DE3804456C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf zur Aufzeichnung durch den Ausstoß einer als Tinte bezeichneten Flüssigkeit gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger Aufzeichnungskopf ist aus der JP-OS 61 22 952 bekannt. In diesem bekannten Fall sind Füllkörper in Form von porösen Kunststoffkörpern in einem Tintentank angeordnet, um die störenden Einflüsse einer von der Tintenoberfläche ausgehenden Druckwelle beim Beschleunigen des den Tank tragenden Schlittens auszuschalten.

Nach einem bekannten Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren wird in der Weise aufgezeichnet, daß die Aufzeichnungsflüssigkeit ausgestoßen und fliegend übertragen wird. Dieses Verfahren hat hervorragende Eigenschaften insofern, als ein Drucken mit hoher Geschwindigkeit ermöglicht ist, die hervorgerufenen Geräusche gering sind, die Aufzeichnung hohe Qualität hat darüber hinaus aus Farbbilder aufgezeichnet werden können und auf gewöhnlichem Papier oder dergleichen aufgezeichnet werden kann.

Bei diesem Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren werden Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfe verwendet, bei denen für die Aufzeichnung der Flüssigkeitsausstoß auf verschiedenerlei Prinzipien beruht. Für den Flüssigkeitsausstoß wird z. B. als Energieerzeugungsvorrichtung ein elektromechanischer oder elektrothermischer Wandler benutzt, wie er in der DE-OS 28 43 064 gezeigt ist.

Als Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren ist beispielsweise in der DE-OS 28 43 064 ein Verfahren beschrieben, gemäß dem einem in einen Flüssigkeitskanal angebrachten elektrothermischen Wandler ein Stromimpuls zugeführt wird, um damit durch Wärme an der Aufzeichnungsflüssigkeit eine Zustandsänderung herbeizuführen und durch diese für die Aufzeichnung die Aufzeichnungsflüssigkeit aus einer Ausstoßöffnung auszustoßen. Unabhängig von dem zugrundeliegenden Funktionsprinzip ist es aber zum Erreichen einer Leistungsfähigkeit in der Praxis wie in einem Aufzeichnungsgerät erforderlich, das wiederholte Ausstoßen der Flüssigkeit mit einer hohen Frequenz von 1 kHz bis 10 kHz zu ermöglichen.

Für den wiederholten Flüssigkeitsausstoß aus einem derartigen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf muß nun die durch einen Ausstoß abgegebene Flüssigkeitsmenge bis zu dem nächsten Ausstoß nachgefüllt werden. Ein typisches Verfahren hierfür besteht darin, daß die Oberflächenspannung der Flüssigkeit genutzt wird und die Flüssigkeit der Ausstoßöffnung durch Kapillarwirkung zugeleitet wird.

Infolgedessen ist es für das Betreiben der Energieerzeugungsvorrichtung mit hoher Frequenz und damit für das schnelle Aufzeichnen erforderlich, eine Gestaltung zu wählen, die das leichte Nachfüllen der Ausstoßöffnung mit der Flüssigkeit erlaubt, nämlich eine Gestaltung, bei der der Flüssigkeitskanal kurz ist und dessen Querschnittsfläche groß ist, d. h., der Strömungswiderstand des Flüssigkeitskanals gering ist.

Falls jedoch der Strömungswiderstand des Flüssigkeitskanals klein ist, tritt während des Erzeugens der für den Ausstoß der Flüssigkeit benutzten Energie ein Energieverlust zur Rückseite des Flüssigkeitskanals hin auf, wodurch der für den Flüssigkeitsausstoß wirksame Beitrag der Energie vermindert ist; dies hat zu einer geringen Flüssigkeitsausstoßgeschwindigkeit oder zu kleinen Durchmessern der Flüssigkeitströpfchen geführt, was wiederum manchmal eine verringerte Qualität der Aufzeichnung ergeben hat. D. h., es entstand manchmal das Problem, daß der Versuch, die Ansteuerungsfrequenz zu erhöhen, eine verringerte Ausstoßgeschwindigkeit ergibt, und der Versuch, die Ausstoßgeschwindigkeit zu verbessern, infolge der erforderlichen Erhöhung des Strömungswiderstands des Flüssigkeitskanals und dadurch der Verringerung der Energieverluste keine Steigerung der Frequenz zuläßt; daher wurde es bei dem herkömmlichen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf schwierig, ein schnelles und gleichmäßiges Aufzeichnen zu erreichen.

In Anbetracht des vorstehend genannten, bei den Köpfen nach dem Stand der Technik auftretenden Problems liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf zu schaffen, in welchem der Energieverlust während des Erzeugens der für den Flüssigkeitausstoß genutzten Energie gering, und gleichzeitig ein schnelles Nachführen der Aufzeichnungsflüssigkeit nach dem Ausstoß der Flüssigkeit ermöglicht ist.

Die Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufgeführten Mitteln gelöst. Erfindungsgemäß wird sowohl eine bei einem Tintenausstoß in der Aufzeichnungsflüssigkeit entstandene und zur stromaufliegenden Tintenkammer hingerichtete Rückwärtswelle gedämpft, um den bei der Erzeugung der Rückwärtswelle entstandenen Energieverlust als wirksame Energie für den Tintenausstoß nutzen zu können, und es wird verhindert, daß Staub- oder Fremdkörper die Tintenkanäle verstopfen könnten bei gleichzeitig hoher Nachfüllgeschwindigkeit der Tinte.

In dem erfindungsgemäß gestalteten Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf wird somit in der Tintenkammer stromauf des Energiewandlerelements, d. h. an der der Auslaßöffnung abgewandten Seite eine Füllung angeordnet, deren prozentualer Anteil an Lücken bzw. Leerstellen stromaufwärts größer wird, d. h. deren Strömungswiderstand beim Strömen der Aufzeichnungsflüssigkeit von der Auslaßöffnung weg größer und bei Strömen der Aufzeichnungsflüssigkeit zur Auslaßöffnung hin geringer wird. Durch diese Füllung bzw. Einlage wird folglich der Verlust an nicht zum Flüssigkeitsausstoß beitragender Energie verringert und eine verbesserte Ausstoßgeschwindigkeit erreicht, wobei gleichzeitig durch das schnelle Nachführen der Aufzeichnungsflüssigkeit im Anschluß an den Flüssigkeitsausstoß ein schnelles und gleichmäßiges Aufzeichnen ermöglicht ist.

Als Füllung sind typischerweise Glaskügelchen gemäß Fig. 1 zu nennen, jedoch besteht weder hinsichtlich des Materials noch hinsichtlich der Form eine Einschränkung hierauf. Derartige Füllkörper werden stromauf des Energiewandlerelements angeordnet, wobei deren Anteil an Lücken sich z. B. stufenlos oder absatzweise ändern kann.

Das Energiewandlerelement kann eine bekannte Vorrichtung sein, wie z. B. eine Vorrichtung, bei der die Veränderung des Zustands der Aufzeichnungsflüssigkeit durch Zuführen von Wärme beispielsweise mittels verschiedenartiger Heizelemente genutzt wird, oder eine Vorrichtung, bei dem die Veränderung des Volumens des Flüssigkeitskanals beispielsweise mittels eines piezoelektrischen Elements genutzt wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Aufzeichnungskopfes sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf den Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf gemäß Fig. 1, und

Fig. 3 eine schematische perspektivische Ansicht eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.

Im folgenden wird als Ausführungsbeispiel hauptsächlich ein Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf mit einer Vielzahl von Ausstoßöffnungen beschrieben; die erfindungsgemäße Gestaltung ist jedoch auch bei einem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf mit einer einzigen Ausstoßöffnung anwendbar.

Die Fig. 1 und 2 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel des Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes, wobei die Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht des Kopfes ist, während die Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf den Kopf ist, von dem eine Abdeckplatte 7 abgenommen ist.

In diesen Figuren ist mit 1 ein Substrat aus einem gewünschten Material wie beispielsweise bei diesem Ausführungsbeispiel aus Silicium bezeichnet. Auf dem Substrat 1 sind als Energiewandlerelemente eine gewünschte Anzahl von Heizelementen 2 angebracht, von denen zur leichteren Darstellung zwei gezeigt sind. Obgleich dies nicht dargestellt ist, sind Leiter für das Zuführen elektrischer Signale zu den Heizelementen 2 vorgesehen.

Mit 3 sind Auslaßöffnungen für den Ausstoß der Aufzeichnungsflüssigkeit bezeichnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Auslaßöffnungen rechteckig mit einer Größe von ungefähr 40 µm×35 µm dargestellt, jedoch können natürlich die Anzahl und die Form der Auslaßöffnungen beliebig gewählt werden. Mit 4 sind jeweils mit den Auslaßöffnungen 3 in Verbindung stehende Flüssigkeits- bzw. Tintenkanäle bezeichnet, während mit 6 eine mit den mehreren Tintenkanälen 4 in Verbindung stehende Flüssigkeits- bzw. Tintenkammer bezeichnet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Flüssigkeitszuführbahn aus den Tintenkanälen 4 und der Tintenkammer 6 gebildet. Die Strecke von der jeweiligen Ausstoßöffnung 3 bis zu der Tintenkammer 6 beträgt bei diesem Ausführungsbeispiel 300 µm. Mit 5 ist ein Teil für das Formen der Ausstoßöffnungen 3, der Tintenkanäle 4 und der Tintenkammer 6 bezeichnet. Dieses Teil 5 wird dadurch hergestellt, daß auf das Substrat 1 fotoempfindlicher Decklack aufgebracht wird und nach dem üblicherweise angewandten fotolithografischen Verfahren ein Muster ausgebildet wird. Mit 7 ist die auf das Teil 5 aufgesetzte Abdeckplatte bezeichnet. An die Abdeckplatte 7 ist für das Zuführen der Aufzeichnungsflüssigkeit von außen her zu der Tintenkammer 6 ein Zuführrohr 8 angeschlossen.

Mit 9, 10, 11 und 12 sind sehr kleine Glaskügelchen als Beispiel für die vorangehend genannte Füllung bzw. Füllkörper bezeichnet. Diese Glaskügelchen 9, 10, 11 und 12 haben in dieser Reihenfolge zunehmend größere Durchmesser und sind in der genannten Reihenfolge in der Tintenkammer 6 angeordnet, so daß stromaufwärts der prozentuale Anteil der Lücken zwischen ihnen größer wird. Jedes Glaskügelchen 9 ist etwas größer als das Querschnittsformat des Tintenkanals 4, um damit das Eindringen der Glaskügelchen 9 in die Tintenkanäle 4 zu verhindern. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Glaskügelchen 9, 10, 11 und 12 vor dem Einlegen in die Tintenkammer 6 mittels eines Grenzflächen-Aktivierungsmittels ausreichend gewaschen und danach einer Sauerstoffplasma-Behandlung bei einem O₂-Druck von 1 mmHg mit einer Hochfrequenzleistung von 100 W über ungefähr 5 min unterzogen, um dadurch ihre Oberflächen wasseranziehend zu machen. Die Größen dieser Glaskügelchen können natürlich nach Belieben gewählt werden, jedoch haben bei diesem Ausführungsbeispiel die Glaskügelchen 9 einen mittleren Korndurchmesser von 60 µm ±5%, die Glaskügelchen 10 einen mittleren Korndurchmesser von 80 µm±5%, die Glaskügelchen 11 einen mittleren Korndurchmesser von 100 µm±5%, und die Glaskügelchen 12 einen mittleren Korndurchmesser von 130 µm±5%.

Mit diesem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf wurde auf die gleiche Weise wie nach dem Stand der Technik aufgezeichnet, wobei beispielsweise an die Energiewandlerelemente Spannungsimpulse mit einer Impulsbreite in der Größenordnung von 10 µs angelegt wurden. Durch das Anlegen dieser Spannungsimpulse erzeugen die Heizelemente auf dem Substrat Wärme, durch die sich der Zustand der Aufzeichnungsflüssigkeit verändert, wodurch entsprechend dieser Zustandsänderung die Aufzeichnungsflüssigkeit aus den Ausstoßöffnungen 3 ausgestoßen wird, um dadurch aufzuzeichnen.

Die bei dem Aufzeichnen mit dem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel erreichten Aufzeichnungscharakteristika sind in der nachstehenden Tabelle 1 aufgeführt. Ferner sind in der Tabelle 1 Aufzeichnungscharakteristika aufgeführt, die bei dem Aufzeichnen mit anderen Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfen (Vergleichsbeispiele 1 bis 4) erzielt werden, welche für den Leistungsvergleich mit dem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf gemäß dem Ausführungsbeispiel hergestellt wurden.

Tabelle 1

Vor der Beschreibung der Aufzeichnungscharakteristika des Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes gemäß dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel anhand der Tabelle 1 sollen kurz die Gestaltungen der zum Vergleich getesteten Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfe den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 beschrieben werden.

Vom grundsätzlichen Aufbau her sind die Vergleichsbeispiele mit dem Erfindungsgegenstand vergleichbar.

Das Vergleichsbeispiel 1 war nicht mit Füllkörpern ausgestattet, war aber ansonsten im Aufbau völlig gleich dem Aufzeichnungkopf gemäß dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel.

Das Vergleichsbeispiel 2 entsprach dem Beispiel 1 mit der Ausnahme, daß die Strecke vom jeweiligen Heizelement bis zu der Tintenkammer verlängert und die Länge des Tintenkanals von der jeweiligen Auslaßöffnung bis zu der Tintenkammer 6 verdoppelt war.

Die Aufzeichnungköpfe gemäß den Vergleichsbeispielen Nr. 3 und 4 entsprachen jeweils dem Aufzeichnungkopf gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit der Ausnahme, daß die die Tintenkammer füllenden Glaskügelchen gleich groß ausgebildet waren und das Lückenvolumen der Füllkörper somit konstant war. Bei dem Vergleichsbeispiel Nr. 3 wurden Glaskügelchen mit einem mittleren Korndurchmesser von 130 µm+5% benutzt, während bei dem Vergleichsbeispiel Nr. 4 Glaskügelchen mit einem mittleren Korndurchmesser von 60 µm+5% benutzt wurden. D. h., von den beim erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel verwendeten vier Arten von Glaskügelchen wurden bei dem Vergleichsbeispiel Nr. 3 die Glaskügelchen mit dem größten Korndurchmesser benutzt, während bei dem Vergleichsbeispiel Nr. 4 die Glaskügelchen mit dem kleinsten Korndurchmesser verwendet wurden. Diese Glaskügelchen wurden gleichfalls wie bei dem Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes der Oberflächenwaschung und der Wasseranziehungs-Behandlung unterzogen.

Anhand der Tabelle 1 werden nun die Aufzeichnungscharakteristika der Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfe gemäß den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 beschrieben.

Mit dem Aufzeichnungskopf "Vergleichsbeispiel Nr. 1" mit dem kurzen Tintenkanal wurden gute Frequenzeigenschaften, nämlich eine maximale Wiederkehrfrequenz von 7,1 kHz erzielt, wobei aber infolge des kurzen Tintenkanals der Energieverlust zu der Tintenkammer hin groß war und im Vergleich mit dem Ausführungsbeispiel die Geschwindigkeit der Tintentröpfchen mit 3,5 m/s niedrig war und die ausgestoßenden Tintentröpfchen mit 35 µm klein waren. Ferner wurden bei einem Probedruck mit einer Ansteuerungsfrequenz von 4 kHz unter Verwendung von gewöhnlichem Papier in einigen Fällen Druckbilder mit nur geringer Qualität erzielt.

Bei dem Aufzeichnungskopf "Versuchsbeispiel Nr. 2", in dem der Tintenkanal länger war als in dem Aufzeichnungskopf "Versuchsbeispiel Nr. 1", wurden eine relativ gute Tröpfchengeschwindigkeit von 8,0 m/s und ein relativ guter Tröpfchendurchmesser von 44 µm erzielt, was wahrscheinlich auf die durch die größere Länge des Tintenkanals erreichte Verringerung der Energieverluste zurückzuführen ist. Es wird jedoch durch die größere Länge des Tintenkanals auch dessen Strömungswiderstand erhöht, so daß daher für das Nachfüllen der Aufzeichnungsflüssigkeit eine lange Zeitspanne von einem Tintenausstoßzyklus bis zu dem nächsten Tintenausstoßzyklus beansprucht wurde und im Vergleich zum Erfindungsgegenstand die Frequenz mit 1,9 kHz niedrig war. Ferner wurde mit diesem Aufzeichnungskopf bis zu dem Bereich niedriger Ansteuerungsfrequenz, nämlich bis ungefähr 2,0 kHz eine gute Druckqualität erzielt, während dagegen bei einer Ansteuerungsfrequenz von 2,3 kHz und darüber in manchen Fällen Nebenlinien, Spritzer und dergleichen auftraten und der Durchmesser der Tintentröpfchen nicht ausreichend gleichmäßig war.

Hinsichtlich der Aufzeichnungsköpfe gemäß den Vergleichsbeispielen 3 und 4 wurde mit dem Aufzeichnungskopf gemäß dem Vergleichsbeispiel Nr. 3, bei dem Glaskügelchen mit gleichem Korndurchmesser eingelegt waren, mit 4,9 kHz ein gutes Frequenzverhalten erreicht, während aber im Vergleich zum Erfindungsgegenstand die Geschwindigkeit der Tintentröpfchen mit 6,5 m/s niedrig war. D. h., in den Aufzeichnungskopf gemäß diesem Vergleichsbeispiel Nr. 3 wurden Glaskügelchen mit großem Korndurchmesser eingelegt, so daß daher die in den Bahnen für die Aufzeichnungsflüssigkeit gebildeten Lücken verhältnismäßig groß waren. Die ermöglicht zwar das verhältnismäßig leichte Ergänzen bzw. Nachführen der Aufzeichnungsflüssigkeit, bewirkt aber keine ausreichende Verminderung der Energieverluste zur Tintenkammer hin, was im Vergleich zum Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung eine niedrige Tröpfchengeschwindigkeit verursacht. Ferner war selbst bei einer Ansteuerungsfrequenz von 4 kHz die Druckqualität verhältnismäßig gut, allerdings führte in manchen Fällen die niedrige Tröpfchengeschwindigkeit zu Unregelmäßigkeiten hinsichtlich der Auftreffstellen der Aufzeichnungsflüssigkeit auf dem Aufzeichnungspapier.

In dem Aufzeichnungskopf gemäß dem Vergleichsbeispiel Nr. 4, in den die Glaskügelchen mit kleinerem Korndurchmesser als im Aufzeichnungskopf gemäß dem Vergleichsbeispiel Nr. 3 eingelegt wurden, waren die in den Bahnen für die Aufzeichnungsflüssigkeit gebildeten Lücken klein, wodurch der Strömungswiderstand der Flüssigkeitsbahnen erhöht war; daher waren die Energieverluste gering, so daß die Tröpfchengeschwindigkeit mit 10,3 m/s hoch war; demgegenüber war für das Ergänzen der Aufzeichnungsflüssigkeit viel Zeit aufzubringen und daher im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel die Frequenz mit 2,7 kHz niedrig. Ferner traten bei dem Drucken mit einer Ansteuerungsfrequenz von 4 kHz Nebenlinien und Spritzer auf, wodurch die Druckqualität vermindert war.

Im Gegensatz dazu wurden mit dem Aufzeichnungskopf gemäß dem Ausführungsbeispiel mit den Glaskügelchen mit den unterschiedlichen Durchmessern gute Aufzeichnungseigenschaften erzielt. D. h., die Tröpfchengeschwindigkeit und das Frequenzverhalten waren mit 9,8 m/s bzw. 4,8 kHz beide gut, wobei auch der Tröpfchendurchmesser mit 43 µm zufriedenstellend war.

Der Grund liegt darin, daß durch das Anordnen der Glaskügelchen mit dem kleinen Durchmesser, nämlich mit dem kleinen Anteil an Lücken stromauf der Heizelemente der bei dem Flüssigkeitsausstoß auftretende Energieverlust zu der Tintenkammer hin verhindert werden kann. Beim Nachführen der Aufzeichnungsflüssigkeit nach beendetem Ausstoß kann durch das Anordnen der Glaskügelchen mit den von den Heizelementen her zu der Tintenkammer hin stufenweise größeren Durchmessern, so daß auch der Anteil der Lücken im Beispiel stufenweise zunimmt, der Strömungswiderstand der Flüssigkeitsbahn verringert werden, wodurch die für das Nachführen der Aufzeichnungsflüssigkeit benötigte Zeit verkürzt ist. Der Aufzeichnungskopf arbeitete mit sehr guter Druckqualität; bei dem Betrachten eines mit einer Ansteuerungsfrequenz von 4 kHz aufgezeichneten Druckes durch das Mikroskop wurden nur sehr wenige oder keine Abweichungen oder Verzeichnungen von Punkten gefunden. Ferner zeigte der auf diese Weise aufgezeichnete Druck große Durchmesser der erzeugten Punkte, eine hohe Druckdichte und ein gefälliges Aussehen. Darüberhinaus wurde selbst bei einer höheren Frequenz von 5 kHz ein im wesentlichen gleichartiger Druck erreicht.

In dem Aufzeichnungskopf müssen die Ausstoßöffnungen nicht unbedingt in der Weise gestaltet sein, daß gemäß der Darstellung in Fig. 1 die Tinte in einer Richtung ausgestoßen wird, die im wesentlichen parallel zu der Richtung verläuft, in der die Tinte in der Flüssigkeitszuführbahn zugeführt wird. Beispielsweise können die Ausstoßöffnungen derart ausgebildet sein, daß die Tinte in einer Richtung ausgestoßen wird, die im wesentlichen zu der Richtung senkrecht verläuft, in der die Tinte in der Flüssigkeitszuführbahn zugeführt wird.

Die Fig. 3 ist eine schematische perspektivische Ansicht, eines zweiten Ausführungsbeispiel einen derartig gestalteten Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf zeigt. In die Tintenkammer 6 des Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes nach Fig. 3 ist eine Füllung derart eingelegt, daß gemäß der vorangehenden Beschreibung der Anteil der Lücken der Füllung verändert ist, nämlich der Anteil der Lücken zu Tintenzuführdurchlässen 20 hin größer wird. Gemäß Fig. 3 sind Heizelemente als Energieerzeugungsvorrichtung längs Tintenkanälen 4 angeordnet, die im wesentlichen unmittelbar unterhalb der Auslaßöffnungen 3 liegen. Mit 7 ist eine Abdeckplatte mit den Auslaßöffnungen 3 bezeichnet, während mit 21 ein Tintenvorratsbehälter bezeichnet ist, der über die Tintenzuführdurchlässe 20 mit der Tintenkammer 6 in Verbindung steht.

Obgleich dies vorstehend nicht im einzelnen erläutert ist, verhindern im erfindungsgemäßen Aufzeichnungskopf die eingelegten Glaskügelchen das Eindringen von Staub oder Fremdkörpern in die Tintenkanäle oder Auslaßöffnungen, wodurch die Nebenwirkung erreicht wird, daß das durch den Staub oder die Fremdkörper verursachte Verstopfen des Aufzeichnungskopfes verhindert wird.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird daher auf wirtschaftliche Weise ein Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf derart gestaltet, daß ein schnelles und gleichmäßiges Aufzeichnen mit hoher Qualität ermöglicht ist.

Claims (8)

1. Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf mit zumindest einem Tintenkanal, der mit einer Auslaßöffnung zum Ausstoßen von Tinte in Tröpfchenform in Verbindung steht, über eine Einlaßöffnung mit einer Tintenkammer verbunden ist und in dessen zumindest einem Tintenkanal zwischen Aus- und Einlaßöffnung ein Energiewandlerelement angebracht ist, um auf die im Tintenkanal befindliche Tinte die für einen Tintenausstoß erforderliche Energie zu übertragen, wobei im Strömungsweg der Tinte zur Einlaßöffnung des Tintenkanals Füllkörper angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Tintenkammer (6) mit Füllkörpern (9, 10, 11, 12) verschiedener Größe gefüllt ist, die ausgehend von den vor und benachbart der Einlaßöffnung angeordneten Füllkörpern (9) vorgegebener Größe stromaufwärts stufenweise oder kontinuierlich in ihrer Größe zunehmen, wobei die Füllkörper (9, 10, 11, 12) so gestaltet sind, daß zwischen den einzelnen Füllkörpern ein Lückenvolumen gebildet wird, das stromaufwärts ebenfalls zunimmt.

2. Aufzeichnungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tintenkanal (4) für den Ausstoß der Tinte in einer im wesentlichen zu der Richtung der Tintenkammererstreckung parallelen Richtung ausgebildet ist.

3. Aufzeichnungskopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (3) in Richtung des Tintenkanals (4) weist.

4. Aufzeichnungskopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (3) zum Ausstoßen der Tinte in einer im wesentlichen zu der Erstreckung des Tintenkanals (4) senkrechten Richtung ausgebildet ist.

5. Aufzeichnungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Energiewandlerelement (2) ein elektrothermischer Wandler ist.

6. Aufzeichnungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Energiewandlerelement (2) ein elektromechanischer Wandler ist.

7. Aufzeichnungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllkörper (9 bis 12) Glaskügelchen sind.

8. Aufzeichnungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Füllkörper (9 bis 12) wasseranziehend sind.