DE3051249C2

DE3051249C2 - Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung

Info

Publication number: DE3051249C2
Application number: DE3051249A
Authority: DE
Inventors: Naoki Ayata; Yoshiaki Shirato; Yasushi Takatori; Mitsuaki Seki
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1979-04-02
Filing date: 1980-04-01
Publication date: 1998-03-12
Anticipated expiration: 2000-04-02
Also published as: DE3051267C2; DE3051250C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Eine solche Vorrichtung ist aus der DE-OS 28 17 641 bekannt.

Aus der nachveröffentlichten DE-OS 28 43 064 ist ebenfalls eine solche Vorrichtung bekannt, die darüber hinaus auch die beiden ersten Merkmale des Kennzeichnungsteiles zeigt.

Die DE-OS 21 64 614 zeigt ihre Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, bei der der zum Ausstoß eines Tröpfchens erforderliche Druck mittels einer in der Flüssigkeit angeordneten Heizspirale erzeugt werden kann.

Die US 3 179 042 zeigt eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, bei der der zum Ausstoß von Tinte erforderliche Druck mittels zweier Elektroden erzeugt wird, die in dem Tintenkanal angeordnet sind und über die ein Strom durch die Tinte geleitet wird, der zur Verdampfung der Tinte und dabei zu einem Tintenausstoß führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs derart weiterzubilden, daß dessen Aufzeichnungsqualität verbessert ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung mit den im Patentanspruch ange gebenen Merkmalen gelöst.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, wobei vielfach die Beispiele nicht alle Merkmale der beanspruchten Erfindung zeigen.

Fig. 1, 2 und 3 sind erläuternde schematische Ansichten, die das Arbeitsprinzip bei der Tröpfchenerzeugung zeigen.

Fig. 4 ist ein Kurvenformdiagramm, das unterschied liche Steuersignale zeigt.

Fig. 5 zeigt schematisch den Aufbau eines Tröpfchen aus Stoß-Kopfes.

Fig. 6A und 6B sind eine perspektivische Teilansicht bzw. eine Schnittansicht des Kopfes.

Fig. 7 ist eine Schnittansicht einer Tröpfchen erzeugungs-Einrichtung gemäß einem Aus führungsbeispiel.

Fig. 8 ist ein schematisches Schaltbild, das ein Beispiel für eine Steuerschaltung zeigt.

Fig. 9 und 10 sind Kurvenformdiagramme für Steuer signale.

Fig. 11 ist eine schematische Ansicht einer Farbaufzeichnungs-Einrichtung.

Fig. 12A, 12B und 12C zeigen Beispiele für den Aufbau eines Aufzeichnungskopfs hierfür.

Fig. 13 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels einer Steuerschaltung hierfür.

Fig. 14 ist eine perspektivische Ansicht, die ein weiteres Beispiel für den Aufbau eines Kopfes zeigt.

Fig. 15 ist eine perspektivische Ansicht eines Tröpfchenausstoß-Kopfes in Kassettenauf bau.

Fig. 16 ist eine Schnittansicht eines Tintenzufuhr- Abschnitts des Kopfes.

Fig. 17 ist eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispieles eines Vollzeilen- Mehrfachkopfes.

Fig. 18 ist eine vergrößerte Vorderansicht eines Teils des Kopfes.

Fig. 19 ist eine perspektivische Ansicht, die ein weiteres Beispiel für einen Kassetten aufbau zeigt.

Fig. 20 ist eine perspektivische Ansicht, die einen mit dem Kassettenaufbau erzielten Vollzeilen-Mehrfachkopfes zeigt.

Fig. 21 ist ein Schaltbild, das ein Beispiel für eine Steuerschaltung hierfür zeigt.

Fig. 22 ist ein Kurvenformdiagramm, das Steuer signale der Steuerschaltung zeigt.

Fig. 23A und 23B sind in der in Fig. 23 gezeigten Verbindung ein Schaltbild, das ein weiteres Beispiel einer Steuerschaltung zeigt.

Fig. 24 ist ein Kurvenformdiagramm, das Steuer signale der Steuerschaltung zeigt.

Fig. 25, 26 und 27 sind Schaltbilder, die weitere Beispiele der Steuerschaltung zeigen.

Fig. 28 ist eine perspektivische Ansicht, die ein weiteres Beispiel eines Kopfes zeigt.

Fig. 29 ist eine Schnittansicht des Kopfes.

Fig. 30 und 31 sind Schnittansichten, die weitere Beispiele für Köpfe zeigen.

Fig. 32 ist eine perspektivische Ansicht, die ein weiteres Beispiel eines Kopfes zeigt.

Fig. 33 ist eine vergrößerte Vorderansicht, die den Kopf und dessen Lage in bezug auf einen Lesesensor zeigt.

Fig. 34 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Vorlagenleseeinheit zeigt.

Fig. 35 ist ein schematisches Blockschaltbild, das ein Beispiel einer Steuerschaltung für ein Aufzeichnungsgerät zeigt.

Fig. 36 und 37 sind Kurvenformdiagramme, die Steuersignale zeigen.

Fig. 38 ist ein Teilschaltbild, das den Aufbau eines Speichers zeigt.

Fig. 39 ist eine graphische Darstellung, die die Lage des Speicherinhalts beim In formation-Lesen zeigt.

Fig. 40A und 40B sind in der in Fig. 40 gezeigten Verbindung ein Ablaufdiagramm, das die Betriebsweise bei der Informations-Aus lesung zeigt.

Fig. 41 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für den Aufbau von Lese- und Aufzeichnungs köpfen zeigt.

In der Fig. 1 ist in schematischer Ansicht das Prinzip des Tröpfchenausstoßes mittels eines Tröpfchen ausstoß-Kopfes bei dem Verfahren und der Einrichtung zur Tröpfchenerzeugung gezeigt.

Eine den Ausstoßkopf bildende Flüssigkeitskammer W wird mit Flüssigkeit bzw. Tinte IK gespeist. Auf den Empfang eines Ansteuerungs- bzw. Steuersignals hin beginnt eine Temperaturanhebung mittels eines Heiz elements H1 mit einer Breite Δl, das in einem Abstand l von einer Düsenöffnung OF angeordnet ist. Wenn das Heizelement H1 eine Temperatur oberhalb des Verdampfungs punkts der in einem Kammerteil W1 an dem Heizelement enthaltenen Flüssigkeit erreicht, wird an dem Heizelement H1 ein Bläschen B erzeugt. Mit dem Anstieg der Tempe ratur des Heizelements H1 vergrößert sich schnell das Volumen des Bläschens B. Als Folge davon steigt der Druck in dem Kammerteil W1 schnell an, so daß die in dem Kammerteil W1 vorhandene Flüssigkeit schnell in Rich tung zu der Düsenöffnung OF und in Gegenrichtung in einem Ausmaß verdrängt wird, das gleich der Volumenssteigerung des erzeugten Bläschens B ist. Folglich wird ein Teil der in dem Abschnitt des Abstands bzw. der Strecke l der Kammer W vorhandene Flüssigkeit aus der Düsenöffnung OF ausgestoßen. Die ausgestoßene Flüssigkeit bildet eine Flüssigkeitssäule, deren vorderes Ende die bis zum Ab schluß ihres Anwachsens zugeführte kinetische Energie sammelt. Falls das Bläschen B gegen die Decke der Flüssig keitskammer W bzw. des Kammerteils W1 stößt, wird die Stoßkraft in Längsrichtung umgelenkt, so daß die Tröpfchen- Vortriebskraft gesteigert wird.

Auf die Beendigung des Steuersignals hin, das dem Heizelement H1 zugeführt wird, beginnt dessen Temperatur allmählich abzusinken, wodurch an dem Bläschen B unter einer geringfügigen Zeitverzögerung eine Volumensverringe rung beginnt. Zugleich mit der Volumensverringerung wird von der Düsenöffnung OF her sowie von der Gegenrich tung her wieder Flüssigkeit in dem Bereich der Strecke Δl bzw. des Kammerteils W1 eingefüllt. Auf diese Weise wird die in der Nähe der Düsenöffnung OF vorhandene Flüs sigkeit in die Kammer W zurückgezogen, so daß die kineti sche Energie des vorderen Endteils der Flüssigkeitssäule zu derjenigen des der Düsenöffnung OF nahen Teils der Flüssigkeitssäule entgegengesetzt gerichtet ist. Auf diese Weise wird der vordere Endteil von der Flüssigkeitssäule abgesondert und bildet ein kleines Tröpfchen ID, das zu einem Material PP hin fliegt und dort an einer vorbe stimmten Stelle abgelagert wird. Das Bläschen B an dem Heizelement H1 verschwindet allmählich durch die Wärme abfuhr. Die allmähliche Auslöschung bzw. Beseitigung des Bläschens B bewirkt ein langsames Zurückziehen einer Flüssigkeits-Kuppe bzw. eines Meniskus IM an der Düsen öffnung, wobei dessen beständige Oberfläche aufrechter halten wird, so daß es damit möglich ist, Schwierigkeiten hinsichtlich eines Ausfalls des nachfolgenden Tröpfchen ausstoßes auszuschalten, die sich aus einer übermäßigen Meniskus-Zurückziehung ergeben würden, durch die aus dem zerstörten Menismus bzw. dessen Fläche die Einführung von Luft verursacht wäre. Die Stelle der Bläschenerzeugung muß in geeigneter Weise gewählt werden, da dann, wenn die Stelle zu nahe an der Düsenöffnung OF liegt, das Bläschen selbst gleichfalls aus der Düsenöffnung OF ausgestoßen wird und das Tröpfchen ID zerstört, während ein zu weit von der Düsenöffnung OF entfernt erzeugtes Bläschen keinen Tröpfchenausstoß herbeiführen kann. Die allmähliche Zusammenziehung bzw. Verringerung des Bläschens B wird durch Wärmeabfuhr an dem Heizelement, dem Bläschen oder der Flüssigkeit, durch Kondensation in den Flüssigkeitszustand, durch kapillare Flüssigkeits zufuhr oder durch aus diesen Vorgängen kombinierte Vor gänge herbeigeführt.

Die Ausmaße des aus der Düsenöffnung OF ausgestoßenen Tröpfchens ID hängen von den Parametern der Einrichtung wie der Menge zugeführter Energie, der Breite Δl des Energiezufuhr-Teils, dem Innendurchmesser d der Flüssig keitskammer W, dem Abstand l von der Düsenöffnung OF bis zu dem Heizelement H1 usw. sowie von den physikali schen Eigenschaften der Flüssigkeit IK wie der spezifi schen Wärme, der Wärmeleitfähigkeit, dem Wärmeausdehnungs koeffizienten, der Viskosität usw. ab. Anstelle des Heizelements kann auch eine momentane Bestrahlung mit einem Laserimpuls LZP eingesetzt werden, die auf gleich artige Weise für den Tröpfchenausstoß eine plötzliche Er zeugung und allmähliche Beseitigung des Bläschens B ver ursacht. In diesem Fall kann das Element H1 an dem Ab schnitt Δl bzw. dem Kammerteil W1 gewünschtenfalls als Reflektor oder Wärmesammler zur Verbesserung der Wärme erzeugung mittels des Laserimpulses LZP verwendet wer den. Hinsichtlich der Flüssigkeit IK besteht nicht unbe dingt eine Einschränkung auf eine Aufzeichnungsflüssig keit; vielmehr können auch andere Flüssigkeiten wie Wasser, Lösungen von Chemikalien oder Düngemitteln usw. verwendet sein.

Die Fig. 2 zeigt schematisch den Ablauf des Flüssig keitsausstoßes in Schritten bzw. zu Zeitpunkten t0 bis t9, wobei die Flüssigkeitskammer W, das Heizelement H1 und die Düsenöffnung OF gezeigt sind und die Flüssigkeit IK durch Kapillarwirkung aus der Richtung P zugeführt wird. Die Fig. 3(A) zeigt ein Beispiel für den Ansteuerungs- bzw. Steuerimpuls, wobei die Zeitpunkte t0 bis t9 jeweils denjenigen in Fig. 2 entsprechen. Die Fig. 3(B) zeigt die Temperaturänderung des Heizelements H1, während die Fig. 3(C) die Volumensänderung des Bläschens B zeigt. Der Zeitpunkt t0 stellt den Zustand vor dem Tröpfchenaus stoß dar; zu einem Zeitpunkt tP zwischen den Zeitpunkten t0 und t1 wird dem Heizelement H1 ein Steuerimpuls E zugeführt. Gemäß der Darstellung beginnt gleichzeitig mit dem Anlegen des Steuerimpulses E an dem Heizelement H1 der Temperaturanstieg. Zu dem Zeitpunkt t1 erreicht das Heizelement eine den Verdampfungspunkt der Flüssigkeit IK übersteigende Temperatur, wodurch Bläschen B erscheinen und der Meniskus IM entsprechend der Verdrängung der Flüssigkeit IK durch die Bläschen B aus der Düsenöffnung herausgetrieben wird. Zum Zeitpunkt t2 sind die Bläschen B weiter entwickelt, so daß ein weiter vorstehender Meniskus IM entsteht. Der Meniskus IM wird zu dem Zeit punkt t3 weiter ausgedehnt, an dem gemäß der Darstellung in Fig. 3(A) der Steuerimpuls E endet und gemäß der Dar stellung in Fig. 3(B) das Heizelement H1 die höchste Temperatur annimmt. Obgleich gemäß der Darstellung in Fig. 3(B) die Temperatur des Heizelements H1 zu dem Zeit punkt t4 schon abnimmt, erreicht zu diesem Zeitpunkt ge mäß der Darstellung in Fig. 3(C) das Bläschen B das größte Volumen, so daß der Meniskus IM noch stärker er weitert ist. Zu dem Zeitpunkt t5 beginnt die Zusammen ziehung des Bläschens B, so daß entsprechend der Volumens verringerung des Bläschens B die Flüssigkeit IK aus dem vorstehenden Abschnitt in die Flüssigkeitskammer w zurückgezogen wird, wodurch der Meniskus IM eine Einschnürung Q entwickelt. Zu dem Zeitpunkt t6 wird aufgrund der weiter fortschreitenden Zusammenziehung des Bläschens B das Tröpfchen ID von dem Meniskus IM′ abgesondert. Zu dem Zeitpunkt t7 ist das Tröpfchen ID völlig ausgestoßen, während sich aufgrund der fortgesetzten Zusammenziehung des Bläschens B der Meniskus IM′ weiter der Fläche der Düsenöffnung OF nähert. Zu dem Zeitpunkt t8, zu dem das Bläschen B der Auslöschung bzw. Beseitigung nahe ist, ist der Meniskus IM′ noch weiter in eine Lage an der Innen seite der Düsenöffnung OF zurückgezogen. Zu dem Zeitpunkt t9 ist die Flüssigkeit IK wieder nachgefüllt, so daß der Ausgangszustand für den Zeitpunkt t0 eingenommen ist.

Aus dem vorstehenden ist ersichtlich, daß die Form des dem Heizelement H1 zugeführten Steuersignals ein bedeutender Faktor zur Erzielung eines beständigen Aus stoßes der Flüssigkeit IK ist. Zur Tröpfchenabtrennung ist auch die Zusammenziehung des Bläschens von Bedeutung, die jedoch leicht durch die Form des Steuersignals ge steuert werden kann. Ferner ist es durch die Form des Steuersignals möglich, die Tröpfchenausstoß-Frequenz zu steigern.

Die Fig. 4 zeigt verschiedene Beispiele von Steuer signalen und dementsprechenden Temperaturänderungen an dem Heizelement H1 sowie Volumensänderungen des Bläschens B.

Diese Steuersignal-Impulse ermöglichen einen zu friedenstellenden Tröpfchenausstoß. Die Kurvenform nach (a) ist besonders insofern vorteilhaft, als keine be sonderen Anforderungen hinsichtlich der Ansteuerungs schaltung bestehen, wie im Falle einer piezoelektrischen Ansteuerung ein hoher Widerstand in einer RC-Entladungs schaltung. Die Kurvenform nach (b) ergibt eine Vorerwärmung vor Beginn des Impulses, wodurch die Impulsbreite für den Tröpfchenausstoß verringert wird. Mit dieser Kurvenform wird eine schnelle Bläschenerzeugung erzielt, was hin sichtlich einer Verbesserung der Ausstoßgeschwindigkeit und der Ausstoßfrequenz wirkungsvoll ist. Ferner läßt es das nur bei dem Tröpfchenausstoß vorgenommene Vorer wärmen zu, eine übermäßige Erwärmung der Flüssigkeit zu verhindern. Die Kurvenform nach (c) ergibt eine dem Steuer impuls folgende Nacherwärmung, wodurch ein weiter abklin gendes Zurückziehen des Meniskus nach der Ablösung des Tröpfchens erzielt wird. Diese Kurvenform ist dafür wirk sam, das Einleiten von Luft in die Flüssigkeitskammer nach dem Tröpfchenausstoß zu vermeiden und dadurch einen gleichförmigen Ausstoß für die nachfolgenden Tröpfchen sicherzustellen. In diesem Fall erfolgt die Nacherwärmung nur bei der Aufzeichnung, so daß das Bläschen vollständig zerstört bzw. beseitigt wird, um damit den nachfolgenden Tröpfchenausstoß sicherzustellen. Die Kurvenform nach (d) schließt eine allmähliche Wärmeabfuhr bzw. -vertei lung ein, um damit eine gleichmäßige Tröpfchenablösung herbeizuführen und danach ein übermäßiges Zurückziehen des Meniskus zu verhindern; somit ist diese Kurvenform dazu wirkungsvoll, ohne Aufgabe der Tröpfchengeschwindig keit ein allmähliches Zurückziehen des Meniskus zu er zielen. Ferner wird bei der Kurvenform nach (e) ein wirkungsvolles Steuersignal durch Kombination der Kurven formen nach (b) und (d) erzielt.

In jedem Fall ist es möglich, allein durch Steuerung des Ansteuerungssignals ohne Anwendung beispielsweise eines externen hohen Widerstands eine sehr allmählich verlaufende Wärmeabfuhr an dem Heizelement sowie eine gleichermaßen abklingende Bläschen-Zusammenziehung her beizuführen und bei Empfang des nachfolgenden Ausstoß- Befehlsimpulses einen Ausfall bzw. Mangel des Tröpfchen ausstoßes aufgrund eines schnellen Zurückziehens des Meniskus zu verhindern, durch das von der Düsenöffnung her Luft eingeleitet wird. Der günstigste Zusammenhang zwischen der Erzeugung und Zusammenziehung des Bläschens und dem Steuersignal wird durch dessen Impulsbreite S sowie dessen Impulsamplitude oder -höhe L bestimmt. Die Kurvenform nach (a) ist in Berücksichtigung der Funktion von hochintegrierten Schaltungen vorzuziehen und besonders bei der Verwendung eines Laserimpulses vorzu ziehen. Im Falle der Verwendung eines Festkörper-Lasers ist es ziemlich einfach, die Intensität des Laserimpulses zu steuern und den Kurvenformen nach (b) bis (e) ähnliche Kurvenformen zu erzielen, wodurch eine Steuerung der Wärmeerzeugung bzw. des Bläschenzustands mittels des Laser-Lichts erzielbar ist. Der nachfolgend verwendete Ausdruck "Heizelement" schließt daher auch andere Wärme erzeugungseinrichtungen wie Laserstrahlen oder Infrarot strahlen ein.

Die Fig. 5 zeigt ein Beispiel für den Aufbau eines Kopfes in einer schematischen, auseinandergezogen dargestellten perspektivischen Ansicht, gemäß der ein Substrat SS1 an seiner Oberfläche mit Heizelementen H1 bis H7, einer gemeinsamen Elektrode D1 und Wählelektroden l1 bis l7 versehen ist. Die Heizelemente H1 bis H7 haben die gleiche Fläche und den gleichen Widerstand und sind so angeordnet, daß sie jeweils mit Flüssigkeitskammern übereinstimmen. Eine Platte GL1 ist mit einem Flüssigkeits zufuhr-Einlaß IS, kleinen Nuten M1 bis M7, die die Flüs sigkeitskammern bilden, und einer gemeinsamen Ausnehmung ND für die Zufuhr der Flüssigkeit zu den Flüssigkeits kammern versehen. Ferner ist die Nuten-Platte GL1 nötigen falls an der Tröpfchenausstoß-Seite mit einer (nicht ge zeigten) Düsenöffnungsplatte versehen. Die Platte GL1 ist aus einer Glasplatte gebildet, die einem Ätzvorgang zur Herstellung der gemeinsamen Ausnehmung ND und der Nuten M1 bis M7 unterzogen ist, welche dann mit dem Substrat SS1 zusammengesetzt werden, um dadurch mehrere Flüssig keitskammern zu bilden. Folglich werden die Nuten M1 bis M7 so angesetzt, daß sie jeweils mit den Heizelementen übereinstimmen. Die Heizelemente H1 bis H7 führen selektiv eine Wärmeerzeugung mit einem Energiewert herbei, der dem Eingangssignalpegel entspricht. Es ist ferner möglich, statt an dem Substrat SS1 die Heizelemente anzubringen das Substrat SS1 als einfachen Flüssigkeitshalter zu ver wenden, wobei in diesem Fall ein an einer Führungsschiene CG verschiebbar angebrachter Festkörperlaser wie beispiels weise ein Halbleiter-Laserkopf LZH intermittierend oder kontinuierlich so verschoben wird, daß durch die Platte GL1 hindurch die Nuten selektiv mit Laserimpulsen LZP einer vorbestimmten Länge bestrahlt werden. Ferner können statt der Heizelemente mehrere Laserköpfe LZH fest ange bracht werden. Die Fig. 6A und 6B zeigen in Teildarstel lung Einzelheiten des Substrats SS1 mit den darauf ange brachten Heizelementen H1 bis H7. Auf einem beispiels weise aus Aluminium hergestellten Substrat AM sind eine Wärmespeicherschicht SO (von einigen µm Dicke) sowie eine Heizwiderstands-Schicht H aus ZrB₂ (in 80 nm Dicke) und eine Aluminium-Elektrodenschicht Al (in 500 nm Dicke) aufgebracht, welche gezielt zur Bildung der Heizelemente H1, H2 usw. mit jeweils 60 µm Breite und 75 µm Länge, der gemeinsamen Elektrode D1 und der Wählelektroden l1, l2 usw. geätzt sind. Gemäß der Darstellung in Fig. 6B sind die Heizelemente und die Elektrodenschicht AL mit einer SiO₂-Schutzschicht K (mit 1 µm Dicke) überdeckt.

Die Fig. 7 zeigt in einem Querschnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Tröpfchenausstoß-Kopfs, das grundsätzlich dem vorangehend beschriebenen gleichartig ist und das mit mehreren Heizelementen HI, HII und HIII zur Steuerung der Tönungswiedergabe versehen ist. Gemäß der Darstellung ist das mit den Heizelementen HI, HII und HIII versehene Substrat SS1 auf einen Metall-Kühl körper HS aufgesetzt und mit der Nuten-Platte GL1 gemäß der vorangehenden Beschreibung abgedeckt, um dadurch dazwischen eine Flüssigkeitskammer W zu bilden. Die mit Nuten versehene Platte GL1 ist mit einem Flüssigkeits zufuhr-Einlaß IS und einem mit einem O-Ring OR versehenen Stopfen FF versehen, der zur Entfernung von Bläschen bei der Flüssigkeitsfüllung und zur Reinigung der Düse dient. Der Einlaß IS ist mit einem Filter FL zum Abhalten kleiner Staubteilchen, einem Filterhalter-Block FH zum Halten des Filters, einem Rohrhalter-Gummiteil PH zum Festlegen eines Rohrs IP für die Tinten- bzw. Flüssigkeits zufuhr von außen und einem Gummiteil-Halter RH für das Festlegen des Gummiteils versehen. An dem vorderen Ende der Flüssigkeitskammer W ist zur Erzielung von Tröpfchen einer gewünschten Form eine Düsenöffnungsplatte OP ange bracht, die jedoch weggelassen werden kann, falls gemäß der Darstellung in den Fig. 5 und 6 die Flüssigkeitskammer W selbst zur Bildung der Düsenöffnung ausgestaltet ist.

Wie es in der Fig. 7 übertrieben dargestellt ist, ist die Flüssigkeitskammer W in ihrer Längsrichtung mit mehreren Heizelementen HI, HII und HIII versehen, die selektiv zur Erzeugung einer Zustandsänderung in der angrenzenden Flüssigkeit betrieben werden, und zwar ein schließlich der Erzeugung und Beseitigung der Bläschen gemäß der vorangehenden Beschreibung, was schematisch durch ein einzelnes Bläschen B dargestellt ist. Die durch die Erzeugung des Bläschens B herbeigeführte Volumensänderung in der Flüssigkeitskammer bewirkt an der Düsenöffnungsplatte OP den Ausstoß von Tröpfchen IDI, IDII oder IDIII, die zur Erzielung der im folgenden erläuterten Tönungswiedergabe unterschiedliche Abmes sungen haben. Falls nämlich die Heizelemente HI, HII und HIII mit verschiedener Dicke oder Länge ausgebildet wer den, so daß sie verschiedene Widerstände haben, ist es möglich, jeweils ein Bläschen entsprechend der zuge führten Energie zu erzeugen und dadurch entsprechend der Energie das Volumen des Tröpfchens zu ändern, um damit Tröpfchen unterschiedlicher Abmessungen zu erzielen. Das gleiche kann dadurch erzielt werden, daß mehrere Heizelemente gleichzeitig oder in Aufeinanderfolge ange wählt bzw. angesteuert werden.

Die Fig. 8 ist ein Blockschaltbild einer Steuerschal tung für das selektive Betreiben von fünf Heizelementen gemäß der Darstellung in Fig. 7. Bei dieser Schaltung werden von einem Eingangsanschluß 20 analoge Eingangs signale über Pufferschaltungen 21₁ bis 21₅ in Vergleicher 22₁ bis 22₅ eingegeben. Der Vergleicher 22₁ ist so ge schaltet, daß er im Ansprechen auf ein Eingangssignal mit einem niedrigsten Pegel ein Ausgangssignal abgibt, während die anderen Vergleicher 22₂ bis 22₅ so geschaltet sind, daß sie auf Eingangssignale mit fortschreitend höheren Pegeln ansprechen.

Die Ausgangssignale der Vergleicher 22₁ bis 22₅ werden jeweils UND-Gliedern 26₁ bis 26₄ einer Torschal tung 26 zugeführt, wobei nur ein dem Eingangssignal pegel entsprechendes UND-Glied durchgeschaltet wird. Eine Treiberschaltung 27 wird durch das Ausgangssignal des Vergleichers 22₁ so geschaltet, daß sie ein Signal einer vorbestimmten Impulsbreite und Impulsamplitude an UND-Glieder 28₁ bis 28₅ abgibt, von welchen nur eines durch das in der Torschaltung 26 gewählte Ausgangs signal durchgeschaltet ist, um dadurch das Ausgangssignal der Treiberschaltung 27 zu einem von Ausgangsanschlüssen 29₁ bis 29₅ durchzulassen. Nimmt man an, daß der Anschluß 29₁ mit einem Heizelement mit dem höchsten Widerstand verbunden ist, während der Anschluß 29₅ mit einem Heiz element mit dem niedrigsten Widerstand verbunden ist, so wird entsprechend einem Eingangs Signal niedrigen Pegels das erstere und entsprechend einem Eingangssignal hohen Pegels das letztere betrieben bzw. gespeist. Falls die Eingangssignale digitale Signale zur Pegelangabe sind, können die Vergleicher weggelassen werden und die Eingangs signale direkt zur Ansteuerung der Schaltglieder und damit zum selektiven Betreiben der entsprechenden Heizelemente verwendet werden. Ferner können die verschiedenen Wider stände der Heizelemente statt durch Verwendung verschie dener Abmessungen durch Anwendung verschiedener Materialien erzielt werden.

Als Gegensatz zu dem vorstehend beschriebenen Aus führungsbeispiel, bei dem die Durchmesser der ausge stoßenen Tröpfchen durch Steuerung der Wärmeenergie durch Wahl aus mehreren Heizelementen mit verschiedenen Widerständen verändert werden, wird im folgenden ein weiteres Ausführungsbeispiel erläutert, bei dem die Tönungswiedergabe-Steuerung dadurch erzielt wird, daß an ein Heizelement mit festem Widerstand Ansteuerungs impulse mit verschiedenen Kurvenformen angelegt werden. Es wurde als möglich ermittelt, den Tröpfchendurchmes ser dadurch zu steigern, daß an ein und dasselbe Heiz element Steuersignale einer vorgegebenen Impulsbreite, jedoch mit gesteigerten Amplituden angelegt werden, oder Signale zur Bildung einer konstanten Spitzentemperatur an dem Heizelement, jedoch mit gesteigerten Impulsbreiten. Diese Steuerverfahren werden anhand der Fig. 9 und 10 erläutert. Die Fig. 9 zeigt den Fall, daß die Amplitude L verändert wird, wobei die Darstellung (a) die Kurven form des an das Heizelement angelegten Impulses zeigt, die Darstellung (b) die Oberflächentemperatur des Heiz elements zeigt, die Darstellung (c) das Volumen des in der Flüssigkeit erzeugten Bläschens zeigt und die Darstellung (d) den Tröpfchendurchmesser zeigt. Damit steigt mit einer Steigerung der Impulsamplitude L die Oberflächentemperatur an, so daß ein größeres Bläschen erzeugt wird und schließlich ein größeres Tröpfchen erzielt wird. Die Fig. 10 zeigt den Fall, daß die Impuls breite S verändert wird, wobei die Darstellungen (e), (f), (g) bzw. (h) jeweils die Impulskurvenform, die Ober flächentemperatur des Heizelements, das Volumen des Bläs chens und den Durchmesser des ausgestoßenen Tröpfchens zeigen. Falls somit die Impulsbreite S verändert wird und die Impulsamplitude so geregelt wird, daß sich die gleiche maximale Oberflächentemperatur ergibt, ergibt eine größere Impulsbreite ein größeres Bläschenvolumen und dementsprechend einen größeren Tröpfchendurchmesser. Es ist natürlich auch möglich, durch geeignete Regelung sowohl der Impulsbreite S als auch der Impulsamplitude L einen schnellen Ausstoß gleichförmiger Tröpfchen zu erzielen. Ferner kann bei der Anwendung in einem Auf zeichnungs- oder Kopiergerät diese Tönungssteuerung automatisch aufgrund der Dichte einer Vorlage erfolgen. Beispielsweise ist es möglich, dem in Fig. 8 gezeigten Eingangsanschluß 20 ein Signal aus einem Vorlagen-Lese- Sensor zuzuführen oder dem Eingangsanschluß 20 ein Signal aus einem von Hand über eine Dichtesteuerungs-Wählscheibe geregelten veränderbaren Widerstand zuzuführen. Darüber hinaus ist es möglich, die Dichte auf beliebige Weise dadurch zu steuern, daß veränderbare Widerstände VR direkt geregelt werden. Ferner ist die Tönungssteuerung auf gleichartige Weise durch Verwendung von Laserimpulsen in der vorherstehend beschriebenen Art erzielbar.

Die vorstehend erläuterte Bläschensteuerung mittels der Heizvorrichtung oder Heizsteuervorrichtung erlaubt es auf einfache Weise, beständig ein optimales Bild zu erzeugen, wobei eventuelle zeitabhängige Änderungen der Aufzeichnungsflüssigkeit oder Änderungen der Um gebungsbedingungen des Geräts wie der Temperatur oder der Feuchtigkeit in geeigneter Weise erfaßt bzw. kompen siert werden.

Bei der Anwendung der Einrichtung gemäß dem Ausfüh rungsbeispiel für eine Mehrfarben-Tintenstrahl-Aufzeich nung ist eine den für die verschiedenen Farben ver wendeten verschiedenartigen Farbstoffen entsprechende geeignete Bläschensteuerung für eine jede Farbe notwendig. In einem solchen Fall erlauben es die vorstehend be schriebenen Bläschen-Steuerverfahren, für jede Farbe gleichförmige Tröpfchen zu erzielen.

Eine derartige Bläschensteuerung ist auch zur Erzie lung eines absichtlich geregelten Farbabgleichs wie einer rötlichen oder bläulichen Einfärbung oder zur Erzielung einer Dichtesteuerung anwendbar.

Die Fig. 11 zeigt schematisch eine Mehrfarben-Tinten strahl-Vorrichtung gemäß dem Tröpfchenerzeugungs-Verfahren. Im folgenden wird der Fall beschrieben, das Flüssigkeiten mit drei Farben C, M und Y verwendet werden, jedoch besteht keine Einschränkung hierauf, da irgendeine be liebige Farbenanzahl von zwei oder darüber angewandt werden kann.

Die in Fig. 11 gezeigte Vorrichtung ist entsprechend einer jeweiligen Farbflüssigkeit C, M oder Y mit einem Tintenzufuhr- bzw. Flüssigkeitszufuhr-Tank ITC, ITM bzw. ITY, einem Erwärmungsabschnitt Δl, einer Bläschener zeugungs-Vorrichtung HC, HM bzw. HY und einer Ausstoß düsenöffnung OFC, OFM bzw. OFY versehen. Gemäß den vor stehenden Ausführungen ist es möglich, die Anzahl der Erwärmungsabschnitte, der Bläschenerzeugungs-Vorrichtun gen und der Ausstoßdüsenöffnungen zu steigern oder längs eines jeweiligen Flüssigkeitswegs mehrere Bläschener zeugungs-Vorrichtungen anzubringen, jedoch wird ein jeweiliger Flüssigkeitsweg von dem Zufuhrtank bis zu der Ausstoßdüsenöffnung so ausgelegt, daß er Flüssigkeit in nur einer Farbe aufnimmt. Darüber hinaus ist es jedoch möglich, gewünschtenfalls mehrere Flüssigkeiten in dem Flüssigkeitsweg zu mischen.

Der Erwärmungsabschnitt l wird gemäß den vorangehen den Ausführungen dazu verwendet, durch Zufuhr von Wärme energie in der gefärbten bzw. Färbungsflüssigkeit Bläschen zu erzeugen.

Als Bläschenerzeugungs-Vorrichtungen HS, HM oder HY können beispielsweise ein elektrothermischer Wandler wie ein Heizelement, das bei einem Thermokopf verwendet wird, ein Peltier-Element oder eine Verbindung aus diesen verwendet werden; ferner kann Bestrahlung mit hoher Energie wie beispielsweise mittels der vorstehend genannten Laser strahlen angewandt werden.

Die Bläschenerzeugungs-Vorrichtung wird an der Innenwand oder der Außenwand des Erwärmungsabschnitts oder im Falle der Verwendung von Bestrahlung mit hoher Energie wie z. B. mittels eines Laserstrahls in einer geeigneten Lage angebracht, die es erlaubt, der in dem Erwärmungsabschnitt aufgenommenen Flüssigkeit die Wärme energie zuzuführen.

Die Bläschenerzeugungs-Vorrichtungen werden mittels einer Steuerschaltung CC selektiv entsprechend einer Mehrfarben-Eingangsinformation betrieben, die bei Ver wendung der Vorrichtung zur Aufzeichnung in einem Kopier- oder Faksimilegerät von einer Vorlage GK her über eine Photoempfangsvorrichtung CS, beispielsweise aus Linsen, Filtern, Photosensoren usw. aufgenommen wird. Falls andererseits die Vorrichtung als Ausgabeendgerät für einen Rechner verwendet wird, entfällt die Photo empfangsvorrichtung CS, während die Mehrfarben-Infor mation direkt aus dem Rechner geliefert wird.

Die Steuerschaltung CC enthält Einrichtungen zum selektiven Betreiben der Bläschenerzeugungs-Vorrichtungen im Ansprechen auf die Mehrfarben-Information, wie z. B. beim Betreiben von elektrothermischen Wandlern mit Impuls signalen,Taktgeneratoren, Schieberegister, Speicher, Treiberschaltungen, Synchronisiereinrichtungen zur Steuerung der Relativverschiebung zwischen dem Auf zeichnungsmaterial und dem Aufzeichnungskopf und dgl.

Gemäß den vorstehenden Ausführungen kann die Wärme abgabe der Bläschenerzeugungs-Vorrichtungen auf einfache Weise mittels der Impulsbreite und der Impulsamplitude des Steuersignals gesteuert werden.

Die Aufzeichnungsflüssigkeiten werden im Zusammen hang mit der vorstehend beschriebenen Steuerschaltung und entsprechend den Arten der erwünschten Aufzeichnung gewählt, wie z. B. für eine graphische "Fehlfarben"- Aufzeichnung, eine "Echtfarben"-Aufzeichnung, eine besondere Schwarz-Rot-Zweifarben-Aufzeichnung für die Dokumentation oder Fahnenabzüge usw.

Beispielsweise können bei der graphischen Aufzeichnung für das gewöhnliche Aufzeichnen von Ausgangssignalen eines Rechners in der Form einer Mehrfarben-Information Flüssigkeiten mit beliebigen Farben verwendet werden.

Ferner wird bei der "Echtfarben"-Aufzeichnung die Vorlageninformation mit drei Photoempfängern über jeweils ein Rotfilter, ein Grünfilter und ein Blaufilter aufge nommen, um Farbauszugssignale zu erzielen, mit welchen über die Steuerschaltung die elektrothermischen Wandler in den Erwärmungsabschnitten betrieben werden, wobei zu den Filterfarben komplementäre Flüssigkeiten in den Farben Cyan-Blau, Magenta-Rot und Gelb verwendet werden.

Ein besonders günstiges Ergebnis wird in diesem Fall dadurch erzielt, daß die vorstehend beschriebene Vorrich tung bzw. Einrichtung als Aufbau aus einem Substrat mit Heizelementen, einer mit Nuten versehenen Platte und einem Flüssigkeitszufuhr-Block gestaltet wird, wie es im folgen den erläutert ist.

Die Fig. 12A zeigt in perspektivischer Darstellung eine Ausführungsform aus einem Substrat SS1 mit Heiz elementen, einer mit Nuten versehenen Platte GL1 mit Flüssigkeitszufuhr-Nuten, Flüssigkeits- bzw. Tintentanks ITC, ITM und ITY und Tintenrohren IPC, IPM und IPY für die Zufuhr von Flüssigkeiten oder Tinten C, M und Y für die Mehrfarbenaufzeichnung, einer Druckschaltungsplatine PC für die Bildsignal-Zufuhr usw. Ferner können ein wärmeleitfähiges Substrat HS als Kühlkörper und eine Düsenöffnungsplatte OP zur Bildung gewünschter Ausstoß düsenöffnungen OF hinzugefügt werden.

Die Fig. 12B zeigt den Zusammenhang zwischen der Nuten platte und den Tintentanks, während die Fig. 12C einen Querschnitt längs einer Linie X-Y in Fig. 12B zeigt Gemäß der Darstellung in Fig. 12C ist das Substrat SS1 aus einem Aluminiumsubstrat AM und einer Wärmespeicher schicht SO zusammengesetzt, auf welcher elektrothermische Wandler aus Heizwiderständen H1 aus ZrB₂ oder HfB₂, Aluminium-Wählelektroden Pl und einer gemeinsamen Elektro de D1 angebracht sind. Wie schon im vorstehenden erläutert ist, deckt eine Schutzschicht K aus Siliciumoxid die obere Fläche der Elektroden und die Seitenfläche der Düsenöffnungen ab. Wie ferner in Fig. 12B gezeigt ist, ist die aus einer Glasplatte oder Kunststoffplatte hergestellte Nutenplatte GL1 mit Flüssigkeits-Führungs- Nuten MC, MM und MY, die mittels eines Diamant-Fein fräsers geformt sind, und Flüssigkeits-Zufuhr-Öffnungen ISC, ISM und ISY versehen. Diese Zufuhröffnungen werden beispielsweise bei Verwendung dreier Flüssigkeiten in der jeweils dritten Nut z. B. mittels eines Elektronen strahls durchgebrochen. Andererseits werden die Tinten tanks ITC, ITM und ITY jeweils mit den Öffnungen ISC, ISM bzw. ISY entsprechenden Öffnungen TSC, TSM und TSY versehen. Die Fig. 12B zeigt zwar nur einen Tintentank ITY, jedoch werden die Tanks für die anderen Farben C und M auf gleichartige Weise an der Nutenplatte GL1 angebracht. Das Substrat, die Nutenplatte und die Tinten tanks, die auf diese Weise vorbereitet sind, werden zu einer Einheit so zusammengeklebt, daß die Heizelemente jeweils mit den Nuten übereinstimmen. IPY′ bezeichnet ein Entlüftungsrohr zum Erleichtern des Einfüllens der Flüssigkeit in die Vorrichtung.

In Fig. 12C bezeichnet Pl eine Elektrode, die zur Ansteuerung des Heizelements an der Platine ausgebildet ist. Die gemeinsame Elektrode D1 erstreckt sich bis zu der Seitenfläche und der Unterfläche des Substrats SS1, um damit den elektrischen Anschluß zu erleichtern.

Der vorstehend beschriebene Aufbau erlaubt es, auf einfache Weise eine Mehrfach-Düsenöffnungs-Anordnung zu erhalten, bei der die Ausstoßdüsenöffnungen für mehrere Flüssigkeiten hoher Dichte angeordnet sind. Bei einem Mehrfarbenbild aus vielen Tupfen oder Punkten werden die Verschlechterung der Tönungswiedergabe oder Farbfehler dann sichtbar, wenn die Tupfen oder Punkte in ihrer Lage um 150 bis 170 µm abweichen. Die beschrie bene Vorrichtung ermöglicht es jedoch, sehr vorteilhafte Ergebnisse hinsichtlich der Auflösung und der Tönungs wiedergabe zu erzielen, da die Düsenöffnungen zumindest mit einer Dichte von 10 Zeilen je mm angeordnet werden können, was gut innerhalb der vorstehend genannten Ein schränkung liegt. Die Mehrfach-Düsenöffnungs-Anordnung ist ferner dahingehend vorteilhaft, daß sie einen sehr dünnen kompakten Aufbau hat.

Die Dichte bzw. gedrängte Anordnung der Düsenöffnungen und die Dichte der Photoempfangs-Vorrichtungen werden so gewählt, daß eine wechselseitige Übereinstimmung für ein jedes Bildelement erzielt wird. Daher kann bei der Echtfarben-Aufzeichnung mit drei Farbflüssigkeiten und einer Düsenöffnungs-Dichte von 12 Zeilen bzw. Linien je mm eine Photoempfänger-Dichte von ungefähr 4 Zeilen bzw. Linien je mm verwendet werden.

Bei der Anwendung einer derartigen Mehrfach-Düsen öffnungs-Anordnung bei einem Aufzeichnungsgerät wie einem Kopiergerät oder Faksimilegerät ist die Verwendung eines zeilenförmigen Photoempfänger-Elements als Photoempfänger- Vorrichtung CS insofern vorteilhaft, als durch eine einzige Abtastung eine Hochgeschwindigkeits-Aufzeichnung mit hohem Auflösungsvermögen erzielbar ist. Eine der artige Kombination ist besonders vorteilhaft, da in der Steuerschaltung keine besonderen Verzögerungsschaltungen oder Speicher für die Festlegung der Ansteuerungs-Zeit punkte notwendig sind und die Düsenöffnungs-Anordnung leicht herzustellen ist.

Ferner kann das Lesen und Aufzeichnen der Information gleichzeitig ausgeführt werden, wenn gemäß der Darstellung in Fig. 12B die Photoempfänger-Vorrichtung CS als eine Einheit an dem über die Führungsschiene CG verschobenen Halbleiter-Laserkopf LZH angebracht ist; auf diese Weise wird es möglich, den Schaltungsaufbau wirtschaft lich zu gestalten und den Aufbau zu vereinfachen, was die Schaffung eines ininiaturisierten Aufzeichnungsgeräts zuläßt.

Statt eine Verschiebung an der Führungsschiene CG vorzusehen, können eine Mehrzahl von feststehenden Laserköpfen LZH und Photoempfänger-Vorrichtungen CS ver wendet werden,wobei es in diesem Fall ermöglicht ist, eine weiter gesteigerte Reproduktionsgeschwindigkeit zu erzielen.

Die in Fig. 12 gezeigte Vorrichtung wurde z. B. auf folgende Weise hergestellt: Ein Al₂O₃-Substrat SS1 mit einer Dicke von 0,6 mm wurde mit SiO₂ beschichtet, um damit eine Wärmespeicherschicht SO in einer Dicke von 3 µm zu formen. Darauf folgend wurden eine ZrB₂-Wider standsschicht H in einer Dicke von 80 nm und eine Alu miniumschicht in einer Dicke von 500 nm für die Elektro den aufgebracht, wonach ein selektiver Ätzvorgang ausge führt wurde, um 1200 Heizelemente H1 herzustellen, die in einer Teilung von 111 µm angeordnet waren und bei Ab messungen mit 50 µm Breite und 300 µm Länge einen Wider stand von 200 Ohm hatten. Darauf folgend wurde SiO₂ in einer Dicke von 1 µm aufgespritzt, um eine isolieren de Schutzschicht K zu bilden und dadurch die elektro thermischen Wandler fertigzustellen.

Das Substrat SS1 wurde mit einer mit Nuten ver sehenen Glasplatte GL1, in der mittels eines Mikrofräsers bzw. Mikroschleifers Nuten in einer Teilung von 111 µm (entsprechend einer Düsenöffnungs-Dichte von 9 Linien je mm) und mit einer Breite und Tiefe von 60 µm ausge bildet waren, sowie ferner auf die vorstehend beschrie bene Weise mit Glas-Tintentanks ITC, ITM und ITY zu sammengeklebt, während an die gegenüberliegende Fläche des Substrats SS1 ein Aluminium-Kühlkörper HS angeklebt wurde. Die Tintentanks ITC, ITM und ITY wurden jeweils mit Cyan-Tinte, Magenta-Tinte und gelber Tinte gefüllt. Auf diese Weise wurde ein Aufzeichnungskopf mit 1200 Düsenöffnungen bzw. 400 Düsenöffnungen je Farbe erzielt, die in einer Dichte von 9 Linien je mm angeordnet waren.

Der Aufzeichnungskopf wurde mit Photoempfangs- Vorrichtungen und einer Steuerschaltung verbunden und unter Flüssigkeitszufuhr mit einem Druck, der bei Fehlen einer Wärmeerzeugung mittels der Heizelemente keinen Aus stoß aus den Düsenöffnungen verursachte, wurde ein Auf zeichnungsvorgang unter Zufuhr vorbestimmter Impulse zu den Heizelementen entsprechend den Bildsignalen ausge führt. Es wurde mit einer sehr hohen Aufzeichnungsge schwindigkeit ein Farbbild hoher Auflösung und unter Wiedergabe einer breiten Tönung erzielt, jedoch war der Farbausgleich insofern nicht ausreichend, als die Schwarzfärbung durch Überlagerung der Cyan-Tinte, der Magenta-Tinte und der gelben Tinte übermäßig gelblich war, und die Dichte des Gesamtbilds etwas gering.

Es war jedoch möglich, dadurch eine gut ausgeglichene Schwarzfärbung und eine Steigerung der Bilddichte zu erzielen, das in Fig. 13 gezeigte veränderbare Wider stände VRC, VRM und VRY in der Weise geregelt wurden, daß die Impulsbreite für Cyan und Magenta 15 µs war, während diejenige für Gelb gleich 10 µs war.

In der folgenden Tabelle 1 sind die bei dem vor stehend beschriebenen Beispiel angewandten Aufzeichnungs bedingungen zusammengefaßt:

Ansteuerungsspannung:\|35 V
Wiederkehrfrequenz:	5 kHz
Aufzeichnungsmaterial:	Feinpapier (Handelsbezeichnung "Seven Star", Format A, 28,5 kg, von Hokuetsu Paper Mills, Ltd.)
Flüssigkeiten bzw. Tinten: @	Gelb (Y)	2,0 g Gelb RY (Orient Chemical)
	80,0 g Äthanol
	18,0 g Diäthylenglykol
Magenta (M)	3,0 g Rot BT
	80,0 g Äthanol
	17,0 g Diäthylenglykol
Cyan (C)	2,0 g Blau RL
	80,0 g Äthanol
	18,0 g Diäthylenglykol

Die Fig. 13 zeigt ein Blockschaltbild aus Schaltungen CSC, CSM und CSY, die für die jeweiligen Farben Sensoren und Analog-Digital-Umsetzer enthalten, Impulsgeneratoren PGC, PGM und PGY zur Erzeugung von Ansteuerungsimpulsen im Ansprechen auf die Ausgangssignale der Schaltungen CSC, CSM bzw. CSY, Verstärkern PAC, PAM und PAY für die Impulssignale und den veränderbaren Widerständen VRC, VRM und VRY für die Einstellung der Breite und der Amplitude der Impulssignale. Gemäß den vorangehenden Ausführungen ermöglichen es die veränderbaren Widerstände VRC, VRM und VRY, optimale Ansteuerungsimpulse und daher Bläschen für die drei Tinten zu erzielen, die die in der Tabelle 1 zusammengefaßt aufgeführten verschiedenen Farbstoffe enthalten; auf diese Weise können die voran gehend angeführten verschiedenen Erfordernisse erfüllt werden. Die veränderbaren Widerstände VRC, VRM und VRY müssen nicht unbedingt von Hand geregelt werden, sondern können vielmehr automatisch durch Faksimile-Signale oder durch Signale im Zusammenhang mit den Ausgangssignalen aus den Lese-Sensorelementen gesteuert werden.

Ferner kann zur Erzielung eines gleichartigen Er gebnisses die Regelung der veränderbaren Widerstände durch eine geeignete Ausgabesteuerung der Halbleiter laser-Ausgänge ersetzt werden.

Die Fig. 14 zeigt schematisch ein weiteres Aus führungsbeispiel für einen Aufzeichnungskopf, bei dem ein Substrat SS1 an seiner Oberfläche mit Heizelementen H1 bis H7 und Wählelektroden 1l1 bis 1l7 versehen ist, wo bei die Heizelemente gleiche Fläche und gleichen Wider stand haben und jeweils übereinstimmend mit Flüssigkeits kammern angeordnet sind. Das Substrat SS1 ist mit einer Platte GL1 verbunden, die Nuten M1 bis M7 hat, welche entsprechend viele Flüssigkeitskammern an der Grenz fläche zwischen dem Substrat und der Platte bilden.

Die Platte GL1 ist mit einer Tintenzufuhr-Kammer ND für die Tintenzufuhr und einer Tinteneinlaßöffnung IS für die Einführung von Tinte aus einem nicht dargestellten Tintenbehälter versehen.

Der Kopf gemäß diesem Ausführungsbeispiel unter scheidet sich von dem in Fig. 5 gezeigten hinsichtlich der Anordnung der gemeinsamen Elektrode. Die gemeinsame Elektrode D1 nach Fig. 5 hat einen beträchtlich großen Strom durchzulassen und kann daher zerstört werden, falls die Heizelemente H1 bis H7 gleichzeitig betrieben werden. Diese Unzulänglichkeit wird jedoch bei dem Aufbau nach Fig. 14 vermieden, bei welchem die gemeinsame Elektrode in sieben Leitungen 1D1 bis 1D7 aufgeteilt ist.

Die Fig. 15 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem ein Tintenstrahl-Block JB1, der eine größere Anzahl von (beispielsweise 32) Heizelementen und Düsen öffnungen als der in Fig. 14 gezeigte Aufbau enthält, als eine Einschubeinheit bzw. Kassette ausgebildet ist. DA1 ist eine Diodenanordnung, während OP1 ein Tintenzu fuhrrohr ist, das lösbar mit der Platte GL1 verbunden ist, so daß damit die Tintenstrahl-Block-Kassette JK1 unter Lösen des Tintenzufuhrrohrs aus dem Gerät entnehm bar ist.

Die Fig. 16 zeigt in einer Querschnittsansicht ein Beispiel für die Verbindung zwischen dem Tintenzufuhr rohr OP1 und einem Tintenzufuhr-Einlaß IS. In den in der Platte GL1 ausgebildeten Einlaß IS ist eine Dichtungs packung FH für die Aufnahme O-Rings OR eingesetzt, welcher seinerseits mittels eines Flansches FG gehalten ist. Der Flansch FG ist in das Tintenzufuhrrohr OP1 einge setzt, das an der Außenseite mit einer Feder SP1 ver sehen ist, um damit zum Verhindern eines Tintenaustritts die Dichtungspackung FH und den Flansch FG in Andruckbe rührung zu halten. Dieser Aufbau stellt nur ein Beispiel für einen leicht lösbaren Anschluß des Tintenzufuhrrohrs OP1 dar, der bei dem Kassetten-Aufbau anwendbar ist. Selbstverständlich können auch andere Anschlußverfahren für das Rohr OP1 an dem Kassetten-Aufbau angewandt wer den, jedoch ist es erwünscht, den Anschluß durch Andruck berührung gemäß der Darstellung zu erzielen. FL bezeichnet ein im vorangehenden beschriebenes Filter.

Der vorstehend beschriebene Block-Kassetten-Aufbau der Tintenstrahldüsen-Anordnung kann zu einem Mehrfach- Kassetten-Aufbau erweitert werden, um damit verschiedener lei Vorteile zu erzielen. Insbesondere ist ein derartiger Aufbau insofern vorteilhaft, als zur Formung der Heiz elemente, der Zuleitungselektroden, der Schutzschicht und der Isolierschicht an dem kleinen Substrat SS1 für den jeweiligen Kassetten-Aufbau ein kleines im Handel erhältliches Vakuum-Aufsprüh-Gerät verwendet werden kann und für die Herstellung der Heizelemente und der Zu leitungselektroden-Muster kleine Masken und kleine Masken- Ausrichtvorrichtungen verwendet werden können. Ferner wird durch die Verwendung eines flexiblen Rohrs OP1 der Einbau und Ausbau erleichtert.

Der Aufbau der Tintenstrahlblock-Kassette ist nicht auf den in Fig. 15 gezeigten beschränkt, sondern kann auch in der in Fig. 19 gezeigten Form oder in irgend einer anderen geeigneten Form erfolgen. In kurzer Zusammenfassung ist der Kassetten-Aufbau insofern vorteil haft, als sich aus der Verwendung eines kleineren Sub strats eine verbesserte Produktivität ergibt, durch den Ersatz eines fehlerhaften Kassetten-Blocks die Reparatur vereinfacht ist und durch die Verringerung von Fehlern bei der Herstellung der Verbindung mit der Diodenanordnung die Produktionsausbeute verbessert ist. Zur Erzielung einer gleichmäßigen Aufzeichnung können eventuelle Ab weichungen zwischen den Blöcken durch die Einstellung der Impulsbreite oder Impulsamplitude gemäß den vorstehen den Ausführungen ausgeglichen werden.

Die Fig. 17 zeigt einen Voll-Mehrfach-Aufzeichnungs kopf-Aufbau, bei dem mehrere Tintenstrahlkopf-Blöcke in versetzter bzw. gestaffelter Anordnung auf und unter einem gemeinsamen Substrat angebracht sind. Gemäß Fig. 17 ist ein Metall-Substrat HS, das als Kühlkörper dient, an der oberen Fläche mit ungeradzahlig numerierten Blöcken JB1, JB3, . . . , JBn und an der unteren Fläche mit geradzahlig numerierten Blöcken JB2, JB4, . . . , JBn + 1 versehen. Jeder der Blöcke empfängt Tinte aus einem Tintentank IT über ein Tintenrohr IP, gemein same Zuführungsrohre OP und EP sowie einzelne Zuführungs rohre OP1 bis OPn. Die einzelnen Zuführungsrohre OP1 bis OPn sind gemäß der Darstellung in Fig. 16 lösbar ausgebildet und flexibel, um damit das Ersetzen der Blöcke zu erleichtern.

DA1 bis DAn sind Diodenanordnungen, die der schon beschriebenen gleichartig sind und die an Elektroden 1l1 bis 1D32 angeschlossen sind, die an Substraten SS1 bis SSn angebracht sind, an denen die Heizelemente ausge bildet sind. Diese versetzte Anordnung erlaubt es, gemäß der Darstellung in Fig. 18 einen gleichen Abstand Q zwi schen Düsenöffnungen OF1 und OF2 oberhalb und unterhalb des Substrats zu erzielen, wodurch über den ganzen Aufzeichnungskopf ein gleichbleibender Düsenöffnungs abstand Q gewährleistet ist. Es ist ferner anzumerken, daß für eine wirkungsvolle Wärmeabfuhr und einen leichte ren Zusammenbau das als Kühlkörper dienende Substrat HS über dem ganzen Kopf als einzige Metallplatte ausge bildet ist.

Die Fig. 19 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des in Fig. 15 gezeigten Kassetten-Aufbaus, wobei eine Kassette 4JK1 vorgesehen ist, in welcher vier Tinten strahlblöcke nach Fig. 15 zu einer Einheit zusammenge faßt sind. Ein Substrat 4S1 ist mit Elektroden 1l1 bis 7D32 versehen, die auf vier Blöcke mit jeweiligen Dioden anordnungen DA1 bis DA4 aufgeteilt sind. In einer Platte GL ist eine für die vier Blöcke gemeinsame Tintenkammer ND ausgebildet. Dieser Aufbau ist zur Erleichterung der Massenproduktion, zur Verringerung von Fehlern beim Zu sammenbau und ferner insofern günstig, als ungenützter Leerraum BL zwischen benachbarten Kopfblöcken nutzbar zur Unterbringung der Diodenanordnungen verwendet werden kann. Ferner erlaubt es die größere gemeinsame Tinten kammer ND, das Volumen des Haupt-Tintentanks zu verrin gern, an den die Tintenkammer beispielsweise mittels zweier Tintenzufuhrrohre 2P1 und 2P3 angeschlossen ist.

Die Fig. 20 zeigt in perspektivischer Ansicht einen Aufzeichnungskopf, der aus den in Fig. 19 ge zeigten Tintenstrahlblock-Kassetten entsprechend dem Anordnungsprinzip nach Fig. 18 zusammengesetzt ist.

Der Kopf gemäß dem dargestellten Beispiel hat bei einer Düsenöffnungsdichte von 8 Linien je mm eine Ge samtlänge, die der kürzeren Seite eines Aufzeichnungs blatts in dem Format A4 (der japanischen Industrienorm) entspricht. Ein als Kühlkörper dienendes Metallsubstrat HS ist mit 14 Kassetten-Substraten versehen, die in versetzter Anordnung an beiden Flächen des Metallsub strats angeordnet sind und jeweils 128 Heizelemente tragen, wobei Substrate 4S1 bis 4S14 jeweils mit Kas setten 4JK1 bis 4JK14 versehen sind, die Blöcke JB1 bis JB56 enthalten, die jeweils 32 Nuten haben und in Form von 4-Block-Aufbauten zusammengefaßt sind. Für eine jede Kassette sind zwei Tintenzufuhrrohre vorge sehen, so daß insgesamt 28 Tintenzufuhrrohre 2P1 bis 2P28 über Tintenzufuhrrohre OP sowie auch EP an dem Tintentank IT angeschlossen sind. Die an den Kühlkörper bzw. das Metallsubstrat HS angeschlossenen Substrate 4S1 bis 4S14 sind in einem gemeinsamen Kassettengehäuse KA untergebracht, das die elektrischen Verbindungen zwischen den nicht gezeigten 3584 Anschlüssen und den an den Substraten ausgebildeten Anschlüssen gleicher Anzahl sowie die Verbindungen zwischen diesen Verbindungen und einer flexiblen Druckschaltung FPC abdeckt, welche mit einer später beschriebenen Ansteuerungsschaltung verbun den ist.

Die Fig. 21 zeigt eine Ansteuerungs- oder Steuer schaltung für den Zeitmultiplex-Betrieb der in den Fig. 19 und 20 gezeigten Einrichtung, während die Fig. 22 ein Kurvenform-Diagramm ist, das die Funktion der Schaltung zeigt. Jeder Block ist aus 32 Heizelementen 1H1 bis 1H32 usw. gebildet, so daß in insgesamt 56 Blöcken 1792 Heizelementen 1H1-56H32 angebracht sind, die jeweils an 1792 Dioden 1d1 bis 56d32 angeschlossen sind, welche in 56 Blöcke aus 32 Dioden 1d1 bis 1d32 usw. geteilt sind. Diese Dioden sind über Verbindungsleitungen gruppenweise an Bildinformations-Anschlüsse P1 bis P32 angeschlossen. Die zweiten Anschlüsse der Heizelemente 1H1 bis 1H32 sind an einen Abtastsignal-Anschluß D1 angeschlossen, während die anderen Heizelemente 2H1 bis 2H32, . . . , 56H1 bis 56H32 auf gleichartige Weise an Abtastsignal-Anschlüsse D2 bis D56 angeschlossen sind. Auf dem Kassetten- Substrat 4S1 sind die Heizelemente 1H1 bis 1H32, 3H1 bis 3H32, 5H1 bis 5H32 und 7H1 bis 7H32, die Dioden 1d1 bis 1d32, 3d1 bis 3d32, 5d1 bis 5d32 und 7d1 bis 7d32 sowie die entsprechenden Verbindungsanschlüsse angebracht. Auf diese Weise sind die Heizelemente, die Dioden und die Zuleitungen in jeweils vier Blöcken auf die 14 Kassetten 4JB1 bis 4JB14 aufgeteilt.

Das in Fig. 20 gezeigte Kassetten-Gehäuse KA enthält die Verdrahtung von den Verbindungsleitungen zu den An schlüssen. Die Anschlüsse D1 bis D56 und P1 bis P32 sind über eine flexible gedruckte Schaltung an die in Fig. 21 gezeigte Zeitmultiplex-Ansteuerungsschaltung ange schlossen, die einen Tröpfchenausstoß durch Bläschener zeugung in den Flüssigkeitskammern unter Zeitmultiplex- Ansteuerung der Blöcke mit einem Einschalt- bzw. Tastver hältnis von 1 : 56 gemäß der Darstellung in Fig. 22 herbei führt. Die Verdrahtungen können auch als mehrschichtige Verdrahtungen ausgeführt werden. In jedem Fall ist es vorteilhaft, zwischen den Kassetten ein Verbindungsteil vorzusehen. Gemäß der Darstellung in Fig. 22 wird für einen Steuerimpuls BD1 für die erste Stelle eine nur verhältnismäßig geringe Leistung benötigt, da Bildimpulse PP1 usw. in lückenhafter Aufteilung auftreten, jedoch ist bei einem Steuerimpuls BD2 für die zweite Stelle eine beträchtliche Leistung erforderlich, um gleichzeitig 32 Düsen bzw. Heizelemente zu betreiben.

Die Fig. 23A und 23B zeigen ein Beispiel für eine Schaltung zur Vermeidung dieser Schwierigkeit, wobei PTG ein Bildinformations-Generator ist, DPG ein Abtast signal-Generator ist und RGC ein Signalgenerator ist, der aus einem Ringzähler oder einem Festspeicher gebildet ist und dazu dient, gleichzeitig nur vier Heizelemente wie beispielsweise H1, H9, H17 und H25 und darauffolgend andere vier Heizelemente wie beispielsweise H2, H10, H18 und H26 zu betreiben. Für die gleichzeitige Wahl von vier Tintenstrahldüsen in einem gegenseitigen Ab stand von acht Düsen sind UND-Glieder A1 bis A32 vorge sehen. Auf diese Weise wird im Vergleich zu dem gleich zeitigen Betrieb von 32 Düsen bei der in Fig. 21 gezeig ten Schaltung der Leistungsbedarf auf ein Achtel ver ringert. Bei diesem Beispiel werden gemäß der Darstellung in Fig. 24 vier in Abständen von acht Elementen ange ordnete Heizelemente in einem Block von 32 Elementen zuerst zur Bläschenerzeugung angesteuert, wodurch der Ausstoß von vier Tröpfchen zum Aufzeichnen von vier Punkten erfolgt, wonach dann die benachbarten vier Punkte aufgezeichnet werden. Auf diese Weise erfolgt durch achtmalige Wiederholung des beschriebenen Vorgangs der Ausdruck einer Linie bzw. Zeile von 32 Punkten. Diese Anordnung trägt auch zu einer beträchtlichen Ver besserung der Druckqualität bzw. Aufzeichnungsqualität bei, da sie es ermöglicht, den Verlust an Druckqualität, der sich aus einer eventuellen Vermischung von aus benach barten Düsenöffnungen ausgestoßenen Tröpfchen ergibt, oder den Verlust hinsichtlich der Kühlungswirksamkeit zu verhindern, der sich aus der wechselseitigen Beein flussung zwischen benachbarten Heizelementen ergibt. Die vorstehend beschriebene Schaltung ist auch bei irgendeinem anderen Aufzeichnungskopf anwendbar, wie z. B. einem in Fig. 5, 6A oder 12 gezeigten.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbei spielen hat jedoch die bei den Düsenöffnungen ange ordnete gemeinsame Elektrode, die zur Wahl einer Gruppe von Düsen in dem Block dient, ein vorbestimmtes Ausmaß, so daß sie daher nicht auf eine beliebige Länge bei spielsweise zur Erzielung eines niedrigeren Widerstands verändert werden kann.

Die gemeinsame Elektrode kann daher keinen über mäßig starken Strom aufnehmen, so daß sie eine beträcht liche Breite und Höhe haben muß. Folglich muß gemäß der Darstellung in Fig. 6B das Heizelement einen beträcht lichen Abstand zu der Düsenöffnung haben, wodurch un vermeidbar der Wirkungsgrad bei dem Tröpfchenausstoß verringert ist.

Die Fig. 25 zeigt ein Beispiel für eine Schaltung, bei der diese Unzulänglichkeit durch Verwendung einer Transistoranordnung TA anstelle der Diodenanordnung DA ausgeschaltet ist. Bei dieser Schaltung sind viele Heizelemente 1H1 bis 56H32 an jeweils einem Anschluß mit Kollektoren von Transistoren 1T1 bis 56T32 verbunden und an den anderen Anschlüssen zusammengeschaltet. Die Emitter der Transistoren sind gruppenweise an Schalt elemente MD1 bis MD56 angeschlossen, während die Basen der Transistoren in einem jeden Block jeweils an die Bildinformations-Eingabe-Anschlüsse P1 bis P32 angeschlos sen sind.

Bei diesem Schaltungsbeispiel kann das Heizelement 56H32 beispielsweise dadurch betrieben werden, daß das Schaltelement MD56 durchgeschaltet wird, während die übrigen Schaltelemente MD55 bis MD1 gesperrt bleiben, und an den Anschluß P32 ein Bildsignal angelegt wird, wodurch der Transistor 56T32 durchgeschaltet wird und dem Heizelement 56H32 Strom über den Stromkreis HV-56H32, 56T32-MD56-Masseanschluß EA zugeführt wird.

Bei diesem Zustand wird zwischen die Kollektoren und Emitter der Transistoren 56T1 bis 56T31 eine Durchlaß-Vorspannung angelegt, jedoch werden diese nicht durchgeschaltet, da an den Anschlüssen P1 bis P31 keine Bildeingangssignale anliegen. Folglich wird das von dem Anschluß P32 zugeführte Bildsignal nur in den Transistor 56T32 eingegeben.

Gemäß der vorstehenden Erläuterung ist es möglich, durch aufeinanderfolgendes Schalten der Schaltelemente MD1 bis MD56 in Verbindung mit der Eingabe von Signalen an die Anschlüsse P1 bis P32 die Heizelemente selektiv zu betreiben.

Die Fig. 26 zeigt ein weiteres Beispiel für eine Ansteuerungsschaltung, bei dem die Transistoren anstelle der zusammengeschalteten Emitter gemäß der Darstellung in Fig. 25 zusammengeschaltete Basen haben. Dieses Schaltungsbeispiel läßt es zu, durch die Stromverstärkung der jeweiligen Transistoren den Strom in den äußeren Zuleitungsdrähten zu den jeweiligen Emittern und den zusammengeschalteten Basen zu verringern, wodurch die Strombelastung der Ansteuerungsschaltung und der Verbindungsdrähte aus der Anordnung heraus verringert wird.

Die Fig. 27 zeigt ein weiteres Beispiel einer An steuerungsschaltung, die aus Feldeffekttransistoren ge bildet ist, wodurch nicht nur der Leistungsverbrauch ver ringert wird, sondern auch aufgrund der kurzen Speicher zeit, des schnellen Schaltens und der hervorragenden Durchlaßeigenschaften der Transistoren ein schneller Be trieb und eine Vereinfachung der Ansteuerungsschaltung ermöglicht werden.

Es ist ferner offensichtlich, daß die Schaltung nach Fig. 27 zu einer der in Fig. 26 gezeigten Schaltung ähnlichen Schaltung mit zusammengeschalteten Gates abgewandelt werden kann. Ferner kann in der Schaltung nach Fig. 25 der Transistor für die Ansteuerung der zusammengeschalteten Emitter ein bipolarer Transistor sein. Weiterhin ist es bei den in Fig. 25 bis 27 gezeigten Schaltungen natürlich möglich, unter Verwendung von PNP-Transistoren oder P-Kanal-Feldeffekttransistoren an stelle der dargestellten NPN-Transistoren bzw. N-Kanal- Feldeffekttransistoren die Polarität der Stromversorgung umzukehren. Die Schaltungen gemäß diesen Beispielen sind hinsichtlich der Anordnung der Heizelemente nahe den Düsenöffnungen besonders vorteilhaft, da die zurück geführten Stellen-Elektroden gemäß Fig. 14 oder die an der Düsenöffnung angebrachte Stellen-Elektrode gemäß der Darstellung in den Fig. 5, 6A oder 6B entfallen. Das Heizelement sollte jedoch so angeordnet werden, daß es kein Entweichen des Bläschens aus der Düsenöffnung verursacht, da ein solches bei der Anordnung des Ele ments in zu großer Nähe zu der Düsenöffnung zu beobachten de Entweichen zu einer Zerstörung des Tröpfchens im Flug führt, was als "Verspritzungs"-Erscheinung bekannt ist.

Ferner sind die in den Fig. 25, 26 und 27 gezeigten Schaltungen vorteilhaft bei dem mit den zugeführten Stel len-Elektroden gemäß der Darstellung in Fig. 15 ver sehenen Aufzeichnungskopf anwendbar, wobei in der Praxis diese Kombination im Hinblick auf die Vorteile der Schaltung wie den hohen Integrationsgrad, den schnellen Betrieb und den niedrigen Leistungsverbrauch sowie auf die einfache Herstellung der notwendigen Schich ten an einer Fläche des Aufzeichnungskopfs außerordent lich zweckdienlich ist.

Ferner ist ersichtlich, daß das in den Fig. 25, 26 und 27 gezeigte Ansteuerungssystem vorteilhaft mit dem in Fig. 23 gezeigten Ansteuerungssystem kombiniert wer den kann.

Die Fig. 28 zeigt ein Beispiel für einen Auf zeichnungskopf, bei dem das in den Fig. 25, 26 und 27 gezeigte Ansteuerungssystem verwendet ist und der ein leitendes Substrat IC, auf das eine Isolierschicht I1 und Heizelemente 1H1, 1H2, . . . , 1Hi, . . . , 1H32 aufge bracht sind, und eine Nuten-Platte GL1 mit Langnuten M1, M2, . . . , M32 hat, die die Flüssigkeitskammern bilden, wobei das Substrat und die Nuten-Platte miteinander so verbunden sind, daß die Heizelemente jeweils mit den Nuten ausgerichtet sind bzw. übereinstimmen.

Die Isolierschicht I1 dient auch als Wärmespeicher schicht zur Steuerung der mittels der Elemente erzeugten Wärme.

Die an dem Substrat IC angebrachten Heizelemente 1H1 bis 1H32 sind mit Wählelektroden 1l1 bis 1l32 für die selektive Zufuhr von Bildsignalen und einer gemeinsamen Elektrode L versehen, die gemäß der Darstellung in den Fig. 28 und 29 an der Düsenöffnungsseite angeordnet ist und die für alle Heizelemente 1H1 bis 1H32 gemeinsam verwendet wird. Die Wählelektroden 1l1 bis 1l32 sind an die vorangehend beschriebene Transistorenanordnung TA angeschlossen. An der Isolierschicht I1 an dem Substrat sind wenigstens einer der Stellen-Anschlüsse D1 bis D56 für die Zufuhr der Stellen-Signale (D1) und die Wähl-Anschlüsse P1 bis P32 angebracht.

Wie aus dem in Fig. 29 gezeigten Querschnitt ersicht lich ist, ist das Heizelement Hi auf der von dem Substrat IC getragenen Isolierschicht I1 angebracht, während die zur Stromversorgung des Elements dienende, die Elektrode L an den Düsenöffnungen bildende leitende Schicht mit dem leitenden Substrat IC verbunden ist.

Die Fig. 30 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Aufzeichnungskopfs, wobei an einem Isolier-Substrat I1′ eine leitende Schicht IC′ ausgebildet ist und als Zuleitung für die Zufuhr der Versorgungsspannung zu der Elektrode L an der Düsenöffnungs-Seite verwendet wird, während der Metall-Kühlkörper HS als Elektrode für die Masseverbindung EA verwendet wird. Aus der Fig. 25 ist auch ersichtlich, daß die leitende Schicht IC oder IC′ mit der Masseverbindung EA verbunden werden kann, während die Versorgungsspannung irgendwo anders oder über den Metall-Kühlkörper HS zugeführt wird.

Die leitende Schicht Pi, li, Di usw. und das Heiz element Hi werden vorzugsweise an ihrer Oberfläche mit einer dünnen Schutz-Isolierschicht versehen, um damit eine chemische Reaktion mit der Aufzeichnungsflüssigkeit, einen Stromabfluß oder eine mechanische Abnutzung zu verhindern. Die Verbindung zwischen der Elektrode L und dem leitenden Substrat IC kann gemäß der Darstellung in Fig. 31 über ein Durchgangsloch IB hergestellt werden. Es ist ferner zweckdienlich, mehrere leitende und Iso lierschichten in Abwechslung auszubilden, um eine räum liche Anordnung vieler Wählelektroden an der gleichen Oberfläche zu ermöglichen. Zur Erleichterung des Ein- und Ausbaus der Schaltung können die Wählelektrode Pi und das leitende Substrat IC über Anschlußdrähte Ci und CH angeschlossen werden.

Beispiel

Herstellung eines Aufzeichnungskopfes mit dem in Fig. 29 gezeigten Aufbau: Das Substrat IC wurde aus einem hochohmigen Siliciumplättchen mit 0,6 mm Dicke gebil det, auf dem epitaxial eine niederohmige Siliciumschicht entwickelt wurde. Auf diesem Substrat wurden aufeinander folgend eine SiO₂-Isolierschicht (5 µm), eine ZrB₂-Wider standsschicht (80 nm) und eine Aluminium-Leiter schicht (100 nm) zur Bildung der Elektroden L, Pi, D1 usw. ausgebildet. Darauf folgend wurde ein Photoätzver fahren vorgenommen, um Heizelemente mit 40 µm Breite und 100 µm Länge, die mit einer Teilung von 120 µm ange ordnet waren, die an der Düsenöffnung gelegene Elektrode und die Wählelektroden in einem vorbestimmten Muster zu formen.

Die an der Düsenöffnung gelegene Elektrode wurde ge meinsam für 32 Heizelemente verwendet.

Der vorstehend beschriebene Aufbau wurde zur Erzie lung eines mit Heizelementen versehenen Substrats mit einer SiO₂-Schicht (1 µm) überzogen.

Gesondert wurden zur Erzielung der Nuten-Platte GL1 Nutenmuster mit 40 µm Breite und 40 µm Tiefe mit einer Teilung von 120 µm an einer (1 mm dicken) Glasplatte hergestellt. Zur Erzielung des Aufzeichnungskopfs wurden das vorstehend beschriebene Substrat und die Nuten-Platte fest verbunden bzw. verkittet.

Die Fig. 32 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Tintenstrahlblock-Kassette, bei dem auf einer auf dem elektrisch leitenden Substrat IC ausgebildeten Isolier schicht vier Blöcke D1 bis D7 aus Zuleitungen P1 bis P32 mit Transistoranordnungen TA1 bis TA7 angebracht sind, die jeweils die vorangehend genannten Transistoren und Schaltelemente enthalten. Zwischen den Blöcken JB1 bis JB7, die jeweils 32 Nuten enthalten, sind Leerbereiche BL1, BL2 und BL3 vorgesehen. Für die selektive Ansteue rung von 32 Heizelementen sind mindestens 33 Zuleitungen notwendig und die Anordnung macht eine große Chipfläche bzw. Substratfläche für die Aufnahme zusätzlicher Funktionen erforderlich. Wenn daher diese Blöcke ohne die genannten Leerbereiche dicht aneinander angeordnet werden, sind die mit den Transistoranordnungen TA1 bis TA7 zu verbin denden Anschlußflächen für die handelsüblichen Draht- Mikroverbindungen zu dicht angeordnet. Ferner müssen auch die benachbarten Blöcke so angeschlossen werden, daß eine gleichförmige Düsenöffnungs-Teilung erzielt wird, was eine außerordentlich schwierige Bearbeitung erforderlich macht. Andererseits ergeben die Leerbereiche BL1 bis BL3 zusätzlichen Raum für die Aufnahme der Transi storanordnungen, wie z. B. der Anordnung TA7. Natürlich erfolgt an den Leerbereichen keine Aufzeichnung, so daß zur wechselseitigen Auffüllung der Leerbereiche gemäß der Darstellung in Fig. 33 gleichartige Blöcke versetzt bzw. gestaffelt auf und unter dem Metallsubstrat HS ange bracht werden.

Falls jede Kassette gemäß der Darstellung in Fig. 32 vier Blöcke bzw. insgesamt 32 × 4 = 128 Düsenöffnungen enthält, ist die Gesamtanzahl der Düsenöffnungen in einem Vollzeilen-Mehrfach-Aufzeichnungskopf mit diesen Kasset ten in versetzter Anordnung auf und unter dem Metall substrat HS ein Vielfaches von 128. Falls ein derartiger Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf für die Aufzeichnung bei einem Kopiergerät oder einem Faksimile-Gerät in Ver bindung mit einem im Handel erhältlichen Lesesensor für das Lesen der Vorlageninformation verwendet wird, kann sich ein Unterschied zwischen der Gesamtanzahl der Düsenöffnungen und der Anzahl der Photosensorelemente in einem derartigen Photosensor ergeben. Beispielsweise hat eine im Handel erhältliche Photosensoranordnung CS für das Format A4 nach der japanischen Industrienorm nur 1728 Photosensorelemente, so daß gemäß der Darstellung in Fig. 33 die Tintenstrahlblöcke JB1 und JB56 an den beiden Enden nicht verwendet werden. Folglich werden die Stellen- bzw. Gruppen-Signale für den Zeitmulti plexbetrieb auf D1 bis D54 beschränkt, um dadurch eine dynamische Ansteuerung mit einem Tastverhältnis von 1 : 54 auszuführen. Die Blindköpfe bzw. Blindblöcke JB1 und JB56 werden an den beiden Enden der Block-Kassetten angeordnet und vorteilhaft dazu verwendet, Staubteilchen und unnötige Bläschen zu sammeln. Falls ferner an einem Randblock einer dazwischensitzenden Kassette ein Fehler entsteht, kann diese Kassette einfach mit der Endkassette 4JK1 oder 4JK14 vertauscht werden.

Die Fig. 34 und 35 zeigen schematisch eine Auf zeichnungs-Einrichtung für ein Kopiergerät oder ein Faksimile-Gerät, bei dem der vorstehend beschriebene Vollzei len-Mehrfach-Aufzeichnungskopf mit dem Zeitmultiplex- Ansteuerungssystem verwendet wird; die Aufzeichnungs- Einrichtung ist mit einem Leseabschnitt RS versehen, oberhalb der ein beispielsweise durch eine Glasplatte gebildeter Vorlagenträger GD für die Auflage einer Vorlage und eine Trägerabdeckung DK für das Festhalten der Vorlage in der Ausrichtung angebracht sind.

Unter dem Vorlagenträger GD sind eine stabförmige Lichtquelle BL für die Beleuchtung der Vorlage, ein Reflektor RM, der das Licht der Lichtquelle BL wirksam auf die Vorlage richtet, eine Selbstabtastungs-Photo sensoranordnung CS mit einer Mehrzahl von Photosensor- Elementen in linearer Anordnung und eine optische Ein heit LS mit einer optischen Linse zum Fokussieren des Bilds der Vorlage auf der Photosensoranordnung CS ange bracht, wobei die optische Einheit LS und die Photo sensoranordnung CS als eine Einheit an einem Schlitten CA befestigt sind, der für eine Vorwärts-Verschiebung in eine Richtung Q oder eine Rückwärts-Verschiebung in der Gegenrichtung längs Führungsschienen R1 und R2 und mit Hilfe einer mittels eines Motors MO gedrehten Ge windestange G ausgebildet ist. Dabei ist ferner ange nommen, daß die Selbstabtastungs-Photosensoranordnung CS die Hauptabtastung an der Vorlagenebene in einer Rich tung P ausführt. Folglich wird die Information von der auf den Vorlagenträger GD aufgelegten Vorlage durch die Verschiebung des Schlittens CA in der Hilfsabtast- Richtung Q aufeinanderfolgend an der Photosensoranordnung CS abgebildet und aufgrund der Abtastfunktion der Photo sensoranordnung in der Hauptabtast-Richtung als Zeitfolge raster-Abtastsignal abgegeben.

Anstelle des vorstehend erläuterten Aufbaus, bei dem der Schlitten CA in bezug auf den feststehenden Vorlagen träger GD versetzt wird, ist es ferner möglich, einen bewegbaren Vorlagenträger in Verbindung mit einem fest stehenden Schlitten zu verwenden. Bei einem Kopiervorgang erfolgt die Rasterabtastung in der Richtung P, während der Schlitten CA in der Richtung Q verschoben wird. Bei diesem Vorgang wird das Aufzeichnungspapier in dem Auf zeichnungsabschnitt unter Aufzeichnung in einer Richtung R in einer in Fig. 17 gezeigten Richtung S mit der gleichen Verschiebungsgeschwindigkeit wie die des Schlittens CA in der Richtung Q verschoben. Die in dem Leseabschnitt gewonnene Bildinformation wird über einen Pufferspeicher dem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf gemäß der Darstellung in Fig. 20 zugeführt, um damit die Aufzeichnung parallel zu dem Lesevorgang vorzunehmen; es ist jedoch auch mög lich, diese Information in einem Speicher zu speichern und das Aufzeichnen danach vorzunehmen.

Die Selbstabtastungs-Photosensoranordnung CS ist aus einer Vielzahl von photoelektrischen Wandlerelementen zur zeitlich aufeinanderfolgenden Verarbeitung der auf diese Weise erzielten elektrischen Signale zusammenge setzt. Ein Beispiel für eine derartige Anordnung ist eine ladungsgekoppelte Vorrichtung bzw. CCD-Anordnung oder ein MOS-Bildsensor. Es sei nun angenommen, daß das bestimmte Kopiergerät in der Richtung P eine Breite von 224 mm hat, was im wesentlichen gleich der kurzen Rand länge des Formats A4 der japanischen Industrienorm ist, und mit einem linearen Ladungskopplungs-Bildsensor mit 1792 Photosensor-Elementen versehen ist und daß der Aufzeichnungsabschnitt zur Vereinfachung einen Voll zeilen-Mehrfach-Aufzeichnungskopf mit 1792 Düsenöffnungen auf einer Breite von 224 mm hat. Der Bildsensor und der Tintenstrahl-Kopf entsprechen einem Auflösungsvermögen von 8 Bildelementen je mm. Die einzelnen Tintenstrahl- Blöcke werden gemäß der Darstellung in Fig. 20 versetzt auf und unter dem Kühlkörper-Substrat HS angeordnet, um damit einen Vollzeilen-Mehrfachkopf zu bilden, wobei die 1792 Düsenöffnungen auf 56 Blöcke JB1 bis JB56 mit jeweils 32 Düsenöffnungen aufgeteilt werden. Die 28 ungeradzahlig numerierten Blöcke, die auf dem Substrat HS angebracht sind, sind von den übrigen 28 geradzahlig numerierten Blöcken unterhalb des Substrats um einen vertikalen Düsenöffnungs-Abstand von 8 mm entfernt, was 64 Zeilen entspricht. Die Ladungskopplungs-Sensor anordnung mit 1792 Bits gibt der Bildinformation ent sprechende Spannungspegel ab, die mittels einer in Fig. 35 gezeigten Digitalisier-Schaltung AD in Binärsignale oder, falls eine Tönungswiedergabe erforderlich ist, in Mehrfach-Signale umgesetzt werden. Falls beispiels weise einfache Binärsignale verwendet werden, besteht die Digitalisier-Schaltung AD aus einem Vergleicher zum Ver gleich der Ausgangsspannung der Sensoranordnung CS mit einem Bezugs-Schnittpegel, wodurch entsprechend den Eingabespannungen Binärsignale hohen oder niedrigen Pegels abgegeben werden. Diese digitalisierten Daten werden seriell in ein 32-Bit-Schieberegister SR einge geben, in dem eine Seriell-Parallel-Umsetzung für eine nachfolgende 32-Bit-Signalverarbeitung erfolgt. Die parallelen Daten aus dem Schieberegister SR werden vorübergehend in einem 32-Bit-Zwischenspeicher L1 zurückgehalten und zu einem Speicherabschnitt aus einem Speicher M1 für die Speicherung der Daten der ungerad zahlig numerierten Blöcke JB1, JB3, . . . , JB55 und einem Speicher M2 für die Speicherung der Daten der geradzahlig numerierten Blöcke JB2, JB4, . . . , JB56 übertragen. Die in dem Zwischenspeicher L1 festgehaltenen Daten werden abwechselnd für jeweilige 32 Bits den Speichern M1 und M2 zugeführt. Die Speicher M1 und M2 sind beispielsweise aus Schreib-Lese-Speichern, Ladungskopplungs-Speichern, Magnetspeichern oder dgl. gebildet und haben Speicher kapazitäten von 32 Bits bzw. 56 kBit, was einem Wort bzw. 1792 Worten entspricht, von welchen jedes aus 32 Bits besteht. Die Ausgangssignale der Speicher M1 und M2 haben den Dreifachzustand mit hoher Impedanz, wenn Freigabesignal-Leitungen L4 bzw. L5 auf hohem Pegel sind.

Die Speicher M1 bzw. M2 sind so geschaltet, daß ein Einlesen aus dem Zwischenspeicher L1 erfolgt, während der andere Speicher ausgelesen wird.

Auf diese Weise hält ein weiterer Zwischenspeicher L1 abwechselnd die Daten aus den Speichern M1 und M2 fest. Die Daten werden 32 NAND-Gliedern NG1 bis NG32 zugeführt, die im Ansprechen auf ein von einer Steuer schaltung CC über eine Druckbefehl-Leitung L10 zugeführtes Zeitsteuerungssignal PG selektiv Transistoren TP1 bis TP32 schalten. Die Kollektoren dieser Transistoren sind mit den Bilddaten-Eingangsanschlüssen P1 bis P32 einer Multiplex- Ansteuerungs-Matrix IJM des Tintenstrahl-Aufzeichnungs kopfs verbunden. Im Falle des anhand der Fig. 23 und 24 erläuterten Ansteuerungssystems werden die NAND-Glieder NG1 bis NG32 durch die in Fig. 23 gezeigten UND-Glieder A1 bis A32 ersetzt. Die 56 Abtastsignal-Eingangsanschlüs se D1 bis D56 der Matrix IJM sind mit den Kollektoren von Transistoren TD1 bis TD56 verbunden, die mittels der Ausgangssignale aus einer Decodierschaltung DC auf einanderfolgend zur Ausführung eines Abtastvorgangs gesteuert werden. Die Decodierschaltung DC ist ein 6-Leitungs/56-Leitungs-Decodierer, der über sechs Signal leitungen L11 von der Steuerschaltung CC gesteuert wird. Die Steuerschaltung CC erzeugt Signale zur Steuerung der vorstehend angeführten Komponenten aufgrund von Takt impulsen aus einem Quarzoszillator.

Die Funktionen der Steuersignale werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 35, 36 und 37 erläutert. Der Ladungskopplungs-Sensor CS empfängt aus der Steuer schaltung CC über eine Signalleitung L1 unterschiedliche Ansteuerungsimpulse wie einen Startimpuls Φ_X zum Einlei ten einer Zeilenabtastung, Rücksetz-Taktimpulse Φ_R für einen Ausgangsverstärker und (nicht gezeigte) 2-Phasen- Schiebe-Taktimpulse Φ1 und Φ2 für Schieberegister in dem Sensor. Das Intervall der Startimpulse Φx entspricht der Abtastungszeit für eine Abtastzeile, während der die Steuerschaltung CC 1792 Rücksetz-Taktimpulse ΦR abgibt, die der Anzahl der Bits des Sensors entsprechen und die bei ihrem niedrigen Pegel die Abgabe der Bild information aus dem Sensor herbeiführen.

Die Steuerschaltung CC gibt über eine Signalleitung L2 zum Steuern des Schieberegisters SR Schiebe-Taktim pulse SCK ab, die gemäß der Darstellung in Fig. 36(3) die gleiche Frequenz wie die Rücksetz-Taktimpulse ΦR haben und deren Vorderflanken bei dem niedrigen Pegel der Rücksetz-Taktimpulse auftreten.

Ferner gibt die Steuerschaltung CC für jeweils 32 Schiebe-Taktimpulse über Signalleitungen L3 bzw. L9 Eingabe-Taktimpulse LCK1 bzw. LCK2 an die Zwischen speicher L1 und L2 ab. Gemäß der Darstellung in Fig. 36(4) wird der dem Zwischenspeicher L1 zugeführte Eingabe- Taktimpuls LCK1 abgegeben, nachdem 32 Schiebe-Taktimpulse SCK abgegeben worden sind.

Ein Speicher-Freigabesignal ENB für die Wahl der Speicher M1 und M2 wird gemäß der Darstellung in Fig. 36(5) nach Beginn des Eingabe-Taktimpulses LCK1 für den Zwischenspeicher L1 auf niedrigen Pegel geschaltet, um damit das Einschreiben oder Auslesen der Speicher freizugeben. Der dem Zwischenspeicher L2 zugeführte Eingabe-Taktimpuls LCK2 wird während des niedrigen Pegels des Speicher-Freigabesignals ENB eingeleitet.

Ein Lese-Schreib-Signal R/W zur Steuerung des Einschreibens und Auslesens der Speicher M1 und M2 wechselt gemäß der Darstellung in Fig. 36(8) für eine einzige Abtastzeile 28 mal den Pegel bei jeweils 32 Rücksetz-Taktimpulsen ΦR. Das dargestellte Signal R/W wird über eine Signalleitung L7 dem Speicher M2 zuge führt, während ein daraus mittels eines Inverters I ge wonnenes invertiertes Signal über eine Signalleitung L8 dem Speicher M1 zugeführt wird, um dadurch das abwechselnde Einspeichern und Auslesen der Speicher zu erzielen, wie es im vorangehenden erläutert ist.

Nach dem Eingabe-Taktimpuls LCK2 für den Zwischen speicher L2 wird über die Signalleitung L10 den NAND-Glie dern NG1 bis NG32 das Signal PG für die Festlegung des Zeitpunkts und der Dauer der Stromversorgung des Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfs zugeführt, wobei das Signal PG für jeweils 32 Rücksetz-Taktimpulse ΦR abge geben wird.

Im Falle eines Ansteuerungssystems gemäß der Dar stellung in Fig. 23 wird PG weiter mittels eines Ringzählers oder eines Festspeichers in der Steuer schaltung CC zeitlich aufgeteilt und dem vorangehend genannten UND-Gliedern A1 bis A32 zugeführt. Die Decodierschaltung DC empfängt bei einer Abtastzeile 56 Binärimpulse aus einem Zähler, der auf den Empfang von jeweils 32 Rücksetz-Taktimpulsen ΦR hin weiterge schaltet wird. Folglich werden die Transistoren TD1 bis TD56 in Aufeinanderfolge bei jeweils 32 Rücksetz- Taktimpulsen ΦR durchgeschaltet und erzeugen aufeinander folgende Ansteuerungsimpulse BD1 bis BD56 gemäß der Dar stellung in Fig. 22, wodurch die Stellen bzw. Gruppen der Matrix IJM abgetastet werden und damit die in Fig. 20 gezeigten Blöcke JB1 bis JB56 in Aufeinanderfolge angesteuert werden. Im folgenden wird kurz die Funktion der in Fig. 35 gezeigten Schaltung erläutert. Nach der Abgabe des Sensor-Startimpulses Φx werden die Daten für die Düsenöffnungen des ungeradzahlig numerierten Blocks JB1 während der letzten Hälfte (niedrigen Pegels) des ersten Zyklus des Lese-Schreib-Signals R/W aus dem Schieberegister SR und dem Zwischenspeicher L1 in den Speicher M1 eingespeichert (während der ersten Hälfte (hohen Pegels) des Zyklus erfolgt das Auslesen und Ein schreiben des Speichers entsprechend den letzten beiden Blöcken der vorhergehenden Abtastzeile). Während der ersten Hälfte des nachfolgenden zweiten Zyklus werden die während des ersten Zyklus in dem Speicher M1 gespeicher ten Daten in den Zwischenspeicher L2 übertragen und die Daten für den zweiten Block JB2 in dem Speicher M2 gespeichert. Während der letzten Hälfte des zweiten Zyklus werden die Daten für den Block JB3 in dem Speicher M1 gespeichert und die Daten für den zweiten Block JB2 in den Zwischenspeicher L2 übertragen. Der vorstehend erläuterte Vorgang wird für den Rest der Ab tastzeile wiederholt, wobei das Auslesen und das Ein schreiben für den letzten ungeradzahlig numerierten Block JB55 und den letzten geradzahlig numerierten Block JB56 während der Abtastung der nächsten Abtastzeile mittels des Sensors erfolgen. Wie im vorstehenden ausge führt wurde, hat der Speicher M1 eine Speicherkapazität von einem Wort bzw. 32 Bits, wobei die gespeicherten Daten in einem dem Speicherzyklus folgenden Zyklus ausge lesen werden, während an dem Speicher M2 das Datenaus lesen nach 64 Abtastzeilen bzw. 1792 Lese-Schreib-Zyklen von der Speicherung an erfolgt. Das heißt, die geradzahlig numerierten Blöcke empfangen die Daten der 64. Zeile vor der gerade mittels des Sensors ausgelesenen Zeile. Dies erfolgt deshalb, weil die ungeradzahlig numerierten Blöcke und geradzahlig numerierten Blöcke voneinander um einen 64 Zeilen entsprechenden Abstand von 8 mm ent fernt sind.

Aus diesem Grund ist für den Speicher M2 eine Adres senwählfunktion erforderlich.

Die Fig. 38 zeigt einen in dem Speicher M2 enthaltenen Adressen-Decodierer M2A für den Speicher M2 sowie einen Blockzähler BC und einen Zeilenzähler LC, die in der Steuerschaltung CC enthalten sind.

Gemäß der vorangehenden Beschreibung hat der Speicher M2 eine Kapazität von 56 kBits, was 64 Zeilen aus jeweils 28 Worten bzw. 896 Bits entspricht, wobei ein Wort aus den Daten von 32 Bits für einen Block zusammengesetzt ist.

Der Blockzähler BC ist ein Dodekaoktär-Zähler, der auf die in Fig. 37 gezeigte Weise an der abfallenden Flanke eines jeden Lese-Schreib-Signals R/W weiterge schaltet wird.

Der Zeilenzähler LC ist ein Modulo-4-Binärzähler, der durch ein über eine Signalleitung 12 zugeführtes Übertragungssignal aus dem Blockzähler BC weitergeschaltet wird. Ausgangsleitungen 13 und 14 des Blockzählers BC bzw. des Zeilenzählers LC entsprechen einer Adressier leitung L6 in Fig. 35; die über diese Leitungen zuge führten Signale werden in dem Adressen-Decodierer M2A decodiert, um damit den Speicher anzuwählen. In dem Speicher M2 wird nach dem Dateneinschreiben in eine Adresse der n-ten Zeile und des m-ten Blocks das Ausgangssignal des Blockzählers weitergestuft, so daß das Datenauslesen aus einer Adresse der n-ten Zeile und des (m+1)-ten Blocks erfolgt, wodurch ein Lese- Schreib-Zyklus abgeschlossen wird. Bei dem nachfolgen den Lese-Schreib-Zyklus erfolgt das Dateneinlesen bei einer Adresse für die n-te Zeile und den (m+1)-ten Block. Der Wert für m kehrt nach dem Erreichen von 27 auf Null zurück, während der Wert für n nach dem Erreichen von 63 auf Null zurückkehrt.

Die Fig. 39 zeigt die Information auf einer Vorlage GK und die Übertragung der Daten in die Zwischenspeicher und die Speicher.

Zu einem Zeitpunkt T1 in den Zwischenspeicher L1 einge gebene Daten A1 mit 32 Bits werden zu einem Zeitpunkt T2 in den Speicher M1 eingespeichert. Ferner werden zu dem Zeitpunkt T2 nachfolgende Daten A2 mit 32 Bits in den Zwischenspeicher L1 eingegeben. Zu einem Zeit punkt T3 werden die in dem Speicher M1 gespeicherten Daten A1 in den Zwischenspeicher L2 übertragen, während die Daten A2 aus dem Zwischenspeicher L1 in den Speicher M2 eingespeichert werden und nachfolgende Daten A3 in den Zwischenspeicher L1 eingegeben werden. Zu einem Zeitpunkt T4 wird der Zwischenspeicher L2 mit Daten X2 beschickt, während die Daten A3 aus dem Zwischen speicher L1 in den Speicher Ml übertragen werden und in den Zwischenspeicher L1 Daten A4 eingegeben werden. Danach werden die vorstehend beschriebenen Vorgänge auf gleichartige Weise wiederholt. Die Daten X2, X4 usw. sind die 64 Zeilen vor den gerade gelesenen Stellen A1, A2, . . . des Ladungskopplungs-Photosensors in dem Speicher M2 gespeicherten Daten.

Die Fig. 40A und 40B sind ein Ablaufdiagramm, das die vorstehend erläuterten Funktionen zeigt.

Die Fig. 41 zeigt ein weiteres Beispiel für die Selbstabtastungs-Photosensoranordnung CS, die aus einer Vielzahl von photoelektrischen Wandlerelementen zur Abgabe von zeitlich aufeinanderfolgenden Signalen besteht und bei diesem Beispiel aus vier Blöcken CCD1 bis CCD4 besteht, die jeweils 512 Bits enthalten und eine nutzbare Länge von 12,8 mm (25 µm × 512) haben.

Eine derartige Photosensorenanordnung ermöglicht es, in Verbindung mit einem optischen System mit einem Verkleinerungsverhältnis von 4 : 1 eine Querbreite von 205 mm in der Richtung P bei dem in Fig. 34 gezeigten Vorlagenträger zu erfassen. In diesem Fall wird durch insgesamt 2048 Elemente eine Auflösung von 10 Bild elementen (Pixels) je mm erzielt.

Dementsprechend wird auf gleichartige Weise der Tinten strahl-Aufzeichnungskopf auf eine Dichte von 10 Düsen öffnungen je mm ausgelegt.

Ein Vollzeilen-Mehrfach-Tintenstrahlkopf wird aus mehreren Blöcken zusammengesetzt, die in versetzter Anordnung über und unter einem gemeinsamen Substrat HS angeordnet sind, wie z. B. aus vier Blöcken mit jeweils 512 Düsenöffnungen, was einer Gesamtanzahl von 2048 Düsenöffnungen entspricht. Gemäß der Darstellung in Fig. 41 sind der erste Block JB1 und der dritte Block JB3, die unterhalb des Drahts HS angebracht sind, von dem zweiten Block JB2 und dem vierten Block JB4, die oberhalb des Substrats angeordnet sind, um einen vertikalen Düsenöffnungs-Abstand von 28 mm bzw. 280 Zeilen entfernt.

Zur Verwendung eines derartigen Aufzeichnungskopfs in einem Kopiergerät in Verbindung mit einer linearen Photosensorenanordnung wie der im vorstehenden beschrie benen linearen Photosensorenanordnung mit 2048 Bits ist entsprechend dem genannten Düsenöffnungs-Abstand ein Speicher von 280 kBit erforderlich. Dies erklärt sich daraus, daß bei der Ausführungsform nach Fig. 26 ein Speicher M2 mit 56 kBit notwendig ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel erlaubt es die Verwendung eines Photosensors in einer dem Aufzeichnungskopf ent sprechenden Anordnung gemäß der Darstellung in Fig. 41, ein einfaches System zu verwenden, bei dem kein über mäßig großer Speicher notwendig ist. Bei dem Ausführungs beispiel wird es ermöglicht, einen Abtastungsvorgang mit dem Sensor CS in der Richtung Q in Fig. 41 aus zu führen und entsprechend der aus dem Sensor erzielten Information die Tintenstrahl-Blöcke JB1 bis JB4 an zusteuern. In diesem Fall sind in Anbetracht des genann ten Düsenöffnungs-Abstands von 28 mm und des Bildver kleinerungs-Verhältnisses von 4 : 1 die oberen Sensoren CCD2 und CCD4 von den unteren Sensoren CCD1 und CCD3 um einen Vertikalabstand von 7 mm entfernt.

Claims

Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung mit
einer Leseeinrichtung (CS) zum Lesen der Bildinformation eines Originals,
einem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf (IJM) zum Durchführen einer Duplizierungs-Aufzeichnung auf der Basis der von der Leseeinrichtung stammenden Bildinformation, und
einer Ansteuerschaltung zum Anlegen von Ansteuersignalen an den Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf eine Vielzahl von in Ausstoßöffnungen mündenden Tintenkanälen aufweist, wobei in der Wandung jedes Tintenkanales ein von der Ausstoßöffnung beabstandetes Heizelement vorgesehen ist, das von der Tinte durch eine isolierende Schutzschicht getrennt ist,
daß die Ansteuerschaltung die Ansteuersignale entspre chend der Bildinformation an die Heizelemente anlegt, um die Heizelemente zum Erzeugen von thermischer Energie zu veran lassen, um in der Tinte ein Bläschen zu bilden, wobei der Druck des Bläschens zum Ausstoß eines Tintentröpfchens aus der zugeordneten Austrittsöffnung führt, und
daß die Auflösung der Leseeinrichtung dieselbe ist wie die des Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfs.