DE69726104T2

DE69726104T2 - Tintenstrahlkopf und Tintenstrahlapparat

Info

Publication number: DE69726104T2
Application number: DE69726104T
Authority: DE
Inventors: Shuichi Ohta-ku Murakami
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-12-17
Filing date: 1997-12-16
Publication date: 2004-08-26
Anticipated expiration: 2017-12-17
Also published as: ES2208811T3; US6089694A; JPH10166588A; EP0849083A3; EP0849083B1; JP3618943B2; DE69726104D1; EP0849083A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Tintenstrahlkopf, der druckt, indem er Tintentröpfchen von den Abgabeöffnungen auf ein Aufnahmemedium abgibt. Die Erfindung betrifft auch einen Tintenstrahlapparat, der mit einem solchen Tintenstrahlkopf ausgerüstet ist.
Beschreibung der zugrundeliegenden Technik Für die Durchführung des Tintenstrahl-Druckverfahrens wird zum Drucken Tinte abgegeben und auf ein Aufnahmemedium geworfen. Allerdings tritt beim Tintenstrahl-Druckverfahren das Phänomen auf, dass Tinte beim Aufschlagen spritzen kann.
Als Nächstes wird unter Verweis auf die 2A bis 2C sowie 3A bis 3C das Tintenspritz-Phänomen beim Aufschlagen erklärt.
2A zeigt einen Kopf 10, ein abgegebenes Tröpfchen 12 und ein Aufnahmemedium 11. 2B zeigt den Zustand des Aufschlagens des Tröpfchens. 2C zeigt den Zustand, in dem der zurückgeworfene Nebel 14 (nachstehend auch nur als Nebel bezeichnet) in einem spitzen Winkel zum Aufnahmemedium auftritt. Hierbei bezeichnet die Positionsnummer 13 ein aufgeschlagenes Tintentröpfchen. Die 3A bis 3C sind Ansichten, die den Zustand zeigen, in welchem eine Vielzahl von Tröpfchen auf einen Punkt aufschlagen, der auf einem Aufnahmemedium gebildet wird. 3C zeigt den Zustand, in dem der zurückgeworfene Nebel 14 beim Aufschlagen stärker auffallend auftritt, wenn ein Tintentröpfchen 15 vorhanden ist, dass bereits (unmittelbar) vor dem aktuellen Aufschlagen auf dem Aufnahmemedium gebildet worden ist. Hierbei bezeichnet eine Positionsnummer 16 das Tintentröpfchen, das im Rahmen des aktuellen Vorgangs neu aufgeschlagen wird.
Der dadurch zum Zeitpunkt des Aufschlagens erzeugte Nebel wird dazu gebracht, auf der gegenüberliegenden Frontfläche des Tintenstrahlkopfes anzuhaften, auf der die Abgabeöffnungen geformt sind. Diese Nebelanhaftung kann zu einer Ablenkung des Aufschlagens oder einer Verhinderung der Abgabe führen.
Darüber hinaus ist ein Tintenstrahlapparat, der Farbbilder druckt, so strukturiert, dass jeder der Tintenstrahlköpfe auf der gleichen Scan-Linie angeordnet wird, um jede Tinte der Grundfarben abzugeben. Dann werden während des durch diese Tintenstrahlköpfe durchgeführten Scannens Abgabesignale für eine Zeitdauer verzögert, die den einzelnen Entfernungen zwischen den jeweiligen Tintenstrahlköpfen entspricht, so dass eine Vielzahl von Tintentröpfchen, die von verschiedenen Tintenstrahlköpfen abgegeben werden, auf einer einzigen Stelle einander überlagert werden, wodurch sie Punkte von Halbtonfarben aus den Grundfarben erzeugen. Bei einem derartigen Tintenstrahlapparat ist die Entstehung von Nebel wie vorstehend beschrieben besonders auffallend.
Aus diesem Grund wurde für einen derartigen Tintenstrahlkopf vorgesehen, ein wasserabstoßendes Mittel auf den Bereich des Kopfes aufzutragen, in dem die Abgabeöffnungen vorgesehen sind, um die Tintentröpfchen in der Nähe der Abgabeöffnungen abzustoßen, um jede mögliche Verhinderung oder Ablenkung der Abgabe zu verhindern.
Darüber hinaus wird bei dem konventionellen Tintenstrahlapparat die Frontfläche in bestimmten Zeitabständen abgewischt oder gereinigt, um die Tintentröpfchen, die sich auf der Frontfläche abgelagert haben, zu entfernen, und dadurch den vorstehend beschriebenen negativen Effekt beim Betrieb zu vermeiden.
Darüber hinaus gibt es für das Tintenstrahl-Druckverfahren ein Verfahren, bei dem eine Flüssigkeit verwendet wird, die auf Tinte reagiert (nachstehend als wasserbeständige Flüssigkeit bezeichnet), um dem gedruckten Bild Wasserbeständigkeit zu verleihen.
Im Speziellen wird die wasserbeständige Flüssigkeit vom Tintenstrahlkopf abgegeben, um sie mit Tinte auf einem Druckmedium zu vermischen, so dass die gewünschte Reaktion auf dem Druckmedium stattfinden kann, um die Wasserbeständigkeit zu verleihen. Das bedeutet mit anderen Worten, dass auf die gleiche Art und Weise wie beim Farb-Tintenstrahl-Druckverfahren die wasserbeständige Flüssigkeit und die Tinte einander überlagert werden, wenn sie auf dem Druckmedium aufschlagen.
Allerdings besteht beim konventionellen Tintenstrahlapparat ein Problem, dass das auf der Kopffläche aufgebrachte wasserabstoßende Mittel verschlissen wird, wenn die Kopffläche abgewischt oder gereinigt wird. Darüber hinaus besteht ein Problem, dass der Frontbereich des Kopfes durch dieses Abwischen und Reinigen verschlissen wird, wodurch die Lebensdauer des Kopfes verkürzt wird.
Darüber hinaus gibt es beim Tintenstrahl-Druckverfahren, das mit der wasserbeständigen Flüssigkeit arbeitet, einige Fälle, in denen fest gewordene und fest anhaftende Substanzen am Frontbereich des Kopfes wegen der Reaktion zwischen der wasserbeständigen Flüssigkeit und Tinte anhaften können, die während der Aufschlagens angespritzt wurden. Dann wird ein Problem beobachtet, dass einige Punkte im Druckbild als Ergebnis der abgelenkten Aufschläge oder des Phänomens, dass Tinte in bestimmten Fällen nicht vom Druckkopf abgegeben wird, fehlen können.
EP-A-0790129-Artikel 54(3) EPC- veröffentlicht einen Tintenstrahlkopf, bestehend aus:
einer Vielzahl von Abgabeöffnungen zur Abgabe von Tinte;
einem Frontbereich, auf dem diese Vielzahl von Abgabeöffnungen in Reihen angeordnet sind; und
Strukturen, die mit einem Spalt über diesem Frontbereich an beiden Seiten dieser Vielzahl von Abgabeöffnungen angeordnet sind, die auf diesem Frontbereich in Reihen angeordnet sind.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde konstruiert, um diese Probleme, die bei der vorhergehenden Technik wie vorstehend beschrieben auftreten, zu lösen. Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen Tintenstrahlkopf bereitzustellen, der in der Lage ist, das Anhaften des zurückgeworfenen Nebels in der Nähe der Abgabeöffnungen des Frontbereichs des Kopfes zum Zeitpunkt des Aufschlagens zu verhindern und der auch in der Lage ist zu versuchen, die Lebensdauer des Kopfes durch die Verringerung der Häufigkeit des Abwischens und Reinigens zu verlängern, sowie einen Tintenstrahlapparat bereitzustellen, der einen derartigen Kopf verwendet.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Tintenstrahlkopf für den Einsatz im Tintenstrahl-Druckverfahren bereitzustellen, das eine wasserbeständige Flüssigkeit verwendet, der in der Lage ist, das Anhaften des zurückgeworfenen Nebels in der Nähe der Abgabeöffnungen des Frontbereichs des Kopfes zum Zeitpunkt des Aufschlagens zu verhindern und der auch in der Lage ist, das Ablenken des Tintenaufschlags sowie das Fehlen von Punkten beim Drucken zu verhindern, sowie einen Tintenstrahlapparat bereitzustellen, der einen derartigen Kopf verwendet.
Um diese vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung einen Tintenstrahlkopf bereit, bestehend aus:
einer Vielzahl von Abgabeöffnungen zur Abgabe von Tinte;
einem Frontbereich, auf dem diese Vielzahl von Abgabeöffnungen in Reihen angeordnet sind;
Strukturen, die mit einem Spalt über diesem Frontbereich an beiden Seiten dieser Vielzahl von Abgabeöffnungen angeordnet sind, die auf diesem Frontbereich in Reihen angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass jede dieser Strukturen integral mit Rippen in diesem Spalt ausgeführt ist, um die Strukturen an diesem Tintenstrahlkopf zu befestigen.
Wie vorstehend beschrieben, wurde die vorliegende Erfindung konstruiert, um die dergestalt auf beiden Seiten des Abgabeöffnungsfeldes geformten Strukturen bereitzustellen, um den effektiven Ablauf der Abgaben zu erreichen. Im Vergleich zu dem Tintenstrahlkopf, der keine derartigen Strukturen auf dem Frontbereich des Kopfes aufweist, ist es möglich, die Menge des Nebels auf dem Umfang der Abgabeöffnungen signifikant zu reduzieren. Darüber hinaus macht es die Erfindung durch die Verringerung der Häufigkeit des Abwischens möglich, die beachtliche Verlängerung der Lebensdauer des Kopfes zu versuchen.
Darüber hinaus macht es die vorliegende Erfindung möglich, durch die vorstehend beschriebene Anordnung der Struktur für das Tintenstrahl-Druckverfahren, das die vorstehend erwähnte wasserbeständige Flüssigkeit verwendet, das Anhaften des zurückgeworfenen Nebels in der Nähe der Abgabeöffnungen des Frontbereichs des Kopfes zum Zeitpunkt des Aufschlagens zu verhindern und dadurch eine Reaktion der wasserbeständigen Flüssigkeit auf Tinte zu verhindern, bei der fest gewordene Substanzen am Umfang der Abgabeöffnungen des Kopfes gebildet werden. Auf diese Art und Weise wird es möglich, das Ablenken des Tintenaufschlags sowie das Fehlen von Punkten beim Drucken zu verhindern.
Weitere Aufgaben und Vorteile neben den vorstehend erwähnten Aufgaben und Vorteilen werden bei Kenntnis der Technik aus der nachstehenden Beschreibung einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführung deutlich. In der Beschreibung wird auf begleitende Abbildungen verwiesen, die einen Teil dieser Beschreibung darstellen und die ein Beispiel der Erfindung abbilden. Ein derartiges Beispiel ist nicht erschöpfend für die verschiedenen erfindungsgemäßen Ausführungen, weshalb auf die Ansprüche verwiesen wird, die der Beschreibung folgen, um den Umfang der Erfindung festzulegen.
KURZBESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Tintenstrahlkopf entsprechend einer ersten erfindungsgemäßen Ausführung zeigt;
Die 2A, 2B und 2C sind Ansichten, die das Phänomen des Tintenspritzens zum Zeitpunkt des Aufschlagens auf ein Aufnahmemedium zeigen; 2A zeigt das Verhältnis zwischen einem aus einer Druckvorrichtung abgegebenen Tröpfchen und einem Aufnahmemedium; 2B zeigt den Zustand des Aufschlagens des Tröpfchens auf das Aufnahmemedium; und 2C zeigt den Zustand der Erzeugung von Nebel;
Die 3A, 3B und 3C sind Ansichten, die den Zustand zeigen, dass eine Vielzahl von Tröpfchen mit zeitlichem Abstand auf einen auf einem Aufnahmemedium gebildeten Punkt aufschlagen; 3A zeigt das Verhältnis zwischen einem aus einer Druckvorrichtung abgegebenen Tröpfchen und einem Aufnahmemedium; 3B zeigt das Aufschlagen des Tröpfchens auf das Aufnahmemedium; und 3C zeigt den Zustand der auffallenderen Erzeugung von Nebel;
4 ist eine Ansicht, die den Zustand der Erzeugung von Nebel theoretisch zeigt;
5 ist eine Ansicht, die das Verhindern der Erzeugung von Nebel entsprechend der vorliegenden Erfindung theoretisch zeigt;
6 ist eine Ansicht, die den Umfang von Abgabeöffnungen eines Kopfes des in 1 dargestellten Tintenstrahlkopfes zeigt, dargestellt entlang der durch die Buchstaben A, B, C und D in 1 bezeichneten Schnittlinie;
7 ist eine perspektivische Ansicht, die den Tintenstrahlkopf zeigt, an dem Rippen in Spalten zwischen der Struktur und dem Frontbereich des Kopfes als eine Art der ersten erfindungsgemäßen Ausführung angeordnet sind;
8 ist eine Ansicht, welche die Struktur zeigt, in der ein Kopfplättchen auf dem versenkten Bereich wie eine Aussparung in Bezug auf ein Trägerelement als eine Art der ersten erfindungsgemäßen Ausführung geformt ist;
9 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Tintenstrahlkopf entsprechend einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführung zeigt;
10 ist eine Ansicht, die den in 9 dargestellten Tintenstrahlkopf zeigt, dargestellt entlang der durch die Buchstaben A, B, C und D in 9 bezeichneten Schnittlinie;
11 ist eine Schnittansicht, die den Tintenstrahlkopf entsprechend der zweiten erfindungsgemäßen Ausführung zeigt;
12 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch einen Tintenstrahlapparat zeigt, bei dem es möglich ist, einen erfindungsgemäßen Tintenstrahlkopf zu montieren.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, das Anhaften von Nebel in der Nähe der Abgabeöffnungen eines Kopfes zu verhindern, indem Strukturen in der Nähe der Abgabeöffnungen des Kopfes vorgesehen werden, wie in den vorherigen Abschnitten erwähnt. Jetzt wird das zugehörige Prinzip nachstehend beschrieben.
Die Tintentröpfchen, die von einem Tintenstrahlkopf abgegeben werden, werden zurückgeworfen und erzeugen Nebel, wenn sie auf ein Aufnahmemedium aufschlagen. 4 zeigt das Verhalten eines derartigen Nebels.
Zuerst wird die Luftströmung in der gleichen Richtung wie die Strömung der abgegebenen Tröpfchen erzeugt. Eine solche Luftströmung wird von der Oberfläche eines Papierblatts zurückgeworfen.
Dann herrscht in der Strömung der abgegebenen Tröpfchen ein Zustand niedrigen Drucks und die Luft wird in den atmosphärischen Strom in der gleichen Richtung wie die Strömung dieser abgegebenen Tröpfchen zugeführt. Im Ergebnis wird die Luft aus dem Umkreis einer solchen Strömung mitgerissen und erzeugt die atmosphärische Strömung, die durch Pfeile b dargestellt ist.
Aufgrund der dergestalt erzeugten atmosphärischen Strömung wird der Nebel, der schräg von der Oberfläche des Papierblatts zurückgeworfen wird, dazu gebracht, an der Frontfläche des Kopfes anzuhaften.
Aus diesem Grund sind entsprechend der vorliegenden Erfindung Strukturen am Umfang der Abgabeöffnungen des Kopfes vorgesehen, um die Erzeugung der atmosphärischen Strömung zu verhindern, die durch die Pfeile b in 4 dargestellt wird.
Als Nächstes folgt eine Beschreibung des Prinzips, das angewandt wurde, um die Erzeugung einer solchen atmosphärischen Strömung zu verhindern.
Wie in 5 gezeigt, tritt die atmosphärische Strömung in der gleichen Richtung wie die Strömung der abgegebenen Tröpfchen um die Strömung der abgegebenen Tröpfchen herum auf, wie durch die Pfeile a dargestellt.
Um die atmosphärische Strömung wie durch die Pfeile a dargestellt kontinuierlich zu erhalten, ist es erforderlich, die Luft dem Ursprung einer solchen atmosphärischen Strömung zuzuführen. Zu diesem Zweck wurde deshalb ein Spalt zwischen den Strukturen und dem Frontbereich des Kopfes vorgesehen, um die Luftzufuhröffnungen vorzusehen.
Auf diese Art und Weise strömt die atmosphärische Strömung am Umfang der Abgabeöffnungen kontinuierlich in der Richtung vom Frontbereich des Kopfes zum Papierblatt. Dann besteht, weil der Nebel, der von der Oberfläche des Papierblatts zurückgeworfen wird, von dieser atmosphärischen Strömung mitgerissen werden kann, keine Möglichkeit, dass sich der Nebel dem Umfang der Abgabeöffnungen nähern kann (dieses Phänomen wird nachstehend als Abgabeströmungseffekt bezeichnet). Auch wenn der erfindungsgemäße Tintenstrahlkopf auf einem Wagen montiert ist und sich dieser Wagen zum Drucken bewegen kann, funktioniert die atmosphärische Strömung, die entlang der Bewegung des Kopfes erzeugt wird, als Unterstützung für diesen Abgabeströmungseffekt.
Insbesondere wird, wenn der Kopf so angeordnet ist, dass das Abgabeöffnungsfeld in der Richtung angeordnet ist, welche die Richtung der Kopfbewegung schneidet, mehr Luft dem Ursprung einer solchen atmosphärischen Strömung zugeführt, um den beabsichtigten Effekt zu verstärken.
Als Nächstes folgt eine Beschreibung der erfindungemäßen Ausführungen.
(Ausführung 1)
1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Tintenstrahlkopf entsprechend einer ersten erfindungsgemäßen Ausführung zeigt.
In 1 bezeichnet eine Positionsnummer 1 ein Kopfplättchen mit den Abgabeöffnungen zur Abgabe von Tinte; eine Positionsnummer 2 die Abgabeöffnungen, die in Reihen auf dem Kopfplättchen angeordnet sind, um Tinte abzugeben; eine Positionsnummer 3 ein Trägerelement, auf dem das Kopfplättchen befestigt ist; und eine Positionsnummer 7 Kontaktflächen, die dazu dienen, den Tintenstrahlkopf elektrisch leitend mit dem Druckapparat zu verbinden.
Entsprechend der vorliegenden Ausführung hat die Struktur 4, die auf dem Umfang des Frontbereichs des Tintenstrahlkopfes angeordnet ist, folgende Abmessungen: 0,2 mm Dicke, 0,8 mm Länge in x-Richtung und 2,00 mm Länge in y-Richtung.
Darüber hinaus ist der Spalt zwischen der Struktur 4 und dem Frontbereich des Kopfes 0,2 mm und der Abstand zwischen den Strukturen 4 beträgt 0,7 mm.
Rippen 6, die jeweils mit der Struktur 4 als Ganzes zusammenhängend geformt sind, sind vorgesehen, um jeden der rechteckigen Körper der Strukturen 4 am Kopf zu befestigen. Die Rippen 6 haben jeweils folgende Abmessungen: 0,8 mm Länge in x-Richtung und 0,3 mm Länge in y-Richtung. Darüber hinaus wird SUS (niedrig legierter Stahl) als Werkstoff für die Struktur 4 verwendet.
Auf dem Tintenstrahlkopf sind die Abgabeöffnungen auf dem Kopfplättchen 1 in einer Abgabedichte von 600 DPI (Punkte pro Inch) mit einem Abgabevolumen von 8,5 pl bei einer Abgabegeschwindigkeit von 18 ms angeordnet. Hier wird der Tintenstrahlapparat, der diesen Kopf verwendet, in 1 nicht abgebildet.
Entsprechend der vorliegenden Ausführung kann der Kopf sowohl auf der Vorwärts- als auch auf der Rückwärtsbewegung des Wagens drucken, auf dem er montiert ist. Der Abstand zwischen den Abgabeöffnungen und dem Papierblatt beträgt 1,5 mm und die Treibfrequenz 8 kHz.
6 zeigt den Umfang der Abgabeöffnungen des Kopfes, dargestellt entlang der durch die Buchstaben A, B, C und D in 1 bezeichneten Schnittlinie.
In 6 bezeichnet eine Positionsnummer 5 ein Papierblatt, auf dem Tinte Bilder erzeugt.
Bei der entsprechend der Ausführung angeordneten Struktur wird der Frontbereich des Tintenstrahlkopfes nach dem Drucken beobachtet. Dann wird erkannt, dass Nebel nur in den durch Schraffurlinien gekennzeichneten Bereichen anhaftet.
Das bedeutet mit anderen Worten, dass Nebel im Spalt zwischen den Strukturen 4 und dem Frontbereich des Kopfes anhaftet. Allerdings verbleibt Nebel auf diesen Bereichen und kann den Umfang der Abgabeöffnungen 2 nicht erreichen.
Auf diese Art und Weise wird im Vergleich zu einem Tintenstrahlkopf, bei dem die Strukturen 4 nicht vorgesehen sind, die Menge des anhaftenden Nebels am Umfang der Abgabeöffnungen durch den Abgabeströmungseffekt deutlich reduziert.
Im Ergebnis können die Frequenzen des Abwischens im Vergleich zu einem konventionellen Tintenstrahlapparat reduziert werden, wodurch die Lebensdauer des Kopfes entsprechend verlängert werden kann.
Entsprechend der vorliegenden Ausführung beträgt die Dicke der Struktur 4 0,2 mm, aber es kann möglich sein, die Länge der Struktur beliebig zu machen, solange die Gesamtlänge, also die Summe aus dem Spalt zwischen der Struktur und dem Frontbereich des Kopfes und der Dicke der Struktur, kleiner als der Abstand zwischen dem Frontbereich des Kopfes und dem Papierblatt bleibt.
Darüber hinaus kann als Werkstoff für die Struktur 4 ein Kunststoff wie beispielsweise PET oder Polypropylen statt SUS (niedrig legiertem Stahl) verwendet werden.
Wenn ein solcher Kunststoff verwendet wird, sind Rippen 6 für jeden der Spalte zwischen der Struktur 4 und dem Frontbereich des Kopfes vorgesehen, um die Festigkeit jeder Struktur wie in 7 gezeigt zu bewahren.
Darüber hinaus ist es bei der strukturellen Anordnung des Kopfes, bei dem der Bereich des Kopfplättchens 1 wie eine Aussparung in Bezug auf das Trägerelement 3 versenkt ist, möglich, den Abgabeströmungseffekt durch die Anordnung jeder der Strukturen 4 wie in 8 abgebildet zu erreichen, die eine Schnittansicht ist, die den Umfang der Abgabeöffnungen des Kopfes 2 zeigt.
Genauer beträgt die Länge des Kopfplättchens 1 2,6 mm in x-Richtung und der Bereich des Kopfplättchens 1 ist um 0,2 mm in Bezug auf das Trägerelement 3 versenkt. Die Abmessungen der Struktur entsprechen denjenigen in der vorstehend beschriebenen Ausführung.
Auch bei der dergestalt angeordneten Struktur ist der Abgabeströmungseffekt erzielbar, so dass das Anhaften von Nebel wie durch die Schraffurlinien in 8 gekennzeichnet steuerbar ist. Auf diese Art und Weise ist es möglich, das Anhaften von Nebel am Umfang der Abgabeöffnungen 2 des Kopfes zu verhindern.
(Ausführung 2)
9 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Tintenstrahlkopf entsprechend einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführung zeigt.
Hierbei wurde ein Farbtintenstrahlapparat, der wasserbeständige Flüssigkeit verwendet, für die vorliegende Erfindung angepasst. Aus diesem Grund sind drei Kopfplättchen 1 für den Tintenstrahlkopf angeordnet.
Dann sind zwei Tintenstrahlköpfe am Tintenstrahlapparat entsprechend der vorliegenden Ausführung installiert.
Jetzt hat entsprechend der vorliegenden Ausführung die Struktur 4 am Umfang des Frontbereichs des Tintenstrahlkopfes folgende Abmessungen: 0,2 mm Dicke, 3 mm Länge in x-Richtung und 38 mm Länge in y-Richtung. Darüber hinaus beträgt der Abstand des Spalts zwischen der Struktur 4 und dem Frontbereich des Kopfes 0,1 mm, während der Abstand zwischen den Strukturen 1,0 mm beträgt. SUS (niedrig legierter Stahl) wird als Werkstoff für die Struktur verwendet.
Auf dem Tintenstrahlkopf sind die Abgabeöffnungen 2 auf einem Kopfplättchen 1 in einer Dichte von 300 DPI (Punkte pro Inch) mit einem Abgabevolumen von 5 pl bei einer Abgabegeschwindigkeit von 15 ms angeordnet. Der Abstand zwischen zwei Feldern der Abgabeöffnungen beträgt 0,3 mm. Insgesamt sind 512 Öffnungen vorgesehen.
Der Abstand zwischen den Abgabeöffnungen 2 und einem Papierblatt beträgt 1,5 mm. Die Treibfrequenz beträgt 10 kHz.
10 zeigt den Umfang der in 9 dargestellten Abgabeöffnungen, dargestellt entlang der durch die Buchstaben A, B, C und D in 9 bezeichneten Schnittlinie. Bei der vorliegenden Ausführung sind 512 Abgabeöffnungen zur Abgabe von Tinte angeordnet. Deshalb sind Rippen im Spalt der Struktur 4 in y-Richtung vorgesehen, um die Stärke jeder der Strukturen 4 zu erhöhen. Die Rippen sind in 10 durch unterbrochene Linien angedeutet.
Die Länge jeder Rippe beträgt 1 mm in x-Richtung. Hierbei ist 11 eine Schnittansicht der Ebene x-y des Kopfes. Wie in 11 dargestellt, beträgt die Länge jeder Rippe 2 mm in y-Richtung und der Abstand zwischen den Rippen 10 mm.
Bei der entsprechend der Ausführung angeordneten Struktur wird der Frontbereich des Tintenstrahlkopfes nach dem Drucken beobachtet. Nebel haftet nur wie in 10 dargestellt an.
Das bedeutet mit anderen Worten, dass Nebel im Spalt zwischen dem Frontbereich des Kopfes und jeder der Strukturen 4 anhaftet. Allerdings verbleibt der Nebel in diesem Bereich und kann den Umfang der Abgabeöffnungen 2 nicht erreichen.
Auf diese Art und Weise kann im Vergleich zu einem Tintenstrahlkopf, bei dem die Strukturen 4 nicht vorgesehen sind, die Menge des anhaftenden Nebels am Umfang der Abgabeöffnungen durch den Abgabeströmungseffekt deutlich reduziert werden.
Entsprechend der vorliegenden Ausführung ist die Breite jeder Rippe in x-Richtung kleiner als die Breite jeder Struktur in x-Richtung und die Rippen sind an den Strukturen in x-Richtung zentriert angeordnet. Das bedeutet mit anderen Worten, dass der Abgabeströmungseffekt durch die Strukturen gezeigt wird, die Rippen haben, in einem Zustand, in dem keine Rippen auf der Seite der Abgabeöffnungen jedes der entsprechenden Bereiche der Strukturen vorhanden sind.
Bei der so angeordneten Struktur ist es möglich, zu verhindern, dass sich Nebel dem Umfang des Abgabeöffnungen 2 nähert, in dem der Abgabeströmungseffekt genutzt wird. Gleichzeitig beträgt die Länge jeder Struktur 4 1,5 mm in x-Richtung, um zu verhindern, dass Nebel in den Spalt zwischen der Struktur 4 und dem Frontbereich des Kopfes eindringt, wenn das von den Abgabeöffnungen der Druckvorrichtung, zu dem diese Struktur gehört, abgegebene Tröpfchen auf das Papierblatt aufschlägt.
Auf diese Art und Weise ist es möglich, beim Tintenstrahl-Druckverfahren, das eine wasserbeständige Flüssigkeit verwendet, zu verhindern, dass Nebel am Umfang der Abgabeöffnungen 2 des Frontbereichs des Kopfes anhaftet, wenn die Flüssigkeit beim Aufschlagen zurückgeworfen wird. Im Ergebnis ist es möglich, die Aufschlagablenkung der Tröpfchen und das Fehlen von Punkten beim Drucken zu verhindern.
12 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch die äußere Gestalt eines Tintenstrahlapparats IJA zeigt. Eine Tintenstrahlpatrone IJC mit einem Tintenstrahlkopf und einem Tintentank, die zusammenhängend geformt sind, ist auf einem Wagen HC montiert. Verriegelt mit der regulären und der umgekehrten Rotation eines Antriebsmotors 5013 bewegt sich der Wagen HC in den durch die Pfeile a und b bezeichneten Richtungen mit Hilfe eines Stifts (nicht abgebildet) hin und her, der in eine Spiralrille 5005 einer Führungsspindel 5004 eingreift, die über die Antriebsgetriebezahnräder 5011 und 5009 gedreht wird.
Hierbei bezeichnet eine Positionsnummer 5002 eine Papierblatt-Andruckplatte, die ein Papierblatt an eine Platte 5000 in der Richtung der Wagenbewegung anpresst; Positionsnummern 5007 und 5008 einen Fotoschalter, der als Erkennungsvorrichtung für die Ausgangsposition dient, welche die Anwesenheit des Wagenhebels 5006 in der durch den Fotoschalter abdeckten Zone erkennt und bestätigt, und dadurch die Drehrichtung des Motors 5013 umschaltet und andere Aufgaben wahrnimmt; eine Positionsnummer 5016 ein Element, welches das Deckelelement 5022 trägt, welches den Frontbereich des Druckkopfes abdeckt; eine Positionsnummer 5015 eine Ansaugvorrichtung, die das Innere des Deckels absaugt, welche die Absaugwiederherstellung des Druckkopfes durch eine Öffnung 5023 im Deckel durchführt; eine Positionsnummer 5017 einen Reinigungsschaber zum Abwischen des Frontbereichs des Kopfes; und eine Positionsnummer 5019 ein Element, das dem Schaber eine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung ermöglicht. Diese Vorrichtungen sind auf der Halteplatte 5018 des Hauptgehäuses des Apparates befestigt. Hierbei muss der Schaber nicht unbedingt auf diese Art und Weise konfiguriert sein. Jeder andere bekannte Reinigungsschaber kann natürlich auf die vorliegende Ausführung angewandt werden. Darüber hinaus bezeichnet eine Positionsnummer 5012 einen Hebel, der verwendet wird, um das Absaugen für die Absaugwiederherstellung zu starten. Dieser Hebel bewegt sich entlang der Bewegung eines Nockens 5020, der mit dem Wagen verbunden ist, dessen Bewegung durch die bekannte Antriebsvorrichtung wie beispielsweise eine Kupplungsumschaltung erfolgt, welche die vom Antriebsmotor übertragene Antriebskraft steuert.
Hierbei ist die Anordnung so gestaltet, dass das Abdecken, Reinigen und die Absaugwiederherstellung in den entsprechenden Positionen wie gewünscht über die Funktion der Führungsspindel 5005 durchgeführt werden kann, wenn der Wagen HC im Bereich auf seiner Ausgangspositionsseite positioniert ist. Allerdings kann, wenn diese Vorrichtungen so angeordnet sind, dass sie wie gewünscht zu einem bekannten Zeitpunkt funktionsfähig sind, jede Art von Anordnung für die vorliegende Ausführung angepasst werden.
Darüber hinaus bezieht sich die Beschreibung auf einen Patronen-Kopf sowie einen Tintenstrahlapparat mit einem integrierten Tintentank. Ungeachtet dessen umfasst die vorliegende Erfindung auch einen Tintenstrahlapparat eines Typs, bei dem Tinte aus einem Tintentank dem Druckkopf durch extrem feine Rohre zugeführt wird.

Claims

Ein Tintenstrahlkopf (1) bestehend aus: einer Vielzahl von Abgabeöffnungen (2) zur Abgabe von Tinte; einem Frontbereich, auf dem diese Vielzahl von Abgabeöffnungen (2) in Reihen angeordnet sind; und Strukturen (4), die mit einem Spalt über diesem Frontbereich an beiden Seiten dieser Vielzahl von Abgabeöffnungen (2) angeordnet sind, die auf diesem Frontbereich in Reihen angeordnet sind; dadurch gekennzeichnet, dass jede dieser Strukturen (4) integral mit Rippen (6) in diesem Spalt ausgeführt ist, um die Strukturen (4) an diesem Tintenstrahlkopf (1) zu befestigen.
Ein Tintenstrahlkopf (1) nach Anspruch 1; wobei diese Strukturen (4) so angeordnet sind, dass sie sich in der Richtung der Anordnung dieser Abgabeöffnungen (2) erstrecken.
Ein Tintenstrahlkopf (1) nach Anspruch 2; wobei diese Strukturen (4) aus nichtrostendem Stahl geformt sind.
Ein Tintenstrahlkopf (1) nach Anspruch 2; wobei diese Strukturen (4) aus Kunstharz geformt sind.
Ein Tintenstrahlkopf (1) nach Anspruch 1; wobei jede Breite jeder dieser Rippen (6) kleiner als jede Breite dieser Strukturen (4) ausgeführt ist.
Ein Tintenstrahlkopf (1) nach Anspruch 1; wobei dieser Frontbereich mit einem versenkten Bereich versehen ist und diese Vielzahl von Abgabeöffnungen (2) und Strukturen (4) in diesem versenkten Bereich angeordnet sind.
Ein Tintenstrahlkopf (1) nach Anspruch 1; wobei dieser Tintenstrahlkopf (1) darüber hinaus mit elektrothermischen Wandlervorrichtungen zur Erzeugung von Wärmeenergie ausgerüstet ist, die zur Abgabe von Tinte genutzt wird.
Ein Tintenstrahlkopf (1) nach Anspruch 1; wobei dieser Tintenstrahlkopf (1) darüber hinaus mit dem Bereich zur Abgabe einer wasserbeständigen Flüssigkeit ausgerüstet ist, um durch die Reaktion mit Tinte eine Wasserbeständigkeit zu ermöglichen.
Ein Tintenstrahlkopf (1) nach Anspruch 1; wobei dieser Tintenstrahlkopf (1) ein Farb-Tintenstrahlkopf zur Abgabe von Tinten in mehreren Farben ist.
Ein Tintenstrahlapparat, der einen Tintenstrahlkopf (1) nach Anspruch 1 umfasst; wobei dieser Tintenstrahlapparat mit einer Druckkopfbewegungsvorrichtung (HC) zur beweglichen Montage dieses Kopfes (1) ausgerüstet ist.
Ein Tintenstrahlapparat nach Anspruch 10; wobei dieser Tintenstrahlapparat darüber hinaus mit einer Reinigungsvorrichtung (5017) zum Abwischen dieses Frontbereichs ausgerüstet ist.
Ein Tintenstrahlapparat nach Anspruch 10; wobei dieser Tintenstrahlkopf (1) so montiert ist, dass die Anordnungsrichtung dieser Vielzahl von Abgabeöffnungen (2) in der Lage ist, die Richtung der Bewegung dieser Druckkopfbewegungsvorrichtung (HC) zu schneiden.