DE69428867T2

DE69428867T2 - Thermischer Tintenstrahlkopf

Info

Publication number: DE69428867T2
Application number: DE69428867T
Authority: DE
Inventors: Masahiko Fujii; Yoshihiko Fujimura; Jun Isozaki; Naomi Morita
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1994-12-23
Publication date: 2002-04-11
Anticipated expiration: 2014-12-24
Also published as: US5708465A; EP0659561A2; DE69428867D1; EP0659561A3; EP0659561B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen thermischen Tintenstrahlkopf, der Luftblasen in Tinte unter Verwendung von Hitze erzeugt, welche durch ein Widerstandselement zum Erzeugen von Blasen erzeugt wird, wobei mittels der so erzeugten Luftblasen Tinte aus Düsen ausgespritzt wird um so eine Aufzeichnung auszuführen, und betrifft insbesondere eine Tintenflusskanalstruktur im thermischen Tintenstrahlkopf.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. Sho. 61- 230954 offenbart die Flusskanalstruktur eines bekannten thermischen Tintenstrahlkopfes, welcher ein erstes Si-Substrat (Heizersubstrat) und ein zweites Si-Substrat (Kanalsubstrat) enthält, wobei ein Heizelement in dem ersten Si-Substrat gebildet ist, während Düsen und ein Tintenreservoir in dem zweiten Si-Substrat durch Einsatz von ODE (anisotropes Ätzen) gebildet sind.
In dem Fall eines thermischen Tintenstrahlkopfes, wie er in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. Hei. 1- 148560 offenbart ist, enthält das Verfahren zur Bildung von Düsen die Schritte zur Herstellung einer Düseneinheit und eines Tintenreservoirs in Form von unabhängigen Rinnen, um zu gewährleisten, dass die Länge jeder Düse kontrollierbar ist, und zu deren Kopplung über eine in der Polyamid-Lage des ersten Si-Substrats vorgesehenen Aussparung (eine Umgehung). Der Tintendurchflußkanal des so gebildeten thermischen Tintenstrahlkopfes ermöglicht, dass sich die in der Tinte enthaltenen Verunreinigungen in der Umgehung anreichern, weil die Umgehung eng und gekrümmt ist. Das Problem in diesem Fall ist, dass die Düsen leicht an der Versorgung mit Tinte gehindert werden. Die in der Umgehung angesammelten Fremdsubstanzen beeinträchtigen die Versorgung der Düsen mit Tinte und verschlechtern die Strahleigenschaften der Düsen bei Wiederholung, machen den Strahltropfen auf diese Weise kleiner oder andererseits das Tintenstrahlen völlig unmöglich. Diese Fehlfunktionen führen zu einer Verminderung der Bildqualität. Anderereits ist es äußerst schwierig zu verhindern, dass sich solche Fremdsubstanzen mit Tinte mischen oder während des Herstellungsverfahrens in den Kopf gleiten; mit anderen Worten, einige Fremdsubstanzen sind unvermeidbar damit gemischt.
Um zu verhindern, dass sich die Bildqualität aufgrund von Fremdsubstanzen verschlechtert, hat zum Beispiel die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. Hei. 5-124206 vorgeschlagen, die Eintrittsöffnung jedes einzelnen Tintenflusskanals zu verengen um solche Fremdsubstanzen zu fangen, und einen gemeinsamen Tintenflusskanal zum Versorgen der Tintendurchflusskanäle vorzusehen, anstelle sich nur auf die mit Fremdsubstanzen verstopften Tintendurchflußkanäle zu verlassen. Ferner hat die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. Hei. 4-351842 vorgeschlagen, einen gemeinsamen Schlitz in einer Polyamidschicht vorzusehen, so dass Tinte aus dem gemeinsamen Schlitz geliefert wird, wenn sich Fremdsubstanzen in einer Umgehung anreichern.
Um überdies zu gewährleisten, dass Fremdsubstanzen sicher gefangen werden, offenbart zum Beispiel die japanische Patentanmeldung Nr. Hei. 5-246419 eine Anordnung, welche die Schritte des Anordnens einer Vielzahl von Tintendurchflusskanälen zwischen dem Tintenreservoir eines Kanalsubstrats und einzelnen Düsenkanälen umfasst, und nicht nur einen in einer Polyamidschicht angeordneten gemeinsamen Schlitz verwendet, um die einzelnen Düsenkanäle mit dem Tintendurchflusskanal zu koppeln, sondern auch eine ebenso in der Polyamidlage angeordnete Umgehung um den Tintenflusskanal und das Tintenreservoir miteinander zu koppeln. Ein thermischer Tintenstrahlkopf dieses Typs gewährleistet, dass Fremdsubstanzen an der Eintrittsöffnung des Düsenkanals gemeinsam mit der Umgehung gefangen werden. Sogar wenn sich Fremdsubstanzen in dieser Eintrittsöffnung anreichern, erfolgt keine Verschlechterung in den Strahleigenschaften, da Tinte aus dem gemeinsamen Schlitz geliefert wird.
Da jedoch bei diesem Typ die Gesamtlänge des Kanals durch den Tintenflusskanal verlängert wird, erhöht sich der Widerstand des Flusskanals, wodurch die Fülleffizienz vermindert wird. Mit anderen Worten, es wird schließlich die Frequenz beim Drucken vermindert. Ebenso wird der Kopf teurer, wenn der Flusskanal verlängert wird. Je länger der Flusskanal ist, desto größer wird folglich die Länge des Si-Bauteils, das zum Formen der Düsen notwendig ist, was zu einer Abnahme der Anzahl der Si-Bauteile, die aus einem Blatt eines Si-Wafers erhalten werden können, führt. Eine Zunahme der Länge eines solchen Flusskanals würde unter der Annahme, dass die Produktionsrate unveränderlich bleibt, die Produktionskosten pro Vorrichtung erhöhen.
Darauffolgend hat die japanische Patentanmeldung Nr. Hei. 5- 269899 eine Anordnung vorgeschlagen, bei der eine Polyamidwand unterteilt ist, so dass eine Aussparung in einem Blasen erzeugenden Wiederstandselement mit einem gemeinsamen Schlitz gekoppelt ist.
Da jedoch bei diesem Typ wegen des Tintenflusskanals die Gesamtlänge des Kanals verlängert wird, erhöht sich der Widerstand des Flusskanals, wodurch die Fülleffizienz abgesenkt wird. Mit anderen Worten, es wird schließlich die Frequenz beim Drucken abgesenkt. In ähnlicher Weise wird durch das Verlängern des Flusskanals der Kopf teurer. Je länger der Flusskanal ist, desto größer wird folglich die hänge der Si- Vorrichtung, die notwendig ist um die Düsen zu formen, wobei dies auch dazu führt, dass die Anzahl der aus einem Blatt des Si-Wafers erhältlichen Si-Vorrichtungen abnimmt. Eine Zunahme in der Länge eines solchen Flusskanals erhöht unter der Annahme, dass die Ausbeute unveränderlich bleibt, die Produktionskosten pro Gerät.
Darauffolgend hat die japanische Patentanmeldung Nr. Hei. 5- 269899 eine Anordnung vorgeschlagen, in der eine Polyamidwand durchlöchert wird, so dass eine Aussparung in einem Blasen erzeugenden Widerstandselement mit einem gemeinsamen Schlitz gekoppelt ist. Bei dieser Anordnung kann ein Flusskanal bis zur Ausdehnung der Wand, die verwendet wird um die Aussparung in dem Blasen erzeugenden Widerstandselement von dem gemeinsamen Schlitz zu trennen, gekürzt werden, und nebenbei kann Tinte glatt auf das Blasen erzeugende Widerstandselement übertragen werden. Während die Fähigkeit des Einfangens von Fremdsubstanzen in einer Umgehung und der Eintrittsöffnung eines Düsenkanals erhalten bleibt, wird der Flusskanalwiderstand vermindert, wodurch ein stabiles Hochgeschwindigkeits-Tintenstrahlen erfolgen kann.
Nichtsdestoweniger hat die in der japanischen Patentanmeldung Nr. Hei. 5-269899 offenbarte Anordnung ein neues Problem gebracht, und zwar wird ein Düse-zu-Düse-Querschlag erzeugt. Fig. 8 veranschaulicht ein Querschlagsphänomen bei einem herkömmlichen thermischen Tintenstrahlkopf, und Fig. 9 ist eine graphische Darstellung, die die Druckfrequenzen und die Zahl der Bilder einer unzureichendne Qualität in einer Volldruckeinheit herausstellt. In Fig. 8 bezeichnet die Bezugsziffer 21 Düsenkanäle; und 22 einen gemeinsamen Schlitz. Fig. 8 zeigt eine Aussparung, die von einem Blasen erzeugenden Widerstandselement bis zu einem gemeinsamen Schlitz und in einem Kanalsubstrat in der gleichen Ebene geformten Düsenkanälen reicht; es sind drei Düsenkanäle #1, 2, 3 dargestellt. Wenn ein Signal auf das Blasen erzeugende Widerstandselement der Düsenkanäle #1 und 3 angewendet wird, werden Tintenstrahlen aus den Düsenkanälen #1 und 3 ausgespritzt. Obgleich zu dieser Zeit kein Drucksignal auf den Düsenkanal #2 angewendet wird, spritzt der Düsenkanal #2 kleine Tintentropfen aus. In der Folge erscheint ein nicht beabsichtigter Tropfen auf dem Papier und verschlechtert so die Bildqualität, wobei sich dies daraus ergibt, dass der auf die benachbarten Düsenkanäle #1, 3 angewendete Blasendruck über den gemeinsamen Schlitz 22 zum Düsenkanal #2 übertragen wird, wie durch die Pfeile in Fig. 8 gezeigt ist. Dieses Phänomen taucht nicht auf, wenn Tintenstrahlen aus dem gesamten Düsenkanal ausgespritzt werden, entsteht jedoch in dem Fall eines Jeder-andere-Punkt-Musters. Aus diesem Grund wird jede Frequenz, die Defekte verursachen könnte, in der Volldruckeinheit, welche durch die durchgezogenen Linien dargestellt ist, im Vergleich mit einem gewöhlichen Kopf, der durch die gepunkteten Linien darin dargestellt ist, verbessert. Dennoch ist die fehlerhafte Bildqualität in den Jeder- andere-Punkt-Mustern gut sichtbar geworden.
Bei der obigen Anordnung wird der auf dem Blasen erzeugenden Widerstandselement erzeugte Blasendruck direkt auf die Wandfläche der Rinne der Polyamidschicht übertragen. Da der gemeinsame Schlitz längs der Wandfläche der Rinne angeordnet ist, wird der Blasendruck direkt auf den gemeinsamen Schlitz übertragen. Es wird angenommen, dass der Kreuzschlag so erzeugt wird.
Andererseits offenbart beispielsweise die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. Hei. 5-116303 einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf, der so gestaltet ist, dass verhindert wird, dass der auf einem Blasen erzeugenden Widerstandselement erzeugte Blasendruck auf die Rückseite eines Tintenflusskanals übertragen wird. Bei diesem Aufzeichnungskopf wird ein Flusskanal in der Rückseite des Blasen erzeugenden Widerstandselements verengt. Da bei dieser Anordnung der auf dem Blasen erzeugenden Widerstandselement erzeugte Blasendruck in dem engen Abschnitt des Flusskanals blockiert wird, wird die Ausbreitung des Drucks in die Rückseite des Blasen erzeugenden Widerstandselements vermindert. Jedoch wurde der Einfluss von Fremdsubstanzen in der obigen Patentveröffentlichung nicht in Betracht gezogen. Da bei diesem thermischen Tintenstrahlkopf der gesamte Flusskanalquerschnitt durch planare Drosselung direkt reguliert wird, erhöht sich überdies der Flusskanalwiderstand wenn der Flusskanal stark verengt wird, wodurch die Frequenzantwort des Tintenstrahls verschlechtert wird.
Die Dokumente JP-A-6171092, US-A-5041844, EP-A-0474472 und US- A-4774530 offenbaren jeweils im Stand der Technik einen Tintenstrahldruckkopf, der ein Heizersubstrat mit Blasen erzeugenden Elementen, ein Kanalsubstrat mit einer Vielzahl von Düsenkanälen, ein Tintenreservoir, eine Tinte zuführende Öffnung, ein auf dem Heizersubstrat angeordnetes synthetisches Harz und erste Rinnen zur Kopplung des Reservoirs und der Düsenkanäle umfasst. Jedoch treten bei diesen Druckköpfen die gleichen Probleme auf, wie sie oben beschrieben wurden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

In Anbetracht der vorstehenden Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen thermischen Tintenstrahlkopf anzugeben, der so gestaltet ist, dass die Betriebsfrequenz verbessert, Fremdsubstanzen sicher gefangen und der Einfluss eines Querschlags vermindert wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der in dem Kanalsubstrat geformte Düsenkanal auf das Blasen erzeugenden Widerstandselement geführt und bis zu dem rückwärtigen Ende des Blasen erzeugenden Widerstandselements verlängert, und der Flusskanal in solcher Weise angeordnet, dass er mit jedem Düsenkanal zwischen der Vielzahl der Düsenkanäle des Kanasubstrats und dem Tintenreservoir kommuniziert, wobei sich ferner die Aussparung in der synthetischen Harzschicht von dem oberen Teil des Blasen erzeugenden Widerstandselements bis zu der Position wo sie mit dem Flusskanal gekoppelt ist, erstreckt, mit der Wirkung, dass die Gesamtlänge der Düse vermindert wird. Überdies werden Fremdsubstanzen in der Eingangsöffnung des Düsenkanals eingefangen und unbrauchbare Bildqualtitäten können vermindert werden, indem Tinte auf Umwegen zu jedem Abschnitt geliefert wird, wo der Tintenfluss durch Fremsubstanzen, mit denen der Kanal verstopft ist, behindert ist. Ferner ist das Kanalsubstrat mit dem Flusskanal ausgestattet und der Tintenflusskanal ist von dem Flusskanal zur Rinne in der synthetischen Harzschicht gekrümmt, und erreicht den oberen Teil des Blasen erzeugenden Widerstandselements, so dass sich der in dem Blasen erzeugenden Widerstandselement erzeugte Blasendruck nicht über den Flusskanal direkt in die angrenzenden Düsenkanäle ausbreiten kann. Der Querschlag kann so vermindert werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

In den beigefügten Zeichnungen ist dargestellt:
Fig. 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines thermischen Tintenstrahlkopfes einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2A ist eine Schnittansicht eines Flusskanals in dem thermischen Tintenstrahlkopf der ersten Ausführungsform;
Fig. 2B ist ein dreiseitiges Diagramm eines Flusskanals in dem thermischen Tintenstrahlkopf der ersten Ausführungsform;
Fig. 3 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht einer Grube in dem thermischen Tintenstrahlkopf der zweiten Ausführungsform;
Fig. 4 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Umgebung einer Grube in dem thermischen Tintenstrahlkopf der ersten Ausführungsform;
Fig. 5A und 5B sind teilweise vergrößerte Ansichten eines Beispiels eines Gestaltungsmusters einer Polyamidmaske;
Fig. 6A und 6B sind Veranschaulichungen von Beispielen zur Blasenbildung;
Fig. 7 ist eine graphische Darstellung, die die Frequenzantwort in dem thermischen Tintenstrahlkopf der ersten Ausführungsform zeigt;
Fig. 8 ist eine Veranschaulichung eines Querschlags in einem herkömmlichen thermischen Tintenstrahlkopf;
Fig. 9 ist ein graphische Darstellung, die die Druckfrequenz und die Anzahl der Bildqualitätsausfälle beim Volldruck zeigt;
Fig. 10 ist eine schematische perspektivische Ansicht der Struktur eines Flusskanals eines thermischen Tintenstrahlkopfes einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 11 ist eine Schnittansicht, die den Flusskanal in der Mitte einer Düse in dem thermischen Tintenstrahlkopf der zweiten Ausführungsform zeigt;
Fig. 12 ist eine Draufsicht, die eine Struktur des Flusskanals in dem thermischen Tintenstrahlkopf der zweiten Ausführungsform zeigt;
Fig. 13A und 13B sind teilweise vergrößerte Ansichten der Umgebung einer Umgehungsgrube in dem thermischen Tintenstrahlkopf der zweiten Ausführungsform;
Fig. 14 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht der Umgebung eines Unterreservoirs in dem thermischen. Tintenstrahlkopf der zweiten Ausführungsform;
Fig. 15 ist eine Kurve, die die Anzahl der Druckausfälle zeigt, wenn Fremdsubstanzen mit Tinte gemischt werden;
Fig. 16 ist eine schematische perspektivische Ansicht der Struktur eines Flusskanals eines thermischen Tintenstrahlkopfes einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 17 ist eine Schnittansicht, die den Flusskanal in der Mitte einer Düse in dem thermischen Tintenstrahlkopf der dritten Ausführungsform zeigt; und
Fig. 18 ist eine Draufsicht, die eine Struktur des Flusskanals in dem thermischen Tintenstrahlkopf der zweiten Ausführungsform zeigt.

DIE BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

Die bevorzugten Ausführungsformen werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist eine schematische, perspektivische Ansicht eines thermischen Tintenstrahlkopfes einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 2B ist ein Diagramm, das drei Seiten der Flusskanalstruktur veranschaulicht. Fig. 3 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht einer Grube. Fig. 4 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Abschnitts nahe einer Grube. In diesen Zeichnungen bezeichnen die Bezugsziffern 1, 1a, 1b, 1c Heizelemente; 2, 2a, 2b, 2c, Gruben; 3, 3a, 3b, 3c Polyamidwände; 4, eine Umgehungsgrube; 5, 5a, 5b, 5c, Düsenkanäle; 6, ein verbindender Flusskanal; 7, ein Tintenreservoir; 8, ein Heizerplättchen; 9, eine Polyamidschicht; 10, eine Schutzschicht; 11, ein Kanalplättchen; und 12, eine Kanaldruckwand. Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht der Innenseite eines Kreises mit einer gepunkteten Linie.
Der thermische Tintenstrahlkopf enthält das Kanalplättchen 11 und das Heizerplättchen 8, auf welchem die Polyamidschicht 9 geformt ist, wobei diese Plättchen miteinander verbunden sind. Das Heizerplättchen 8 ist zum Beispiel aus Si gefertigt und enthält eine Vielzahl von Heizelementen 1a, 1b, 1c, ..., gemeinsame und individuelle Elektroden (nicht gezeigt) und dergleichen. Die Schutzschicht 10 zum Schützen der Elektroden ist auf dem Heizerplättchen 8 geformt und ferner ist die Polyamidschicht 9 darauf geformt. Gruben 2a, 2b, 2c, ..., die mit einem Kopplungsflusskanal 6 von den oberen Teilen der Heizelemente 1a, 1b, 1c, ..., gekoppelt sind, und die Umgehungsgrube 4 zum Koppeln des Tintenreservoirs 7 mit dem Kopplungsflusskanal sind in der Polyamidschicht 9 durch Ätzen o der dergleichen geformt. Andererseits ist das Kanalplättchen 11 auch aus Si gefertigt, und die Düsenkanäle 5a, 5b, 5c, ..., der Kopplungsflusskanal 6 und das Tintenreservoir sind darauf, zum Beispiel, durch ODE geformt.
Die Grube 2 frisst langsam die Polyamidschicht 9 vor dem Heizelement 1 auf, wie in Fig. 2B gezeigt ist. Überdies ist die Grube 2 so konfiguriert, dass sie den Flusskanal in Bezug auf eine Ebene in dem rückwärtigen Abschnitt des Heizelements 1 drosselt. Eine solche Konfiguration kann leicht erhalten werden, indem ein Maskenmuster auf der Polyamidschicht 9 konform mit der Konfiguration der Grube 2 gestaltet wird. Eine Position, in der die Grube platziert wird, wird allmählich in Richtung des Heizelements 1 von der kleinsten Blockierung des Flusskanals durch die Kanaldruckwand 12 verengt und in Bezug auf eine Ebene genau hinter dem Heizelement 1 minimiert.
Ferner hat die Polyamidwand 3, die an der Verbindung zwischen der Grube 2 und dem Kopplungsflusskanal 6 geformt ist, eine halbkreisförmige Gestalt. Da das Ende der Verlängerung der Grube 2 offensichtlich als eine druckreflektierende Wand gegen den in dem Heizelement 1 erzeugten Blasendruck wirkt, kann eine Verminderung des Querschlags erreicht werden, indem deren Endabschnitt so gestaltet wird, dass er eine Druckwellen absorbierende Struktur hat. Um die kreisförmige Struktur zu gestalten, wird eine polygonale Struktur für ein Polyamidmaskenmuster verwendet. Die Fig. 5A und 5B veranschaulichen beispielhaft teilweise vergrößerte Gestaltungsmuster einer solchen Polyamidmaske. Wie in Fig. 5A gezeigt ist, ist das einfachste Maskenmuster dreieckig, welchem ein fünfeckiges, wie in Fig. 5B gezeigt ist, nachfolgt. Deshalb muss das Maskenmuster nicht vollständig halbkreisförmig sein, wobei in dieser Ausführungsform ein Oktadekagon verwendet worden ist. Die sich ergebende Polyamidwand 3 wird aufgrund der Beschränkung der Lösung im wesentlichen halbkreisförmig.
Andererseits wird ein Nicht-Ätz-Abschnitt zwischen dem Düsenkanal 5 und dem Kopplungsflusskanal 6 an dem rückwärtigen Ende des gedrosselten Abschnitts der Grube 2 platziert. Demzufolge wird die geneigte Kanaldruckwand 12 am Ende des durch ODE geformten Düsenkanals 5 geformt. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist die Kanaldruckwand 12 so, dass der Flusskanal in dem gedrosselten Abschnitt der Grube 2 dreidimensional verlängert werden kann, wodurch die gesamte Querschnittsfläche des Flusskanals zunimmt. Da die Kanaldruckwand 112 im wesentlichen bis zum Ende des Heizelements 1 verlängert ist, wird dadurch bewirkt, dass das Anwachsen der auf dem Heizelement 1 erzeugten Blasen kontrolliert und der Blasendruck in die Richtung eines Tintenauslass reflektiert wird.
Der Kopplungsflusskanal 6 des Kanalsubstrats 11 ist in der Düsenorientierungsrichtung verlängert, um so eine Vielzahl von Düsen miteinander zu koppeln. Wenn eine der einzelnen Umgehungsgruben 4 mit Fremdsubstanzen verstopft ist, oder Tinte nicht glatt hineinfließen kann, ist es möglich, dass Tinte von einer angrenzenden Umgehungsgrube 4 über den Kopplungsflusskanal 4 geliefert wird. Der Kopplungsflusskanal 6 kann für die gesamten Düsen gemeinsam eingestellt werden oder andererseits für irgendeine Gruppe von Düsen vorgesehen werden. In dem letzteren Fall kann, obgleich der Querschlag zwischen angrenzenden Blöcken verhindert werden kann, die Zufuhr von Tinte zu den peripheren Düsen mengenmäßig niedriger sein, als in dem mittleren Teil.
Der Kopplungsflusskanal 6 wirkt so als ein Tintenpool; dies bedeutet, dass er die Wirkung hat, die Tintenzufuhr zu den Düsen zu verbessern. Deshalb ist es für den Tintenflusskanal 6 bevorzugt, dass er ein möglichst großes Volumen hat. Die Größe des Kopplungsflusskanals 6 wird unter der Beschränkung der Chipgröße bestimmt.
Ferner hat der Kopplungsflusskanal 6 die Wirkung, die Rückwärtsausbreitung des auf dem Heizelement 1 erzeugten Blasendrucks abzuschwächen. Mit anderen Worten, es wird verursacht, dass der Blasendruck mit dem rückwärtigen Ende der Grube 2 kollidiert, so dass der Druck aufwärts gerichtet wird, und ferner mit der Seitenwand und der oberen Seite des Kopplungsflusskanals 6 kollidiert, so dass er wieder seine Richtung ändert. Demzufolge wird der auf das Tintenreservoir 7 und die angrenzenden Düsen ausgeübte Druck abgeschwächt, mit der Wirkung, dass der Querschlag vermindert wird.
Die Umgehungsgrube 4 ist für jede Düse einzeln vorgesehen. Jedoch kann die Umgehungsgrube 4 als eine schlitzartige Rinne geformt werden. Ferner kann die Umgehungsgrube 4 so konstruiert werden, dass eine Unterseite des Nicht-Ätz-Abschnitts zwischen dem Tintenreservoir 7 und dem Kopplungsflusskanal 6 zur gemeinsamen Nutzung dient und für diese einzelne Öffnungen gemacht werden.
Wie in Fig. 2A gezeigt ist, fließt die Tinte von dem Tintenreservoir 7 über die Umgehungsgrube 4 und den Kopplungsflusskanal 6 bis zu der Grube 2 und Düsenkanal 5. Es ist an zwei Orten, wo Fremdsubstanzen eingefangen werden können, ein Filter vorgesehen. Die großen Fremdsubstanzen, die in das Tintenreservoir 7 eingedrungen sind, werden an der Eintrittsöffnung des Umgehungsgrube 4 eingefangen. Obleich es sehr selten vorkommt, dass große Fremdsubstanzen durch diesen. Abschnitt hindurchtreten, werden sie dennoch an der Eintrittsöffnung des Kopplungsflusskanals 6 eingefangen. Da die durch den Filter hindurchtretenden Fremdsubstanzen in äußerst geringer Menge vorliegen, wird der Düsenkanal 5 damit nur selten verstopft und die Fremdsubstanzen werden gemeinsam mit der Tinte schnell aus der Düse ausgestoßen. Sogar wenn die Fremdsubstanzen oder Blasen an der Eintrittsöffnung der Umgehungsgrube 4 oder dem Kopplungsflusskanal 6 eingefangen werden, und verursachen, dass die Umgehungsgrube 4 verstopft ist, kann die Tinte zu jeder Düse, der es am Tintennachschub mangelt, geliefert werden, indem Tinte von einer angrenzenden Düse oder deren Nachbarschaft über den Kopplungsfluskanal 6 geliefert wird. Es ist somit möglich den Mangel in der Tintenversorgung soweit auszugleichen, dass die eigentliche Bildqualität nicht mehr zu unterscheiden ist.
Die Tinte, welche in die Grube 2 fließt, wird durch den gedrosselten Abschnitt der Grube 2 geführt und auf das Heizelement 1 geliefert. Obgleich der Flusskanal In der Ebene dieses Abschnitts eng ist, wird die gesamte Querschnittsfläche des Flusskanals erhöht, da er durch die Kanaldruckwand 12 zum Verhindern der Zunahme des Flusskanalwiderstands dreidimensional aufgeweitet wird. Folglich wird, nachdem die Blase auf dem Heizelement 1 erzeugt worden ist, Tinte über den gedrosselten Abschnitt der Grube 2 und längs der Kanaldruckwand 12 auf das Heizelement 1 geliefert, um zu gewährleisten, dass die Tinte glatt nachgefüllt wird. Die Frequenzantwort der Tinte wird niemals verschlechtert.
Wenn die Blase auf dem Heizelement 1 erzeugt wird, kann eine gute Blase entsprechend der Konfiguration der Grube 2 um das Heizelement 1 erzeugt werden, wie oben festgestellt wurde. Die Fig. 6A und 6B veranschaulichen beispielhaft Verfahren zur Herstellung einer Blase. In dem Fall eines thermischen Tintenstrahlkopfes, wie er zum Beispiel in der japanischen Patentanmeldung Nr. Hei. 5-269899 offenbart ist, sind die Gruben 2a, 2b, 2c direkt mit dem gemeinsamen Schlitz von den obigen Heizelementen 1a, 1b, 1c, ..., gekoppelt. In diesem Fall wird das Wachstum der Blase durch die Wand der vorderen Grube kontrolliert, wobei die Rückseite des Heizelements frei ist. Folglich wächst, wie in Fig. 6B gezeigt ist, die Blase rückwärts und ihr Druck kann nach rückwärts entweichen. Bei dieser Ausführungsform wird der Vorderabschnitt des Heizelements leicht entfernt und dessen Rückseite wird gedrosselt, so dass das Wachstum der Blase in die Tintenstrahlrichtung orientiert ist, wie in Fig. 6A gezeigt ist. Somit wird der Blasendruck wirksam genutzt, wohingegen die Ausbreitung des Drucks in die Richtung des Kopplungsflusskanals 6 vermindert wird.
Im weiteren wird unter Bezugnahme auf Fig. 2B eine genaue Beschreibung eines thermischen Tintenstrahlkopfes der vorliegenden Erfindung gegeben. Die Düsenkanäle 5a, 5b, 5c können z. B. mit einer Dichte von 300 dpi angeordnet werden. Überdies beträgt die Länge a der Düse in der Polyamidschicht 2 ungefähr 115 um und die Breite b der Kanalschicht ungefähr 54 um. Die Länge c des entfernten Abschnitts vor dem Heizelement 1 der Grube 2 wird z. B. auf ungefähr 10 um eingestellt. Die Breite des Flusskanals der Grube 2 genau unter der Kanaldruckwand 12 beträgt ungefähr 54 um; dies ist naheste Abschnitt mit den Abmessungen, die durch die Breite der Polyamidöffnung und die Dicke von Polyamid definiert sind, nämlich 54 · 25 um. Die Polyamidwand der Grube 2 wird, wie oben erwähnt, oktadekagonal konfiguriert, was annähernd halbkreisförmig ist.
Der gedrosselte Abschnitt der Grube 2 wird hergestellt, indem ihre eine Seite e genau unter der Kanaldruckwand 12 um ungefähr 15 um reduziert wird, 30 um insgesamt. Mit anderen Worten, es wird die Ebene des Flusskanals der Grube 2 auf ungefähr 44% von genau unterhalb der Kanaldruckwand 12 in Richtung auf das Heizelement 1 reduziert. Die Länge f des Flusskanals von dem Startpunkt der Drosselung bis zum unmittelbaren Ende des Heizelements 1 reicht von dem Startpunkt der Drosselung, d. h. einer Startposition, wo die Kanaldruckwand 12 bis zum unmittelbaren Ende des Heizelements geformt ist, bis zu dem unmittelbaren Ende des Heizelements, welche ungefähr 30 um beträgt. Ferner beträgt die Breite g der Grube 2 in dem Abschitt des Heizelements 1 ungefähr 60 um und bezüglich der Breite der Grube 2 auf der Seite des Heizelements 1 wird die Breite der gedrosselten Öffnung auf 40% reduziert. Die kürzeste Länge h des Nicht-Ätz-Abschnitts zwischen dem Düsenkanal 5 und dem Kopplungsflusskanal 6 beträgt ungefähr 15 um, wohingegen die kürzeste Länge i des Nicht-Ätz-Abschnitts zwischen dem Kopplungsflusskanal 6 und dem Tintenreservoir 7 auf ungefähr 10 um eingestellt wird.
In Bezug auf den Kopplungsflusskanal 6 wird die Bodenseite j eines Trapezes in dessen Querschnitt auf ungefähr 110 um eingestellt. Eine befriedigende Wirkung kann von der oben erwähnten Größe erhalten werden. Überdies wird die Höhe k des Kopplungsflusskanals durch die Ätzzeit der Kanalplatte bestimmt, welche ungefähr 60 um beträgt.
Die Summe der Breite l der Öffnung der Umgehungsgrube 4, die als ein Filter zum Einfangen von Fremdsubstanzen wirkt, und die Dicke m der angrenzenden Teile beträgt 84,5 um, entsprechend einem Abstand zur Anordnung der Düsen. Die Längen der Öffnung auf der Seite des Tintenreservoirs 7, die durch eine Kanaltrennwand 21 abgetrennt wird, d. h. die Länge des ersten Filters, beträgt 60 um, und die Länge o der Öffnung auf der Seite des Kopplungsflusskanals 6, d. h. die Länge eines zweiten Filters, beträgt 44 um. Der kürzeste Abstand p zwischen der Grube 2 und der Umgehungsgrube 4, d. h. die Länge des Abschnitts auf der Mittellinie des Flusskanals von Fig. 2B, beträgt 20 um. Die Gesamtlänge Q von dem Ende der Düse bis zu der Kanaltrennwand 21 beträgt 410 um.
Fig. 7 ist eine graphische Darstellung, die die Frequenzantwort in dem thermischen Tintenstrahlkopf gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. In Fig. 7 ist eine Beziehung zwischen der Druckfrequenz, wenn ein Jeder-andere-Punkt-Muster gedruckt wird, und der Anzahl der Ausfälle dargestellt. In dem Fall des herkömmlichen Durckkopfes, ist die Bildqualität sogar bei einer niedrigen Druckfrequenz ernsthaft beeinträchtigt, wenn ein solches Jeder-andere-Punkt-Muster gedruckt wird. Jedoch werden, wie in Fig. 7 gezeigt, keine sich aus einer hohen Druckfrequenz ergebenden Ausfälle gesehen, durch zuvor sehr häufig Ausfälle verursacht haben, und die gewünschte Bildqualität wird durch den thermischen Tintenstrahlkopf gemäß der vorliegenden Erfindung aufrechterhalten. Deshalb wurde es möglich die problematischen Ausfall verursachenden Frequenzen beim Halbton bei anderen herkömmlichen Köpfen stark zu verbessern. Insbesondere sind Arbeiten im Bereich von 10 bis 12 kHz ohne Schwierigkeit praktisch durchzuführen. Mit anderen Worten, es sind ungefähr 20 kH als Druckfrequenz in einem Zeichenmodus möglich, da dieser keine so große Flussrate wie im Fall von Voll- oder Halbton erfordert.
Wie oben dargestellt, bewirkt die Flusskanalstruktur den Einfang von Fremdsubstanzen und dergleichen, und verhindert, dass die Düsen verstopft werden, und sogar dann, wenn solche Fremdsubstanzen eingefangen werden, ist der Kopplungsflusskanal in der Lage Tinte zu liefern. So kann eine gute Bildqualität aufrechterhalten werden. Überdies macht es die Rinnenstruktur in der Polyamidschicht zusammen mit dem Kopplungsflusskanal möglich, Blasen mit Stabilität zu erzeugen und die rückwärtige Ausbreitung des Blasendrucks zu unterdrücken. Da der Blasendruck wirksam verwendbar ist, ist auch der Querschlag reduzierbar. Demzufolge ist sogar dann eine gute Bildqualität zu erhalten, wenn ein Jeder-einzelne-Punkt-Muster gedruckt wird, wobei die Arbeitsfrequenzen verbessert werden und ein Hochgeschwindigkeitsdrucker verfügbar wird. Da die Gesamtlänge des Flusskanals kurz ist, ist die Vorrichtung in ihrer Größe zu vermindern, was dazu führt, dass mehr Sustrate pro Wafer billig hergestellt werden können.
Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht einer Flusskanalstruktur bei einer zweiten Ausführungform eines thermischen Tintenstrahlkopfes der vorliegenden Erfindung. Fig. 11 ist ein Schnittansicht eines Flusskanals in der Mitte einer Düse. Fig. 12 ist eine Draufsicht auf die Flusskanalstruktur. Fig. 13 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht der Umgebung einer Umgehungsgrube. Fig. 14 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht der Umgebung eines Unterreservoirs. Die Bezugsziffern 101, 101a, 101b, 101c bezeichnen Heizelemente; 102a, 102b, 102c Gruben; 103, eine Blase; 104, 104a, 104b, 104c Umgehungsgruben; 105, einen Düsenkanal; 106, ein Unterreservoir; 111, Fremdsubstanz; und 112, 112a, 112b, 112c, Tintenflusskanäle.
Der thermische Tintenstrahlkopf enhält ein Kanalplättchen 110 und ein Heizerplättchen 108, auf das eine Polyamidschicht 109 geformt ist, wobei diese Plättchen miteinander verbunden sind. Das Heizerplättchen 108 ist z. B. aus Si gefertigt, und enthält eine Vielzahl von Heizelementen 101a, 101b, 101c, ..., gemeinsame und einzelne Elektroden (nicht gezeigt) und dergleichen. Die Polyamidschicht 109 ist auf der Kombination dieser Plättchen geformt. Gruben 102a, 102b, 102c, ..., zum Definieren einer Fläche zum Formen der Blase 103 sind auf den Heizelementen 101a, 101b, 101c, ..., geformt. Ferner sind, gemeinsam mit den Gruben, die Tintenflusskanäle 112a, 112b, 112c zur Kopplung der Düsenkanäle 105a, 105b, 105c mit dem Unterreservoir 106, und Umgehungsgruben 104a, 104b, 104c, ..., zur Kopplung des Tintenreservoirs 107 mit dem Unterreservoir 106 auf der Polyamidschicht 109 zum Beispiel durch Ätzen geformt. Andererseits ist das Kanalplättchen 110 auch aus Si gefertigt, und die Düsenkanäle 105a, 105b, 105c, ..., das Unterreservoir 106 und das Tintenreservoir 107 sind beispielsweise durch ODE geformt. Das Unterreservoir 106 ist in der Orientierungsrichtung der Düsen verlängert. Es kann ein allen Düsen gemeinsames Unterreservoir oder auf einer Gruppenbasis vorgesehen sein.
Die Tinte fließt von dem Tintenreservoir 107 über die Umgehungsgrube 104 zum Unterreservoir 106, wie in Fig. 11 gezeigt ist. Der Abschnitt der Umgehungsgrube 104 ist gekrümmt und eng im Querschnitt und dient auch als ein Filter, um zu gewährleisten, dass Fremdsubstanzen 111 darin eingefangen werden. Als ein spezifisches Beispiel der Umgehungsgrube 104 wird die Länge L2 der Tintenreservoirseite 107 beispielsweise auf 40 um eingestellt; die Länge L1 der Unterreservoirseite 106 auf 40 um; und die Länge L3 des vorstehenden Abschnitts des Kanalsubstrats 10 auf 20 um. Als ein minimaler Querschnittsabschnitt wird die Breite W auf 50 um eingestellt und die Höhe H1 auf 20 um um ein Rechteck zu formen. Die Gestalt von einfließenden Fremdsubstanzen ist meist faserig und diese kollidieren mit und werden durch die Polyamidwand auf der Unterreservoirseite 106 der Umgehungsgrube 104 eingefangen. Andere Arten von großen Fremdsubstanzen und Luftblasen werden durch eine Öffnung auf der Tintenreservoirseite 107 eingefangen und jene, die durch diesen Abschnitt hindurchgetrenen sind, werden von dem minimalen Querschnittsabschnitt unter dem vorstehenden Abschnitt des Kanalsubstrats 110 eingefangen. Sogar wenn solche Fremdsubstanzen teilweise von der Umgehungsgrube 104 eingefangen werden, erleidet das Unterreservoir 106 keinen Mangel an Tinte, da Tinte von einem anderen Teil des Unterreservoirs 106 geliefert wird.
Die in das Unterreservoir 106 gelieferte Tinte wird über den Tintenflusskanal 112 in den Düsenkanal 105 gebracht. Wenn große Fremdsubstanzen oder Luftblasen in dem Tintenflusskanal eingefangen werden, steigt der Fluidwiderstand an, was zu einer ungenügenden Zufuhr von Tinte zur Düse führt. Ein geringeres Tintenstrahlen, eine Verminderung in der Punktgröße und ein Fehlspritzen wird somit verursacht. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden jedoch Fremdsubstanzen und Luftblasen von der Umgehungsgrube 104 eingefangen und wie für eine einzelne Düse wird Tinte aus dem Unterreservoir 106 als eine gemeinsame Tintenkammer geliefert. Demzufolge bleibt sogar dann, wenn ein Teil der Umgehungsgrube 104 mit Fremdsubstanzen verstopft ist, die Tintenversorgung dadurch unbeeinflusst. Wie in Fig. 14 gezeigt, ist das Unterreservoir 106 ein gemeinsamer Schlitz, der in seinem Querschnitt trapezförmig ist. Zum Beispiel wird die Länge L4 der Basis auf 120 um eingestellt und die Höhe L5 auf 70 um um das Unterreservoir 106 zu formen. Wie bei dem obigen spezifischen Beispiel der Umgehungsgrube 4 beträgt die Höhe der Polyamidschicht ungefähr 20 um, wohingegen die Höhe des Unterreservoirs 106 ungefähr 70 um oder größer sein kann, und eine ausreichende Menge an Tinte darin gespeichert werden kann. Deshalb kann die Tinte im Vergleich mit dem Verbindungskanal oder den gemeinsamen Schlitz, die herkömmlich in der Polyamidschicht angeordnet sind, zu dem Düsenkanal bei geringem Kanalwiderstand geliefert werden. Die Arbeitsfrequenz wird dadurch erhöht.
Fig. 15 ist eine Kurve, die die Anzahl der Druckausfälle zeigt, wenn Fremdsubstanzen mit Tinte vermischt werden. Als ein herkömmliches Beispiel wird ein herkömmlicher Kopf mit keinem Unterreservoir verwendet, der Tinte zu dem Düsenkanal liefert, wobei nur eine einzelne Umgehungsgrube verwendet wird. Wie aus Fig. 15 ersichtlich ist, enthüllt ein Vergleich zwischen dem herkömmlichen Kopf und dem was die vorliegende Erfindung verkörpert, dass mit der Mischung von Fremdsubstanzen fast keine Ausfälle einhergehen. Da die zum Kopf gelieferte Tinte durch einen separat angeordneten Filter hindurchtritt, wird eine große Menge an Fremdsubstanzen während der Experimente nicht mit der Tinte vermischt. In dem Fall der Struktur der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wird sogar dann, wenn ein Tinte zuführender Kanal, der in herkömmlicher Weise angeordnet ist, nicht verwendet wird, die Bildqualität durch Fremdsubstanzen nicht ungünstig beeinflusst, wobei ein ausreichender Widerstand für Fremdsubstanzen erzeugt wird. Mit anderen Worten, es ist möglich nicht nur die Anzahl der Teile, sondern auch die Produktionskosten zu vermindern.
Fig. 16 ist eine perspektivische Ansicht einer Flusskanalstruktur in einer dritten Ausführungsform eines thermischen Tintenstrahlkopfes der Erfindung. Fig. 17 ist eine Schnittansicht eines Flusskanals in der Mitte einer Düse. Fig. 18 ist eine Draufsicht auf die Flusskanalstruktur. In diesen Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugsziffern die gleichen Teile der Fig. 10 bis 14 und deren Beschreibung wird weggelassen. In der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Grube 102 und der Tintenflusskanal 112 in der zweiten Ausführungsform miteinander gekoppelt und formen eine integrale Grube 102. Bei dieser Anordnung kann die gesamte Kanallänge bis zur Ausdehnung der Wand der Polyamidschicht, die verwendet wird um den Tintenflusskanal 112 von der Grube 102 in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu trennen, vermindert werden.
Wenn der Kanal lang ist, wird der Kanalwiderstand erhöht und die Fülleffizienz für Tinte wird abgesenkt, was bewirkt, dass die Druckfrequenz auch abgesenkt wird. Wenn der Kanal überdies lang ist, nimmt auch die Länge der Si-Vorrichtung zur Verwendung als ein Substrat zu. Demzufolge wird die Anzahl der Substrate, die aus einem Si-Plättchen erhalten werden können, vermindert, und die Kosten einer Düsenvorrichtung steigen unter der Annahme dass die Ausbeute gleich ist an, wenn der Kanal lang ist. Entsprechend der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Kanalwiderstand abgesenkt, da die Kanallänge vermindert und die Arbeitsfrequenz dadurch verbessert werden kann. Überdies ist es möglich, preiswerte Düsenvorrichtungen anzubieten.
Sogar bei der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wirkt die Umgehungsgrube 104 als ein Filter, und wenn Tinte von dem Tintenreservoir 107 über die Umgehungsgrube 104 zu dem Unterreservoir 106 fließt, werden Fremdsubstanzen in der Tinte durch einen Teil der Umgehungsgrube 104 eingefangen. Wenn die Fremdsubstanzen durch diesen Teil der Umgehungsgrube 104 eingefangen werden, wird Tinte von dem Unterreservoir 106 über die Grube 102 auf das Heizelement 101 und den Düsenkanal 105 geliefert, wodurch verhindert wird, dass sich die Bildqualität verschlechtert. Ferner wird Tinte auf das Heizelement 101 gleichzeitig mit der parallelen Bewegung der Tinte geliefert. Deshalb ist der Flusskanalwiderstand niedriger als in einem Fall, wo die Tinte über den Düsenkanal 105 zu der Grube 102 geliefert wird, wie in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Somit kann die Tinte mit hoher Geschwindigkeit nachgefüllt und die Arbeitsfrequenz verbessert werden.
Bei der Anordnung der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung befindet sich das Ende des Düsenkanals 105 auf der Grube 102. Wenn der ganze Kanal gekürzt wird, kann sich das Ende des Düsenkanals 105 nahe dem Endabschnitt des Heizelements 101 befinden. Da der Düsenkanal 105 durch ODE geformt ist, bildet sein Endabschnitt eine geneigte Fläche. Dadurch, dass sich die geneigte Fläche nahe dem Endabschnitt des Heizelements 101 befindet, kann die Gestalt der auf dem Heizelement 101 erzeugten Blasen kontrolliert werden. Der Blasendruck wird von der geneigten Fläche reflektiert und zur Öffnung der Düse gerichtet, so dass der Blasendruck wirksam verwendet werden kann.
Bei der in der zweiten und dritten Ausführungsform gezeigten Anordnung, entspricht die Anordnung der Umgehungsgrube 104 oder 104 jeder Düse. Jedoch ist der Ort der Umgehungsgrube 104 oder 104 nicht auf das obige Beispiel beschränkt und im übrigen kann die Anzahl der Umgehungsgruben größer oder kleiner als jene der Düsen sein. Da die Umgehungsgrube als ein Filter wirkt, können sogar kleine Fremdsubstanzen durch Erhöhen der Zahl der Umgehungsgruben eingefangen werden. Jedoch kann eine Zunahme in der Anzahl der Umgehungsgruben zu einer Zunahme des Flusskanalwiderstandes führen, da die Umgehungsgrube 104 oder 104 auch als ein Tintenflusskanal verwendet wird. Aus diesem Grund sollten diese Umgehungsgruben 104 in Anbetracht der oben festgestellten Bedingungen in einem optimalen Bereich eingerichtet werden.

Referenzliste zu Fig. 7

- number of defects in every-other-dot patter = Anzahl der Ausfälle im Jeder-andere-Punkt-Muster
- print frequency = Druckfrequenz
- conventional example = Beispiel für Stand der Technik
- present invention = vorliegende Erfindung

Referenzliste zu Fig. 9

- number of image defects in solid printing portion = Anzahl der Bildausfälle im Volldruckabschnitt
- print frequency = Druckfrequenz
- defect generated frequency in every-other-dot pattern = Ausfall erzeugende Frequenz in einem Jeder-andere-Punkt- Muster

Referenzliste zu Fig. 15

- number of print defects = Anzahl der Druckausfälle
- number of printing defects when foreign substances being mixed with ink = Anzahl der Druckausfälle wenn Fremdsubstanzen mit Tinte gemischt werden
- conventional example = Beispiel für Stand der Technik
- present invention = vorliegende Erfindung

Claims

1. Tintenstrahlaufzeichungseinrichtung; mit:

einem Heizsubstrat (8, 108) mit blasenerzeugenden Widerstandselementen (1, !a, 1b, 1c, 101, 101a, 101b, 101c);

einem Kanalsubstrat (11) mit einer Mehrzahl Düsenkanälen (5, 105, 105a, 105b, 105c), einem Tintenreservoir (7, 107), und einer Tintenzuführöffnung;

einer Kunstharzschicht (9, 109), die an dem Heizsubstrat (8, 108) vorgesehen ist; und

ersten Rillen (112, 112a, 112b, 112c);

gekennzeichnet durch

ein Zweitreservoir (6, 106), das zwischen den Düsenkanälen (5, 105, 105a, 105b, 105c) des Kanalsubstrats (11) und dem Tintenreservoir (7, 107) vorgesehen ist;

wobei die ersten Rillen (112, 112a, 112b, 112c) zum Koppeln von jedem der Düsenkanäle (5, 105, 105a, 105b, 105c) und dem Zweitreservoir (6, 106) angepasst sind, das zu wenigstens jedem an dem Kanalsubstrat (11) ausgebildeten Düsenkanal (5, 105, 105a, 105b, 105c) korrespondiert; und durch

eine Mehrzahl zweiter Rillen (4, 104) zum Koppeln des Tintenreservoirs (7, 107) und des Zweitreservoirs (6, 106).

2. Tintenstrahlaufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Rillen (112, 112a, 112b, 112c) zum Koppeln von jedem der Düsenkanäle (5, 105, 105a, 105b, 105c) und dem Zweitreservoir (6, 106) mit einer Aushöhlung gekoppelt sind, die an den blasenerzeugenden Widerstandselementen (1, 1a, 1b, 1c, 101, 101a, 101b, 101c) vorgesehen sind.

3. Tintenstrahlaufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Rille (112, 112a, 112b, 112c) eine Form aufweist, so dass ihre Querschnittsfläche in der Orientierungsrichtung des Düsenkanals (5, 105, 105a, 105b, 105c) in dem Abstand von dem blasenerzeugenden Widerstandselement (1, 1a, 1b, 1c, 101, 101a, 101b, 101c) bis zu einem Strömungskanal (112, 112a, 112b, 112c) verringert ist und jeder der Mehrzahl der Düsenkanäle (5, 105, 105a, 105b, 105c) eine schräge Fläche (12) aufweist, die in der Orientierungsrichtung des Düsenkanals (5, 105, 105a, 105b, 105c) und in einer Richtung senkrecht zu einer Erstreckungsrichtung des Düsenkanals (5, 105, 105a, 105b, 105c) erweitert ist.

4. Tintenstrahlaufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkanal (5, 105, 105a, 105b, 105c) sich von dem blasenerzeugenden Widerstandselement (1, 1a, 1b, 1c, 101, 101a, 101b, 101c) bis zu einer Stelle erstreckt, wo er in Verbindung mit dem Strömungskanal (112) steht, so dass er nicht eine zu einer Erweiterungsrichtung der Düsenkanäle (5, 105, 105a, 105b, 105c) senkrechte Fläche bildet.

5. Tintenstrahlaufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Rille (112, 112a, 112b, 112c) in einer Richtung eines Tintenstrahlanschlusses des Strömungskanals (112) von einem oberen Teil des Blasen- Widerstandselements (1, 1a, 1b, 1c, 101, 101a, 101b, 101c) vergrößert ist.

6. Tintenstrahlaufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tintenreservoir (7, 107) eine nichtlineare Oberfläche aufweist.

7. Tintenstrahlaufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Endabschnitt in der Düse (5, 105, 105a, 105b, 105c) eine nicht senkrechte Oberfläche aufweist.

8. Tintenstrahlaufzeichnungseinrichtung nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tintenreservoir (7, 107) einen Abschnitt aufweist, dessen Breite teilweise verengt ist.

9. Tintenstrahlaufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aushöhlung eine Basis aufweist, die größer als die des heizenden Widerstandselements (1, 1a, 1b, 1c, 101, 101b, 101c) ist, und dadurch dass das heizende Widerstandselement (1, 1a, 1b, 1c, 101, 101a, 101b, 101c) gegenüber von dem Tintenstrahlabschnitt angeordnet ist.

10. Tintenstrahlaufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Endabschnitt in der Düse (5, 105, 105a, 105b, 105c) an einer Stelle vorgesehen ist, die dem Tintenreservoir (7, 107) entspricht.