DE69707988T2 - Elektrostatischer Tintenstrahlaufzeichnungskopf - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft einen elektrostatischen Tintenstrahlaufzeichnungskopf und insbesondere einen elektrostatischen Tintenstrahlaufzeichnungskopf zur Aufzeichnung durch Ausstoßen von Tonerteilchen enthaltenden Tintentröpfchen in einem elektrostatischen Feld.
• Der anschlagfreien Aufzeichnungstechnik gilt wegen ihres bemerkenswert geräuscharmen Betriebs besondere Beachtung. Unter weiteren anschlagfreien Aufzeichnungsköpfen hat ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf mehrere Vorteile einer schnellen Aufzeichnung, eines einfachen Mechanismus, einer direkten Aufzeichnung auf unbeschichtetes Papier usw. Bislang wurden verschiedene Mechanismen für den Tintenstrahlaufzeichnungskopf vorgeschlagen.
• Zu Beispielen für den vorgeschlagenen Tintenstrahlaufzeichnungskopf gehört ein elektrostatischer Tintenstrahlaufzeichnungskopf, bei dem ein Ansteuerimpuls zwischen mehreren Stiftausstoßelektroden oder Aufzeichnungselektroden eines Kopfkörpers und einer zu den Ausstoßelektroden gegenüberliegenden Gegenelektrode angelegt wird, wobei das Aufzeichnungsmedium dazwischen angeordnet ist. In einer Perspektivansicht zeigt Fig. 1 einen Kopfkörper des herkömmlichen elektrostatischen Tintenstrahlaufzeichnungskopfs dieser Art, der in der JP-A-07-120252 (oder JP-B-8-309993) beschrieben ist.
• Der Kopfkörper 100 des Tintenstrahlaufzeichnungskopfs von Fig. 1 verfügt über ein aus einem Isolator hergestelltes ebenes Substrat 101, auf dem mehrere sich in Längsrichtung des Kopfkörpers 100 erstreckende Ausstoßelektroden 102 gemäß der gewünschten Auflösung in Querrichtung angeordnet sind. Die Ausstoßelektroden 102 sind durch Sputtern eines Metalls, z. B. Cu oder Ni, auf die gesamte Oberfläche des Substrats 101 und einen anschließenden photolithographischen Ätzschritt mit einem Maskenmuster für die Ausstoßelektroden 102 gebildet. Die Ausstoßelektroden 102 sind mit jeweiligen Ausgangsleitungen eines in den Zeichnungen nicht gezeigten Drucktreibers verbunden und empfangen davon selektiv einen Hochspannungsansteuerimpuls während eines Aufzeichnungsvorgangs. Auf der gesamten Oberfläche des Substrats 101 zusammen mit den Ausstoßelektroden 102 ist ein Isolatorharz durch eine Schleuderbeschichtungstechnik aufgetragen, um die Ausstoßelektroden 102 von flüssiger Tinte zu isolieren.
• Meniskuselemente 103 überlappen die jeweiligen Ausstoßelektroden 102 mit Ausnahme des Spitzenabschnitts der Ausstoßelektroden 102 zum Bilden eines Tintenmeniskus in der Umgebung jeder Ausstoßelektrode 102. Mit zusätzlichem Bezug auf Fig. 2A und 2B, die Details des Vorderkantenabschnitts des Kopfkörpers von Fig. 1 zeigen, sind die Meniskuselemente 103 aus einem photoempfindlichen Polymerfilm hergestellt, der auf die Ausstoßelektroden 102 und das Isolatorsubstrat 101 laminiert und durch eine photolithographische Technologie gemustert ist. Eine aus einem Isolator hergestellte obere Abdeckplatte 104 ist über den Meniskuselementen 103 angeordnet, um eine Tintenkammer zwischen der oberen Abdeckplatte 104 und dem Isolatorsubstrat 101 zu bilden. Die Vorderkante der Abdeckplatte 104 befindet sich etwas hinter den Spitzen der Meniskuselemente 103 und der Vorderkante des Isolatorsubstrats 101. Die obere Abdeckung 104 hat einen Tinteneinlaß 105 und einen Tintenauslaß 106 zur Zirkulation der flüssigen Tinte.
• Der Spalt zwischen dem Vorderkantenabschnitt des Isolatorsubstrats 101 und der Vorderkante der oberen Abdeckplatte 104 bildet einen Tintenstrahlschlitz 107, aus dem die Meniskuselemente 103 zusammen mit den Spitzen der Ausstoßelektroden 102 vorstehen. Die Meniskuselemente 103 erstrecken sich nach hinten unter der oberen Abdeckplatte 104 zum Stützen ihrer Vorderkante. Die aus dem Tinteneinlaß 105 durch die Tintenkammer zugeführte flüssige Tinte durchläuft den Tintenstrahlschlitz 107 und wird in die Umgebung der Spitzen der Meniskuselemente 103 geführt, um einen Tintenmeniskus 108 um die Meniskuselemente 103 zu bilden.
• Eines der durch die Erfindung zu lösenden Probleme in diesem herkömmlichen elektrostatischen Tintenstrahlaufzeichnungskopf besteht darin, daß die Zufuhrgeschwindigkeit der flüssigen Tinte nicht dem gewünschten schnellen Betrieb des Tintenstrahlaufzeichnungskopfs folgen kann. Im Rahmen der Erfindung wurde festgestellt, daß dies teilweise daran liegt, daß die Meniskuselemente auf den Ausstoßelektroden durch eine photolithographische Technologie gebildet sind, was die Dicke der Meniskuselemente auf weniger als mehrere -zig Mikrometer begrenzt. Die geringe Dicke der Meniskuselemente erhöht den Durchflußwiderstand am Tintenstrahlschlitz gegen die flüssige Tinte.
• Ein weiteres durch die Erfindung zu lösendes Problem ist, daß die Meniskuselemente keine stabile Konfiguration der Menisken vorsehen können. Zurückzuführen ist dies auf die photolithographische Technik im Verfahren zur Ausbildung der Meniskuselemente, die eine instabile Konfiguration des Tintenmeniskus bewirkt. Die Anordnung der Spitzen der Meniskuselemente an einer Position hinter der Vorderkante des Substrats ist ein weiterer Grund.
• Die EP-A-813966 (Art. 54(3) EPC) offenbart einen elektrostatischen Tintenstrahlaufzeichnungskopf mit einem Kopfkörper, der eine Tintenkammer zum Aufnehmen von flüssiger Tinte bildet, wobei der Kopfkörper eine Vorderkante und eine Hinterkante hat, und einer Gegenelektrode, die der Vorderkante gegenüberliegt, wobei der Tintenstrahlaufzeichnungskopf die flüssige Tinte aus dem Kopfkörper zur Gegenelektrode während eines Aufzeichnungsvorgangs ausstößt, wobei der Kopfkörper aufweist: ein Isoliersubstrat mit mehreren Streifenvorsprüngen, die in der Umgebung der Vorderkante angeordnet sind, und eine Ausstoßelektrode, die in Zuordnung zum Streifenvorsprung angeordnet ist.
• Die US-A-4504844 offenbart einen bedarfsgesteuerten Tintenstrahldruckkopf mit mehreren Tintendurchgängen im Kopf.
• Angesichts dessen besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, einen elektrostatischen Tintenstrahlaufzeichnungskopf bereitzustellen, der stabil mit hoher Geschwindigkeit arbeiten kann, indem die Struktur der Meniskuselemente verbessert wird.
• Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.
• Erfindungsgemäß wirkt der Vorsprung als Meniskuselement, das mit einer stabilen Konfiguration ausgebildet sein und eine für das Meniskuselement erwünschte ausreichende Dicke haben kann, um so eine stabile Tintenzufuhr zu erhalten. Damit kann ein stabiler und schneller Betrieb des elektrostatischen Tintenstrahlaufzeichnungskopfs erhalten werden.
• Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher hervor. Es zeigen:
• Fig. 1 eine Perspektivansicht eines Kopfkörpers eines herkömmlichen Tintenstrahlaufzeichnungskopfs;
• Fig. 2A eine nähere Draufsicht auf einen Vorderkantenabschnitt des Kopfkörpers von Fig. 1 und Fig. 2B eine Längsschnittansicht an einer Linie B-B in Fig. 2A;
• Fig. 3 eine teilweise weggeschnittene Perspektivansicht eines elektrostatischen Tintenstrahlaufzeichnungskopfs gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
• Fig. 4 eine nähere Perspektivansicht eines Vorderkantenabschnitts des Kopfkörpers von Fig. 3, die die Details des Kopfkörpers durch Entfernen der oberen Abdeckplatte zeigt;
• Fig. 5A bis 5H Querschnittansichten des Kopfsubstrats im Kopfkörper von Fig. 4, die nacheinander die Schritte zu seiner Herstellung zeigen;
• Fig. 6 eine schematische Längsschnittansicht des elektrostatischen Tintenstrahlaufzeichnungskopfs gemäß der ersten Ausführungsform, die den Kopfkörper von Fig. 4 und eine zugeordnete Gegenelektrode zeigt;
• Fig. 7 eine teilweise weggeschnittene Perspektivansicht eines gegenüber der ersten Ausführungsform abgewandelten elektrostatischen Tintenstrahlaufzeichnungskopfs;
• Fig. 8 eine nähere Perspektivansicht des Vorderkantenabschnitts eines Kopfkörpers in einem elektrostatischen Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
• Fig. 9A bis 9E Querschnittansichten des Kopfsubstrats im Kopfkörper von Fig. 8, die nacheinander die Schritte zu seiner Herstellung zeigen; und
• Fig. 10 eine schematische Draufsicht zur Darstellung des Betriebs des elektrostatischen Tintenstrahlaufzeichnungskopfs gemäß der zweiten Ausführungsform, die den Kopfkörper von Fig. 8 und eine zugeordnete Gegenelektrode zeigt.
• Im folgenden wird die Erfindung auf der Grundlage bevorzugter Ausführungsformen anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben, in denen ähnliche konstituierende Elemente mit den gleichen oder ähnlichen Bezugszahlen bezeichnet sind.
• Gemäß Fig. 3 und 4 weist ein Kopfkörper 10 eines elektrostatischen Tintenstrahlaufzeichnungskopfs gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung eine Grundplatte 13 und ein längliches Kopfsubstrat 16 auf, das auf dem Vorderkantenabschnitt der Grundplatte 13 angeordnet ist. Das längliche Kopfsubstrat 16 erstreckt sich in Querrichtung der Grundplatte 13, wobei die Vorderkante des Kopfsubstrats 16 zur Vorderkante der Grundplatte 13 ausgerichtet ist. Das Kopfsubstrat 16 hat mehrere Streifenvorsprünge 12, die sich von der Vorderkante des Kopfsubstrats 16 zu seiner Hinterkante in Längsrichtung des Kopfkörpers 10 parallel zueinander erstrecken. Ferner verfügt der Kopfkörper 10 über Ausstoßelektroden 17, die oben auf jedem Streifenvorsprung 12 des Kopfsubstrats 16 angeordnet sind und zulaufende Spitzen in der Umgebung der Vorderkante des Kopfsubstrats 16 haben, eine obere Abdeckplatte 15, die über der Grundplatte 13 vom Vorderkantenabschnitt der Grundplatte 13 zu einer Stelle benachbart zum Hinterkantenabschnitt der Grundplatte 13 liegt, zum Bilden einer Tintenkammer 14 zusammen mit der Grundplatte 13 sowie mehrere Elektrodenkontaktstellen 18, die im Hinterkantenabschnitt der Grundplatte 13 angeordnet und jeweils mit einer entsprechenden Ausstoßelektrode 17 über eine auf der Grundplatte 13 gebildete entsprechende Signalleitung 19 verbunden sind. Ein Kanalbereich 32 ist zwischen je zwei der Streifenvorsprünge 12 zum Fließenlassen der flüssigen Tinte aus der Tintenkammer 14 gebildet. Durch diese Konfiguration bildet der Streifenvorsprung 12 ein Meniskuselement zum Ausbilden eines separaten Tintenmeniskus 11 am Vorderendabschnitt jedes Kanalbereichs 32. Zudem stützt der Streifenvorsprung 12 den Vorderkantenabschnitt der oberen Abdeckplatte 15. Die Vorderkante jedes Tintenmeniskus 11 ist im Blick senkrecht auf das Kopfsubstrat 16 im wesentlichen gerade und hat im Blick in Längsrichtung des Kopfkörpers 10 eine U-Form. Der Kanalbereich 32 hat eine kleine Breite zum Realisieren einer Kapillarfunktion und eine größere Dicke als die Breite, damit ausreichend Tinte mit hoher Geschwindigkeit fließt.
• Die obere Abdeckplatte 15 hat eine Vorderkante zum Bilden eines Tintenstrahlschlitzes 35, der sich etwas hinter der Vorderkante des Kopfsubstrats 16, den vorderen Enden der Streifenvorsprünge 12 und den Spitzen der Ausstoßelektroden 17 befindet. Die obere Abdeckplatte 15 hat einen Tinteneinlaß 20 und einen in Fig. 3 nicht gezeigten Tintenauslaß ähnlich wie der herkömmliche Tintenstrahlaufzeichnungskopf.
• Das Kopfsubstrat 16 ist aus einem Isolator, z. B. Glas, hergestellt, und die Ausstoßelektroden 17 sind aus einem Metall, z. B. Ni oder Cu, hergestellt. Das Kopfsubstrat 16 ist so ausgebildet, daß es die Streifenvorsprünge 12 und Kanalbereiche 32 abwechselnd in Querrichtung des Kopfkörpers 10 mit einer konstanten Teilung bildet, die einer gewünschten Druckauflösung entspricht. Jeder Kanalbereich 32 führt die flüssige Tinte 11 aus der Tintenkammer 14 zur Vorderkante des Kopfsubstrats 16 und bildet einen ausreichenden Raum zum Halten eines Tintenmeniskus 11 am Vorderende des Kanalbereichs 32.
• Die Grundplatte 13 ist aus einem Isolator hergestellt, auf dem die Elektrodenkontaktstellen 18 zusammen mit den Signalleitungen 19 durch eine photolithographische Technik hergestellt sind, um Ansteuerspannungen mit hoher positiver Spannung zu den Ausstoßelektroden 17 zu führen. Das vordere Ende jeder Signalleitung 19 ist mit dem hinteren Ende einer entsprechenden Ausstoßelektrode 17 durch Drahtbonden verbunden, und das hintere Ende einer Signalleitung 19 ist mit einer entsprechenden Elektrodenkontaktstelle 18 verbunden. Die hinteren Enden der Ausstoßelektroden 17, Bonddrähte und Signalleitungen 19 sind mit einem Isolatorharz beschichtet.
• Die obere Abdeckplatte 15 ist aus einem Isolierharz mittels einer Spritzgießtechnik hergestellt. Der Tinteneinlaß 20 und der Tintenauslaß sind mit einem Tintenreservoir über Schläuche (nicht gezeigt) zur Zirkulation der flüssigen Pumpe verbunden, die durch eine Pumpe bewirkt wird.
• Fig. 5A bis 5H zeigen nacheinander die Schritte zum Herstellen des Kopfsubstrats 16 gemäß Fig. 4, auf dem Ausstoßelektroden 17 angeordnet sind. Gemäß Fig. 5A wird ein Metall, z. B. Cu oder Ni, durch Sputtern auf die gesamte flache Oberfläche eines bahnenförmigen Substrats 16 abgeschieden, um eine Leiterschicht 21 darauf zu bilden. Danach wird eine Photoresistschicht 22 auf der Leiterschicht 21 durch eine Schleuderbeschichtungs- oder Laminiertechnik gemäß Fig. 5B gebildet. Anschließend wird die Photoresistschicht 22 gemäß Fig. 5C durch eine Maske 23, die ein Muster der Ausstoßelektroden 17 bildet, mit Belichtungslicht belichtet, gefolgt von einer Entwicklung der Photoresistschicht 22, um die Photoresistschicht 22 selektiv zu entfernen und ein Photoresistmuster auf der Leiterschicht 21 gemäß Fig. 5D zu erzeugen. Danach wird das resultierende Kopfsubstrat in eine Ätzlösung getaucht, die die Leiterschicht 21 selektiv ätzt, wodurch gemäß Fig. 5E die Ausstoßelektroden 17 unter dem Photoresistmuster 22 verbleiben. Danach wird das resultierende Kopfsubstrat in eine weitere Ätzlösung getaucht, die das Photoresistmuster 22 selektiv vom Leitermuster wegätzt, um so die Ausstoßelektroden 17 zu erhalten, die auf dem Kopfsubstrat 16 mit einer konstanten Teilung angeordnet sind, die der gewünschten Druckauflösung entspricht, was Fig. 5F zeigt.
• In diesen Schritten können mehrere Kopfsubstrate 16 gemäß den genannten Herstellungsschritten auf einem einzelnen Wafer hergestellt werden, wonach der Wafer in Segmente geschnitten wird, um mehrere Kopfsubstrate 16 zu bilden.
• Danach wird das Kopfsubstrat 16 einem Sägeschritt zum Herstellen der Streifenvorsprünge 12 und Kanalbereiche 32 mit einem Sägeblatt 24 gemäß Fig. 5G unterzogen. Gemäß Fig. 5H wird die gesamte Oberfläche des Kopfsubstrats 16 anschließend mit einem Beschichtungsharz 25 beschichtet. Die Tiefe der Kanalbereiche 32 läßt sich leicht durch den Vorschub des Sägeblatts 24 auf eine gewünschte Tiefe bestimmen.
• Alternativ können die Streifenvorsprünge 12 und Kanalbereiche des Kopfsubstrats 16 durch Laserstrahlbearbeitung unter Verwendung eines Excimerlasers und einer Maske ausgebildet werden. In diesem Fall läßt sich die Tiefe der Kanalbereiche 32 durch Einstellen der Laserbestrahlungszeit leicht bestimmen. Als weitere Alternative können die Streifenvorsprünge 12 des Kopfsubstrats 16 aus einem photoempfindlichen Harzfilm hergestellt werden, der durch eine photolithographische Technik mittels Ultraviolettstrahlen gemustert wird. Die Tiefe der Kanalbereiche 32 kann durch die Bestrahlungszeit mit den Ultraviolettstrahlen leicht eingestellt werden.
• Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung des elektrostatischen Tintenstrahlaufzeichnungskopfs gemäß dieser Ausführungsform mit dem Kopfkörper 10 von Fig. 3 und einer zugeordneten Gegenelektrode 28. Der Kopfkörper 10 wird durch ein Stützteil 37 so gestützt, daß der Kopfkörper 10 in einem Winkel von etwa 45º zu einer Horizontalebene geneigt ist, um so die obere Ecke der Vorderkante des Streifenvorsprungs 12 zur Gegenelektrode 28 zu richten. Die zulaufenden Spitzen der Ausstoßelektroden 17 sind zur Gegenelektrode 28 gerichtet, die auf Massepotential gemäß Fig. 6 oder einem negativen Potential gehalten wird. Die Gegenelektrode 28 dient als Auflageplatte bzw. -walze zum Tragen eines Aufzeichnungspapiers 29. Das Stützteil 37 ist auf einer waagerechten Welle 38 gleitend angeordnet, die sich parallel zur Vorderkante des Kopfkörpers 10 erstreckt.
• An den Ausstoßelektroden 17 erfolgt ein selektives Anlegen von Ansteuerimpulsen zum Erzeugen eines elektrostatischen Felds zum Ausstoßen von Tintentröpfchen 30 aus dem Tintenmeniskus 11, der am vorderen Ende der Kanalbereiche benachbart zu den mit den Ansteuerimpulsen beaufschlagten Ausstoßelektroden 17 gebildet ist, zur Gegenelektrode 28. Das Aufzeichnungspapier 29 wird entlang der Gegenelektrode 28 durch den Spalt zwischen Kopfkörper 10 und Gegenelektrode 28 geführt, um die ausgestoßenen Tintentröpfchen 30 aufzunehmen. Die Tintentröpfchen 30 werden an der Eckkante des Streifenvorsprungs 12 ausgestoßen, die durch die Vorderseite des Kopfsubstrats 16, die Oberseite des Streifenvorsprungs 12 und die Seitenfläche des Streifenvorsprungs 12 gebildet ist, d. h. an der Seitenfläche des Kanalbereichs 32.
• In dieser Ausführungsform ermöglicht der 45º-Winkel des geneigten Kopfkörpers 10, daß der Tintenmeniskus 11 infolge von Schwerkraft an der oberen Ecke der Vorderkante des Vorsprungs 12 positioniert ist, auf dem die Ausstoßelektrode 17 angeordnet ist. Somit erfolgt das Ausstoßen der Tintentröpfchen 30 genau an der oberen Ecke der Vorderkante des Vorsprungs 12, wodurch die Tintentröpfchen stabil ausgestoßen werden können.
• Fig. 7 zeigt eine Abwandlung gegenüber dem Kopfkörper 10 des elektrostatischen Tintenstrahlaufzeichnungskopfs der ersten Ausführungsform. Der Kopfkörper 10A des Tintenstrahlaufzeichnungskopfs von Fig. 7 ist zusätzlich mit einer elektrophoretischen Elektrode 33 an der hinteren Innenwand der oberen Abdeckplatte 15 versehen. An der elektrophoretischen Elektrode 33 ist eine statische Spannung mit gleicher Polarität wie die der Tonerteilchen angelegt, um die Tonerteilchen in der Tintenkammer 14 zum Tintenstrahlschlitz 36 des Kopfkörpers 10A durch eine elektrophoretische Kraft zu bewegen.
• Ähnlich wie Fig. 4 zeigt Fig. 8 den Vorderkantenabschnitt eines Kopfkörpers eines elektrostatischen Tintenstrahlaufzeichnungskopfs gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Der Kopfkörper 10B dieser Ausführungsform ähnelt dem Kopfkörper 10 von Fig. 4 mit Ausnahme der Anordnung der Ausstoßelektroden 17. Insbesondere ist in dieser Ausführungsform jede Ausstoßelektrode 17 auf der Bodenfläche und beiden Seitenflächen des Kanalbereichs 32 angeordnet. Alternativ kann die Ausstoßelektrode nur auf den Seitenflächen des Kanalbereichs 32 gebildet sein. Die Ausstoßelektroden 17 sind mit einem Isolierharz zur Isolierung beschichtet.
• Fig. 9A bis 9E zeigen aufeinanderfolgende Schritte bei der Herstellung des Kopfsubstrats 16 dieser Ausführungsform. Zuerst wird gemäß Fig. 9A eine Isolatorplatte 16A einem mechanischen Sägeschritt mit einem Sägeblatt 24 unterzogen, um gemäß Fig. 9B ein Kopfsubstrat 16 mit mehreren Streifenvorsprüngen 12 und Kanalbereichen 32 auszubilden, die abwechselnd mit einer konstanten Teilung angeordnet sind, die einer gewünschten Druckauflösung entspricht. Die Breite des Kanalbereichs 32 richtet sich nach der Dicke des Sägeblatts 24, und die Tiefe des Kanalbereichs 32 wird durch den Vorschubbetrag des Sägeblatts 24 bestimmt. Alternativ kann das Kopfsubstrat 16 durch Laserstrahlbearbeitung einer Isolatorplatte 16A mit einem Excimerlaser oder durch Photolithographie einer photoempfindlichen Schicht mittels Ultraviolettstrahlen ausgebildet werden. Die Tiefe des Kanalbereichs 32 wird durch die Bestrahlungszeit durch den Laserstrahl oder durch die Dicke der auf dem Kopfsubstrat 16 gebildeten photoempfindlichen Schicht gesteuert.
• Anschließend wird gemäß Fig. 9C ein metallischer Film 21, z. B. aus Cu, Ni usw., auf der gesamten Oberfläche des Kopfsubstrats 16 z. B. durch Sputterabscheidung ausgebildet. Gemäß Fig. 9D wird der metallische Film 21 auf der Oberseite der Streifenvorsprünge 12 dann selektiv so weggeätzt, daß die Ausstoßelektroden 17 auf der Bodenfläche und den Seitenflächen der Kanalbereiche 32 verbleiben, wobei ein Photoresistmuster zum Einsatz kommt. Danach wird ein Überzug 25 auf der gesamten Oberfläche des Kopfsubstrats 16 und der Ausstoßelektroden 17 durch eine Schleuderbeschichtungstechnik zum Isolieren der Ausstoßelektroden 17 von der flüssigen Tinte gemäß Fig. 9E hergestellt.
• Der Tintenstrahlaufzeichnungskopf dieser Ausführungsform arbeitet in Kombination aus dem Kopfkörper 10B und einer zugeordneten Gegenelektrode ähnlich wie im Fall der anhand von Fig. 6 beschriebenen ersten Ausführungsform. Fig. 10 zeigt eine Draufsicht auf den Tintenstrahlaufzeichnungskopf dieser Ausführungsform im Betrieb. Beim selektiven Anlegen eines Ansteuerimpulses an gewünschten Ausstoßelektroden 17 im Verlauf eines Druckvorgangs werden elektrische Kraftlinien 34 zwischen der mit dem Ansteuerimpuls beaufschlagten Ausstoßelektrode 17 und der Gegenelektrode 28 erzeugt. Ein Tintenmeniskus 11 ist im Kanalbereich 32 gebildet und hat eine konkave Vorderkante im Blick senkrecht zum Kopfsubstrat 16 am vorderen Ende des Kanalbereichs 32. Der Ausstoß der flüssigen Tinte erfolgt als Tintentröpfchen 30 von einer Eckkante 35 des Streifenvorsprungs 12, an der der Tintenmeniskus 11 eine maximale Wölbungsänderung hat, entlang den elektrischen Kraftlinien 34 gemäß Fig. 10. Die Eckkante 35 ist durch die Seitenfläche des Streifenvorsprungs 12, die Oberseite des Streifenvorsprungs 12 und die Vorderseite des Kopfsubstrats 16 gebildet. Eine Abwandlung ähnlich wie die Abwandlung 10A gegenüber der ersten Ausführungsform kann vorgenommen sein, bei der eine elektrophoretische Elektrode an der Hinterkante der Tintenkammer vorgesehen ist.

Claims (12)

1. Elektrostatischer Tintenstrahlaufzeichnungskopf mit einem Kopfkörper (10), der eine Tintenkammer (14) zum Aufnehmen von flüssiger Tinte bildet, wobei der Kopfkörper (10) eine Vorderkante und eine Hinterkante hat, und einer zur Vorderkante gegenüberliegenden Gegenelektrode (28), wobei der Tintenstrahlaufzeichnungskopf die flüssige Tinte aus dem Kopfkörper (10) zur Gegenelektrode (28) während eines Druckvorgangs ausstößt, wobei der Kopfkörper (10) aufweist: ein Isoliersubstrat (16) mit mehreren Streifenvorsprüngen (12), die in der Umgebung der Vorderkante angeordnet sind, eine Ausstoßelektrode (17), die in Zuordnung zum Streifenvorsprung (12) angeordnet ist, wobei der Kopfkörper (10A) ferner eine elektrophoretische Elektrode (33) in der Umgebung einer Hinterkante der Tintenkammer aufweist.

2. Elektrostatischer Tintenstrahlaufzeichnungskopf mit einem Kopfkörper (10), der eine Tintenkammer (14) zum Aufnehmen von flüssiger Tinte bildet, wobei der Kopfkörper (10) eine Vorderkante und eine Hinterkante hat, und einer zur Vorderkante gegenüberliegenden Gegenelektrode (28), wobei der Tintenstrahlaufzeichnungskopf die flüssige Tinte aus dem Kopfkörper (10) zur Gegenelektrode (28) während eines Druckvorgangs ausstößt, wobei der Kopfkörper (10) aufweist: ein Isoliersubstrat (16) mit mehreren Streifenvorsprüngen (12), die in der Umgebung der Vorderkante angeordnet sind, eine Ausstoßelektrode (17), die in Zuordnung zum Streifenvorsprung (12) angeordnet ist, ferner mit einem Stützteil (37) zum Stützen des Kopfkörpers (10) in einem Winkel von etwa 45º zu einer Horizontalebene.

3. Elektrostatischer Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich die Streifenvorsprünge (12) von der Vorderkante zur Hinterkante parallel zueinander erstrecken.

4. Elektrostatischer Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der Kopfkörper (10) ferner eine Grundplatte (13) aufweist, auf der das Isoliersubstrat (16) an einem Vorderkantenabschnitt der Grundplatte (13) angeordnet ist.

5. Elektrostatischer Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei ein Raum zwischen je zwei der Streifenvorsprünge (12) einen Kanalbereich (32) zum Durchgang von flüssiger Tinte bildet.

6. Elektrostatischer Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 5, wobei der Kanalbereich (32) eine Kapillarfunktion sowie eine größere Tiefe als Breite des Kanalbereichs hat.

7. Elektrostatischer Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Kanalbereich (32) eine durch maschinelle Bearbeitung ausgebildete Oberfläche hat.

8. Elektrostatischer Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 5, 6 oder 7, wobei jede Ausstoßelektrode (17) auf Seitenflächen und einer Bodenfläche des Kanalbereichs (32) ausgebildet ist.

9. Elektrostatischer Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Ausstoßelektrode (17) durch einen Isolierfilm (25) abgedeckt ist.

10. Elektrostatischer Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Streifenvorsprung (12) aus einem photoempfindlichen Material hergestellt ist.

11. Elektrostatischer Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Ausstoßelektrode (17) oben auf dem Streifenvorsprung (12) angeordnet ist.

12. Elektrostatischer Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei eine obere Abdeckplatte über den Vorsprüngen zum Bilden eines Tintenstrahlschlitzes in der Umgebung der Vorderkante des Kopfkörpers und der Tintenkammer benachbart zum Tintenstrahlschlitz liegt.