DE4223707A1

DE4223707A1 - Tintenstrahl-aufzeichnungseinrichtung, verfahren zum herstellen eines aufzeichnungskopfes und verfahren zum ausstossen von tintentroepfchen von einem aufzeichnungskopf

Info

Publication number: DE4223707A1
Application number: DE4223707A
Authority: DE
Inventors: Takuro Sekiya; Takayuki Yamaguchi; Mitsuru Shingyouchi; Makoto Obu; Michio Umezawa; Tetsuro Hirota; Takesada Hirose; Hideki Ohtsuki; Toshihiro Takesue
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1991-07-19
Filing date: 1992-07-18
Publication date: 1993-01-21
Anticipated expiration: 2012-07-19
Also published as: DE4223707C2; JPH0577422A; JP3179834B2; US5754202A; JPH11207967A

Description

Die Erfindung betrifft eine Tintenstrahl-Aufzeichnungseinrich tung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Verfahren zum Herstellen eines Aufzeichnungskopfes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 18 und ein Verfahren zum Ausstoßen von Tintentröpf chen von einem Aufzeichnungskopf nach dem Oberbegriff des An spruchs 23, und insbesondere betrifft die Erfindung eine Tin tenstrahl-Aufzeichnungseinrichtung, in welcher eine Größe von auszustoßenden Tintentröpfchen entsprechend gesteuert werden kann, und betrifft ferner ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsver fahren, um mit Hilfe der Tintenstrahl-Aufzeichnungseinrich tung ein abgestuftes Bild zu erzeugen.

Seit kurzem besteht ein steigendes Interesse an anschlags freien Aufzeichnungsverfahren, da bei diesen Verfahren Ge räusche, die während des Aufzeichnens erzeugt werden, ver nachlässigbar gering sind. Unter solchen auffschlagfreien Aufzeichnungsverfahren ist das sogenannte Tintenstrahl-Auf zeichnungsverfahren ein wirksames Verfahren, da eine hoch schnelle Aufzeichnung möglich ist und die Aufzeichnung auf gewöhnlichem Papier erfolgen kann, ohne daß ein spezieller Fixierprozeß erforderlich ist. Es sind bereits verschiedene Arten von Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren vorgeschlagen worden, von welchen einige bereits an die Praxis angepaßt worden sind, während andere noch modifiziert werden.

Bei den Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren werden Tintentröpf chen ausgestoßen und haften an einem Aufzeichnungsmedium, wie Papier. Die Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren können in verschiedene Systeme in Abhängigkeit davon eingeteilt werden, ob die Verfahren zum Erzeugen der Tintentröpfchen oder zum Steuern der Ausstoßrichtung der Tröpfchen dienen.

Beispielsweise ist in dem US-Patent 30 60 429 ein erstes Ver fahren beschrieben, das als Fernschreib-Verfahren bezeichnet wird. Bei diesem Verfahren werden die Tintentröpfchen durch elektrostatisches Ansaugen erzeugt und werden durch ein elek trisches Feld in Abhängigkeit von einem Aufzeichnungssignal gesteuert, so daß die Tröpfchen selektiv an dem Aufzeichnungs medium haften. Insbesondere wird das elektrische Feld zwischen einer Düse und einer Beschleunigungselektrode angelegt, und die Düse stößt gleichmäßig geladene Tintentröpfchen aus. Die Tröpfchen werden zwischen x-y-Ablenkelektroden ausgestoßen, welche in Abhängigkeit von dem Aufzeichnungssignal elektrisch gesteuert werden, und die Tröpfchen haften selektiv in Abhän gigkeit von der Intensitätsänderung des elektrischen Feldes an dem Aufzeichnungsmedium.

In US-Patenten 35 96 275 und 32 98 030 ist beispielsweise ein zweites Verfahren beschrieben, das als "Sweet"-Verfahren be zeichnet wird. Bei dem zweiten Verfahren werden ladungsge steuerte Tintentröpfchen mittels eines eine kontinuierliche Schwingung erzeugenden Verfahrens erzeugt, und die Tröpfchen werden zwischen Ablenkelektroden ausgestoßen, an welche ein gleichförmiges elektrisches Feld angelegt ist, und haften an dem Aufzeichnungsmedium. Insbesondere wird ein Aufzeichnungs kopf mit einem Piezo-Vibrationselement und einer Düse ver wendet, und eine Ladungselektrode, an welche ein Aufzeich nungssignal angelegt wird, ist vor und in einem vorherbe stimmten Abstand von der Öffnung der Düse angeordnet. Ein elektrisches Signal mit einer konstanten Frequenz wird an das Piezo-Vibrationselement angelegt, um dieses dann mecha nisch in Schwingungen zu versetzen, und die Tintentröpfchen werden über die Öffnung ausgestoßen. Die Tröpfchen, welche ausgestoßen werden, werden mittels der Ladungselektrode in folge elektrostatischer Induktion und in Abhängigkeit von dem Wert des Aufzeichnungssignals geladen. Die ladungsge steuerten Tröpfchen werden in Abhängigkeit von der Ladungs menge abgelenkt, wenn sie zwischen den Ablenkelektroden aus gestoßen werden, an welche ein gleichförmiges elektrisches Feld angelegt ist und nur die Tröpfchen, welche das Aufzeich nungssignal tragen, haften an dem Aufzeichnungsmedium.

In dem US-Patent 34 16 153 ist beispielsweise ein drittes Verfahren beschrieben, das als Hertz-Verfahren bezeichnet wird. Bei diesem Verfahren wird ein elektrisches Feld zwi schen einer Düse und einer ringförmigen Ladungselektrode an gelegt, und die Tintentröpfchen werden in Form von Nebel durch das eine kontinuierliche Schwingung erzeugende Verfah ren erzeugt. Mit anderen Worten, bei dem dritten Verfahren wird der nebelartige Zustand der Tröpfchen durch Modulieren der Feldintensität gesteuert, welche an die Düse und die La dungselektrode in Abhängigkeit von dem Aufzeichnungssignal angelegt wird, und auf dem Aufzeichnungsmedium wird mit Ab stufung aufgezeichnet.

In dem US-Patent 37 47 120 ist beispielsweise ein viertes Verfahren beschrieben, das als Stemme-Verfahren bezeichnet wird. Das Steuerprinzip bei dem vierten Verfahren unterschei det sich stark von demjenigen der vorstehend beschriebenen drei Verfahren. Mit anderen Worten, bei dem ersten bis drit ten Verfahren werden die von der Düse ausgestoßenen Tinten tröpfchen elektrisch gesteuert, und die das Aufzeichnungssig nal tragenden Tröpfchen haften selektiv an dem Aufzeichnungs medium. Bei dem vierten Verfahren werden jedoch die Tinten tröpfchen in Abhängigkeit von dem Aufzeichnungssignal von der Düse ausgestoßen. Das heißt, das elektrische Aufzeich nungssignal wird an das Piezo-Vibrationselement des Aufzeich nungskopfes angelegt, welcher die Düse aufweist, um dadurch das elektrische Aufzeichnungssignal in die mechanische Schwin gung des Piezo-Vibrationselements umzusetzen, und die Tinten tröpfchen werden von der Düse in Abhängigkeit von dieser me chanischen Schwingung ausgestoßen, damit sie an dem Aufzeich nungsmedium haften. Bei jedem der vorstehend beschriebenen vier Verfahren sind jedoch noch Probleme zu lösen, wie nachstehend ausgeführt wird. Bei dem ersten bis dritten Verfahren werden die Tintentröpfchen unmittelbar durch elektrische Energie er zeugt, und die Ablenksteuerung der Tröpfchen wird mittels des elektrischen Feldes durchgeführt. Aus diesem Grund wird bei dem ersten Verfahren eine einfache Konstruktion benutzt, je doch ist eine große Spannung erforderlich, um kleine Tinten tröpfchen zu erzeugen. Außerdem eignet sich das erste Verfah rern nicht für ein hochschnelles Aufzeichnen, da es schwie rig ist, eine Mehrfachdüse an dem Aufzeichnungskopf vorzu sehen.

Bei dem zweiten Verfahren ist ein hochschnelles Aufzeichnen möglich, da die Mehrfachdüse an dem Aufzeichnungskopf vorge sehen werden kann. Jedoch ist die Ausführung, die erforderlich ist, um die Tintentröpfchen zu erzeugen, sehr komplex, und es ist schwierig, die kleinen Tröpfchen elektrisch zu steuern. Ferner werden leicht die sogenannten Satellitentröpfchen auf dem Aufzeichnungsmedium erzeugt.

Bei dem dritten Verfahren kann ein zufriedenstellendes Bild mit einer entsprechenden Abstufung aufgezeichnet werden, in dem ein Nebel aus Tintentröpfchen gebildet wird. In diesem Fall ist es jedoch schwierig, den Nebelzustand zu steuern, und es kommt leicht zu einem Verschmieren. Ferner ist es schwierig, die Mehrfachdüse an dem Aufzeichnungskopf vorzu sehen, und das dritte Verfahren eignet sich auch nicht für das hochschnelle Aufzeichnen. Im Vergleich zu den ersten drei Verfahren hat das vierte Verfahren eine verhältnismä ßig große Anzahl von Vorteilen. Mit anderen Worten, bei dem vierten Verfahren wird eine einfache Konstruktion verwendet. Da die Tintentröpfchen von der Düse auf Anforderung ausge stoßen werden, ist es im Unterschied zu dem ersten bis drit ten Verfahren nicht notwendig, die Tröpfchen zurückzugewinnen, welche nicht für das Aufzeichnen verwendet werden. Ferner braucht im Unterschied zu dem ersten bis dritten Verfahren bei dem vierten Verfahren keine leitfähige Tinte verwendet zu werden, und das Tintenmaterial sowie dessen Zusammen setzung kann mit einem großen Freiheitsgrad ausgewählt wer den. Dagegen ist es jedoch schwierig, den Aufzeichnungskopf herzustellen, welcher bei dem vierten Verfahren erforderlich ist. Ferner ist es schwierig, die Mehrfachdüse an dem Auf zeichnungskopf vorzusehen, da das Verkleinern (downsizing) des Piezo-Vibrationselements, das eine geforderte Resonanz frequenz hat, äußerst schwierig ist. Das vierte Verfahren eignet sich auch nicht zum Durchführen eines hochschnellen Aufzeichnens, da die Tintentröpfchen durch mechanische Ener gie d. h. die mechanische Schwingung des Piezo-Vibrationsele ments, ausgestoßen werden.

Daher besteht die Schwierigkeit, daß die ersten bis vierten Verfahren nur in Anwendungsfällen verwendet werden, bei wel chen die Nachteile des jeweiligen Verfahrens im wesentlichen vernachlässigt werden können.

Um die vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten abzubauen, ist in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 54-51 837 eine Tintenstrahl-Aufzeichnungseinrichtung vor geschlagen worden, bei welcher die Tinte in einer Tintenkammer erwärmt wird, um so Luftblasen zu erzeugen, und der Druck der Tinte erhöht wird. Im Ergebnis wird dann die Tinte aus einer feinen Kapillarrohrdüse ausgestoßen und auf ein Auf zeichnungsmedium, wie Papier übertragen. Bei Anwenden dieses Betriebsprinzips der vorgeschlagenen Tintenstrahl-Aufzeich nungseinrichtung können verschiedene Modifikationen vorge nommen werden.

Eine derartige Modifikation ist in der offengelegten japani schen Patentanmeldung 55-27 282 vorgeschlagen. Bei diesem Verfahren wird ein Teil der Tinte in einem mit einer Öffnung verbundenen Durchflußweg erhitzt und zum Sieden gebracht, und Tröpfchen werden über die Öffnung in einer vorherbe stimmten Richtung ausgestoßen. Folglich fliegen die Tinten tröpfchen und haften an dem Aufzeichnungsmedium, so daß auf diesem Bilder aufgezeichnet werden. Wie in Fig. 5 und 6 der Anmeldung dargestellt ist, welche Figuren den Fig. 1 und 2 der vorerwähnten offengelegten japanischen Patentanmeldung ent sprechen, kommt schnell zu einer Zustandsänderung der Tinte an einem Heizelementteil, welcher an dem düsenförmigen Durch flußweg vorgesehen ist, und zwar infolge der Erwärmung des Heizerteils. Dann werden Tintentröpfchen aus der Öffnung aufgrund einer aktiven Kraft ausgestoßen, welche von dem Än derungszustand der Tinte abhängt. Anhand von Fig. 5 wird nun mehr die Arbeitsweise des vorstehend geschilderten Verfah rens beschrieben. In Fig. 5(a) ist ein stationärer Zustand dar gestellt, in welchem die Oberflächenspannung von Tinte 1 an einer Öffnungsfläche bezüglich des äußeren Drucks im Gleich gewicht gehalten ist. In Fig. 5(b) ist ein Zustand dargestellt, in welchem eine Oberflächentemperatur eines Heizelements 2 schnell auf eine Temperatur ansteigt, bei welcher es zum Sieden in der an das Heizelement 2 angrenzenden Tintenschicht kommt und in der Tinte feine Luftblasen 3 gebildet werden.

In Fig. 5(c) ist ein Zustand dargestellt, bei welchem die schnell erhitzte Tintenschicht augenblicklich an der ganzen Oberfläche des Heizelements 2 verdampft, wodurch eine sie dende Schicht gebildet wird, und die Luftblase 3 wächst. In diesem Zustand ist der Druck in der Düse auf einen Wert an gestiegen, bei welchem die Luftblase 3 wächst. Aus diesem Grund sind die Oberflächenspannung an der Öffnungsfläche und der äußere Druck nicht mehr im Gleichgewicht, und es beginnt eine Säule 5 aus der Tinte 3 an der Öffnung zu wachsen.

In Fig. 5(d) ist ein Zustand dargestellt, bei welchem die Luftblase 3 auf ein Maximum gewachsen ist und eine Menge Tinte 1, welche dem Volumen der Luftblase 3 entspricht, aus der Öffnungsfläche gestoßen wird. In diesem Zustand wird Strom dem Heizelement 2 zugeführt, und dessen Oberflächen temperatur beginnt zu fallen. Das Volumen der Luftblase 3 erreicht den maximalen Wert zu einem Zeitpunkt, welcher be züglich des Zeitpunkts etwas verzögert wird, an welchem ein elektrischer Impuls an das Heizelement 2 angelegt wird.

In Fig. 5(e) ist ein Zustand dargestellt, in welchem die Luftblase 3 durch die Tinte 1 u.ä. abgekühlt wird und sich zusammenzuziehen beginnt. Der vordere Endteil der Tintensäule bewegt sich in Fig. 5 weiter nach links, wobei die Geschwin digkeit erhalten bleibt, mit welcher die Tinte 1 aus der Öff nung ausgestoßen wird. Dagegen kommt es zu einer Kontraktion in der Tintensäule an deren hinteren Endteil, da der Druck in der Düse infolge der Kontraktion der Luftblase 3 abnimmt, und die Tinte von der Öffnungsfläche rückwärts in die Düse fließt.

In Fig. 5(f) ist ein Zustand dargestellt, bei welchem sich die Luftblase 3 weiter zusammenzieht, und die Tinte 1 sich bezüglich der Heizelementoberfläche zusammenzieht und dadurch diese noch weiter und schnell abkühlt. An der Öffnungsfläche ist dann der Meniskus groß, da der äußere Druck höher wird als der Druck in der Düse, und der Meniskus in die Düse ein tritt. Der vordere Endteil der Tintensäule wird ein Tröpf chen und wird in Richtung des Aufzeichnungspapiers mit einer Geschwindigkeit von etwa 5 bis 10 m/s ausgestoßen. In Fig. 5(g) ist ein Zustand dargestellt, bei welchem die Tinte 1 an der Öffnung durch die Kapillarwirkung wieder gefüllt wird und die Luftblase 1 vollständig beseitigt ist. Dieser Zustand in Fig. 5(g) entspricht dem Prozeß, bei welchem auf den in Fig. 5(a) dargestellten Zustand zurückgekehrt wird.

In Fig. 6 ist eine teilweise geschnittene, perspektivische Darstellung eines Blasen-Tintenstrahl-Ausstoßkopfes 6 dar gestellt, der wie in Fig. 5 dargestellt arbeitet. Dieser Tin tenstrahlkopf 6 wird im allgemeinen als eine Kantenausstoß einrichtung ein sogenannter "Edge Shooter" bezeichnet. In dem in Fig. 6 dargestellten Tintenstrahl-Ausstoßkopf 6 wird die Luftblase 3 erzeugt und wächst in der Düse 4; das Tin tentröpfchen 5 wird aus der Öffnung der Düse 4 ausgestoßen.

Fig. 7 ist eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Dar stellung, in welcher ein Aufzeichnungskopf 7 dargestellt ist, welcher als Seitenausstoßeinrichtung, ein sogenannter Side Shooter bezeichnet wird. In dem in Fig. 7 dargestellten Auf zeichnungskopf 7 erstreckt sich die Düse 4 in einer Richtung, in welcher die Luftblase 3 wächst. Der Aufzeichnungskopf 7 stößt das Tintentröpfchen 5 so, wie in Fig. 8 (a) bis (e) dar gestellt ist, aus. Die in Fig. 8(a) bis (c) dargestellten Pro zesse entsprechen denjenigen, welche in Fig. 5(a) bis (d) dar gestellt sind, während die in Fig. 8(d) und (e) dargestellten Prozesse denjenigen entsprechen, die in Fig. 5(f) und (g) dar gestellt sind.

In den in Fig. 5 und 6 dargestellten Prozessen gibt es ein Merkmal, bei welchem ein Sieden einer dünnen Schicht in den Prozessen ausgenutzt wird, welche in Fig. 5(b) bis (d) und in Fig. 8(b) und (c) dargestellt sind. Folglich wird ein Aufzeichnungskopf, welcher entsprechend den vorstehenden Pro zessen arbeitet, benötigt, damit ein Erzeugen und Verschwin den der siedenden Schicht in der Tinte gleichmäßig gesteuert werden kann. Die Erscheinung des "Schichtsiedens" kann in folgenden Fällen vorkommen:

1) wenn eine Substanz, die auf eine hohe Temperatur er hitzt worden ist, in Flüssigkeit aufgeht, und
2) bei welchem eine Fließtemperatur einer Substanz, welche mit Flüssigkeit in Kontakt kommt, schnell ansteigt. Ein Fall, bei welchem das Phänomen des "Siedens einer Schicht" periodisch an dem Heizelement 2 vorkommt, entspricht dem Fall 2).

Fig. 9A und 9B zeigen Beziehungen zwischen an das Heizelement angelegten Pulsbreiten und den Formen der durch das Erhitzen erzeugten Luftblase 3. In einem Fall, bei welchem ein schma ler Impuls mit einer Breite, die gleich oder kleiner als 10 µs ist, an das Heizelement angelegt wird, wird das Heiz element 2 schnell erwärmt, und die Tinte erreicht einen Grenzwert, bevor Blasen bildende Kerne erzeugt werden. Folg lich wird eine dünnschichtige Luftblase 3a an dem Heizele ment 2 erzeugt, wie in Fig. 5A dargestellt ist. In diesem Fall wird eine adiabatische Expansion der Luftblase 3a unter der Voraussetzung durchgeführt, daß deren innerer Druck auf 15 kg/cm² gehalten ist, und die Tinte wird aus der Düse aus gestoßen. Wenn die Luftblase eine maximale Größe erreicht, wird das Erhitzen der Tinte gestoppt. Dann wird die Luftblase abgekühlt und verschwindet.

Wenn die Tinte allmählich erhitzt wird, beginnt das normale Siedephänomen mit den Blasen bildenden Kernen an der Ober fläche des Heizelements 2, und es werden nicht spezifizierte Luftblasen 3b und eine ortsfeste Luftblase 3c an dem Heiz element 2 erzeugt, wie in Fig. 9B dargestellt ist. In diesem Fall ist es nicht möglich, Steuervorgänge bezüglich Größe und Verschwinden von Luftblasen sicher zu wiederholen.

Durch das Erzeugen der siedenden dünnen Schicht an der Ober fläche des Heizelements 2 wird die Größe der Luftblase gleich förmig und sicher gesteuert, und ein Wärmeverlust in der Tinte ist gering. Wenn die Luftblase das maximale Volumen erreicht, ist die Tinte, welche die Luftblase umgibt, bereits abgekühlt worden. Folglich zieht sich die Luftblase schnell zusammen, so daß das Erzeugen und Verschwinden der Blase mit einer hohen Geschwindigkeit mit einem guten Frequenz verhalten wiederholt werden kann. Das Phänomen eines "Siedens einer dünnen Schicht" kann für eine Antriebsquelle zum Ausstoßen von Tintentröpfchen in einem auf Anforderung reagierenden Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf benutzt werden.

In dem vorstehend beschriebenen Verfahren hängt ein charak teristisches Merkmal, bei welchem die Tintentröpfchen ausge stoßen werden, von der Größe der in der Tinte erzeugten Luft blase ab. Die Luftblasengröße hängt jedoch nicht von einer an das Heizelement 2 angelegten Spannung, jedoch von der Größe des Heizelements 2 und dem Aufbau der Düse ab.

Die Düsenöffnung wird entsprechend einem Prozeß hergestellt, der beispielsweise in der offengelegten japanischen Patentan meldung Nr. 55-27 282 beschrieben ist. Das heißt, eine zylin drische Glasfaser mit einem Innendurchmesser von 100 µm und einer Dicke von 10 µm wird geschmolzen, und es wird eine Öff nung von 60 µm gebildet. In der vorerwähnten Veröffentlichung ist ein Produktprozeß beschrieben, bei welchem Öffnungen in einer Glasplatte mittels einer Elektronenstrahl-, einer La serstrahl-Verarbeitung u.ä. erzeugt werden, und dann werden Durchflußwege und die Öffnungen miteinander verbunden. Es ist jedoch schwierig, zuverlässig feine Öffnungen herzustellen.

In der vorerwähnten japanischen Patentanmeldung Nr. 55- 27 282 ist ein Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf beschrieben, welcher andere Öffnungen als in Fig. 7 bis 9 aufweist. Diese Öffnungen werden folgendermaßen hergestellt. Es werden Rillen, die jeweils eine Breite und Tiefe von jeweils 60 µm haben, in einem Abstand von 250 µm in einer Glasplatte mittels einer Feinschnittmaschine hergestellt. Die Platte, auf welcher die Rillen ausgebildet sind, haftet an einer Grundplatte, an welcher elektrothermische Energieumsetzelemente ausgebildet sind, wobei jede Rille einem der elektrothermischen Energie umsetzelemente entspricht. Jedoch sollten in diesem Tinten strahlaufzeichnungskopf die Öffnungen sehr klein ausgebildet sein, und die Platte zerspringt leicht, wenn die Rillen mit tels der Feinschneidmaschine in die Platte geschnitten werden. Folglich ist es schwierig, die Öffnungen sehr klein auszu führen.

In den offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nr. 55-1 28 471 und 55-1 32 270 sind Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes beschrieben. Der Auf zeichnungskopf in der vorerwähnten Patentanmeldung Nr. 55-1 28 471 hat schmale Durchflußwege für Tinte und Öffnun gen, welche jeweils mit einer der schmalen Durchflußwege ver bunden sind. Tintentröpfchen werden von jedem der schmalen Durchflußwege über eine entsprechende Öffnung ausgestoßen, und sie haften dann an dem Aufzeichnungsmedium, so daß auf diesem ein Bild erzeugt wird. Der in der Patentanmeldung 55-1 32 270 beschriebene Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf hat schmale Durchflußwege für Tinte, Öffnungen, die jeweils mit einem der schmalen Durchflußwege verbunden sind und einen Durchmesser d haben, und Heizteile, die jeweils in einem der schmalen Wege vorgesehen sind. Jedes Heizteil ist an einer Stelle in einem Abstandsbereich zwischen d bis 50d von einer entsprechenden Öffnung angeordnet.

Bei den Verfahren zum Herstellen des Tintenstrahl Aufzeichnungskopfes, der in den beiden japanischen Patentan meldungen Nr. 55-1 28 471 und 55-1 32 270 beschrieben ist, wer den eine Platte aus lichtempfindlichem Glas, auf welchem schmale Rillen durch Ätzen ausgebildet werden, und eine Platte, an welcher Widerstandsheizelemente ausgebildet wer den, miteinander verbunden, so daß Öffnungen, die jeweils mit einer der entsprechenden Rillen verbunden sind, ausgebil det werden. Jede der Öffnungen ist sehr klein und hat eine Größe, die im allgemeinen in einem Bereich von 30 bis 50 µm liegt. Folglich gibt es Fälle, in welchen die Öffnungen durch eine Verunreinigung in der Tinte und Schmutzteilchen ver stopft werden, welche in einem Tintenzuführsystem und den Durchflußwegen erzeugt werden.

Weitere Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfe sind in den offen gelegten japanischen Patentanmeldungen Nr. 62-2 53 456, 63-1 82 152, 63-1 97 653, 63-2 72 557, 63-2 72 558, 63-2 81 853, 63-2 81 854, 64-67 351 und 1-97 654 beschrieben. Diese Auf zeichnungsköpfe benutzen eine Schlitzplatte mit einem Schlitz, durch welchem die vorstehend beschriebenen Öffnun gen ersetzt sind. Die Breite des Schlitzes ist sehr klein, beispielsweise einige 10 µm. Folglich ergeben sich bei diesen Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfen dieselben Schwierigkeiten wie bei denjenigen mit Öffnungen, da der Schlitz ebenfalls durch Verunreinigungen in der Tinte und Schmutz verstopft wird. Außerdem entsprechen in diesen Aufzeichnungsköpfen eine Anzahl Heizelemente einem Schlitz. Folglich beeinflussen, wenn einander benachbarte Heizelemente gleichzeitig betrie ben werden, die Ausstoßvorgänge von Tintentröpfchen in be nachbarten Teilchen einander gegenseitig; d. h. es kommt zu einer Art "Nebensprechen".

In den offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nr. 51-1 32 036 und 1-1 01 157 sind Tintenstrahl-Aufzeichnungs köpfe beschrieben, welche weder Öffnungen noch einen Schlitz haben. In diesen Aufzeichnungsköpfen werden Tintentröpfchen durch eine Kraft ausgestoßen, welche erzeugt wird, wenn Luft blasen in der Tinte explodieren. Bei dem in der Anmeldung Nr. 1-1 01 157 beschriebenen Aufzeichnungskopf wird elektri sche Energie jedem Heizelement zugeführt, so daß die dort befindliche Tinte in einem Augenblick zum Sieden gebracht wird, und ein Tintennebel aus dem Aufzeichnungskopf ausge stoßen wird. Bei diesen Aufzeichnungsköpfen kann jedoch ein auf dem Aufzeichnungsmedium erzeugtes Bild leicht durch den Tintennebel verschmiert werden, so daß die Bildqualität schlechter wird.

In der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 55-27 282 ist ein Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf zum Aufzeichnen eines binären Bildes beschrieben. Dieser Aufzeichnungskopf kann die Größe jedes Punktes in dem binären Bild nicht steuern, da die Tintenmenge in jedem Töpfchen nicht gesteuert werden kann. In der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 55-1 32 258 ist ein Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf vorgeschlagen, in wel chem eine mehrstufige Aufzeichnung durchgeführt wird, indem die Tintenmenge in jedem Tröpfchen gesteuert wird. In diesem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf hat jeder Heizteil (eine elek trische Energie in Wärmeenergie umwandelndes Element) einen Aufbau, durch welchen die Wärmemenge, die an die Tinte über tragen worden ist, so gesteuert werden kann, wie in Fig. 10 A bis 10C dargestellt ist.

Fig. 10A bis 10C sind Schnittansichten durch Ausführungen von Elementen, welche elektrische Energie in Wärme umwandeln. Jedes dieser Elemente hat ein Substrat 8, eine auf dem Sub strat 8 angeordnete Wärmespeicherschicht, eine auf der Wärme speicherschicht 9 ausgebildete Heizschicht 10, mit der Heiz schicht 10 verbundene Elektroden 11 und 12 und eine Schutz schicht, welche die Elektroden 11 und 12 und die Heizschicht 10 bedeckt.

In dem in Fig. 10A dargestellten Element nimmt die Dicke der Schutzschicht 13 von einer Stelle A nahe bei der Elektrode 12 zu einer Stelle B nahe bei der Elektrode 11 zu. Folglich ändert sich die Wärmemenge, welche pro Zeiteinheit von einer Heizfläche ΔL an die Tinte übertragen wird, in Abhängig keit von einer Position in einer Richtung von der Elektrode 12 zu der Elektrode 11.

In dem in Fig. 10B dargestellten Element nimmt die Dicke der Wärmespeicherschicht 9 von einem Punkt A zu einem Punkt B in einem Heizbereich ΔL allmählich ab. Bei dem in Fig. 10B dargestellten Aufbau nimmt die Wärmemenge, welche an das Substrat 8 über die Wärmespeicherschicht 9 abgestrahlt worden ist, von der Stelle A zu der Stelle B in dem Heizbereich ΔL zu. Folglich nimmt die Wärmemenge, welche pro Zeiteinheit an die Tinte auf der Heizfläche ΔL abgegeben worden ist, von der Stelle B zu der Stelle A ab.

In dem in Fig. 10C dargestellten Elemente nimmt die Dicke der Heizschicht 10 von einer Stelle nahe bei der Elektrode 12 zu einer Stelle B nahe bei der Elektrode 11 in dem Heizbe reich ΔL zu. In diesem Fall nimmt der Widerstand der Heiz schicht 10 von der Stelle A zu der Stelle B allmählich ab. Folglich nimmt die Wärmemenge, welche pro Zeiteinheit an die Tinte auf der Heizfläche ΔL übertragen worden ist, von der Stelle A zu der Stelle B ab.

Bei jedem der in Fig. 10A bis 10C dargestellten Elemente, die elektrische Energie in Wärmeenergie umwandeln, kann eine Flä che, an welcher die Wärmemenge, die erforderlich ist, um eine Luftblase zu erzeugen, an die dort befindliche Tinte über tragen wird, durch die elektrische Energie gesteuert werden, welche der Heizschicht 10 über die Elektroden 11 und 12 zuge führt worden ist. Das heißt, die Größe einer auf der Heiz fläche ΔL ausgebildeten Luftblase wird entsprechend der elektrischen Energie gesteuert, welche der Heizschicht 10 zu geführt worden ist. Folglich kann die Tintenmenge in jedem Tröpfchen durch die elektrische Energie (die Bilddaten ent spricht) gesteuert werden, welche der Heizschicht 10 zuge führt worden ist.

In der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 55-1 32 258 sind Strukturen der in Fig. 9A und 9E dargestellten Elemente beschrieben, mittels welcher elektrische in Wärmeenergie um gewandelt wird. Fig. 11A bis 11E sind Draufsichten auf solche Elemente. In Fig. 11A bis 11E haben die Elemente jeweils einen Heizteil 15 und mit diesem verbundene Elektroden 16 und 17. In dem in Fig. 11A dargestellten Element ist der Heizteil 15 rechteckig, und die Breite der Elektrode 16, welche mit ei nem Rand A des Heizteils 15 verbunden ist, ist kleiner als diejenige der Elektrode 17, welche mit einem Rand B des Heizteils 15 verbunden ist. Bei den in Fig. 11B und 11C dar gestellten Elementen nimmt die Breite des Heizteils von den Rändern B zu deren Mitte A hin allmählich ab. Bei dem in Fig. 11d dargestellten Element nimmt die Breite des Heizteils 15 von dessen Rand A zu dessen Rand B allmählich zu, so daß das Heizteil 15 trapezförmig ist. Die Elektroden 16 und 17 sind mit den Rändern des Heizteils 15 verbunden, wobei die Ränder zwischen den Rändern A und B verlaufen. Bei dem in Fig. 11E dargestellten Element nimmt die Breite des Heizteils 15 von den Rändern A zu dessen Mitte hin zu. Bei den in Fig. 11A bis 11E dargestellten Heizelementen nimmt eine Strom dichte in dem Heizteil 15 von A nach B ab. In diesem Fall wird eine Fläche, in welcher die Wärmemenge, die benötigt wird, um eine Luftblase zu erzeugen, an die Tinte auf dem Heizteil 15 übertragen wird, entsprechend der dem Heizteil 15 zugeführten elektrischen Energie gesteuert. Das heißt, die Größe der auf dem Heizteil 15 erzeugten Luftblase kann entsprechend der dem Heizteil 15 zugeführten elektrischen Energie gesteuert werden. Folglich wird die Tintenmenge in jedem von dem Aufzeichnungskopf ausgestoßenen Tröpfchen so gesteuert, daß ein mehrstufiges Bild auf dem Aufzeichnungs medium erzeugt werden kann.

Es ist jedoch schwierig, eine Schicht zu erzeugen, deren Dicke sich allmählich ändert, wie in Fig. 10A bis 10C darge stellt ist. Das heißt, es ist schwierig, einen Tintenstrahl Aufzeichnungskopf mit einem Aufbau herzustellen, wie er in Fig. 10A bis 10C dargestellt ist. Außerdem wird, da der Heiz teil 15, wie in Fig. 11A bis 11e dargestellt ist, einen schma len Teil B hat, wenn die elektrische Energie dem Heizteil 15 zugeführt wird, der Heizteil leicht bei dem schmalen Teil B unterbrochen. Folglich haben Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfe mit einem Aufbau, wie er in Fig. 11A bis 11E dargestellt ist, eine schlechte Haltbarkeit und Zuverlässigkeit.

In der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 63-42 872 ist ein Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf beschrieben, in welchem eine mehrstufige Aufzeichnung mit Hilfe von Elementen, die elektrische in Wärmeenergie umwandeln, durchgeführt wird, die denselben Aufbau haben, wie in Fig. 10A bis 10C darge stellt ist. Folglich ist es ebenfalls schwierig, diesen Tin tenstrahl-Aufzeichnungskopf herzustellen.

In offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nr. 55-73 568, 55-73 569 und 55-1 32 259 sind weitere Tintenstrahl-Aufzeich nungseinrichtungen beschrieben, in welchen mehrstufige Bilder hergestellt werden können. In diesen Aufzeichnungseinrichtun gen sind eine Anzahl Heizelemente vorgesehen, die einer Düse entsprechen. Die Anzahl an Heizelementen, welchen elektrische Energie zugeführt wird, wird gesteuert, oder es wird die Rei henfolge der Heizelemente, welchen elektrische Energie zuge führt wird, gesteuert, so daß die Größe einer auf den Heiz elementen erzeugten Luftblase gesteuert wird. Da jedoch eine Anzahl an Heizelementen entsprechend einer Düse vorgesehen sind, nimmt die Anzahl an Elektroden der Heizelemente zu. Folglich sind eine große Anzahl Düsen kaum auf einem vorher bestimmten Zwischenraum anzuordnen.

In den offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nr. 59-1 24 863 und 59-1 24 864 sind Tintenstrahl-Aufzeichnungs köpfe beschrieben, welche Heizelemente zum Ausstoßen von Tintentröpfchen und weitere Heizelemente aufweisen, um Luft blasen in der Tinte zu erzeugen. In diesen Aufzeichnungs köpfen kann die Tintenmenge in jedem Tröpfchen gesteuert werden. Da jedoch zwei Heizelemente erforderlich sind, um ein Tintentröpfchen auszustoßen, sind eine Anzahl Düsen auf einem vorherbestimmten Raum kaum anzuordnen.

In der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 63-42 869 ist ein Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf beschrieben, in wel chem ein Zeitpunkt, an welchem elektrische Energie einem Heizelement zugeführt wird, so gesteuert wird, daß die Zeit punkte, an welchen Luftblasen erzeugt werden, entsprechend gesteuert werden. Folglich wird die Tintenmenge in jedem Tröpfchen gesteuert. Jedoch ist die Zeit, in welcher elek trische Energie einem Heizelement zugeführt wird, im allge meinen auf einem Wert in einem Bereich zwischen einigen µs und einigen 120 µs beschränkt. Wenn elektrische Energie dem Heizelement während einer Zeit zugeführt wird, welche größer als der Wert in dem vorstehend angegebenen Bereich ist, kann das Heizelement zerstört werden, da zu viel elek trische Energie zugeführt worden ist. Folglich ist die Halt barkeit und die Zuverlässigkeit auch dieses Tintenstrahl-Auf zeichnungskopfes schlecht.

Gemäß der Erfindung soll daher eine Tintenstrahl-Aufzeich nungseinrichtung und ein Verfahren zu dessen Herstellung geschaffen werden, bei welchem die vorstehend angeführten Nachteile des Standes der Technik beseitigt sind, bei welchen die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit verbessert sind, und bei welchen die Größe jedes Punktes so gesteuert werden kann, daß mehrstufige Bilder ohne weiteres auf einem Aufzeichnungsmedium erzeugt werden können.

Gemäß der Erfindung ist dies bei einer Tintenstrahl-Auf zeichnungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale in dessen kennzeichnenden Teil erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der auf den An spruch 1 unmittelbar oder mittelbar rückbezogenen Ansprüche 2 bis 17. Ferner ist dies bei einem Verfahren zum Herstellen eines Aufzeichnungskopfes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 23 durch die Merkmale in dessen kennzeichnenden Teil er reicht. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der auf den Anspruch 23 unmittelbar oder mittelbar rückbezogenen Un teransprüche 24 bis 27. Darüber hinaus ist dies bei einem Verfahren zum Ausstoßen von Tintentröpfchen von einem Auf zeichnungskopf nach dem Oberbegriff des Anspruchs 18 durch die Merkmale in dessen kennzeichnenden Teil erreicht. Vor teilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der auf den An spruch 18 unmittelbar oder mittelbar rückbezogenen Ansprüche 19 bis 22.

Da gemäß der Erfindung eine Fläche für die jeweiligen Öff nungen, aus welchen Tintentröpfchen ausgestoßen werden, größer als die Betriebsfläche einer Blasen erzeugenden Ein richtung sind, sind die Haltbarkeit und die Zuverlässigkeit einer Tintenstrahl-Aufzeichnungseinrichtung verbessert. Außerdem wächst eine Luftblase, welche von jeder der Öff nungen auf einer Platte vorstehen. Die Höhe einer Luftblase wird durch die der Tinte zugeführten Wärmemenge gesteuert. Die Höhe der Luftblase entspricht der Tintenmenge in einem von jeder der Öffnungen ausgestoßenen Tröpfchen. Folglich kann die Tintenmenge in dem Tintentröpfchen durch die der Tinte zugeführte Menge an Wärmeenergie gesteuert werden. Das heißt, die Größe jedes Tröpfchens kann so gesteuert wer den, daß mehrstufige Bilder ohne weiteres auf einem Auf zeichnungsmedium erzeugt werden können.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Aus führungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnun gen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Diagramm eines Prozesses zum Ausstoßen von Tintentröpfchen von einem Tintenstrahl-Aufzeich nungskopf gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine in Einzelteile aufgelöste, perspektivische Darstellung eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Tinten strahl-Aufzeichnungskopfes gemäß der Erfindung;

Fig. 4 eine Schnittansicht eines Heizteils des Tinten strahl-Aufzeichnungskopfes gemäß der Erfindung;

Fig. 5 ein Diagramm eines Prozesses zum Ausstoßen von Tintentröpfchen aus einem herkömmlichen Tinten strahl-Aufzeichnungskopf;

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines Beispiels eines Aufbaus eines herkömmlichen Tintenstrahl- Aufzeichnungskopfes;

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Beispiels eines Aufbaus eines herkömmlichen Tin tenstrahl-Aufzeichnungskopfes;

Fig. 8 ein Diagramm, in welchem ein Prozeß zum Aus stoßen von Tintentröpfchen aus einem Aufzeich nungskopf mit dem in Fig. 7 dargestellten Aufbau wiedergegeben ist;

Fig. 9A und 9B Diagramme, in welchen ein Prozeß zum Erzeugen von Luftblasen in Tinte wiedergegeben ist;

Fig. 10A bis 10C Diagramme von Beispielen von in dem Tinten strahl-Aufzeichnungskopf vorgesehenen Elementen welche elektrische Energie in Wärmeenergie um wandeln;

Fig. 11A bis 11E Diagramme von weiteren Beispielen von in Aufzeichnungsköpfen vorgesehenen Elementen, die elektrische Energie in Wärmeenergie umwandeln;

Fig. 12 bis 15 Diagramme von Beispielen eines Prozesses zum Erzeugen einer Platte, an welcher Öffnungen aus gebildet werden;

Fig. 16 ein Diagramm einer Platte, in welcher Öffnungen ausgebildet werden;

Fig. 17 und 18 Diagramme von Luftblasen, welche aus den Öffnungen ausgestoßen worden sind;

Fig. 19 bis 21 Diagramme eines Tintenstrahl-Aufzeichnungs kopfes gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 22 und 23 Diagramme von Wandungen, welche jeweils ein Heizelement umgeben;

Fig. 24 eine Draufsicht auf eine Platte in einem Tinten strahl-Aufzeichnungskopf gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 25 und 26 Diagramme einer Platte in einem Tintenstrahl- Aufzeichnungskopf gemäß einer vierten Ausfüh rungsform der Erfindung;

Fig. 27 ein Diagramm, in welchem Luftblasen dargestellt sind, welche aus den Öffnungen auf der Platte aus gestoßen worden sind, die in Fig. 25 und 26 darge stellt sind;

Fig. 28A und 28B Diagramme eines Prozesses zum Erzeugen der in Fig. 25 und 26 dargestellten Platte;

Fig. 29 eine Draufsicht auf eine in einem Tintenstrahl- Aufzeichnungskopf vorgesehenen Platte gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 30 ein Diagramm einer ringeförmigen Wandung, welche um jede der Öffnungen in einer Platte, welche in einem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf vorgesehen ist, gemäß einer sechsten Ausführungsform der Er findung ausgebildet ist;

Fig. 31 ein Diagramm eines Prozesses zum Erzeugen der Platte mit der in Fig. 30 dargestellten, ringför migen Wandung;

Fig. 32 eine perspektivische Darstellung einer Ausfüh rungsform einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsein richtung gemäß der Erfindung;

Fig. 33 ein Blockdiagramm einer Steuerschaltung zum Steuern eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes;

Fig. 34 ein Zeitdiagramm, in welchem eine Arbeitsweise einer Pufferschaltung dargestellt ist, welche in der in Fig. 34 dargestellten Steuerschaltung vorge sehen ist;

Fig. 35 ein Zeitdiagramm von Operationen von Ansteuerele menten, welche in der Steuerschaltung in Fig. 34 vorgesehen sind, und

Fig. 36 ein Diagramm eines Punktbildes, das mittels eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes erzeugt worden ist.

Nunmehr wird anhand von Fig. 1 bis 4 und von Fig. 12 bis 18 eine erste Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Hierbei sind in Fig. 2 Teile eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes und in Fig. 3 ein fertiggestellter Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf dar gestellt.

In Fig. 2 und 3 sind eine Anzahl Heizelemente 23 auf einem Substrat oder Träger 22 so vorgesehen, daß sie in einer Linie angeordnet sind. Jedes der Heizelemente 23 arbeitet wie ein Energiesteuerteil, von welchem Wärmeenergie der Tinte zugeführt wird. Einzelsteuerelektroden 24 und eine gemeinsame Elektrode sind auf dem Träger 22 ausgebildet. Ein erstes Ende jeder der Einzelsteuerelektroden 24 ist mit einer ersten Seite eines entsprechenden der Heizelemente 23 verbunden. Ein erstes Ende der gemeinsamen Elektrode 25 ist mit zweiten Seiten der jeweiligen Heizelemente 23 verbunden. Die Einzel steuerelektroden 24 und die gemeinsame Elektrode 25 verlaufen auf einer vorherbestimmten Seite des Trägers 22. Anschluß flächen 26 und 27 sind an einem zweiten Ende jeder der Ein zelsteuerelektroden 24 bzw. an einem zweiten Ende der gemein samen Elektrode 25 ausgebildet. Ein Tinteneinlaß 29 ist an einer Stelle neben den Heizelementen 23 auf dem Träger 22 so ausgebildet, daß sie durch den Träger hindurchgeht. Der Tinteneinlaß 29 ist über ein Filter 30 mit einem Rohr 31 ver bunden. Ein Abstandshalter 32, welcher ein rechteckiger Rah men ist, ist auf dem Träger 22 vorgesehen und umgibt die Heizelemente 23 und den Tinteneinlaß 29. Eine Platte 33 ist auf dem Abstandshalter 32 so vorgesehen, daß ein Raum, wel cher von dem Träger 22, dem Abstandshalter 32 und der Platte 33 umgeben ist, als eine Tintenkammer ausgebildet ist. Der Abstandshalter hält den Träger 22 und die Platte 33 so, daß sie parallel zueinander sind. Die Platte 33 hat eine Anzahl Öffnungen 34, welche in einer Reihe angeordnet sind, so daß jede der Öffnungen einem der Heizelemente 23 gegenüberliegt. Die Fläche jeder der Öffnungen 23 ist größer als diejenige eines Heizteils eines entsprechenden Heizelements 23.

In Fig. 2 und 3 sowie in anderen Figuren sind, um die Be schreibung zu vereinfachen, einige Teile des jeweiligen Aufbaus weggelassen. In Fig. 4, in welcher ein Aufbau des Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes mit dem Träger 22, dem Heiz element 23, den Elektroden 24 und 25 u.ä. dargestellt ist, sind eine Wärmespeicherschicht, eine Schutzschicht und andere Schichten weggelassen. Außerdem sind in Fig. 2 und 3 drei Heizelemente 23 und drei Öffnungen 24 dargestellt. Die je weilige Anzahl an Heizelementen 23 und Öffnungen 24 in einemß tatsächlich ausführten Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf ist größer als drei. Ein Einstiegs-Seriendrucker hat beispiels weise 64 bis 256 Heizelemente, und ein Multiprinter/Drucker hat beispielsweise 2000 bis 4000 Heizelemente. Je größer die Anzahl an Heizelementen, umso größer ist die Anzahl oder Fläche der Tinteneinlässe, die an dem Träger 22 ausgebildet sind.

Der Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf, wie er in Fig. 2 und 3 dargestellt ist, stößt Tintentröpfchen entsprechend dem in Fig. 1 dargestellten Ablauf aus, weshalb die Arbeitsweise des Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes anhand der Fig. 1 beschrie ben wird.

In Fig. 1(a) ist ein stationärer Zustand dargestellt, in wel chem die Tinte 28 das Heizelement 23 bedeckt, und die Ober fläche der Tinte 28 ist an der Öffnung 34 durch die Meniskus haltekraft gehalten.

In Fig. 1(b) ist ein Zustand dargestellt, in welchem elektri sche Energie an das Heizelemente 23 angelegt wird, so daß des sen Oberflächentemperatur schnell auf eine Temperatur an steigt, bei welcher es zu dem Phänomen in der Tintenschicht kommt, daß eine dünne Schicht zum Sieden gebracht wird. In diesem Zustand befinden sich in der Tinte 28 feine Luftblasen 35.

In Fig. 1(d) ist ein Zustand dargestellt, bei welchem die schnell aufgeheizte Tintenschicht, welche an das Heizelement 23 angrenzt, augenblicklich auf der gesamten Oberfläche des Heizelements 23 verdampft, so daß eine siedende dünne Schicht (eine Luftblase 36) wächst. In diesem Zustand liegt die Ober flächentemperatur des Heizelements 23 in einem Bereich von 300 bis 400°C.

In Fig. 1(d) ist ein Zustand dargestellt, bei welchem die siedende, dünne Schicht (die Luftblase 36) weiter wächst, und die Oberfläche der Tinte 28 auf dem Heizelement 23 auf grund einer treibenden Kraft, welche durch das Wachsen der Luftblase 36 erzeugt worden ist, über den Rand der Öffnung 34 ansteigt. In Fig. 1(e) ist ein Zustand dargestellt, bei welchem die Luftblase weiter gewachsen ist und von der Öff nung 34 vorsteht. Dann wächst die Luftblase 36 kontinuierlich weiter, wie in Fig. 1(f) und (g) dargestellt ist.

In Fig. 1(g) ist ein Zustand dargestellt, in welchem die Luft blase 36 auf ein Maximum gewachsen ist. Eine Zeit, welche die Luftblase 36 benötigt, um auf das Maximum zu wachsen, hängt von dem Aufbau des Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes, von Zuständen elektrischer Impulse, welche an das Heizelement 23 angelegt werden u. a. ab und liegt, vom Beginn des Anlegens des elektrischen Impulses an das Heizelement 23 gerechnet, in einem Bereich von 3 bis 30 µs. Wenn die Luftblase 36 auf das Maximum gewachsen ist, wird dem Heizelement 23 kein Strom mehr zugefügt, und die Oberflächentemperatur des Heiz elements beginnt zu fallen. Die Luftblase 36, welche von der Öffnung 34 vorsteht, wird von der Außenseite der Tinte 28 her abgekühlt, welche die Luftblase 36 wie eine Hülle um gibt. Das Volumen der Luftblase 36 erreicht den maximalen Wert zu einem Zeitpunkt, welcher etwas gegenüber dem Zeit punkt verzögert ist, an welchem der elektrische Impuls an das Heizelement 23 angelegt wird.

In Fig. 1(h) ist ein Zustand dargestellt, in welchem die Luftblase 36 abgekühlt wird und beginnt sich zusammenzuzie hen. In diesem Zustand wächst die Tintensäule 37 am vorderen Endteil der Luftblase 36 und dies geht weiter, wobei eine Geschwindigkeit erhalten bleibt, mit welcher die Luftblase 36 von der Öffnung 34 aus vorsteht. In Fig. 1(i) ist ein Zustand dargestellt, bei welchem die Luftblase 36 sich wei ter zusammenzieht und die Tintensäule weiter fortschreitet. Folglich wird eine Einschnürung am hinteren Endteil in der Tintensäule 37 gebildet.

In Fig. 1(j) ist ein Zustand dargestellt, bei welchem die Luftblase 36 sich weiter zusammenzieht und beinahe verschwin det. In diesem Zustand hat sich die Tintensäule 37 von der Oberfläche der Tinte 28 getrennt und wird als ein Tröpfchen 38 auf ein (nicht dargestelltes) Aufzeichnungsmedium mit einer Geschwindigkeit ausgestoßen, die erhalten worden ist, während die Luftblase 36 wächst. Das Tröpfchen 38 wird in einer Richtung ausgestoßen, die annähernd senkrecht zu der Fläche der Öffnung 34 ist. Die Geschwindigkeit, mit welcher das Tröpfchen 38 ausgestoßen wird, hängt von der Fläche der Öffnung 34, dem Abstand zwischen dem Heizelement 23 und der Öffnung 34, von Voraussetzungen des elektrischen Impulses, welcher ans Heizelement 23 angelegt worden ist, und von physikalischen und chemischen Merkmalen der Tinte 38 ab, und liegt üblicherweise in einem Bereich von 3 bis 20 m/s.

In einem Fall, bei welchem die Geschwindigkeit, mit welcher die Tinte aus der Öffnung 354 ausgestoßen wird, verhältnis mäßig niedrig ist (3 bis 5 m/s) ist die ausgestoßene Tinte als ein Tröpfchen ausgebildet. In einem Fall, bei welchem die Ausstoßgeschwindigkeit der Tinte aus der Öffnung 34 verhält nismäßig hoch ist (6 bis 10 m/s), wird die ausgestoßene Tinte lang. In einem Fall, bei welchem die Tintenausstoßgeschwindig keit an der Öffnung 34 weiter zunimmt (bei 15 bis 20 m/s) wird die ausgestoßene Tinte von der Tintensäule und mehreren Tröpfchen getrennt. Vorzugsweise wird die Tinte von der Öffnung 34 aus mit einer Geschwindigkeit von mehr als 5 m/s ausgestoßen.

In Fig. 1(k) ist ein Zustand dargestellt, in welchem das Tröpfchen 38 der Tinte weiter ausgestoßen wird und sich fortbewegt. In diesem Zustand ist die Oberfläche der Tinte 38 an der Öffnung 34 noch gekräuselt. In Fig. 1(1) ist ein Zustand dargestellt, bei welchem die Oberfläche der Tinte 38 an der Öffnung 34 nicht mehr gekräuselt ist. Dieser Zu stand (1) entspricht in dem Ablauf dem in Fig. 1(a) darge stellten Ausgangszustand.

In dem herkömmlichen Prozeß, um Tinte aus dem Aufzeich nungskopf auszustoßen, wie in Fig. 5 und 8 dargestellt ist, ist der Durchmesser der Öffnung der Düse klein genug, um die Luftblase 3 in einem Raum in Innern der Düse 4 zu hal ten. Folglich wird die Blase erzeugt, wächst und verschwin det in dem Raum im Innern der Düse 4. Dagegen ist bei dem Prozeß gemäß der Erfindung, bei welchem die Tinte aus dem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf ausgestoßen wird, die Fläche der Öffnung 34 größer als die Heizfläche des Heizelements 23, das der Öffnung 34 gegenüberliegt. Folglich kann die Luftblase 36, welche an dem Heizelement 23 erzeugt worden ist, ohne eine große Beeinflussung von der Öffnung 34 vorste hen.

Folglich kann das Volumen eines Teils der Luftblase 36, wel cher von der Öffnung 34 vorsteht, leicht mit Hilfe der an das Heizelement 23 angelegten elektrischen Energie gesteuert werden. Je größer das Volumen des Teils der Luftblase 36 ist, welcher von der Öffnung 34 vorsteht, umso größer ist die Tin tenmenge eines von der Öffnung 34 ausgestoßenen Tröpfchens. Das heißt, die Größe des von der Öffnung 34 ausgestoßenen Tintentröpfchens kann kontinuierlich mit Hilfe der dem Heizelement 34 zugeführten elektrischen Energie gesteuert werden. Da außerdem die Öffnung 34 größer als die Öffnung der Düse in dem herkömmlichen Aufzeichnungskopf ist, gibt es keine Schwierigkeit, daß die Öffnung 34 durch eine in der Tinte enthaltene Verunreinigung oder durch Schmutzpartikel verstopft wird, die in einem Tintenzuführsystem und dem Durchgangsweg erzeugt worden sind.

In Fig. 4 ist ein Aufbau des Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes detailliert dargestellt. Der Träger 22 ist eines der Haupt teile des Kopfes und ist beispielsweise aus Glas, Aluminium oxid (Al₂O₃), Silizium u.ä. hergestellt. Eine Wärmespeicher schicht, die beispielsweise aus SiO₂ hergestellt ist, wird auf dem Träger 22 aus Glas oder Aluminiumoxid mittels eines Bedampfungsprozesses erzeugt. Wenn der Träger 22 aus Sili zium besteht, wird die Wärmespeicherschicht 41 durch einen thermischen Oxidationsvorgang auf dem Träger 22 ausgebildet. Die Dicke der Wärmespeicherschicht 41 liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 5 µm. Das Heizelement ist aus einem Tantal- SiO₂-Gemisch, Tantal-Nitrid, einer Nickel-Chrom-Legierung, einer Silber-Palladium-Legierung, aus einem Silizium-Halb leitermaterial oder aus Bormetallen, wie Hafnium, Lanthan, Zirkon, Titan, Tantal, Wolfram, Molybdän, Niob, Chrom und Vanadium hergestellt sein. Die Bormetalle eignen sich als ein Material für das Heizelement 23.

Von den getesteten Materialien ist Hafnium-Borid das geeig neteste zu verwendende Material. Als nächstes kommen Zirkon-, Lanthan-, Tantal-, Vanadium- und Niob-Borid in dieser Reihen folge, die sich als Material für das Heizelement 23 eignen. Das aus einem der vorstehend beschriebenen Materialien her gestellte Heizelement 23 wird auf der Wärmespeicherschicht 41 mittels eines entsprechenden Prozesses, wie beispielsweise einer Elektronenstrahlbearbeitung, einem Verdampfungs- oder einem Sputter-Prozeß ausgebildet. Die Dicke des Heizelements 23 hängt von dessen Fläche, dem Material, aus welchem das Heizelement 23 hergestellt ist, der Form und Größe der Heiz fläche des Heizelements 23, der verbrauchten Energie u. a. ab. Die Dicke des Heizelements 23 wird so festgelegt, daß die Wärmemenge, welche von dem Heizelement 23 pro Zeit einheit erzeugt worden ist, gleich einer vorherbestimmten Wärmemenge ist. Folglich liegt die Dicke des Heizelements 23 normalerweise in einem Bereich von 0,001 bis 5 µm, und vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 1 µm.

Die Steuerelektrode 24 und die gemeinsame Elektrode 25 sind aus einem Material hergestellt, das normalerweise für Elek troden verwendet wird. Das heißt, die Steuerelektrode 24 und die gemeinsame Elektrode 25 sind aus einem Material, wie Al, Ag, Pt oder Cu hergestellt. Die Elektroden 24 und 25, die eine vorherbestimmte Größe und Form haben, werden an einer vorherbestimmten Stelle mit einer vorherbestimmten Dicke ausgebildet.

Eine Schutzschicht 42 schützt das Heizelement 23 vor der Tinte, ohne dadurch zu verhindern, daß die von dem Heizelement 23 erzeugte Wärme wirksam an die Tinte übertragen wird. Die Schutzschicht 42 ist aus einem Material, wie Siliziumoxid, (SiO₂), Siliziumnitrid, Magnesium, Aluminium-, Tantal- und Zirkon-Oxid hergestellt. Die Schutzschicht 42 wird auf dem Heizelement 23 mittels eines entsprechenden Prozesses, wie dem Elektronenstrahl-, dem Verdampfungs- oder dem Sputter prozeß ausgebildet. Die Dicke der Schutzschicht 42 liegt normalerweise im Bereich von 0,01 bis 10 µm und vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 5 µm. Die optimale Dicke der Schutz schicht 42 liegt in einem Bereich von 0,1 bis 3 µm. Die Schutzschicht 32 ist als eine oder als eine Anzahl Schichten ausgebildet. Vorzugsweise ist eine Metallschicht aus Ta u.ä. auf der Schutzschicht 42 vorgesehen. Die Metallschicht schützt das Heizelement 23 vor einer Kavitation, welche er zeugt wird, wenn die Luftblase sich zusammenzieht und ver schwindet. Die Dicke der Metallschicht liegt vorzugsweise im Bereich von 0,05 bis 1 µm.

Eine Elektrodenschutzschicht 43 wird aus lichtempfindlichen Polyimid-Harz, wie Polyimid-Isoindroquinazolinedion (PIQ, das von Hitachi Kasei Co., Ltd hergestellt wird), einem Polyimid- Harz (PYRALIN, das von Dupont Co., Ltd. hergestellt wird), zyklisches Polybutadien (JSR-CBR, das von Nippon Gsosei Gomu Co.., Ltd hergestellt wird) oder Photoneece (von Toray, Co., Ltd) hergestellt. Der Abstandshalter 32 ist zwischen dem Träger 22 und der Platte 23 angeordnet, an welcher die Öffnungen 34 ausgebildet werden; durch den Ab standshalter 32 ist die Platte 33 parallel zu dem Träger 22 in einem vorherbestimmten Abstand zu diesem gehalten. Die Tintenkammer ist zwischen dem Träger 22 und der Platte 33 ausgebildet. Der Abstand zwischen dem Träger 22 und der Platte 33 ist einer der wichtigsten Faktoren bei dem Aus führen des Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes, da der Abstand der Dicke der Tintenschicht entspricht, welche dem Aufzeich nungskopf zugeführt worden ist.

Der Abstandshalter 32 wird beispielsweise folgendermaßen her gestellt. Ein trockener, dünnschichtiger Photolack wird auf dem Träger 22 in einer dünnen Schicht aufgebracht, wird be lichtet und mittels einer Photomaske entwickelt, die ein Maskenmuster hat, das dem Abstandshalter 32 entspricht. Wenn Ordyl SY325, das von Tokyo Ohka Co, Ltd. hergestellt wird, als der trockene Photolack verwendet wird, kann der Abstandshalter 32 mit einer Dicke von 25 µm auf dem Träger 22 ausgebildet werden. Wenn ein Photolack mit einer Dicke von 50 µm verwendet wird, kann der Abstandshalter 32 mit einer Dicke von 50 µm ausgebildet werden. Ein flüssiger Pho tolack mit hoher Viskosität kann ebenfalls zum Herstellen des Abstandshalters 32 verwendet werden. Der Träger 22 wird mit BMRS100 (einem flüssigen Photolack), welcher von Tokyo Ohka Co., Ltd. hergestellt ist, mittels eines Spin-Coating Prozesses beschichtet, so daß eine Photolachschicht mit einer Dicke im Bereich von 10 bis 40 µm auf dem Substrat 22 ausgebildet werden kann.

Bevor die trockene oder flüssige Photolackschicht vollständig aushärtet, wird die Platte 33, auf welcher die Öffnungen 34 ausgebildet werden, unter Einwirkung von Wärme auf die Photolackschicht gedrückt. Wenn in diesem Zustand die Photo lackschicht vollständig aushärtet, ist der Abstandshalter 32, welcher aus der Photolackschicht hergestellt ist, zwischen dem Träger 22 und der Platte 33 ausgebildet.

Der Abstandshalter 32 kann auch aus einer dünnen Kunstharz schicht oder einer Metallfolie bestehen. In diesem Fall werden die dünne Kunstharzschicht oder die Metallfolie in Form des Abstandshalters 32 gestanzt. Der Abstandshalter 32 kann auch durch einen Ätzprozeß geschaffen werden.

Die Platte 33, auf welcher die Öffnungen 34 ausgebildet werden, wird beispielsweise durch ein Photoprozeß herge stellt, wie in Fig. 12 dargestellt ist. In Fig. 12 ist eine lichtempfindliche Glasplatte 46 als Platte 43 verwendet, und die Öffnungen 34 werden auf der Glasplatte 46 ausgebil det. Die Glasplatte 46 ist aus SiO₂-Al₂O₃-Li₂O-Glas herge stellt, das CeO₂ und Ag₂O enthält. Das lichtempfindliche Glas 4 kann in einem feinen Muster geformt werden, indem ein Belichtungsprozeß mit ultravioletten Strahlen, ein thermi scher Prozeß, ein Ätzprozeß, ein Nachbelichtungsprozeß und ein thermischer Nachbehandelungsprozeß angewendet werden.

In Fig. 12(a) ist ein Zustand dargestellt, in welchem eine Mustermaske 47 auf der lichtempfindlichen Glasplatte 46 vorgesehen ist und ultraviolette Strahlen (mit einer Fre quenz von 280 bis 350 nm) über die Maske 47 auf die Glas platte 46 projiziert werden. Die folgende chemische Reaktion tritt in Teilen der lichtempfindlichen Glasplatte 46 ein, auf welche die ultravioletten Strahlen projiziert werden:

Ce² + Ag⁺ + hν → Ca⁴⁺ + Ag⁺⁺

In Fig. 12(b) ist ein Zustand dargestellt, in welchem nach dem in Fig. 12(a) dargestellten Belichtungsprozeß ein erster thermischer Prozeß an der Glasplatte 46 vorgesehen wird, so daß ein Metall-Kolloid von Ag auf der lichtempfindlichen Glasplatte 46 (ein Entwicklungsprozeß)erzeugt wird. In Fig. 12(c) ist ein Zustand dargestellt, in welchem nach dem ersten, in Fig. 12(b) dargestellten thermischen Prozeß ein zweiter thermischer Prozeß an der lichtempfindlichen Glas platte 46 vorgenommen wird, so daß Li₂O-SiO₂-Kristall auf einem Kern des Metall-Kolloids aufwächst (ein Kristallisa tionsprozeß). Das Li₂O-SiO₂-Kristall wird sehr leicht durch eine Säure aufgelöst. In Fig. 12(d) ist ein Zustand darge stellt, bei welchem nach dem zweiten, in Fig. 12(c) darge stellten thermischen Prozeß ein Ätzprozeß, bei welchem Fluorwasserstoffsäure 46 verwendet wird, bei der lichtempfind lichen Glasplatte 46 angewendet wird, so daß die Öffnungen 34 auf der Glasplatte 46 ausgebildet werden.

In Fig. 12(e) ist ein Zustand dargestellt, in welchem nach dem in Fig. 12(d) dargestellten Ätzprozeß eine Nachbelich tung mit den ultravioletten Strahlen (mit einer Frequenz von 280 bis 350 nm) durchgeführt wird.

In Fig. 12(f) ist ein Zustand dargestellt, bei welchem nach dem in Fig. 12(e) dargestellten Prozeß ein dritter thermi scher Prozeß bei der lichtempfindlichen Glasplatte 46 ange wendet wird, so daß ein Li₂OSiO₂-Kristall auf der licht empfindlichen Glasplatte 46 aufgewachsen ist. In diesem Zu stand ist die lichtempfindliche Glasplatte kristallisiert, so daß eine kristallisierte Glasplatte 49 geschaffen ist, an welcher die Öffnungen 34 ausgebildet sind. Die kristalli sierte Glasplatte 49 ist resistent gegen Säure, Wärme und ultraviolette Strahlen.

Die Platte 3, in welcher die Öffnungen 34 ausgebildet sind, kann durch einen photo-elektrischen Prozeß hergestellt wer den, wie in Fig. 13 dargestellt ist. In Fig. 13(a) ist ein Zustand dargestellt, bei welchem eine Vorbearbeitung bei einer Unterlage 51 aus rostfreiem Stahl vorgenommen wird, so daß die polierte Oberfläche der Unterlage 51 aus rostfreiem Stahl mittels einer Säure 52 rauh geätzt wird. In Fig. 13(b) ist ein Zustand dargestellt, bei welchem ein flüssiger Photolack 53 über die Oberfläche der Unterlage 51 fließt, so daß die Oberfläche der Unterlage 51 mit dem flüssigen Photolack 53 beschichtet ist. Bei einem anderen Prozeß, wie einem Tauchverfahren oder einem Spin-Coating- Prozeß, kann die Oberfläche der Unterlage 51 ebenfalls mit dem flüssigen Photolack 53 überzogen werden.

In Fig. 13(c) ist ein Zustand dargestellt, in welchem ein Belichtungsprozeß bei der Unterlage 51 aus rostfreiem Stahl angewendet wird. Nachdem ein Lösungsmittel, das in dem Photo lack 53 enthalten ist, durch eine Ofentrocknung getrocknet ist, werden ultraviolette Strahlen, welche von einer Licht quelle 55 emittiert sind, über eine Emulsionsmaske 54, die ein vorherbestimmtes Muster trägt, auf den Photolack 53 auf der Stahlunterlage 51 projiziert.

In Fig. 13(d) ist ein Zustand dargestellt, bei welchem nach dem in Fig. 13(c) dargestellten Belichtungsprozeß ein Entwick lungsprozeß bei der Unterlage 51 durchgeführt wird. Wenn der Photolack 53 ein negativer Lack ist, werden Teile des Photo lacks 53, auf welchen die ultravioletten Strahlen projiziert werden, ausgehärtet und andere Teile werden durch einen Ent wickler von der Unterlage 51 aus rostfreiem Stahl entfernt. Im Ergebnis verbleibt dann der Photolack 53 in einem vorher bestimmten Muster auf der Unterlage 51. Danach wird das auf der Unterlage 51 ausgebildete Photolackmuster durch eine nachträgliche weitere Ofentrocknung ausgehärtet.

In Fig. 13(e) ist ein Zustand dargestellt, bei welchem der Elektroformungsprozeß bei der Unterlage 51 angewendet wird. Eine Ni-Platte 56, welche als eine Anode benutzt wird, und die Unterlage 51 aus rostfreiem Stahl, welche aus Kathode benutzt wird, werden in eine Galvanisierflüssigkeit 57 ein gebracht, und an die Ni-Platte 56 und die Unterlage 51 wird elektrischer Strom angelegt. In diesem Zustand setzt sich dann eine Ni-Schicht 58 auf Teilen der Unterlage 51 aus rost freiem Stahl, nicht jedoch auf dem Photolack 53 ab.

In Fig. 13(f) ist ein Zustand dargestellt, in welchem die Ni-Schicht 58 von der Unterlage 51 getrennt wird, so daß die Platte 33, die aus der Ni-Schicht 58 gebildet ist, erhal ten wird, wobei die Platte 33 die Öffnungen 34 aufweist.

Die Platte 33, in welcher die Öffnungen 34 ausgebildet sind, kann durch ein Photoätzverfahren hergestellt werden, wie in Fig. 14 dargestellt ist. In Fig. 14(a) ist ein Zustandßdarge stellt, bei welchem eine Vorbearbeitung bei einer Folie 61 aus rostfreiem Stahl vorgenommen wird, so daß die beiden polierten Flächen der Folie 61 durch eine Säure 62 rauh ge ätzt sind. In Fig. 14(b) ist ein Zustand dargestellt, bei welchem ein flüssiger Photolack 63 über beide Oberflächen der Folie 61 fließt, so daß beide Flächen der Folie 61 aus rost freiem Stahl mit dem flüssigen Photolack 63 überzogen sind. Die Folie 61 kann auch durch einen anderen Prozeß, wie bei spielsweise einen Tauchvorgang, mit dem flüssigen Photolack 63 überzogen werden.

In Fig. 14(c) ist ein Zustand dargestellt, bei welchem nach dem in Fig. 14(b) dargestellten Prozeß ein Belichtungsprozeß bei der Folie 61 durchgeführt wird. Nachdem das in dem Photolack 61 enthaltene Lösungsmittel durch einen Vortrocken prozeß getrocknet wird, werden Emulsionsmasken 64, die je weils ein vorherbestimmtes Muster tragen, auf die Photolack schichten 63 gelegt, welche auf beiden Flächen der Folie 61 aufgebracht sind, und dann werden ultraviolette Strahlen von Lichtquellen 65 über die Emulsionsmasken 64 auf die Photolack schichten 63 projiziert.

In Fig. 14(d) ist ein Zustand dargestellt, in welchem ein Entwicklungsprozeß bei den Photolackschichten 63 durchgeführt wird. Wenn der Photolack ein positiver Lack ist, werden Teile der Photolackschicht 63, auf welchen die ultravioletten Strah len projiziert werden, ausgehärtet, während andere Teile durch einen Entwickler von der Folie 61 aus rostfreiem Stahl entfernt werden. Im Ergebnis verbleiben dann die Photolack schichten 63 mit jeweils einem vorherbestimmten Muster auf den beiden Oberflächen der Folie 61 zurück. Danach werden die Photolackschichten 63 mit den jeweiligen vorherbestimm ten Mustern mittels eines nachträglichen Trocknungsprozesses ausgehärtet.

In Fig. 14(e) ist ein Zustand dargestellt, bei welchem ein Ätzprozeß bei der Folie 61 angewendet wird. Teile der Folie 61, welche von den Photolackschichten 63 freigelegt sind, werden durch ein Ätzmittel geätzt, das aus Sprühdüsen 67 ausgestoßen wird. Im Ergebnis werden dann diese Teile der Folie 61 entfernt, so daß Öffnungen ausgebildet werden.

In Fig. 14(f) ist ein Zustand dargestellt, in welchem die Folie 61, welche so, wie in Fig. 14(e) dargestellt, geätzt worden ist, in ein Trennmittel getaucht. Dadurch werden die Photolackschichten 63 von der Folie 61 entfernt, so daß die Platte 33, welche aus der Folie 61 aus rostfreiem Stahl her gestellt ist, erhalten wird, und wobei die Platte 33 die Öffnungen 34 aufweist.

Die Platte 33, in welcher die Öffnungen 34 ausgebildet sind, kann auch durch einen Kunstharz-Formprozeß hergestellt werden. In diesem Fall wird die Platte 33 aus einem Material mit einer höheren Widerstandsfähigkeit gegenüber Tinte her gestellt, wie Polysulphon, Polyethersulphon, Polyphenylen oxid oder Polypropylen. Die Platte 33 wird mittels einer Spritzgrußmaschine mit einem Spritzdruck, der größer als 2000 kg/cm² ist, unter einer Voraussetzung hergestellt, daß eine Zylindertemperatur gleich oder größer als 400°C ist. Die Platte 33, in welcher die Öffnungen ausgebildet sind, kann auch mittels eines Stanzvorgangs hergestellt werden, wie in Fig. 15 dargestellt ist. In Fig. 15 ist eine Folie 70 aus rostfreiem Stahl, welche eine Dicke in einem Bereich von 50 bis 100 µm hat, auf eine Rolle gewickelt. Die Folie 70 wird von der Rolle aus kontinuierlich einer Stanzmaschine 71 zugeführt. Die Stanzmaschine 71 stanzt nacheinander die Folie 70, so daß die Öffnungen 34 nacheinander in der Folie 70 ausgebildet werden. Nach dem Ausbilden der Öffnungen 34 werden Grate von jeder der Öffnungen 34 mittels einer Ab gratmaschine entfernt. Die Folie 70 wird in einer Waschein richtung 73 gereinigt. Die Folie 70, in welcher die Öffnun gen durch den vorstehend beschriebenen Stanzprozeß ausgebil det sind, wird auf eine vorbestimmte Länge geschnitten, wel che der Größe des TintenstrahlAufzeichnungskopfes ent spricht.

Die Platte 33, in welcher die Öffnungen ausgebildet sind, kann mittels eines Eximer-Laser-Prozesses durchgeführt werden. Bei diesem Prozeß wird die Platte 33 aus einem Ma terial, wie Polysulphon Polyethersulphon, Polyphenylenoxid oder Polypropylen, hergestellt werden. Ulatraviolette Strah len, die von einem Eximer-Laser abgegeben worden sind, wer den auf eine Kunststoffplatte (z. B. 5 mm × 20 mm × 0,05 mm) über eine mechanische Maske projiziert, die ein vorherbe stimmtes Muster hat, das einer Anordnung der Öffnungen 34 entspricht. Teile der Kunststoffplatte, auf welche die ul travioletten Strahlen projiziert werden, werden verdampft und dadurch entfernt, so daß die Öffnungen 34 in der Kunststoff platte ausgebildet werden. Die Größe jeder Öffnung, an wel cher Tintentröpfchen von dem Aufzeichnungskopf u.ä. ausge stoßen werden, werden nachstehend beschrieben.

In Tabelle 1 sind Zustände des Wachsens der Luftblase darge stellt, welche verschiedenen Größen jeder Öffnung entspre chen. Die Zustände des Wachsens der Luftblase in Tabelle 1 wurden in dem TintenstrahlßAufzeichnungskopf unter folgen den Voraussetzungen erreicht. Die Größe jedes Heizelements 23 betrug 100 µm × 100 µm, und dessen Widerstand betrug 122 Ω. Die Platte 33 wurde aus lichtempfindlichen Glas mit einer Dicke von 50 µm in der anhand von Fig. 12 beschrie benen Weise hergestellt. Die Prozesse nach dem in Fig. 12(d) dargestellten Schritt wurden weggelassen. Das heißt, bevor die lichtempfindliche Platte 46 kristallisiert wurde, wurde der Prozeß abgebrochen. Im Ergebnis wurde eine transparente Platte 33 erhalten, in welcher die Öffnungen ausgebildet sind. Folglich konnte in dem Aufzeichnungskopf mit der transparenten Platte 33 die in diesem erzeugte Luftblase gesehen werden. Die Tinte 28, welche für ein von Hewlett-Packard-Company hergestelltes "Desk Jet" verwendet worden ist, wurde durch ein transparentes Mittel ersetzt. Die Substanz des transparen ten Mittels hat dieselben Eigenschaften wie die Tinte 28 von Hewlett-Packard. Die transparente Platte 33 wurde mit einem Abstandshalter 32 verbunden, welcher aus einem trockenen Pho tolack (mit einer Dicke von 25 µm) durch die Photolithographie- Technik hergestellt. Ein impulsförmiges Signal mit einer Im pulsbreite von 6 µs und einer Frequenz von 1 kHz wurde an das Heizelement 23 angelegt. Das Verhalten der Luftblase wurde mittels eines Stroboskops beobachtet, das synchron mit dem an das Heizelement 23 angelegten, impulsförmigen Signals arbei tet.

Tabelle 1

Die folgende Tabelle 2 zeigt Stadien des Wachsens der Luft blase, was verschienenen Größen jeder Öffnung entspricht. Die Stadien des Wachsens der Luftblase in Tabelle 2 wurden in dem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf unter den folgenden Vor aussetzungen erreicht. Die Größe des Heizelements 23 wurde auf 60 µm × 60 µm verkleinert, und dessen Widerstand wurde auf 70 Ω geändert. Das impulsförmige Signal hatte eine Impulsbreite von 5 µs und eine Frequenz von 1,3 kHz. Die übri gen Voraussetzungen waren dieselben wie im Falle der Tabelle 1.

Tabelle 2

Entsprechend Ergebnissen, die in Tabelle 1 und 2 wiedergege ben sind, wird dann, wenn die Größe der Öffnung klein ist, eine Luftblase erzeugt, sie wächst, zieht sich zusammen und verschwindet in der Tinte unter der Öffnung in derselben Weise wie bei herkömmlichen Einrichtungen. Folglich wird, selbst wenn sich die an das Heizelement angelegte Ansteuer spannung ändert, die Größe der in der Tinte erzeugten Luft blase nicht verändern.

Dagegen zeigt sich dann, wenn die Fläche der Öffnung 34 größer ist als die Fläche des Heizelements 23, ein speziel les Verhalten der Luftblase, das sich von den üblichen Ver halten unterscheidet. Das heißt, wenn die Ansteuerspannung niedrig ist, ist die in der Tinte erzeugte Luftblase klein, und die Luftblase wird erzeugt und verschwindet unter der Öffnung 34. Wenn die Ansteuerspannung höher wird, steht die Luftblase von dem Rand der Öffnung 34 vor und wächst in einer zu der Öffnung 34 senkrechten Richtung. Die Größe der Luftblase hängt von der Größe der Ansteuerspannung ab. Das heißt, die Größe eines Teils der Luftblase 36, die von dem Rand der Öffnung 34 vorsteht, wird basierend auf der an das Heizelement 23 angelegten Ansteuerspannung gesteuert.

Als nächstes wird der Abstand zwischen benachbarten Öffnun gen erläutert. Tabelle 3 zeigt Beobachtungsergebnisse von Verhalten von Tröpfchen 38, welche von dem Aufzeichnungskopf ausgestoßen worden sind, wenn benachbarte Heizelemente gleich zeitig angesteuert werden. Verschiedene Arten von Platten mit Öffnungen, welche nach verschiedenen vorstehend beschriebenen Prozessen hergestellt wurden, wurden eine nach der anderen in dem Aufzeichnungskopf verwendet. Ein Abstand x zwischen be nachbarten Öffnungen 34 auf jeder in Fig. 16 dargestellten Platte 33 wurden verändert. Die Dicke der Platte 33 mit den Öffnungen 34 betrug 50 µm und der Durchmesser jeder der Öffnun gen 34 betrug 250 µm. Die benachbarten Heizelemente wurde unter denselben Voraussetzungen wie das Heizelement im Falle der Tabelle 1 angesteuert.

Tabelle 3

In Tabelle 3 deutet ein Beurteilungssymbol "○" in jeder "FORMUNGS"-Zeile, daß feine Öffnungen 34 in der Platte 33 ausgebildet wurden; ein Beurteilungssymbol "x" in jeder "FORMUNGS"-Zeile bedeutet, daß keine feinen Öffnungen 34 in der Platte 33 ausgebildet wurden, da der Abstand zwischen be nachbarten Öffnungen zu kurz ist. Ferner bedeutet in Tabelle 3 ein Beurteilungssymbol "○" in jeder "FLUGVERHALTEN"-Zeile daß Luftblasen 36 in guter Form in einander benachbarten Heizelementen erzeugt wurden, ohne sich gegenseitig zu beein flussen. Das heißt, in diesem Fall wurden Tintentröpfchen in gutem Zustand aus benachbarten Öffnungen 34 ausgestoßen. Ein Beurteilungssymbol "x" in jeder "FLUGVERHALTEN"-Zeile bedeu tet, daß Luftblasen 36, die von benachbarten Öffnungen vor standen, einander beeinflußt haben, wie in Fig. 17 dargestellt ist. Das heißt, in diesem Fall fliegen Farbtröpfchen, welche aus benachbarten Öffnungen 34 ausgestoßen worden sind, nicht geradeaus.

Entsprechend den Ergebnissen in Tabelle 3, um zu verhindern, daß Luftblasen 36, die von benachbarten Öffnungen vorstehen, einander beeinträchtigen, gilt, daß der Abstand (x) zwischen benachbarten Öffnungen gleich oder größer als ein Zehntel des Durchmessers jeder der Öffnungen 34 sein muß. Wenn jedoch der Abstand (x) zwischen benachbarten Öffnungen zu groß ist, können die Punkte nicht mit einer hohen Rate in einer Zeile gedruckt werden. Folglich ist vorzugsweise der Abstand (x) zwischen den benachbarten Öffnungen gleich oder kleiner als zehnmal der Durchmesser jeder der Öffnungen 34.

Wenn die Dicke der Platte in verschiedene Werte geändert wurde, wurden Beobachtungsergebnisse von Verhalten von Tröpfchen 38, welche von dem Aufzeichnungskopf ausgestoßen worden sind, so erhalten, wie in Tabelle 4 dargestellt ist. In diesem Fall ist der Durchmesser der Öffnung 250 µm und das Heizelement 23 wurde unter denselben Voraussetzungen wie im Falle der Tabelle 1 angesteuert.

Tabelle 4

In Tabelle 4 bedeutet das Beurteilungssymbol "○" in jeder "FORMUNGS"-Teile, daß feine Öffnungen 34 in der Platte 33 ausgebildet wurden; ein Beurteilungssymbol "x" in jeder "FORMUNGS"-Zeile bedeutet, daß keine feinen Öffnungen 34 in der Platte 33 ausgebildet worden sind. Ferner bedeutet in Tabelle 4 ein Beurteilungssymbol "○" in jeder "FLUGVERHALTEN"- Zeile, daß Tintentröpfchen aus den Öffnungen 34 mit einer Ge schwindigkeit ausgestoßen wurden, welche gleich oder größer als 6 m/s war; ein Beurteilungssymbol "∆" in jeder "FLUG- VERHALTEN"-Zeile bedeutet, daß Tintentröpfchen aus der Öff nung 34 mit einer Geschwindigkeit in einem Bereich von 3 bis 5 m/s ausgestoßen wurden, und ein Beurteilungssymbol "x" in jeder "FLUGVERHALTEN"-Zeile bedeutet, daß kein Tinten tröpfchen aus der Öffnung 34 ausgestoßen wurde.

Aufgrund der Ergebnisse in Tabelle 4 muß die Dicke der Platte 31 an einer Stelle nahe bei jeder Öffnung kleiner als eine Quadratwurzel der Fläche jeder Öffnung 34 sein. Vorzugsweise ist die Dicke der Platte 33 an einer Stelle nahe bei jeder Öffnung kleiner als eine halbe Quadratwurzel der Fläche jeder Öffnung 34.

Es ist notwendig, daß die Tinte 38 Eigenschaften hat, welche im allgemeinen für die Tinte gefordert werden, die in Tinten strahl-Aufzeichnungsköpfen verwendet wird. Beispielsweise eignet sich Tinte mit Eigenschaften, die in der offenge legten japanischen Patentanmeldung Nr. 1-1 84 148 beschrie ben ist, als Tinte in dem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf ge mäß der Erfindung.

Die folgenden Versuche, Punktbilder zu drucken, wurden durch geführt.

Versuch 1

Beim Versuch 1 wurde ein Punktbild auf einem Aufzeichnungs blatt unter den folgenden Voraussetzungen aufgezeichnet:

Größe eines Heizelements 23
100 µm × 100 µm
Durchmesser einer Öffnung 34	⌀ 250 µm
Dicke der Platte 33	70 µm
Abstand zwischen Träger 22 und Platte 33	25 µm
Anzahl an Heizelementen 23 (Öffnungen 34) auf einer Längeneinheit	2,5 mm
Gesamtanzahl an Heizelementen (Öffnungen 34)	64
Widerstand jedes Heizelementes 23	120 Ω
Ansteuerspannung	30 V
Impulsbreite	6 µs
Ständige Ansteuerfrequenz	1,8 kHz

Tinte: Tinte, die in "DESK JET (Hewlett Packard Comp.) hergestellt wird.

Wenn der Versuch des Druckens unter den vorstehenden Voraus setzungen durchgeführt wurde, wurde ein feines Punktbild auf einem mattiert beschichteten Blatt NM (das von Mitsubishi Co. Ltd hergestellt worden ist) erzeugt. Der Mittelwert der Durchmesser von Farbpunkten, welche an dem Blatt haften ge blieben sind, betrug 225 µm; (die Gesamtanzahl an abgetaste ten Punkten 10). Wenn die Heizelemente 23 fortlaufend mit 1,8 kHz angesteuert wurden, wurden Tintentröpfchen aus der Öffnung mit 14,4 m/s ausgestoßen.

Versuch 2

Im Versuch 2 wurde ein Punktbild auf einem Aufzeichnungsblatt unter den folgenden Voraussetzungen aufgezeichnet:

Größe eines Heizelements 23
60 µm × 60 µm
Durchmesser einer Öffnung 34	⌀ 150 µm
Dicke der Platte 34	42 µm
Abstand zwischen Träger 227006 00070 552 001000280000000200012000285912689500040 0002004223707 00004 26887< und Platte 33	20 µm
Anzahl an Heizelementen 23 (Öffnungen 34) pro Längeneinheit	4 mm
Gesamtanzahl an Heizelementen (Öffnungen 34)	64
Widerstand eines Heizelements 23	71 Ω
Ansteuerspannung	23 V
Impulsbreite	5 µs
Ständige Ansteuerfrequenz	3,2 kHz

Farbe: Farbe, die in "DESK JET" (Hewlett Packard Comp) verwendet wird.

Wenn der Versuch des Druckens unter den vorstehenden Vor aussetzungen durchgeführt wurde, wurde ein feines Punktbild auf dem mattiert beschichteten Blatt NM (das von Mitsubishi Co., Ltd. hergestellt ist) erzeugt. Der Mittelwert der Durch messer von Farbpunkten, die an dem Blatt haften geblieben sind, betrug 160 µm; (die Gesamtanzahl an abgetasteten Punkten ist zehn). Wenn das Heizelement 23 fortlaufend mit 3,2 kHz angesteuert wurde, wurden Tintentröpfchen aus der Öffnung mit 15,6 m/s ausgestoßen.

Versuch 3

Beim Versuch 3 wurde ein Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf mit demselben Aufbau wie bei dem Versuch 1 verwendet, und die An steuerspannung, die Impulsbreite und/oder die Anzahl Impulse wurden geändert. Die Ergebnisse des Versuchs 3 sind in Ta belle 5 wiedergegeben.

Tabelle 5

Wie aus den Ergebnissen in Tabelle 5 zu ersehen ist, ändert sich infolge einer Änderung der Ansteuerenergie die Größe der Luftblase 36 und sie steht von dem Rand der Öffnung 34 vor. Die Größe jedes Punktes in einem Punktbild ändert sich entsprechend dem Ändern der Größe der Luftblase. Wenn die Ansteuerspannung von 28 V (Fall 1 in Tabelle 5) auf 29 V (Falle 2 in Tabelle 5) in Schritten von 0,2 V geändert wurde, wurden die in Tabelle 6 dargestellten Ergebnisse erhalten.

Tabelle 6

Wie den Ergebnissen in Tabelle 6 zu entnehmen ist, war, wenn die Höhe der maximalen Größe der Luftblase kleiner als der Abstand zwischen dem Träger 22 und der Platte 33 (25 µm) wer den die Ausstoßgeschwindigkeit der Tintentröpfchen ver hältnismäßig niedrig, und der Zustand beim Ausstoßen des Tröpfchens war etwas instabil.

Nunmehr wird anhand von Fig. 19 bis 21 eine zweite Ausführungs form der Erfindung beschrieben. In der zweiten Ausführungs form ist, wie in Fig. 20 und 21 dargestellt, jedes der Heiz elemente 23 von einem eine Druckstreuung stoppenden Block 81 umgeben, der, wie in Fig. 19 dargestellt, eine quadrati sche Ringform hat. Mittels des Blocks 81 wird verhindert, daß Druck, welcher durch die Luftblase 36 an jedem der Heizele mente 23 erzeugt worden ist, in Richtungen parallel zu der Oberfläche jedes der Heizelemente 23 streut. Mit Hilfe des das Druckstreuen stoppenden Blocks 81 kann die Luftblase wirksam in einer Richtung senkrecht zu der Oberfläche jedes der Heizelemente 23 wachsen. Der Block 31 kann beispiels weise mittels eines Photolithographieprozesses unter Verwen dung eines trockenen oder flüssigen Photolackes hergestellt werden. Die Höhe des Blocks 81 ist kleiner als diejenige des Abstandshalters 32, wie in Fig. 21 dargestellt ist, so daß die Tinte einem Raum über jedem der Heizelemente 22 über eine Öffnung im Block 81 zugeführt wird.

In Fig. 22 ist eine Modifikation des eine Druckstreuung stop penden Blocks dargestellt. In dieser Modifikation ist der Block aus vier voneinander getrennten Blöcken 82 gebildet. Die Blöcke 82 umgeben jedes Heizelement 23 an vier Seiten. Da die Blöcke 82 voneinander getrennt sind, werden Einlaß wege 83, die einen Raum an jedem Heizelement 23 mit der Außenseite des (durch die Blöcke 82 gebildeten) Blockes ver binden, zwischen benachbarten Blöcken 82 ausgebildet. Folg lich ist die Höhe jedes der Blöcke 82 gleich derjenigen des Abstandshalters 32, wie in Fig. 23 dargestellt ist, und die Tinte wird dem Raum bei jedem der Heizelemente 23 über die jeweiligen Einlaßwege 83 zugeführt. Folglich können die Blöcke 82 und der Abstandshalter 32 gleichzeitig auf dem Träger/Substrat 22 ausgebildet werden.

Nunmehr wird ein Ansteuerversuch des Tintenstrahl-Aufzeich nungskopfes beschrieben, bei welchem der eine Druckstreuung stoppenden Block verwendet ist. Der Block 82 mit den vier in Fig. 22 dargestellten Blöcken 83 wurde gleichzeitig auf dem Träger/Substrat 22 erzeugt, als der Abstandshalter 32 mittels des Photolithographieverfahrens hergestellt wird. Jeder Block 82 wurde so angeordnet, daß er jedes der Heizelemente 23 eng umschließt, und hatte eine Größe von 70 µm × 50 µm und eine Höhe von 25 µm. Andere Ausführungen des Tintenstrahl-Aufzeich nungskopfes waren dieselben wie bei dem in dem Versuch 1 verwendeten Kopf. Wenn der Aufzeichnungskopf unter densel ben Voraussetzungen wie beim Versuch 1 angesteuert wurde, wurde ein Bild aus feinen Punkten auf dem Blatt erzeugt. Der durchschnittliche Durchmesser der Punkte betrug 256 µm. Wenn der Kopf kontinuierlich mit einer Frequenz von 1,8 kHz an gesteuert wurde, wurden die Tröpfchen mit 17,8 m/s ausge stoßen. Folglich wurde bestätigt, daß der durch die Luft blase 36 erzeugte Druck wirksam an die Tinte 38 übertragen wurde.

Nunmehr wird eine dritte Ausführungsform der Erfindung an hand von Fig. 24 beschrieben. Da jede Öffnung 34 in der Platte 33 des Aufzeichnungskopfes verhältnismäßig groß ist, hat die Erfindung den Nachteil, daß keine große Anzahl Öffnungen in einer Zeile angeordnet werden kann. Folglich ist es schwierig, ein Punktbild zu erhalten, in welchem Punkte mit hoher Dichte angeordnet sind. Durch die dritte Ausführungs form ist dieser Nachteil beseitigt.

In der dritten Ausführungsform sind die Öffnungen 34, welche den Heizelementen 23 gegenüberliegen, in Zickzack entlang zwei Zeilen angeordnet, wie in Fig. 24 dargestellt ist. Wenn der Aufzeichnungskopf mit einem in Fig. 24 dargestellten Auf bau ein Punktbild aufzeichnet, ist jede Punktlinie in dem Punktbild durch zwei Linien gebildet, in welchen die in den Heizelementen 23 gegenüberliegenden Öffnungen 34 angeordnet sind. Die den Heizelementen 23 gegenüberliegenden Öffnungen können auch im Zickzack entlang einer Anzahl von Zeilen an geordnet sein, welche größer als zwei ist.

Nunmehr wird anhand von Fig. 25 bis 28B eine vierte Ausfüh rungsform beschrieben. In der vierten Ausführungsform ist ein Aufbau eines Teils der Platte 33, welcher an jede Öff nung angrenzt, verbessert, so daß verhindert ist, daß von benachbarten Öffnungen vorstehende Luftblasen einander be einflussen, wie in Fig. 17 dargestellt ist.

In Fig. 25 und 26 ist ein ringförmiger konkaver Teil 25 um jede der Öffnungen 34 auf der Platte 23 ausgebildet, so daß jede der Öffnungen 34 von einer Wandung 92 umgeben ist. Ent sprechend dem Aufbau der Platte 33 ist, wenn die Luftblase 36 von der Öffnung 34 vorsteht, durch die Wandung 92 verhin dert, daß sich die Luftblase 36 in Richtungen parallel zu der Oberfläche der Platte 33 ausbreitet, wie in Fig. 27 dar gestellt ist. Folglich ist verhindert, daß die Luftblasen 36, welche von benachbarten Öffnungen 34 vorstehen, einander beeinflussen.

Die Platte 3 mit dem in Fig. 25 und 26 dargestellten Aufbau kann durch einen Photoätzprozeß hergestellt werden, wie er in Fig. 14 dargestellt ist. In diesem Fall wird vor einem in Fig. 14(a) dargestellten Schritt der konkave Teil 91 an ei ner Oberfläche der Folie 61 aus rostfreiem Stahl durch den Photolithographie-Ätzprozeß ausgebildet, oder nach dem letzten in Fig. 14(f) dargestellten Schritt wird der konkave Teil 91 um jede Öffnung in der Platte 33 mittels des Photolithogra phie-Ätzprozesses ausgebildet.

Die Platte 33 mit dem in Fig. 25 und 26 dargestellten Aufbau kann auch mittels des Photo-Elektroformungsverfahren herge stellt werden, wie in Fig. 13 dargestellt ist. In diesem Fall entsprechen der in Fig. 13(e) dargestellte Zustand bzw. der in Fig. 13(f) dargestellte Zustand Zuständen,wie sie in Fig. 28A und 28B dargestellt sind. Der Elektroformungsprozeß wird kontinuierlich in dem in Fig. 13(e) dargestellten Zustand durchgeführt, so daß die Ni-Schicht 58, welche auf der Unter lage 51 aus rostfreiem Stahl aufgebracht ist, sich in einen Raum in dem Photolack 53 ausdehnt, wie in Fig. 28A darge stellt ist. Dann wird die auf der Unterlage 51 aufgebrachte Ni-Schicht 58 von der Unterlage 51 getrennt, so daß der kon kave Teil 91 in einem Bereich ausgebildet ist, den der Photo lack 53 auf der Ni-Schicht 58 bedeckt, wie in Fig. 28B dar gestellt ist. Die Tiefe des konkaven Teils 91 kann basierend auf der Dicke des Photolacks 53 genau gesteuert werden.

Nunmehr wird eine fünfte Ausführungsform der Erfindung anhand von Fig. 29 beschrieben. In der fünften Ausführungsform ist die Oberfläche der Platte 33 außer in einem Bereich 93 um jede der Öffnungen 34 herum, mit einem Material beschichtet, das eine hohe tintenabstoßende Eigenschaft hat. Das heißt, ein Bereich 34, der als ein gepunktet wiedergegebener Bereich in Fig. 29 dargestellt ist, ist mit dem Material beschichtet. Wenn auf Wasser basierende Tinte verwendet wird, ist die Ober fläche der Platte 33 mit einem Material mit einer hohen Was serabstoßenden Eigenschaft (einem wasserabstoßenden Haftmit tel) beschichtet, wie beispielsweise ein Silikonharz, das durch Toluol aufgelöst wird. Wenn eine auf Öl basierende Tinte verwendet wird, wird die Oberfläche der Platte 33 mit einem Material mit einer hohen ölabstoßenden Eigenschaft (einem ölabstoßenden Haftmittel) beschichtet, wie beispiels weise arabischem Gummi, das durch eine wäßrige Phosphatlö sung aufgelöst wird.

Der Bereich 94 auf Platte 33 wird mit dem Material folgender maßen beschichtet. Das heißt, jede der Öffnungen 34 und der Bereich 93 um jede der Öffnungen 34 herum wird durch eine Maske abgedeckt, und die Platte wird in die Lösung getaucht, welche aus dem Material besteht, mit welchem die Platte 33 beschichtet werden soll. Die Lösung kann auch auf die Platte 33 aufgesprüht werden, in welcher die Öffnungen 34 und der Bereich 93 jeweils durch die Maske abgedeckt sind. Der Bereich 94 auf der Platte 33 kann auch mit einer silikondispersen Flüssigkeit beschichtet werden.

Wenn bei der fünften Ausführungsform die Blase von dem Öffnungen 34 vorsteht, ist durch den Bereich 94, welcher mit einem Material mit einer hohen Tintenabstoßeigenschaft beschichtet ist, verhindert, daß die Tinte 28 sich in einer Richtung parallel zu der Oberfläche der Platte 33 ausbrei tet.

Nunmehr wird anhand von Fig. 30 und 31 eine sechste Ausfüh rungsform der Erfindung beschrieben. In der sechsten Aus führungsform ist eine ringförmige Wandung (ein konvexer Teil) 96 so ausgebildet, daß er jede der Öffnungen 34 auf der Platte 33 umgibt, wie in Fig. 30 dargestellt ist. In Fig. 30 wird der konkave Teil 91 um jede der Öffnungen 34 in dersel ben Weise ausgebildet, wie in Fig. 25 und 26 dargestellt ist. Folglich ist eine glatte Fläche 95 zwischen dem konkaven Teil 91 und der ringförmigen Wandung 96 ausgebildet.

Die ringförmige Wandung 96 wird, wie in Fig. 31 dargestellt ist, durch die Photo-Elektroformungsmethode ausgebildet. In Fig. 31(a) ist eine Unterlage 97 aus rostfreiem Stahl dargestellt, deren Oberflächen poliert sind. In Fig. 31(b) ist ein Zustand dargestellt, in welchem eine dünne Schicht 98 aus Photolack auf der Unterlage 97 durch die Tauch- oder die Spin-Coating-Methode ausgebildet ist. In Fig. 31(c) ist ein Zustand dargestellt, bei welchem eine Photomaske 99 mit einem ringförmigen Öffnungsmuster, das der ringför migen Wandung 96 entspricht, auf der Oberfläche der Photo lackschichten 38 vorgesehen ist; die Photolackschicht 38 wird mit ultravioletten Strahlen (UV) belichtet. In Fig. 31(d) ist ein Zustand dargestellt, bei welchem die Photolackschicht 98 entwickelt wird und Öffnungen 100 auf der Photolackschicht 98 ausgebildet sind.

In Fig. 31(e) ist ein Zustand dargestellt, bei welchem belich tete Teile der Unterlage 97 weggeätzt werden. In Fig. 30(f) ist ein Zustand gezeigt, bei welchem die verbleibende Photo lackschicht 98 von der Unterlage 97 entfernt wird und ein ringförmiger konkaver Teil 101 auf der Unterlage 97 ausgebil det ist. Die Unterlage 51 aus rostfreiem Stahl, die in einem in Fig. 13, 28A und 28B dargestellten Prozeß hergestellt worden ist, wird durch die Unterlage 97 ersetzt, auf welcher der konkave Teil 101 ausgebildet ist. Folglich wird eine Ni- Schicht auf der Oberfläche der Unterlage 97 aufgebracht, und es wird die Ni-Schicht mit der ringförmigen Wandung 96, wel che dem ringförmigen konkaven Teil 101 und dem konkaven Teil 91 entspricht, erhalten. Das heißt, die Platte 33 mit der ringförmigen Wandung 96 und dem konkaven Teil, welche beide jeweils die Öffnungen 94 umgeben, ist ausgebildet. In diesem Fall entspricht die Tiefe des ringförmigen konkaven Teils 101 der Höhe der ringförmigen Wandung 96.

Wenn bei der sechsten Ausführungsform die Luftblasen 36 von benachbarten Öffnungen 34 vorstehen, ist durch die ringförmige Wandung 96 verhindert, daß die Tinte 28 sich in Richtungen parallel zu der Oberfläche der Platte 33 erstreckt. Folglich ist, selbst wenn die einander benachbarten Heizelemente gleichzeitig angesteuert werden, verhindert, daß die Luftbla sen 36, welche von benachbarten Öffnungen 34 vorstehen, ein ander beeinflussen. Ein Bereich außerhalb des konkaven Teils 91 in der vierten Ausführungsform und ein Bereich außerhalb der ringförmigen Wandung 96 in der sechsten Ausführungsform können mit dem Material beschichtet werden, das ein hohes Tintenabstoßvermögen hat.

Die folgenden Versuche zu drucken, bei welchen die Tinten strahl-Aufzeichnungsköpfe mit der Platte verwendet wurden, die in den vierten bis sechsten Ausführungsformen beschrieben ist, wurden durchgeführt.

Versuch 4

Beim Versuch 4 wurde ein Punktbild auf einem Aufzeichnungs blatt unter folgenden Voraussetzungen aufgezeichnet:

Größe des Heizelements 23
100 µm × 100 µm
Durchmesser einer Öffnung 34	⌀ 240 µm
Dicke der Platte 33	70 µm
Widerstand des Heizelements 23	122
Ansteuerspannung	30 V
Impulsbreite	7 µs
kontinuierliche Ansteuerfrequenz	2,1 kHz

Tinte: Tinte, die im "Desk Jet (Hewlett Packard Comp.) verwendet wird.

In dem Aufzeichnungskopf mit der Platte 33, die mit den Öffnungen 34 und dem konkaven Teil 91 versehen ist, welche um jede der Öffnungen 31 mittels des Elektroformungsverfahrens ausgebildet wurde, wurden zwei Heizelemente 23 gleichzeitig angetrieben. Der Durchmesser des konkaven Teils 91 betrug 380 µm. Die Ergebnisse bezüglich der verschiedenen Tiefen des konkaven Teils 91 sind in Tabelle 7 angegeben.

Tabelle 7

In Tabelle 7 bedeutet ein Beurteilungssymbol "x" in der Spalte "Stabilität", daß Luftblasen 36, welche von benach barten Öffnungen 34 vorstehen, in Kontakt miteinander gebracht wurden, und Tröpfchen instabil ausgestoßen wurden. Ein Be urteilungssymbol "○" in der Spalte "Stabilität" bedeutet, daß von benachbarten Öffnungen vorstehende Luftblasen 36 voneinander getrennt wurden und Tröpfchen sicher ausgestoßen wurden.

Versuch 5

In Fig. 5 wurde der Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf unter denselben Voraussetzungen wie beim Versuch 4 angesteuert. Es wurde die Platte 33 verwendet, in welcher die ringförmige Wandung 96, welche jede der Öffnungen 34 umgibt, durch die Elektroformung-Methode ausgebildet. Der Innendurchmesser der ringförmigen Wandung 96 betrug 370 µm und deren Außendurch messer 375 Nm. Die Ausstoßergebnisse sind in Tabelle 8 wie dergegeben.

Tabelle 8

In Tabelle 8 bedeutet ein Beurteilungssymbol "x", daß Tröpfchen instabil ausgestoßen wurden, und ein Beurteilungs symbol "○" bedeutet, daß Tröpfchen sicher ausgestoßen wur den, und zwar in derselben Weise wie in Tabelle 7.

Versuch 6

In Versuch 6 wurde der Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf unter denselben Voraussetzungen wie bei den Versuchen 4 und 5 angesteuert, und es wurden vier Typen von Platten 33 verwendet. In der ersten Platte 33 (Nr. 1) wurden sowohl der Teil 31 als auch die ringförmige Wandung 96 um jede der Öff nungen 34 ausgebildet, wie in Fig. 30 dargestellt ist. In der zweiten Platte 33 (Nr. 2) wurde weder der konkave Teil 31 noch die ringförmige Wandung 96 ausgebildet, und die Oberfläche der Platte 31 wurde außer dem Bereich 93, welche jede der Öffnungen 34 umgibt, mit einem Material beschichtet, das aus Fluorharz hergestellt ist, wie in Fig. 29 dargestellt ist. Der Durchmesser jeder der Öffnungen 34 betrug 240 µm und der Durchmesser des Bereichs 93 betrug 350 µm. In der dritten Platte 33 (Nr. 3) wurde der konkave Teil 31 mit einer Tiefe von 0,2 µm um jede der Öffnungen 94 ausgebildet, und der Bereich 94 außerhalb des konkaven Teils 91 wurde mit einem aus Fluorharz hergestellten Material überzogen. In der vier ten Platte 33 (Nr. 4) wurde nur die ringförmige Wandung 96 mit einer Höhe von 0,2 µm um jede der Öffnungen 34 herum ausgebildet, und die Außenseite der ringförmigen Wandung 96 wurde mit einem aus Fluorharz hergestellten Material be schichtet. Die Ausstoßergebnisse bezüglich der verschiedenen Höhen der ringförmigen Wandungsteile 96 sind in Tabelle 9 wiedergegeben.

Tabelle 9

Bei den Versuchen 4 bis 6 wurden, wenn die Platte 33 mit dem konkaven Teil 91 oder der ringförmigen Wandung 96 verwen det wurde, die Tröpfchen sicher unter der Voraussetzung aus gestoßen, daß die Tiefe des konkaven Teils 91 oder die Höhe der ringförmigen Wandung 96 gleich oder größer als 0,3 µm waren. Wenn der Bereich 94 mit einem Material mit einem hohen Tintenabstoßvermögen beschichtet war, wurden, wenn weder der konkave Teil 91 noch die ringförmige Wandung 96 vorhanden waren, die Tröpfchen stabil ausgestoßen.

Nunmehr wird ein Beispiel eines Aufbaus des Tintenstrahl- Aufzeichnungskopfes anhand von Fig. 32 bis 36 beschrieben. In Fig. 32 ist ein Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf 200 mit einer Platte 33, in welcher die Öffnungen ausgebildet sind, die in einer Reihe angeordnet sind, an einem Tragblock 204 an gebracht, welcher auf einer Unterlage 220 befestigt ist. Eine gedruckte Schaltung 202 ist ebenfalls an dem Tragblock 201 gehaltert. Die Elektroden in dem Aufzeichnungskopf 200 und in der gedruckten 202 ausgebildete Leitungen sind mit einander durch Leitungsdrähte 204 verbunden. Ein Tintenzu führsystem mit einer Pumpe 205, einer Tintenzuführ-Steuer einheit 206 und einer Tintenzuführleitung 207 sind auf der Unterlage 220 vorgesehen. Die Tinte wird von dem Zuführsystem dem Aufzeichnungskopf 200 zugeführt. Die Tiefe der Tinte in dem Aufzeichnungskopf 200 wird durch die Tintenzuführsteuer einheit 206 auf einen konstanten Wert gesteuert. Ein Auf zeichnungsblatt 210 ist so angeordnet, daß es der Platte 33 des Aufzeichnungskopfes 200 gegenüberliegt und wird durch Rollen 208 und 209 in einer durch einen Pfeil in Fig. 32 dar gestellten, vorherbestimmten Richtung bewegt. Wenn das Auf zeichnungsblatt 210 mit einer vorherbestimmten Geschwindig keit bewegt wird, haften von den Öffnungen der Platte 33 ausgestoßene Tintentröpfchen an dem Aufzeichnungsblatt 210, so daß ein Punktbild auf dem Aufzeichnungsblatt 210 erzeugt wird.

In Fig. 33 ist eine Steuerschaltung zum Steuern des Aufzeich nungskopfes 200 dargestellt. Die Steuerschaltung ist auf der gedruckten Schaltungsplatte 202 ausgebildet. In Fig. 33 hat die Steuerschaltung eine Interfaceschaltung 121, welche mit einem Computer 120 verbunden ist, einen Datengenerator 122, einen Zeichengenerator 123, eine Pufferschaltung 124 und eine Steuereinheit 126. Ansteuerstufen 125 ₁ bis 125 ₇ steuern die Heizelemente 23₁ bis 23₇ entsprechend Punktdaten an, welche in der Pufferschaltung 124 gespeichert sind.

Die Pufferschaltung 124 arbeitet so, wie in Fig. 34 darge stellt ist. Das heißt, ein Datensignal S₁₀₂, das von dem Datengenerator 122 abgegeben worden ist, wird in der Puffer schaltung 124 synchron mit einem Zeichentaktsignal S₁₀₁ gespeichert. Das in der Pufferschaltung 124 gespeicherte Da tensignal wird an die Ansteuereinheiten 125 ₁ bis 125 ₇ ange legt, wie durch S₁₀₃ in Fig. 34 angezeigt ist.

Wenn die Heizelemente 231 bis 237 beispielsweise durch in Fig. 35 dargestellte Ansteuersignals S₁₁₁ bis S₁₁₇ ange steuert werden, wird ein Punktbild, das einem Zeichen "A" entspricht, auf dem Aufzeichnungsblatt 210 erzeugt, wie in Fig. 36 dargestellt ist.

In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen führt jedes der Heizelemente 22 der Tinte Energie zu, um eine Luft blase zu erzeugen. Die Energie kann der Tinte auch durch einen gepulsten Laser oder eine elektrische Entladung zugeführt werden.

Claims

1. Tintenstrahl-Aufzeichnungseinrichtung mit einem Aufzeich nungskopf (200) mit einer Unterlage (22), einer Platte (33), auf welcher eine Anzahl Öffnungen (34) ausgebildet sind, wo bei eine mit Tinte (28) zu füllende Kammer zwischen der Unter lage (22) und der Platte (33) ausgebildet ist,
mit einer Blasen erzeugenden Einrichtung (23), die in der Tintenkammer vorgesehen ist, so daß sie jeder der Öffnungen (34) der Platte (33) gegenüberliegt, um eine Luftblase (36) in der Tinte (28) in der Kammer zu erzeugen, wobei die Blasen erzeugende Einrichtung (23) eine Arbeitsfläche hat, welche einer entsprechenden Öffnung (34) gegenüberliegt, um Wärme energie der Tinte angrenzend an die Arbeitsfläche zuzuführen, so daß die Luftblase (36) an der Arbeitsfläche erzeugt wird, und so daß die Luftblase (36) in Richtung einer entsprechen den Öffnung (34) wächst, und
mit einer mit dem Aufzeichnungskopf (200) verbundenen An steuereinrichtung zum Aktivieren der Blasen erzeugenden Einrichtung (23) entsprechend von einer externen Einheit zugeführten Bilddaten, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Fläche jeder der Öffnungen (34) der Platte (33) größer als die Arbeitsfläche der Blasen erzeugenden Einrichtung (23) ist, wobei, wenn die Ansteuereinrichtung die Blasen erzeugende Einrichtung (23) aktiviert, ein Tintentröpfchen (38) durch die Luftblase (36) aus einer der entsprechenden Öffnungen (34) der Platte (33) ausgestoßen wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Blasen erzeugende Einrichtung ein Heizelement (23) hat, um elektrische Energie in Wärmeenergie umzuwandeln, wobei eine Fläche des Heizelements (23) einer der entsprechen den Öffnungen (34) der Platte (33) gegenüberliegt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Aufzeichnungskopf (200) ferner ein Stoppteil aufweist, um zu verhindern, daß Druck von der Luftblase (36) ausgeht, welche in der Blasen erzeugen den Einrichtung (23) erzeugt worden ist, in Richtungen parallel zu der Arbeitsfläche der Blasen erzeugenden Ein richtung (23) weiter gegeben wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das Stoppteil eine ringförmige Wandung (81) aufweist, welche die Blasen erzeugende Einrichtung (23) umgibt.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das Stoppteil Wandungen (82) aufweist, welche die Blasen erzeugende Einrichtung (23) umgeben und voneinander getrennt sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Öffnungen (34) entlang einer Anzahl Zeilen zickzack-förmig angeordnet sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Blasen erzeugende Einrichtung (23) die Luftblase (36) anwachsen läßt, bis eine Höhe der Luft blase (36), welche von einem Rand jeder der Öffnungen (34) bis zu einem Ende der Luftblase (36) gemessen wird, einen Wert erreicht, welcher größer als der Abstand zwischen der Unterlage (22) und der Platte (33) ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß jede der Öffnungen (34) der Platte (33) ein Kreis ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Abstand zwischen benachbarten Öffnungen (34) der Platte (33) größer als ein Zehntel eines Durchmessers jeder der Öffnungen (34) ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Dicke der Platte (33) an einer Stelle nahe bei jeder der Öffnungen (34) kleiner als die Quadratwurzel einer Fläche jeder der Öffnungen (34) ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Platte (33) einen konkaven Teil (91) hat, welcher um jede der Öffnungen (34) ausgebildet ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, daß die Tiefe des konkaven Teils (91) gleich oder größer als 0,3 µm ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß ein erster Bereich (94) anders als ein zweiter Bereich (93) angrenzend an den Rand jeder der Öff nungen (34) auf der Platte (33) mit einem Material be schichtet wird, das ein hohes Tintenabstoßvermögen hat.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekenn zeichnet, daß die Tinte eine auf Wasser basierende Tinte ist, und daß der erste Bereich (94) mit einem hohen Wasserabstoßvermögen beschichtet ist.

15. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekenn zeichnet, daß die Tinte eine auf Öl basierende Tinte ist, und daß der erste Bereich (94) mit einem Ma terial mit einem hohen Ölabstoßungsvermögen überzogen ist.

16. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Platte (33) eine ringförmige Wandung (96) hat, welche um jede der Öffnungen (34) ausgebildet ist.

17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekenn zeichnet, daß die Höhe der ringförmigen Wandung (96) gleich oder größer als 0,3 µm ist.

18. Verfahren zum Ausstoßen von Tintentröpfchen von einem Aufzeichnungskopf, welcher eine Unterlage (22), eine Platte (33), in welcher eine Vielzahl Öffnungen (34) ausgebildet sind, wobei zwischen der Unterlage (22) und der Platte (33) eine mit Tinte zu füllende Kammer ausgebildet ist, und eine Blasen erzeugende Einrichtung (23) aufweist, die in der Tin tenkammer so vorgesehen ist, daß sie jeweils den Öffnungen (34) der Platte (33) gegenüberliegt, um eine Luftblase (36) in der Tinte (28) in der Kammer zu erzeugen, wobei die Bla sen erzeugende Einrichtung (23) eine Arbeitsfläche hat, die einer der entsprechenden Öffnungen (34) gegenüberliegt, um Wärmeenergie der Tinte angrenzend an den Arbeitsbereich zuzu führen, so daß die Luftblase (36) in dem Arbeitsbereich er zeugt wird und in Richtung einer der entsprechenden Öffnungen (34) wächst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte auf weist:

a) Erzeugen einer Luftblase (36) an der Arbeitsfläche der Blasen erzeugenden Einrichtung (23);
b) Wachsen der Luftblase (36) an der Arbeitsfläche der Bla sen erzeugenden Einrichtung (23);
c) Zusammenziehen der Luftblase (36), so daß ein Tintentröpf chen (38) von einer der entsprechenden Öffnungen (34) der Platte (33) ausgestoßen wird, wenn die Luftblase (36) sich zusammenzieht, wobei das Tröpfchen (38) zu einem Aufzeich nungsmedium (210) hin ausgestoßen wird und an diesem haftet, so daß ein Punktbild auf dem Aufzeichnungsmedium (210) er zeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schritt (b) die Luftblase (36) so wächst, daß sie (36) von einem Rand einer der entsprechenden Öffnungen (34) der Platte (33) vor steht.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Höhe der Luftblase (36), welche von dem Rand einer der entsprechenden Öffnungen (34) der Platte (33) vorsteht, beim Schritt (b) durch Verändern einer Heiz energiemenge gesteuert wird, welche der Tinte in dem Arbeits bereich der Blasen erzeugenden Einrichtung (23) zugeführt wird, so daß eine Tintenmenge in dem Tröpfchen (38) entspre chend gesteuert wird.

20. Verfahren nach Anspruch 18, bei welchem die Blasen erzeu gende Einrichtung (23) ein Heizelement hat, um ein impulsför miges Signal, das von einer externen Einheit aus angelegt worden ist, in Wärme umzuwandeln, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Höhe der Luftblase (36), welche von dem Rand einer der entsprechenden Öffnungen (34) der Platte (33) vorsteht, bei dem Schritt (b) durch Ändern der Höhe des impulsförmigen Signals gesteuert wird, das dem Heizelement (33) zugeführt wird, so daß die Tintenmenge in dem Tröpfchen (38) gesteuert wird.

21. Verfahren nach Anspruch 18, bei welchem die Blasen erzeu gende Einrichtung ein Heizelement hat, um ein von einer ex ternen Einheit angelegtes, impulsförmiges Signal in Wärmeener gie umzuwandeln, dadurch gekennzeichnet, daß eine Höhe der Luftblase, die von dem Rand einer der entspre chenden Öffnungen (34) der Platte (33) vorsteht, bei dem Schritt (b) durch Ändern einer Anzahl Impulse des an das Heizelement (23) angelegten, impulsförmigen Signals so ge steuert wird, daß eine Tintenmenge in dem Tröpfchen (38) ge steuert wird.

22. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekenn zeichnet, daß beim Schritt (b) die Luftblase (36) wächst, bis eine Höhe der Luftblase (36) an dem Rand jeder der Öffnungen (34) einen Wert erreicht, welcher größer als der Abstand zwischen der Unterlage (22) und der Platte (33) ist.

23. Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahl-Aufzeichnungs kopfes, welcher eine Unterlage (22), eine Platte (33), in wel cher eine Anzahl Öffnungen (34) ausgebildet sind, wobei zwi schen der Unterlage (22) und der Platte (33) eine mit Tinte (28) zu füllende Kammer vorgesehen ist, und eine Blasen er zeugende Einrichtung (23) aufweist, welche in der Tintenkam mer so vorgesehen ist, daß sie jeweils den Öffnungen (34) der Platte (33) gegenüberliegt, um eine Luftblase (36) in der Tinte (28) der Kammer zu erzeugen, wobei die Blasen erzeugen de Einrichtung (23) eine Betriebsfläche hat, welche einer der entsprechenden Öffnungen (34) gegenüberliegt, um Wärmeenergie der Tinte angrenzend an den Arbeitsbereich zuzuführen, so daß die Luftblase (36) an der Arbeitsfläche erzeugt wird und in Richtung einer der entsprechenden Öffnungen (34) wächst, da durch gekennzeichnet, daß

a) die Anzahl Öffnungen (34) an der Platte (33) erzeugt wer den;
b) eine Arbeitsfläche der Blasen erzeugenden Einrichtung (23) an der Unterlage (22) vorgesehen wird,
c) die Platte an der Unterlage (22) angebracht wird, so daß die Tintenkammer zwischen der Unterlage (22) und der Platte (33) ausgebildet wird und die Arbeitsfläche der Blasen erzeu genden Einrichtung (23) einer der entsprechenden Öffnungen (34) der Platte (33) gegenüberliegt.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekenn zeichnet, daß beim Schritt (a) die Vielzahl an Öffnun gen (34) mit Hilfe eines Photo-(Fabrikations)-Verfahres ausge bildet werden.

25. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekenn zeichnet, daß beim Schritt (a) die Platte (33) in Kunstharz gespritzt wird, in welcher die Anzahl Öffnungen (34) vorgesehen ist.

26. Verfahren nach Anspruch 23, gekennzeichnet, daß beim Schritt (a) die Platte gestanzt wird, so daß eine Vielzahl Öffnungen in der Platte ausgebildet sind.

27. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß beim Schritt (a) die Anzahl Öffnungen (34) an der Platte (33) mittels eines Excimer-Lasers ausge bildet werden.