbles 15, the bubbles 15 are defoamed from narrower to wider.
【0026】これに対して、図2(b)に示すように、
長方形のヒーターSH1では、その幅が一定であるの
で、気泡16はヒーターSH1上で一様に成長し、消泡
する。On the other hand, as shown in FIG.
Since the width of the rectangular heater SH1 is constant, the bubbles 16 uniformly grow on the heater SH1 and disappear.
【0027】図2の最後の段階で気泡15,16が消泡
するが、そのときにメニスカスは、一旦後退した後、再
び毛管現象によって吐出口11に達する。メニスカスが
再び吐出口11に達するまでの時間の逆数がリフィル周
波数であり、リフィル周波数は一般的にメニスカス後退
量に逆比例する。図2(a)に示したように、台形のヒ
ーターSH2の場合は、気泡15の消泡位置が、ヒータ
ーSH2の幅が広くなる側すなわち吐出口11から離れ
る側にシフトするため、消泡地点から吐出口側のインク
の慣性が大きくなり、吐出口11からの距離が等しい長
方形のヒーターSH1に比べてメニスカスの後退量が小
さく、結果的にリフィル周波数が大きくなったと考えら
れる。At the last stage in FIG. 2, the bubbles 15 and 16 disappear. At that time, the meniscus once retreats and reaches the discharge port 11 again by capillary action. The refill frequency is the reciprocal of the time required for the meniscus to reach the discharge port 11 again, and the refill frequency is generally inversely proportional to the amount of meniscus retreat. As shown in FIG. 2A, in the case of the trapezoidal heater SH2, the defoaming position of the bubble 15 shifts to the side where the width of the heater SH2 is widened, that is, the side away from the discharge port 11, so that the defoaming point is reduced. It is considered that the inertia of the ink on the ejection port side became larger, the amount of meniscus retreat was smaller than that of the rectangular heater SH1 having the same distance from the ejection port 11, and as a result, the refill frequency was increased.
【0028】本実施形態のような、面積のほぼ等しい2
つのヒーターSH1,SH2を用いたマルチヒーターの
インクジェット記録ヘッドにおいては、各ヒーターSH
1,SH2のうちいずれか一方を駆動して小インク滴を
吐出し、両ヒーターSH1,SH2を同時に駆動して大
インク滴を吐出させ、これら小インク滴と大インク滴と
を組み合わせて階調表現を行うのが一般的である。マル
チヒーターのインクジェット記録ヘッドでは、吐出量の
大きい大インク滴のリフィル周波数をいかに高めるかが
一つの課題であり、そのために、小インク滴の吐出時に
は用いないヒーターの位置を液室側にずらして配置した
構成も、本発明者らにより提案されている。As described in the present embodiment, the two areas having substantially the same area are used.
In a multi-heater ink jet recording head using two heaters SH1 and SH2, each heater SH
1 and SH2 are driven to discharge small ink droplets, and both heaters SH1 and SH2 are simultaneously driven to discharge large ink droplets. The gradation is obtained by combining these small ink droplets and large ink droplets. It is common to make an expression. One issue with multi-heater ink jet recording heads is how to increase the refill frequency of large ink droplets with a large ejection volume. For this reason, the position of the heater that is not used when ejecting small ink droplets is shifted to the liquid chamber side. The arranged configuration is also proposed by the present inventors.
【0029】これに対し、本実施形態では、長方形のヒ
ーターSH1を駆動して通常の小インク滴を吐出し、両
ヒーターSH1,SH2を同時に駆動して大インク滴を
吐出する。これにより、吐出口11からのヒーターSH
1,SH2の位置をずらさなくても、大インク滴の吐出
時のリフィル周波数を向上させることができる。On the other hand, in the present embodiment, the rectangular heater SH1 is driven to discharge ordinary small ink droplets, and the heaters SH1 and SH2 are simultaneously driven to discharge large ink droplets. Thereby, the heater SH from the discharge port 11
The refill frequency at the time of discharging a large ink droplet can be improved without shifting the positions of 1, SH2.
【0030】ここで、図3に示すように、2つの長方形
のヒーターSH1’,SH2’をインク流路12’に並
列に配置したインクジェット記録ヘッドを作製し、大イ
ンク滴を吐出させたときのリフィル周波数を、図1に示
したインクジェット記録ヘッドと比較した。図3におい
て、各ヒーターSH1’,SH2’の形状および大きさ
は、図1に示したヒーターSH1と等しい。すなわち、
幅W1,W2は、ともに17μmとし、長さは130μm
とした。そうしたところ、図3に示したインクジェット
記録ヘッドではリフィル周波数が6.0kHzであった
のに対し、図1に示したインクジェット記録ヘッドでは
リフィル周波数は8.5kHzであった。このように、
1つのヒーターSH2を台形とすることでリフィル周波
数が向上し、高速記録が可能となる。Here, as shown in FIG. 3, an ink jet recording head in which two rectangular heaters SH1 'and SH2' are arranged in parallel with the ink flow path 12 'is manufactured, and a large ink droplet is ejected. The refill frequency was compared with the ink jet recording head shown in FIG. 3, the shape and size of each of the heaters SH1 'and SH2' are equal to those of the heater SH1 shown in FIG. That is,
The widths W 1 and W 2 are both 17 μm, and the length is 130 μm
And As a result, the refill frequency of the inkjet recording head shown in FIG. 3 was 6.0 kHz, whereas the refill frequency of the inkjet recording head shown in FIG. 1 was 8.5 kHz. in this way,
By making one heater SH2 trapezoidal, the refill frequency is improved, and high-speed recording becomes possible.
【0031】ところで、マルチヒーターのインクジェッ
ト記録ヘッドは、一つのインク流路に対して一つのヒー
ターを有するシングルヒーターのインクジェット記録ヘ
ッドと互換性を持たせ、シングルヒーターのインクジェ
ット記録ヘッドのみを使用するインクジェット記録装置
に使用される場合がある。A multi-heater ink jet recording head is compatible with a single heater ink jet recording head having one heater for one ink flow path, and uses only a single heater ink jet recording head. May be used for recording devices.
【0032】この場合、同じインク流路内の全てのヒー
ターが同時に駆動されて大インク滴のみが吐出されるこ
とになるが、全ての全てのヒーターが長方形のもので
は、吐出速度や吐出量等の吐出特性をシングルヒーター
のインクジェット記録ヘッドと等しくなるように設計し
ようとしても、吐出口から液室までのインク流路の長さ
等はシングルヒーターのインクジェット記録ヘッドに対
して大きく変更することはできない。また、リフィル特
性の向上のためには、インク流路の長さを長くするのが
効果的であることが確認されている。In this case, all heaters in the same ink flow path are simultaneously driven and only large ink droplets are ejected. However, if all heaters are rectangular, the ejection speed, ejection amount, etc. Even if an attempt is made to design the discharge characteristics of the ink jet recording head to be equal to that of a single-heater ink jet recording head, the length of the ink flow path from the discharge port to the liquid chamber cannot be changed significantly with respect to the single-heater ink jet recording head. . Further, it has been confirmed that it is effective to increase the length of the ink flow path in order to improve the refill characteristics.
【0033】従って、従来のマルチヒーターのインクジ
ェット記録ヘッドでは、ヒーターの位置や大きさ等の変
更に制限があり、シングルヒーターのインクジェット記
録ヘッドと互換性を持たせるのに困難が伴う場合があっ
た。これに対し、本実施形態のように台形のヒーターS
H2を設けることで、ヒーターの位置をずらしたものと
ある意味で同様の効果を得ることが可能となり、ヒータ
ーの位置をあまり変化させることなく、シングルヒータ
ーのインクジェット記録ヘッドと吐出特性を等しくする
ことが可能となる。すなわち、吐出特性をシングルヒー
ターのインクジェット記録ヘッドと同等にするのが容易
である。Therefore, in the conventional multi-heater ink jet recording head, there is a limitation in changing the position and size of the heater, and it may be difficult to make the ink jet recording head compatible with the single heater ink jet recording head. . On the other hand, as shown in the present embodiment, the trapezoidal heater S
By providing H2, it is possible to obtain the same effect in a sense that the position of the heater is shifted, and to make the ejection characteristic equal to that of the single-heater inkjet recording head without changing the position of the heater so much. Becomes possible. That is, it is easy to make the ejection characteristics equal to those of a single-heater inkjet recording head.
【0034】(第2の実施形態)図4は、本発明の第2
の実施形態であるインクジェット記録ヘッドのインク流
路部分の模式的断面図である。(Second Embodiment) FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of an ink flow path portion of the inkjet recording head according to the embodiment.
【0035】本実施形態も、一つのインク流路22に対
して、それぞれ個別に駆動可能な2つのヒーターSH
3,SH4を有するものであるが、本実施形態では各ヒ
ーターSH3,SH4はともに平面視が台形形状であ
る。各ヒーターSH3,SH4は互いに逆向きに配置さ
れており、一方のヒーターSH3は、吐出口21側から
液室23側に向かって幅が狭くなり、他方のヒーターS
H4は、吐出口21側から液室23側に向かって幅が広
くなっている。In this embodiment, two heaters SH which can be driven individually for one ink flow path 22 are also provided.
3 and SH4. In the present embodiment, each of the heaters SH3 and SH4 has a trapezoidal shape in plan view. The heaters SH3 and SH4 are arranged in opposite directions. One heater SH3 has a width decreasing from the discharge port 21 side to the liquid chamber 23 side, and the other heater SH3 has a smaller width.
H4 increases in width from the discharge port 21 side to the liquid chamber 23 side.
【0036】吐出口21から各ヒーターSH3,SH4
までの距離は等しく、また、各ヒーターSH3,SH4
の幅は、一方のヒーターSH3の吐出口21側の幅W31
=他方のヒーターSH4の液室側の幅W42=20μm、
一方のヒーターSH3の液室23側の幅W32=他方のヒ
ーターSH4の吐出口21側の幅W41=14μmとし
た。なお、各ヒーターSH3,SH4の長さおよびイン
ク流路22の寸法は、第1の実施形態と同じとした。Each of the heaters SH3, SH4
To the heaters SH3, SH4
Is the width W 31 of one heater SH3 on the discharge port 21 side.
= Width W 42 of the other heater SH4 on the liquid chamber side = 20 μm,
The width W 32 of one heater SH3 on the liquid chamber 23 side = the width W 41 of the other heater SH4 on the discharge port 21 side = 14 μm. The lengths of the heaters SH3 and SH4 and the dimensions of the ink flow paths 22 were the same as those in the first embodiment.
【0037】上記のインクジェット記録ヘッドについ
て、各ヒーターSH3,SH4を個別に駆動した場合
と、同時に駆動した場合との吐出特性を表2に示す。Table 2 shows the discharge characteristics of the above-described ink jet recording head when the heaters SH3 and SH4 are individually driven and when the heaters are simultaneously driven.
【0038】[0038]
【表2】 [Table 2]
【0039】表2から分かるように、吐出速度に関して
は、ヒーターSH3を駆動した場合のほうが大きい。第
1の実施形態でも述べたように、台形のヒーターSH3
は、幅の狭い側からインクが発泡すると考えられる。従
って、本実施形態の場合には、ヒーターSH3にパルス
電圧を印加すると、液室23側から発泡を開始し、気泡
は次第に吐出口21側に成長すると考えられる。そのた
め、ヒーターSH3を駆動すると、吐出口21側で発泡
し始めたときには、ヒーターSH3には吐出口21に向
かってインクの流れが生じ、その流れを加速するかたち
で気泡が成長し、結果的に吐出速度が増加すると考えら
れる。As can be seen from Table 2, the discharge speed is higher when the heater SH3 is driven. As described in the first embodiment, the trapezoidal heater SH3
Is considered that the ink foams from the narrow side. Therefore, in the case of the present embodiment, it is considered that when a pulse voltage is applied to the heater SH3, foaming starts from the liquid chamber 23 side, and the bubbles gradually grow to the discharge port 21 side. Therefore, when the heater SH3 is driven, when foaming starts on the ejection port 21 side, a flow of ink is generated in the heater SH3 toward the ejection port 21, and bubbles are grown in such a manner that the flow is accelerated. It is considered that the discharge speed increases.
【0040】また、リフィル周波数に関しては、ヒータ
ーSH4を駆動したときのほうが大きい。これは、第1
の実施形態でも述べたように、ヒーターSH3では消泡
位置が吐出口21側にシフトし、ヒーターSH4では消
泡位置が液室23側にシフトするためであると考えられ
る。ただし、両ヒーターSH3,SH4を同時に駆動し
た場合には、ヒーターSH4による効果がヒーターSH
3によって打ち消され、ヒーターSH4のみを駆動した
場合に比べてリフィル周波数は低下する。The refill frequency is higher when the heater SH4 is driven. This is the first
As described in the embodiment, it is considered that the defoaming position shifts to the discharge port 21 side in the heater SH3, and the defoaming position shifts to the liquid chamber 23 side in the heater SH4. However, when both heaters SH3 and SH4 are driven simultaneously, the effect of the heater SH4 is
3, and the refill frequency is lower than when only the heater SH4 is driven.
【0041】以上のように本実施形態の構成では、大イ
ンク滴を吐出したときのリフィル周波数は第1の実施形
態に比べてわずかに低下するものの、ヒーターSH1の
みを駆動した小インク滴の吐出速度が大きく向上する。
これにより、小インク滴の吐出信頼性が向上する。As described above, in the configuration of this embodiment, although the refill frequency when a large ink droplet is ejected is slightly lower than that of the first embodiment, the ejection of the small ink droplet by driving only the heater SH1 is performed. Speed is greatly improved.
Thereby, the ejection reliability of the small ink droplet is improved.
【0042】(第3の実施形態)図5は、本発明の第3
の実施形態であるインクジェット記録ヘッドのインク流
路部分の模式的断面図である。(Third Embodiment) FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of an ink flow path portion of the inkjet recording head according to the embodiment.
【0043】上述した第1の実施形態および第2の実施
形態では2つのヒーターを吐出口から等しい位置に配置
した例を示したが、本実施形態では、2つのヒーターS
H5,SH6を吐出口31から互いに異なる位置に配置
し、一方のヒーターSH5は他方のヒーターSH6より
も吐出口31に近い位置にある。各ヒーターSH5,S
H6の形状は第2の実施形態と同様に平面視が台形形状
であり、一方のヒーターSH5は吐出口31側から液室
33側に向かって幅が狭くなり、他方のヒーターSH6
は吐出口31側から液室33側に向かって幅が広くなる
ような向きに配置される。In the above-described first and second embodiments, two heaters are arranged at the same position from the discharge port. However, in this embodiment, two heaters S
H5 and SH6 are arranged at positions different from each other from the discharge port 31, and one heater SH5 is located closer to the discharge port 31 than the other heater SH6. Each heater SH5, S
As in the second embodiment, the shape of H6 is trapezoidal in plan view, and one heater SH5 becomes narrower from the discharge port 31 side toward the liquid chamber 33 side, and the other heater SH6 becomes narrower.
Are arranged such that the width increases from the discharge port 31 side toward the liquid chamber 33 side.
【0044】高精細な記録を行うためには、インク流路
32の配列ピッチを小さくしたほうがよいので、インク
流路32の幅はできるだけ小さいほうがよい。しかし、
2つのヒーターSH5,SH6を横に並べる構造では、
ヒーターSH5,SH6の幅が制限されてしまう。そこ
で、図5に示したように、2つのヒーターSH5,SH
6をずらして配置することで、インク流路32の幅を大
きくしなくても、ヒーターSH5,SH6の、吐出口3
1側の幅と液室33側の幅との比を大きくすることがで
き、吐出速度をより大きくすることができるようにな
る。また、小インク滴を吐出するときには吐出口31側
のヒーターSH5のみを駆動し、液室33側のヒーター
SH6は大インク滴を吐出するときにのみ駆動すること
で、小インク滴の吐出速度、および大インク滴を吐出し
たときのリフィル周波数を向上することが可能となる。In order to perform high-definition printing, it is preferable to reduce the arrangement pitch of the ink flow paths 32. Therefore, the width of the ink flow paths 32 should be as small as possible. But,
In the structure where two heaters SH5 and SH6 are arranged side by side,
The width of heaters SH5 and SH6 is limited. Therefore, as shown in FIG. 5, the two heaters SH5 and SH
6, the discharge ports 3 of the heaters SH5 and SH6 can be arranged without increasing the width of the ink flow path 32.
The ratio between the width on the one side and the width on the liquid chamber 33 side can be increased, and the discharge speed can be further increased. Also, when discharging small ink droplets, only the heater SH5 on the discharge port 31 side is driven, and the heater SH6 on the liquid chamber 33 side is driven only when discharging large ink droplets. In addition, it is possible to improve the refill frequency when a large ink droplet is ejected.
【0045】(第4の実施形態)本実施形態では、上述
した本発明のインクジェット記録ヘッドを搭載するイン
クジェット記録ヘッドカートリッジおよびインクジェッ
ト記録装置について説明する。(Fourth Embodiment) In this embodiment, an ink jet recording head cartridge and an ink jet recording apparatus equipped with the above-described ink jet recording head of the present invention will be described.
【0046】図6は、本発明の第4の実施形態であるイ
ンクジェット記録装置の概略斜視図であり、図7は、図
6に示したインクジェット記録装置に搭載されるインク
ジェット記録ヘッドカートリッジの斜視図である。FIG. 6 is a schematic perspective view of an ink jet recording apparatus according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a perspective view of an ink jet recording head cartridge mounted on the ink jet recording apparatus shown in FIG. It is.
【0047】図6において、本体フレーム51には、螺
旋溝53が刻まれたリードスクリュー52が回転自在に
軸支されている。リードスクリュー52は、駆動モータ
59の正逆回転に連動し、駆動力伝達ギア60,61を
介して回転駆動される。さらに、本体フレーム51に
は、キャリッジ55を摺動自在に案内する案内レール5
4が固定されている。キャリッジ55には、螺旋溝53
に係合するピン(不図示)が設けられており、駆動モー
タ59の回転によりリードスクリュー52を回転させる
ことで、キャリッジ55が図示矢印a,b方向に往復移
動できるようになっている。紙押え板72は、キャリッ
ジ55の移動方向にわたって、被記録媒体90をプラテ
ンローラ73に対して押圧する。In FIG. 6, a lead screw 52 having a spiral groove 53 is rotatably supported on the main body frame 51. The lead screw 52 is driven to rotate via driving force transmission gears 60 and 61 in conjunction with forward and reverse rotation of a driving motor 59. Further, a guide rail 5 for slidably guiding the carriage 55 is provided on the main body frame 51.
4 is fixed. The carriage 55 has a spiral groove 53
The carriage 55 can be reciprocated in the directions indicated by arrows a and b by rotating the lead screw 52 by the rotation of the drive motor 59. The paper pressing plate 72 presses the recording medium 90 against the platen roller 73 over the moving direction of the carriage 55.
【0048】キャリッジ55には、インクジェット記録
ヘッドカートリッジ80が搭載される。インクジェット
記録ヘッドカートリッジ80は、図7に示すように、上
述した第1〜第3の実施形態で述べたようにヒーターが
設けられたインクジェット記録ヘッド81と、このイン
クジェット記録ヘッド81に供給するインクを収納する
インクタンク83とを一体化したものであり、インクジ
ェット記録ヘッド81の吐出口82の配列方向がキャリ
ッジ55の往復移動方向と垂直になるようにキャリッジ
55に搭載される。An ink jet recording head cartridge 80 is mounted on the carriage 55. As shown in FIG. 7, the ink jet recording head cartridge 80 includes an ink jet recording head 81 provided with a heater as described in the first to third embodiments, and an ink supplied to the ink jet recording head 81. An ink tank 83 to be stored is integrated with the ink tank 83, and is mounted on the carriage 55 so that the arrangement direction of the ejection ports 82 of the inkjet recording head 81 is perpendicular to the reciprocating direction of the carriage 55.
【0049】また、このインクジェット記録ヘッドカー
トリッジ80は、キャリッジ55に設けられている位置
決め手段および電気的接点によってキャリッジ55に固
定し持されるとともに、キャリッジ55に対して着脱可
能に設けられている。The ink jet recording head cartridge 80 is fixed to and held on the carriage 55 by positioning means and electric contacts provided on the carriage 55, and is detachably mounted on the carriage 55.
【0050】フォトカプラ57,58は、キャリッジ5
5のレバー56のこの域での存在を確認して駆動モータ
59の回転方向の逆転等を行うためのホームポジション
検知手段を構成する。インクジェット記録ヘッド81の
前面(吐出口82が開口した面)をキャップするキャッ
プ部材67は、支持部材62によって支持され、さらに
吸引手段66を備え、キャップ内開口68を介してイン
クジェット記録ヘッド81の吸引回復を行う。本体支持
板64には支持板65が取り付けられており、この支持
板65に摺動自在に支持されたクリーニングブレード6
3は、図示しない駆動手段によって前後方向に移動され
る。クリーニングブレード63の形態は図示するものに
限られず、公知のものが適用できることはいうまでもな
い。レバー70は、インクジェット記録ヘッド81の吸
引回復動作を開始するためのもので、キャリッジ55と
当接するカム71の移動に伴って移動し、駆動モータ5
9から駆動力がギアやクラッチ切換え等の公知の伝達手
段によって移動制御される。The photocouplers 57 and 58 are connected to the carriage 5
The home position detecting means for confirming the presence of the lever 56 in this region in this region and performing reverse rotation of the rotation direction of the drive motor 59 and the like is constituted. A cap member 67 for capping the front surface of the ink jet recording head 81 (the surface on which the discharge port 82 is opened) is supported by the support member 62 and further includes a suction unit 66. Perform recovery. A support plate 65 is attached to the main body support plate 64, and the cleaning blade 6 slidably supported by the support plate 65.
3 is moved in the front-rear direction by driving means (not shown). The configuration of the cleaning blade 63 is not limited to the illustrated one, and it is needless to say that a known blade can be applied. The lever 70 is used to start the suction recovery operation of the ink jet recording head 81, and moves with the movement of the cam 71 in contact with the carriage 55.
From 9, the driving force is controlled by known transmission means such as gear and clutch switching.
【0051】これらのキャッピング、クリーニング、吸
引回復の各処理は、キャリッジ55がホームポジション
側領域に移動したときにリードスクリュー52の作用に
よって、それぞれの対応位置で行われるようになってい
る。周知のタイミングで所望の動作を行うようにすれ
ば、本例にはいずれも適用できる。The capping, cleaning, and suction recovery processes are performed at corresponding positions by the action of the lead screw 52 when the carriage 55 moves to the home position side area. If a desired operation is performed at a known timing, any of the embodiments can be applied.
【0052】以上説明したインクジェット記録装置にお
いては、搭載したインクジェット記録ヘッド81のヒー
ターを駆動するための記録信号をインクジェット記録ヘ
ッド81に与える記録信号供給手段を有し、インクジェ
ット記録装置の動作を司る制御部を備えている。なお、
インクジェット記録装置は、シングルヒーターのインク
ジェット記録ヘッド用でもよいし、マルチヒーターのイ
ンクジェット記録ヘッド用でもよい。ただし、シングル
ヒーターのインクジェット記録ヘッド用では、小インク
滴の吐出と大インク滴の吐出とを切り換えるようなヒー
ターの駆動制御はできず、2つのヒーターの同時駆動に
よる大インク滴のみが吐出される。The ink jet recording apparatus described above has recording signal supply means for supplying a recording signal for driving the heater of the mounted ink jet recording head 81 to the ink jet recording head 81, and controls the operation of the ink jet recording apparatus. It has a part. In addition,
The inkjet recording apparatus may be for a single-heater inkjet recording head or for a multi-heater inkjet recording head. However, in the case of a single-heater ink jet recording head, it is not possible to control the drive of the heater so as to switch between ejection of small ink droplets and ejection of large ink droplets, and only large ink droplets are ejected by simultaneous driving of two heaters. .
【0053】本実施形態のインクジェット記録装置は、
台形のヒーターを有するインクジェット記録ヘッド81
を搭載しているので、インクの吐出速度が向上すること
から、インクの吐出方向が安定し高品位の画像等を記録
することができるとともに、インクのリフィル周波数が
向上することから、高速記録が可能となる。なお、本実
施形態ではキャリッジ55にインクジェット記録ヘッド
カートリッジ80が着脱可能に搭載される例を示した
が、これに限らず、インクジェット記録ヘッドをキャリ
ッジ55に一体に取り付け、インクタンクのみを着脱可
能に搭載する構成としてもよい。The ink jet recording apparatus of the present embodiment
Ink jet recording head 81 having trapezoidal heater
Since the ink ejection speed is improved, the ink ejection direction is stable, and high-quality images can be recorded, and the ink refill frequency is improved. It becomes possible. In the present embodiment, an example is shown in which the ink jet recording head cartridge 80 is detachably mounted on the carriage 55. However, the present invention is not limited to this, and the ink jet recording head is integrally mounted on the carriage 55, and only the ink tank is detachably mounted. It may be configured to be mounted.
【0054】[0054]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、マルチヒ
ーターのインクジェット記録ヘッドの流路に設けられた
複数の電気熱変換素子のうち少なくとも一つを台形形状
とすることで、小液滴と大液滴とによる階調表現を可能
としながらも、吐出速度やリフィル周波数といった吐出
特性を向上させることができる。しかも、各電気熱変換
素子を同時に駆動したときの吐出特性をシングルヒータ
ーのインクジェット記録ヘッドと同等に設計するのが容
易になるので、シングルヒーターのインクジェット記録
ヘッドとの互換性も持たせることができる。As described above, according to the present invention, at least one of the plurality of electrothermal transducers provided in the flow path of the ink jet recording head of the multi-heater has a trapezoidal shape, so that small droplets can be reduced. The discharge characteristics such as the discharge speed and the refill frequency can be improved while enabling the gradation expression using large droplets. In addition, since it becomes easy to design the discharge characteristics when each electrothermal transducer is driven at the same time as a single-heater inkjet recording head, it is possible to have compatibility with a single-heater inkjet recording head. .
【0055】また、本発明のインクジェット記録装置
は、上記の本発明のインクジェット記録ヘッドが搭載さ
れるので、高品位な画像等の記録や高速記録が可能とな
る。Further, since the ink jet recording apparatus of the present invention is equipped with the above ink jet recording head of the present invention, it is possible to record high-quality images and the like and to perform high-speed recording.
【図1】本発明の第1の実施形態であるインクジェット
記録ヘッドのインク流路部分の模式的断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view of an ink flow path portion of an ink jet recording head according to a first embodiment of the present invention.
【図2】台形ヒーターと長方形ヒーターとでの、気泡の
成長から消泡までの過程の違いを略図的に表わす図であ
る。FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a difference between a process of growing bubbles and a process of eliminating bubbles between a trapezoidal heater and a rectangular heater.
【図3】リフィル周波数を図1に示したインクジェット
記録ヘッドと比較するために、2つのヒーターを長方形
ヒーターとしたインクジェット記録ヘッドのインク流路
部分の模式的断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of an ink flow path portion of an ink jet recording head in which two heaters are rectangular heaters in order to compare a refill frequency with the ink jet recording head shown in FIG.
【図4】本発明の第2の実施形態であるインクジェット
記録ヘッドのインク流路部分の模式的断面図である。FIG. 4 is a schematic sectional view of an ink flow path portion of an ink jet recording head according to a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第3の実施形態であるインクジェット
記録ヘッドのインク流路部分の模式的断面図である。FIG. 5 is a schematic sectional view of an ink flow path portion of an ink jet recording head according to a third embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第4の実施形態であるインクジェット
記録装置の概略斜視図である。FIG. 6 is a schematic perspective view of an ink jet recording apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
【図7】図6に示したインクジェット記録装置に搭載さ
れるインクジェット記録ヘッドカートリッジの斜視図で
ある。FIG. 7 is a perspective view of an ink jet recording head cartridge mounted on the ink jet recording apparatus shown in FIG.
11,21,31,82 吐出口 12,22,32 インク流路 13,23,33 液室 SH1,SH2,SH3,SH4,SH5,SH6
ヒーター(電気熱変換素子) 51 本体フレーム 52 リードスクリュー 54 案内レール 55 キャリッジ 59 駆動モータ 60,61 駆動力伝達ギア 72 紙押え板 73 プラテンローラ 80 インクジェット記録ヘッドカートリッジ 81 インクジェット記録ヘッド 83 インクタンク 90 被記録媒体11, 21, 31, 82 Discharge ports 12, 22, 32 Ink flow paths 13, 23, 33 Liquid chambers SH1, SH2, SH3, SH4, SH5, SH6
Heater (electric heat conversion element) 51 Body frame 52 Lead screw 54 Guide rail 55 Carriage 59 Drive motor 60, 61 Driving force transmission gear 72 Paper press plate 73 Platen roller 80 Ink jet recording head cartridge 81 Ink jet recording head 83 Ink tank 90 Recording Medium
Claims (9)
て駆動可能な複数の電気熱変換素子が設けられ、前記電
気熱変換素子の駆動により前記流路内の液体を発泡させ
て、前記流路に開口した吐出口より液体を吐出させるイ
ンクジェット記録ヘッドにおいて、 前記複数の電気熱変換素子のうち少なくとも一つは、前
記吐出口側の端部の幅と前記吐出口と反対側の端部の幅
とが異なる台形形状であることを特徴とするインクジェ
ット記録ヘッド。1. A plurality of electrothermal conversion elements that can be driven independently of each other are provided in a flow path to which liquid is supplied, and the liquid in the flow path is foamed by driving the electrothermal conversion elements. In an ink jet recording head for discharging liquid from a discharge port opened in the flow path, at least one of the plurality of electrothermal transducers has a width of an end on the discharge port side and an end on an opposite side to the discharge port. An ink jet recording head having a trapezoidal shape in which the width of a portion is different.
吐出口側の端部の幅が前記吐出口と反対側の端部の幅よ
りも大きい請求項1に記載のインクジェット記録ヘッ
ド。2. The ink jet recording head according to claim 1, wherein said trapezoidal electrothermal transducer has a width at an end on the discharge port side larger than a width at an end on a side opposite to the discharge port.
吐出口側の端部の幅が前記吐出口と反対側の端部の幅よ
りも小さい請求項1に記載のインクジェット記録ヘッ
ド。3. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the width of the trapezoidal electrothermal transducer is smaller at the end on the discharge port side than at the end on the side opposite to the discharge port.
設けられ、一方の電気熱変換素子の形状は長方形であ
り、他方の電気熱変換素子の形状は、前記吐出口側の端
部の幅が前記吐出口と反対側の端部の幅よりも小さい台
形である請求項1に記載のインクジェット記録ヘッド。4. The flow path is provided with two of the electrothermal transducers, one of the electrothermal transducers has a rectangular shape, and the other electrothermal transducer has a shape closer to the end on the discharge port side. 2. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the width of the portion is a trapezoid smaller than the width of an end opposite to the discharge port.
設けられ、一方の電気熱変換素子の形状は、前記吐出口
側の端部の幅が前記吐出口と反対側の端部の幅よりも大
きい台形であり、他方の電気熱変換素子の形状は、前記
吐出口側の端部の幅が前記吐出口と反対側の端部の幅よ
りも小さい台形である請求項1に記載のインクジェット
記録ヘッド。5. The flow path is provided with two of the electrothermal conversion elements, and one of the electrothermal conversion elements has a shape in which the width of the end on the discharge port side is the end on the side opposite to the discharge port. The shape of the other electrothermal transducer is a trapezoid whose width at the end on the discharge port side is smaller than the width at the end on the side opposite to the discharge port. The inkjet recording head according to the above.
の電気熱変換素子よりも前記吐出口に近い位置に配置さ
れている請求項5に記載のインクジェット記録ヘッド。6. The ink jet recording head according to claim 5, wherein the one electrothermal conversion element is arranged at a position closer to the discharge port than the other electrothermal conversion element.
のインクジェット記録ヘッドと、前記インクジェット記
録ヘッドに供給する液体を収納するタンクとを有するイ
ンクジェット記録ヘッドカートリッジ。7. An ink jet recording head cartridge comprising: the ink jet recording head according to claim 1; and a tank for storing a liquid to be supplied to the ink jet recording head.
のインクジェット記録ヘッドと、前記インクジェット記
録ヘッドを駆動するための記録信号を前記インクジェッ
ト記録ヘッドに与える記録信号供給手段とを備え、前記
記録信号に基づき前記インクジェット記録ヘッドの吐出
口から液体を吐出して記録を行うインクジェット記録装
置。8. The inkjet recording head according to claim 1, further comprising: a recording signal supply unit that supplies a recording signal for driving the inkjet recording head to the inkjet recording head. An ink jet recording apparatus that performs recording by discharging liquid from a discharge port of the ink jet recording head based on a recording signal.
ッドカートリッジを着脱可能に搭載するキャリッジと、
前記キャリッジに搭載されたインクジェット記録ヘッド
カートリッジのインクジェット記録ヘッドを駆動するた
めの記録信号を前記インクジェット記録ヘッドに与える
記録信号供給手段とを備え、前記記録信号に基づき前記
インクジェット記録ヘッドの吐出口から液体を吐出して
記録を行うインクジェット記録装置。9. A carriage on which the ink jet recording head cartridge according to claim 7 is removably mounted.
Recording signal supply means for supplying a recording signal for driving an ink jet recording head of an ink jet recording head cartridge mounted on the carriage to the ink jet recording head, wherein a liquid is supplied from a discharge port of the ink jet recording head based on the recording signal. An ink jet recording apparatus that performs recording by discharging ink.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP440999A JP2000203024A (en) | 1999-01-11 | 1999-01-11 | Ink jet recording head, ink jet recording head cartridge and ink jet recording apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP440999A JP2000203024A (en) | 1999-01-11 | 1999-01-11 | Ink jet recording head, ink jet recording head cartridge and ink jet recording apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000203024A true JP2000203024A (en) | 2000-07-25 |
Family
ID=11583530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP440999A Pending JP2000203024A (en) | 1999-01-11 | 1999-01-11 | Ink jet recording head, ink jet recording head cartridge and ink jet recording apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000203024A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100421944C (en) * | 2004-06-25 | 2008-10-01 | 三星电子株式会社 | Ink jet head having channel stopper and method of manufacturing the same |
| JP2013039837A (en) * | 2006-12-06 | 2013-02-28 | Canon Inc | Inkjet recording head |
-
1999
- 1999-01-11 JP JP440999A patent/JP2000203024A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100421944C (en) * | 2004-06-25 | 2008-10-01 | 三星电子株式会社 | Ink jet head having channel stopper and method of manufacturing the same |
| JP2013039837A (en) * | 2006-12-06 | 2013-02-28 | Canon Inc | Inkjet recording head |
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