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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf einen einer Druckfläche
eines Druckmediums gegenüberliegend
angeordneten Bubble-Jet-Kopf, um Tinte durch den Druck eines Bläschens in
Richtung der Druckfläche
auszustossen, und ein Bubble-Jet-Gerät, das solch einen Bubble-Jet-Kopf
einsetzt.
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Bei einem Bubble-Jet-Kopf gibt es
im allgemeinen eine Kantenschiessbauart und einen Seitenschiessbauart.
Bei dem Kantenschiessbauart-Bubble-Jet-Kopf sind auf einem Kantenabschnitt
als stromabwärtigen Abschnitt
Tintenausstossöffnungen
in Bezug auf Erwärmungsabschnitte
als Tintenerwärmungsabschnitte
für eine
entsprechende Vielzahl von verzweigten Tintendurchtritten zum Zuführen einer
Tinte aus einem Tintenspeicherabschnitt vorgesehen. Andererseits
sind bei dem Seitenschiessbauart-Bubble-Jet-Kopf die Tintenausstossöffnungen
gegenüberliegend
den für
eine entsprechende Vielzahl von verzweigten Tintendurchtritten vorgesehenen
Erwärmungsabschnitten
vorgesehen.
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Bei dem Seitenschiessbauart-Bubble-Jet-Kopf
wird ein großer
Arbeitswirkungsgrad einer elektrischen Energie, die zum Erwärmungsabschnitt
zugeführt
werden muss für
einen relativ kleinen Abstand zwischen der Ausstossöffnungsfläche und
den Heizflächen
der Erwärmungsabschnitte
erreicht. Andererseits ist der Seitenschiessbauart-Bubble-Jet-Kopf
vorteilhaft darin, dass selbst wenn er für eine Weile gelassen wird
ohne betätigt zu
werden, und dann in diesem Zustand der Druckvorgang wieder aufgenommen
wird, die Möglichkeit
eines Ausstossfehlers, dass ein Tintentröpfchen wegen der gesteigerten
Viskosität
der Tinte, aufgrund der Verdunstung von in der Tinte enthaltenen
flüchtigen
Komponenten, unzulänglich
ausgestossen wird, merkbar verringert werden kann. Bei dem Seitenschiessbauart-Bubble-Jet-Kopf,
wie in der japanischen Patentanmeldung-Offenlegungsschrift Nr. 152068/1989
offenbart, ist zum Beispiel einer vorgeschlagen worden, bei dem
der Erwärmungsabschnitt
innerhalb eines Aufnahmeabschnitts vorgesehen ist, wobei ein Ende
dessen zu einem Tintenzufuhrdurchtritt geöffnet ist, und umgeben ist,
um Vibrationen des Wulstrandes aufgrund des Ausstossens der Tinte
zu verringern und das Ausstossen des Tintentröpfchens nicht zu unterbrechen,
und ein enger Durchtrittsabschnitt (in der Schrift, wird darauf
als „örtlicher
Begrenzungsabschnitt" bezogen)
ist zwischen einem Abschnitt in der Nähe eines Öffnungsabschnitts eines gemeinsamen
Tintenzufuhrdurchtritts und den Enden von gemeinsamen Tintenzufuhrdurchtritten
vorgesehen.
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Andererseits, wie zum Beispiel in
der japanischen Patentanmeldung-Offenlegungsschrift Nr. 16365/1993,
gezeigt, ist einer vorgeschlagen worden, bei dem Bläschen, nachdem
sie durch eine Heizfläche des
Erwärmungsabschnittes
erhitzt worden sind, in ausgedehntem Zustand mit der Umgebungsluft
in der Nähe
der Tintenausstossöffnung
verbunden sind, und die das Bläschen
bedeckende Tinte in der Nähe
der Tintenaustrittsöffnung
fortgesetzt ist, ohne durch das Bläschen blockiert zu werden,
um so in dem Seitenschiessbauart-Bubble-Jet-Kopf eingesetzt zu werden, wobei
effizient ein relativ kleines Tintentröpfchen ohne Sprühen ausgestossen
wird.
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Bei solch einem Bubble-Jet-Kopf wird
es als wichtiger Faktor zum Setzen einer Antriebsfrequenz wichtig,
den Zeitraum zum Nachfüllen
der Tinte zu verkürzen,
um den Druckvorgang zu beschleunigen.
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Wenn jedoch, wie in dem vorangehenden
Beispiel, der Erwärmungsabschnitt
innerhalb des Aufnahmeabschnitts angeordnet und darin umgeben ist,
und der absteigende Querschnittsbereichsdurchtrittsabschnitt (enger
Durchtrittsabschnitt) zwischen dem Öffnungsabschnitt des gemeinsamen
Tintenzufuhrdurchtritts und den Enden der entsprechenden Tintenzufuhrdurchtritte
angeordnet ist, ist es möglich
wegen des Vorhandenseins des engen Durchtrittsabschnitts den Fliesswiderstand
zu erhöhen.
Auf diese Weise sollte eine Einschränkung beim Verkürzen des
Nachfüllzeitraumes
der Tinte verursacht werden. Andererseits können beim Hochgeschwindigkeitsdruck
in der Tinte zurückgebliebene
Bläschen,
die einen nachteiligen Effekt der Ausstossgeschwindigkeit des Tintentröpfchens
und der Ausstossrichtung des Tintentröpfchens verursachen, wegen
des Vorhandenseins des engen Durchtrittsabschnitts, innerhalb des
Tintenzufuhrdurchtritts zurückgehalten
werden.
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Wenn andererseits, wie zuvor erwähnt das
Bläschen
in dem ausgedehnten Zustand, nachdem es durch die Heizfläche des
Erwärmungsabschnitts
erhitzt wurde, mit der Umgebungsluft in der Nähe der Tintenaustrittsöffnung verbunden
ist, und die das Bläschen
bedeckende Tinte und die Tinte in der Nähe der Tintenaustrittsöffnung fortgesetzt
sind, ohne durch das Bläschen
blockiert zu werden, weil der Wulstrand verursacht wird, der relativ
gross wird (nach dem Ausstossen des Tintentröpfchens (nach dem Abschneiden
des Tintentröpfchens)),
ist es besonders notwendig den Fliesswiderstand zu verringern. Deswegen
ist der Einfluss des engen Durchtrittsabschnitts für den Nachfüllzeitraum
der Tinte kennzeichnend. Die Schrift EP-A-0694398 offenbart einen
Bubble-Jet-Kopf gemäss
des Oberbegriffes des Anspruch 1.
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Unter Berücksichtigung des Obigen ist
es Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Bubble-Jet-Kopf bereitzustellen,
der gegenüber
einer Druckfläche
eines Druckmediums angeordnet ist, um Tinte durch den Druck eines
Bläschens
in der Tinte zur Druckfläche
auszustossen, und ein Bubble-Jet-Gerät, das solch einen Bubble-Jet-Kopf
verwendet, wobei ein Nachfüllzeitraum
der Tinte ausreichend verkürzt
werden kann, um ein Beschleunigen des Druckvorganges zu gestatten,
und das Zurückhalten
von rückständigen Bläschen in
der Tinte innerhalb eines Tintendurchtritts vermieden werden kann,
um einen stabilen Tintenausstossvorgang zu ermöglichen.
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Um die obige Aufgabe zu lösen, ist
ein Bubble-Jet-Kopf gemäss
des Anspruch 1 bereitgestellt.
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Es ist ebenfalls ein Bubble-Jet-Gerät gemäss des Anspruch
7 bereitgestellt.
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Wie aus dem obigen gesehen werden
kann, ist mit dem Bubble-Jet-Kopf gemäss der vorliegenden Erfindung
und dem Bubble-Jet-Gerät,
das den Bubble-Jet-Kopf einsetzt, ein Kapillareffekt in der Nähe des Tintenerwärmungsabschnittes
begünstigt,
um den Nachfüllzeitraum
der Tinte zufriedenstellend zu verkürzen und einen Hochgeschwindigkeitsdruckvorgang
zu ermöglichen,
weil die Breite des Abschnitts des verzweigten Tintenzufuhrdurchtritts
in einer Richtung rechtwinklig zu einer Richtung von dem Öffnungsendabschnitt
zu der Tintenausstossöffnung
bei dem verzweigten Tintenzufuhrdurchtritt aus dem Öffnungsendabschnitt
zum Tintenerwärmungsabschnitt
allmählich
verringert ist. Ebenfalls kann das Zurückhalten eines rückständigen Bläschens in
der Tinte innerhalb des Tintenzufuhrdurchtritts erfolgreich vermieden
werden, um den Tintenausstossvorgang zu stabilisieren.
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Andererseits kann in dem Fall bei
dem der Tintenerwärmungsabschnitt
durch den Wandabschnitt des Aufnahmeabschnitts umgeben ist, der
fortlaufend gebildet ist, wobei der Wandabschnitt den Umgebungskantenabschnitt
des verzweigten Zufuhrdurchtritts bildet, die Vibration der die
Tintenausstossöffnung
bildenden Fläche
durch das erzeugte Bläschen
in der Tinte beschränkt
werden.
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Darüber hinaus ist das Bläschen in
Verbindung mit der Umgebungsluft in der Nähe der Tintenausstossöffnung,
wenn das in der Tinte geformte Bläschen in einem ausgedehnten
Zustand ist, nachdem es durch den Tintenerwärmungsabschnitt erhitzt wurde.
Ebenfalls können
die Ausstossmenge und die Ausstossgeschwindigkeit stabilisiert werden,
weil die das Bläschen
bedeckende Tinte und die Tinte in der Nähe der Tintenausstossöffnung fortgesetzt
ist, wenn die Tinte ausgestossen wird, ohne Spritzer der Tinte in
der Nähe
der Tintenausstossöffnung
zu verursachen.
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Die obige und andere Aufgaben, Effekte,
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der
folgenden Beschreibung ihrer Ausführungsformen in Verbindung
mit den begleitenden Zeichnungen offensichtlicher werden.
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1 ist
eine vergrösserte
Querschnittsansicht und zeigt ein Beispiel eines Hauptteils eines
Bubble-Jet-Kopfs
gemäss
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine vergrösserte
Querschnittsansicht und zeigt ein Beispiel eines Hauptteils eines
Bubble-Jet-Kopfs
gemäss
der vorliegenden Erfindung;
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3 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie III -III in dem in 2 gezeigten Beispiel;
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4 ist
eine vergrösserte
perspektivische Ansicht und zeigt ein Beispiel eines Bubble-Jet-Kopfs
gemäss
der vorliegenden Erfindung;
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5 ist
eine allgemeine perspektivische Ansicht eines Hauptteils eines Bubble-Jet-Geräts, das
den Bubble-Jet-Kopf
gemäss
der vorliegenden Erfindung einsetzt;
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6 ist
eine vergrösserte
Querschnittsansicht und zeigt den Hauptteil eines verzweigten Tintenzufuhrdurchtritts
eines Antriebsträgers
in einem vergleichenden Beispiel;
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7 ist
eine vergrösserte
perspektivische Ansicht und zeigt ein Hauptteil einer anderen Ausführungsform
des Bubble-Jet-Kopfs gemäss
der vorliegenden Erfindung.
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5 zeigt
allgemein ein Beispiel eines Bubble-Jet-Kopfs gemäss der vorliegenden Erfindung
und ein Beispiel des Hauptteils eines Bubble-Jet-Geräts, das
solch einen Bubble-Jet-Kopf einsetzt.
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In 5 ist
das Bubble-Jet-Gerät
konstruiert mit einer Fördervorrichtung 30,
die ein als Druckmedium vorgesehenes Papier 28 periodisch
entlang der Längsdichtung
innerhalb eines Gehäuses 8 in
der Richtung des in 5 gezeigten
Pfeils C transportiert, einem sich im wesentlichen parallel zu einer
Richtung rechtwinklig zur Transportrichtung des Papiers 28 durch
die Transportvorrichtung 30 hin- und herbewegenden Druckabschnitt 10,
und einem Druckabschnittsantriebsabschnitt 6 als Antriebseinrichtung
zum Hin- und Herbewegen des Druckabschnitts 10.
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Die Transportvorrichtung 30 besteht
aus einem Paar Rolleneinheiten 22a und 22b, wobei
jede gegenüberliegend
jeder anderen angeordnet und im wesentlichen in paralleler Beziehung
zu jeder anderen ist, einem Paar Rolleneinheiten 24a und 24b und
einem Antriebsabschnitt 20 zum Antreiben der Rolleneinheiten 22a, 22b und 24a, 24b.
Dadurch wird das Papier 28 periodisch übertragen, wenn der Antriebsabschnitt 20 in
Betriebszustand angeordnet ist, und es zwischen den Rolleneinheiten 22a und 22b und
den Rolleneinheiten 24a und 24b gegriffen wird.
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Der Druckabschnittsantriebsabschnitt 6 ist
konstruiert mit einem zwischen Riemenscheiben 26a und 26b gestreckten,
auf Drehwellen angeordneten Gurt 16, der mit einem bestimmten
Abstand einer Führungswelle 14 gegenüberliegend
angeordnet ist, die die Bewegung eines Laufwagenteils 10a des
Druckabschnitts 10 führt,
und im wesentlichen parallel mit Bezug auf die Rolleneinheiten 22a und 22b angeordnet
ist, und einen Motor 18, der den Gurt 16 in vorwärtigen und
rückwärtigen Richtungen antreibt,
der mit dem Laufwagenteil 10a und dem Druckabschnitt 10 verbunden
ist.
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Wenn der Motor 18 im Betriebszustand
angeordnet ist den Gurt 16 in der in 5 durch den Pfeil S gezeigten Richtung
umlaufen zu lassen, wird der Laufwagenteil 10a des Druckabschnitts 10 um
eine vorbestimmte Schiebemenge in die gleiche Richtung geschoben.
Wenn andererseits der Motor 18 in dem Betriebszustand angeordnet
ist, den Gurt 16 in die entgegengesetzte Richtung, die
durch den Pfeil S in 5 gezeigt ist,
umlaufen zu lassen, wird der Laufwagenteil 10a des Druckabschnitts 10 um
eine vorbestimmte Schiebemenge in der Richtung entgegen der Richtung,
die durch den Pfeil S in 5 gezeigt
ist, geschoben. Ebenfalls ist auf einem Endabschnitt des Druckabschnittsantriebsabschnitts 6 eine
Wiederherstelleinheit 26 vorgesehen, um einen Ausstosswiederherstellungsvorgang
des Druckabschnitts 10 an der Stellung, die der Ruhestellung des
Laufwagenteils 10a entspricht, gegenüberliegend dem Tintenausstossöffnungsfeld
durchzuführen.
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Der Druckabschnitt 10 ist
zum Beispiel mit Bubble-Jet-Köpfen 12Y, 12M, 12C und 12B für die entsprechenden
Farben gelb, magenta, cyan und schwarz versehen. Andererseits sind
Tintenbehälter,
die die entsprechenden Tintenfarben zu den entsprechenden Bubble-Jet-Köpfen 12Y, 12M, 12C und 12B,
zuführen,
abnehmbar auf dem Laufwagenteil 10a des Druckabschnitts 10 angebracht.
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Die Tintenstrahlköpfe 12Y, 12M, 12C und 12B weisen
gemeinsam die gleiche Konstruktion auf. Deswegen wird die folgende
Beschreibung mit Bezug auf den Bubble-Jet-Kopf 12Y gegeben,
und die Beschreibung für
die anderen Bubble-Jet-Köpfe 12M, 12C und 12B wird
vernachlässigt,
um die Offenbarung einfach genug zu halten, und ein klares Verstehen
der vorliegenden Erfindung zu unterstützen.
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Der Bubble-Jet-Kopf 12Y ist
mit einem Antriebsträger 32 konstruiert,
der an einem Nebentintenbehälter 40 als
Tintenspeicherabschnitt befestigt ist, einem Öffnungsplattenteil 34 als
tintenausstossöffnungsbildende
Fläche,
die auf dem Antriebsträger 32 befestigt
ist, und einem Elektrodenplattenteil 36, der elektrisch
mit dem Antriebsträger 32 durch
eine Drahtgruppe 38 verbunden ist, wie in 4 gezeigt. Der Bubble-Jet-Kopf 12Y führt den
Druck mit einem Maximum von 8000 Pixeln pro Sekunde durch, wobei
auf diese Weise zum Beispiel eine Abtastgeschindigkeit auf 338,8
(mm/s) gesetzt ist.
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Das Elektrodenplattenteil 36 ist
mit einer Vielzahl von Elektrodenabschnitten 36a vorgesehen,
die elektrisch mit entsprechenden Elektrodenabschnitten auf dem
Druckabschnitt 10 verbunden sind, wenn der Bubble-Jet-Kopf 12Y in
den Druckabschnitt 10 eingesetzt ist.
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Auf dem Öffnungsplattenteil 34 sind
eine Anzahl von n Tintenausstossöffnungen 34ai,..., 34an,
und 34bi, ... 34bn (i = 1 bis n) entsprechend
mit einem vorbestimmten Abstand in zwei gemeinsam parallelen Feldern
entlang einer Richtung die im wesentlichen rechtwinklig ist zu der
Richtung angeordnet, die durch den Pfeil X in 4 gezeigt ist, nämlich zur Abtastrichtung X.
Andererseits, sind die Ausstossöffnungen 34ai,
..., 34an und 34bi ... 34bn mit einem
Versatz von 84,7/2 (μm)
in der Ausrichtungsrichtung gegenüberliegend, so dass jede einzelne
Tintenausstossöffnung
in einem Feld der Tintenausstossöffnungen
in einer Mittelposition zwischen zwei benachbarten Tintenausstossöffnungen
des anderen Feldes von Tintenausstossöffnungen angeordnet ist. Es sind
nämlich
die Tintenausstossöffnungen
in zwei Feldern in schachbrettartiger Weise angeordnet. Die Formen
jener Tintenausstossöffnung 34ai und 34bi sind
zum Beispiel von rechteckiger Form von 20 (μm) auf der kürzeren Seite entlang der Abtastrichtung
und 21 (μm)
auf der längeren
Seite.
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Der Antriebsträger 32 ist zum Beispiel
aus Silikon gebildet. Wie in 2 und 3 gezeigt, sind Tintenzufuhröffnungen 32a vorgesehen,
in konischer Form geöffnet,
innerhalb eines Nebentintenbehälters 40 in
einer Position zwischen dem Feld der Anzahl n Tintenausstossöffnungen 34ai bis 34an und
dem Feld von n Tintenausstossöffnungen 34bi und 34bn,
entlang der Ausrichtungsrichtung des Feldes der Tintenausstossöffnungen 34ai bis 34an.
Die Tintenzufuhröffnung 32a kann
zum Beispiel durch anisotropisches Ätzen ausgebildet sein. Über die
gesamte Oberfläche
im Antriebsträger 32,
auf dem das Öffnungsplattenteil 34 befestigt
ist, ist zum Beispiel ein Schutzfilm 32f aus Silikon-Nitrit
(SiN) gebildet. Die Stärke
des Schutzfilms 32f beträgt zum Beispiel 0,6 (μm).
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Auf der Oberfläche des mit dem Schutzfilm 32f beschichteten
Antriebsträgers 32 sind,
wie in 2 gezeigt, Erwärmungsabschnitte 32ai bis 32an und 32bi bis 32bn (i
= 1 bis n, n ist ganzzahlig) mit einem vorbestimmten Abstand vorgesehen,
zum Beispiel 84,7 (μm)
Abstand, in Positionen die den entsprechenden Zahlen n der Tintenausstossöffnungen 34ai,..., 34an und 34bi,
..., 34bn auf dem Öffnungsplattenteil 34 entsprechend
gegenüberliegen.
In den entsprechenden Erwärmungsabschnitten 32ai bis 32an und 32bi bis 32bn sind verzweigte
Tintenzufuhrdurchtritte 42ai bis 42an und 42bi bis 42bn zum
Zuführen
der durch die Tintenzufuhröffnung 32a zugeführten Tinte
zu den entsprechenden Erwärmungsabschnitten 32ai bis 32an und 32bi bis 32bn,
symmetrisch, den Tintenzufuhröffnungen 32a quer
gegenüberliegend
angeordnet.
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Weil die verzweigten Tintenzufuhrdurchtritte 42ai bis 42an und 42bi bis 42bn gleich
sind bzw. die gleiche Konstruktion aufweisen, wird nur ein verzweigter
Tintenzufuhrdurchtritt 42ai aus den verzweigten Tintenzufuhrdurchtritten 42ai bis 42an und 42bi bis 42bn erklärt werden
und die Beschreibung für
die anderen verzweigten Tintenzufuhrdurchtritte wird vernachlässigt.
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Wie in vergrösserter Form in 1 gezeigt, ist der verzweigte
Tintenzufuhrdurchtritt 42ai zwischen einem Paar von Trennwänden 44a definiert,
wobei die entsprechenden verzweigten Tintenzufuhrdurchtritte getrennt
sind. Der verzweigte Tintenzufuhrdurchtritt 42ai ist mit
einem konstanten Querschnittbereichdurchtrittsabschnitt (paralleler
Durchtrittsabschnitt) 46a konstruiert, der auf auf einem
Ende der Seite der Tintenzufuhröffnung 32a einen Öffnungsendabschnitt
aufweist und einen zusammengezogenen mit dem parallelen Durchtrittsabschnitt 46a fortlaufenden
Durchtrittsabschnitt 48a. Auf dem anderen Ende des verzweigten
Durchtrittsabschnitts 42ai ist ein Aufnahmeabschnitt 50 zur
Aufnahme des Erwärmungsabschnittes 32ai vorgesehen.
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Eine Breite Wa des parallelen Durchtrittsabschnitts 46a in
dem verzweigten Tintenzufuhrdurchtritt 42ai ist zum Beispiel
mit 72 (μm)
angenommen. Der zusammengezogene Durchtrittsabschnitt 48a besteht
aus zwei zusammengezogenen Abschnitten 48c und 48ad,
wobei sie gemeinsam eine verschiedene Steigung aufweisen und in einem
Befestigungspunkt Bc verbunden sind. Ein Ende des zusammengezogenen
Abschnitts 48ac ist mit dem parallelen Durchtrittsabschnitt 46a verbunden
und das andere Ende des zusammengezogenen Abschnitts 48ad ist
mit dem Aufnahmeabschnitt 50 verbunden.
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Eine Länge Lb vom Endabschnitt des
parallelen Durchtrittsabschnitts 46a zu dem Befestigungspunkt Bc
und die Steigung ac in dem zusammengezogenen Abschnitt 48ac betragen
zum Beispiel 20 (μm)
und ungefähr
16,7° [tan–1 (6/20)J.
Anderseits ist eine Länge
Lc vom Befestigungspunkt Pc zum Endabschnitt und die Steigung ad
im zusammengezogenen Abschnitt 48ad 14 (μm) und ungefähr 29,7° [tan–1(8,0/14)J.
Es ist wünschenswert
die Steigung in dem zusammengezogenen Abschnitt 48d innerhalb
eines Bereiches von ungefähr 10° bis 30° zu setzen.
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Eine Nachfülldauer der Tinte hängt von
Kapillarkräften
ab, die durch den Krümmungsradius
des Wulstrandes und die Oberflächenspannung
der Tinte bestimmt ist. Die Kapillarkraft wird bei einem kleineren
Krümmungsradius
des Wulstrandes größer. Die
Kapillarkraft wird deswegen größer, wenn
die Breite des Tintenzufuhrdurchtritts in der Nähe des Erwärmungsabschnitts 32ai kleiner
gestaltet wird.
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Der Grund warum der zusammengezogene
Durchtrittsabschnitt 48a in Richtung des parallelen Durchtrittsabschnitts 46 vom
Verbindungspunkt Pc erweitert ist, ist es, das Abgeben auf der Seite
der Tintenausstoßöffnung ohne
das Zurückhalten
eines Rückstandsbläschens in
der Tinte zu erleichtern. Andererseits kann das Entstehen eines
Wirbels als Ursache für
das Rückstandsbläschen beschränkt werden,
weil der zusammengezogene Durchtrittsabschnitt
48a allmählich in
Richtung des Paralleldurchtrittsabschnitt 46a erweitert
ist.
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Darüber hinauskönnen ein Randabschnitt zwischen
dem Verbindungspunkt Pc, dem zusammengezogenen Abschnitt 48a und
dem parallelen Durchtrittsabschnitt 46a und einem Randabschnitt
zwischen dem zusammengezogenen Abschnitt 48a und dem Aufnahmeabschnitt 50 entsprechend
mit einem vorbestimmten Krümmungsradius
abgerundet sein (Winkelabschnitt), um sicher das Zurückhalten
eines Rückstandsbläschens in
der Tinte zu vermeiden.
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Der Erwärmungsabschnitt 32ai ist
in einer rechteckigen Form gebildet und besteht aus einer vorbestimmten
kürzeren
Kante und längeren
Kante. Die Abmessungen der kürzeren
Kante und der längeren
Kante Le und Wc betragen zum Beispiel 26 (μm) beziehungsweise 36 (μm). Die Mittelstellung
des Erwärmungsabschnitts 32ai stimmt
im Wesentlichen mit der Mittelstellung der Tintenausstoßöffnung 34ai überein.
Der Erwärmungsabschnitt 32ai wird
innerhalb des Aufnahmeabschnitts 50 so aufgenommen, dass
ein Abstand La von dem Öffnungsendabschnitt
des verzweigten Tintenzufuhrdurchtritts 42ai zur gegenüberliegenden
Kante des verzweigten Tintenzufuhrdurchtritts 42ai zum
Beispiel 100 (μm)
beträgt.
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Der Aufnahmeabschnitt 50 ist
durch einen Wandabschnitt definiert, der drei Kanten des Erwärmungsabschnittes 32a mit
einem vorbestimmten Abstand umgibt. Die Abstände Lf, Wd und Wd zwischen
den entsprechenden Kanten des Erwärmungsabschnittes 32ai und
dem Wandabschnitt betragen als Maximalwert entsprechend 4 (μm). Andererseits
ist ein Abstand Ld zwischen dem Endabschnitt des zusammengezogenen Abschnittes 48a und
einer Kante des Erwärmungsabschnitts 32ai gleich
4 (μm).
In dem ausgedehnten Zustand des Bläschens Pa kann dank der in
der Tinte kochenden Schicht in der Nähe des Erwärmungsabschnitts 32ai während des
Tintenausstoßes
eine Vibration des Öffnungsplattenteils 34 vermieden
werden, weil der Aufnahmeabschnitt 50 gebildet ist, drei
Kanten des Erwärmungsabschnittes 32ai mit
den Wandabschnitten mit einem vorbestimmten Zwischenraum zu umgeben.
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Zusätzlich ist in einer Ausführungsform
des Bubble-Jet-Gerätes gemäß der vorliegenden
Erfindungein Druckvorgangssteuerabschnitt zum Steuern des Druckvorganges
des Bubble-Jet-Kopfes vorgesehen, obwohl das nicht in den Zeichnungen
dargestellt ist. Der Druckvorgangssteuerabschnitt erzeugt aufgrund
von binären Daten
ein Antriebssteuerimpulssignal, das von einem Druckdatenanzeiger
eines auf ein Papier 28 zu druckenden Bildes durch eine
vorbestimmte Bildverarbeitung abgeleitet ist, und liefert das Antriebssteuerimpulssignal zu
einem vorbestimmten Zeitpunkt zu dem Bubble-Jet-Kopf.
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Bei der oben dargelegten Konstruktion
ist das Antriebssteuerimpulssignal von dem Drucksteuerimpulsabschnitt
zu dem entsprechenden Erwärmungsabschnitt 32ai zugeführt, während die
vorbestimmte Menge Tinte zu einem vorbestimmten Zeitpunkt durch
die Tintenzufuhröffnung 32a und
den verzweigten Tintenzufuhrdurchtritt 42ai zu dem Aufnahmeabschnitt 50 geliefert
wird, wenn der Druckabschnitt 10 in die Abtastrichtung
bewegt wird, um den ausgedehnten Zustand des Bläschens Ba durch Kochen der
Schicht in der Nähe des
Erwärmungsabschnittes 32ai zu
verursachen, um die Tinte in Richtung der Tintenausstoßöffnung 34ai nach
oben zu schieben. Es ist durch die Erfinder mittels Experimenten
bestätigt
worden, dass zu diesem Zeitpunkt das Bläschen Ba mit der Umgebungsluft
von dem Außenseitenumfangsabschnitt
zu dem Abschnitt Ad in der Nähe
der inneren Seite der Tintenausstoßöffnung 34ai verbunden
sein wird, wie in 3 gezeigt,
und dass der Abschnitt des Tintentröpfchens Do der nicht in dem
Abschnitt At angeordnet ist, in der Nähe der inneren Seite der Tintenausstoßöffnung 34ai mit
der Tinte innerhalb des verzweigten Tintenzufuhrdurchtrittes 42ai fortgesetzt
ist. Dadurch wird ein stabiles Ausstoßen gegen die Fläche des
Papiers 28 durchgeführt,
ohne Spritzen der Tinte zu verursachen.
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Andererseits ist ebenfalls mittels
Experimenten durch den Erfinder bestätigt worden, dass das Ausstoßvolumen
der Tinte und die Fluggeschwindigkeit der Tinte und die Nachfüllzeitdauer
(eine Zeitdauer vom Zeitpunkt des Veranlassens der Anwendung des
Antriebssteuerimpulssignals zum Erwärmungsabschnitt 32ai um das
Nachfüllen
der Tinte zu vervollständigen
entsprechend 8,4 × 10
–9 cm
3, beziehungsweise 15,9 (m/s) beziehungsweise
95 (μs)
betragen, wenn die Impulsbreite des Antriebssteuerimpulssignals
und die Antriebsspannung 2,5 (μs)
beziehungsweise 13V betragen. Es muss angemerkt werden, dass die
in den Experimenten verwendete Tinte die folgende Zusammensetzung
aufweist.
Tiodiglycol | 5% |
Glycerin | 5% |
Harnstoff | 5% |
Isopropylalkohol | 4% |
Acetylenollösung | 0,1% |
Wasser | Rest |
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Andererseits ist in 6 ein Vergleichsbeispiel gezeigt. In 6 ist je einer aus einer
Vielzahl von an beiden Seiten der Tintenzufuhröffnung 32a in schachbrettartiger
Weise angeordneten verzweigten Tintenzufuhrdurchtritten 52 und
Aufnahmeabschnitten 56 in vergrößerter Form dargestellt. Es
muss angemerkt werden, dass der Erwärmungsabschnitt 32ai,
die Öffnungsplatte 34 und
der Nebentintenbehälter 40 die
selben sind wie in der vorhergehenden Ausführungsform.
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Der verzweigte Tintenzufuhrdurchtritt 52 ist
durch im Wesentlichen parallele Trennwandabschnitte 48a definiert,
die gegenüberliegend
mit einem vorbestimmten Abstand Wa, zum Beispiel 72 (μm) angeordnet
sind. Der Aufnahmeabschnitt 56, der den Erwärmungsabschnitt 32ai aufnimmt,
ist durch einen engen Durchtrittsabschnitt 58 mit dem verzweigten
Tintendurchtritt 52 verbunden.
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Der Aufnahmeabschnitt 56 ist
durch einen Wandabschnitt definiert, der zum Beispiel die drei Kanten des
Erwärmungsabschnittes 32ai umgibt.
Die Länge
Lh des Wandabschnittes der kürzeren
Kante des Erwärmungsabschnittes 32ai und
die Länge
Wc entlang der längeren
Kante des Erwärmungsabschnittes 32ai in dem
Aufnahmeabschnitt 56 betragen 34 beziehungsweise 44 (μm).
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Andererseits ist der Erwärmungsabschnitt 32ai mit
vorbestimmten Abständen
Wha, Whb, Lha und Lhb, zum Beispiel 4 (μm) entsprechend von der Wandfläche des
Aufnahmeabschnittes 56 angeordnet. Ebenfalls ist eine Position
an einer Kante des verzweigten Tintendurchtritts gegenüberliegend
in dem Erwärmungsabschnitt 32ai an
einer Position angeordnet, die in einem vorbestimmten Abstand La
von dem Öffnungsendabschnitt
des verzweigten Tintenzufuhrdurchtrittes 52 angeordnet
ist, zum Beispiel 100 (μm).
Der enge Durchtrittsabschnitt 58 enthält einen konischen, dem Aufnahmeabschnitt 56 gegenüberliegenden
Flächenabschnitt 54a und
einen parallelen Durchtrittsabschnitt 54b. Der konische
Flächenabschnitt 54a ist
vorgesehen mit einer bestimmten Steigung tan–1 (Wta/Ltb),
zum Beispiel tan–1 (7/6). Andererseits
beträgt
ein Schritt Wtb zwischen dem konischen Flächenabschnitt 54a und
dem Aufnahmeabschnitt 56 6,5 (μm). Der Durchmesser Wn beziehungsweise
die Länge
betragen 17 beziehungsweise 8 (μm).
Bei der oben beschriebenen Konstruktion ist durch den Erfinder mittels
Experimenten bestätigt
worden, dass wenn die Impulsbreite des Antriebssteuerungsimpulssignals
die Antriebsspannung 2,5 (μs)
beziehungsweise 13V betragen, das Tintenausstoßvolumen, die Tintenfluggeschwindigkeit
und die Nachfüllzeitdauer ähnlich zu
dem vorangehenden Beispiel 8,4 × 10–9 (cm3), 16,6 (m/s) beziehungsweise 140 (μs) betragen.
Deswegen ist die Nachfüllzeitdauer
in dem Vergleichsbeispiel langsamer als die Nachfüllzeitdauer
in der obigen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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7 zeigt
ein anderes Beispiel eines Bubble-Jet-Kopfes gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
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Wie oben beschrieben ist in der in 1 gezeigten Ausführungsform
jeder verzweigte Tintenzufuhrdurchtritt 42ai bis 42an aus
dem parallelen Durchtrittsabschnitt 46a und dem engen Durchtrittsabschnitt 48a zusammengesetzt
und die Tinte wird zu dem Aufnahmeabschnitt 50, der den
Erwärmungsabschnitt 32ai aufnimmt, über den
verzweigten Tintenzufuhrdurchtritt 42ai zugeführt. Im
Gegensatz dazu sind bei der in 7 gezeigten
Ausführungsform
verzweigte Tintenzufuhrdurchtritte 60ai bis 60an und 60bi bis 60bn (i
= 1 bis n, n ist ganzzahlig) symmetrisch vorgesehen, wobei mit Bezug
auf den Tintenzufuhrdurchtritt 42a parallele Durchtrittsabschnitte
konstruiert sind. Andererseits ist ein Aufnahmeabschnitt 64,
der den Erwärmungsabschnitt 32ai,
der dieselbe Konstruktion wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen
aufweist, zum Ende des parallelen Durchtrittsabschnittes für die Verbindung
erweitert.
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In 7 ist
einer einer Vielzahl von verzweigten Tintenzufuhrdurchtritten 60ai bis 60an und
von Aufnahmeabschnitte 64 in vergrößerter Form gezeigt.
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Der verzweigte Tintenzufuhrdurchtritt 60ai ist
durch Trennwandabschnitte 66a definiert, die die benachbarten
verzweigten Tintenzufuhrdurchtritte trennen, wobei sie im Wesentlichen
parallel zueinander, gegenüberliegend
angeordnet sind. Die Breite Wa des parallelen Durchtrittsabschnittes
in dem verzweigten Tintenzufuhrdurchtritt 60ai beträgt zum Beispiel
62 (μm).
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Der Aufnahmeabschnitt 64 ist
durch einen mit dem parallelen Durchtrittsabschnitt des verzweigten
Tintenzufuhrdurchtritts 60ai verbundenen konischen Wandabschnitt 64a und
den dem Öffnungsende
des parallelen Durchtrittsabschnittes der verzweigten Tintenzufuhrdurchtritts 60ai gegenüberliegenden
Wandabschnitt 64b definiert. Der Wandabschnitt 64a weist
eine vorbestimmte Steigung [tan–1 (14/68)]
mit Bezug auf den parallelen Durchtrittsabschnitt auf, zum Beispiel
die vorbestimmte Länge
Lr 68 (μm).
Ein Ende des Wandabschnittes 64a ist durch den Wandabschnitt 64b verbunden.
Die Breite Wb des Wandabschnittes 64b beträgt zum Beispiel
44 (μm).
Der Erwärmungsabschnitt 32ai ist
im Wesentlichen mit einem vorbestimmten Abstand Lf in mittlerer
Position angeordnet, zum Beispiel 4 (μm) von dem Wandabschnitt 64b bei
dem Aufnahmeabschnitt 64. Andererseits ist die Position
einer dem verzweigten Tintenzufuhrdurchtritt 60ai gegenüberliegende
Kante in dem Erwärmungsabschnitt 32ai mit
einem vorbestimmten Abstand La von dem Öffnungsendabschnitt des parallelen
Durchtrittsabschnittes (zum Beispiel 100 (μm)) angeordnet.
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Mit solch einer Konstruktion ist
ebenfalls durch den Erfinder mittels Experimenten bestätigt worden, dass
das Ausstoßvolumen
der Tinte und die Fluggeschwindigkeit der Tinte und die Nachfüllzeitdauer
(eine Zeitdauer von einem Zeitpunkt des Einleitens der Anwendung
des Antriebssteuerimpulssignals zum Erwärmungsabschnitt 32ai um das
Nachfüllen
der Tinte zu vervollständigen
entsprechend 8,3 × 10–9 (cm3), 15,6 (m/s) und 88 (μs) betragen, wenn die Impulsbreite
des Antriebssteuerimpulssignals und die Antriebsspannung ähnlich zu
dem vorangehenden Beispiel 2,5 μs
beziehungsweise 13V betragen.
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Entsprechend kann selbst bei der
gezeigten Ausführungsform, ähnlich zu
der vorangehenden Ausführungsform
die Nachfüllzeitdauer
im Vergleich mit dem Vergleichsbeispiel verkürzt werden, und auf diese Weise kann
ein ähnlicher
Effekt wie bei dem vorangehenden Ausführungsformen erreicht werden.