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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf,
der für
eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung verwendet wird, die ein
Aufzeichnen durch Ausbilden von Tintenflüssigkeitströpfchen mit auszugebender Tinte
ausführt.
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Stand der
Technik
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Ein
Drucker, eine Kopiermaschine, eine Druckvorrichtung für ein Faxgerät und dergleichen
sind aufgebaut, um Bilder, die durch ein Punktmuster ausgebildet
werden, auf einem Druckmedium (ein sog. Aufzeichnungsblatt oder
ein Aufzeichnungsmedium), wie beispielsweise Papier, eine dünne Plastikplatte
oder Stoff, in Übereinstimmung
mit einer Bildinformation zu drucken.
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Druckvorrichtungen
dieser Art sind jeweils in diese der Tintenstrahlbauart, der Nadeldruckbauart,
der thermischen Bauart, der Laserstrahlbauart und andere durch das
Druckverfahren, dass durch diese eingesetzt wird, untergliedert.
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Von
diesen Vorrichtungen ist diese Eine, die ein Tintenstahlverfahren
einsetzt, so ausgebildet, dass es ein Drucken (Aufzeichnen) durch
Ausgeben von Tinte von dem Druckkopf auf ein Druckmedium ausführt. Sie kann hochpräzise Bilder
bei hoher Geschwindigkeit drucken. Ferner generiert die Druckvorrichtung,
die von der anschlagfreien Bauart ist, die dieses Verfahren einsetzt,
weniger Geräusche
und ferner kann sie, unter den vielen Vorteilen, die sie hat, leicht
Farbbilder unter Verwendung von mehreren Tintenfarben drucken. Von
diesem Tintenstrahlverfahren ist das sog. Blasenstrahlverfahren
besonders wirksam, in dem Tinte aus einer Düse mittels einer Blasenenergie
ausgegeben wird, die ausgeübt
wird, wenn Tinte durch eine Heizeinrichtung zum Filmsieden gebracht
wird.
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9A, 9B und 9C sind
Ansichten, die einen Tintenstrahlkopf der herkömmlichen Blasenstrahlbauart
darstellen (nachstehend auch als „Blasenstrahldruckkopf" bezeichnet). 9A ist
eine ebene Perspektivansicht, die eine von einer Vielzahl von Düsen des
herkömmlichen
Kopfes zeigt. 9B ist eine Schnittansicht entlang
der Linie von dem Ausgabeanschluss zu dem Tintendurchflussweg, der
in 9A repräsentiert
ist. 9C ist eine Schnittansicht entlang der Linie 9C-9C
in 9B. Hier, in 9B, ist
das Tintendurchflussausbildungselement 107 als ein transparentes
Element gezeigt.
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Wie
in 9A, 9B, und 9C gezeigt
ist, ist der Blasenstrahldruckkopf mit einer Heizeinrichtung 102 an
der oberen Schicht der Basisplatte 101 versehen, die als
ein elektrothermisches Umwandlungselement dient. Dann sind auf der
Basisplatte 101 die Blasenkammer 103, die ein
Raum ist, der die Heizeinrichtung 102 enthält, die
ausgebildet ist, um der Anordnungsfläche der Heizeinrichtung 102 zugewandt
zu sein; die Tintenstrahldüse 104,
die ermöglicht,
Tinte aus der Blasenkammer 103 in eine spezifische Richtung
auszugeben; und das plattenartige Durchflusswegausbildungselement 107 angeordnet,
das der Anordnungsfläche
der Heizeinrichtung 102 zugewandt ist, um den Zufuhrweg 106 auszubilden,
um die Tinte von der Zufuhrkammer 105 zu der Blasenkammer 103 zu
leiten. Hier ist in dieser Spezifikation der Abschnitt zwischen
der Blasenkammer 103 und dem Ausgabeanschluss 108,
der eine Öffnung
zum Ausgeben von Tintenflüssigkeitströpfchen von
dem Kopf nach außen
ist, als die Tintenausgabedüse 104 definiert.
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Bei
dem Aufzeichnungskopf der Bauart mit Blasenstrahl, der vorstehend
beschrieben ist, ist es notwendig, die Flüssigkeitströpfchen so klein wie möglich zu
machen, um den Punktdurchmesser, der auf einem Druckmedium ausgebildet
wird, klein zu machen, um ein Drucken in einer höheren Auflösung zu erzielen. Es ist möglich, die
Flüssigkeitströpfchen durch
Verkleinern der Fläche
des Ausgabeanschlusses, der die Öffnung an
der Spitze der Tintenausgabedüse
ist, so klein wie diese zu machen.
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Es
beinhaltet jedoch nachstehendes Problem, insbesondere wenn das Flüssigkeitströpfchen klein
gemacht ist. Wenn die Fläche
des Ausgabeanschlusses klein gemacht ist, ist der Viskositätswiderstand
in die Ausgaberichtung erhöht
und es gibt einen Bedarf zum Vorsehen einer größeren Energie zum Betreiben
von Ausgaben. Der Viskositätswiderstand
kann durch die nachstehende Gleichung (1) ausgedrückt werden.
- η:
- Tintenviskosität
- S(x):
- Schnittfläche
- G(x):
- Formfaktor
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Hier
wird z.B. der Viskositätswiderstand
in die Ausgaberichtung äußerst hoch,
wenn der Durchmesser des Ausgabeanschlusses kleiner als ⌀ 10 μm gemacht
ist und das Problem der Art ist insbesondere deutlich beinhaltet.
Ferner wird es mit dem erhöhten
Durchflusswiderstand in die Ausgaberichtung für die Tinte schwieriger, zu
der Seite des Ausgabeanschlusses hin zufließen, wenn Blasen durch Verwendung
des elektrothermischen Umwandlungselement auftreten, das als ein
energiegenerierendes Element dient. Es wird für die Tinte eher einfacher,
zu der Seite des Zufuhrweges hin zufließen. Als ein Ergebnis ist zugelassen,
dass die Entwicklung einer Blase zu der Seite des Zufuhrwegs größer ist.
Herkömmlich
wird die Entwicklung einer Blase an der Seite des Zufuhrwegs unterdrückt, um
die Entwicklung zu der Seite des Ausgabeanschlusses leichter zu
machen, und um die Verteilung von Energie zu der Seite des Ausgabeanschlusses
zu erhöhen,
ist die Breite des Durchflussweges des Zufuhrwegs auf der Seite
entgegengesetzt zu der Seite des Ausgabeanschlusses enger gemacht.
Mit der einfachen Anordnung, die Breite des Durchflusswegs enger
zu machen, erfordert es jedoch mehr Zeit, Tinte nach der Ausführung der
Ausgabe wieder in den Ausgabeanschlussabschnitt einzuführen. Als ein
Ergebnis sind die Eigenschaften einer Ausgabehäufigkeit (nachstehend auch
als „f-Charakteristik" bezeichnet) verschlechtert.
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Ferner
wird in einem Fall, in dem das elektrothermische Umwandlungselement
als das energiegenerierende Element verwendet wird, und wenn es
erforderlich ist, eine größere Energie
zum Ausgeben des Flüssigkeitströpfchens
vorzusehen, das angeordnet ist, um ein kleineres zu sein, verursacht,
dass die Temperatur einer Elementbasisplatte durch den Eingang einer
erhöhten
elektrischen Energie steigt. Als ein Ergebnis wird ein Blasenerzeugen
instabil, was zulässt,
dass fehlerhafte Ausgaben auftreten. Daher sollte, um zu verhindern, dass
eine derartige Temperatur steigt, ein Aufzeichnen kleiner gemacht
werden, um mehr Zeit zu erfordern. Dann tritt ein Problem einer
geringeren Aufzeichnungsgeschwindigkeit auf.
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Ferner
ist bekannt, dass fehlerhafte Ausgaben der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung
stattfinden können,
wenn Staubpartikeln erlaubt wird, in den Ausgabeanschlussabschnitt
einzutreten und ein Gemisch davon darin auftritt. Herkömmlich sind
als Gegenmaßnahme,
um das Auftreten von fehlerhaften Ausgaben durch das Gemisch derartiger
Staubpartikel zu verhindern, wie in 9A gezeigt
ist, die Säulen
vorgesehen, die als Filter 109 an dem Eingang des Zufuhrwegs 108 über die
Höhe des
Zufuhrwegs 106 bei spezifischen Abständen dienen, um zu verhindern,
dass derartige Staubpartikel vermischt werden.
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Um
die F-Eigenschaften zu erhalten, gibt es jedoch ein Erfordernis
zum Ausführen
der Höhe
des Zufuhrwegs größer als
eine Struktur, die erforderlich ist, um den Durchflusswiderstand
in dem Zufuhrweg zu senken, und ferner muss die Dicke (der Durchmesser)
jeder Säule,
die den Filter 109 bildet, in die Richtung der Höhe des Zufuhrwegs
fest sein. Daher ist, wie in 9B gezeigt
ist, die Länge
des Spalts zwischen den Säulen,
die als Filter 109 dienen, durch die Höhe des Zufuhrwegs 10 bestimmt
und in einigen Fällen
kann es unmöglich
werden, eine ausreichende Filterfunktion wie für diesen Zweck beabsichtigt
vorzusehen. Ferner sollte je kleiner der Durchmesser des Ausgabeanschlusses
desto kleiner die Öffnungsfläche des
Filters gemacht sein. Da die Dicke (der Durchmesser) jedes Filters,
der für
den Durchflussweg vorgesehen ist, möglicherweise in die Richtung
der Höhe
des Zufuhrwegs fest ist, gibt es keine Alternative, als den Spalt
zwischen den Säulen, die
die Filter bilden, kleiner zu machen. Als ein Ergebnis wird es unausweichlich,
dass es mehr Zeit erfordert, Tinte nach einer Ausgabe in den Ausgabeanschluss einzufüllen. Somit
sind in einigen Fällen
die Eigenschaften einer Häufigkeit
einer Ausgabe (auch als die „f-Charakteristik" bezeichnet) im Großen und
Ganzen gesenkt.
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Herkömmliche
Tintenstrahlaufzeichnungsköpfe
sind in der US-A-5
489 930, der US-B-6 309 054 oder der US-A-6 161 923 beschrieben.
In der US-B-6 309 054 ändert
sich der Durchflusswegaufbau (26, 32) nicht mit
einem Unterschied in der Höhe
in Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Platte (36).
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Unter
diesen Umständen
ist daher die vorliegende Erfindung gezielt hinsichtlich der Schaffung
eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes konstruiert, der den Durchflusswegaufbau
hat, der die Ausgabeenergie, die Filterleistung und die Ausgabehäufigkeitseigenschaften
verstärken
kann, sogar wenn ein Flüssigkeitströpfchen kleiner
gemacht ist.
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Um
die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, ist ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf
der vorliegenden Erfindung in Anspruch 1 definiert. Weitere Merkmale
sind in den abhängigen
Ansprüchen
2 bis 8 gegeben.
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Der
Tintenstrahlaufzeichnungskopf der vorliegenden Erfindung, der wie
vorstehend beschrieben aufgebaut ist, demonstriert die nachstehenden
Wirkungen:
- (1) Die Entwicklung einer Blase
zu der Seite der Tintenzufuhrkammer kann unterdrückt werden, um die Ausgabeenergie
zu verstärken.
- (2) Die f-Charakteristiken (Ausgabehäufigkeiteigenschaften) können verstärkt werden,
während
die Entwicklung einer Blase zu der Seite der Tintenzufuhrkammer
wirksam dadurch unterdrückt
wird, dass der Durchflusswegquerschnittsabschnitt in einem Teil
des Durchflusswegs enger gemacht ist, während der andere als dieser
Bereich in diesem Teil des Durchflusswegs relativ breit gemacht
ist.
- (3) Die Filterleistung kann gegenüber dem Gemisch der Staubpartikel
verstärkt
werden, ohne von der Höhe des
Durchflusswegs abzuhängen.
- (4) Gleichzeitig ist die Form des Durchflusswegabschnitts quadratisch
gemacht, um die Filterleistung gegenüber dem Gemisch von Staubpartikeln
zu verstärken,
während
ihre Form am wirksamsten zum Aufrechterhalten der f-Charakteristiken
gemacht ist.
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Herkömmlich ist
es erforderlich gewesen, eine große Energie zum Ausgeben der
Flüssigkeitströpfchen,
die kleiner gemacht sind, vorzusehen. Hier ist es, um den Durchflusswiderstand
wirksamer zu machen, wirksam, die Durchflusswegquerschnittfläche nahe
dem elektrothermischen Umwandlungselement in Bezug auf die Konfiguration
des Durchflusswegabschnitts im rechten Winkel zu der Flüssigkeitsdurchflussrichtung kleiner
zu machen. Dann gibt es ein Erfordernis für das Vorsehen einer Struktur,
um die Durchflusswegquerschnittfläche des Zufuhrwegs enger oder
nahe einem Teil des Durchflusswegs an der Seite näher zu dem
elektrothermischen Umwandlungselement zu machen, um die Entwicklung
einer Blase zu der Seite des Zufuhrwegs zu unterdrücken, um
ihre Entwicklung mehr bei der Seite des Ausgabeanschlusses bei der
Anfangsstufe eines Blasen Generierens an der Oberfläche des
elektrothermischen Umwandlungselements zu fördern. In Bezug darauf kann,
wogegen der herkömmliche
Aufbau zulässt,
dass Blasen zu der Zufuhrwegseite entwickelt werden, die entgegengesetzt
zu der Seite des Ausgabeanschlusses ist, die Struktur der vorliegenden
Erfindung die Entwicklung einer Blase zu der Seite des Zufuhrwegs
unterdrücken
und der größte Teil
der Blase wird bei der Seite des Ausgabeanschlusses zur Verstärkung der
Ausgabeenergie entwickelt. Insbesondere kann in dem Fall des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes,
der mit der Luftaußenseite
in Verbindung ist, die ausreichende Entwicklung einer Blase zu der
Seite des Ausgabeanschlusses nicht durch die korrespondierende Konfiguration
gemacht werden, die herkömmlich
angeordnet ist, wie in 9A, 9B und 9C gezeigt
ist. Mit einem Durchflusswegaufbau, der in dem Durchflussweg näher zu dem
elektrothermischen Umwandlungselement als der herkömmlichen
Anordnung, die die Durchflusswegquerschnittfläche in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung kleiner macht, ausgebildet ist, ist es möglich, die
Entwicklung einer Blase zu der Seite des Ausgabeanschlusses zu fördern.
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Ferner,
sollte der gesamte Bereich des Durchflusswegabschnitts auf der Seite
des Zufuhrwegs enger als die Blasenkammer gemacht sein, resultiert
dies in der extremen Verschlechterung der Ausgabehäufigkeitseigenschaften
(f-Charakteristiken). Hier wurde als das Ergebnis der Studien, die
durch die Erfinder hiervon gemacht wurden, gefunden, dass die Entwicklung
einer Blase zu der Seite des Zufuhrwegs wirksam dadurch unterdrückt werden
kann, dass die Durchflusswegquerschnittfläche auf der Seite der Zufuhrkammer
teilweise enger als die Blasenkammer gemacht ist, während der
andere Teil als dieser breiter gemacht ist. In den genauen Studien
hiervon wurde beobachtet, dass insbesondere, wenn Fluid durch den
Abschnitt gelangt, der an dem Teil des Durchflusswegs die verhältnismäßig breite
Querschnittfläche
hat, der Wirbeldurchfluss auftritt. Mit diesem besonderen Durchfluss
ist der Durchfluss von dem Teil des Durchflusswegs, wo die Querschnittsfläche verhältnismäßig eng
ist, stärker
unterdrückt
und es wird durch die Studien der Erfinder hiervon schlussfolgernd bestätigt, dass
die Unterdrückungswirkung
auf die Entwicklung einer Blase zu der Seite des Durchflusswegs somit
besser erhalten wird, als wenn die Durchflusswegquerschnittsfläche nahe
dem elektrothermischen Umwandlungselement in Bezug auf die Form
eines Durchflusswegabschnitts im rechten Winkel zu der Flüssigkeitsdurchflussrichtung,
wie vorstehend beschrieben ist, klein gemacht ist.
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In
anderen Worten haben, während
sie ihre Studien gemacht haben, die Erfinder hiervon beobachtet, dass
der Durchflusswiderstand an dem Abschnitt, der die verhältnismäßig enge
Querschnittsfläche
hat, in dem Teil des Durchflusswegs zum Zeitpunkt eines Wiederbefüllprozesses
groß gemacht
ist, in dem Tinte von der Tintenzufuhrkammer zu dem Ausgabeanschluss
nahe der Ausgabe wiederbefüllt
wird, und dass, wenn es irgendeine Ecke gibt, Tinte geneigt ist,
in einem derartigen Abschnitt zu verbleiben. Aus dieser Beobachtung heraus
wurde gefunden, dass das Vorsehen der ersten Struktur, die einen
Teil des Durchflusswegs an der Stirnseite der Elementbasisplatte
schließt,
die die Ausgabeenergie erzeugenden Elemente hat, die zusammen mit
der Ausbildung eines freigeschnittenen Abschnitts für den ersten
Aufbau in die Richtung des Flüssigkeitsdurchflusses
ausgebildet sind, was den Abschnitt vorsieht, der eine verhältnismäßig enge
Querschnittsfläche in
einem Teil des Durchflusswegs hat, die Rückkehr eines Wulstrandes mittels
Tintenresten in einem derartig engen Abschnitt gefördert werden
kann, während
die Entwicklung einer Blase zu der Seite der Zufuhrkammer unterdrückt ist.
Somit ist durch die Erfinder hiervon klar gemacht, dass das Vorsehen
des Spaltes bei der ersten Struktur wirksam ist und es möglich macht,
die Kompatibilität
mit einem Aufrechterhalten der f-Charakteristiken zu
verwirklichen, wenn die erste Struktur ausgebildet wird, die einen
Teil eines Durchflusswegs an der Stirnseite des elektrothermischen
Umwandlungselement zum Verstärken
der Ausgabewirksamkeit schließt.
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Ferner
wird es bei dem Tintenstrahlaufzeichnungskopf möglich, die Filterleistung gegenüber dem
Gemisch von Staubpartikeln in dem Ausgabeanschlussabschnitt zu erhalten,
während
die Höhe
des Durchflusswegs, wie beispielsweise des Zufuhrwegs 5,
durch teilweise Ändern
der Höhe
des Durchflusswegs an der Durchflusswegquerschnittsfläche im rechten
Winkel zu der Flüssigkeitsdurchflussrichtung
aufrechterhalten wird und die Säulenstruktur
in einem derartigen Bereich ausgebildet wird, was auf ein Filtern
gezielt ist, wie in 8B gezeigt ist. In anderen Worten
kann die Filterleistung unabhängig
von der Höhe
des Durchflusswegs verstärkt
werden. In Übereinstimmung
mit der Erfindung wird es unnötig,
dass der Spalt zwischen den Säulen 3b,
der die Filteröffnung
wie in der herkömmlichen
Struktur ist, die in 8A gezeigt ist, von der Höhe des Durchflusswegs
abhängt.
Daher kann, um die Filterleistung zu verstärken, die Form einer Filteröffnung in
einer gewünschten
Konfiguration kleiner gemacht sein. Zum Aufrechterhalten der f-Charakteristiken
mit der gleichen Durchflusswegquerschnittsfläche ist es insbesondere bevorzugt,
die Form einer Filteröffnung
quadratisch zu machen, da es mit einer derartigen Form möglich wird,
den stagnierenden Bereich zu minimieren, wo sich Fluid an den Ecken
nicht bewegt. In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung ist jedoch die Öffnungsform eines Filterabschnitts
in der Durchflusswegquerschnittsfläche im rechten Winkel zu der
Flüssigkeitsdurchflussrichtung
quadratisch gemacht, wie in 8B gezeigt
ist, was es möglich
macht, die Filterleistung gegenüber dem
Gemisch aus Staubpartikeln zu erhalten, während die f-Charakteristiken
aufrechterhalten werden. In 8A bezeichnet
das Bezugszeichen 110 ein Staubpartikel.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Perspektivansicht, die einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf
in Übereinstimmung
mit einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in 1.
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3A ist
eine vertikale Schnittansicht, die eine Vielzahl von Düsen des
Tintenstrahlaufzeichnungskopfes des ersten Ausführungsbeispiels zeigt, entlang
der Richtung senkrecht zu der Basisplatte. 3B ist eine
ebene Perspektivansicht, die die Düse von der Richtung senkrecht
zu der Basisplatte gesehen zeigt. 3C ist
eine Schnittansicht entlang der Linie 3C-3C in 3A.
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4A ist
eine vertikale Schnittansicht, die eine Vielzahl von Düsen eines
Tintenstrahlaufzeichnungskopfes eines zweiten Ausführungsbeispiels
zeigt, entlang der Richtung senkrecht zu der Basisplatte. 4B ist
eine ebene Perspektivansicht, die die Düse in die Richtung senkrecht
zu der Basisplatte gesehen zeigt. 4C ist
eine Schnittansicht entlang der Linie 4C-4C in 4A.
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5A ist
eine vertikale Schnittansicht, die eine Vielzahl von Düsen eines
Tintenstrahlaufzeichnungskopfes eines dritten Ausführungsbeispiels
zeigt, in die Richtung senkrecht zu der Basisplatte. 5B ist
eine ebene Perspektivansicht, die die Düse in die Richtung senkrecht
zu der Basisplatte gesehen zeigt. 5C ist eine
Schnittansicht entlang der Linie 5C-5C in 5A.
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6A, 6B und 6C sind
Ansichten, die das Veränderungsbeispiel
der Düse
in Übereinstimmung
mit dem dritten Ausführungsbeispiel
darstellt.
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7A ist
eine vertikale Schnittansicht, die eine Vielzahl von Düsen eines
Tintenstrahlaufzeichnungskopfes eines vierten Ausführungsbeispiels
zeigt, entlang der Richtung senkrecht zu der Basisplatte. 7B ist
eine ebene Perspektivansicht, die die Düse in die Richtung senkrecht
zu der Basisplatte beobachtet zeigt. 7C ist
eine Schnittansicht entlang der Linie 7C-7C in 7A.
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8A und 8B sind
Ansichten, die den Vergleich zwischen der herkömmlichen Struktur des Düsendurchflusswegs
eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes und der Struktur der vorliegenden
Erfindung darstellt.
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9A, 9B und 9C sind
Ansichten, die den herkömmlichen
Tintenstrahlaufzeichnungskopf der Blasenstrahlbauart darstellen.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Nahestehend
erfolgt unter Bezugnahme der begleitenden Zeichnungen die Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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1 ist
eine Perspektivansicht, die einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf
in Übereinstimmung
mit einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 ist eine
Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in 1. Hier
sind in diesen und anderen Figuren eine elektrische Verdrahtung
und Anderes (nicht gezeigt), das zum Antreiben des elektrothermischen
Umwandlungselements erforderlich ist, nicht gezeigt. Die Basisplatte 34,
die z.B. durch Glas, Keramik, Plastik, Metall oder dergleichen ausgebildet
ist, wird verwendet. Das Material der Basisplatte 34 ist
nicht das Wesentliche der vorliegenden Erfindung. Das Material ist
nicht notwendigerweise begrenzt, wenn es nur als ein Teil des Durchflusswegausbildungselements
funktionieren kann, das als ein Zufuhrelement für die Materialschicht funktioniert,
die den Tintenausgabeanschluss ausbildet. Nachstehend erfolgt für das vorliegende
Ausführungsbeispiel
die Beschreibung des Falls, in dem eine Si-Basisplatte (Wafer) verwendet
wird. Wie in 2 gezeigt ist, sind an einer
Seite der Basisplatte 34 das elektrothermische Umwandlungselement 1,
das als eine Ausgabeenergie erzeugende Einrichtung dient, die auf
die Ausgabe einer Tintenausgabe wirkt, und der Tintenzufuhranschluss 6 ausgebildet,
der als ein verlängertes Rechteck
konfiguriert ist. Der Tintenzufuhranschluss 6 ist eine Öffnung der
Tintenzufuhrkammer 4, die durch ein Durchgangsloch in der Form
einer verlängerten
Nut ausgebildet ist, die für
die Basisplatte 34 vorgesehen ist. 256 Stück elektrothermischer
Umwandlungselemente 1 sind auf jeder Linie in die Längsrichtung
mit Abständen
der elektrothermischen Umwandlungselemente von 600 dpi an beiden
Seiten des Tintenzufuhranschlusses 6 im Zickzack angeordnet.
512 Stück
davon sind insgesamt in zwei Linien angeordnet. Ferner ist an einer
Seite der Basisplatte 34 das Durchflusswegausbildungselement 7 vorgesehen
und die Ausgabeanschlussplatte 8 ist daran angehaftet.
Bei dem Durchflusswegausbildungselement 7 ist eine Vielzahl
von Tintenzufuhrwegen 5 ausgebildet, um jeweils Tinte von
dem Tintenzufuhranschluss 6 zu jeder Blasenkammer an die
elektrothermischen Umwandlungselemente 1 zu leiten. Dann
ist hinsichtlich der Ausgabeanschlussplatte 8 die Tintenausgabedüse ausgebildet,
um der Blasenkammer des Durchflusswegausbildungselements 7 zu erlauben,
mit der Außenseite
zu kommunizieren, und die Öffnung
an der Spitze der Tintenausgabedüse,
die zu der Oberfläche
der Ausgabeanschlussplatte 8 exponiert ist, ist als der
Tintentröpfchenausgabeanschluss 26 ausgeführt.
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3A ist
eine vertikale Schnittansicht, die eine Vielzahl von Düsen des
Tintenstrahlaufzeichnungskopfes des ersten Ausführungsbeispiels zeigt, entlang
der Richtung senkrecht zu der Basisplatte. 3B ist eine
ebene Perspektivansicht, die die Düse in die Richtung senkrecht
zu der Basisplatte gesehen zeigt. 3C ist
eine Schnittansicht entlang der Linie 3C-3C in 3A.
Hier ist in diesen Figuren die Ausgabeanschlussplatte 8 als
ein transparentes Element gezeigt.
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Wie
in 3A, 3B und 3C gezeigt
ist, hat der Tintenstrahlaufzeichnungskopf des vorliegenden Ausführungsbeispiels
das elektrothermische Umwandlungselement (z.B. eine Heizeinrichtung) 1 an
der oberen Schicht der Basisplatte 34. An der Basisplatte 34 werden
dann die Blasenkammer 2, d.h. ein Raumabschnitt, der ausgebildet
ist, um der Anordnungsfläche
des elektrothermischen Umwandlungselement 1 zugewandt zu
sein, die das elektrothermische Umwandlungselement 1 enthält; die
Tintenausgabedüse 9 zum Ausgeben
von Tinte von der Blasenkammer 2 in eine spezielle Richtung;
und der Ausgabeanschluss der flachen Bauart angeordnet, der der
Anordnungsfläche
des elektrothermischen Umwandlungselements 1 zugewandt
ist und den Zufuhrweg 5 ausbildet, der Tinte von der Zufuhrkammer 4 zu
der Blasenkammer 2 leitet. In 3A, 3B und 3C dient
die Ausgabeanschlussplatte 8 zusätzlich als das Durchflusswegausbildungselement,
und die Ausgabeplatte und das Durchflusswegausbildungselement sind
nicht getrennt, wie in 2 gezeigt ist. Hier ist die
gleiche Wirkung entweder ein und das selbe Element oder durch die
Elemente, die getrennt vorgesehen sind, erhaltbar. Ferner ist das
elektrothermische Umwandlungselement 1 in einer quadratischen
Form von 18 μm,
die Höhe
des Tintenzufuhrwegs 5 beträgt 10 μm, die Dicke der Ausgabeplatte
der flachen Bauart 8, die zusätzlich als das Durchflusswegausbildungselement
dient, beträgt
10 μm, der
Durchmesser des Ausgabeanschlusses beträgt 10 μm.
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Ferner
ist in dem Zufuhrweg 5 die Durchflusswegstruktur 3 angeordnet,
die die Durchflusswegquerschnittsfläche kleiner macht, die im rechten
Winkel zu der Flüssigkeitsdurchflussrichtung
ist, und die Fläche (Gestalt)
davon gleichzeitig ändert.
Dann ist an dem Abschnitt, an dem die Durchflusswegstruktur 3 des
Zufuhrwegs 5 vorgesehen ist, zugelassen, dass die Durchflusswegquerschnittsfläche im rechten
Winkel zu der Flüssigkeitsdurchflussrichtung
des Durchflusswegs 5 ist, um sich mit einem Unterschied
in einer Höhe
in die Richtung senkrecht zu der Fläche der Basisplatte 34 zu ändern, an
der das elektrothermische Umwandlungselement 1 ausgebildet
ist. Insbesondere ist die Durchflusswegstruktur 3 mit der
flachen quadratischen Säule 3a,
die als eine erste Struktur zum Schließen eines Teils des Zufuhrwegs 5 dient,
und einer Vielzahl von Säulen 3b vorgesehen,
die als eine zweite Struktur dient, um einen Teil des Zufuhrwegs 5 zu
schließen.
Die quadratische Säule 3a ist
quer zu der gesamten Breite des Zufuhrwegs 5 an der Basisplatte 34 ausgebildet,
um die Zufuhr 5 auf der Seite der Basisplatte 34 zu
schließen,
so dass die Durchflusswegquerschnittsfläche im rechten Winkel zu der
Flüssigkeitsdurchflussrichtung
Null gemacht ist. Die mehreren Säulen 3b sind
an der quadratischen Säule 3a symmetrisch
in Bezug auf die Mitte des Durchflusswegs 5 angeordnet
und erstrecken sich von der quadratischen Säule 3a zu der Ausgabeanschlussplatte 8 in
die Richtung der Höhe
des Durchflusswegs 5. In anderen Worten ist die Gestalt
(Fläche)
des Durchflusswegquerschnitts im rechten Winkel zu der Flüssigkeitsdurchflussrichtung
des Abschnitts, der hinsichtlich der Durchflusswegstruktur 3 angeordnet
ist, ausgebildet, um den Durchflusswegabschnitt in dem Bereich der
quadratischen Säule 3a zu
schließen,
und ferner ist an dem Abschnitt der Säulen 3b der Durchflusswegquerschnitt
zwischen den Säulen 3b quadratisch gemacht,
was durch den Unterschied der Höhe
geändert
ist.
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Hier
sind in 4B und 4C zwei
Säulen 3b mit
einem bestimmten Spalt angeordnet. Die Zahl und die Gestalt der
Säulen 3b sind
jedoch nicht notwendigerweise auf diese begrenzt. Ferner ist in
der Spezifikation hiervon die Richtung der Breite des Zufuhrwegs
im rechten Winkel zu der Flüssigkeitsdurchflussrichtung des
Zufuhrwegs 5 und parallel zu der Hauptfläche der
Basisplatte 34 definiert. Die Höhe des Zufuhrwegs 5 ist als
rechtwinklig zu der Flüssigkeitsdurchflussrichtung
des Zufuhrwegs 5 und senkrecht zu der Hauptfläche der Basisplatte 34 definiert.
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In Übereinstimmung
mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist der Abstand von der Mitte 0 des elektrothermischen Umwandlungselements
zu jeder Position N1 bis N7 des Tintenzufuhrwegs 5 in die
Längsrichtung,
die in 3B gezeigt ist: N1 = 11 μm, N2 = 9 μm, N3 = 27 μm und N4
= 32 μm,
N5 = 37 μm
und N6 = 43 μm.
Der Durchmesser der Säule 3b der
Durchflusswegstruktur 3 beträgt ⌀ 8 μm. Ferner beträgt der Abstand
von der Mitte 0 des elektrothermischen Umwandlungselements zu der
Position N7 in die Richtung senkrecht zu der Längsrichtung des Tintenzufuhrwegs 5 und
im Wesentlichen parallel zu der Hauptfläche der Basisplatte 34 7,5 μm.
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Daher
wird, wie in 3C gezeigt ist, der Spalt zwischen
den Säulen 3b an
der quadratischen Säule 3a ein
Quadrat von 7 μm
je Seite. In Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Hauptfläche der
Basisplatte 34 beträgt
die Dicke der quadratischen Säule 3a 3 μm und die
Höhe der
Säule 3b beträgt 7 μm.
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Die
vorliegende Erfindung setzt das Ausgabeverfahren (das sog. Blasendurchgangsverfahren)
ein, in dem die Blase zum Zeitpunkt eines Aufgebens eines Filmsiedens
auf die Tinte mittels dem elektrothermischen Umwandlungselement 1 mit
der Luftaußenseite
durch die Tintenausgabedüsen 9 in
Verbindung ist.
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Die
Erfinder hiervon haben präzise
Studien hinsichtlich des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes gemacht,
der mit dem Tintenzufuhrweg versehen ist, der eine derartige Gestalt
hat. Dann ist beobachtet worden, dass die Entwicklung einer Blase
zu der Seite des Zufuhrwegs 5 unterdrückt ist und dass die Ausgabegeschwindigkeit
von 11 m/s auf 12 m/s verbessert ist. Es wurde dann bestätigt, dass
es dementsprechende Wirkungen gibt. Dies ist durch die Tatsache,
dass mit dem Vorsehen der Durchflussstruktur 3 an der stromaufwärtigen Seite
des Zufuhrwegs 8 der Blasenkammer 2 ein Teil der
Durchflusswegquerschnittsfläche
des Zufuhrwegs 8 verhältnismäßig enger
gemacht ist.
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Ferner
funktioniert die Durchflusswegstruktur 3 als Filter. Hier
ist es nicht notwendig, von der Höhe des Zufuhrwegs 5 abzuhängen, um
die Gestalt des Spalts zwischen den Säulen 3b auszubilden,
der als die Filteröffnung
dient. Daher kann, um die Filterwirksamkeit zu verstärken, die Öffnungsgestalt
des Filters quadratisch und kleiner gemacht werden. Mit der quadratischen
Form der Filteröffnung
wird es möglich,
den stagnierenden Bereich an jeder Ecke zu minimieren, wo Fluid
nicht fließt.
Somit können
verglichen mit der rechtwinkligen Öffnungsgestalt die f-Charakteristiken
verstärkt
werden.
-
(Zweites Ausführungsbeispiel)
-
4A ist
eine vertikale Schnittansicht, die eine Vielzahl von Düsen eines
Tintenstrahlaufzeichnungskopfes eines zweiten Ausführungsbeispiel
zeigt, in die Richtung senkrecht zu der Basisplatte. 4B ist
eine ebene Perspektivansicht, die die Düse in die Richtung senkrecht
zu der Basisplatte gesehen zeigt. 4C ist eine
Schnittansicht entlang der Linie 4C-4C in 4A. Nachstehend
erfolgt die Beschreibung hauptsächlich der
Aspekte, die sich von diesen des ersten Ausführungsbeispiels unterscheiden.
-
In Übereinstimmung
mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist das elektrothermische Umwandlungselement ein Quadrat von 18 μm. Die Höhe des Tintenzufuhrwegs 5 beträgt 10 μm. Die Dicke
der Ausgabeanschlussplatte 8, die zusätzlich als das Durchflusswegausbildungselement
dient, beträgt
10 μm. Der Durchmesser
des Ausgabeanschlusses beträgt
9 μm.
-
Dann
ist, wie in 4A, 4B und 4C gezeigt
ist, die Durchflusswegstruktur 3 in dem Zufuhrweg 5 vorgesehen,
um den Durchflusswegabschnitt rechtwinklig zu der Flüssigkeitsdurchflussrichtung
kleiner zu machen und gleichzeitig die Fläche (Gestalt) zu ändern, und
der Abschnitt des Zufuhrwegs 5, wo die Durchflusswegstruktur 3 mit
der Durchflusswegquerschnittsfläche
im rechten Winkel zu der Durchflusswegrichtung des Zufuhrwegs 5 vorgesehen
ist, ändert
sich mit einem Unterschied in der Höhe in Bezug auf die Richtung senkrecht
zu der Fläche
der Basisplatte 34, die das elektrothermische Umwandlungselement 1,
das hierfür
aufgebildet ist, hat. Insbesondere ist die Durchflusswegstruktur 3 durch
eine flache quadratische Säule 3a,
die als eine erste Struktur dient, die einen Teil des Zufuhrwegs 5 schließt, und
mehrere Säulen 3b ausgebildet,
die als eine zweite Struktur dienen, die einen Teil des Zufuhrwegs 5 schließen. Anders
als das erste Ausführungsbeispiel
ist die quadratische Säule 3a des
vorliegenden Ausführungsbeispiels
an der Basisplatte 34 in die Breite in Richtung des Zufuhrwegs 5 ausgebildet
und die Mitte davon ist um eine spezifische Breite in die Längsrichtung
des Zufuhrwegs 5 freigeschnitten. Die mehreren Säulen 3b sind
symmetrisch an der quadratischen Säule 3a in Bezug auf
die Mitte des Zufuhrwegs 5 angeordnet und erstrecken sich
in die Richtung der Höhe
des Zufuhrwegs 5. In anderen Worten bildet die Gestalt
(Fläche)
des Durchflusswegabschnitts im rechten Winkel zu der Flüssigkeitsdurchflussrichtung
an dem Abschnitt, an dem die Durchflusswegstruktur 3 vorgesehen
ist, den Durchflussweg mit dem weggeschnittenen Abschnitt der quadratischen
Säule 3a und ändert sich
an dem Abschnitt der Säule 3b mit
einem Unterschied in der Höhe
als der quadratische Durchflusswegabschnitt, der größer als
die Durchflusswegquerschnittsfläche
ist, die durch den vorstehend genannten weggeschnittenen Abschnitt
ausgebildet ist.
-
In 4A, 4B und 4C ist
jede der Säulen 3b bei
dem Abschnitt der quadratischen Säule 3a angeordnet,
wo kein weggeschnittener Abschnitt vorgesehen ist. Die Zahl und
Gestalt der Säulen 3b ist
jedoch nicht notwendigerweise bestimmt.
-
In Übereinstimmung
mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
beträgt
der Abstand von der Mitte 0 des elektrothermischen Umwandlungselements
zu jeder Position N1 bis N7 des Tintenzufuhrwegs 5 in die Längsrichtung,
die in 4B gezeigt ist: N1 = 11 μm, N2 = 9 μm, N3 = 27 μm und N4
= 32 μm,
N5 = 37 μm und
N6 = 43 μm.
Der Durchmesser der Säule 3b der
Durchflusswegstruktur 3 beträgt ⌀ 8 μm. Ferner beträgt der Abstand
von der Mitte 0 des elektrothermischen Umwandlungselements zu der
Position N7 in die Richtung im rechten Winkel zu der Längsrichtung
des Tintenzufuhrwegs 5 und im Wesentlichen parallel zu
der Hauptfläche
der Basisplatte 34 7,5 μm.
In Bezug auf die Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der Hauptfläche der Basisplatte 34 beträgt die Dicke
der quadratischen Säule 3a 3 μm und die
Höhe der
Säule 3b beträgt 7 μm. Diese
Abmessungen sind die gleichen wie diese des ersten Ausführungsbeispiels.
Der Spalt des weggeschnittenen Abschnitts der quadratischen Säule 3a der
Durchflusswegstruktur 3, die charakteristisch für das vorliegende
Ausführungsbeispiel
vorgesehen ist, beträgt
4 μm.
-
In Übereinstimmung
mit den Studien, die hinsichtlich des vorliegenden Ausführungsbeispiels
gemacht wurden, ist bestätigt
worden, dass es die gleiche Wirkung wie das erste Ausführungsbeispiel
auf die Entwicklung einer Blase zu der Seite der Tintenzufuhrkammer
erzeugt. Ferner ist die Ausgabegeschwindigkeit von 11 m/s auf 12
m/s verbessert worden, so dass die Wirkung hiervon bestätigt ist.
Für die
hier somit angeordnete Struktur sollte die Entwicklung einer Blase
zu der Seite der Zufuhrkammer 4 größer als die des ersten Ausführungsbeispiels
einfach unter Berücksichtung
der Querschnittsfläche
des Durchflusswegs werden, die mehr auf der Seite der Zufuhrkammer 4 als
der Blasenkammerseite 2 ist. Durch die präzise Beobachtung,
die durch die Erfinder hiervon gemacht worden ist, ist jedoch der
Umfang der Entwicklung einer Blase die gleiche, wie die des ersten
Ausführungsbeispiels.
Somit wird, nach den detaillierten Studien hiervon, durch die Erfinder
hiervon angenommen, dass, wenn der Durchfluss von Flüssigkeit
zu der Seite der Zufuhrkammer die Durchflusswegstruktur 3 zum
Zeitpunkt eines Blasen Generierens passiert, die Entwicklung einer
Blase durch die Wirbelströmung
unterdrückt
wird, die durch den Durchfluss von Fluid an dem Abschnitt der Säule 3b generiert
wird, wo die Durchflusswegquerschnittsfläche der Durchflusswegstruktur 3 verhältnismäßig groß wird,
so dass der Durchfluss von dem abgeschnittenen Abschnitt der quadratischen
Säule 3a an
der Basisplatte 34 zum Zeitpunkt des Blasen Generierens
behindert ist. In anderen Worten wird durch diese Wirbelströmung der
Durchfluss von dem weggeschnittenen Abschnitt der quadratischen
Säule 3a der
Durchflusswegstruktur 3, die den Bereich vorsieht, wo die
Durchflusswegquerschnittsfläche
verhältnismäßig eng
wird, stärker
unterdrückt
ist, um die gleiche Wirkung wie die des ersten Ausführungsbeispiels
erhaltbar zu machen.
-
Ferner
wird es, wenn Tinte in den Ausgabeanschluss nach einer Ausgabe wiederbefüllt wird
(nachstehend als Wiederbefüllen
bezeichnet), möglich,
die Zufuhr von Tinte von dem weggeschnittenen Abschnitt der quadratischen
Säule 3a an
der Basisplatte 34 zu erhalten und das Wiederbefüllen wird
früher
als das des ersten Ausführungsbeispiels
abgeschlossen. Dies ist so, da die Wirbelströmung, die zum Zeitpunkt eines
Blasen Generierens generiert wird, in der langsameren Strömung zum
Zeitpunkt eines Wiederbefüllens
nicht leicht generiert wird. Ferner ist die Ausgabegeschwindigkeit
von 11 m/s auf 12 m/s gestiegen und die Wirkung ist gleichermaßen wie
in dem Fall des ersten Ausführungsbeispiels
erhaltbar. Ferner wird es mit der Anordnung der Durchflusswegstruktur 3 in
dem Zufuhrweg 5 nahe der Blasenkammer 2 möglich, Staubpartikel
zu der Seite der Tintenzufuhrkammer 4 durch die Strömung der
Flüssigkeit
zum Zeitpunkt eines Blasen Generierens zu drücken, wodurch der Nachteil
beim Betreiben von Ausgaben durch das Gemisch von Staubpartikeln
verhindert wird.
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(Drittes Ausführungsbeispiel)
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5A ist
eine vertikale Schnittansicht, die mehrere Düsen eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes
eines dritten Ausführungsbeispiels
zeigt, in die Richtung senkrecht zu der Basisplatte. 5B ist
eine ebene Perspektivansicht, die die Düse in die Richtung senkrecht
zu der Basisplatte beobachtet zeigt. 5C ist
eine Schnittansicht entlang der Linie 5C-5C in 5A.
Ferner sind die 6A, 6B und 6C Ansichten,
die das Veränderungsbeispiel
der Düse
darstellt. Nachstehend erfolgt die Beschreibung hauptsächlich der
Aspekte, die sich von diesen des ersten Ausführungsbeispiels unterscheiden.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist
insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflusswegstruktur 3 zwischen dem
Zufuhrweg 5 und der Öffnung
der Zufuhrkammer 4 und nicht in der Zufuhrkammer 5 vorgesehen
ist.
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In Übereinstimmung
mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist das elektrothermische Umwandlungselement ein Quadrat von 18 μm. Die Höhe des Tintenzufuhrwegs 5 beträgt 10 μm. Die Dicke
der Ausgabeanschlussplatte 8, die zusätzlich als das Durchflusswegausbildungselement
dient, beträgt
10 μm. Der Durchmesser
des Ausgabeanschlusses beträgt
8 μm.
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Dann
ist, wie in 5A, 5B und 5C gezeigt
ist, die Durchflusswegstruktur 3 in dem Durchflussweg zwischen
dem Zufuhrweg 5 und der Öffnung der Zufuhrkammer 4 vorgesehen,
um den Durchflusswegabschnitt im rechten Winkel zu der Flüssigkeitsdurchflussrichtung
kleiner zu machen und die Fläche
(Gestalt) davon gleichzeitig zu ändern.
Dann ändert
sich an dem Abschnitt des Zufuhrwegs, wo die Durchflusswegstruktur 3 vorgesehen
ist, die Durchflusswegquerschnittsfläche im rechten Winkel zu der
Flüssigkeitsdurchflussrichtung
des Zufuhrwegs 5 mit einem Unterschied in der Höhe in Bezug
auf die Richtung senkrecht zu der Fläche der Basisplatte 34,
die das elektrothermische Umwandlungselement 1 hat, das
hierfür
ausgebildet ist. Insbesondere ist die Durchflusswegstruktur 3 durch
eine flache quadratische Säule 3a,
die als eine erste Struktur dient, die einen Teil eines Durchflusswegs
zwischen dem Zufuhrweg 5 und der Öffnung der Zufuhrkammer 4 schließt, und
mehreren Säulen 3b ausgebildet,
die als eine zweite Struktur dienen, die einen Teil eines Durchflusswegs
zwischen dem Zufuhrweg 5 und der Öffnung der Zufuhrkammer 4 schließen. Die
quadratische Säule 3a ist
an der Basisplatte 34 in die Richtung der Breite des Zufuhrwegs 5 ausgebildet
und schließt
den Durchflussweg zwischen dem Zufuhrweg 5 und der Öffnung der
Zufuhrkammer 4 auf der Seite der Basisplatte 34,
um die Durchflusswegquerschnittsfläche im rechten Winkel zu der
Flüssigkeitsdurchflussrichtung
zu Null zu machen. Die mehreren Säulen 3b sind symmetrisch
an der quadratischen Säule 3a in
Bezug auf die Mitte des Zufuhrwegs 5 angeordnet und erstrecken
sich von der quadratischen Säule 3a zu
der Ausgabeanschlussplatte 8 in die Richtung der Höhe des Zufuhrwegs 5.
In anderen Worten ist die Gestalt (Fläche) des Durchflusswegabschnitts
im rechten Winkel zu der Flüssigkeitsdurchflussrichtung
an dem Abschnitt, der die Durchflusswegstruktur 3 hat,
in dem Bereich der quadratischen Säulen 3a konfiguriert,
um den Durchflusswegabschnitt zu schließen, und ferner um an dem Abschnitt
der Säule 3b den
Durchflusswegabschnitt zwischen den Säulen 3b quadratisch
zu machen und mit einem Unterschied in der Höhe geändert zu werden.
-
In 5A, 5B und 5C sind
zwei Säulen 3b mit
einem spezifischen Abstand angeordnet, aber die Zahl und Gestalt
der Säulen 3b sind
nicht notwendigerweise bestimmt.
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In Übereinstimmung
mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
beträgt
der Abstand von der Mitte 0 des elektrothermischen Umwandlungselement
zu jeder Position N1 bis N7 des Tintenzufuhrwegs 5 in die Längsrichtung,
die in 5B gezeigt ist: N1 = 11 μm, N2 = 9 μm, N3 = 48 μm und N4
= 57 μm,
N5 = 66 μm und
N6 = 43 μm.
Der Durchmesser der Säule 3b der
Durchflusswegstruktur 3 beträgt ⌀ 14 μm. Ferner beträgt der Abstand
von der Mitte 0 des elektrothermischen Umwandlungselements zu der
Position N7 in die Richtung im rechten Winkel zu der Längsrichtung
des Tintenzufuhrwegs 5 und im Wesentlichen parallel zu
der Hauptfläche
der Basisplatte 34 10 μm.
Daher beträgt
der Spalt zwischen den Säulen 3b an
der quadratischen Säule 3a 6 μm. Ferner
beträgt
die Dicke der quadratischen Säule 3a in
Bezug auf die Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der Hauptfläche der
Basisplatte 34 4 μm
und die Höhe
der Säule 3b beträgt 6 μm.
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In Übereinstimmung
mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist die Durchflusswegstruktur 3, die sich mit der Gestalt
der Öffnung
des Durchflusswegs 5 an der Seite der Zufuhrkammer 4 ändert, zwischen
dem Zufuhrweg 5 und der Öffnung der Zufuhrkammer 4 vorgesehen.
Als ein Ergebnis wird es hinsichtlich der Spaltkonfiguration zwischen
den Säulen 3b,
die die Filterfunktion darstellen, unnötig, von der Höhe zwischen
der Hauptfläche
der Basisplatte 34 und der Rückseite der Ausgabeplatte 8 abzuhängen. Daher
kann die Spaltkonfiguration zwischen den Säulen 3b, wie in 5C gezeigt
ist, quadratisch und klein gemacht werden und Staubpartikel können nicht
in den Zufuhrweg 5 eintreten. Dadurch, dass keine Staubpartikel
in den Zufuhrweg 5 eintreten, wird es möglich, den Einfluss kleiner
zu machen, so dass die Ausgabegeschwindigkeit durch den erhöhten Widerstand
von Fluid auf der Seite der Tintenzufuhrkammer 4 durch
das vorübergehende
Einfangen von Staubpartikeln steigt. Ferner wird es für derartige
aufgefangene Staubpartikel einfacher, sich eher in die Durchflusswegstruktur 3 als
in den Zufuhrweg 5 zu bewegen. Als ein Ergebnis ist der
Einfluss, der auf den Ausgabeanschluss ausgeübt werden kann, gleichermäßig reduziert.
Ferner ist der Einfluss, der auf die Ausgabe ausgeübt werden
kann, die in dem Zustand ausgeführt
wird, in dem Staubpartikel aufgefangen sind, kleiner gemacht. Die
Staubpartikel, die durch die Durchflusswegstruktur 3 aufgefangen
sind, werden ferner zu der Seite der Tintenzufuhrkammer zurückgebracht.
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Ferner
ist es bei der Struktur, in der die quadratische Säule 3a der
Durchflusswegstruktur 3 an der Rückseite der Ausgabeplatte 8 in
die Richtung der Breite des Zufuhrwegs 5 ausgebildet ist,
die mehreren Säulen 3b symmetrisch
an der quadratischen Säule 3a in
Bezug auf die Mitte des Zufuhrwegs 5 angeordnet sind und
von der quadratischen Säule 3a zu
der Basisplatte 34 in die Richtung der Höhe des Zufuhrwegs 5 ausgebildet
sind, wie in 6A, 6B und 6C gezeigt
ist, möglich,
die gleiche Wirkung wie bei dem Modus zu erhalten, der in 5A, 5B und 5C gezeigt
ist.
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(Viertes Ausführungsbeispiel)
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7A ist
eine vertikale Schnittansicht, die eine von mehreren Düsen eines
Tintenstrahlaufzeichnungskopfes eines vierten Ausführungsbeispiels
zeigt, in die Richtung senkrecht zu der Basisplatte. 7B ist
eine ebene Perspektivansicht, die die Düse in die Richtung senkrecht
zu der Basisplatte gesehen zeigt. 7C ist
eine Schnittsansicht entlang der Linie 7C-7C in 7A.
Hier erfolgt hauptsächlich
die Beschreibung der Aspekte, die sich von dem ersten Ausführungsbeispiel
unterscheiden. Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist insbesondere
dahingehend charakterisiert, dass die Durchflusswegstruktur 3 zwischen
dem Zufuhrweg 5 und der Öffnung der Zufuhrkammer 4 und
nicht in dem Zufuhrweg 5 vorgesehen ist.
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In Übereinstimmung
mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist das elektrothermische Umwandlungselement 1 ein Quadrat
von 18 μm.
Die Höhe
des Tintenzufuhrwegs 5 beträgt 10 μm. Die Dicke der Ausgabeanschlussplatte 8,
die zusätzlich
als das Durchflusswegausbildungselement dient, beträgt 10 μm. Der Durchmesser
des Ausgabeanschlusses beträgt
8 μm.
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Dann
ist, wie in 7A, 7B und 7C gezeigt
ist, die Durchflusswegstruktur 3 in dem Durchflussweg zwischen
dem Zufuhrweg 5 und der Öffnung der Zufuhrkammer 4 vorgesehen,
um den Durchflusswegabschnitt im rechten Winkel zu der Flüssigkeitsdurchflussrichtung
kleiner zu machen und seine Fläche (Gestalt)
gleichzeitig zu ändern.
Dann ist an dem Abschnitt des Zufuhrwegs, an dem die Durchflusswegstruktur 3 vorgesehen
ist, die Durchflusswegquerschnittsfläche im rechten Winkel zu der
Flüssigkeitsdurchflussrichtung
des Zufuhrwegs 5 mit einem Unterschied in der Höhe in Bezug
auf die Richtung senkrecht zu der Fläche der Basisplatte 34 geändert, die
das elektrothermische Umwandlungselement 1, dass hierfür ausgebildet
ist, hat. Insbesondere ist die Durchflusswegstruktur 3 durch
eine flache quadratische Säule 3a,
die als eine erste Struktur dient, die einen Teil eines Durchflusswegs
zwischen dem Zufuhrweg 5 und der Öffnung der Zufuhrkammer 4 schließt, und
mehrere Säulen 3b ausgebildet,
die als eine zweite Struktur dienen, die einen Teil eines Durchflusswegs
zwischen dem Zufuhrweg 5 und der Öffnung der Zufuhrkammer 4 schließen. Die
quadratische Säule 3a ist
an der Basisplatte 34 in die Richtung der Breite des Zufuhrwegs 5 ausgebildet
und ihre Mitte ist in einer spezifischen Breite in die Längsrichtung
des Zufuhrwegs 5 weggeschnitten. Die mehreren Säulen 3b sind
symmetrisch an der quadratischen Säule 3a in Bezug auf
die Mitte des Zufuhrwegs 5 angeordnet und erstrecken sich
in die Richtung der Höhe
des Zufuhrwegs 5. In 7A, 7B und 7C ist
jede der Säulen 3b an
dem Abschnitt der quadratischen Säule 3a, der jeweils
nicht weggeschnitten ist, angeordnet, aber die Zahl und Gestalt
der Säulen 3b ist
nicht notwendigerweise beschränkt.
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Das
vorliegende Ausführungsbeispiel
ist angeordnet, um es insbesondere möglich zu machen, den Durchmesser
der Säule 3b zu
vergrößern.
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In Übereinstimmung
mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
beträgt
der Abstand von der Mitte 0 des elektrothermischen Umwandlungselements
zu jeder Position N1 bis N7 des Tintenzufuhrwegs 5 in die Längsrichtung,
die in 7B gezeigt ist: N1 = 11 μm, N2 = 9 μm, N3 = 48 μm und N4
= 57 μm,
N5 = 66 μm und
N6 = 43 μm.
Der Durchmesser der Säule 3b der
Durchflusswegstruktur 3 beträgt ⌀ 14 μm. Ferner beträgt der Abstand
von der Mitte 0 des elektrothermischen Umwandlungselements zu der
Position N7 in die Richtung im rechten Winkel zu der Längsrichtung
des Zufuhrwegs 5, die im Wesentlichen parallel zu der Hauptfläche der
Basisplatte 34 ist, 10 μm.
Der Spalt zwischen den Säulen 3b an
der quadratischen Säule 3a beträgt dementsprechend
6 μm. Ferner
beträgt
die Dicke der quadratischen Säule 3a in
Bezug auf die Richtung senkrecht zu der Hauptfläche der Basisplatte 34 4 μm und die
Höhe der
Säule 3b beträgt 6 μm.
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Als
ein Beispiel des Verfahrens eines Herstellens des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes
der vorliegenden Erfindung, das auch auf das vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiel
anwendbar ist, wird die Form des Tintenzufuhrwegs unter Verwendung
eines lichtempfindlichen Materials an der Basisplatte, die ein energieerzeugendes
Element hat, das hierfür
vorgesehen ist, gemustert und dann wird die abdeckende Harzschicht
aufgetragen und an der Basisplatte ausgebildet, um das ausgebildete
Muster abzudecken, und nach der Ausbildung des Tintenausgabeanschlusses
an der abdeckenden Harzschicht, der mit dem somit ausgebildeten
Tintendurchflussweg kommuniziert, wird das lichtempfindliche Material,
das für
die Form verwendet wird, zum Vervollständigen des Kopfes entfernt
(Bezugnahme auf die Spezifikation der japanischen Patentoffenlegungsschrift
mit der Nr. 06-45242). Bei diesem Herstellungsverfahren wird ein
Positivlack als das lichtempfindliche Material hinsichtlich seiner
einfacheren Entfernung verwendet. In Übereinstimmung mit diesem Herstellungsverfahren
ist es möglich,
für die
Ausbildung des Tintendurchflusswegs, des Ausgabeanschlusses und anderen
mit der Anwendung von Halbleiterlithographietechniken einen äußerst präzisen und
feinen Prozess auszuführen.
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Ferner
ist es bei dem Herstellungsverfahren des Aufzeichnungskopfes des
vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels
grundlegend bevorzugt, den Herstellungsverfahren des Aufzeichnungskopfes
unter Verwendung des Tintenstrahlaufzeichnungsverfahrens als ein
Mittel zum Ausgeben von Tinte zu folgen, wie in den Spezifikationen
der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 04-10940 und der japanischen
Patentoffenlegungsschrift Nr. 04-10941 offenbart ist. Jede dieser
Spezifikationen beschreibt das Tintentröpfchenausgabeverfahren, das
den Aufbau hat, in dem die Blase, die durch eine Heizeinrichtung
generiert wird, außerhalb
mit der Luft in Verbindung tritt. In einem derartigen Verfahren
kann, wenn die Ausgabeanschlussplatte (Durchflusswegausbildungselement)
durch eine abdeckendes Harz an der Form ausgebildet wird, nachdem
die Form eines Tintendurchflusswegs durch Verwendung eines Positivlacks
wie in dem herkömmlichen
Beispiel vorbereitet wird, der Abschnitt, auf den Licht gestrahlt
wird, nicht länger
exponiert und entwickelt werden, obschon dies von der Empfindlichkeit
des Lackes abhängt.
Als ein Ergebnis wird, wie in 7A, 7B und 7C gezeigt ist,
die konische Gestalt an der Seitenfläche der isolierten Durchflusswegsstruktur
ausgebildet, die die Filterfunktion darstellen sollte.
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Daher
tendiert in dem Fall der somit ausgebildeten konischen Gestalt der
Spalt zwischen den Säulen hinsichtlich
des Staubpartikel-Auffangens größer zu sein.
Der Durchmesser der Säule 3b der
Durchflusswegstruktur 3 ist jedoch in Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
in seine Längsrichtung verlängert. In
diesem Fall ist es möglich,
durch Ausbilden der quadratischen Säule 3a an der Hauptfläche der Basisplatte 34,
die an der Seite positioniert ist, wo der Spalt zwischen den Säulen 3b erweitert
ist, zu verhindern, dass Staubpartikel in den Zufuhrweg 5 eintreten.
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Ferner
wird mit der Anordnung des freigeschnittenen Abschnitts in einer
spezifischen Breite an der Mitte der quadratischen Säule 3a in
die Längsrichtung
des Zufuhrwegs 5 möglich,
den Durchfluss von Flüssigkeit zu
der Seite der Zufuhrkammer 4 zu unterdrücken, wenn ein Blase den Durchfluss
generiert, womit die gleiche Wirkung wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel
erhalten wird.