DE3153721C2 - Ink jet recording head - Google Patents

Ink jet recording head

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DE3153721C2
DE3153721C2 DE3153721A DE3153721A DE3153721C2 DE 3153721 C2 DE3153721 C2 DE 3153721C2 DE 3153721 A DE3153721 A DE 3153721A DE 3153721 A DE3153721 A DE 3153721A DE 3153721 C2 DE3153721 C2 DE 3153721C2
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liquid
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liquid chambers
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Yasushi Takatori
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/21Ink jet for multi-colour printing
    • B41J2/2107Ink jet for multi-colour printing characterised by the ink properties

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

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tintenstrahl-Aufzeich­ nungskopf gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an ink jet Aufzeich Head according to the preamble of claim 1.

Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf dieser Art ist aus der DE 29 44 005 A1 bekannt. In dieser Druckschrift ist ein Auf­ zeichnungssystem beschrieben, dessen Aufzeichnungskopf mit drei Tintenhauptkammern ausgestattet ist, die unterschied­ liche Farbtinten speichern. Diese Tintenhauptkammern stehen mit den Düsenöffnungen des Aufzeichnungskopfs über lange und enge Flüssigkeitskammern in Verbindung.An ink jet recording head of this kind is known from DE 29 44 005 A1. In this document is an up described recording system whose recording head with equipped with three main ink chambers, the difference Save color inks. These ink main chambers stand with the nozzle openings of the recording head over long and close fluid chambers in conjunction.

Zwar sind mit dieser bekannten Aufzeichnungsvorrichtung qua­ litativ relativ gute Druckergebnisse möglich, doch haben durchgeführte Versuche ergeben, daß die erzielte Aufzeich­ nungsqualität noch weiter verbesserungsfähig ist.Although qua with this known recording device qua relatively good printing results possible, but have Experiments carried out show that the scored Record quality is even further improved.

Ein in der DE 30 12 698 A1 beschriebener Aufzeichnungskopf dient zum Ausstoßen verschiedener farbiger Tinten. Die Tintenaus­ stoßvorrichtungen werden, um eine für alle Farben gleicher­ maßen gute Aufzeichnungsqualität zu erzielen, durch Signale angesteuert, die sich in Abhängigkeit von der auszustoßenden Farbtinte sowohl bezüglich der Zeitdauer als auch bezüglich der Amplitude unterscheiden können.A recording head described in DE 30 12 698 A1 is used for ejecting different colored inks. The ink out jacks to be one for all colors the same To achieve good recording quality, by signals controlled, depending on the ejected Color ink both in terms of time duration and in terms of can distinguish the amplitude.

Aus der DE 29 25 812 A1 ist ein Tintenstrahl-Aufzeichnungs­ kopf bekannt, der zum Aufzeichnen mit Tinten von verschie­ dener Farbe in der Lage ist. Die in dem dort gezeigten Auf­ zeichnungskopf ausgebildeten Flüssigkeitskammern weisen unterschiedliche Längen auf. From DE 29 25 812 A1 is an ink jet recording head known for recording with inks of different whose color is capable. The in the Auf have drawing head trained liquid chambers different lengths.  

Aus der US 4,007,684 ist ein einfarbiges Tintenstrahl-Auf­ zeichnungsgerät bekannt, dessen Besonderheit darin liegt, daß dort bereits daran gedacht wurde, zur Steuerung der Viskosi­ tät der Tinte eine Tintenaufwärmeinrichtung einzusetzen.From US 4,007,684 is a monochrome ink jet Auf known drawing device, whose special feature is that There was already thought of it, to control the Viskosi the ink to use an ink heating device.

Die DE-OS 21 42 639 zeigt schließlich noch ein Tintenstrahl- Aufzeichnungsgerät, bei dem zur Vergleichmäßigung der Ge­ schwindigkeit der ausgestoßenen Tinte die Abmessungen aller Düsenabschnitte sowie der flüssigkeitstrockenen Verteiler­ köpfe im wesentlichen gleich sein soll.DE-OS 21 42 639 finally shows an ink jet Recording device, in which to equalize the Ge speed of ejected ink the dimensions of all Nozzle sections and the liquid-dry manifold Heads should be essentially the same.

In Fig. 1 ist ein Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfabschnitt gezeigt, der in etwa dem in der DE 28 43 064 A1 gezeigten Kopfaufbau entspricht, wobei allerdings nur der einer Farbe entsprechende Kopfbereich dargestellt ist. Der Aufzeich­ nungskopf weist mehrere Düsenöffnungen 106 für den Ausstoß von Tinte in Tröpfchenform, eine gemeinsame Tintenhauptkammer 108 und eine Anzahl von Flüssigkeitskammern 104, über die jeweils eine Düsenöffnung mit der Tintenhauptkammer 108 in Verbindung steht, auf.In Fig. 1, an ink jet recording head portion is shown, which corresponds approximately to the head structure shown in DE 28 43 064 A1, but only the head of a corresponding color head portion is shown. The recording head has a plurality of nozzle orifices 106 for ejecting ink in droplet form, a common main ink chamber 108, and a plurality of liquid chambers 104 , each having a nozzle orifice communicating with the ink main chamber 108 .

Nach Fig. 1 sind fünf Ausstoß-Düsenöffnungen 106 (106-1 bis 106-5), fünf Flüssigkeitskammern 104 (104-1 bis 104-5), von denen jede jeweils mit der jeweiligen Ausstoß-Düsenöffnung in Verbindung steht, und eine gemeinsame Tintenhauptkammer 108, die mit jeder der Flüssigkeitskammern 104 in Verbindung steht, durch Verbinden eines Substrats 102 mit einer Ab­ deckung 103 geformt, die Nuten zur Bildung der Flüssigkeits­ kammern und eine Ausnehmung zur Bildung der Tintenhauptkammer aufweist. Referring to Fig. 1, five ejection nozzle orifices 106 ( 106-1 to 106-5 ), five liquid chambers 104 ( 104-1 to 104-5 ), each communicating with the respective ejection nozzle orifice, and a common one Ink main chamber 108 communicating with each of the liquid chambers 104 , formed by connecting a substrate 102 to a cover 103 , the chambers for forming the liquid chambers and having a recess for forming the ink main chamber.

An dem Substrat sind Heizelemente 105 für die einem Druck­ signal entsprechende Erzeugung von Wärmeenergie ausgebildet. Aus den Düsenöffnungen 106 in Form von Tröpfchen ausgestoßene Tinte wird über Tintenzufuhrrohre 107-1 und 107-2 in die ge­ meinsame Tintenhauptkammer eingeleitet und jeder der Flüssig­ keitskammern zugeführt. Durch die der Tinte von den Heizele­ menten 105 zugeführte Wärmeenergie werden in der Tinte Bläs­ chen erzeugt, so daß die Tinte einer sich durch das Bläschen hervorgerufenen plötzlichen Druckänderung ausgesetzt und dadurch aus gewünschten Düsenöffnungen in Form von Tröpfchen ausgestoßen wird. Eines der Tintenzufuhrrohre 107-1 und 107-2 kann dazu verwendet werden, in der Tinte enthaltene Bläschen abzuführen.On the substrate heating elements 105 are formed for the signal corresponding to a pressure generating heat energy. Ink ejected from the nozzle orifices 106 in the form of droplets is introduced into the common main ink chamber via ink supply tubes 107-1 and 107-2 and supplied to each of the liquid chambers. By the heat energy supplied to the ink from the heating elements 105, blisters are generated in the ink, so that the ink is exposed to a sudden pressure change caused by the bubble and thereby ejected from desired nozzle orifices in the form of droplets. One of the ink supply tubes 107-1 and 107-2 may be used to remove bubbles contained in the ink.

Auch bei dieser Vorrichtung sind zur Steigerung der Qualität eines Mehrfarbendrucks Verbesserungen notwendig.Also with this device are to increase the quality a multi-color printing improvements needed.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Tin­ tenstrahl-Aufzeichnungskopf gemäß dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß eine Mehrfarbaufzeich­ nung von gleichbleibend hoher Qualität möglich ist.Accordingly, the invention has the object, a Tin tenstrahl-recording head according to the preamble of the patent Claim 1 such that a Mehrfarbaufzeich of consistently high quality.

Diese Aufgabe wird durch einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf gelöst, der die Merkmale von einem der unabhängigen Ansprüche aufweist.This object is achieved by an ink jet recording head solved the characteristics of one of the independent claims having.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist Gegenstand des Unteranspruchs. An advantageous development of the invention is the subject of the claim.  

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Aus­ führungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.The invention will be described below with reference to Examples with reference to the drawing explained in more detail.

Fig. 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer herkömmlichen Vorrichtung für monochromatische Tintenstrahlaufzeich­ nung. Fig. 1 is a schematic perspective view of a conventional device for monochromatic Tintenstrahlaufzeich tion.

Fig. 2 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Farbtintenstrahlaufzeich­ nungs-Vorrichtung. Fig. 2 is a schematic perspective view of a color ink jet recording device.

Fig. 3 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Tintenstrahlaufzeichnungs- Vorrichtung gemäß einem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel. FIG. 3 is a schematic perspective view of an ink jet recording apparatus according to a first embodiment. FIG.

Fig. 4 ist eine schematische Zusammenbau-Dar­ stellung einer Tintenstrahlaufzeichnungs- Vorrichtung gemäß einem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel. Fig. 4 is a schematic assembly Dar-position of a ink jet recording apparatus according to a second example approximately exporting.

Ein in der Fig. 2 gezeigter Aufzeichnungskopf 200 stellt eine Vorrichtung dar, die auf gleichartige Weise wie der in Fig. 1 gezeigte Aufzeichnungskopf fliegende Tintentröpfchen erzeugt. Bei dem Aufzeichnungskopf 200 sind Ausstoß-Düsenöffnungen 203 und 204 sowie Flüssigkeits­ kammern 205 und 206, von denen jede mit einer entsprechen­ den Düsenöffnung in Verbindung steht, durch Verbinden eines Substrats 201 mit einer Abdeckung 202 gebildet. An dem Substrat 201 sind in einem gewünschten Muster Heizelemente und Elektroden angeordnet, mit welchen elektrische Signale an die Heizelemente angelegt werden, um entsprechend den Signalen Wärme zu erzeugen. Die Abdeckung 203 ist mit einer Anzahl Nuten versehen, die in einer gewünschten Dichte und einem gewünschten Abstand nebeneinandergesetzt sind. Damit werden die Ausstoß-Düsenöffnungen 203 und 204 in einem gewünschten Abstand angeordnet.A recording head 200 shown in Fig. 2 represents a device which generates flying ink droplets in a similar manner to the recording head shown in Fig. 1. In the recording head 200 , ejection nozzle orifices 203 and 204 and liquid chambers 205 and 206 , each of which communicates with a corresponding one of the nozzle orifices, are formed by bonding a substrate 201 to a cover 202 . On the substrate 201 heating elements and electrodes are arranged in a desired pattern, with which electrical signals are applied to the heating elements in order to generate heat in accordance with the signals. The cover 203 is provided with a number of grooves juxtaposed at a desired density and a desired distance. Thus, the ejection nozzle openings 203 and 204 are arranged at a desired distance.

An der oberen Fläche der Abdeckung 202 sind Flüs­ sigkeitszufuhröffnungen 207 und 208 ausgebildet, die mit jeweils entsprechenden Flüssigkeitskammern in Verbindung stehen. An den Flüssigkeitszufuhröffnungen 207-1 bis 207-9 ist ein Flüssigkeitshauptkammer-Teil 209-1 angebracht, in dessen Innerem eine gemeinsame Flüssigkeitshauptkammer ausgebildet ist. Das Flüssigkeitshauptkammer-Teil 209-1 hat Flüssigkeitsauslaßöffnungen 210-1 bis 210-9, die den Zufuhröffnungen 207-1 bis 207-9 entsprechen und die an der Bodenfläche des Flüssigkeitshauptkammer-Teils 209-1 mit der Flüssigkeitshauptkammer in Verbindung stehen.On the upper surface of the cover 202 , liquid supply holes 207 and 208 are formed, which communicate with respective liquid chambers. At the liquid supply openings 207-1 to 207-9 , a liquid main chamber portion 209-1 is mounted, in the interior of which a common liquid main chamber is formed. The main liquid chamber portion 209-1 has liquid outlet openings 210-1 through 210-9, 207-1 through 207-9 which correspond to the supply ports and which are connected to the bottom surface of the main liquid chamber portion 209-1 with the main liquid chamber.

Das Flüssigkeitshauptkammer-Teil 209-1 ist dermaßen an die Abdeckung 202 angeschlossen, daß die jeweiligen Flüssig­ keitsauslaßöffnungen 210-1 bis 210-9 den jeweils ent­ sprechenden Zufuhröffnungen 207-1 bis 207-9 gegenüber­ stehen.The liquid main chamber portion 209-1 is so connected to the cover 202 , that the respective liquid keitsauslaßöffnungen 210-1 to 210-9 are the respective ent speaking supply ports 207-1 to 207-9 opposite.

An der Abdeckung 202 ist ferner ein Flüssigkeits­ hauptkammer-Teil 209-2 so angeschlossen, daß an der Boden­ fläche des Teils 209-2 ausgebildete (in Fig. 2 nicht ge­ zeigte) jeweilige Auslaßöffnungen den jeweils entsprechen­ den Zufuhröffnungen 208-1 bis 208-8 gegenüberstehen.On the cover 202 , a liquid main chamber portion 209-2 is further connected so that on the bottom surface of the part 209-2 formed (in Fig. 2, not ge showed) respective outlet openings each corresponding to the supply openings 208-1 to 208- 8 face.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 2 werden den jeweili­ gen Flüssigkeitshauptkammer-Teilen 209-1 und 209-2 und damit den jeweiligen Flüssigkeitshauptkammern bzw. gemeinsamen Flüssigkeitskammern jeweils verschiedene Farbtinten zuge­ führt. Die jeweiligen Farbtinten werden aus den entspre­ chenden Flüssigkeitshauptkammern den jeweils entsprechen­ den Flüssigkeitskammern zugeführt, um diese mit der Tinte zu füllen. Das heißt, es wird z. B. aus der in dem Flüs­ sigkeitshauptkammer-Teil 209-1 angeordneten gemeinsamen Flüssigkeitshauptkammer über die Zufuhröffnungen 207 rote Tinte den jeweiligen Flüssigkeitskammern 205 zugeführt, die den jeweiligen Zufuhröffnungen 207-1 bis 207-9 ent­ sprechen. Andererseits wird aus der in dem Flüssigkeits­ hauptkammer-Teil 209-2 angeordneten gemeinsamen Flüssig­ keits-Hauptkammer über die Zufuhröffnungen 208-1 bis 208-8 beispielsweise schwarze Tinte in die jeweiligen Flüssigkeitskammern 206 eingeleitet, die den jeweiligen Zufuhröffnungen 208 entsprechen. Dann werden durch Anle­ gen eines elektrischen Signals an ein in einer jeweili­ gen Flüssigkeitskammer angeordnetes (nicht gezeigtes) Heizelement und Erwärmung desselben rote Tintentröpfchen aus den Ausstoß-Düsenöffnungen 203-1 bis 203-9 ausgestoßen.In the apparatus of Fig. 2, the respec conditions liquid main chamber parts 209-1 and 209-2 and thus the respective main liquid chambers or common liquid chambers each different color inks are supplied. The respective color inks are supplied from the respective main liquid chambers to the respective liquid chambers in order to fill them with the ink. That is, it is z. B. the respective liquid chambers 205 fed from the located in the flues sigkeitshauptkammer part 209-1 common liquid chamber via the main supply ports 207 red ink, the talk ent the respective supply ports 207-1 through 207-9. On the other hand, from the main chamber 209-2 arranged in the liquid liquid common- keits main chamber via the supply openings 208-1 to 208-8, for example, black ink is introduced into the respective liquid chambers 206 corresponding to the respective supply openings 208 . Then, by applying an electrical signal to a heater disposed in a liquid chamber (not shown) in a fluid chamber (not shown) and heating it, red ink droplets are ejected from the ejection nozzle orifices 203-1 to 203-9 .

Da bei dem in Fig. 2 gezeigten Aufzeichnungskopf im Hinblick auf die einzelnen Tinten der Abstand von der Ausstoß-Düsenöffnung der Flüssigkeitskammer bis zu der Flüssigkeitszufuhröffnung unterschiedlich ist, sind für die jeweiligen Tinten die Fließwiderstände an der Innenseite der einzelnen Flüssigkeitskammern voneinander verschieden. Daher werden hinsichtlich der jeweiligen Tinten die Tinten­ tröpfchen-Ausstoßgeschwindigkeit, die Ausstoß-Ansprech­ frequenz und dgl. voneinander verschieden. Aus diesen Grün­ den kann in bestimmten Fällen die Qualität der nach dem Tintenstrahlaufzeichnungs-Verfahren erzielten gedruckten Zeichen bzw. Buchstaben absinken.In the recording head shown in Fig. 2, with respect to the individual inks, since the distance from the ejection nozzle orifice of the liquid chamber to the liquid feed orifice is different, the flow resistances on the inside of the individual liquid chambers are different from each other for the respective inks. Therefore, with respect to the respective inks, the ink droplet ejection speed, the ejection response frequency and the like become different from each other. For these reasons, in some cases, the quality of the printed characters obtained by the ink-jet recording method may decrease.

Zur Vermeidung dieser Unzulänglichkeiten dient zunächst das folgende Ausführungsbeispiel. Hierbei wird beachtet, daß der Fließwiderstand der Tinte an der Innen­ seite einer Flüssigkeitskammer hauptsächlich durch die Viskosität, die Dichte usw. der Flüssigkeit bzw. Tinte beeinflußt ist. Dementsprechend wird vorgeschlagen, die sich aus einer Differenz zwischen den Strömungslinienlän­ gen ergebende Differenz zwischen den Fließwiderständen an den Innenseiten der Flüssigkeitskammern durch Einstellen der Viskosität, der Dichte und dgl. der jeweiligen Farbtinten aufzuheben bzw. zu kompensieren. To avoid these shortcomings serves First, the following embodiment. This is notice that the flow resistance of the ink on the inside side of a fluid chamber mainly through the Viscosity, density, etc. of the liquid or ink is affected. Accordingly, it is proposed that itself from a difference between the Strömungslinienlän gene resulting difference between the flow resistance at the Inner sides of the liquid chambers by adjusting the Viscosity, density and the like. Of the respective color inks cancel or compensate.  

Das heißt, wenn l die Länge einer Flüssigkeits­ strömungslinie in einer Flüssigkeitskammer ist, R der Radius eines annähernd kreisförmigen, auf demjenigen der Flüssigkeitskammer beruhenden Querschnitts ist, η die Viskosität einer in der Flüssigkeitskammer strömenden Flüssigkeit ist und ρ die Dichte der Flüssigkeit ist, ist der Viskositäts- bzw. Fließwiderstand δ der Flüssig­ keit durch die folgende Gleichung gegeben:That is, if l is the length of a liquid flow line in a fluid chamber, R is the Radius of an approximately circular, on that of the Fluid chamber based cross-section, η is the Viscosity of a liquid flowing in the liquid chamber Is liquid and ρ is the density of the liquid, is the viscosity or flow resistance δ of the liquid given by the following equation:

Wenn folglich nach Fig. 2 l₁ und l₂ die Längen der Strömungslinien in den Flüssigkeitskammern 205 bzw. 206 sind, η₁ und η₂ die Viskositäten von in den Flüs­ sigkeitskammern 205 bzw. 206 strömenden Farbtinten sind, ρ₁ und ρ₂ jeweils die Dichten der Tinten sind, δ₁ und δ₂ jeweils die Fließwiderstände der Farbtinten sind und alle Radien hinsichtlich der jeweiligen Flüssigkeits­ kammern gleich sind, gilt folgende Gleichung:Accordingly, when in Fig. 2 l₁ and l₂ are the lengths of the flow lines in the liquid chambers 205 and 206 , η₁ and η₂ are the viscosities of fluid chambers 205 and 206 flowing in the liquid squeezed color inks, ρ₁ and ρ₂ are respectively the densities of the inks. δ ₁ and δ ₂ are each the flow resistances of the color inks and all radii are the same chambers with respect to the respective liquid, the following equation applies:

Wenn bei dem Tintenstrahlaufzeichnungskopf l₁ gleich 2 mm ist, l₂ gleich 3 mm ist und R gleich 20 µm ist und diese Werte in die Gleichung (2) eingesetzt wer­ den, wird folgende Gleichung erzielt:When l₁ in the ink jet recording head is equal to 2 mm, l₂ is equal to 3 mm and R is equal to 20 microns and these values are inserted into equation (2) the following equation is achieved:

Wenn δ₁ gleich δ₂ ist, wird aus der Gleichung (3) die folgende Gleichung gewonnen:When δ₁ is δ₂, from the equation (3) gained the following equation:

Wenn in der Gleichung (4) ρ₁ nahezu gleich ρ₂ ist, wird die folgende Gleichung erzielt:If, in the equation (4), ρ₁ is almost equal to ρ₂, the following equation is achieved:

Daher gilt:Therefore:

Wenn demnach die Viskositäten der verwendeten Tinten so eingestellt werden, daß die durch die Gleichung (5) ausgedrückte Beziehung erfüllt ist, können die Innen­ seiten-Strömungswiderstände der Strömungslinien bzw. Strömungskanäle einander im wesentlichen angeglichen wer­ den. Dadurch kann ein von Farbungleichmäßigkeiten und Verzeichnungen freies Bild mit hoher Auflösung und hoher Geschwindigkeit erzielt werden.If therefore the viscosities of the used Inks are adjusted so that by the equation (5) expressed relationship can be fulfilled, the interior Side flow resistance of the flow lines or Flow channels are substantially aligned with each other who the. This can be one of color irregularities and Distortions free image with high resolution and high Speed can be achieved.

Zur Veranschaulichung der vorstehenden Beschrei­ bung wurde unter Verwendung eines Aufzeichnungskopfs mit einem Aufbau, der dem in Fig. 2 gezeigten gleichartig war, der im folgenden beschriebene Versuch ausgeführt.To illustrate the above description, using a recording head having a structure similar to that shown in Fig. 2, the experiment described below was carried out.

Aus Flüssigkeitszufuhrrohren 211-1 und 211-2 wurde eine schwarze Tinte mit der nachstehend genannten Zusam­ mensetzung der in dem Flüssigkeitshauptkammer-Teil 209-1 ausgebildeten gemeinsamen Flüssigkeitshauptkammer und damit den mit der Flüssigkeitshauptkammer in Verbindung stehen­ den Flüssigkeitskammern 205 zugeführt, um deren Inneres mit Tinte zu füllen. Durch Betreiben eines in der jeweili­ gen Flüssigkeitskammer angebrachten Heizelements wurde eine Tintentröpfchen-Ausstoßprüfung vorgenommen, um die Lage zu messen, an der ein Tintentröpfchen an einem Auf­ zeichnungspapier haftet.From liquid supply pipes 211-1 and 211-2 , a black ink having the below-mentioned composition of the common liquid main chamber formed in the liquid main chamber portion 209-1 and hence the liquid chambers 205 communicating with the liquid main chamber was supplied to the liquid chambers 205 to ink the interior thereof to fill. By operating a heating element mounted in the respective liquid chamber, an ink droplet ejection test was made to measure the position where an ink droplet adheres to a recording paper.

In diesem Fall betrug die Länge l₁ der Strömungs­ linie einer jeweiligen Flüssigkeitskammer 205 2 mm.In this case, the length l₁ of the flow line of a respective liquid chamber 205 was 2 mm.

Durch Anwendung der Gleichung (5) wurde die Viskosi­ tät η₂ einer Tinte errechnet, die über die in dem Flüssig­ keitshauptkammer-Teil 209-2 angeordnete Flüssigkeitshaupt­ kammer aus Zufuhrrohren 212-1 und 212-2 in eine Flüssigkeits­ kammer 206 eingeleitet wurde, wobei dann die folgende Gleichung erzielt wurde:By applying equation (5), the viscometers ty η₂ an ink calculated from the feed tubes 212-1 and 212-2 was introduced 206 via the liquid disposed in the keitshauptkammer part 209-2 main liquid chamber in a liquid chamber, in which case the following equation was achieved:

Es wurden daher gemäß der nachfolgenden Tabelle Tinten (Proben B, C und D) mit einer Viskosität, die nahezu gleich dem vorstehend genannten Wert war, und eine Vergleichstinte mit einer Viskosität hergestellt, die von dem vorstehend genannten Wert verschieden war. Jede die­ ser Tinten (Proben B, C und D und Vergleichstinte) wurden aus der Flüssigkeitskammer 206 ausgestoßen, deren Strömungs­ linie bzw. Strömungskanal eine Länge l₂ von 3 mm hatte. Die erzielten Ergebnisse wurden mit den Ergebnissen ver­ glichen, die bei dem Ausstoß der Tinte aus der Flüssig­ keitskammer 205 mit der Länge l₁ der Strömungslinie bzw. des Strömungskanals von 2 mm ausgestoßen wurde. Der Ver­ gleich wurde im Hinblick auf die Stellen ausgeführt, an denen die Tintentröpfchen an der Oberfläche eines Auf­ zeichnungspapiers hafteten. Das heißt, es wurde das Aus­ maß bestimmt, in welchem eine Stelle, an dem ein Tinten­ tröpfchen aus der Flüssigkeitskammer 206 an dem Aufzeich­ nungspapier anhaftete, von einer Stelle verschieden war, an der ein Tintentröpfchen aus der Flüssigkeitskammer 205 anhaftete. Mit einem Kreis wurde ein Zustand bezeichnet, bei dem auf einem Radius eines Druckpunkts beruhend eine bestimmte Differenz höchstens ± 5% betrug, während mit einem Diagonalkreuz ein Zustand bezeichnet wurde, bei dem die Differenz oberhalb von ± 5% lag.Therefore, in the following table, inks (Samples B, C and D) having a viscosity almost equal to the above-mentioned value and a comparative ink having a viscosity different from the above-mentioned value were prepared. Each of the water inks (samples B, C and D and comparative ink) were ejected from the liquid chamber 206 , the flow line or flow channel had a length L 2 of 3 mm. The results obtained were compared with the results obtained when ejecting the ink from the fluid chamber 205 having the length l₁ of the flow line and the flow passage of 2 mm, respectively. The comparison was made with respect to the locations where the ink droplets adhered to the surface of a recording paper. That is, it was the off measure determined in which a point at which an ink droplet from the liquid chamber 206 on the Aufzeich voltage paper was adhered, was different from a position at which an ink droplet from the liquid chamber 205 adhered. A circle was a condition in which, based on a radius of a pressure point, a certain difference was at most ± 5%, while a diagonal cross was a state where the difference was over ± 5%.

Dieser Versuch wurde unter der Bedingung ausgeführt, daß jedes der in einer jeweiligen Flüssigkeitskammer ange­ ordneten Heizelemente unter gleichen Bedingungen betrieben wurde. Die Bestimmung wurde ferner unter Verwendung von mindestens 5000 Ausstoßtröpfchen aus einer jeden Flüssig­ keitskammer vorgenommen.This experiment was performed on the condition that each of the in a respective liquid chamber ange arranged heating elements operated under the same conditions has been. The determination was further made using at least 5000 ejection droplets from each liquid made.

Tinte AInk A

Wasser|60 gWater | 60 g Äthylenglykolethylene glycol 40 g40 g Schwarzer FarbstoffBlack dye 1 g1 g (Handelsbezeichnung: Water Black 200L, von Orient Chem. Ind. Ltd.)(Trade name: Water Black 200L, from Orient Chem. Ind. Ltd.)

Die sich ergebende Tinte A hatte die folgende Viskosität und Dichte:
η₁ = 2,6 × 10-3 Ns/m² (2,6 cps bzw. cp),
ρ₁ = 1,1 (g/cm³).
The resulting ink A had the following viscosity and density:
η₁ = 2.6 × 10 -3 Ns / m² (2.6 cps or cp),
ρ₁ = 1.1 (g / cm³).

015 015

Gemäß der vorangehenden Beschreibung kann ein Unterschied zwischen den Fließwiderständen, der sich aus einem Unterschied zwischen den Längen der Flüssigkeits­ kammern ergibt, im wesentlichen durch Einstellen der Viskositäten der zu verwendenden Tinten kompensiert bzw. aufgehoben werden.According to the foregoing description, a Difference between the flow resistances, resulting from a difference between the lengths of the liquid results in chambers, essentially by adjusting the Viscosities of the inks to be used compensated or To get picked up.

Die Fig. 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Tintenstrahlaufzeichnungs-Vorrichtung. Ein in Fig. 3 gezeigter Aufzeichnungskopf 300 ist in seinem Grundauf­ bau dem in Fig. 2 gezeigten Aufzeichnungskopf gleichartig. Der Aufzeichnungskopf nach Fig. 3 ist jedoch von demjeni­ gen nach Fig. 2 insofern verschieden, als der Kopf nach Fig. 3 an jeder der den verschiedenen Farbtinten ent­ sprechenden gemeinsamen Flüssigkeitshauptkammern jeweils eine Tintenviskositäts-Einstellvorrichtung aufweist. Fig. 3 shows a first embodiment of the ink jet recording apparatus. A recording head 300 shown in Fig. 3 is similar in construction to the recording head shown in Fig. 2 in construction. However, the recording head of FIG. 3 is different from the one of FIG. 2 in that the head of FIG. 3 has an ink viscosity adjusting device on each of the common liquid main chambers corresponding to the different color inks.

Das heißt, bei der Beschreibung des Kopfs nach Fig. 2 wurde ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei der die Viskosität der jeweils verwendeten Tinten durch Her­ stellung der Tinten zur Erfüllung der Gleichung (5) einge­ stellt wurde. Beim zweiten Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren angewandt, bei dem die Viskosität einer je­ weils verwendeten Tinte dadurch zum Erfüllen der Gleichung (5) eingestellt wird, daß die Tintenviskositäts-Einstell­ vorrichtung verwendet wird, die an dem jeweiligen Flüssig­ keitshauptkammer-Teil angebracht ist.That is, in the description of the head of Fig. 2, an embodiment has been described in which the viscosity of the ink used in each case by adjusting the inks to satisfy the equation (5) has been inserted is. In the second embodiment, a method is used in which the viscosity of each Weil used ink is thereby set to meet the equation (5), that the ink viscosity adjusting device is used, which is attached to the respective liquid keitshauptkammer part.

Die Vorteile bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind folgende: Zunächst ist es nicht erforderlich, die Viskosität einer jeweiligen Farbtinte auf die Erfüllung der Gleichung (5) im voraus einzustellen. Zweitens ist es möglich, eine Abweichung gegenüber der Gleichung (5) aus­ zuregeln, wenn sich unter den Benutzungsbedingungen eines Geräts die Tintenviskosität aufgrund einer Temperaturände­ rung ändert. The advantages in the second embodiment are the following: First, it is not necessary to Viscosity of a particular color ink on the fulfillment to set the equation (5) in advance. Second, it is possible, a deviation from the equation (5) from when under the conditions of use of a Device the ink viscosity due to a Temperaturände changes.  

Der in Fig. 3 gezeigte Aufzeichnungskopf 300 weist ein Substrat 301 und eine Abdeckung 302 auf, die gleich­ artig zu der in Fig. 2 gezeigten aufgebaut ist. Das Substrat und die Abdeckung bilden mehrere Flüssigkeitskammern, die jeweils mit den Farbtinten zu füllen sind, und jeweilige Ausstoß-Düsenöffnungen 303 und 304, die mit den jeweiligen Flüssigkeitskammern in Verbindung stehen und an diesen angebracht sind. An dem oberen Teil der Abdeckung 302 sind Flüssigkeitshauptkammer-Teile 305 und 306 so angeordnet, daß sie mit den jeweiligen, den jeweiligen Farbtinten ent­ sprechenden Flüssigkeitskammern in Verbindung stehen. Die Flüssigkeitshauptkammer-Teile 305 und 306 haben Tinten­ viskositäts-Einstellvorrichtungen 307 bzw. 308.The recording head 300 shown in Fig. 3 has a substrate 301 and a cover 302 which is similar to that shown in Fig. 2 is constructed. The substrate and the cover form a plurality of liquid chambers to be filled with the color inks respectively, and respective ejection nozzle orifices 303 and 304 communicating with and attached to the respective liquid chambers. At the upper part of the cover 302 , liquid main chamber parts 305 and 306 are arranged so as to communicate with the respective liquid ink chambers corresponding to the respective color inks. The liquid main chamber parts 305 and 306 have ink viscosity adjusting devices 307 and 308, respectively.

Die Viskositäts-Einstellvorrichtungen 307 und 308 führen den Tinten innerhalb der in den Flüssigkeits­ hauptkammer-Teilen 305 und 306 angeordneten Flüssigkeits­ hauptkammern Wärme oder Kälte zu, um die Viskositäten der jeweiligen Farbtinten einzustellen. Falls gewöhnlich eine gleichförmige Tinte verwendet wird, ist entweder eine Erwärmung oder eine Abkühlung auszuführen. Es ist jedoch vorzuziehen, daß das Erwärmen oder Abkühlen der Tinten veränderbar ist.The viscosity adjusters 307 and 308 supply heat or cold to the inks within the liquid main chamber parts 305 and 306 , respectively, to adjust the viscosities of the respective color inks. If a uniform ink is usually used, either heating or cooling is to be performed. However, it is preferable that the heating or cooling of the inks is changeable.

Unter Verwendung eines Versuchs-Aufzeichnungs­ kopf mit einem dem in Fig. 3 gezeigten Aufbau gleichartigen Aufbau wurden bei der Raumtemperatur von 25°C die folgen­ den Versuche ausgeführt. In diesem Fall wurde l₁ auf 2 mm ausgelegt, während 12 auf 3 mm ausgelegt wurde.Using an experimental recording head having a construction similar to that shown in Fig. 3, the following experiments were carried out at the room temperature of 25 ° C. In this case, l₁ was designed to 2 mm, while 12 was designed to 3 mm.

Die vorangehend beschriebene Tinte A (ρ₁ = 1,1 g/cm³) wurde als eine Tinte verwendet, die in eine Flüssig­ keitskammer mit einer Strömungslinie bzw. einem Strömungs­ kanal von 2 mm Länge eingeleitet wurde. The above-described ink A (ρ₁ = 1.1 g / cc) was used as an ink which was transformed into a liquid keitskammer with a flow line or a flow 2 mm in length was introduced.  

Nunmehr wurden die Werte l₁ = 2 mm und l₂ = 3 mm in die Gleichung (3) eingesetzt und damit die folgende Gleichung erzielt:Now, the values were l₁ = 2 mm and l₂ = 3 mm into the equation (3) and thus the following Equation achieved:

Die Viskosität der Tinte A, nämlich η₂= 2,6 cP (2,6·10-33Nsm-2)wurde wurde in die Gleichung (6) eingesetzt, wodurch die folgende Gleichung erzielt wurde:The viscosity of the ink A, namely η₂ = 2.6 cP (2.6 × 10 -33 Nsm -2 ) was substituted into the equation (6), whereby the following equation was obtained:

Beiat

ρ₁ = ρ₂,ρ₁ = ρ₂,

ergab sich dannthen surrendered

η₁ = 3,9 cP (7).η₁ = 3.9 cP (7).

Zur Einleitung in die mit einer Flüssigkeits­ kammer mit der Strömungslinien-Länge von 3 mm in Verbin­ dung stehende Flüssigkeitshauptkammer 306 wurde eine Tinte AA unter Verwendung eines roten Farbstoffs (Handelsbezeich­ nung: Water Red No. 9, von Orient Chem. Ind. Ltd.) anstelle des schwarzen Farbstoffs der vorangehend beschriebenen schwarzen Tinte A hergestellt. Die Tinte in dem Flüssigkeits­ hauptkammer-Teil 306 wurde durch Betätigen der Viskositäts- Einstellvorrichtung 308 auf 12°C abgekühlt und auf 12°C eingeregelt, so daß die Viskosität der gekühlten Tinte den Wert gemäß der Gleichung (7) annehmen konnte.For introduction into the chamber-tion with a liquid with the flow line length of 3 mm in Verbin supernatant liquid main chamber 306, an ink AA using a red dye (trade designator voltage.:. Water Red No. 9 from Orient Chem Ind Ltd.) instead of the black dye of the black ink A described above. The ink in the liquid main chamber portion 306 was cooled by operating the viscosity adjuster 308 to 12 ° C and controlled to 12 ° C, so that the viscosity of the cooled ink could take the value according to the equation (7).

Gemäß der vorangehenden Beschreibung wurden Tröpfchen der schwarzen Tinte aus der Düsenöffnung 303 und Tröpfchen der roten Tinte aus der Düsenöffnung 304 aus­ gestoßen, wonach die Stellen bestimmt wurden, an denen die jeweiligen Tintentröpfchen an einem Aufzeichnungs­ papier hafteten.As described above, droplets of the black ink were ejected from the nozzle opening 303 and droplets of the red ink from the nozzle opening 304 , whereupon the locations at which the respective ink droplets adhered to a recording paper were determined.

Als Ergebnisse wurden hervorragende Drucke ohne Farbabweichung sowohl bei Schwarz als auch bei Rot ausge­ führt, so daß Bilder hoher Qualität erzielt wurden.As results were excellent prints without Color deviation in both black and red leads to high quality images.

Wenn im Gegensatz dazu die Tintentröpfchen-Aus­ stoßprüfung unter den vorangehend genannten Bedingungen mit der Ausnahme ausgeführt wurde, daß die Viskositäts- Einstellvorrichtung 308 nicht in Betrieb gesetzt wurde, wichen im Vergleich zu der schwarzen Tinte die Stellen (Auftreffflächen) weitaus stärker ab, an denen Tröpfchen der roten Tinte an dem Aufzeichnungspapier hafteten. Das heißt, es wurden in einem Bild eine Ungleichmäßigkeit der Farbe und eine Verzeichnung beobachtet. In contrast, when the ink droplet discharge test was carried out under the above-mentioned conditions except that the viscosity adjuster 308 was not operated, as compared with the black ink, the spots (landing areas) were much more deviated Droplets of the red ink adhered to the recording paper. That is, unevenness of color and distortion were observed in a picture.

Die Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbei­ spiel. Die Fig. 4 ist eine Zusammenbaudarstellung eines Aufzeichnungskopfs 700, bei dem eine Farbtinte in eine Flüssigkeitskammer 705 mit einer Strömungslinienlänge l₁ und eine andere Farbtinte in eine Flüssigkeitskammer 706 mit einer Strömungslinienlänge l₂ eingefüllt wird. Der Aufzeichnungskopf 700 wird dadurch geformt, daß eine Ab­ deckplatte 702, die eine vorbestimmte Anzahl von Nuten zur Bildung der Flüssigkeitskammern aufweist, an einem Substrat 701 befestigt wird, das mit Heizelementen 703 und 704 versehen ist. Die Flüssigkeitskammer 705 ist mit einer Tintenzufuhröffnung 707 versehen, die an dem oberen Teil der Abdeckplatte 702 mündet und über die der Flüssig­ keitskammer 705 aus einer (nicht gezeigten) gemeinsamen Tintenhauptkammer Tinte zugeführt wird. Auf gleichartige Weise wie die Flüssigkeitskammer 705 ist auch die Flüssig­ keitskammer 706 mit einer Tintenzufuhröffnung 708 versehen. Fig. 4 shows a second Ausführungsbei game. Fig. 4 is an assembled view of a recording head 700 in which a color ink in a liquid chamber 705 with a flow line length l₁ and another color ink is filled in a liquid chamber 706 with a flow line length l₂. The recording head 700 is formed by attaching a cover plate 702 having a predetermined number of grooves for forming the liquid chambers to a substrate 701 provided with heaters 703 and 704 . The liquid chamber 705 is provided with an ink supply port 707 , which opens at the upper part of the cover plate 702 and through which the liquid keitskammer 705 from a (not shown) common ink main chamber ink is supplied. In a similar manner as the liquid chamber 705 and the liquid keitskammer 706 is provided with an ink supply port 708 .

Wenn Loh die Länge von einer Ausstoß-Düsenöffnungs- Fläche bis zu dem Heizelement ist und Lhc die Länge von dem Heizelement bis zu der mit der Tintenhauptkammer in Verbindung stehenden Zufuhröffnung ist, bestehen ent­ sprechend einer Art der verwendeten Tinte optimale Bedin­ gungen für Loh und Ihc, um gleichmäßig Tintentröpfchen auszustoßen. Daher ist es anzustreben, daß dann, wenn unter Verwendung eines Aufzeichnungskopfs gemäß der Dar­ stellung in Fig. 4 jeweils mehrere Tinten der jeweils entsprechenden Flüssigkeitskammer zugeführt werden, die Heizelemente 703 und 704 angesteuert werden und Tinten­ tröpfchen ausgestoßen werden, die Längen Loh und Lhc bei dem Entwurf des Aufzeichnungskopfs hinsichtlich der Anordnung der Heizelemente entsprechend den jeweiligen Tinten festzulegen.When L is OH and the length of a discharge-nozzle opening surface to the heating element L hc is the length of the heating element up to the standing in connection with the main ink chamber supply opening, there are accordingly one type of ink used optimal Bedin conditions for L oh and I hc to eject ink droplets evenly. Therefore, when using a recording head as shown in Fig. 4, plural inks are supplied to each respective liquid chamber, it is desirable that the heating elements 703 and 704 are driven and ink droplets are ejected, the lengths L oh and L hc in the design of the recording head with regard to the arrangement of the heating elements corresponding to the respective inks.

Bei dem in Fig. 4 gezeigten Aufzeichnungskopf ist das Heizelement 703-1 an der Stelle angeordnet, an der es um Loh1 von der Düsenöffnungsebene zu der Flüssig­ keitskammer 705 hin entfernt ist und um Lhc1 von der Zufuhröffnung zu der Düsenöffnung hin entfernt ist. Das Heizelement 704-1 ist an der Stelle angeordnet, an der es um Loh2 von der Düsenöffnungsebene zu der Flüssigkeits­ kammer hin entfernt ist und um Lhc2 von der Zufuhröffnung 708 zu der Düsenöffnung hin entfernt ist. In the recording head shown in Fig. 4, the heating element 703-1 is disposed at the position where it is L oh 1 away from the nozzle opening plane to the liquid keitskammer 705 and is removed by L hc1 from the supply port to the nozzle opening , The heating element 704-1 is disposed at the position where it is distant from the nozzle opening plane to the liquid chamber by L oh2 and is away from the supply opening 708 toward the nozzle opening by L hc2 .

Das heißt, bei dem Aufzeichnungskopf 700 bestehen folgende Beziehungen:That is, in the recording head 700 , the following relationships exist:

Loh1 ≠ Loh2 und
Lhc1 ≠ Lhc2.
L oh1 ≠ L oh2 and
L hc1 ≠ L hc2 .

Zwischen Loh und Lhc besteht folgendes Verhältnis:The following relationship exists between L oh and L hc :

Loh/Lhc = k (8)L oh / L hc = k (8)

(k ist eine Konstante, die eindeutig durch die Art einer zu verwendenden Tinte zu bestimmen ist.)(k is a constant that is unique in the way of a to determine which ink to use.)

Bei der Tintenstrahlaufzeichnungs-Vorrichtung ist k eine Konstante, die durch die Art der Tinte be­ stimmt ist und die folgendermaßen erhalten werden kann:In the ink jet recording apparatus k is a constant that depends on the type of ink is correct and can be obtained as follows:

Bei dem Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren gemäß den Ausführungsbeispielen wird ein einer aufzuzeichnenden Information entsprechender elektrischer Signalimpuls an ein Heizelement angelegt, das in einer mit einer Düsen­ öffnung für den Tintenausstoß und einer gemeinsamen Tinten­ hauptkammer verbundenen Flüssigkeitskammer angebracht ist, um durch plötzliches Erzeugen und Schrumpfen eines Bläs­ chens innerhalb der die Flüssigkeitskammer füllenden Tinte ein Tintentröpfchen aus der Düsenöffnung auszustoßen. Daher ist es zur gleichmäßigen Formung fliegender Tintentröpfchen notwendig, daß durch eine hervorragende Beruhigungsfähig­ keit die Erzeugung, das Wachsen und das Schrumpfen des Bläschens stabil ausgeführt werden.In the ink-jet recording method according to The embodiments will be a recorded one Information corresponding electrical signal pulse on a heating element is placed in one with a nozzle Opening for ink ejection and a common inks main chamber connected fluid chamber is attached, by sudden generation and shrinkage of a blow within the fluid chamber filling ink eject an ink droplet from the nozzle orifice. Therefore it is for uniform shaping of flying ink droplets necessary that by an excellent calming ability production, growth and shrinkage of the Bubble stably executed.

Wenn bei konstantem Flüssigkeitsdruck das Volumen eines innerhalb einer Flüssigkeit erzeugten Bläschens mit Vp (cm³) dargestellt ist und das Volumen eines in einer Flüssigkeitskammer eines verwendeten Aufzeichnungskopfs erzeugten Bläschens mit Ve(cm³) dargestellt ist, besteht zwischen Ve und Vp der folgende Zusammenhang:At constant liquid pressure, when the volume of a bubble generated within a liquid is represented by V p (cm 3) and the volume of a bubble generated in a liquid chamber of a recording head used is represented by V e (cm 3), between V e and V p is as follows Context:

wobei L die Länge einer Strömungslinie bzw. eines Strömungs­ kanals von der Düsenöffnung bis zu dem Einlaß der gemein­ samen Tintenkammer bzw. Tintenhauptkammer ist.where L is the length of a flow line or a flow channel from the nozzle opening to the inlet of the common seed ink chamber or ink main chamber is.

Wenn Vd das Volumen eines durch die Erzeugung eines Bläschens aus der Düsenöffnung ausgestoßenen Tinten­ tröpfchens ist, gilt folgende Gleichung:When V d is the volume of an ink droplet ejected from the nozzle orifice by the generation of a bubble, the following equation holds:

Vd ≃ Ve (10)V d ≃ V e (10)

Wenn Vd durch die GleichungIf V d through the equation

Vd = Loh × d² (11)V d = L oh × d 2 (11)

gegeben ist, wobei d einen mittleren Durchmesser der Düsen­ öffnung darstellt, ist unter Bezugnahme auf die Gleichungen (9), (10) und (11) ungefähr die folgende Gleichung gültig:where d is an average diameter of the nozzles opening is with reference to the equations (9), (10) and (11) approximately the following equation is valid:

Durch Umstellung der Gleichung (12) ergibt sich die folgen­ de Gleichung:By changing the equation (12) results in the consequences de equation:

Wenn demnach bei der Konstruktion eines Aufzeich­ nungskopfs Vp, L und d festgelegt werden, wobei Vp eine durch die Art einer Tinte bestimmte Konstante (Optimal­ wert) ist, ist k festgelegt. Der Wert von k bestimmt die optimale Lage eines in der Flüssigkeitskammer angebrachten Heizelements. Das heißt, da L und d Werte sind, die bei der Konstruktion aufgrund der Arbeitsbedingungen festge­ legt werden, kann k als eine Konstante betrachtet werden, die durch die Art der Tinte bestimmt ist.Accordingly, in the construction of a recording head, if V p , L and d are set, where V p is a constant (optimum value) determined by the kind of an ink, k is set. The value of k determines the optimum location of a heating element mounted in the liquid chamber. That is, since L and d are values which are set in the construction due to the working conditions, k can be regarded as a constant determined by the kind of the ink.

Daher ist k durch die Festlegung einer Art der zu verwendenden Tinte bestimmt. Damit werden bei der Kon­ struktion eines Aufzeichnungskopfs die Längen Loh und Lhc festgelegt, so daß die geeigneten Stellen für die Heiz­ elemente bestimmt werden können.Therefore, k is determined by specifying a kind of the ink to be used. Thus, in the con struction of a recording head, the lengths L oh and L hc are set, so that the suitable locations for the heating elements can be determined.

Zur Veranschaulichung der Leistungsfähigkeit des in Fig. 4 gezeigten Aufzeichnungskopfs 700 wurde der folgen­ de Versuch ausgeführt: Es wurde versuchsweise ein Auf­ zeichnungskopf mit gleichartigem Aufbau und gleichartiger Gestaltung hergestellt.To illustrate the performance of the recording head 700 shown in Fig. 4, the following experiment was carried out: It was tentatively a recording head made with similar structure and similar design.

Bei dem Kopf waren l₁ = 2 mm und l₂ = 3 mm. Für die Flüssigkeitskammer 705 wurde die nachstehend be­ schriebene Tinte A-1 verwendet, während für die Flüssig­ keitskammer 706 die vorangehend genannte Tinte 2-1 ver­ wendet wurde.In the head were l₁ = 2 mm and l₂ = 3 mm. For the liquid chamber 705 , the ink A-1 described below was used, while for the liquid keitskammer 706, the above-mentioned ink was used 2-1 ver.

Tinte A-1Ink A-1

Wasserwater 70 Teile70 parts Diäthylenglykoldiethylene glycol 30 Teile30 parts Schwarzer FarbstoffBlack dye 1 TeilPart 1 (Handelsbezeichnung: Water Black 200L, von Orient Chem. Ind. Ltd.)(Trade name: Water Black 200L, from Orient Chem. Ind. Ltd.)

Da in diesem Fall Vp gleich 4,9 × 10-7 cm³ war, wurden bei der versuchsweisen Herstellung eines Aufzeich­ nungskopf die Heizelemente an dem Substrat 701 an solchen Stellen angeordnet, daß die folgende Gleichung erfüllt werden konnte:In this case, since V p was 4.9 × 10 -7 cm 3, in experimentally fabricating a recording head, the heating elements were placed on the substrate 701 at positions such that the following equation could be satisfied.

Loh1/Lhc1 = Loh2/Lhc2 = 0.098.L oh1 / L hc1 = L oh2 / L hc2 = 0.098.

Unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Kopfes und der vorangehend genannten roten und schwarzen Tinten wurde eine Tintentröpfchen-Ausstoß-Prüfung ausge­ führt, wobei ein hervorragendes Tintenstrahlaufzeichnungs- Bild ohne Abweichung der Punkte erzielt wurde.Using the above-described Head and the aforementioned red and black Inks were run out of an ink droplet ejection test leading to an excellent inkjet recording Image was achieved without deviation of the points.

Claims (5)

1. Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf mit
mehreren Düsenöffnungen für jeweilige Farbtinten,
1. Ink jet recording head with
a plurality of nozzle openings for respective color inks,
Flüssigkeits-Hauptkammern, die jeweils den Düsenöffnungen für die gleiche Farbtinte gemeinsam sind,
einer Vielzahl langer und enger Flüssigkeitskammern, die mit den Düsenöffnungen und den Flüssigkeits- Hauptkammern in Verbindung stehen, und
Tintenausstoßvorrichtungen,
wobei für unterschiedliche Farbtinten die Länge der Flüssigkeitskammern unterschiedlich ist, und
wobei die Flüssigkeitskammern im Bereich der Tintenausstoßvorrichtungen bis zu den Düsenöffnungen gerade verlaufen,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine als Tintentemperatur-Veränderungsvorrichtung ausgebildete Tintenviskositäts-Einstellvorrichtung (307, 308) zur Einstellung der Viskosität der jeweiligen Farbtinte in der Weise, daß für die jeweiligen Farbtinten der Fließwiderstand durch die Kopfinnenreibung an der Innenseite der Flüssigkeitskammern im wesentlichen gleich wird, vorgesehen ist.
Main liquid chambers, which are common to the nozzle orifices for the same color ink,
a plurality of long and narrow liquid chambers communicating with the nozzle openings and the liquid main chambers, and
Ink ejectors,
wherein for different color inks, the length of the liquid chambers is different, and
wherein the liquid chambers in the region of the ink ejection devices are straight up to the nozzle openings,
characterized,
in that an ink viscosity adjusting device ( 307 , 308 ) formed as an ink temperature changing device is provided for adjusting the viscosity of the respective color ink so as to substantially equalize the flow resistance by the in-head friction on the inside of the liquid chambers for the respective color inks.
2. Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf mit
mehreren Düsenöffnungen für jeweilige Farbtinten gleicher Viskosität,
2. Ink jet recording head with
a plurality of nozzle openings for respective color inks of the same viscosity,
Flüssigkeits-Hauptkammern, die jeweils den Düsenöffnungen für die gleiche Farbtinte gemeinsam sind,
einer Vielzahl langer und enger Flüssigkeits­ kammern, die mit den Düsenöffnungen und den Flüssigkeits- Hauptkammern in Verbindung stehen und die für die gleiche Farbtinte gleich lang und für unterschiedliche Farbtinten unterschiedlich lang sind, und
Tintenausstoßvorrichtungen,
wobei die Flüssigkeitskammern im Bereich der Tin­ tenausstoßvorrichtungen bis zu den Düsenöffnungen gerade verlaufen,
dadurch gekennzeichnet,
daß für alle Farbtinten zwischen der Länge Loh einer Strö­ mungslinie in der Flüssigkeitskammer (705, 706) von der Düsenöffnung bis zu der Tintenausstoßvorrichtung (703, 704) und der Länge Lhc einer Strömungslinie in der Flüssigkeits­ kammer (705, 706) von der Tintenausstoßvorrichtung bis zur Hauptkammer (707, 708) die Beziehung Loh1/Lhc1 = Loh2/Lhc2 = . . . = Lhn/Lhcn gilt.
Main liquid chambers, which are common to the nozzle orifices for the same color ink,
a plurality of long and narrow fluid chambers, which are in communication with the nozzle openings and the main liquid chambers and are the same color ink for the same length and different inks for different color inks, and
Ink ejectors,
wherein the liquid chambers in the area of the Tin tenausstoßvorrichtungen run straight up to the nozzle openings,
characterized,
that for all color inks between the length L oh a Strö mung line in the liquid chamber ( 705 , 706 ) from the nozzle opening to the ink ejection device ( 703 , 704 ) and the length L hc a flow line in the liquid chamber ( 705 , 706 ) of the Ink ejection device to the main chamber ( 707 , 708 ) the relationship L oh1 / L hc1 = L oh2 / L hc2 =. , , = L hn / L hcn applies.
3. Aufzeichnungskopf nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Tintenausstoßvorrichtung (703, 704) ein elektro­ thermischer Umsetzer ist, der die zum Ausstoß von Tinte verwendete Energie in Form von Wärmeenergie erzeugt.A recording head according to claims 1 and 2, characterized in that said ink ejecting means ( 703 , 704 ) is an electro-thermal converter which generates the energy used for ejecting ink in the form of heat energy.
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