DE69830380T2 - Thermischer Tintenstrahldruckkopf mit Flüssigkeitsströmungswiderstand - Google Patents

Thermischer Tintenstrahldruckkopf mit Flüssigkeitsströmungswiderstand Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Tintenstrahldruckkopf gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, der bei einem Tintenstrahlaufzeichnungssystem für ein Ausführen eines auf einem Aufzeichnungsmedium stattfindenden Aufzeichnungsvorgangs angewendet wird, wobei ein kleiner Tintentropfen fliegt, und auf eine Tintenstrahldruckvorrichtung, die diesem Kopf verwendet.
  • Zugehöriger Stand der Technik
  • Es gibt ein Verfahren, das ein elektrothermisches Wandlerelement (Heizeinrichtung) als Ausstoßenergie erzeugendes Element verwendet, das zum Ausstoßen eines Tintentropfens verwendet wird, und ein Verfahren, das ein piezoelektrisches Element als dieses Ausstoßenergie erzeugendes Element bei einem Tintenausstoßverfahren eines Tintenstrahlaufzeichnungssystems nutzt, das im allgemeinen gegenwärtig weit verbreitet ist. Bei jedem dieser Verfahren kann das Ausstoßen von dem Tintentropfen durch ein elektrisches Signal gesteuert werden. Beispielsweise wird bei dem Prinzip des Tintentropfenausstoßverfahrens, das das elektrothermische Wandlerelement verwendet, die in der Nähe des elektrothermischen Wandlerelementes befindliche Tinte sofort zum Sieden gebracht, indem das elektrische Signal zu dem elektrothermischen Wandlerelement erteilt wird, und der Tintentropfen wird bei einer hohen Geschwindigkeit ausgestoßen, indem eine plötzlich sich ergebende Blase anwächst, die durch eine Zustandsänderung der Tinte zu diesem Zeitpunkt erzeugt wird. Im Gegensatz dazu wird bei dem Prinzip des Ausstoßverfahrens des Tintentropfens, bei dem das piezoelektrische Element angewendet wird, das piezoelektrische Element versetzt, indem das elektrische Signal auf das piezoelektrische Element aufgebracht wird und der Tintentropfen durch einen Druck zum Zeitpunkt dieses Versetzens ausgestoßen wird. Hierbei ist es im Hinblick auf den Nutzen des erst genannten Verfahrens nicht erforderlich, einen großen Raum für das Ausstoßenergie erzeugende Element einzurichten, und der Aufbau eines Tintenstrahldruckkopfes ist einfach und die Tintenströmungsbahnen werden mit Leichtigkeit einstückig gestaltet. Jedoch wird bei diesem Verfahren die innerhalb der Tinte verschmolzene Luft durch die Wärme eluiert, die von dem elektrothermischen Wandlerelement erzeugt wird, und eine Restblase wird innerhalb des Tintenstrahldruckkopfes bewirkt. Wenn diese Restblase so, wie sie ist, belassen bleibt, hat die Restblase einen schlechten Einfluss auf die Ausstoßeigenschaften des Tintentropfens und auf ein Bild.
  • Die Einflüsse auf die Restblase innerhalb des Tintenstrahldruckkopfes, die durch die innerhalb dieser Tinte verschmolzene Luft verursacht wird, auf die Tintentropfenausstoßeigenschaften und das Bild sind nachstehend detailliert erläutert. Die Luft ist normalerweise in der Tinte innerhalb des Tintenstrahldruckkopfes in einem Sättigungszustand verschmolzen. Wenn das elektrothermische Wandlerelement in diesem Zustand betätigt wird, gibt es einen Fall, bei dem die in die Tinte verschmolzene Luft plötzlich innerhalb der Tinte als eine geschmolzene Blase, die einen Durchmesser hat, der gleich wie oder geringer als ein Quadratmeter ist, bei Wiederholungen einer adeabatischen Schäumkontraktion, und als eine plötzlich sich ergebende Blase durch eine Zustandsänderung der Tinte auftritt. Es ist außerdem bekannt, dass eine derartige Blase erneut in der Tinte innerhalb einer Zeit aufgelöst wird, die von einem Blasendurchmesser, der Oberflächenspannung der Tinte, einem Sättigungsdampfdruck der Luft und dergleichen bestimmt wird. Wenn beispielsweise der Blasendurchmesser gleich wie oder geringer als ein Mikrometer ist, ist die Zeitspanne, die für das Auflösen erforderlich ist, in einer Größenordnung, die gleich wie oder geringer als eine Mikrosekunde ist. Wenn jedoch eine Vielzahl an elektrothermischen Wandlerelementen kontinuierlich bei einer hohen Frequenz betätigt werden, ergibt sich eine Vielzahl an derartigen Blasen innerhalb der Tinte und sie werden miteinander angesammelt und wachsen an, bevor diese Blasen erneut sich auflösen. Es ist bekannt, dass eine Zeitspanne, die für das erneute Auflösen erforderlich ist, in hohem Maße zunimmt, wenn der Blasendurchmesser zunimmt. Als ein Ergebnis werden Restblasen mit einem Durchmesser von einigen zehn Mikrometer bis einigen Hundert Mikrometer innerhalb des Tintenstrahldruckkopfes gespeichert. In einem derartigen Fall werden annähernd keine derartigen Restblasen wieder in der Tinte aufgelöst, so dass diese Restblasen einen schlechten Einfluß auf die Ausstoßeigenschaften des Tintentropfens haben. Wenn nämlich eine Tintenströmungsbahn durch die Restblasen blockiert wird, ist die Tintenströmungsbahn nicht mit ausreichend viel Tinte gefüllt, so dass ein Ausstoßfehler bewirkt wird. Wenn des weiteren eine große Restblase (mit einem Durchmesser von einigen Hundert Mikrometer) innerhalb des Tintenstrahldruckkopfes erzeugt wird und versehentlich mit der Außenluft in Verbindung gelangt, tritt die Außenluft in die Tintenströmungsbahn ein, so dass der Miniskus zerstört wird. Daher wird die innerhalb des Tintenstrahldruckkopfes befindliche Tinte in einen Tintenbehälter durch einen Unterdruck zum Aufsaugen der im Tintenbehälter befindlichen Tinte gesaugt, so dass keine Tinte von der Tintenströmungsbahn in einem bestimmten Fall ausgestoßen wird. Als eine höchst effektive lösende Maßnahme zum Vermeiden eines derartigen schlechten Einflusses der Restblasen gibt es ein Verfahren für ein nach außen erfolgendes Ausstoßen der Restblasen zusammen mit der Tinte aus einer Tintenausstoßöffnung durch einen Saugvorgang, einen Druckbeaufschlagungsvorgang und dergleichen, bevor die Restblasen in einem derartigen Maße angewachsen sind, dass die Restblasen diesen schlechten Einfluß haben. Dieses Verfahren ist ein Verfahren zum Ausführen einer so genannten Wiederherstellbehandlung durch einen Saugvorgang (Wiederherstellbehandlung durch eine Druckbeaufschlagung). Jedoch wird in diesem Fall die verbrauchte Menge der Tinte außerordentlich erhöht und der Durchsatz ist natürlich verringert, wenn dieses Verfahren während eines Druckvorgangs angewendet wird. Es gibt ein anderes Verfahren, bei dem die in der Tinte verschmolzene Luft aus der Tinte durch ein bestimmtes Verfahren ausgestoßen wird (Entlüften), und derartige Tinte wird bei dem Tintenstrahldruckkopf verwendet. Eine höchst effektive Betriebszeit für dieses Löseverfahren beträgt ungefähr einige zehn Minuten von dem Entlüften der Tinte an, und eine Vorrichtung zum Entlüften der Tinte hat eine relativ große Größe, so dass die Anwendung dieses Verfahrens auf ein Drucksystem und dergleichen mit großer Größe beschränkt ist.
  • Daher sind im Hinblick auf ein derartiges Problem der Restblasen bei einem Tintenstrahldruckkopf, der in der Druckschrift JP-A-10 146 976 beschrieben ist, wie dies in den 7A und 7B gezeigt ist, viele Vorsprünge 7 bei einem bestimmten Intervall unmittelbar oberhalb einer Tintenlieferöffnung 8 an der Innenfläche einer Ausstoßöffnungsplatte 5 so angeordnet, dass das Anwachsen einer Blase, die an der Innenfläche der Ausstoßöffnungsplatte 5 angebracht ist, behindert wird. Des weiteren ist ein Gemeinschaftstintenströmungsbahnabschnitt, der für die elektrothermischen Wandlerelemente 1 als die benachbarten Ausstoßenergieerzeugungselemente 1 gemeinschaftlich vorhanden ist, so angeordnet, dass Tinte stabil so geliefert wird, dass eine Lieferunterbrechung der Tinte, die durch ein Strömen einer Blase 11 bewirkt wird, die an einem Endstückende eines Vorsprungs 7 angebracht ist und bis zu einem Durchmesser von 150 Mikrometer anwächst, in der Tintenströmungsbahn verhindert wird.
  • Jedoch ist bei den vorstehend beschriebenen herkömmlichen Beispielen die Blase selbst in der Nähe der Tintenlieferöffnung so, wie sie ist, vorhanden. Daher gibt es, wenn die Tinte auf ein längliches Aufzeichnungsmedium wie beispielsweise beim Fahnendrucken oder Spruchbandrucken etc., Textildrucken und dergleichen gedruckt wird, einen Fall, bei dem eine Wiederherstellbehandlung zwischendurch ausgeführt werden muss. Wenn jedoch ein Wiederherstellvorgang während des Druckens von einem Blatt ausgeführt wird, ändert sich der Farbton bei diesem Wiederherstellabschnitt, und diese Änderung hat einen schlechten Einfluß auf die Druckqualität. Daher ist es nicht erwünscht, den Wiederherstellvorgang während des Druckens auszuführen. Eine derartige Situation kann vermieden werden, indem der Wiederherstellvorgang jedes mal dann ausgeführt wird, wenn das Aufzeichnungsmedium gewechselt wird. Wenn jedoch der Wiederherstellvorgang häufig ausgeführt wird, verringert sich der Durchsatz eines Druckerzeugnisses. Des weiteren ergibt sich ein Problem dahingehend, dass die Menge an nicht verwendungsfähiger Tinte zunimmt.
  • Ein gattungsgemäßer Tintenstrahldruckkopf, der in der Druckschrift EP-A-0 627 318 dargestellt ist, hat eine Vielzahl an elektrothermischen Wandlerelementen zum Erzeugen von Energie, die zum Ausstoßen eines Tintentropfens verwendet wird, eine Vielzahl an Tintenausstoßöffnungen, die oberhalb der elektrothermischen Wandlerelemente angeordnet sind und den Tintentropfen ausstoßen, eine Vielzahl an Tintenströmungsbahnen, die jeweils mit den vielen Tintenausstoßöffnungen in Verbindung stehen und in ihrem Inneren die elektrothermischen Wandlerelemente haben, ein Substrat für ein Anordnen der vielen elektrothermischen Wandlerelemente in einer Spaltenform und mit einer Gemeinschaftstintenlieferöffnung, die durch eine Durchgangsöffnung aufgebaut ist, die mit den Tintenströmungsbahnen in Verbindung steht und die sich entlang einer Anordnungsrichtung der elektrothermischen Wandlerelemente erstreckt, eine Ausstoßöffnungsplatte mit den Tintenausstoßöffnungen und eine Fluidwiderstandseinrichtung, die einer Tintenströmung in den Tintenströmungsbahnen widersteht. Der Tintentstrahlkopf ist derart aufgebaut, dass die Tintenströmungsbahnen zwischen dem Substrat und der Ausstoßöffnungsplatte ausgebildet sind, indem die Ausstoßöffnungsplatte mit dem Substrat zusammengefügt ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Tintenstrahldruckkopf gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derart weiter zu entwickeln, dass ein stabiler Tintentropfen mit einer hohen Zuverlässigkeit ausgestoßen werden kann.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist diese Aufgabe durch einen Tintenstrahldruckkopf mit den Merkmalen des neuen Anspruchs 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt. Eine Tintenstrahldruckvorrichtung mit einem derartigen Tintenstrahldruckkopf ist in Anspruch 10 definiert.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung entkräftet ein Tintenstrahldruckkopf den schlechten Einfluß einer Blase, die innerhalb des Tintenstrahldruckkopfes belassen bleibt, auf das Tintenflüssigkeitsausstoßen, und stößt einen stabilen Tintentropfen mit einer hohen Zuverlässigkeit aus.
  • Die Tintenstrahldruckvorrichtung hat einen ausgezeichneten Durchsatz und verringert die Tintenverbrauchsmenge durch Steuern einer Restblase und verringert des weiteren die Anzahl an Wiederherstellvorgängen.
  • Eine Tintenströmung ist in der Nähe einer Durchgangsöffnung eines Substrates von einem Tintenstrahldruckkopf durch einen hydrodynamischen Vorgang der Tinte so gestaltet, dass eine an einer Wandfläche einer Gemeinschaftsflüssigkeitskammer befindliche Blase mit Leichtigkeit von dieser abgetrennt wird, oder die Blase wird nicht mit Leichtigkeit an dieser Wandfläche angebracht.
  • Gemäß dem Tintenstrahldruckkopf mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau der vorliegenden Erfindung kann eine Geschwindigkeitskomponente in einer Richtung der Gemeinschaftsflüssigkeitskammer der Tintenströmung parallel zu der Ausstoßöffnungsplatte in der Nähe der Tintenlieferöffnung bei einer Tintenausstoßzeit erteilt werden. Daher wird der schlechte Einfluß einer Blase, die innerhalb des Tintenstrahldruckkopfes belassen bleibt, auf das Tintenflüssigkeitsausstoßen entkräftet. Demgemäß ist es möglich, einen Tintenstrahldruckkopf vorzusehen, bei dem ein Tintentropfen stabil mit einer hohen Zuverlässigkeit ausgestoßen wird. Es ist ebenfalls möglich, eine Tintenstrahldruckvorrichtung vorzusehen, bei der der Durchsatz ausgezeichnet ist und die Tintenverbrauchsmenge verringert ist durch ein weiteres Verringern der Anzahl an Wiederherstellvorgängen.
  • KURZBESCHREIBUNGEN DER ZEICHNUNGEN
  • 1A zeigt eine perspektivische Draufsicht auf einen Tintenstrahldruckkopf gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 1B zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 1B-1B von 1A.
  • 2 zeigt eine perspektivische Draufsicht auf einen Tintenstrahldruckkopf gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 2B zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 2B-2B von 2A.
  • 3A zeigt eine perspektivische Draufsicht auf einen Tintenstrahldruckkopf gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 3B zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 3B-3B von 3A.
  • 4A zeigt eine perspektivische Draufsicht auf einen Tintenstrahldruckkopf gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 4B zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 4B-4B von 4A.
  • 5 zeigt eine perspektivische Ansicht des äußeren Erscheinungsbildes von einem Beispiel einer Tintenstrahldruckvorrichtung, an der der Tintenstrahldruckkopf, der die vorliegende Erfindung anwendet, als eine Tintenstrahlkartusche montiert ist.
  • Die 6A, 6B, 6C, 6D, 6E, 6F und 6G zeigen der Erläuterung dienende Prozessansichten von einem Beispiel einer Herstellverfahrens des Tintenstrahldruckkopfes der vorliegenden Erfindung.
  • 7A zeigt eine perspektivische Draufsicht auf den Aufbau eines herkömmlichen Tintenstrahldruckkopfes.
  • 7B zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 7B-7B von 7A.
  • 8A zeigt eine perspektivische Draufsicht auf einen Tintenstrahldruckkopf gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 8B zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 8B-8B von 8A.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
  • [1. Ausführungsbeispiel]
  • Die vorliegende Erfindung ist nachstehend detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
  • 1A zeigt eine typische Ansicht eines Tintenstrahldruckkopfes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Eine Ausstoßöffnung ist in 1B nach unten gerichtet.
  • In den 1A und 1B hat ein Substrat 4 ein Tintenlieferöffnungsende 3, das durch eine Durchgangsöffnung aufgebaut ist, die in einer Langnutform ausgebildet ist. Elektrothermische Wandlerelemente 1 als Ausstoßenergie erzeugende Elemente sind in einer zickzack-artigen Form bei jeder Spalte an beiden Seiten von dem Tintenlieferöffnungsende 3 in ihrer Längsrichtung angeordnet. Eine Abdeckharzlage 6 als eine interne Strömungsbahnwand zum Ausbilden einer Tintenströmungsbahn ist an diesem Substrat 4 angeordnet. Eine Ausstoßöffnungsplatte 5 mit einer Ausstoßöffnung 2 ist an dieser Abdeckharzlage 6 angeordnet. Des weiteren ist ein langer Vorsprung 7 in einer Anordnungsrichtung der elektrothermischen Wandlerelemente unmittelbar oberhalb des Tintenlieferöffnungsendes 3 an einer Innenfläche von der Ausstoßöffnungsplatte 5 angeordnet. Hierbei ist ein Rand von dem Tintenlieferöffnungsende 3 durch eine gerade Linie in den 1A und 1B gezeigt, jedoch gibt es auch einen Fall, bei dem dieser Rand tatsächlich mehr oder weniger gekrümmt (um einige mehrere Mikrometer) ist, wobei dies aus der Problematik bei dem Herstellverfahren herrührt. Da der Vorsprung 7 eine abgeschrägte Form hat, ist keine Wand des Vorsprungs 7 genau senkrecht zu der Ausstoßöffnungsplatte 5, und der Vorsprung 7 hat die gleiche Höhe h wie die Abdeckharzlage 6. Es wird bevorzugt, dass der Vorsprung 7 länger ist. Jedoch kann die Länge des Vorsprungs 7 ebenfalls auf eine kurze Länge eingestellt sein. Des weiteren sind die Abdeckharzlage 6 und der Vorsprung 7 als separate Elemente gezeigt, jedoch können sie auch als das gleiche Element ausgebildet werden, indem diese Abdeckharzlage 6 an dem Substrat 4 durch ein derartiges Verfahren wie beispielsweise ein Schleuderbeschichten (spincoat) und dergleichen ausgebildet wird. Das Substrat 4 ist durch ein Stützelement 9 befestigt und eine Tintenlieferöffnung 8 ist zwischen dem Tintenlieferöffnungsende 3 des Substrates 4 und dem Stützelement 9 angeordnet. Eine nicht dargestellte als Rundloch ausgebildete Strömungsbahn für ein Liefern von Tinte zu der Tintenlieferöffnung 8 ist in dem Stützelement 9 ausgebildet.
  • Die Bewegung einer Restblase bei jedem Tintenstrahldruckkopf der vorliegenden Erfindung und bei dem herkömmlichen Tintenstrahldruckkopf ist nachstehend erläutert.
  • Zunächst wird bei dem herkömmlichen Aufbau (siehe die 7A, 7B), wenn ein elektrothermisches Wandlerelement 1 durch Aufbringen eines elektrischen Signals auf dieses Element erwärmt wird und eine Blase erzeugt wird, ein Tintentropfen 10 aus der Ausstoßöffnung 2 ausgestoßen und eine Tintenströmung in hoher Geschwindigkeit wird gleichzeitig aus der Tintenströmungsbahn zu dem Tintenlieferöffnungsende 3 erzeugt. Eine kleine Restblase ist dieser Tintenströmung enthalten und wird zu der Tintenlieferöffnung befördert. Wenn diese Tintenströmung einen Abschnitt von dem Tintenlieferöffnungsende 3 erreicht, wird ein Wirbel bei einem Eckenabschnitt der Tintenlieferöffnung bewirkt, und dieser Wirbelabschnitt neigt dazu, dass er stagniert. Wenn die Blase in diesem stagnierenden Abschnitt verbleibt, wird die Blase an der Wandfläche 12 der Tintenlieferöffnung angebracht, so dass diese Blase nicht ohne weiteres von der Wandfläche 12 der Tintenlieferöffnung entfernt wird. Dann wächst diese Blase jedesmal dann an, wenn eine solche kleine Restblase zu dieser Blase hinzugefügt wird. Eine Blase mit einigen hundert Mikrometer im Durchmesser wird schließlich ausgebildet. Wenn eine Vielzahl an derartigen Blasen mit einigen hundert Mikrometern im Durchmesser innerhalb der Tintenlieferöffnung 8 vorhanden sind, blockierten die Blasen die Tintenlieferbahn in einem breiten Bereich, so dass der Effekt des Gemeinschaftstintenströmungsbahnabschnittes außerordentlich verringert wird und die Tintenlieferung unzureichend wird.
  • Im Gegensatz dazu schlägt bei dem Aufbau der vorliegenden Erfindung eine Hochgeschwindigkeittintenströmung, die von der Tintenströmungsbahn zu dem Tintenlieferöffnungsende 3 gerichtet ist, an einer Wandfläche von dem Vorsprung 7 so auf, dass die Richtung der Hochgeschwindigkeitstintenströmung nach einer nach unten gerichteten Richtung in den 1A und 1B (siehe die Pfeilmarkierung in diesen Zeichnungen) geändert wird. Somit wird eine Geschwindigkeitskomponente in einer Gemeinschaftsflüssigkeitskammerrichtung der Tintenströmung erteilt. Diese Tintenströmung umfasst kleine Blasen wie beispielsweise eine Restblase, die durch eine Kavitation erzeugt wird, die durch die Hochgeschwindigkeitstintenströmung verursacht wird, und eine Blase und dergleichen, die von der Ausstoßöffnung zum Zeitpunkt des Tintenausstoßens ausgestoßen wird. Diese kleinen Blasen werden gesammelt und wachsen innerhalb der Tintenlieferöffnung 8 an, so dass eine Blase 11 ausgebildet wird. Eine in den 1A und 1B nach oben gerichtete Kraft wird auf die Blase in der Nähe der Lieferöffnung durch die Hochgeschwindigkeitstintenströmung in der Nähe der Tintenlieferöffnung aufgebracht. Als ein Ergebnis wird die Blase 11, die durch die Hochgeschwindigkeitstintenströmung gedrückt wird und strömt, an den Wandabschnitt, der von der Lieferöffnung getrennt ist, angebracht und wächst an. Demgemäß ist der Einfluß der Blasen auf die Tintenlieferung selbst dann gering, wenn viele große Blasen vorhanden sind. Daher wird kein Tintenlieferfehler selbst dann verursacht, wenn die Größe einer Blase im Vergleich zu der herkömmlichen Blase zunimmt. Wenn der Abstand L zwischen einer Längswand von dem Vorsprung 7 und dem Rand oder der Kante von dem Tintenlieferöffnungsende 3 außerordentlich zunimmt, wird die Geschwindigkeit der Tintenströmung verringert und wird eine hydrodynamische Kraft, die auf die Blase aufbracht wird, verkleinert, so dass der vorstehende beschriebene Effekt geschwächt wird. Wenn der Abstand L viel geringer als die Höhe H ist, wird dieser kleine Abschnitt zu einem Widerstand, so dass dieser Widerstand einen schlechten Einfluß auf die Nachfülleigenschaften hat. Demgemäß wird nicht bevorzugt, dass der Abstand L viel kleiner als die Höhe H ist.
  • In den 1A und 1B und in den anschließenden Zeichnungen sind eine elektrische Verdrahtung für ein Betreiben des elektrothermischen Wandlerelementes 1 und dergleichen nicht dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Silikonsubstrat (ein Waver) als ein Material des Substrates 4 verwendet, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht speziell auf diesen Fall beschränkt. Glas, Keramik, Kunststoff oder ein Metall und dergleichen können ebenfalls als das Substrat verwendet werden, wenn das elektrothermische Wandlerelement 1 als ein Tintenausstoßenergie erzeugendes Element durch dieses Substrat aufgebaut ist, und dieses Substrat bildet einen Stützkörper der Ausstoßöffnungsplatte 5 als eine Materiallage, die die Tintenausstoßöffnung 2 bildet, und dieses Substrat kann als ein Abschnitt eines die Tintenströmungsbahn bildenden Elementes fungieren.
  • Die 6A bis 6B (in denen Querschnittsansichten entlang einer Linie 6A-6A in 1A gezeigt sind) zeigen ein Herstellverfahren von dem Tintenstrahldruckkopf der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden eine erwünschte Anzahl an elektrothermischen Wandlerelementen 1 zunächst an dem Substrat 4 angeordnet, das in den 1A und 1B gezeigt ist. Danach wird, wie dies in 6B gezeigt ist, eine lösliche Harzlage 13 an dem Substrat 4 ausgebildet, das die elektrothermischen Wandlerelemente 1 hat. Wie dies in 6C gezeigt ist, wird ein Tintenströmungsbahnmuster bei dieser Harzlage 13 ausgebildet. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Muster zum Vorsehen eines Rippenaufbaus an einer oberen Fläche von der Harzlage 13 entsprechend einem Formabschnitt der Tintenlieferöffnung 8 ausgebildet (siehe 6E). Des weiteren wird eine Abdeckharzlage 6 an der vorstehend erwähnten löslichen Harzlage 13 ausgebildet, wie dies in 6D gezeigt ist. Eine Tintenausstoßöffnung 2 wird bei der Abdeckharzlage 6 ausgebildet (siehe 6E). Es ist ausreichend, die Tintenausstoßöffnung 2 durch ein herkömmliches Verfahren auszubilden. Beispielsweise kann die Tintenausstoßöffnung 2 durch eine beliebige Technik wie beispielsweise Ätzen unter Verwendung eines Sauerstoffplasmas, eines Excimerlaserbohrens, einer Belichtung unter Verwendung einer ultravioletten Strahlung, einer Tief-UV-Strahlung und dergleichen erzeugt werden.
  • Die Tintenlieferöffnung 8 wird anschließend bei dem Substrat 4 ausgebildet. Die Tintenlieferöffnung 8 wird ausgebildet, indem das Substrat chemisch geätzt wird. Genauer gesagt wird ein Silikonsubstrat (SI-Substrat) als das Substrat 4 verwendet, und die Tintenlieferöffnung 8 wird durch ein anisotropisches Ätzen unter Verwendung einer starken alkalischen Lösung wie beispielsweise KOH, NAOH, TMAH und dergleichen ausgebildet (siehe 6G). Zu diesem Zeitpunkt kann die Tintenlieferöffnung auch ausgebildet werden, bevor das Tintenströmungsbahnmuster und ein Muster für ein Vorsehen des Rippenaufbaus ausgebildet werden, wie dies in den 6B und 6C gezeigt ist, und die Tintenausstoßöffnung wird ausgebildet, wie dies in den 6D und 6E gezeigt ist. Jedoch kann der Rippenaufbau, der bei der vorliegenden Erfindung gezeigt ist, erzielt werden, indem eine lösliche Harzlage an einer ebenen Fläche ausgebildet wird, und ein Muster ausgebildet wird, und des weiteren eine Abdeckharzlage an diesem Muster ausgebildet wird, wie dies vorstehend gezeigt ist. Nachdem das Tintenströmungsbahnmuster, das Muster, das den Rippenaufbau und die Tintenausstoßöffnung vorsieht, ausgebildet sind, wird erachtet, eine mechanische Einrichtung wie beispielsweise eine Bohreinrichtung und dergleichen, und Lichtenergie wie beispielsweise Laser und dergleichen als eine Einrichtung zum Erzeugen der Tintenlieferöffnung anzuwenden. Jedoch gibt es eine Möglichkeit einer Beschädigung des zuvor ausgebildeten Tintenströmungsbahnmusters und dergleichen bei diesen Verfahren. Demgemäß ist es schwierig, diese Verfahren aufzugreifen. Daher ist es optimal, die Tintenlieferöffnung durch chemisches Ätzen und insbesondere durch anisotropisches Ätzen des Silikonsubstrates auszubilden.
  • Anschließend kann, wie dies in 6G gezeigt ist, die Tintenströmungsbahn durch Eluieren der löslichen Harzlage 13 erzeugt werden. Zu diesem Zeitpunkt wird der Rippenaufbau an dem Tintenlieferöffnungsende 3 ausgebildet. Schließlich wird der Tintenstrahldruckkopf vollendet, indem eine nicht dargestellte elektrische Verbindung zum Betreiben von jedem elektrothermischen Wandlerelement 1 ausgebildet wird.
  • Die vorliegende Erfindung hat ausgezeichnete Effekte bei dem Aufzeichnungskopf eines Blasenstrahlsystems unter den Tintenstrahldruckköpfen. Die vorliegende Erfindung ist insbesondere für einen Aufzeichnungskopf optimal, der durch ein Verfahren hergestellt worden ist, dass in einer der japanischen offengelegten Patentanmeldungen Nr. 4-10 940, 4-10 941 oder 4-10 942 beschrieben ist. In jeder dieser Veröffentlichungen wird ein Antriebssignal, das einer Aufzeichnungsinformation entspricht, an einem elektrothermischen Wandlerelement angelegt, und die thermische Energie, die ein plötzliches Ansteigen der Temperatur vorsieht, die ein Kernsieden der Tinte überschreitet, wird von dem elektrothermischen Wandlerelement erzeugt. Somit wird eine Blase innerhalb der Tinte erzeugt und steht mit der Außenluft in Verbindung, und ein Tintenflüssigkeitstropfen wird ausgestoßen. Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren kann ein kleiner Tintenflüssigkeitstropfen (der gleich wie oder kleiner als 50 pl ist) ausgestoßen werden und die Tintenflüssigkeit vor einer Heizeinrichtung wird ausgestoßen. Daher wird der Tintenflüssigkeitstropfen in Hinblick auf das Volumen und die Geschwindigkeit stabilisiert ohne irgendeinen Einfluß der Temperatur, so dass ein Bild mit einer hohen Qualität erhalten werden kann. Die vorliegende Erfindung ist außerdem als ein Aufzeichnungskopf einer Vollzeilenart wirksam, bei der gleichzeitig ein Bild über der gesamten Breite eines Blattes eines Aufzeichnungspapiers aufgezeichnet werden kann. Des weiteren ist die vorliegende Erfindung bei einem Farbaufzeichnungskopf wirksam, bei dem der Aufzeichnungskopf einstückig gebildet ist oder eine Vielzahl an Aufzeichnungsköpfen miteinander kombiniert sind.
  • Außerdem wird ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf mit dem folgenden Aufbau als der Tintenstrahldruckkopf entsprechend dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel hergestellt. Das heißt, der Tintenstrahldruckkopf hat eine Tintenlieferöffnung 8, die durch eine Durchgangsöffnung aufgebaut ist, die in der Form einer langen Nut mit einer Größe von 150 Mikrometer mal 11 Millimeter ausgebildet ist. Ein Substrat 4 hat 128 elektrothermische Wandlerelemente 1 als Ausstoßenergie erzeugende Elemente an beiden Seiten von der Tintenlieferöffnung 8 in ihrer Längsrichtung. Diese elektrothermischen Wandlerelemente 1 sind in einer zickzack-artigen Form bei einem Abstand von 300 Dpi bei jeder Spalte angeordnet. Eine Abdeckharzlage 6 mit einer Höhe von H = 12 Mikrometer und eine Ausstoßöffnungsplatte 5 mit einer Dicke von 9 Mikrometer sind an dem Substrat 4 ausgebildet. Somit ist der Tintenstrahldruckkopf bei diesem Ausführungsbeispiel hergestellt. Der Abstand L zwischen dem Tintenlieferöffnungsende und einer Wand von dem vorstehend beschriebenen Vorsprung 7 in seiner Längsrichtung wird auf 12, 16,5, und 27,5 Mikrometer so geändert, dass drei Arten an Tintenstrahldruckköpfen hergestellt werden.
  • Zunächst wird ein Druckvorgang in ausgefüllter schwarzer Farbe unter Anwendung dieser drei Arten an Tintenstrahldruckköpfen ausgeführt. Danach wird eine Ansammelsituation der Blasen von einer Vorderseite der Ausstoßöffnungsplatte nach dem Druckvorgang zum Ausfüllen der schwarzen Farbe beobachtet. Bei einem herkömmlichen Beispiel sind Blasen lediglich in der Nähe der Tintenlieferöffnung vorhanden. Jedoch sind bei jedem der drei Arten an Tintenstrahldruckköpfen bei dem ersten Ausführungsbeispiel Blasen in einem tiefen Abschnitt der Gemeinschaftsflüssigkeitskammer vorhanden, so dass Blasenabtrenneffekte, die durch den Vorsprung erhalten werden, bestätigt werden können.
  • Die Zeitdauer zum Ausfüllen der schwarzen Farbe wird bei einer Ausstoßfrequenz von 10 Kiloherz gemessen und der Tintenstrahldruckkopf von diesem Ausführungsbeispiel und der herkömmliche Tintenstrahldruckkopf werden miteinander verglichen und ausgewertet. Die Tabelle 1 zeigt die gemessenen und ausgewerteten Ergebnisse.
  • Tabelle 1
    Figure 00180001
  • Die Zeitdauer bei dem Tintenstrahldruckkopf von diesem Ausführungsbeispiel ist zwei oder mehr-fach so groß wie die in jedem Fall bei einem Vergleich mit dem herkömmlichen Fall. Des weiteren wird bevorzugt, den Abstand L kürzer einzustellen.
  • [2. Ausführungsbeispiel]
  • 2A zeigt eine typische Ansicht von einem Tintenstrahldruckkopf gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Eine Ausstoßöffnung ist in 2B nach unten gerichtet.
  • Der Tintenstrahldruckkopf von diesem Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von jenem des ersten Ausführungsbeispiels lediglich in Hinblick auf die Form eines Vorsprungs 7 in den 2A und 2B. Der Vorsprung 7 hat eine Länge von 70 Millimeter in einer Längsrichtung B und eine Dicke T von 15 Mikrometer. Ein Vorsprung 7 ist in Bezug auf jede Tintenströmungsbahn angeordnet. Der Abstand L zwischen einem Tintenlieferöffnungsende 3 und einer Wand, die mit einer Tintenströmung bei einer Ausstoßzeit in Kontakt gelangt, ist auf 27,5 Mikrometer eingestellt. Eine Länge in Längsrichtung von der Tintenströmungsbahn ist auf einen Wert eingestellt, der gleich wie oder größer als die Breite von der Tintenströmungsbahn ist, so dass eine Richtung der Tintenströmung, die bei der Ausstoßzeit erzeugt wird, effektiv geändert werden kann.
  • Somit können Effekte, die ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind, auch dann erhalten werden, wenn die Form des Vorsprungs 7 sich von derjenigen bei dem ersten Ausführungsbeispiel unterscheidet.
  • [3. Ausführungsbeispiel]
  • 3 zeigt eine typische Ansicht von einem Tintenstrahldruckkopf gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In 3B ist eine Ausstoßöffnung nach unten gerichtet.
  • Der Tintenstrahldruckkopf von diesem Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von jenem des ersten Ausführungsbeispiels lediglich in der Form eines Vorsprungs 7 in den 3A und 3B. Der Vorsprung 7 ist gänzlich parallel zu einer Kammlinie oder Gratlinie eines Tintenlieferöffnungsendes 3, aber ist nicht parallel zu der Kammlinie bei jeder Tintenströmungsbahneinheit. Beispielsweise beträgt eine Verschiebung parallel zu der Kammlinie 20 Mikrometer bei einem nahen Abschnitt und 35 Mikrometer bei einem entfernten Abschnitt: Somit kann ein zum Liefern von Tinte erforderlicher Zwischenraum selbst dann sichergestellt werden, wenn die Kammlinie von dem Tintenlieferöffnungsende keine gerade Linie ist, sondern örtlich schwankt. Hierbei wird bevorzugt, dass der Bereich S von einem Abschnitt, der durch eine schräge Linie gezeigt ist, größer als der Querschnitt von einer Tintenströmungsbahn ist.
  • Somit können Effekte, die ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind, sogar dann erzielt werden, wenn die Form des Vorsprungs 7 sich von derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels unterscheidet.
  • [4. Ausführungsbeispiel]
  • 4A zeigt eine typische Ansicht von einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In 4B ist eine Ausstoßöffnung nach unten gerichtet.
  • Bei dem Tintenstrahldruckkopf von diesem Ausführungsbeispiel unterscheidet sich die Form einer Tintenströmungsbahn gegenüber derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels dahingehend, dass zwei Tintenströmungsbahnen in Bezug auf eine Ausstoßöffnung angeordnet sind. Ein Auslass von jeder Tintenströmungsbahn zu einer Tintenlieferöffnungsseite hat einen Winkel in Bezug auf eine Tintenlieferöffnung. Des weiteren unterscheidet sich die Form des Vorsprungs 7 gegenüber denjenigen bei dem ersten Ausführungsbeispiel in den 4A und 4B. Wie dies in den 4A und 4B gezeigt ist, ist der Vorsprung 7 senkrecht zu einer Mittelachse von der Tintenströmungsbahn. Da der Vorsprung 7 senkrecht zu der Mittelachse zu der Tintenströmungsbahn ist, wird eine Tintenströmung, die von einem elektrothermischen Wandlerelement erzeugt wird, zu der Seite der Tintenlieferöffnung bei einer Ausstoßzeit von einer vorderen Fläche so aufgenommen, dass die Tintenströmung effizient zu einer Seite der Wandfläche von der Tintenlieferöffnung gerichtet und geführt werden kann.
  • Somit können ähnliche Effekte wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel selbst dann erhalten werden, wenn die Form des Vorsprungs sich von derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels unterscheidet.
  • [5. Ausführungsbeispiel]
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Oberfläche eines vorragenden Abschnittes so eingestellt, dass sie eine lyophilische Tinteneigenschaft in einer derartigen Weise hat, dass das Anbringen einer Blase in einem Zustand des weiteren vorzugsweise verhindert wird, bei dem die Oberfläche des Vorsprungsabschnittes die Fläche einer Ausstoßöffnungsplatte (ein vorragender Bereich der Tintenlieferöffnung von der Ausstoßöffnungsplatte) an der Tintenströmungsbahnseite gerade oberhalb von der Tintenlieferöffnung hat. Da dieser Abschnitt so eingestellt ist, dass er die lyophilische Tinteneigenschaft hat, ist die Möglichkeit außerordentlich verringert, dass die Blase sich an die Ausstoßöffnungsplatte und ein Endstück von dem Vorsprung anheftet. Wenn die Blase angebracht wird, wird die Blase von einem Endstückabschnitt des Vorsprungs abgetrennt und verbleibt in der Tintenlieferöffnung von dem Tintenstrahldruckkopf oder wird erneut in die Tinte bei einem Zwischenanwachsprozess der Blase aufgelöst, bei dem keine Blase noch irgendeinen Einfluß auf das Tintentropfenausstoßen hat. Das heißt, bei dem Aufbau von diesem Ausführungsbeispiel wird keine Restblase mit Leichtigkeit an der Ausstoßöffnungsplatte und dem Vorsprungsabschnitt im Vergleich zu dem herkömmlichen Fall angebracht. Des weiteren wird sogar dann, wenn die Restblase anwächst, die Restblase in einer Tintenströmungsbahn so eingesaugt, dass keine Tinte innerhalb der Tintenströmungsbahn in Stücke geteilt wird. Demgemäß verursacht dieser Aufbau nicht mit Leichtigkeit ein Phänomen, bei dem die Lieferung der Tinte zu der Tintenströmungsbahn unzureichend wird und die Tinte innerhalb des Tintenstrahldruckkopfes leer wird aufgrund einer Verbindung mit der Umgebung.
  • Bei dem Tintenstrahldruckkopf von diesem Ausführungsbeispiel kann beispielsweise eine Innenfläche von der Ausstoßöffnungsplatte 5 und dem Vorsprungsabschnitt 7 durch lyophilische Tintenbehandlung durch die Lieferöffnung 3 von einer hinteren Fläche des Substrates 4 bei dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet werden. Genauer kann, wie dies in den 8A und 8B gezeigt ist, eine lyophilische Tintenbeschichtung 20 an der Innenfläche von der Ausstoßöffnungsplatte 5, die den Vorsprung 7 hat, unter Verwendung einer geeigneten Einrichtung wie beispielsweise ein Oxidationsbehandeln der Innenfläche von der Ausstoßöffnungsplatte 5 inklusive dem Vorsprung 7 unter Verwendung von Ozongas oder Sputtern von einem anorganischen Oxid (SiO2, Al2O2, etc.) mit der 1yophilischen Tinteneigenschaft und dergleichen ausgebildet werden.
  • Da die lyophilische Tintenbeschichtung 20 somit an der Innenfläche von der Ausstoßöffnungsplatte 5 inklusive dem Vorsprung 7 ausgebildet ist, ist es möglich, weiter ausgezeichnete Effekte von der Blasenanbringverhinderung im Vergleich zu dem ersten Ausführungsbeispiel zu erhalten. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die lyophilische Tintenbeschichtung an dem Aufbau des ersten Ausführungsbeispiels als ein Beispiel aufgebracht. Jedoch ist dieses Ausführungsbeispiel nicht auf diesen Fall beschränkt. Dieses Ausführungsbeispiel umfasst auch, dass die lyophilische Tintenbeschichtung bei dem Tintenstrahldruckkopf mit einer anderen vorragenden Form aufgebracht wird.
  • [Andere Ausführungsbeispiele]
  • 5 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht von einer Tintenstrahldruckvorrichtung, bei der der Tintenstrahldruckkopf der vorliegenden Erfindung montiert werden kann.
  • In 5 ist eine Führungsschraube 52 mit einer Spiralnut 53 in einem Körperrahmen 51 drehbar angeordnet. Die Führungsschraube 52 wird in Zusammenhang mit einer normalen bzw. umgekehrten Umdrehung eines Antriebsmotors 59 bewegt und wird durch Antriebskraftübertragungszahnräder 60, 61 gedreht. Des weiteren ist eine Führungsschiene 54 für ein gleitfähiges Führen eines Schlittens 55 an dem Körperrahmen 51 befestigt. Ein nicht dargestellter Zapfen, der mit der Spiralnut 53 in Eingriff steht, ist bei dem Schlitten 55 angeordnet. Der Schlitten 55 kann in den Richtungen der Pfeile a und b in 5 hin- und hergehend bewegt werden, indem die Führungsschraube 52 durch eine Drehung des Antriebsmotors 59 gedreht wird. Eine Papieranpressplatte 72 presst ein Aufzeichnungsmedium 90 gegen eine Andrückwalze 73 in einer Bewegungsrichtung des Schlittens 55.
  • Eine Tintenstrahldruckkopfkartusche 80 ist an dem Schlitten 55 montiert. Die Tintenstrahldruckkopfkartusche 80 ist so aufgebaut, indem einer der Tintenstrahldruckköpfe, der vorstehend bei dem ersten bis fünften Ausführungsbeispiel beschrieben ist, mit einem Tintenbehälter einstückig gestaltet ist. Diese Tintenstrahldruckkopfkartusche 80 ist durch einen Schlitten 55 über eine Positioniereinrichtung und elektrische Kontakte, die bei dem Schlitten 55 angeordnet sind, feststehend gestützt und ist an dem Schlitten 55 abnehmbar befestigt.
  • Fotokuppler 57 und 58 bilden eine Erfassungseinrichtung für eine Ausgangsposition zum Bestätigen des Vorhandenseins eines Hebels 56 von dem Schlitten 55 in diesem Bereich und zum Drehen des Antriebsmotors 59 in der umgekehrten Richtung etc. Ein Abdeckelement 67 zum Abdecken einer vorderen Fläche (eine Öffnungsfläche einer Ausstoßöffnung) von dem Tintenstrahldruckkopf ist durch ein Stützelement 62 gestützt. Des weiteren ist eine Saugeinrichtung 66 so angeordnet, dass sie einen Saugwiederherstellbetrieb von dem Tintenstrahldruckkopf durch eine Öffnung 68 innerhalb der Abdeckung ausführt. Eine Stützplatte 65 ist an einer Körperstützplatte 64 angebracht. Ein Reinigungsblatt 63, das durch diese Stützplatte 65 gleitfähig gestützt ist, wird in der nach vorn und nach hinten weitenden Richtung durch eine nicht dargestellte Antriebseinrichtung bewegt. Die Form des Reinigungsblattes 63 ist nicht auf die dargestellte Form beschränkt, und eine bekannte Form kann angewendet werden. Ein Hebel 70 ist angeordnet, um den Saugwiederherstellvorgang von dem Tintenstrahldruckkopf zu starten. Der Hebel 70 wird in Übereinstimmung mit der Bewegung eines Nockens 71, der mit dem Schlitten 55 in Kontakt gelangt, bewegt, und eine Antriebskraft von dem Antriebsmotor 59 wird durch eine bekannte Übertragungseinrichtung wie beispielsweise ein Zahnrad, ein Umschalten einer Sperreinrichtung und dergleichen gesteuert.
  • Diese Abdeck-, Reinigungs- und Saugwiederherstellprozesse werden bei den jeweiligen entsprechenden Positionen durch einen Vorgang der Führungsschraube 52 dann ausgeführt, wenn der Schlitten 55 zu einem Ausgangspositionsseitenbereich bewegt wird. Wenn wunschgemäße Vorgänge bei bekannter Steuerung ausgeführt werden, können sämtliche dieser Vorgänge bei diesem Ausführungsbeispiel angewendet werden.
  • Die vorstehend erläuterte Tintenstrahldruckvorrichtung hat eine Aufzeichnungssignalliefereinrichtung zum Liefern eines Aufzeichnungssignals für ein Betreiben eines elektrothermischen Wandlerkörpers von dem montierten Tintenstrahldruckkopf zu dem Tintenstrahldruckkopf. Die Tintenstrahldruckvorrichtung hat außerdem einen Steuerabschnitt zum Steuern des Betriebs von dieser Tintenstrahldruckvorrichtung.
  • Da einer der Tintenstrahldruckköpfe, die vorstehend bei dem ersten bis fünften Ausführungsbeispiel beschrieben sind, an der Tintenstrahldruckvorrichtung von diesem Ausführungsbeispiel montiert ist, ist die Ausstoßrichtung der Tinte stabilisiert. Als ein Ergebnis wird eine Verschiebung bei der Anbringposition eines Tintentropfens an einem Aufzeichnungsmedium so verringert, dass ein Bild mit einer hohen Qualität und dergleichen aufgezeichnet werden kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Tintenstrahldruckkopfkartusche 80 an dem Schlitten 55 als ein Beispiel abnehmbar montiert. Jedoch ist dieses Ausführungsbeispiel nicht auf diesen Fall beschränkt. Beispielsweise kann lediglich ein Tintenbehälter abnehmbar montiert sein, indem der Tintenstrahldruckkopf mit dem Schlitten 55 einstückig gestaltet ist.
  • Wie dies vorstehend erläutert ist, wird gemäß der vorliegenden Erfindung der schlechte Einfluß einer Blase, die innerhalb des Tintenstrahldruckkopfes belassen bleibt, auf das Tintentropfenausstoßen entkräftet. Demgemäß ist es möglich, einen Tintenstrahldruckkopf vorzusehen, bei dem der Tintentropfen stabil mit einer hohen Zuverlässigkeit ausgestoßen wird. Da des weiteren es nicht erforderlich ist, einen Wiederherstellprozess häufig auszuführen, wird der Durchsatz verbessert und ist die Tintenverbrauchsmenge verringert.

Claims (10)

  1. Tintenstrahldruckkopf mit: einer Vielzahl an elektrothermischen Wandlerelementen (1) für ein Erzeugen von Energie, die zum Ausstoßen eines Tintentropfes verwendet wird; einer Vielzahl von Tintenausstoßöffnungen (2), die oberhalb der elektrothermischen Wandlerelemente (1) angeordnet sind und den Tintentropfen ausstoßen; einer Vielzahl an Tintenströmungsbahnen, die jeweils mit der Vielzahl an Tintenausstoßöffnungen (2) in Verbindung stehen und innen die elektrothermischen Wandlerelemente (1) haben; einem Substrat (4) für ein Anordnen der Vielzahl an elektrothermischen Wandlerelementen (1) in Säulenform, und mit einer Gemeinschaftstintenlieferöffnung (8), die durch eine Durchgangsöffnung aufgebaut ist, die mit den Tintenströmungsbahnen in Verbindung steht und sich entlang einer Anordnungsrichtung der elektrothermischen Wandlerelemente (1) erstreckt; einer Ausstoßöffnungsplatte (5) mit den Tintenausstoßöffnungen (2); und Fluidwiderstandseinrichtungen (7), die einen Widerstand in der Tintenströmung in den Tintenströmungsbahnen haben; wobei der Tintenstrahldruckkopf derart aufgebaut ist, dass die Tintenströmungsbahnen zwischen dem Substrat (4) und der Ausstoßöffnungsplatte (5) ausgebildet sind, indem die Ausstoßöffnungsplatte (5) an dem Substrat (4) in Verbindung steht; dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidwiderstandseinrichtungen (7) vor den Tintenströmungsbahnen innerhalb der Gemeinschaftstintenlieferöffnung (8) an der Ausstoßöffnungsplatte (5) angeordnet sind und die Durchgangsöffnung (8) einen Querschnitt hat, der von einer Ausbildungsfläche eines elektrothermischen Wandlerelementes zu einer hinteren Fläche des Substrates (4) hin größer wird.
  2. Tintenstrahldruckkopf gemäß Anspruch 1, wobei die Fluidwiderstandeinrichtung (7) durch einen oder eine Vielzahl an Vorsprüngen mit einer Rippenform aufgebaut ist, die eine Wandfläche hat, die den Tintenströmungsbahnen zugewandt ist und sich in der Anordnungsrichtung der elektrothermischen Wandlerelemente (1) erstreckt.
  3. Tintenstrahldruckkopf gemäß Anspruch 2, wobei die Länge von dem Vorsprung (7) in der Anordnungsrichtung von den elektrothermischen Wandlerelementen (1) ungefähr gleich wie oder größer als die Breite von jeder der Tintenströmungsbahnen ist.
  4. Tintenstrahldruckkopf gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Substrat (4) durch Silikon aufgebaut ist und die Tintenlieferöffnung (8) durch anisotropisches Ätzen von Silikon ausgebildet ist.
  5. Tintenstrahldruckkopf gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Abstand zwischen dem Vorsprung (7) und einem Rand der Durchgangsöffnung (8) ungefähr gleich wie oder größer als die Höhe von jeder der Tintenströmungsbahnen ist.
  6. Tintenstrahldruckkopf gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Fläche einer flachen Seite, die den Durchgangsöffnungsrand hat und senkrecht zu der Wandseite der Tintenlieferöffnung (8) ist und durch eine Breite von der entsprechenden Tintenströmungsbahn vorgeschrieben ist, gleich wie oder größer als der Querschnitt der Tintenströmungsbahn ist.
  7. Tintenstrahldruckkopf gemäß Anspruch 1, wobei die Tintenlieferöffnungsvorsprungsfläche von der Ausstoßöffnungsplatte (5) und den Fluidwiderstandseinrichtungen (7) mit einer lyophilischen Tintenbeschichtung beschichtet sind.
  8. Tintenstrahldruckkopf gemäß Anspruch 7, wobei eine Wandseite von der Tintenlieferöffnung (8) ebenfalls mit der lyophilischen Tintenbeschichtung beschichtet ist.
  9. Tintenstrahldruckkopf gemäß Anspruch 2, wobei die Wandseite ungefähr senkrecht zu einer Mittelachse der Tintenströmungsbahnen ist.
  10. Tintenstrahldruckkopf mit einem Tintenstrahldruckkopf gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 und einer Aufzeichnungssignalliefereinrichtung für ein Vorsehen eines Aufzeichnungssignals für ein Betreiben der elektrothermischen Wandlerelemente des Tintenstrahldruckkopfes zu dem Tintenstrahdruckkopf.
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