DE69712669T2

DE69712669T2 - Verfahren zum Ausstossen von Flüssigkeit, Flüssigkeitsausstosskopf, Flüssigkeitsausstosskopfkassette und Vorrichtung zum Ausstossen von Flüssigkeit

Info

Publication number: DE69712669T2
Application number: DE69712669T
Authority: DE
Inventors: Yoshie Asakawa; Toshio Kashino; Makiko Kimura; Kiyomitsu Kudo; Takeshi Okazaki; Masanori Takenouchi; Aya Yoshihira
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-06-07
Filing date: 1997-06-06
Publication date: 2002-10-17
Anticipated expiration: 2017-06-07
Also published as: DE69712669D1; EP0811489A2; US6213592B1; EP0811489A3; EP0811489B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausstoßen von Flüssigkeit, wie es für ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren zum Ausstoßen von Flüssigkeitströpfchen typisch ist, einen Flüssigkeitsausstoßkopf, wie er für einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf typisch ist, eine Flüssigkeitsausstoßkopfkassette und eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung.

Bemerkungen zum Stand der Technik

Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren zum Ausstoßen von winzigen Tintentröpfchen aus einer Düse (Ausstoßöffnung), um dadurch die Aufzeichnung von Zeichen, Bildern usw. zu bewirken, hat Aufmerksamkeit als ein Aufzeichnungsverfahren in einer Vorrichtung zum Ausführen der Aufzeichnung erregt, wie z. B. ein Drucker, eine Kopiervorrichtung, eine Faksimilevorrichtung oder ein Plotter. Das Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren weist den herausragenden Vorteil auf, daß die Ausgabe hochaufgelöster Bilder und der Hochgeschwindigkeitsdruck möglich sind. Insbesondere ist ein Verfahren zum Erzeugen von Blasen in Flüssigkeit durch ein Elektrizität- Wärme-Umwandlungselement (nachstehend auch als eine Heizvorrichtung bezeichnet) und die Anwendung dieses erzeugten Blasendrucks, d. h. des sogenannten Bubble-Jet-Verfahrens, dahingehend kennzeichnend, daß die Verkleinerung der Vorrichtung und die höhere Dichte des Bilds auf einfache Weise zu realisieren sind.
Die Flüssigkeit, die durch den Blasendruck aus der Düse ausgestoßen wird, ist nicht auf Tintenflüssigkeit begrenzt, sondern es ist möglich, andere Flüssigkeiten auszustoßen. An dieser Stelle wird eine Verfahren zum Ausstoß nicht nur von Tinte, sondern allgemein von Flüssigkeiten beschrieben, das als das Verfahren zum Ausstoßen von Flüssigkeit bezeichnet wird, und in dem Verfahren zum Ausstoßen von Flüssigkeit wird ein Verfahren zum Ausstoß von Tintenflüssigkeit auf ein Aufzeichnungsmedium, um dadurch die Aufzeichnung zu bewirken, als das Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren bezeichnet.
Auf dem Gebiet der Tintenstrahlaufzeichnung sind die Anforderungen an die Farbaufzeichnung hoch. Als Aufbau einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, welche die Anforderungen an die Farbaufzeichnung erfüllt, wird z. B. einer übernommen, in welchem die Farbaufzeichnung mit Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfen verschiedener Farben ausgeführt wird, die entlang der Abtastrichtung eines Schlittens parallel angeordnet sind, oder ein Aufbau, in welchem Farbtintenstrahl- Aufzeichnungsköpfe, die Tintenbehälter aufweisen, welche darin Tinten der Farben Gelb, Magenta und Cyan enthalten, die für die Farbaufzeichnung verwendet werden, und Aufzeichnungsköpfe zum Ausstoßen dieser Tinten, wobei die Tintenbehälter und die Aufzeichnungsköpfe parallel angeordnet sind, um eine Einheit auszubilden, und ein einzelner Tintenstrahlaufzeichnungskopf nur für Schwarz, die auf einem Schlitten angeordnet sind und die Farbaufzeichnung ausführen.
Fig. 20 der beigefügten Zeichnungen zeigt eine schematische Querschnittansicht des Tintenströmungskanalabschnitts eines Aufzeichnungskopfs der herkömmlichen Bubble-Jet-Type, die ein Elektrizität-Wärme-Umwandlungselement verwendet, um Blasen zu erzeugen, um dadurch Tintenflüssigkeitströpfchen auszustoßen. Ein Heizvorrichtungsabschnitt 91 ist in einen Tintenströmungskanal 92 eingebettet, dessen eine Ende mit einer Ausstoßöffnung 93 in Verbindung ist, und wobei der Tintenströmungskanal 92 mit Tinte gefüllt ist. Die durch den Heizvorrichtungsabschnitt 91 erzeugte Wärme wirkt auf die Tinte, die den Tintenströmungskanal 92 füllt, wodurch die Tinte in dem Heizvorrichtungsabschnitt 92 eine plötzliche Zustandsänderung erfährt (Blasenbildungserscheinung) und ein Teil der Tinte in dem Tintenströmungskanal 92 ausgestoßen wird und aus der Ausstoßöffnung 93 zu einem Aufzeichnungsmedium befördert wird, wodurch die Aufzeichnung ausgeführt wird. Die durch die Wärmeerzeugung des Heizvorrichtungsabschnitts 91 ausgebildete Blase schrumpft und löst sich auf, wenn die Erwärmung durch den Heizvorrichtungsabschnitt 91 endet, und der Tintenströmungskanal 92 wird wieder mit Tinte gefüllt (der Tintenwiederauffüllprozeß).
In dem herkömmlichen Aufzeichnungskopf, wie in Fig. 20 gezeigt, kann jedoch die erzeugte Blase größer als notwendig werden, und in einem solchen Fall ist für das Auflösen der Blase viel Zeit erforderlich. Zu demselben Zeitpunkt, wenn die Energie während der Blasenbildung von dem Heizvorrichtungsabschnitt 91 zu der Ausstoßöffnung 93 (in Q-Richtung) übertragen wird, erfolgt die Übertragung der Energie zu der Zuströmseite (in P-Richtung), welche die Tintenzuführseite ist, und daher ist auch das Problem zu lösen, daß viel Zeit erforderlich ist, um den Tintenströmungskanal 92 wieder mit Tinte zu füllen. Eine Druckwelle, die sich mit der Erzeugung der Blase zu der Zuströmseite hin ausbreitet, wird hier als eine Rückwelle bezeichnet.
Der Aufzeichnungskopf eines solchen Strömungskanalaufbaus, wie in Fig. 20 gezeigt ist, kann mit der Druckgeschwindigkeit in der herkömmlichen Aufzeichnungsvorrichtung zurechtkommen, doch in den jüngsten Aufzeichnungsvorrichtungen, in denen eine höhere Aufzeichnungsgeschwindigkeit erwünscht ist, reicht die Tintenwiederauffüllzeit für die Druckgeschwindigkeit nicht aus, und in einigen Fällen ist Nichtausstoß der Tinte eingetreten.
In einem gewöhnlichen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf ist eine gemeinsame Tintenkammer zum Zuführen von Tinte zu einer Vielzahl von Tintenströmungskanälen zuströmseitig der Strömungskanäle angeordnet, doch wenn eine solche Druckwelle zu der Zuströmseite der Tinte intensiv übertragen wird, kann sich diese Rückwelle durch die gemeinsame Tintenkammer in einen anderen Tintenströmungskanal ausbreiten und kann den Ausstoßzustand der Tinte in diesem Strömungskanal nachteilig beeinflussen.
Die vorstehend erwähnten Tatsachen, daß viel Wiederauffüllzeit erforderlich ist, und daß die nachteilige Wirkung der Rückwelle vorliegt, sind Probleme, die zu lösen sind, die im allgemeinen bei Flüssigkeitsausstoßköpfen gelten, die Blasen zum Ausstoß von Flüssigkeitströpfchen nutzen.
Es wurden daher verschiedene Vorschläge unterbreitet, um solche Probleme zu lösen. Nachstehend erfolgt die Beschreibung von Vorschlägen zu einem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf, und es wird deutlich, daß der folgende Aufbau im allgemeinen auf Flüssigkeitsausstoßköpfe anwendbar ist.
Wie z. B. in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 55- 100169 beschrieben, ist ein Aufbau bekannt, in welchem ein Strömungswiderstandsabschnitt zuströmseitig eines Heizvorrichtungsabschnitts in einem Tintenströmungskanal zum Erzeugen von Wärmeenergie angeordnet ist. Der Aufbau eines solchen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfs ist in Fig. 21 der beigefügten Zeichnungen gezeigt. Wie in Fig. 21 gezeigt, strömt Tinte 904 von einer Einlaßöffnung 903 an einem Ende eines Tintenströmungskanals 902 in den Tintenströmungskanal 902, der mit einer Ausstoßöffnung 901 zum Ausstoßen der Tinte in Verbindung ist. Nahe der Ausstoßöffnung 901 an dem anderen Ende des Tintenströmungskanals 902 ist eine Heizvorrichtung 905 zum Erzeugen von Wärmeenergie, die zum Erzeugen von Blasen und zum Ausstoßen der Tinte verwendet wird, in einer Wandfläche angeordnet, und eine Sperrvorrichtung 906 ist vorstehend auf der Zuströmseite (der Seite der Einlaßöffnung 903) der Heizvorrichtung 905 auf der Wandoberfläche angeordnet, auf welcher diese Heizvorrichtung 905 angeordnet ist. Wenn in einem solchen Aufzeichnungskopf ein elektrisches Signal der Heizvorrichtung 905 eingegeben wird, wird eine Blase in der Tinte 904 erzeugt und durch deren Einwirkung werden aus der Ausstoßöffnung 901 Tintentröpfchen 907 auf ein Aufzeichnungsmedium 908 ausgestoßen. Gleichzeitig wirkt die Wirkkraft der Blase auch in der Ausstoßgegenrichtung (die Richtung zu der Einlaßöffnung 903), doch infolge der Sperrvorrichtung 906, die in der Ausstoßgegenrichtung angeordnet ist, wird der Strömungswiderstand in der Ausstoßgegenrichtung größer als der Strömungswiderstand in der Ausstoßrichtung, und die Wirkkraft der Blase wird auf wirkungsvolle Weise für den Ausstoß der Tintentröpfchen 907 genutzt.
Als ein Verfahren zur Verhinderung des Energieverlusts zur Zuströmseite einer solchen Heizvorrichtung ist in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 59-199256 ein Verfahren beschrieben, das neben einer Ausstoßenergie-Erzeugungsvorrichtung, die am Ausstoß direkt beteiligt ist, eine zweite Energieerzeugungsvorrichtung aufweist, welche nicht direkt am Ausstoß beteiligt ist. Durch die Verwendung der zweiten Energieerzeugungsvorrichtung wird der Verlust an Energie, die durch die Ausstoßenergie-Erzeugungsvorrichtung erzeugt ist, zu der Zuströmseite hin verhindert.
Ebenfalls ist in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 62- 240558 ein Verfahren zum Vorsehen einer Heizvorrichtung in einer Flüssigkeitskammer zusätzlich zu dem Heizvorrichtungsaufbau der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 59-199256 beschrieben.
In der Japanischen Offenlegungsschrift Nr.. 63-102945 ist ein Aufbau beschrieben, in welchem diskret von einer Ausstoßheizvorrichtung zum Steuern des Ausstoßes eine zweite Energieerzeugungsvorrichtung so angeordnet ist, daß sie rechtwinklig zu einem Strömungskanal ist, daß die Komponente in der Richtung der Strömungskanalbreite dieser zweiten Energieerzeugungsvorrichtung größer als die Strömungskanalbreite ist.
Ferner beschreibt die Japanische Offenlegungsschrift Nr. 63- 197652 oder die Japanische Offenlegungsschrift Nr. 63- 199972, daß ein Ventilmechanismus als ein Strömungswiderstandselement verwendet wird, um den Verlust an Ausstoßenergie zu verhindern. Der Strömungskanalaufbau, der in diesen Veröffentlichungen beschrieben ist, ist der in Fig. 22A und 22B der beigefügten Zeichnungen gezeigte. In diesem Aufzeichnungskopf ist ein Elektrizität-Wärme-Umwandlungselement 912 zum Erzeugen von Blasen auf einem Substrat 911 vorgesehen, entsprechend jedem Tintenströmungskanal 913, und ein Ende jedes Tintenströmungskanals 913 ist eine Ausstoßöffnung 915 und das andere Ende dieses Tintenströmungskanals 913 ist mit einer gemeinsamen Flüssigkeitskammer 916 verbunden. Ein Ventilmechanismus 914, der eine solche Anfangsposition aufweist, daß er an der Decke des Tintenströmungskanals 913 haftet, ist zuströmseitig eines Wärmeeinbringbereichs nahe dem Elektrizität-Wärme-Umwandlungselement 912 (der Vorsprungsraum zu der Oberfläche des Elektrizität-Wärme-Umwandlungselements) in bezug auf die Strömungsrichtung der Tinte, und ist aufgebaut, um durch eine Rückwelle geöffnet zu werden. Dieser Aufzeichnungskopf ist ausgelegt, um den Ventilmechanismus 914 zu betätigen, um die Ausbreitung der Druckwelle weiter zuströmseitig zu verhindern, wodurch der Verlust an Ausstoßenergie verhindert wird.
Es ist auch ein Flüssigkeitstransportverfahren und eine Vorrichtung vorgeschlagen worden, in welchen das vorstehend beschriebene Elektrizität-Wärme-Umwandlungselement oder ein elektromechanisches Umwandlungselement (wie z. B. ein Piezoelement) als ein Flüssigkeitstransportmechanismus verwendet wird, und es ist ein Strömungswiderstandselement zum Unterdrücken der Flüssigkeitsbewegung in die Richtung entgegengesetzt zu der gewünschten Bewegungsrichtung der Flüssigkeit angeordnet, wie z. B. der vorstehend beschriebenen Rückwelle oder dergleichen. D. h., jede Vorrichtung, die in der Lage ist, eine Flüssigkeit in eine Richtung mit einem Mechanismus zu fördern, welche der Flüssigkeitstransportvorrichtung entspricht, auf die nachstehend Bezug genommen wird. Vom Standpunkt der Flüssigkeitstransportvorrichtung kann der Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf angesehen werden, einer zu sein, welcher Flüssigkeit von einem Tintenbehälter zu einer Ausstoßöffnung transportiert, unabhängig davon, ob eine Blase unter Verwendung eines Elektrizität-Wärme-Umwandlungselements erzeugt wird und Tinte aus der Ausstoßöffnung mit vorbestimmtem Ausstoßdruck ausstößt. Z. B. ein Tintenstrahl- Aufzeichnungskopf, der mit dem Ventilmechanismus versehen ist, wie er in der vorstehend erwähnten Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 63-197652 oder der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 63-199972 beschrieben ist, kann ebenfalls als einer angesehen werden, welcher ein Elektrizität-Wärme- Umwandlungselement als einen Flüssigkeitstransportmechanismus verwendet und die Steuerung des Tintenstroms in eine Richtung durch einen Ventilmechanismus bewerkstelligt. Gleichfalls ist auch versucht worden, unter Verwendung eines Piezoelements die Flüssigkeitsströmung in einer Richtung zu realisieren.
Jedoch in einem Fall, wenn ein Strömungswiderstand angeordnet ist, wie in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 55- 100169 beschrieben ist, im Vergleich mit einem Fall, wenn dieser nicht angeordnet ist, wenn Flüssigkeit mit einer relativ niedrigen Ansteuerfrequenz ausgestoßen wird, kann der Einfluß der Rückwelle in einem gewissen Maße durch die Wirkung der Sperrvorrichtung (Strömungswiderstandsabschnitt), die in dem Flüssigkeitsströmungskanal angeordnet ist, verhindert werden, wie vorstehend beschrieben ist, doch wenn die Flüssigkeit mit einer Frequenz ausgestoßen wird, die höher als jene ist, ist der Einfluß der Rückwelle von dem oberen Abschnitt der Sperrvorrichtung unvermeidbar, und das Wiederauffüllen wird durch diese Sperrvorrichtung behindert und wird verzögert. Ferner tritt das Problem auf, daß die Schwingung der Flüssigkeit in einer Düse nicht steuerbar ist und der wiederholte sachgemäße Ausstoß nicht ausgeführt werden kann.
Auch das in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 59- 199256, der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 62-240558 und der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 63-102945 beschriebene Verfahren zeigt außerdem eine Heizvorrichtung zum Ausstoßen von Tintentröpfchen, eine Heizvorrichtung zum Steuern einer Druckwelle auf und bewerkstelligt die Steuerung der Rückwärtsausbreitung der Rückwelle durch eine Blase, die durch die Heizvorrichtung zur Steuerung der Rückwelle erzeugt ist. Wenn in dem Fall eines solchen Aufbaus es notwendig ist, den Blasendruck der Heizvorrichtung ausreichend zu sichern, werden die Blasenbildung für den Ausstoß der Tintenflüssigkeitströpfchen, der Blasenbildungsdruck der Heizvorrichtung zum Steuern der Druckwelle durch den Blasenbildungsdruck für den Ausstoß übertroffen, es sei denn, die Heizvorrichtung zum Steuern der Rückwelle ist ausreichend groß hergestellt. Wenn die Heizvorrichtung zum Steuern der Rückwelle für die ausreichende Steuerung der Rückwelle groß hergestellt ist, wird die Länge des gesamten Flüssigkeitsströmungskanals groß, und dies führt zu dem Problem, daß eher ein Bereich ausgebildet wird, in welchem die Wiederauffüllung langsam ist.
Wenn ein Ventilmechanismus Vorgesehen wird, der angepaßt ist, durch eine Rückwelle geöffnet zu werden, wie in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 63-197652 oder der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 63-199972 beschrieben ist, wächst die Blase zum Ausstoß natürlich auch auf der Zuströmseite des Flüssigkeitsströmungskanals, und in dem Prozeß bewegt sich der Ventilmechanismus, der in dem oberen Abschnitt des Flüssigkeitsströmungskanals angeordnet ist, während er dem Strom der wachsenden (geleiteten) Blase entspricht. D. h., die meiste Zeit des Wachstumsprozesses der Blase vergeht, bis der Ventilmechanismus 914 in die in Fig. 22B gezeigte Position geöffnet ist. Daher besteht ein Fall, in welchem es unmöglich ist, die Rückwelle zu unterdrücken, welches die ursprüngliche Aufgabe ist, und ausreichend den Verlust der Ausstoßenergie zu verhindern. Insbesondere dann, wenn ein solcher Aufbau auf eine Aufzeichnungsvorrichtung angewendet wird, welche Tinte mit einer hohen Ansteuerfrequenz ausstößt, kann nicht mit der Frequenz mitgehalten werden.
Die US-A-5278585 beschreibt ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen Tintenstrahldruckkopf gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 16, wobei ein Wärmeerzeugungselement zum Erzeugen einer Blase in der Tinte, um den Tintenausstoß zu bewirken, innerhalb einer Ausnehmung angeordnet ist, und ein bewegliches Ventil zuströmseitig angeordnet ist und sich teilweise über die Ausnehmung erstreckt, um im wesentlichen die rückwärts gerichteten Blasenkräfte zu sperren und die rückwärts gerichteten Blasenkräfte in die entgegengesetzte Richtung umzuleiten, um den Tintenausstoß zu erleichtern.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Ausstoßen von Flüssigkeit und einen Flüssigkeitsausstoßkopf zu schaffen, welche im wesentlichen die Bewegung von Flüssigkeit zu der Zuströmseite eines Ausstoßenergie- Erzeugungselements unterdrücken können und die Wiederauffüllwirkung verbessern können.
In einem ersten Gesichtspunkt zeigt die vorliegende Erfindung ein Verfahren auf, das im Anspruch 1 definiert ist.
In einem zweiten Gesichtspunkt zeigt die vorliegende Erfindung einen Flüssigkeitsausstoßkopf auf, wie im Anspruch 16 definiert ist.
Ein Verfahren zum Ausstoßen von Flüssigkeit und ein Flüssigkeitsausstoßkopf gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglichen die Verbesserung des Wiederauffüllvermögens der Ausstoßflüssigkeit, wie z. B. Tinte, und die Erhöhung der Ausstoßleistung und der Ausstoßkraft, und können bei Anwendung auf die Tintenstrahlaufzeichnung den Druck mit hoher Geschwindigkeit und hoher Qualität erreichen.
Die vorliegende Erfindung zeigt auch eine Flüssigkeitsausstoßkopfkassette mit einem Flüssigkeitsausstoßkopf gemäß dem zweiten Gesichtspunkt und einen Flüssigkeitsbehälter zum Vorhalten von Flüssigkeit auf, die dem Flüssigkeitsausstoßkopf zugeführt wird.
Ein Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung zeigt eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung mit einem Flüssigkeitsausstoßkopf gemäß dem zweiten Gesichtspunkt und eine Vorrichtung zum Transportieren eines Aufzeichnungsmediums zum Aufnehmen von Tinte auf, die von dem Flüssigkeitsausstoßkopf ausgestoßen ist.
Gemäß dem Verfahren zum Ausstoßen von Flüssigkeit usw. der vorliegenden Erfindung kann das bewegliche Element mit gewünschter Zeitsteuerung verschoben werden, um die Strömung der Flüssigkeit zu der Zuströmseite des Ausstoßenergie-Erzeugungselements zu unterdrücken, und auch durch die Rückführbewegung des beweglichen Elements in dessen stabile Position durch Auflösen der Blase in dem Blasenerzeugungsbereich kann die Flüssigkeit rasch von der Zuströmseite zugeführt werden. Die Verlagerung des beweglichen Elements verhindert auch eine Rückwelle und noch während das bewegliche Element während der Wiederauffüllung in dessen stabile Position zurückgeführt wird, und daher kann der Durchmesser des Strömungskanals während der Wiederauffüllung maximal ausgebildet werden, ohne Verengung, und somit kann das Wiederauffüllen auf sehr leichte Weise ausgeführt werden.
Auch dann, wenn die Ausstoßflüssigkeit in einem ersten Flüssigkeitsströmungskanal und die Blasenflüssigkeit in einem zweiten Flüssigkeitsströmungskanal zum Antrieb des beweglichen Elements unterschiedlich sind, können die Blasenerzeugungsbedingungen für die unterschiedlichen Flüssigkeiten unterschiedlich sein, und daher kann die Blasenerzeugungszeitsteuerung für das Ausstoßenergie-Erzeugungselement und den Blasenerzeugungsbereich unterschiedlich sein. Demzufolge kann der Zeitpunkt, zu dem das bewegliche Element verschoben wird, willkürlich eingestellt werden, und daher können der Ausstoßzustand der Flüssigkeit und das Wiederauffüllen der Flüssigkeit in einem gewissen Grad individuell eingestellt werden. Demzufolge können selbst in dem Fall von Köpfen mit dem gleichen Strömungskanalaufbau optimale Ansteuerbedingungen in Abhängigkeit von dem Unterschied der Ausstoßflüssigkeiten (Tinten) eingestellt werden, und daher können in dem Fall der Besonderheit eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfs für die mehrfarbige Aufzeichnung eine höhere Geschwindigkeit und eine höhere Bildqualität erreicht werden.
Ferner kann die Blasenauflöseposition für das Ausstoßenergie-Erzeugungselement gesteuert werden, und daher kann die Lebensdauer der Heizvorrichtung bis zur Unterbrechung durch Kavitation verlängert werden, und somit kann ein Flüssigkeitsausstoßkopf mit langer Lebensdauer bereitgestellt werden.
Die Begriffe "zuströmseitig" und "abströmseitig", die hier verwendet werden, sind Ausdrücke in bezug auf die Strömungsrichtung der Flüssigkeit, die von einer Flüssigkeitszuführquelle über den Blasenerzeugungsbereich oder die Blasenerzeugungsrichtung in diesem Aufbau zu der Ausstoßöffnung strömt. Somit stellt "die Abströmseite" in bezug auf eine Blase den ausstoßöffnungsseitigen Abschnitt der Blase dar, welche als auf den Ausstoß der Flüssigkeitströpfchen direkt wirkend angesehen wird. In mehr spezieller Weise bedeutet es die Abströmseite in bezug auf die Strömungsrichtung in dem Aufbau in bezug auf die Mitte der Blase oder eine Blase, die in einem Bereich abströmseitig der Mitte des Bereichs des wärmeerzeugenden Elements erzeugt ist.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt eine Seitenquerschnittansicht des Flüssigkeitsströmungskanalabschnitts eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfs in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 zeigt eine Querschnittansicht zur Darstellung eines Querschnittaufbaus entlang der Linie 2-2 in Fig. 1, wenn aus der X-Richtung gesehen,
Fig. 3 zeigt eine Querschnittansicht zur Darstellung eines Querschnittaufbaus entlang der Linie 3-3 in Fig. 1, wenn aus der X-Richtung gesehen,
Fig. 4 zeigt eine Querschnittansicht des Querschnittaufbaus entlang der Linie 3-3 in Fig. 1, wenn aus der Y-Richtung gesehen,
Fig. 5A, 5B, 5C, 5D und 5E zeigen aufeinanderfolgend den Flüssigkeitströpfchen-Ausstoßprozeß in dem Tintenstrahl- Aufzeichnungskopf in Fig. 1,
Fig. 6A, 6B, 6C, 6D und 6E zeigen andere Beispiele der Ansteuerzeitpunkte,
Fig. 7 zeigt eine Seitenquerschnittansicht des Flüssigkeitsströmungskanalabschnitts eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfs in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 8 zeigt eine Querschnittansicht zur Darstellung eines Querschnittaufbaus entlang der Linie 8-8 in Fig. 7, wenn aus der X-Richtung gesehen,
Fig. 9 zeigt eine Querschnittansicht zur Darstellung eines Querschnittaufbaus entlang der Linie 9-9 der Fig. 7, wenn aus der X-Richtung gesehen,
Fig. 10 zeigt eine Querschnittansicht zur Darstellung des Querschnittaufbaus entlang der Linie 9-9 in Fig. 7, wenn aus der Y-Richtung gesehen,
Fig. 11A, 11B, 11C, 11D und 11E zeigen aufeinanderfolgend ein Beispiel des Flüssigkeitströpfchen-Ausstoßprozesses in dem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf der Fig. 7,
Fig. 12A, 12B, 12C, 12D und 12E zeigen aufeinanderfolgend ein anderes Beispiel des Flüssigkeitströpfchen-Ausstoßprozesses in dem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf der Fig. 7,
Fig. 13 zeigt eine Seitenquerschnittansicht des Flüssigkeitsströmungskanalabschnitts eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfs in einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 14 zeigt eine Querschnittansicht zur Darstellung eines Querschnittaufbaus entlang der Linie 14-14 der Fig. 13, wenn aus der X-Richtung gesehen,
Fig. 15 zeigt eine Querschnittansicht zur Darstellung eines Querschnittaufbaus entlang der Linie 15-15 der Fig. 13, wenn aus der X-Richtung gesehen,
Fig. 16 zeigt eine Querschnittansicht zur Darstellung des Querschnittaufbaus entlang der Linie 15-15 der Fig. 13, wenn aus der Y-Richtung gesehen,
Fig. 17 zeigt eine schematische, perspektivische Explosionsansicht eines Ausführungsbeispiels des Flüssigkeitsausstoßkopfs der vorliegenden Erfindung,
Fig. 18 zeigt eine schematische, perspektivische Explosionsansicht eines Ausführungsbeispiels der Flüssigkeitsausstoßkopfkassette der vorliegenden Erfindung,
Fig. 19 zeigt ein Beispiel des Aufbaus eines Tintenstrahlaufzeichnungssystems,
Fig. 20 zeigt eine Seitenquerschnittansicht zur Darstellung eines Beispiels des Flüssigkeitsströmungskanalaufbaus eines Flüssigkeitsausstoßkopfs gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 21 zeigt eine Seitenquerschnittansicht zur Darstellung des Flüssigkeitsströmungskanalaufbaus eines Flüssigkeitsausstoßkopfs gemäß dem Stand der Technik, der einen Strömungswiderstandsabschnitt aufweist,
Fig. 22A zeigt eine perspektivische Ansicht zur Darstellung des Aufbaus eines Flüssigkeitsausstoßkopfs gemäß dem Stand der Technik mit einem Ventilmechanismus, und Fig. 22B zeigt eine Seitenquerschnittansicht zur Darstellung des Flüssigkeitsströmungskanalaufbaus dieses Flüssigkeitsausstoßkopfs gemäß dem Stand der Technik.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es folgen die Beschreibung eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahrens und eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfs als Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, doch mit einer anderen Flüssigkeit als Tinte, die als die auszustoßende Flüssigkeit verwendet wird, kann die vorliegende Erfindung im allgemeinen auf ein Verfahren zum Ausstoßen von Flüssigkeit und einen Flüssigkeitsausstoßkopf angewendet werden.

(Ausführungsform 1)

Fig. 1 zeigt eine Querschnittansicht des Flüssigkeitsströmungskanals eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfs in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, Fig. 2 zeigt eine Querschnittansicht zur Darstellung eines Querschnittaufbaus entlang der Linie 2-2 der Fig. 1, wenn aus der X-Richtung gesehen, Fig. 3 zeigt eine Querschnittansicht zur Darstellung eines Querschnittaufbaus entlang der Linie 3-3 der Fig. 1, wenn aus der X-Richtung gesehen, und Fig. 4 zeigt eine Querschnittansicht zur Darstellung des Querschnittaufbaus entlang der Linie 3-3 der Fig. 1, wenn aus der Y-Richtung gesehen.
Ein erster Flüssigkeitsströmungskanal (ein Tintenflüssigkeit-Strömungskanal oder ein Ausstoßflüssigkeit-Strömungskanal) 4 ist in Verbindung mit einer Ausstoßöffnung 3 zum Ausstoß von Tintenflüssigkeitströpfchen erzeugt, und das andere Ende des ersten Flüssigkeitsströmungskanals 4 ist mit einer ersten gemeinsamen Flüssigkeitskammer (eine gemeinsame Flüssigkeitskammer für Tinte) 11 verbunden. Die untere Oberfläche des ersten Flüssigkeitsströmungskanals 4, mit Ausnahme des Bereichs, in welchem die Ausstoßöffnung 3 erzeugt ist, wird durch ein Substrat 1 ausgebildet. Ein Elektrizität-Wärme-Umwandlungselement (Heizvorrichtung) 5 zum Erzeugen von Wärmeenergie zum Erzeugen einer Blase in der Flüssigkeit (Tinte) in dem ersten Flüssigkeitsströmungskanal 4 ist auf der Oberfläche des Substrats als ein Ausstoßenergie- Erzeugungselement entsprechend dem ersten Flüssigkeitsströmungskanal 4 ausgebildet. Der Strömungskanalabschnitt dieser Heizvorrichtung ist ein Blasenerzeugungsbereich. Die Seiten und die obere Oberfläche des ersten Flüssigkeitsströmungskanals 4 und die Ausstoßöffnung 3 sind durch eine genutete Oberplatte 2 einstückig ausgebildet, die einen Formartikel aus Polysulfon oder dergleichen aufweist, der mit Laserstrahlen bearbeitet wurde.
In dem Bereich zuströmseitig der Heizvorrichtung 5 auf der unteren Oberfläche des ersten Flüssigkeitsströmungskanals 4 in bezug auf die Tintenströmung ist ein zweiter Flüssigkeitsströmungskanal für die Blasenerzeugungsflüssigkeit (ein Blasenerzeugungsflüssigkeit-Strömungskanal) 6 so angeordnet, um sich entlang dem ersten Flüssigkeitsströmungskanal 4 zu erstrecken. Der Raum zwischen dem ersten Flüssigkeitsströmungskanal 4 und dem zweiten Flüssigkeitsströmungskanal 6 ist durch eine Trennwand 8 unterteilt, die aus einem elastischen Material, wie z. B. ein Metall, erzeugt ist, das ein Strömungselement ausbildet, wodurch zwischen der Tinte in dem ersten Flüssigkeitsströmungskanal 4 und der Blasenerzeugungsflüssigkeit in dem zweiten Flüssigkeitsströmungskanal 6 unterschieden wird. Wenn dieselbe Flüssigkeit als die Flüssigkeit in dem ersten Flüssigkeitsströmungskanal und die Flüssigkeit in dem zweiten Flüssigkeitsströmungskanal verwendet wird, muß die Abteilung zwischen den zwei Strömungskanälen nicht vervollständigt werden. Der zweite Flüssigkeitsströmungskanal 6 erstreckt sich zu der entgegengesetzten Seite aus der Richtung, in welcher die Ausstoßöffnung 3 angeordnet ist, und ist mit einer zweiten gemeinsamen Flüssigkeitskammer (eine gemeinsame Flüssigkeitskammer für die Blasenerzeugungsflüssigkeit) 12 verbunden. Auf der unteren Oberfläche des zweiten Flüssigkeitsströmungskanals 6 ist ein Wärmeerzeugungselement 7 erzeugt, das ein Strömungselement zum Erhitzen der Blasenerzeugungsflüssigkeit ausbildet, um dadurch die Blasenerzeugung dieser Flüssigkeit zu bewirken. Dieses Wärmeerzeugungselement 7 ist wie die vorstehend erwähnte Heizvorrichtung 5 durch ein Elektrizität-Wärme-Umwandlungselement zum Umwandeln elektrischer Energie in Wärmeenergie ausgebildet. Der zweite Flüssigkeitsströmungskanalabschnitt auf diesem Wärmeerzeugungselement ist ein Blasenerzeugungsbereich. Ferner ist ein U-förmiger Schlitz 10 in der Trennwand 8 in einem Abschnitt erzeugt, der in dem Vorstehraum oberhalb der Oberfläche des Wärmeerzeugungselements 7 angeordnet ist, und die Trennwand 8 in diesem Abschnitt, der von dem Schlitz 10 umgeben wird, ist ausgelegt, um ein bewegliches Element 9 auszubilden. Speziell ist das bewegliche Element 9 von einer Auslegerform mit einem freien Ende auf der Seite der Ausstoßöffnung 3 (die Abströmseite in bezug auf die Tintenströmung) und mit einer Drehachse, die auf der Seite der gemeinsamen Flüssigkeitskammern 11, 12 gelegen ist. Durch diesen Aufbau, wie weiter nachstehend beschrieben, wird das bewegliche Element 9 durch die Blasenerzeugung der Blasenerzeugungsflüssigkeit betätigt, die auf dem Wärmeerzeugungselement 7 vorliegt, um zu öffnen und zu der Seite des ersten Flüssigkeitsströmungskanals 4 verschoben zu werden (die Pfeilrichtung in Fig. 1). In diesem stabilen Zustand ist das bewegliche Element 9 in derselben Ebene wie der andere Abschnitt der Trennwand 8 als das bewegliche Element 9.
Der zweite Flüssigkeitsströmungskanal 6 ist mit verkleinerten Abschnitten 13 vor und hinter dem Wärmeerzeugungselement 7 ausgebildet, und weist einen solchen Kammeraufbau (Blasenerzeugungskammer) auf, daß verhindert wird, daß der Druck während der Blasenerzeugung entlang dem zweiten Flüssigkeitsströmungskanal 6 zu der Seite der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 12 entweicht. Wenn in dem herkömmlichen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf der Strömungskanal für die Blasenerzeugung und der Strömungskanal für das Ausstoßen der Flüssigkeit gemeinsam hergestellt werden und ein verkleinerter Abschnitt so vorgesehen ist, daß der auf der Seite der Flüssigkeitskammer von dem Wärmeerzeugungselement erzeugte Druck nicht zu der Seite der gemeinsamen Flüssigkeitskammer entweichen kann, ist es notwendig, einen Aufbau zu übernehmen, in welchem die Querschnittsfläche des Strömungskanals in dem verkleinerten Abschnitt nicht sehr klein ist, wobei das Wiederauffüllen der auszustoßenden Flüssigkeit ausreichend berücksichtigt ist. In dem Fall des Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfs gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist jedoch fast die gesamte Flüssigkeit, die aus der Ausstoßöffnung 3 auszustoßen ist, die Tinte (Ausstoßflüssigkeit) in dem ersten Flüssigkeitsströmungskanal 4 und die Blasenerzeugungsflüssigkeit in dem zweiten Flüssigkeitsströmungskanal 6, wobei das angeordnete Wärmeerzeugungselement 7 nicht so umfassend im Einsatz ist, und daher die Menge der Bilderzeugungsflüssigkeit, welche den Ausstoßdruck-Erzeugungsabschnitt des zweiten Flüssigkeitsströmungskanals 6 füllt, klein sein kann. Demgemäß kann der Abstand in den vorstehend erwähnten verkleinerten Abschnitten 13 kurz ausgebildet werden, z. B. mehrere Mikrometer bis 10 und mehr Mikrometer, und der Druck während der Blasenerzeugung, der in dem zweiten Flüssigkeitsströmungskanal 6 bewirkt wird, kann zu der Seite des beweglichen Elements 9 konzentriert gerichtet werden, ohne daß viel in die Umgebung entweicht. Dieser Druck wird als der Ausstoßdruck durch das bewegliche Element 9 genutzt, und daher können ein höherer Ausstoßwirkungsgrad und eine größere Ausstoßkraft erreicht werden. Die Form des zweiten Flüssigkeitsströmungskanals 6 ist jedoch nicht auf den vorstehend beschriebenen einen begrenzt, sondern kann jede Form sein, welche gestattet, daß der Druck, der sich aus der Erzeugung einer Blase ergibt, auf wirkungsvolle Weise zu der Seite des beweglichen Elements 9 übertragen wird.
In dem vorstehend beschriebenen Aufbau bildet die Heizvorrichtung 5 als das Ausstoßenergie-Erzeugungselement in dem ersten Flüssigkeitsströmungskanal 4 einen ersten Blasenerzeugungsbereich aus, und das Wärmeerzeugungselement 7 in dem zweiten Flüssigkeitsströmungskanal 6 bildet einen zweiten Blasenerzeugungsbereich aus.
Tatsächlich ist ein Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf mit einer Vielzahl von Ausstoßöffnungen versehen, doch in der vorliegenden Ausführungsform sind ein erster Flüssigkeitsströmungskanal 4, eine Heizvorrichtung 5, ein zweiter Flüssigkeitsströmungskanal 6, ein Wärmeerzeugungselement 7 und ein bewegliches Element 9 für jede Ausstoßöffnung 3 vorgesehen. Eine genutete Oberplatte 2, die mit einer Vielzahl von Ausstoßöffnungen 3 und ersten Flüssigkeitsströmungskanälen 4 ausgebildet ist, die mit den jeweiligen Ausstoßöffnungen 3 verbunden sind, ein Substrat 1, das mit einer Vielzahl von Heizvorrichtungen 5 und Wärmeerzeugungselementen 7 versehen ist, entsprechend der Anzahl der Ausstoßöffnungen 3, und eine Trennwand 8, die mit einer Anzahl von Schlitzen 10 (d. h. bewegliche Elemente 9), die entsprechend der Anzahl der Ausstoßöffnungen 3 erzeugt sind, und die genutete Oberplatte 2 und das Substrat 1 sind miteinander in einer solchen Weise verbunden, um die Trennwand 8 zwischen den gemeinsamen Flüssigkeitskammern 11 und 12 anzuordnen, um dadurch einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf zu komplettieren. Die Trennwand 8 in der vorliegenden Ausführungsform ist ebenfalls mit einer Trennwand 8 zum Abteilen des angrenzenden zweiten Flüssigkeitsströmungskanals 6 erzeugt. Die Trennwand 8 zwischen den zweiten Flüssigkeitsströmungskanälen 6 und der Trennwand 8, welche den ersten Flüssigkeitsströmungskanal 4 und den zweiten Flüssigkeitsströmungskanal 6 voneinander trennt, kann individuell ausgebildet werden, und diese können miteinander verbunden werden, um dadurch den zweiten Flüssigkeitsströmungskanal 6 auszubilden.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines Materials zum Erzeugen der Trennwand 8, d. h. des beweglichen Elements 9. Das Material ist nicht auf Nickel begrenzt, wenn es die Funktion als das bewegliche Element ausführt. D. h., das Material, das die Trennwand 8 ausbildet, kann jedes sein, welches gegenüber der Blasenerzeugungsflüssigkeit und der Tinte (Ausstoßflüssigkeit) beständig ist und Elastizität für die. Funktion als das bewegliche Element 9 aufweist und welches erlaubt, einen winzigen Schlitz darin auszubilden. Als solche Materialien können vorwiegend Metalle mit langer Haltbarkeit erwähnt werden, wie z. B. Silber, Nickel, Gold, Eisen, Titan, Aluminium, Platin, Tantal, rostfreier Stahl und Phosphorbronze und deren Legierungen, oder Harz mit Nitrilgruppen, wie z. B. Acrylnitril, Butadien und Styren, Harz mit Karboxylgruppen, wie z. B. Tolykarbonat, Harz mit Aldehydgruppen, wie z. B.. Polyacetal, Harz mit Sulfongruppen, wie z. B. Polysulfon, Harz, wie z. B. Flüssigkristallpolymer oder Compounds von diesem, Metalle mit hoher Tintenbeständigkeit, wie z. B. Gold, Wolfram, Tantal, Nickel, rostfreier Stahl und Titan sowie deren Legierungen, und bezüglich der Tintenbeständigkeit Harz, das mit einem dieser Metalle beschichtet ist, oder Harz, das Amidgruppen aufweist, wie z. B. Polyamid, Harz, das Aldehydgruppen aufweist, wie z. B. Polyacetal, Harz, das Ketongruppen aufweist, wie z. B. Polyether-Ether-Keton, Harz, das Imidgruppen aufweist, wie z. B. Polyimid, Harz, das Hydroxylgruppen aufweist, wie z. B. Phenolharz, Harz, das Ethylgruppen aufweist, wie z. B. Polyethylen, Harz, das Alkylgruppen aufweist, wie z. B. Polypropylen, Harz, das Epoxygruppen aufweist, wie z. B. Epoxydharz, Harz, das Aminogruppen aufweist, wie z. B. Melaminharz, Harz, das Methylolgruppen aufweist, wie z. B. Xylolharz und deren Compounds, Keramikmaterialien, wie z. B. Siliziumdioxid und dessen Verbindungen. Ebenso sind die Dicke der Trennwand 8 und die Form des beweglichen Elements 9 nicht auf die vorliegende Ausführungsform begrenzt, wenn sie ausreichend verlagerbar sind, um ihre Funktionen durch deren Kombination mit der Größe des Wärmeerzeugungselements 7 auszuführen, die Dicke kann jedoch wünschenswert etwa 0,5 um- 10 um betragen.
In der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Breite des Schlitzes 10 zum Ausbilden des beweglichen Elements 9 2 um, doch wenn die Blasenerzeugungsflüssigkeit und die Ausstoßflüssigkeit unterschiedliche Flüssigkeiten sind und es wünschenswert ist, die Vermischung der zwei Flüssigkeiten zu verhindern, kann die Breite des Schlitzes einen solchen Abstand aufweisen, der einen stabilen Meniskus zwischen den zwei Flüssigkeiten erzeugt und die Verbindung zwischen den zwei Flüssigkeiten unterbinden kann.
In der Vorliegenden Ausführungsform werden als die Heizvorrichtung 5 und das Wärmeerzeugungselement 7 Vorrichtungen verwendet, die als ein Wärmeerzeugungsabschnitt ein Wärmeerzeugungs-Widerstandselement aus Hafniumborid, Tantalnitrid oder dergleichen aufweisen, das als Reaktion auf ein elektrisches Signal Wärme erzeugt, wobei es nicht darauf begrenzt ist, sondern es können andere sein, welche ausreichend Blasen in der Blasenerzeugungsflüssigkeit und der Tinte erzeugen. Z. B. kann als die Heizvorrichtung 5 oder das Wärmeerzeugungselement 7 eine Vorrichtung verwendet werden, die als den Wärmeerzeugungsabschnitt ein Licht-Wärme-Umwandlungselement aufweist, welches Wärme durch Aufnahme des Lichts eines Lasers oder dergleichen erzeugt. Die Heizvorrichtung 5 oder das Wärmeerzeugungselement 7 können nicht nur den Wärmeerzeugungsabschnitt aufweisen, sondern auch eine Schutzschicht zum Schutz des Wärmeerzeugungsabschnitts vor der Flüssigkeit. Das Ausstoßenergie-Erzeugungselement 5 kann eines sein, welches ausreichend Energie zum Ausstoß der Flüssigkeit anlegen kann und braucht nicht immer eine Heizvorrichtung zu sein, sondern kann z. B. ein piezoelektrisches Element oder dergleichen sein.
Die genutete Oberplatte 2 ist durch Laserstrahlbearbeitung eines Formartikels aus Polysulfon mit einer Ausstoßöffnung 3 erzeugt. Das Material der genuteten Oberplatte 2 kann jedoch ein Material sein, welches durch Laserstrahlen bearbeitet werden kann und ist nicht auf Polysulfon begrenzt. Abhängig von der verwendeten Tinte kann Polysulfon auch der Metallbeschichtung oder dergleichen unterzogen sein.
Als die Flüssigkeit, die dem zweiten Flüssigkeitsströmungskanal 6 zugeführt wird (d. h. die Blasenerzeugungsflüssigkeit), kann eine verschiedener Flüssigkeiten verwendet werden, welche nicht durch Wärme verschlechtert werden und nur schwer dazu neigen, durch Erhitzen auf dem Wärmeerzeugungselement Ablagerungen zu hinterlassen und eine umkehrbare Zustandsänderung der Vergasung und Kondensation durch Wärme ausführen können. Als typische Flüssigkeit können erwähnt werden: eine Mischung aus Ethanol und Wasser und ferner Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Hexan, n-Heptan, n-Octan, Toluol, Xylol, Methylendichlorid, Trichlen, Freon TF, Freon BF, Ethylether, Dioxan, Cyclohexan, Methylacetat, Ethylacetat, Aceton, Methylethylketon, Wasser usw. und Mischungen dieser.
Als ein Aufzeichnungsmedium, auf welches Flüssigkeit, wie z. B. Tinte, aufgetragen werden kann, sind verschiedene Arten von Papier, OHP-Folie, ein Kunststoffmaterial zu erwähnen, das für eine Kompaktdisk, eine Dekorationsplatte oder dergleichen verwendet wird, ein Metallmaterial, wie z. B. Aluminium oder Kupfer, ein Ledermaterial, wie z. B. Rindsleder, Schweinsleder oder Kunstleder, Holz, wie z. B. Naturholz oder Sperrholz, Bambusmaterial, ein Keramikmaterial, wie z. B. Fliesenmaterial, eine dreidimensionale Struktur, wie z. B. Schwamm usw.
Die Operation dieses Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfs wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 5A bis 5E beschrieben.
Fig. 5A bis 5E zeigen Ansichten zur Darstellung der Operation in Aufeinanderfolge. Es sollte hier klar sein, daß Tinte mit dem gleichen Wasserursprung als die Flüssigkeit verwendet wird, die dem ersten Flüssigkeitsströmungskanal 4 zugeführt wird, und die Flüssigkeit, die dem zweiten Flüssigkeitsströmungskanal 6 zugeführt wird.
Fig. 5A zeigt einen Zustand, in welchem sowohl die Heizvorrichtung 5 als auch das Wärmeerzeugungselement 7 nichtleitend sind, und zu diesem Zeitpunkt besteht keine Verlagerung des beweglichen Elements 9, das auf der Trennwand 8 ausgebildet ist, und es liegt auch keine Blasenerzeugung durch die Heizvorrichtung 5 vor. Die Flüssigkeitsströmungskanäle 4 und 6 sind beide mit Tinte mit Wasser gleichen Ursprungs gefüllt. Wenn in diesem Zustand ein Ansteuersignal an die Heizvorrichtung 5 und das Wärmeerzeugungselement 7 angelegt wird, erzeugen die Heizvorrichtung 5 und das Wärmeerzeugungselement 7 Wärme, und, wie in Fig. 5B gezeigt ist, wirkt die Wärme, die durch die Heizvorrichtung 5 erzeugt ist, wodurch eine Blase durch eine Filmsiedeerscheinung in der Tinte in dem ersten Flüssigkeitsströmungskanal 4 erzeugt wird, und gleichfalls wirkt die Wärme, die durch das Wärmeerzeugungselement 7 erzeugt ist, wodurch eine Blase durch eine Filmsiedeerscheinung in der Tinte in dem zweiten Flüssigkeitsströmungskanal 6 erzeugt wird. Der Druck beruht auf der Erzeugung der Blase in dem zweiten Flüssigkeitsströmungskanal 6, und diese Blase wirkt vorzugsweise auf das bewegliche Element 9, um dadurch das bewegliche Element 9 zu der Seite des ersten Flüssigkeitsströmungskanals 4 zu verlagern. Der vorstehend erwähnte Druck und die Blase treten in den ersten Flüssigkeitsströmungskanal 4 von einem Spalt ein, der an der Seite des freien Endes zu der Ausstoßöffnung 3 ausgebildet ist, und daher wirkt der Blasenerzeugungsdruck dieser Blase auf die Flüssigkeit in dem ersten Flüssigkeitsströmungskanal 4 zu der Seite der Ausstoßöffnung 3. Andererseits wächst auch die Blase, die auf der Heizvorrichtung 5 erzeugt ist, und verbunden mit dem Druck der Blase von der Seite des zweiten Flüssigkeitsströmungskanals 6 steht die Flüssigkeit von der Ausstoßöffnung 3 vor.
Nach der Erzeugung der Blasen wachsen die jeweiligen Blasen und insbesondere erreicht die Verlagerung des beweglichen Elements 9 eine Maximalmenge, und die Blase, die dem Wärmeerzeugungselement 7 zuzuschreiben ist, gelangt zu dem ersten Flüssigkeitsströmungskanal 4 in der Position, in welcher das bewegliche Element 9 vorliegt. Demzufolge wird die Rückwelle der Blasenerzeugung, die der Heizvorrichtung 5 zuzuschreiben ist, daran gehindert, sich zu der Seite der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 11 auszubreiten, und nimmt die Blasenerzeugungskraft von der Blase durch das Wärmeerzeugungselement 7 auf, und insgesamt wird die Blasenerzeugungskraft zum Ausstoß vergrößert und ein Tintentröpfchen steht sehr von der Ausstoßöffnung 3 vor, wonach es in dem Auflösungsprozeß der Blase auf der Heizvorrichtung 5 abgerissen wird und zu dem Aufzeichnungsmedium hin transportiert.
Jede Blase tritt in diesen Auflösungsprozeß ein. Zu diesem Zeitpunkt nimmt das bewegliche Element 9 den Unterdruck durch das Auflösen der Blase in dem zweiten Strömungskanal 6 auf, zusätzlich zu dessen eigener elastischer Kraft und kehrt rasch in dessen stabilen Zustand zurück, und mit der Bewegung, wenn das bewegliche Element 9 in dessen stabilen Zustand zurückkehrt, strömt die Tinte rasch von der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 11 durch den Unterdruck des Auflösens der Blase auf der Heizvorrichtung 5 in den ersten Flüssigkeitsströmungskanal 4. Mit dem Auflösen der Blase auf der Heizvorrichtung 5 zieht sich die Meniskusoberfläche der Tinte von der Seite der Ausstoßöffnung 3 zu der Zuströmseite zurück, doch in dem Fall der vorliegenden Ausführungsform ist der Einfluß der Bewegung groß, wenn das bewegliche Element 9 in dessen stabilen Zustand zurückkehrt, und daher wird die Wiederauffüllung des ersten Flüssigkeitsströmungskanals 4 mit Tinte rasch erreicht, und wie in Fig. 5E gezeigt ist, erzeugt die Tinte einen Meniskus in der Position der Ausstoßöffnung 3, und das bewegliche Element 9 kehrt in dessen stabilen Zustand zurück.
Wie vorstehend beschrieben, ist in der vorliegenden Ausführungsform der zweite Flüssigkeitsströmungskanal 6, in welchem das Wärmeerzeugungselement 7 angrenzend an den ersten Flüssigkeitsströmungskanal 4 angeordnet ist, und das bewegliche Element 9 zwischen den zwei Flüssigkeitsströmungskanälen 4 und 6 angeordnet ist, wodurch es im Vergleich mit dem Flüssigkeitsausstoßkopf des herkömmlichen Aufbaus möglich ist, Tintentröpfchen oder dergleichen mit hohem Ausstoßwirkungsgrad und mit hohem Ausstoßdruck auszustoßen. Es wird davon ausgegangen, daß auf Grund der folgenden Erscheinung und der Wechselwirkung zwischen diesen Erscheinungen eine derart hohe Ausstoßenergie und ein hoher Ausstoßdruck realisiert werden kann.
Zunächst wird durch den Ausstoßdruck, der in dem zweiten Flüssigkeitsströmungskanal 6 durch die vorstehend erwähnte Verlagerung des beweglichen Elements 9 erzeugt ist, nahezu der gesamte Ausstoßdruck, der sich zu der Seite des beweglichen Elements 9 ausbreitet, zu der Ausstoßöffnung 3 des ersten Flüssigkeitsströmungskanals 4 freigesetzt. D. h., die Ausbreitungsrichtung des Ausstoßdrucks, der in dem zweiten Flüssigkeitsströmungskanäl 6 erzeugt ist, ändert sich durch das bewegliche Element 9 zu der Ausstoßöffnung 3. Gleichzeitig damit wächst in dem ersten Flüssigkeitsströmungskanal 4 die Blase auf der Heizvorrichtung 5, und daher wird auf der Seite der Ausstoßöffnung 3 der Blasenerzeugungsdruck der zwei Blasen addiert, und der Ausstoßdruck wird erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Rückwelle durch die Blase auf der Heizvorrichtung 5 durch die Blase durch das bewegliche Element 9 und das Wärmeerzeugungselement 7 reflektiert und breitet sich zu der Ausstoßöffnung 3 aus, und somit wird der Ausstoßdruck weiter erhöht.
Dann kontrahiert jede Blase, und das bewegliche Element 9 kehrt in die Position dessen stabilen Zustands zurück, und auch in dem ersten Flüssigkeitsströmungskanal 4 wird eine Flüssigkeitsmenge, welche der Menge der ausgestoßenen Flüssigkeit entspricht, von der Zuströmseite zugeführt. Diese Zuführung der ausgestoßenen Flüssigkeit ist in die Richtung, in welcher das bewegliche Element 9 geschlossen ist, und daher wird die Wiederauffüllung der ausgestoßenen Flüssigkeit nicht durch das bewegliche Element 9 behindert. Daher wird in dem Aufbau der vorliegenden Ausführungsform die Flüssigkeit auf der Zuströmseite des ersten Flüssigkeitsströmungskanals 4 kaum durch die Rückwelle beeinflußt, und daher ist die Eigenschaft in einer Richtung der Flüssigkeitsströmung von der Zuströmseite zu der Abströmseite stark und die Wiederauffüllung erfolgt gut. Auch wird die Blasenerzeugungsflüssigkeit in dem zweiten Flüssigkeitsströmungskanal 6 wenig verwendet, wie vorstehend beschrieben ist, und daher läuft die Wiederauffüllung in geringer Menge ab.
Wie in Fig. 5A bis 5E gezeigt, erstreckt sich ein Teil der in dem Blasenerzeugungsbereich (das Wärmeerzeugungselement 7) des zweiten Flüssigkeitsströmungskanals 6 erzeugten Blase mit der Verlagerung des beweglichen Elements 9 zu dem ersten Flüssigkeitsströmungskanal 4 zu der Seite des ersten Flüssigkeitsströmungskanals 4, und durch Annahme einer solchen Höhe des zweiten Flüssigkeitsströmungskanals 6, daß sich die Blase wie diese erstreckt, ist es möglich, die Ausstoßkraft im Vergleich mit einem Fall, wenn sich die Blase nicht erstreckt, weiter zu erhöhen. Damit sich die Blase zu dem ersten Flüssigkeitsströmungskanal 4 wie diese erstrecken kann, ist es wünschenswert, die Höhe des zweiten Flüssigkeitsströmungskanals 6 kleiner als die Höhe der größten Blase auszubilden, und diese Höhe kann wünschenswert mehrere Mikrometer bis 30 um betragen. In der vorliegenden Ausführungsform ist diese Höhe 15 um.

(Ausführungsform 2)

Die vorhergehende Ausführungsform ist in bezug auf einen Fall beschrieben worden, in welchem der Ansteuerzeitpunkt (Blasenerzeugungszeitpunkt) des Ausstoßenergie-Erzeugungselements und der Ansteuerzeitpunkt (Blasenerzeugungszeitpunkt) des Strömungselements im wesentlichen gleich sind, doch in der vorliegenden Ausführungsform ist ein Beispiel des Falls gezeigt, in welchem diese Zeitpunkte voneinander verschieden eingestellt sind.
Fig. 6A bis 6E zeigen ein Beispiel des Ansteuerzeitpunkts in der vorliegenden Ausführungsform und stellen die Operation des Tintenstrahls dar, wenn der Ansteuerzeitpunkt des Strömungselements früher als der Ansteuerzeitpunkt des Ausstoßenergie-Erzeugungselements ist.
Wie in der vorhergehenden Ausführungsform zeigt Fig. 6A den Zustand (den Nichtansteuerzustand) bevor sowohl das Ausstoßenergie-Erzeugungselement als auch das Strömungselement angesteuert sind.
Zunächst wird das Wärmeerzeugungselement 7, welches das Strömungselement ausbildet, elektrisch angesteuert und erzeugt Wärme. Durch diese erzeugte Wärme wird eine Blase in der Tinte erzeugt, und damit kann das bewegliche Element 9, welches das Strömungselement ausbildet, zu dem Strömungskanal 4 hin verlagert werden. Dann wird das Wärmeerzeugungselement 5, welches ein Ausstoßenergie-Erzeugungselement ist, elektrisch angesteuert und eine Blase 6B wird erzeugt. Durch den Druck auf der Grundlage der Erzeugung der Blase wird die Tinte aus der Ausstoßöffnung 6C ausgestoßen. Zu diesem Zeitpunkt ist das bewegliche Element 9 bereits in dessen Verlagerungszustand, und daher kann die Bewegung der Tinte nach der Zuströmseite zuverlässiger verhindert werden, und es erfolgt auch die Bewegung der Tinte zu der Seite der Ausstoßöffnung im voraus durch das Strömungselement, und daher können die Ausstoßkraft und die Ausstoßgeschwindigkeit weiter erhöht werden.
Die Blase durch das Wärmeerzeugungselement 7 löst sich auf, wodurch das bewegliche Element 9 wieder in dessen Ausgangszustand zurückgeführt wird. Wenn sich die Blase auflöst, die durch das Wärmeerzeugungselement 5 erzeugt ist, wird die Tinte von der zuströmseitigen Flüssigkeitskammer 11 zugeführt (wiederaufgefüllt), doch da die Richtung dieser Wiederauffüllung und die Richtung, in welche das bewegliche Element 9 in dessen Ausgangszustand zurückgeführt wird, die gleichen Richtungen sind, behindert das bewegliche Element 9 die Wiederauffüllung nicht.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Blasenerzeugungszeitpunkt des Strömungselements früher als der Blasenerzeugungszeitpunkt des Ausstoßenergie-Erzeugungselements, doch die Ansteuerung zu dem Umkehrzeitpunkt kann in Übereinstimmung mit dem Zweck ausgeführt werden. Wie vorstehend beschrieben, kann der Blasenerzeugungszeitpunkt des Ausstoßenergie-Erzeugungselements und der Blasenerzeugungszeitpunkt des Strömungselements in geeigneter Weise eingestellt werden, wodurch die Ausstoßeigenschaften, die Unterdrückungseigenschaften der Bewegung der Tinte zu der Zuströmseite, die Wiederauffülleigenschaften usw. abgeglichen werden können. Wenn daher der Kopf der vorliegenden Erfindung in Vorrichtungen angeordnet wird, die sich in der Ansteuerfrequenz, einer Wiederauffülleigenschaft usw. unterscheiden, kann die Anpassung der Ansteuerfrequenz jedes Geräts durch Einstellen der zwei Ansteuerzeitpunkte erreicht werden.

(Ausführungsform 3)

Fig. 7 zeigt eine Querschnittansicht des Flüssigkeitsströmungskanals eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfs in einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 8 zeigt eine Querschnittansicht zur Darstellung eines Querschnittaufbaus entlang der Linie 8-8 in Fig. 7, wenn aus der X-Richtung gesehen. Fig. 9 zeigt eine Querschnittansicht zur Darstellung eines Querschnittaufbaus entlang der Linie 9-9 der Fig. 7, wenn aus der X-Richtung gesehen, und Fig. 10 zeigt eine Querschnittansicht zur Darstellung des Querschnittaufbaus entlang der Linie 9-9 der Fig. 7, wenn aus der Y-Richtung gesehen.
Der Unterschied dieses Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfs gegenüber dem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf der ersten Ausführungsform besteht darin, daß die Heizvorrichtung in dem ersten Flüssigkeitsströmungskanäl in zwei in der Strömungsrichtung der Tinte unterteilt ist. Im Vergleich mit dem Bereich der abströmseitigen Heizvorrichtung 5-1 ist der Bereich der zuströmseitigen Heizvorrichtung 5-2 groß, und die Auslegung ist so gehalten, daß gemäß der zuströmseitigen Heizvorrichtung 5-2 eine große Blase erzeugt werden kann.
Fig. 11A bis 11E zeigen aufeinanderfolgend den Ansteuerprozeß der abströmseitigen Heizvorrichtung 5-1 in dem ersten Flüssigkeitsströmungskanal 4 und dem Wärmeerzeugungselement 7 in dem zweiten Flüssigkeitsströmungskanal 6, um dadurch Tintentröpfchen aus der Ausstoßöffnung 3 auszustoßen, und Fig. 12A bis 12E zeigen aufeinanderfolgend den Ansteuerprozeß der beiden Heizvorrichtungen 5-1 und 5-2 in dem ersten Flüssigkeitsströmungskanal 4 und das Wärmeerzeugungselement 7 in dem zweiten Flüssigkeitsströmungskanal 6, um dadurch Tintentröpfchen aus der Ausstoßöffnung 3 auszustoßen.
Wird nur die abströmseitige Heizvorrichtung 5-1 in dem ersten Flüssigkeitsströmungskahal 4 angesteuert, wird nur eine relativ kleine Blase in dem ersten Flüssigkeitsströmungskanal 4 erzeugt, und daher ist die aus der Ausstoßöffnung 3 ausgestoßene Tintenmenge klein. Wenn im Gegensatz dazu die beiden Heizvorrichtungen 5-1 und 5-2 in dem ersten Flüssigkeitsströmungskanal 4 angesteuert werden, sind beide Blasen, die durch diese Heizvorrichtungen 5-1 und 5-2 erzeugt werden, in den Ausstoß der Tinte eingebunden, und eine größere. Menge der ausgestoßenen Tinte wird erzielt. Obgleich hier nicht gezeigt, wenn nur die zuströmseitige Heizvorrichtung 5-2 in dem ersten Flüssigkeitsströmungskanal 4 angesteuert ist, wird eine Menge der ausgestoßenen Tinte erhalten, die größer als dann ist, wenn nur die abströmseitige Heizvorrichtung 5-1 angesteuert wird, und kleiner als dann ist, wenn die beiden Heizvorrichtungen 5-1 und 5-2 angesteuert werden. Schließlich können drei Abwandlungsstufen der Menge der ausgestoßenen Tinte ausgeführt werden, indem eine der Heizvorrichtungen 5-1 und 5-2 ausgewählt wird, welche anzusteuern ist, und es ist möglich, unter Verwendung derselben Düse die Mehrwertaufzeichnung auszuführen.
Wenn n Heizvorrichtungen unterschiedlicher Größen in dem ersten Flüssigkeitsströmungskanal 4 angeordnet sind, wird die Mehrwertaufzeichnung in 2n-1 Mengenstufen der ausgestoßenen Tinte möglich.

(Ausführungsform 4)

Fig. 13 zeigt eine Querschnittansicht des Flüssigkeitsströmungskanals eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfs in einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 14 zeigt eine Querschnittansicht zur Darstellung eines Querschnittaufbaus entlang der Linie 14-14 in Fig. 13, wenn aus der X-Richtung gesehen. Fig. 15 zeigt eine Querschnittansicht zur Darstellung eines Querschnittaufbaus entlang der Linie 15-15 in Fig. 13, wenn aus der X-Richtung gesehen, und Fig. 16 zeigt eine Querschnittansicht zur Darstellung des Querschnittaufbaus entlang der Linie 15-15 der Fig. 13, wenn aus der Y-Richtung gesehen.
In der vorstehend beschriebenen dritten Ausführungsform sind die zwei Heizvorrichtungen 5-1 und 5-2 in Reihe entlang der Strömungsrichtung der Tinte in dem ersten Flüssigkeitsströmungskanal 4 angeordnet, während in dieser vierten Ausführungsform die zwei Heizvorrichtungen 5-1 und 5-2 parallel angeordnet sind. Wiederum unterscheiden sich in dieser vierten Ausführungsform die Bereiche der Heizvorrichtungen 5-1 und 5-2 voneinander, wodurch drei Abwandlungsstufen der Menge der ausgestoßenen Tinte ausgeführt werden können und die Mehrwertaufzeichnung unter Verwendung derselben Düse möglich ist.

< < Flüssigkeitsausstoßkopf > >

Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines Flüssigkeitsausstoßkopfs mit dem vorstehend beschriebenen Strömungskanalaufbau, der mit einer Vielzahl von Ausstoßöffnungen versehen ist.
Fig. 17 zeigt eine schematische, perspektivische Explosionsansicht zur Darstellung des grundlegenden Aufbaus eines Ausführungsbeispiels des Flüssigkeitsausstoßkopfs auf der Grundlage der vorliegenden Erfindung. Ein Substrat 1 ist auf einem Tragelement 140 angeordnet, das aus einem Metall, wie z. B. Aluminium, erzeugt ist. Auf dem Substrat 1 ist eine Vielzahl von Wärmeerzeugungselementen 7 angeordnet, die angepaßt sind, Wärme zu erzeugen, um zu bewirken, daß die Wärme in der Flüssigkeit in dem zweiten Flüssigkeitsströmungskanal durch Filmsieden eine Blase erzeugt. Diese Heizvorrichtungen 5 und die Wärmeerzeugungselemente 7 sind als Elektrizität-Wärme-Umwandlungselemente aufgebaut, und auf dem Substrat 1 sind neben den Heizvorrichtungen 5 und den Wärmeerzeugungselementen 7 und Verdrahtungselektroden zum Zuführen elektrischer Signale zu den Heizvorrichtungen 5 und den Wärmeerzeugungselementen 7 einstückig ausgebildete Funktionselemente, wie z. B. Transistoren, Dioden, Zwischenspeicher und Schieberegister, zum selektiven Ansteuern der Heizvorrichtungen 5 und der Wärmeerzeugungselemente 7 angeordnet. Es sind auch Schutzschichten zum Schutz der Elektrizität-Wärme-Umwandlungselemente auf den Heizvorrichtungen 5 und den Wärmeerzeugungselementen 7 vorgesehen.
Auf dem Substrat 1 sind ein Nutenelement mit einer Vielzahl von Nuten 52 (es ist nur ein Blasenerzeugungsflüssigkeitskanal gezeigt) angeordnet, welche die zweiten Flüssigkeitsströmungskanäle (Blasenerzeugungsflüssigkeitskanäle) ausbilden, und eine Ausnehmung, die eine zweite gemeinsame Flüssigkeitskammer (gemeinsame Blasenerzeugungskammer) 12 ausbildet, die mit der Vielzahl von zweiten Flüssigkeitsströmungskanälen zum Zuführen von Tinte zu den jeweiligen Flüssigkeitsströmungskanälen in Verbindung ist, und die Trennwand 8, die mit dem vorstehend erwähnten beweglichen Element 9 versehen ist, positioniert und fest angeordnet. In Fig. 17 ist die Trennwand 8 gezeigt, in welcher die Trennwände zwischen den zweiten Flüssigkeitsströmungskanälen einstückig miteinander ausgebildet sind.
Die genutete Oberplatte 2 weist Nuten 114 auf, die mit der Trennwand 8 verbunden sind, um dadurch den ersten Flüssigkeitsströmungskanal (Ausstoßflüssigkeit-Strömungskanäle) auszubilden, eine Ausnehmung zum Ausbilden einer ersten gemeinsamen Flüssigkeitskammer 11, die mit der Vielzahl von ersten Flüssigkeitsströmungskanälen zum Zuführen der Ausstoßflüssigkeit zu den jeweiligen ersten Flüssigkeitsströmungskanälen in Verbindung ist, eine erste Zuführöffnung (Ausstoßflüssigkeit-Zuführöffnung) 111 zum Zuführen der ausgestoßenen Flüssigkeit zu der ersten gemeinsamen Flüssigkeitskammer 11 und eine zweite Zuführöffnung (Blasenerzeugungsflüssigkeit-Zuführöffnung) 112 zum Zuführen der Blasenerzeugungsflüssigkeit zu der zweiten gemeinsamen Flüssigkeitskammer 12. Die zweite Zuführöffnung 112 ist außerhalb der ersten gemeinsamen Flüssigkeitskammer 11 angeordnet und ist mit einem Verbindungskanal verbunden, der sich durch die Trennwand 8 erstreckt und mit der zweiten gemeinsamen Flüssigkeitskammer 12 verbunden ist und die Blasenerzeugungsflüssigkeit der zweiten gemeinsamen Flüssigkeitskammer 12 durch diesen Verbindungskanal zuführen kann, ohne diese mit der ausgestoßenen Flüssigkeit zu vermischen.
Die Anordnungsbeziehung zwischen dem Substrat 1, der Trennwand 8 und der genuteten Oberplatte 2 ist derart, daß das bewegliche Element 9 entsprechend den Wärmeerzeugungselementen 7 auf dem Substrat 1 angeordnet ist.

< < Flüssigkeitsausstoßkopfkassette > >

Nachstehend erfolgt die Kurzbeschreibung einer Flüssigkeitsausstoßkopfkassette, die darauf den Flüssigkeitsausstoßkopf gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform trägt.
Fig. 18 zeigt eine schematische, perspektivische Explosionsansicht der Flüssigkeitsausstoßkopfkassette mit dem vorstehend beschriebenen Flüssigkeitsausstoßkopf, und diese Flüssigkeitsausstoßkopfkassette weist hauptsächlich einen Flüssigkeitsausstoßkopfabschnitt 100 und einen Flüssigkeitsbehälter 520 auf.
Der Flüssigkeitsausstoßkopfabschnitt 100 weist ein Substrat 1, eine Trennwand 8, eine genutete Oberplatte 2, eine Haltefeder 120, ein Flüssigkeitszuführelement 130, ein Tragelement 140 usw. auf.
Auf dem Substrat 1, wie vorstehend beschrieben, ist eine Vielzahl von Heizvorrichtungen 5 und eine Vielzahl von Wärmeerzeugungselementen 7 in Reihen angeordnet, und eine Vielzahl von Funktionselementen zum selektiven Ansteuern dieser Heizvorrichtungen 5 und Wärmeerzeugungselementen 7 ist angeordnet. Ein zweiter Flüssigkeitsströmungskanal ist zwischen dem Substrat 1 und der Trennwand 8 mit dem beweglichen Element 9 erzeugt, und die Blasenerzeugungsflüssigkeit strömt hindurch. Durch die Trennwand 8 und die genutete Oberplatte 2, die miteinander verbunden sind, wird ein erster Flüssigkeitsströmungskanal ausgebildet, durch welchen die Ausstoßflüssigkeit strömt.
Die Haltefeder 120 ist ein Element, um die Vorspannkraft zum Substrat 1 zu bewirken, die auf die genutete Oberplatte 2 einwirkt, und durch diese Vorspannkraft werden das Substrat 1, die Trennwand 8, die genutete Oberplatte 2 und das Tragelement 140, welche weiter nachstehend beschrieben sind, einstückig miteinander ausgebildet.
Das Tragelement 140 dient zum Tragen des Substrats 1 usw., und auf diesem Tragelement 140 sind ferner angeordnet, ein Schaltungssubstrat 141, das mit dem Substrat 1 zum Zuführen eines elektrischen Signals zu diesem verbunden ist, und eine kompakte Anschlußfläche 142, die mit der Vorrichtungsseite verbunden ist, um dadurch den Austausch elektrischer Signale mit der Vorrichtungsseite zu bewirken.
Der Flüssigkeitsbehälter 520 enthält darin Ausstoßflüssigkeit, wie z. B. Tinte, die dem Flüssigkeitsausstoßkopf zugeführt wird, und Blasenerzeugungsflüssigkeit zum Erzeugen von Blasen. Außerhalb des Flüssigkeitsbehälters 520 ist eine Befestigungsstange 525 vorgesehen, mit welcher ein Positionierabschnitt 524 fest verbunden ist, um die Verbindung zwischen dem Flüssigkeitsausstoßkopf und dem Flüssigkeitsbehälter 520 auszuführen. Die Ausstoßflüssigkeit wird von dem Ausstoßflüssigkeit-Zuführkanal 522 des Flüssigkeitsbehälters 520 dem Ausstoßflüssigkeit-Zuführkanal 131 des Flüssigkeitzuführelements 130 zugeführt, und wird der ersten gemeinsamen Flüssigkeitskammer 11 durch die Ausstoßflüssigkeit-Zuführöffnungen 133, 121 und 111 der jeweiligen Elemente zugeführt. Die Blasenerzeugungsflüssigkeit wird gleichfalls von dem Zuführkanal 523 des Flüssigkeitsbehälters 520 dem Blasenerzeugungsflüssigkeit-Zuführkanal 132 des Flüssigkeitszuführelements 130 zugeführt und wird der zweiten gemeinsamen Flüssigkeitskammer 12 durch die Blasenflüssigkeit-Zuführöffnungen 134, 121 und 112 der jeweiligen Elemente zugeführt.
In der vorstehend beschriebenen Flüssigkeitsausstoßkopfkassette erfolgte die Beschreibung in bezug auf die Form der Zuführung und den Flüssigkeitsbehälter, in welchem die Zuführung selbst dann ausgeführt werden kann, wenn die Blasenerzeugungsflüssigkeit, die dem zweiten Flüssigkeitsströmungskanal zugeführt wird, und die Ausstoßflüssigkeit (wie z. B. Tinte), die dem ersten Flüssigkeitsströmungskanal zugeführt wird, unterschiedliche Flüssigkeiten sind, doch wenn die Ausstoßflüssigkeit und die Blasenerzeugungsflüssigkeit gleich sind, brauchen der Zuführweg und der Behälter für die Blasenerzeugungsflüssigkeit und die Ausstoßflüssigkeit nicht geteilt zu werden.
Dieser Flüssigkeitsbehälter kann verwendet werden, indem er mit der Flüssigkeit nach dem Aufbrauchen jeder Flüssigkeit wieder befüllt wird. Zu diesem Zweck ist es wünschenswert, eine Flüssigkeiteinlaßöffnung in dem Flüssigkeitsbehälter zu erzeugen. Der Flüssigkeitsausstoßkopfabschnitt und der Flüssigkeitsbehälter können ebenfalls einstückig miteinander oder voneinander getrennt ausgebildet werden.

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Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels eines Tintenstrahlaufzeichnungssystems, das den Flüssigkeitsausstoßkopf der vorliegenden Erfindung als einen Aufzeichnungskopf verwendet und die Aufzeichnung auf einem Aufzeichnungsmedium ausführt.
Fig. 19 zeigt eine Modellansicht zur Darstellung des Aufbaus eines Tintenstrahlaufzeichnungssystems, das den vorstehend beschriebenen Flüssigkeitsausstoßkopf 201 auf der Grundlage der vorliegenden Erfindung verwendet. Der Flüssigkeitsausstoßkopf in der vorliegenden Ausführungsform ist eine Vollzeilentype mit einer Vielzahl von Ausstoßöffnungen, die in Abständen von 360 dpi in der Längsrichtung entsprechend der Aufzeichnungsbreite eines Aufzeichnungsmediums 227 angeordnet sind, und weist vier Köpfe auf, entsprechend den vier Farben, d. h. Gelb (Y), Magenta (M), Cyan (C) und Schwarz (Bk), die zueinander parallel in vorbestimmten Abständen in X-Richtung durch eine Haltevorrichtung 202 fest angeordnet sind.
Ein Signal wird von Kopfansteuervorrichtungen 220, die Ansteuersignal-Zuführvorrichtungen ausbilden, diesen Köpfen zugeführt, und jeder Kopf wird auf der Grundlage dieses Signals angesteuert.
Die jeweiligen Köpfe werden mit Tinten der vier Farben Y, M, C und Bk als Ausstoßflüssigkeit aus Tintenbehältern 204a- 204d versorgt. Ein Blasenerzeugungsflüssigkeitsbehälter 204e ist angeordnet, und die Blasenerzeugungsflüssigkeit wird darin vorgehalten, und die Gestaltung ist so ausgeführt, daß die Blasenerzeugungsflüssigkeit von diesem Blasenerzeugungsflüssigkeitsbehälter 204e jedem Kopf zugeführt wird.
Kopfkappen 203a-203d mit Tintenabsotptionselementen, wie z. B. Schwamm, die darin angeordnet sind, sind unter den jeweiligen Köpfen angeordnet, und während der Nichtaufzeichnung können die Ausstoßöffnungen der jeweiligen Köpfe mit diesen Kopfkappen abgedeckt werden, um dadurch die Erhaltung der Köpfe zu erreichen.
Ein Transportband 206 bildet die Transportvorrichtung zum Transportieren verschiedener Arten von Aufzeichnungsmedien aus. Das Transportband 206 wird entlang eines vorbestimmten Wegs durch verschiedene Arten von Walzen bewegt und wird durch eine Antriebswalze angetrieben, die mit einer Motorantriebsvorrichtung 305 verbunden ist.
In dem Tintenstrahlaufzeichnungssystem der vorliegenden Ausführungsform sind eine Vorbehandlungsvorrichtung 251 und eine Nachbehandlungsvorrichtung 252 zum Ausführen verschiedener Arten der Behandlung des Aufzeichnungsmediums vor und nach der Aufzeichnung jeweils zugangsseitig und abgangsseitig eines Aufzeichnungsmedium-Transportwegs angeordnet.
Die Vorbehandlung und die Nachbehandlung unterscheiden sich in deren Substanzen in Übereinstimmung mit der Art des Aufzeichnungsmediums, auf welchem die Aufzeichnung ausgeführt wird, und der Art der Tinte, und z. B. wird auf einem Aufzeichnungsmedium aus einem Metall, Kunststoff, Keramikmaterialien oder dergleichen die Anwendung von ultravioletten Strahlen und von Ozon als die Vorbehandlung ausgeführt, und die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums wird aktiviert, wodurch die Hafteigenschaften der Tinte verbessert werden können. Auch in dem Fall eines Aufzeichnungsmediums aus Kunststoff oder dergleichen, welches dazu neigt, statische Elektrizität zu erzeugen, neigt Staub infolge der statischen Elektrizität zum Anhaften an der Oberfläche, und die gute Aufzeichnung kann manchmal durch den Staub beeinträchtigt werden. Daher kann als die Vorbehandlung die statische Elektrizität des Aufzeichnungsmediums vorzugsweise unter Verwendung einer Ionisationsvorrichtung entfernt werden, um dadurch den Staub von dem Aufzeichnungsmedium zu entfernen. Wenn ein Gewebe als das Aufzeichnungsmedium verwendet wird, kann die Behandlung zum Einbringen einer Substanz, die aus Alkalisubstanzen, wasserlöslichen Substanzen, synthetischen hochmolekularen Stoffen, wasserlöslichem Metallsalz, Harnstoff und Thioharnstoff in das Gewebe vom Standpunkt der Verhinderung des Durchdringens, des höheren Verbrauchsgrads usw. als die Vorbehandlung bevorzugt werden. Die Vorbehandlung ist nicht darauf begrenzt, sondern kann die Temperaturbehandlung sein, um das Aufzeichnungsmedium für die Aufzeichnung in geeigneter Weise vorzubereiten.
Andererseits schließt die Nachbehandlung die Wärmebehandlung ein, die am Aufzeichnungsmedium ausgeführt wird, auf welches die Tinte aufgetragen worden ist, die Fixierbehandlung zum Ausführen der Fixierung der Tinte durch die Anwendung von ultravioletten Strahlen, die Behandlung zum Auswaschen irgendeines Behandlungsmittels aus der Vorbehandlung, das durch Nichtreaktion rückständig ist usw.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Kopf in bezug auf einen Vollzeilenkopf beschrieben, wogegen dies nicht einschränkend ist, sondern der Kopf kann in der Form eines kompakten Kopfs sein, wie vorhergehend beschrieben, welcher in der Breitenrichtung des Aufzeichnungsmediums transportiert wird, um dadurch die Aufzeichnung auszuführen.
In dem Verfahren zum Ausstoßen von Flüssigkeit usw. der vorliegenden Erfindung sind ein Strömungselement, das aus einem beweglichen Element besteht, und ein Blasenerzeugungsbereich zuströmseitig eines Ausstoßenergie-Erzeugungselements zum Ausstoßen der Flüssigkeit angeordnet, und es besteht die Wirkung, daß eine Blase in dem Blasenerzeugungsbereich in einer Zeitsteuerbeziehung mit dem Antrieb der Flüssigkeit durch das Ausstoßenergie-Erzeugungselement und mit der Blase erzeugt wird, wobei die Seite des freien Endes des beweglichen Elements in den Flüssigkeitsströmungskanal verlagert wird, um dadurch die Strömung in der Zuströmrichtung, typisch als eine Rückwelle, zu verhindern, und ferner durch die Flüssigkeitsströmung, welche die Bewegung des beweglichen Elements begleitet, wenn es in dessen stabile Position mit dem Auflösen der Blase in dem Blasenerzeugungsbereich zurückgeführt wird, das rasche Wiederauffüllen der Flüssigkeit von der Zuströmseite zu dem Ausstoßenergie-Erzeugungselement erreicht werden kann.
In dem Verfahren zum Ausstoßen von Flüssigkeit der vorliegenden Erfindung sind ein erster Blasenerzeugungsbereich und ein zweiter Blasenerzeugungsbereich vorgesehen und ein bewegliches Element, das zu der Ausstoßöffnungsseite durch den Druck geöffnet wird, der aus der Blasenerzeugung in dem zweiten Blasenerzeugungsbereich resultiert, ist angeordnet, wodurch die Wirkung erreicht wird, daß der Blasenerzeugungsdruck in dem zweiten Blasenerzeugungsbereich zu der Ausstoßöffnungsseite gerichtet wird und die Ausstoßenergie und der Vorstehdruck durch die Blasenerzeugung in dem ersten Blasenerzeugungsbereich für den Flüssigkeitsausstoß erhöht werden und der Ausstoßwirkungsgrad verbessert wird. In diesem Aufbau liegt auch die Wirkung vor, daß der Einfluß der Rückwelle, die sich aus der Blasenerzeugung in dem ersten Blasenerzeugungsbereich ergibt, verhindert werden kann, und in Verbindung mit der Flüssigkeitsströmung, wenn das bewegliche Element in dessen Ausgangsposition zurückgeführt wird, die schnelle und stabile Wiederauffüllung der Ausstoßflüssigkeit realisierbar ist.
Ein erster Flüssigkeitsströmungskanal mit dem ersten Blasenerzeugungsbereich und zum Ausführen des Ausstoßes der Flüssigkeit und ein zweiter Flüssigkeitsströmungskanal mit dem zweiten Blasenerzeugungsbereich sind diskret zueinander hergestellt, und die Form des zweiten Flüssigkeitsströmungskanals ist in der Form einer Kammer mit einem Zuführkanal, wodurch der Blasenerzeugung-Wirkungsgrad, und die vorstehend beschriebenen Wirkungen weiter verbessert werden können.
Ferner besteht die Wirkung, daß eine Vielzahl von Ausstoßenergie-Erzeugungselementen in dem ersten Blasenerzeugungsbereich verwendet wird, wodurch die Menge der ausgestoßenen Flüssigkeitströpfchen in einer Vielzahl von Stufen steuerbar ist und die gleichmäßige Aufzeichnung oder dergleichen möglich ist.

Claims

1. Verfahren zum Ausstoßen von Flüssigkeit aus einer Ausstoßöffnung (3) durch die Verwendung eines Flüssigkeitsausstoßkopfs mit einem Strömungskanal (4), der mit der Ausstoßöffnung (3) in Verbindung ist, und einem Ausstoßenergie- Erzeugungselement (5), das in dem Strömungskanal (4) angeordnet ist, um zu bewirken, daß Flüssigkeitsausstoßenergie auf die Flüssigkeit einwirkt, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:

- Ansteuern des Ausstdßenergie-Erzeugungselements (5) zum Ausstoßen von Flüssigkeit aus der Ausstoßöffnung (3), gekennzeichnet durch:

- Erzeugen einer Blase in einem Blasenerzeugungsbereich (7) eines Strömungselements, das in dem Strömungskanal zuströmseitig des Ausstoßenergie-Erzeugungselements (5) angeordnet ist, um ein freies Ende eines beweglichen Elements (9) zu verlagern, das in Gegenüberlage des Blasenerzeugungsbereichs (7) ist und ein Gelenk aufweist.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Wärmeeinwirkung auf die Flüssigkeit in dem Blasenerzeugungsbereich (7) veranlaßt wird, um ein Filmsieden zum Erzeugen der Blase zu bewirken.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Verlagerung des beweglichen Elements (9) den zuströmseitigen Flüssigkeitsstrom als Reaktion auf die Ansteuerung des Ausstoßenergie-Erzeugungselements (5) unterdrückt.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das Ausstoßenergie-Erzeugungselement (5) ein Wärmeerzeugungselement zum Erzeugen einer Blase unter Verwendung von Wärme ist.

5. Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei eine Vielzahl von Wärmeerzeugungselementen (5-1, 5-2), welche das Ausstoßenergie-Erzeugungselement ausbilden, angeordnet ist und die Vielzahl der Wärmeerzeugungselemente selektiv angesteuert wird, um dadurch die Flüssigkeitsmenge zu steuern, die aus der Ausstoßöffnung ausgestoßen wird.

6. Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei die Vielzahl von Wärmeerzeugungselementen (5-1, 5-2) gleichzeitig angesteuert wird.

7. Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei die Vielzahl von Wärmeerzeugungselementen (5-1, 5-2) zu unterschiedlichen Zeiten angesteuert wird.

8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei die Blase, die durch das Ansteuern des Wärmeerzeugungselements erzeugt wird, eine Blase ist, die durch eine Filmsiedeerscheinung erzeugt wird.

9. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ausstoßenergie-Erzeugungselement (5) in einem ersten Strömungskanal (4) angeordnet ist, der mit der Ausstoßöffnung (3) in Verbindung ist, und das Strömungselement in einem zweiten Strömungskanal (6) angeordnet ist, der mit dem ersten Strömungskanal (4) in Verbindung ist.

10. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei sich die Blase, die in dem Blasenerzeugungsbereich (7) des Strömungselements erzeugt ist, zu dem ersten Strömungskanal (4) erstreckt.

11. Verfahren gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei unterschiedliche Flüssigkeiten dem ersten Strömungskanal (4) und dem zweiten Strömungskanal (6) zugeführt werden.

12. Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei die Flüssigkeit, die dem zweiten Strömungskanal (6) zugeführt wird, mindestens eine der folgenden drei Bedingungen erfüllt: sie weist eine niedrigere Viskosität auf, sie hat ein größeres Blasenerzeugungsvermögen oder sie weist eine höhere Wärmestabilität als die Flüssigkeit auf, die dem ersten Strömungskanal (4) zugeführt wird.

13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei in einem stabilen Zustand des beweglichen Elements (9) eine Stellung gewährleistet ist, die im wesentlichen parallel zu der Strömungsrichtung in dem ersten Strömungskanal (4) ist und das freie Ende des beweglichen Elements (9) in eine Richtung verlagert wird, um die Querschnittsfläche des ersten Strömungskanals (4) durch den Druck zu verkleinern, der durch eine Blase aufgebaut wird, die in dem Blasenerzeugungsbereich (7) erzeugt ist.

14. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Blasenerzeugungsbereich (7) Wärme verwendet, um eine Blase zu erzeugen.

15. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Ausstoßenergie- Erzeugungsbereich und der Blasenerzeugungsbereich jeweils einen ersten Wärmeerzeugungsbereich (5) zum Einbringen von Wärmeenergie zum Ausstoßen von Flüssigkeit und einen zweiten Wärmeerzeugungsbereich (7) ausbilden und das freie Ende auf der Seite der Ausstoßöffnung (3) des beweglichen Elements ist, wobei das Verfahren aufweist:

- Verlagern des beweglichen Elements (9) durch Erzeugung einer Blase in dem zweiten Wärmeerzeugungsbereich (7), um eine Flüssigkeitsverbindung-Querschnittsfläche zwischen der Ausstoßöffnungsseite und einer Flüssigkeitszuführseite zu verkleinern, die zuströmseitig der Seite der Ausstoßöffnung (3) ist,

- Bewegen von Flüssigkeit zu der Ausstoßöffnungsseite durch Erzeugung einer Blase in dem ersten Wärmeerzeugungsbereich (5), während die Blase in dem zweiten Wärmeerzeugungsbereich (7) erzeugt wird, und

- Bewegen eines beweglichen Elements (31), um die Flüssigkeitsverbindung-Querschnittsfläche zwischen der Ausstoßöffnungsseite und der Flüssigkeitszuführseite zuströmseitig der Ausstoßöffnungsseite zu vergrößern, während die Blase in dem ersten Wärmeerzeugungsbereich (5) vorliegt, nachdem die Blase in dem zweiten Wärmeerzeugungsbereich (7) erzeugt ist.

16. Flüssigkeitsausstoßkopf, der aufweist:

- einen Strömungskanal (4), der mit einer Ausstoßöffnung (3) in Verbindung ist,

- ein Ausstoßenergie-Erzeugungselement (5), das in dem Strömungskanal zum Erzeugen von Energie angeordnet ist, um den Ausstoß von Flüssigkeit zu bewirken, und

gekennzeichnet ist durch:

- ein Strömungselement mit einem Blasenerzeugungsbereich (7), das zuströmseitig des Ausstoßenergie-Erzeugungselements (5) in dem Strömungskanal zum Erzeugen einer Blase angeordnet ist, und einem beweglichen Element (9) in Gegenüberlage des Blasenerzeugungsbereichs (7), das ein Gelenk und ein freies Ende aufweist.

17. Kopf gemäß Anspruch 16, wobei der Blasenerzeugungsbereich (7) des Strömungselements ein Wärmeerzeugungsbereich zum Erzeugen von Wärme ist, um auf Flüssigkeit einzuwirken und eine Blase durch Filmsieden zu erzeugen.

18. Kopf gemäß Anspruch 16 oder 17, wobei das bewegliche Element (9) so angeordnet ist, daß die Verlagerung des beweglichen Elements die zuströmseitige Flüssigkeitsströmung als Reaktion auf das Ansteuern des Ausstoßenergie-Erzeugungselements (5) unterdrückt.

19. Kopf gemäß Anspruch 16, 17 oder 18, wobei das Ausstoßenergie-Erzeugungselement (5) ein Wärmeerzeugungselement zum Erzeugen einer Blase unter Verwendung von Wärme ist.

20. Kopf gemäß Anspruch 19, wobei das Wärmeerzeugungselement (5) eingerichtet ist, durch eine Filmsiedeerscheinung eine Blase zu erzeugen.

21. Kopf gemäß einem der Ansprüche 16 bis 20, wobei das Ausstoßenergie-Erzeugungselement eine Vielzahl von Wärmeerzeugungselementen (5-1, 5-2) aufweist.

22. Kopf gemäß einem der Ansprüche 16 bis 21, wobei das Ausstoßenergie-Erzeugungselement (5) in einem ersten Strömungskanal (4) angeordnet ist, der mit der Ausstoßöffnung (3) in Verbindung ist, und das Strömungselement in einem zweiten Strömungskanal (6) angeordnet ist, der mit dem ersten Strömungskanal (4) in Verbindung ist.

23. Kopf gemäß Anspruch 22, der die Zuführung verschiedener Flüssigkeiten für den ersten Strömungskanal (4) und den zweiten Strömungskanal (6) aufweist.

24. Kopf gemäß Anspruch 23, wobei die Flüssigkeit, die dem zweiten Strömungskanal (6) zugeführt wird, mindestens eine der folgenden drei Bedingungen erfüllt: sie weist eine niedrigere Viskosität auf, sie hat ein größeres Blasenerzeugungsvermögen, oder sie weist eine höhere Wärmestabilität als die Flüssigkeit auf, die dem ersten Strömungskanal (4) zugeführt wird.

25. Kopf gemäß Anspruch 22, 23 oder 24, wobei der zweite Strömungskanal (6) die Form einer Kammer aufweist, mit welcher ein Zuführkanal verbunden ist.

26. Kopf gemäß einem der Ansprüche 16 bis 25, wobei das bewegliche Element (9) aus einem Metall erzeugt ist.

27. Kopf gemäß einem der Ansprüche 16 bis 26, wobei die Ausstoßflüssigkeit Tinte ist, die zum Aufzeichnen verwendet wird.

28. Kopf gemäß Anspruch 16, wobei das Ausstoßenergie-Erzeugungselement (5) eine Vielzahl von Wärmeenergie-Erzeugungselementen (5-1, 5-2) aufweist, die entlang der Flüssigkeitsströmungsrichtung zu der Ausstoßöffnung (3) in Reihe angeordnet sind.

29. Kopf gemäß Anspruch 16, wobei das Ausstoßenergie-Erzeugungselement eine Vielzahl von Wärmeenergie-Erzeugungselementen (5-1, 5-2) aufweist, die quer zu der Flüssigkeitsströmungsrichtung zu der Ausstoßöffnung angeordnet sind.

30. Kassette mit einem Kopf gemäß einem der Ansprüche 16 bis 29 und einem Flüssigkeitsbehälter zum Vorhalten von Flüssigkeit, die dem Kopf zugeführt wird.

31. Kassette gemäß Anspruch 30, wobei die Flüssigkeit, die in dem Flüssigkeitsbehälter vorgehalten wird, Tinte ist.

32. Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung mit einem Kopf gemäß einem der Ansprüche 16 bis 29 oder einer Kassette gemäß Anspruch 30 oder 31 und einer Vorrichtung (305) zum Transportieren eines Aufzeichnungsmediums (213) zum Aufnehmen von Flüssigkeit, die aus dem Kopf ausgestoßen ist.

33. Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung mit einem Kopf gemäß einem der Ansprüche 16 bis 29 oder einer Kassette gemäß Anspruch 30 oder 31 und einer Kopfansteuervorrichtung (307), wobei die Kopfansteuervorrichtung eingerichtet ist:

- den Blasenerzeugungsbereich zu veranlassen, eine Blase zu erzeugen, um das freie Ende des beweglichen Elements (9) zu verlagern, um die Flüssigkeitsverbindung-Querschnittsfläche zwischen der Ausstoßöffnungsseite und einer Flüssigkeitzuführseite zu verkleinern, die zuströmseitig der Seite der Ausstoßöffnung (3) ist,

- das Ausstoßenergie-Erzeugungselement (5) zu veranlassen, eine Blase zu erzeugen, um Flüssigkeit zu der Ausstoßöffnungsseite zu bewegen, während die Blase in dem zweiten Wärmeerzeugungsbereich (7) erzeugt wird, und

- den Zeitpunkt der Erzeugung der Blasen zu steuern, um das bewegliche Element (9) zu veranlassen, sich zu bewegen, um die Flüssigkeitsverbindung-Querschnittsfläche zwischen der Ausstoßöffnungsseite und der Flüssigkeitszuführseite zuströmseitig der Ausstoßöffnungsseite zu vergrößern, während die Blase in dem ersten Wärmeerzeugungsbereich (5) Vorliegt, nachdem die Blase in dem zweiten Wärmeerzeugungsbereich (7) erzeugt ist.