-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum
Herstellen einer Vielzahl von Tintenstrahlkopfgrundkörpern.
-
Die Druckschrift US-A-5 049 231 beschreibt ein Verfahren zum
Ausbilden eines Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopfes, das die
folgenden Schritte aufweist: Ausbilden mehrerer
Widerstandsheizeinrichtungen und entsprechender Elektrodenpaare
an einem Substrat, wobei eine der Elektroden von jedem Paar mit
einer an dem Substrat ausgebildeten gemeinsamen Testelektrode
verbunden wird. Nachdem der Kopf getestet wurde, um zu
bestimmen, ob irgendwelche Mängel an einer Schutzlage an den
Heizeinrichtungen und den Elektrodenpaaren vorhanden sind, wird
derjenige Abschnitt des Substrates entfernt, der die
Testelektrode trägt.
-
Unter den Tintenstrahlköpfen ist der Aufbau eines
Tintenstrahlkopfes derjenigen Bauart, bei der eine Anzahl von
elektrothermischen Wandlern an einem Substrat vorgesehen ist, an
dem Substrat 1 üblicherweise mit einer
Wärmeerzeugungswiderstandslage 2, die
Wärmeerzeugungswiderstandseinrichtungen 2a als
Wärmeenergieerzeugungseinrichtungen zum Erzeugen von
Wärmeenergie enthalten, die auf die Flüssigkeit wirkt, und einer
Elektrodenlage 3 zum Aufbringen einer elektrischen Spannung auf
die Wärmeerzeugungswiderstandseinrichtungen vorgesehen, wie dies
in den Fig. 3A und 3B gezeigt ist. Falls erforderlich, ist
auch eine Schutzlage 4 an den elektrothermischen Wandlern
vorgesehen, die die Wärmeerzeugungswiderstandslage 2 und die
Elektrodenlage 3 aufweisen.
-
Ein Tintenstrahlkopf wird so aufgebaut, dass eine Deckenplatte
mit Nuten mit dem Substrat verbunden wird, wobei jede Nut dazu
dient, eine Öffnung (Ausstoßöffnung) 7, durch die eine
Flüssigkeit ausgestoßen wird, und einen Flüssigkeitskanal 6
auszubilden, der mit der Öffnung 7 in Verbindung steht und der
an einer Seite entsprechend den
Wärmeerzeugungswiderstandseinrichtungen 2a vorgesehen ist. Solch
ein Tintenstrahlkopf wird gewöhnlich dadurch erhalten, dass
elektrothermische Wandler entsprechend einer Vielzahl von
Tintenstrahlköpfen an einem Si-Wafer vorbereitet werden, der ein
Substrat ist, und dass der Si-Wafer nach dem Verbinden solch
einer Deckenplatte mit dem Si-Wafer geschnitten und getrennt
wird.
-
Hierbei kann ein Grundkörper 8 durch ein Aufschichten zumindest
einer Elektrodenlage 3 und einer Wärmeerzeugungswiderstandslage
2 an einem Substrat 1, ein Nachbilden von diesen in eine
vorbestimmte Form und ein Ausbilden von
Wärmeerzeugungswiderstandseinrichtungen 2a erhalten werden, die
mit einem Paar bei einem vorbestimmten Abstand räumlich
voneinander beabstandeten Elektroden 3a, 3b elektrisch verbunden
sind, wie dies in den Fig. 4A und 4B gezeigt ist.
-
Und die Elektrodenlage 3 und die Wärmeerzeugungswiderstandslage
2 werden durch eine Dünnfilmausbildungstechnik wie z. B. Sputtern
ausgebildet, die auf dem Gebiet der Halbleiter verwendet wird.
-
Andererseits wurde kürzlich solch ein Grundkörper mit einem
größeren Abmaß geschaffen mit dem Ziel, die Kosten durch eine
Verbesserung des Durchsatzes zu reduzieren. Entsprechend dem
größeren Grundkörper hat sich das Substrat mit einer runden Form
zu einem Substrat mit einer rechteckigen Form geändert. Das
heißt, dass das momentan erhältliche runde Si-Substrat auf eine
Größe bezüglich des Durchmessers von 8 Zoll beschränkt ist, und
falls ein Tintenstrahlkopf der einstückigen Bauart vorzufertigen
ist, dessen Druckbreite jenseits der beschränkten Größe liegt,
muss das Substrat ein rechteckiges Substrat sein, das durch ein
Schneiden eines Si-Blockes bei regelmäßiger Körnung vorgefertigt
wird. Falls außerdem das Substrat auf diese Weise vergrößert
wird, wird häufig eine Streuung bei der Qualität wie z. B. eine
Streuung der Filmdicke bei der vorstehend erwähnten
Dünnfilmausbildungstechnik beobachtet.
-
Um somit eine Qualitätsänderung bei dem Herstellungsprozess von
solch einer Grundplatte 8 zu prüfen und handzuhaben, haben die
Hersteller Überwachungseinrichtungen vorgesehen, die eine
Spezifischer-Widerstands-Messüberwachungseinrichtung 1d&sub1;, eine
Filmdicken-Messüberwachungseinrichtung 1d&sub2; und eine
Haftfestigkeits-Messüberwachungseinrichtung 1d&sub3; an einem
Abschnitt des Grundkörpers 8 enthalten, an dem ein
Grundkörperabschnitt 1a entsprechend einem aus einer Vielzahl
von Tintenstrahlköpfen angeordnet ist, um einige Eigenschaften
des Grundkörpers wie z. B. die Filmdicke von jeder Lage, den
Widerstand der Wärmeerzeugungswiderstandslage und die
Filmhaftfestigkeit zu messen, wie dies in der Fig. 2 gezeigt
ist.
-
Wenn jedoch das Substrat rechteckig ist und dadurch kein
Abfallabschnitt durch ein Schneiden eines rechteckigen
Rundkörpers produziert wird, wie dies vorstehend beschrieben
ist, werden Überwachungseinrichtungen an den wirksamen
Abschnitten angeordnet, wodurch die erforderliche Anzahl der zu
entnehmenden Stücke reduziert ist.
-
Um außerdem die Druckqualität zu verbessern, ist es notwendig,
für das vorstehend beschriebene Qualitätsmanagement mehr
Überwachungseinrichtungen anzuordnen, wenn das Substrat größer
ist, und wenn die größere Anzahl von Überwachungseinrichtungen
vorgesehen ist, ist die Anzahl von erhaltenen Tintenstrahlköpfen
pro Substrat weiter reduziert, was zu dem Kostenanstieg führt.
Falls die Überwachungseinrichtung eine reduzierte Größe hat,
kann die Messung unmöglich werden oder die Messgenauigkeit kann
beträchtlich verringert werden, was vielmehr zu der niedrigen
Ausbeute führt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, die vorstehend erwähnten
Probleme des Stands der Technik zu lösen. Es ist eine andere
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein äußerst zuverlässiges
Verfahren zum Herstellen einer Vielzahl von
Tintenstrahlkopfgrundkörpern bei geringen Kosten vorzusehen,
ohne irgendeinen bestimmten Raum für die Überwachungseinrichtung
innerhalb des Grundkörpers zu schaffen.
-
Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1
erreicht.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Fig. 1 zeigt eine erläuternde Ansicht der vorliegenden Erfindung
zum Vorsehen eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfgrundkörpers mit
einem rechteckigen Substrat, zum Anordnen von
Überwachungseinrichtungen in den Schnittteilstücken und zum
Schneiden und Trennen des Kopfgrundkörpers.
-
Fig. 2 zeigt eine erläuternde Ansicht, bei der der
Kopfgrundkörper bei der herkömmlichen
Überwachungseinrichtungsanordnung geschnitten und getrennt wird.
-
Fig. 3A zeigt eine Querschnittansicht eines
Tintenstrahlaufzeichnungskopfes entlang des Durchflusskanals in
seinem Hauptabschnitt, und Fig. 3B zeigt eine vergrößerte
perspektivische Ansicht davon.
-
Fig. 4A zeigt eine ausschnittartige Draufsicht eines
Tintenstrahlaufzeichnungskopfgrundkörpers, und Fig. 4B zeigt
eine Querschnittansicht entlang der Linie A-A der Fig. 4A.
-
Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines üblichen
Tintenstrahlkopfes, der für die vorliegende Erfindung geeignet
ist.
-
Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines üblichen
Tintenstrahlgerätes, an dem ein Tintenstrahlkopf gemäß der
vorliegenden Erfindung anbringbar ist.
-
Fig. 7 zeigt eine erläuternde Ansicht eines Aufbaubeispieles
einer Filmdicken-Messüberwachungseinrichtung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
-
Diese Erfindung wird nachfolgend auf der Grundlage der
Ausführungsbeispiele beschrieben.
-
Zunächst zeigt die Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel eines
Tintenstrahlkopfes, der für die vorliegende Erfindung geeignet
ist.
-
Der Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß der Fig. 5 ist ein
Tintenstrahlaufzeichnungskopf der sogenannten Vollzeilenbauart,
dessen Ausstoßöffnungen über die Länge entsprechend einer Seite
des Aufzeichnungsblattes z. B. der Größe Din A4 aufgereiht sind.
-
Bei dieser Figur bezeichnet ein Bezugszeichen 101 eine aus Si
zusammengesetzte Heiztafel, an dessen oberer Fläche eine
Vielzahl von elektrothermischen Wandler als
Ausstoßenergieerzeugungselemente und eine Elektrodenverdrahtung
zum Zuführen eines elektrischen Stromes dahinein vorgesehen sind
(beides ist nicht gezeigt). Mit dem Bezugszeichen 102 ist eine
aus Glas oder Metall geschaffene Deckenplatte bezeichnet, die
durch einen Schneidvorgang oder durch einen Ätzvorgang mit einer
Tinteneinlassöffnung zum Einlassen der Aufzeichnungsflüssigkeit
wie z. B. Tinte (nachfolgend als Tinte bezeichnet) und mit einem
konkaven Abschnitt für eine Gemeinschaftsflüssigkeitskammer
ausgebildet ist, die mit jedem Tintendurchflusskanal in
Verbindung steht und die auch die einzulassende Tinte
aufbewahrt. Es ist zu beachten, dass das Bezugszeichen 109 ein
Tintenzuführungsrohr bezeichnet, das mit der Einlassöffnung
verbunden ist.
-
Hierbei ist jeder Tintendurchflusskanal in einer Festkörper-Lage
entsprechend jedem Ausstoßenergieerzeugungselement einer
Heiztafel 101 ausgebildet. Die Deckenplatte 102 ist mit der
Festkörper-Lage verbunden und die Heiztafel 101 ist haftend an
einer Grundplatte 105 gesichert. Ein elektrischer
Verbindungsanschluss für die Heiztafel 101 und ein elektrischer
Verbindungsanschluss für ein flexibles Substrat 103 sind
aneinander ausgerichtet, und ein Druckelement 104 zum Drücken
des flexiblen Substrates 103 zu der Grundplatte 105 ist an der
Grundplatte 105 geschraubt. Dadurch sind die Heiztafel 101 und
das flexible Substrat 103 mechanisch verbunden. An dem oberen
Abschnitt des Druckelementes ist ein Endabschnitt einer
Druckblattfeder 106 mittels einer Schraube gesichert, wobei ihr
anderer Endabschnitt gegen die obere Fläche der Deckenplatte 102
anstößt und sie elastisch andrückt. Dadurch wird die
Deckenplatte 102 mechanisch an die Heiztafel 101 gedrückt.
-
In der Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Grundkörpers
gezeigt, der das wesentliche Bauteil der vorliegenden Erfindung
ist.
-
Die Fig. 1 zeigt eine erläuternde Ansicht dieses
Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung zum Vorsehen
eines Tintenstrahlkopfgrundkörpers aus einem rechteckigen
Substrat, zum Anordnen von Überwachungseinrichtungen in den
Schnitteilstücken und zum Schneiden und Trennen des
Kopfgrundkörpers. Bei den Fig. 1 und 2 werden dieselben
Bezugszeichen verwendet, wenn sie sich auf dieselben Bauteile
beziehen. Wie dies in der Fig. 1 gezeigt ist, ist bei diesem
Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von drei
Überwachungseinrichtungsbauarten, die aus einer Spezifischer-
Widerstands-Messüberwachungseinrichtung 1c&sub1;, einer Filmdicken-
Messüberwachungseinrichtung 1c&sub2; und einer Haftfestigkeits-
Messüberwachungseinrichtung 1c&sub3; besteht, an dem Schnitteilstück
1b angeordnet.
-
Durch das Vorsehen von jeder dieser Überwachungseinrichtungen in
dem Schnitteilstück gemäß der vorstehend erwähnten Art und Weise
kann eine relativ große Anzahl von Überwachungseinrichtungen
angeordnet werden, ohne dass ein bestimmter Raum für die
Überwachungseinrichtung innerhalb des Grundkörpers notwendig
ist, wodurch ein Tintenstrahlkopfgrundkörper mit einer hohen
Druckqualität bei einer guten Ausbeute und unter günstigen
Kosten vorgesehen werden kann.
-
Außerdem wird das Schneiden durch ein Drehen einer runden Klinge
wie z. B. eine Diamantklinge oder eine Harzklinge bei einer hohen
Geschwindigkeit ausgeführt, wobei eine höhere mechanische
Festigkeit der Klinge erforderlich ist, je größer die
Substratdicke ist, und die Klingendicke ist größer.
-
Bei dem Tintenstrahlkopf beträgt in dem Fall eines großen
Substrates die Substratdicke ungefähr 2 mm bei Berücksichtigung
der Festigkeit des Substrats.
-
Wenn die Substratdicke 2 mm beträgt, ist üblicherweise die
Klingendicke von ungefähr 2 mm erforderlich. Andererseits ist
das Abmaß der Überwachungseinrichtung notwendigerweise ungefähr
2 · 10 (mm) groß, auch wenn es einige Unterschiede in ihrer
Funktion gibt. Daher erklärt sich, dass die
Überwachungseinrichtungen vollständig innerhalb der
Schnittbreite angeordnet werden können.
-
Die Überwachungseinrichtung wird nachfolgend weiter erläutert.
Die Überwachungseinrichtung ist durch ihre Funktion in drei
Hauptabschnitte eingeteilt, wie dies vorstehend erwähnt wurde:
-
und zwar eine Spezifischer-Widerstands-
Messüberwachungseinrichtung, eine Filmdicken-
Messüberwachungseinrichtung und eine Haftfestigkeits-
Messüberwachungseinrichtung.
-
Die Spezifischer-Widerstands-Messüberwachungseinrichtung ist ein
Abschnitt zum Messen des Flächenwiderstandes einer
Wärmeerzeugungswiderstandslage an dem Grundkörper, an dem die
Wärmeerzeugungswiderstandlage in einer erforderlichen Form
nachgebildet ist und freiliegt. Dadurch, dass diese in der
gleichen Form wie die Wärmeerzeugungswiderstandseinrichtung
nachgebildet ist, kann der Widerstand der
Wärmeerzeugungswiderstandseinrichtung außerdem grob gemessen
werden.
-
Daneben ist die Filmdicken-Messüberwachungseinrichtung ein
Abschnitt zum Messen der Filmdicke von jedem Dünnfilm wie z. B.
eine Wärmeerzeugungswiderstandslage, eine Elektrodenlage und
eine Schutzlage, bei denen an der unteren Lage eine
Überwachungseinrichtung zum Beispiel durch ein Aufschichten bei
einer Schrittfolge von 1 bis 4 gemäß der Fig. 7 ausgebildet
wird. Durch ein Subtrahieren der Filmdicke der unteren Lage von
der Filmdicke von jedem Überwachungseinrichtungsabschnitt können
die verschiedenen Filmdicken gemessen werden.
-
Daneben ist die Haftfestigkeits-Messüberwachungseinrichtung ein
Abschnitt, um hauptsächlich die Haftfestigkeit der Schutzlage zu
messen, bei dem der Nachbildungsvorgang durch einen
Trockenätzvorgang gemacht wird, um z. B. für Ta ein 2 mm²-Raster
zu erhalten.
-
Der Aufbau von jeder Überwachungseinrichtung nicht auf die
vorstehend beschriebenen beschränkt, sondern es können
verschiedene Aufbauten angewendet werden, sofern die
verschiedenen Ziele erreicht werden.
-
Die Anordnung der Überwachungseinrichtung kann dergestalt sein,
dass drei bis zehn Stücke in der Längsrichtung des Grundkörpers
in Abhängigkeit der Größe des Grundkörpers angeordnet sind.
Ein Herstellungsverfahren gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird
nachfolgend beschrieben.
-
Ein Tintenstrahlkopfgrundkörper mit einer Anzahl von
elektrothermischen Wandlern wurde unter Verwendung eines
rechteckigen Si-Substrates der Größe 300 mm · 130 mm · 2 mm
hergestellt, wie dies in den Fig. 4A und 4B gezeigt ist. Die
Abmaße des einen Tintenstrahlkopf bildenden Grundkörpers
betragen 20 mm · 300 mm, wobei die Schnittbreite von 2 mm
erforderlich ist. Die Überwachungseinrichtung hat eine Anordnung
dergestalt, dass eine Überwachungseinrichtung für die Messung
des spezifischen Widerstands einer
Wärmeerzeugungswiderstandseinrichtung (erforderlicher Raum 2 mm
·
10 mm), HfB&sub2;, Al, eine Überwachungseinrichtung für den ersten
Schutzfilm, SiO&sub2;, Ta, eine Überwachungseinrichtung für die
Filmdickenmessung eines lichtempfindlichen Polyamids (insgesamt
erforderlicher Raum 2 mm · 10 mm), und eine
Überwachungseinrichtung für die Haftfestigkeitsmessung
(erforderlicher Raum 2 mm · 10 mm) aus Ta an fünf Schnittlinien
angeordnet sind, wobei jede in sechs gleich große Abschnitte in
der Längsrichtung geteilt ist. Durch ein Unterbringen der
Überwachungseinrichtungen innerhalb der Schnittbreite konnten
aus einem Substrat sechs Köpfe erhalten werden.
-
Insbesondere wurde zunächst ein 3 um dicker SiO&sub2;-Film bei einem
Thermaloxydationsvorgang an der Oberfläche eines Si-Substrates
ausgebildet. Anschließend wurden unter Verwendung eines
Sputterverfahrens die Wärmeerzeugungswiderstandseinrichtung HfB&sub2;
bei einer Dicke von 1500 Å gesputtert, und des weiteren wurde Al
für die Verdrahtungslage bei einer Dicke von 5000 Å gesputtert.
Anschließend wurden die
Wärmeerzeugungswiderstandseinrichtungsform und die
Elektrodenform unter Verwendung eines
Photolithographieverfahrens nachgebildet, um die
Überwachungseinrichtung vorzusehen, wie dies in den Fig. 4A
und 4B gezeigt ist. Dieser Nachbildungsvorgang wird von dem
vorstehend dargestellten Anordnen des Kopfgrundkörpers und dem
Anordnen der Überwachungseinrichtung gefolgt.
-
Anschließend wurde durch einen Biassputtervorgang der Schutzfilm
SiO&sub2; bei einer Dicke von 2 um abgeschieden. Des weiteren wurde
der zweite Schutzfilm Ta gleichsam unter Verwendung eines
Photolithographieverfahrens und eines Trockenätzverfahrens
gesputtert und nachgebildet. Und schließlich wurde in ähnlicher
Weise ein lichtempfindliches Polyamid nachgebildet, um einen
Tintenstrahlkopfgrundkörper herzustellen.
-
Anschließend wurden der spezifische Widerstand der
Wärmeerzeugungswiderstandseinrichtung, die Filmdicke von jeder
Lage und die Haftfestigkeit eines Ta-Filmes durch die
Überwachungseinrichtung gemessen.
-
Es ist zu beachten, dass diese Messungen unter Verwendung eines
Vier-Fühler-Widerstandsmessgerätes bei der Messung des
spezifischen Widerstandes, eines Abtast-Filmdicken-Messgeräts
bei der Messung der Filmdicke bzw. eines Schältestes durch ein
Klebeband bei der Messung der Haftfestigkeit vorgenommen wurden.
Nachdem sichergestellt wurde, dass jeder gemessene Wert
innerhalb der Spezifikation liegt, wurden durch ein
Photolithographieverfahren Flüssigkeitskanäle, die aus einer
getrockneten Lage eines Eopxidharzes zusammengesetzt sind, und
Wände für solche Flüssigkeitskanäle ausgebildet, und eine
Deckenplatte wurde mit diesen verbunden.
-
Anschließend wurden durch ein Schneiden und ein Trennen des
Kopfgrundkörpers in Kopfeinheiten entlang der Schnittlinie durch
eine Diamantklinge Tintenstrahlköpfe erhalten.
-
Im Gegensatz dazu können bei dem herkömmlichen
Überwachungseinrichtungsanordnungsverfahren gemäß der Fig. 2 nur
fünf Köpfe aus einem Substrat der gleichen Größe mit nur drei
Überwachungseinrichtungspositionen in der Längsrichtung des
Substrates erhalten werden, und der Bereich für
Qualitätsinformationen von jeder Lage in der Querrichtung des
Substrates ist halb so groß oder weniger als bei dem Verfahren
gemäß diesem Ausführungsbeispiel.
-
Wie dies vorstehend beschrieben ist, kann gemäß der vorliegenden
Erfindung die Anzahl der aus einem Substrat entnommenen Köpfe
erhöht werden, wodurch die Kosten reduziert werden, und die
Überwachungseinrichtungen können in einem breiteren Bereich
angeordnet werden, wobei der Bereich für Qualitätsinformationen
von jeder Lage ansteigt, wodurch zuverlässigere
Tintenstrahlköpfe hergestellt werden können.
-
Die Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer
Tintenstrahleinrichtung, an der ein Tintenstrahlkopf dieses
Ausführungsbeispieles angebracht ist.
-
In der Figur sind mit den Bezugszeichen 201a bis 201d Köpfe der
Zeilenbauart bezeichnet, die bei einem vorbestimmten Abstand in
der X-Richtung räumlich voneinander beabstandet sind und die
innerhalb einer Haltevorrichtung 202 parallel und sicher
gestützt sind. An der unteren Fläche von jedem der Köpfe 201a
bis 201d sind 3456 Ausstoßöffnungen vorgesehen, die nach unten
gerichtet sind und entlang der Y-Richtung bei einer Dichte von
16 Ausstoßöffnungen/mm in einer Spalte angeordnet sind, wodurch
das Aufzeichnen über eine Breite von 216 mm bewirkt werden kann.
-
Diese Köpfe 201a bis 201d gehen auf ein Verfahren zum Austoßen
der Aufzeichnungsflüssigkeit unter Nutzung von Wärmeenergie
zurück, bei dem das Ausstoßen durch einen Kopftreiber 20
gesteuert wird.
-
Es ist zu beachten, dass eine Kopfeinheit durch die Köpfe 201a
bis 201d und durch die Haltevorrichtung 202 gebildet ist, wobei
die Kopfeinheit durch eine Kopfbewegungseinrichtung 224 vertikal
bewegbar ist.
-
Außerdem sind mit den Bezugszeichen 203a bis 203d
Kopfabdeckungen bezeichnet, die entsprechend den Köpfen 201a bis
201d angrenzend an deren unterem Abschnitt angeordnet sind. Jede
Abdeckung hat im Inneren ein Tintenabsorptionselement wie z. B.
einen Schwamm.
-
Es ist zu beachten, dass die Abdeckungen durch eine nicht
gezeigte Halteeinrichtung sicher gestützt sind, und eine
Abdeckeinheit ist aus der Halteeinrichtung und den Abdeckungen
203a bis 203d gebildet, wobei die Abdeckeinheit durch eine
Abdeckungsbewegungseinrichtung 225 in der X-Richtung bewegbar
ist.
-
Die Köpfe 201a bis 201d werden mit den Tinten verschiedener
Farben Zyan, Magenta, Gelb und Schwarz von den Tintenbehältern
204a bis 204d durch die Tintenzuführungsröhren 205a bis 205d
versorgt, um somit das Farbaufzeichnen zu ermöglichen.
-
Außerdem wird die Tintenzufuhr unter Nutzung der Kapillarwirkung
der Kopfausstoßöffnungen bewirkt, wobei das Flüssigkeitsniveau
von jedem Tintenbehälter auf einen bestimmten Abstand unterhalb
der Ausstoßöffnungsposition festgelegt ist.
-
Mit dem Bezugszeichen 206 ist ein elektrisierbarer, nahtloser
Riemen zum Befördern des Aufzeichnungsblattes 227 bezeichnet,
das ein Aufzeichnungsmedium ist.
-
Dieser Riemen 206 ist bei einem vorbestimmten Pfad um eine
Antriebsrolle 207, Spannrollen 209, 209a und eine Zugrolle 210
gewickelt und mit der Antriebsrolle 207 verbunden, um durch
einen Riemenantriebsmotor 208 angetrieben zu werden, der durch
einen Motortreiber 221 angetrieben ist.
-
Außerdem bewegt sich der Riemen 206 direkt unterhalb der
Ausstoßöffnungen 201a bis 201d in der X-Richtung, wobei seine
Ablenkung zu der unteren Seite durch ein Sicherungsstützelement
226 unterdrückt ist.
-
Mit dem Bezugszeichen 217 ist eine Reinigungseinheit zum
Entfernen von Papierfusseln bezeichnet, die an der Oberfläche
des Riemens 206 haften.
-
Mit dem Bezugszeichen 2I2 ist eine Elektrisiereinrichtung zum
Elektrisieren des Riemens 206 bezeichnet, der durch einen
Elektrisierungstreiber 222 angeschaltet oder abgeschaltet wird,
wobei das Aufzeichnungsblatt infolge der elektrostatischen
Anziehungskraft durch diese Elektrisierung an den Riemen
angezogen wird.
-
Vor und hinter der Elektrisierungseinrichtung 212 sind
Klemmrollen 211, 211 bezeichnet, die zum Drücken des zu
befördernden Aufzeichnungsblattes 227 an den Riemen 206 in
Zusammenwirkung mit den Spannrollen 209, 209a angeordnet sind.
-
Mit dem Bezugszeichen 232 ist eine Blattzuführungskassette
bezeichnet, wobei Aufzeichnungsblätter 226 innerhalb der
Kassette infolge der Drehung einer Blattzuführungsrolle 216, die
durch einen Motortreiber 223 angetrieben ist, nacheinander
zugeführt werden und die in der X-Richtung durch eine
Beförderungsrolle 214, die durch denselben Treiber 223
angetrieben ist, und durch eine Klemmrolle 215 zu einer
angewinkelten Führung 213 befördert werden.
-
Die Führung hat einen angewinkelten Raum, der die Biegung des
Aufzeichnungsblattes ermöglicht.
-
Mit dem Bezugszeichen 218 ist eine Blattabgabefangeinrichtung
bezeichnet, in der das vollständig aufgezeichnete
Aufzeichnungsblatt abgegeben wird.
-
Der Kopftreiber 220, die Kopfbewegungseinrichtung 224, die
Abdeckungsbewegungseinrichtung 225, die Motortreiber 221, 223
und der Elektrisierungstreiber 222 sind jeweils durch eine
Steuerschaltung 219 gesteuert.
-
Von den verschiedenen Tintenstrahlaufzeichnungssystemen zeigt
die vorliegende Erfindung ausgezeichnete Wirkungen insbesondere
bei einem Tintenstrahlkopf oder bei einer
Tintenstrahleinrichtung, die das Bild durch ein Ausbilden eines
fliegenden kleinen Flüssigkeitstropfens unter Nutzung von
Wärmeenergie ausgeben.
-
Was den üblichen Aufbau und das übliche Prinzip des
Tintenstrahldrucksystems betrifft, so sind jene vorzuziehen, die
durch die Anwendung des z. B. in den Druckschriften U. S. -Patent
Nr. 4 723 129 und U. S. -Patent Nr. 4 740 796 offenbarten
Grundprinzips in der Praxis umgesetzt werden. Dieses System ist
entweder auf eine sogenannte Nach-Bedarf-Bauart oder auf die
kontinuierliche Bauart anwendbar. Insbesondere ist das System
der Nach-Bedarf-Bauart effektiv, indem durch ein Aufbringen
zumindest eines Antriebssignals, das der Druckinformation
entspricht und einen schnellen Temperaturanstieg gewährt, der
über das Kernsieden hinausgeht, auf elektrothermische Wandler,
die entsprechend dem Blatt oder Flüssigkeitskanälen angeordnet
sind, die eine Flüssigkeit (Tinte) halten, Wärmeenergie an den
elektrothermischen Wandler erzeugt wird, um ein Filmsieden an
der Heizwirkfläche des Aufzeichnungskopfes zu bewirken, und
folglich können Blasen in der Flüssigkeit (Tinte) in Eins-zu-
Eins-Übereinstimmung mit den Antriebssignalen erzeugt werden.
Durch ein Ausstoßen der Flüssigkeit (Tinte) durch eine
Ausstoßöffnung wird durch ein Anwachsen und ein Zusammenfallen
der Blase zumindest ein Tropfen ausgebildet. Wenn die
Antriebssignale pulsförmig aufgebracht werden, kann das
Anwachsen und das Zusammenfallen augenblicklich und angemessen
erreicht werden, um ein besseres Ausstoßen der Flüssigkeit
(Tinte) insbesondere mit einer ausgezeichneten
Ansprecheigenschaft zu erreichen.
-
Was das pulsförmige Antriebssignal betrifft, so sind solche
geeignet, die in den Druckschriften U. S.-Patent Nr. 4 463 359
und U. S.-Patent Nr. 4 345 262 offenbart sind. Des weiteren kann
ein ausgezeichnetes Aufzeichnen durch Anwendung der Bedingungen
ausgeführt werden, die in der Druckschrift U. S.-Patent Nr. 4 313
124 der Erfindung beschrieben sind, die sich auf die
Temperaturanstiegsrate der vorstehend erwähnten Heizwirkfläche
bezieht.
-
Was den Aufbau des Tintenstrahlkopfes betrifft, ist zusätzlich
zu der Kombination einer Ausstoßdüse, eines Flüssigkeitskanals
und eines elektrothermischen Wandlers (geradliniger
Flüssigkeitskanal oder rechtwinkliger Flüssigkeitskanal), wie
sie in den vorstehend erwähnten Druckschriften offenbart ist,
der Aufbau gemäß den Druckschriften U. S.-Patent Nr. 4 558 333
oder U. S.-Patent Nr. 4 459 600, die den Aufbau mit einem
Heizwirkflächenabschnitt offenbaren, welcher in einem gebogenen
Bereich angeordnet ist, ebenfalls in der vorliegenden Erfindung
enthalten.
-
Zusätzlich kann die vorliegende Erfindung effektiv auf einen
Aufbau angewendet werden, der in dem japanischen offengelegten
Patent Nr. 59-123 670 offenbart ist, das den Aufbau mit einem
für eine Vielzahl von elektrothermischen Wandlern gemeinsamen
Schlitz als den Ausstoßabschnitt der elektrothermischen Wandler
verwendet, oder der in dem japanischen offengelegten Patent Nr.
59-138 461 offenbart ist, das den Aufbau mit einer Öffnung zum
Absorbieren einer Druckwelle der Wärmeenergie entsprechend dem
Ausstoßabschnitt offenbart.
-
Wenn des weiteren der Tintenstrahlkopf der Vollzeilenbauart eine
Länge hat, die der maximalen Breite eines Aufzeichnungsmediums
entspricht, über die durch die Tintenstrahleinrichtung
aufgezeichnet werden kann, kann die vorliegende Erfindung die
vorstehend beschriebenen Wirkungen entweder mit dem Aufbau, der
der Länge durch die Kombination einer Vielzahl von
Aufzeichnungsköpfen genügt, wie dies bei den vorstehend
zitierten Beschreibungen offenbart ist, oder mit dem Aufbau als
einen einstückig ausgebildeten Tintenstrahlkopf noch effektiver
zeigen.
-
Zusätzlich ist die vorliegende Erfindung wirksam für einen
Tintenstrahlkopf der frei austauschbaren Chipbauart, der eine
elektrische Verbindung mit der Haupteinrichtung oder eine
Tintenzufuhr von der Haupteinrichtung durch ein Anbringen an die
Haupteinrichtung ermöglicht, oder für einen Tintenstrahlkopf der
Kartuschenbauart, der einen an dem Tintenstrahlkopf selbst
einstückig vorgesehenen Tintenbehälter hat.
-
Außerdem ist ein Hinzufügen einer Wiederherstellungseinrichtung
für den Tintenstrahlkopf, einer Vorbereitungshilfseinrichtung
etc. vorzuziehen, die als der Aufbau der Tintenstrahleinrichtung
der vorliegenden Erfindung vorgesehen sind, da die Wirkung der
vorliegenden Erfindung weiter stabilisiert werden kann.
Spezielle Beispiele von diesen können für den Tintenstrahlkopf
eine Abdeckeinrichtung, eine Reinigungseinrichtung, eine
Druckbeaufschlagungs- oder Saugeinrichtung, elektrothermische
Wandler oder Heizelemente einer anderen Bauart oder eine
Vorheizeinrichtung entsprechend der Kombination von diesen
verwenden, und es ist auch wirkungsvoll, zum stabilen
Aufzeichnen eine Vorausstoßbetriebsart vorzusehen, die ein
Ausstoßen getrennt vom Aufzeichnen bewirkt.
-
Des weiteren ist als die Aufzeichnungsbetriebsart der
Tintenstrahleinrichtung die vorliegende Erfindung nicht nur für
die Aufzeichnungsbetriebsart mit nur einer Hauptfarbe wie z. B.
Schwaz etc. besonders wirksam, sondern auch auf eine
Einrichtung, die mit zumindest einer von vielen verschiedenen
Farben oder mit Vollfarben durch ein Farbmischen versehen ist,
wobei der Tintenstrahlkopf entweder einstückig gebildet oder in
großer Anzahl kombiniert werden kann.
-
Obwohl die Tinte als die Flüssigkeit bei den
Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung betrachtet ist,
wie dies vorstehend beschrieben ist, kann auch eine andere Tinte
verwendet werden, die unterhalb der Raumtemperatur fest ist, und
die bei oder oberhalb Raumtemperatur weich oder flüssig wird,
oder die sich durch ein Aufbringen eines brauchbaren
Aufzeichnungssignals verflüssigt, da es beim Tintenstrahlsystem
allgemeine Praxis ist, die innerhalb eines bestimmten Bereiches
aufrechtzuerhaltende Viskosität der Tinte für ein stabiles
Ausstoßen zu steuern, indem die Temperatur der Tinte selbst in
einem Bereich von 30ºC bis 70ºC eingestellt wird.
-
Um den Temperaturanstieg aufgrund der Wärmeenergie zu
verhindern, wobei die Wärmeenergie ausdrücklich als die Energie
für die Zustandsänderung der Tinte von einem festen Zustand in
einen flüssigen Zustand genutzt wird, oder um eine Verdampfung
der Tinte zu verhindern, wobei die Tinte verwendet wird, die im
Lagerzustand fest ist, ist die Verwendung derjenigen Tinte
ebenfalls in der vorliegenden Erfindung enthalten, die die
Eigenschaft hat, dass sie sich nur bei der Aufbringung von
Wärmeenergie in Übereinstimmung mit einem Aufzeichnungssignal
verflüssigt, so dass flüssige Tinte ausgestoßen wird, oder die
sich schon vor dem Erreichen des Aufzeichnungsmediums
verfestigen kann. In diesen Fällen kann die Tinte als eine
Flüssigkeit oder als ein fester Körper in Aussparungen oder
Durchgangslöchern eines porösen Blatts gehalten sein, das den
elektrothermischen Wandlern zugewandt ist, wie dies in den
japanischen offengelegten Patentanmeldeschriften Nr. 54-56847
oder 60-71260 beschrieben ist. Das wirksamste Verfahren für die
in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Tinten basiert auf
dem Filmsieden.
-
Zusätzlich kann die Tintenstrahleinrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung die Gestalt eines Bildausgabeendgerätes
für eine Informationsverarbeitungsanlage wie z. B. eine
Textverarbeitungsvorrrichtung oder ein Computer, die einstückig
oder getrennt vorgesehen sind, eines Kopiergerätes in
Kombination mit der Leseeinrichtung oder eines Faxendgerätes mit
der Übertragungs- und Empfangsfunktion annehmen.
-
Ein Tintenstrahlkopfgrundkörper, bei dem eine Vielzahl von
elektrothermischen Wandlern angeordnet ist, hat ein Substrat, an
dem Substrat vorgesehene Wärmeerzeugungswiderstandseinrichtungen
und mit den Wärmeerzeugungswiderstandseinrichtungen elektrisch
verbundene Elektroden. Die Schnittlinie ist zwischen der
Vielzahl von den elektrothermischen Wandlern vorgesehen. Und
die Überwachungseinrichtungen für die Qualitätssicherung sind an
der Schnittlinie vorgesehen.