DE69529317T2

DE69529317T2 - Farbstrahldruckkopf, Farbstrahldruckkopfpatrone, Farbstrahlauszeichnungsapparat und Verfahren zum Herstellen des Kopfes

Info

Publication number: DE69529317T2
Application number: DE69529317T
Authority: DE
Inventors: Minoru Nozawa; Eiichiro Shimizu
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-07-29
Filing date: 1995-07-28
Publication date: 2003-07-10
Anticipated expiration: 2015-07-29
Also published as: DE69529317D1; US5949454A; EP0694400A2; EP0694400B1; EP0694400A3

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tintenstrahlkopf und auf ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Tintenstrahlkopfes.

Zugehöriger Stand der Technik

Unter verschiedenen gegenwärtig bekannten Aufzeichnungsverfahren wird das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren als außerordentlich effektiv erachtet, da es aufgrund seiner stoßfreien Eigenschaft annähernd frei von Geräuscherzeugung ist und außerdem zu einem Hochgeschwindigkeitsaufzeichnen und zu einem Aufzeichnen auf Normalpapier ohne besonderen Fixiervorgang in der Lage ist.
Jedoch kann bei dem Aufzeichnungsvorgang bei dem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren aufgrund seines die Tintentropfenabgabe nutzenden Prinzips im Zusammenhang mit einem im Ansprechen auf ein Aufzeichnungssignal ausgestoßenen Haupttintentropfen ein kleinerer Tintentropfen erzeugt werden, der aus der Ausstoßöffnung später als der Haupttintentropfen ausgestoßen wird. Außerdem kann beim Auftreffen des Haupttintentropfens auf dem Aufzeichnungsblatt dieser an seiner Oberfläche abgewiesen werden, so dass außerordentlich kleine Tintentropfen in dem Aufzeichnungsbereich erzeugt werden.
Derartig kleine Tintentropfen (die nachstehend auch als "Tintennebel" bezeichnet sind) können an einer Fläche abgelagert werden, die die Tintenausstoßöffnungen des Tintenstrahlkopfes umfasst, und häufig eine Tintenlache ausbilden. Das Ausbilden einer derartigen Tintenlache führt bekanntermaßen gewisse Schwierigkeiten herbei, wie bspw. ein unstabiles Tintentropfenausstoßen aus den Ausstoßöffnungen und ein Tintenausstoßfehlverhalten.
Um derartige Nachteile zu vermeiden, wird die die Tintenausstoßöffnungen umfassende Kopffläche herkömmlicher Weise einer Wasserabweisungsbehandlung unterworfen. Fig. 1 zeigt in schematischer Weise einen herkömmlichen Tintenstrahlkopf, bei dem Ausstoßöffnungsfläche einer derartigen Wasserabweisungsbehandlung unterworfen worden ist.
In Fig. 1 ist ein wasserabweisender Film 101; eine Tintenlieferöffnung 110; eine mit Nuten versehene obere Platte 105, bei der eine Tintenkammer, Tintenströmungsbahnen und eine Ausstoßöffnungsfläche einstückig geformt sind; Tintenausstoßöffnungen 104; eine Ausstoßöffnungsfläche 100, die die Tintenausstoßöffnungen hat; und eine Elemententafel 107, die Elemente zum Bewirken eines Tintenausstoßens aus den Ausstoßöffnungen trägt, gezeigt. Der vorstehend erwähnte wasserabweisende Film 101 ist an im Wesentlichen der gesamten Oberfläche der Ausstoßöffnungsfläche 100 ausgebildet.
Das Ausbilden eines derartigen wasserabweisenden Films 101 an im Wesentlichen der gesamten Oberfläche der Ausstoßöffnungsfläche 100 verringert das Tintenablagern um die Tintenausstoßöffnungen herum, wodurch die vorstehend erwähnten Nachteile, wie bspw. das unstabile Tintenausstoßen ein wenig gemildert werden.
Jedoch wird in dem Fall eines in kontinuierlicher Weise und über eine längere Zeitspanne erfolgenden Aufzeichnungsvorgangs mit einem Hochfrequenzantrieb und mit einer hohen Druckgeschwindigkeit oder im Falle eines Aufzeichnungsvorgangs mit einer hohen Leistung ein größerer Betrag an Tintennebel erzeugt, wodurch die Tintentropfen allmählich an der Ausstoßöffnungsfläche abgelagert werden, um schließlich einen großen Tintentropfen auszubilden. Ein derartiger großer abgelagerter Tintentropfen kann den Tintenausstoßvorgang beeinträchtigen.
Um den vorstehend erwähnten Nachteil zu beseitigen, den der Aufzeichnungskopf mit sich bringt, bei dem die Ausstoßöffnungsfläche im wesentlichen gänzlich wasserabweisend gestaltet ist, wurde bereits als Stand der Technik ein Aufzeichnungskopf vorgeschlagen, der mit einem mittleren wasserabweisenden Bereich, der einen Bereich umgibt, der viele Tintenausstoßöffnungen hat, und mit einem hydrophilischen Bereich oder wasseranziehenden Bereich versehen ist, der entlang der Richtung der Aufreihung der Vielzahl an Tintenausstoßöffnungen in zumindest einem der Bereiche benachbart zu dem mittleren wasserabweisenden Bereich und beabstandet um einen vorbestimmten Abstand von der Vielzahl an Tintenausstoßöffnungen ausgebildet ist.
Fig. 2 zeigt die Ausstoßöffnungsfläche von einem derartigen Aufzeichnungskopf, die mit der vorstehend erwähnten wasserabweisenden Fläche und den vorstehend erwähnten hydrophilischen Flächen oder wasseranziehenden Flächen versehen ist.
Wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, ist eine wasserabweisende Fläche 101 um Tintenausstoßöffnungen 105 herum ausgebildet und streifenförmige hydrophilische Bereiche 102 sind bei Abständen H&sub1;, H&sub2; von den Ausstoßöffnungen in paralleler Weise zu der Richtung von deren Aufreihung vorgesehen. Außerhalb der streifenförmigen hydrophilischen Bereiche 102 sind inselförmige hydrophilische Bereiche 103 vorgesehen.
Ein derartiger Aufbau erlaubt, dass die Bewegung der Tintentropfen, die an der Ausstoßöffnungsfläche 100 abgelagert sind und an dieser anwachsen, zu den Ausstoßöffnungen hin verhindert wird.
Andererseits ist auf dem Gebiet des Tintenstrahlaufzeichnens ein Farbaufzeichnen durch ein Ausstoßen von Tinten in einer Vielzahl an Farben populär geworden.
Als ein kompakter Aufzeichnungskopf für ein derartiges Farbaufzeichnen haben die Erfinder einen Aufzeichnungskopf entwickelt, bei dem Gruppen an Ausstoßöffnungen für jeweils unterschiedliche Tintenfarbe in einer linearen Aufreihung angeordnet sind. Fig. 3 zeigt die Ausstoßöffnungsfläche eines derartigen Aufzeichnungskopfs, die durch die Erfinder der vorliegenden Erfindung zu Versuchszwecken vorbereitet wurde. Bei dem dargestellten Aufzeichnungskopf hat die Ausstoßöffnungsfläche 100 erste bis vierte Ausstoßöffnungsgruppen von links nach rechts für Tinten jeweils unterschiedlicher Farben. Außerhalb dieser Ausstoßöffnungsgruppen sind streifenförmige vorstehend erläuterte hydrophilische Bereiche 102 vorgesehen und weiter außerhalb sind inselförmige (nicht dargestellte) hydrophilische Bereiche vorgesehen.
Es wurde jedoch herausgefunden, dass ein derartiger Aufzeichnungskopf die folgenden Nachteile bei dem Farbaufzeichnen hat.
Bei einem derartigen einstückigen Farbaufzeichnungskopf, der eine Vielzahl an Tinten nutzt, können die Tinten in komplexer Weise vermischt werden und können miteinander an der Ausstoßöffnungsfläche reagieren, wobei schließlich feste Ablagerungen und Niederschläge ausgebildet werden und die Ausstoßöffnungsfläche verschmieren.
Außerdem können die an der Ausstoßöffnungsfläche gemischten Tinten in die Tintenausstoßöffnungen bei dem Kopfwischvorgang mit einem Blatt bei einer Kopfwiederherstellung gedrückt werden, was zu einem unerwünschten Farbmischen auf dem bedruckten Papier führt. Wenn ein Vorausstoßen vor dem Aufzeichnungsvorgang ausgeführt wird, um ein derartiges Farbvermischen zu verhindern, ist eine erheblich große Menge für das Vorausstoßen erforderlich, was somit zu einer Tintenvergeudung führt.
Darüber hinaus werden im Falle der Anwendung von Tinte mit einer geringen Oberflächenspannung, die zu einem leichten Benetzen der Ausstoßöffnungsfläche in der Lage ist, die Tinte in den hydrophilischen Bereichen und die ausgestoßene Tinte durch den Tintennebel oder durch die bei dem Wischvorgang belassene Tinte miteinander verbunden, womit schließlich ein großer nasser Bereich ausgebildet wird und ein Fehlverhalten bei dem Tintenausstößen herbeigeführt wird.
Darüber hinaus ändert sich bei einem Tintenstrahlkopf für ein Farbaufzeichnen, bei dem Tintenausstoßmengen oder andere Bedingungen für jeweilige Farben unterschiedlich gestaltet sind, um ein optimales Bild zu erzielen, der Zustand des um die Tintenausstoßöffnungen herum abgelagerten Tintennebels sich in Abhängigkeit von der Abmessung der Tintenausstoßöffnungen, der Tintenausstoßmenge und der Tintenart. Somit kann es schwierig sein, ein stabiles Tintenausstoßen zu erzielen, wenn der hydrophilische Bereich bei gleicher Form an der Ausstoßöffnungsfläche ausgebildet ist, wobei diese Unterschiede unbeachtet bleiben.
Im übrigen offenbart die Druckschrift EP-A-0 631 869 das Vorsehen von kontinuierlichen hydrophilischen Bereichen, die bei einem gewissen Abstand von den Ausstoßöffnungen in einer parallelen Weise zu der Richtung einer Ausstoßöffnungsaufreihung vorgesehen sind.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Im Hinblick auf die vorstehend aufgeführte Darlegung ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen einstückigen Farbaufzeichnungstintenstrahlkopf, der ein zufriedenstellendes Farbaufzeichnen für eine lange Zeitspanne in kontinuierlicher Weise erzielen kann, und eine Tintenstrahlkopfkartusche und ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät, die für eine Anwendung in Kombination mit einem derartigen Tintenstrahlkopf angepasst sind, und ein Verfahren zum Herstellen desselben zu schaffen.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Tintenstrahlkopf, der zu einem Erzielen eines stabilen Tintenausstoßens ohne Farbmischen sogar bei Vorhandensein einer Schwankung im Hinblick auf die Abmessung der Tintenausstoßöffnungen, der Tinte und/oder der Tintenausstoßmenge in der Lage ist, und eine Tintenstrahlkopfkartusche und ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät zu schaffen, die für eine Verwendung in Kombination mit einem derartigen Tintenstrahlkopf angepasst sind.
Die vorstehend erwähnten Aufgaben können erfindungsgemäß durch einen Tintenstrahlkopf gemäß Anspruch 1 und durch ein Verfahren gemäß Anspruch 22 gelöst werden.
Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung kann das komplizierte Vermischen von Tinten an der Ausstoßöffnungsfläche minimieren, indem an der Ausstoßöffnungsfläche ein mittlerer wasserabweisender Bereich, der einen Bereich umgibt, der die vielen Ausstoßöffnungsgruppen enthält, und hydrophilische Bereiche ausgebildet sind, die jeweils für die Ausstoßöffnungsgruppen separat sind und die an zumindest einer der Seiten benachbart zu dem mittleren wasserabweisenden Bereich vorgesehen sind und um einen vorbestimmten Abstand von den vielen Ausstoßöffnungen entlang der Richtung der Aufreihung der Ausstoßöffnungsgruppen getrennt sind.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt eine Ansicht eines herkömmlichen Tintenstrahlkopfes unter Betrachtung von der Seite seiner Ausstoßöffnungsfläche.
Die Fig. 2 und 3 zeigen Ansichten von Tintenstrahlköpfen des Standes der Technik unter Betrachtung von der Seite ihrer Ausstoßöffnungsfläche.
Fig. 4 zeigt eine Ansicht eines Tintenstrahlkopfes der vorliegenden Erfindung unter Betrachtung von der Seite seiner Ausstoßöffnungsfläche.
Fig. 5 zeigt eine ausschnittartige Querschnittsansicht eines Tintenstrahlkopfes der vorliegenden Erfindung in der Nähe der Tintenausstoßöffnungen.
Die Fig. 6 und 7 zeigen Ansichten von Tintenstrahlköpfen der vorliegenden Erfindung und Betrachtung von der Seite ihrer Ausstoßöffnungsfläche.
Fig. 8 zeigt eine Ansicht eines Wischvorgangs mit einem Reinigungsblatt.
Die Fig. 9 und 10 zeigen Ansichten von Tintenstrahlköpfen der vorliegenden Erfindung unter Betrachtung von der Seite ihrer Ausstoßöffnungsfläche.
Fig. 11 zeigt eine Querschnittsansicht eines Tintenstrahlkopfes der vorliegenden Erfindung.
Fig. 12 zeigt eine Ansicht eines Verfahrens zum Herstellen des Tintenstrahlkopfes der vorliegenden Erfindung.
Fig. 13 zeigt eine Ansicht einer Abdeckungseinpassposition.
Fig. 14 zeigt eine Ansicht einer Tintenstrahlkartusche der vorliegenden Erfindung.
Fig. 15 zeigt eine Ansicht eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes, das die Tintenstrahlkartusche der vorliegenden Erfindung anwendet.
Fig. 16 zeigt eine Blockdarstellung des Steuersystems des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes und
Fig. 17 zeigt eine Ansicht eines Abdeckzustandes und eines Reinigungszustandes bei der vorliegenden Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Nachstehend ist die vorliegende Erfindung detailliert durch die in den beigefügten Zeichnungen gezeigte bevorzugten Ausführungsbeispiele klargestellt.

[Ausführungsbeispiel 1]

Nunmehr wird auf Fig. 4 Bezug genommen, wobei in dem im Wesentlichen mittleren Bereich der Ausstoßöffnungsflächen eine Vielzahl an Ausstoßöffnungen 105 mit einem Durchmesser von ca. 30 um linear bei einem vorgegebenen Abstand so angeordnet ist, dass eine erste bis vierte Ausstoßöffnungsgruppe gebildet ist. Um die Ausstoßöffnungen herum ist ein mittlerer wasserabweisender Bereich E ausgebildet, der einer Wasserabweisungsbehandlung unterworfen worden ist. Benachbart zu dem mittleren wasserabweisenden Bereich E sind entlang der Aufreihung der Ausstoßöffnungen und bei einem vorbestimmten Abstand H von diesen ein erster und ein zweiter streifenförmiger hydrophilischer Bereich 102a und 102b an beiden Seiten in einer geteilten Weise, die jeweils den Ausstoßöffnungsgruppen entspricht, und über eine Breite W ausgebildet.
Der vorstehend erwähnte erste und zweite hydrophilische Bereich 102a und 102b sind von den Ausstoßöffnungen um einen Abstand H von ungefähr 35 bis 250 um getrennt und haben eine Breite W von 100 bis 800 um. Der erste und der zweite hydrophilische Bereich 102a und 102b sind als streifenförmige Nuten aufgebaut und dienen dem Einfangen der Tinte, die sich von der Außenseite der Ausstoßöffnungsfläche bewegt, wodurch verhindert wird, dass die Tinte die Ausstoßöffnungen erreicht. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der riemenartige hydrophilische Abschnitt länger als die Ausstoßöffnungsgruppe, so dass verhindert werden kann, dass Tinte in andere Ausstoßöffnungsgruppen eindringt.
Diese nutenförmigen hydrophilischen Bereiche werden ausgebildet, indem eine wasserabweisungsbehandlung bei der Oberfläche eines die Ausstoßöffnungsfläche bildenden Harzsubstrates angewendet wird, um einen wasserabweisenden Film an dieser auszubilden, und wobei danach ein Laserbearbeiten angewendet wird. Eine Laserbestrahlung von der Seite des wasserabweisenden Films kratzt die Oberfläche der Ausstoßöffnungsfläche ab, wodurch ein Teil des wasserabweisenden Films beseitigt wird und der hydrophilische Bereich ausgebildet wird.
Daher wird im Querschnitt des somit bearbeiteten nutenförmigen hydrophilischen Bereichs wie bei den in Fig. 5 schematisch gezeigten hydrophilischen Bereichen 102a und 102b die Oberfläche des Harzsubstrates belichtet, um den hydrophilischen Bereich bei dem Bodenabschnitt und einem Teil zu bilden, wenn die Nutwände sich von dem Boden erheben, und die restlichen Nutwände werden durch den wasserabweisenden Film 101 gebildet.
Der in dem somit ausgebildeten nutförmigen hydrophilischen Bereich eingefangene Tintentropfen haftet gut an dem Boden und an einem Teil der Nutwände an, und es wird daher günstig verhindert, dass er an der Austoßöffnungsfläche wandert. Er kann jedoch mit Leichtigkeit durch den Reinigungsvorgang der Ausstoßöffnungsfläche entfernt werden, der nachstehend erläutert ist. Die an der Ausstoßöffnungsfläche ausgebildete Nut hat vorzugsweise eine Tiefe von 0,2 bis 0,6 um in dem Fall, dass die Dicke des wasserabweisenden Filmes 0,1 bis 0,2 um beträgt.
Der erste und der zweite hydrophilische Bereich 102a und 102b kann jeweils als Streifen ausgebildet sein, wie dies vorstehend erläutert ist, jedoch können diese auch als geeignet geteilte Streifen oder im Wesentlichen als punktförmige Inseln geformt sein, solange sie kleine Tintennebel so einfangen, dass sie die Wirkung des wasserabweisenden Bereichs um die Tintenausstoßöffnungen herum beibehalten.
Die vorliegende Erfindung umfasst nicht nur den Aufbau von Fig. 4 mit dem ersten und dem zweiten nutförmigen hydrophilischen Bereich 102a und 102b an beiden Seiten der Ausstoßöffnungen, sondern auch einen Aufbau mit einem behandelten Bereich, wie bspw. den ersten nutförmigen hydrophilischen Bereich 102a lediglich an einer Seite der Ausstoßöffnungen.
Die vorliegende Erfindung ist bei einem Aufzeichnungszustand besonders geeignet, bei dem eine Tintennebelerzeugung bei einem einstückigen Farbaufzeichnungskopf zunimmt, wie bspw. ein Hochfrequenzaufzeichnen, ein Hochleistungsaufzeichnen oder ein Hochgeschwindigkeitsaufzeichnen.

[Ausführungsbeispiel 2]

Spezifische Muster der wasserabweisenden Bereiche und der hydrophilischen. Bereiche an der Ausstoßöffnungsfläche der vorliegenden Erfindung sind bei den nachfolgenden Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 erläutert.
Die Ausstoßöffnungsfläche des Tintenstrahlkopfes wird an ihrer gesamten Fläche einer Wasserabweisungsbehandlung unterworfen und hydrophilische Bereiche der folgenden Muster werden an ihr ausgebildet.
Bei dem in Fig. 6 gezeigten Muster der hydrophilischen Bereiche ist die Breite W1 des Musters 102a an der Startseite (an der stromaufwärtigen Seite) des Blattwischens geringer gestaltet als W2 des Musters 102b an der anderen Seite.
Genauer gesagt können zufriedenstellende Ergebnisse beim Wischen mit dem Blatt und beim Einfangen der aus einer Kondensation des Tintennebels erzeugten Tintenlache erzielt werden, wenn der Wert W1 bei ungefähr 100 bis 400 um gewählt wird und der Wert W2 bei ungefähr 400 bis 800 um gewählt wird.

[Ausführungsbeispiel 3]

Fig. 7 zeigt ein Muster, das aus kleinen inselförmigen hydrophilischen Bereichen besteht. Ein derartiger Aufbau schafft einen ähnlichen Effekt durch ein Auswählen des Gesamtbereiches S102c der vorstehend erwähnten inselförmigen Bereiche 102c bei jeder Ausstoßöffnungsgruppe in einer derartigen Weise, dass er kleiner als der Bereich S102b des streifenförmigen Musters 102b ist.
Fig. 8 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Reinigungszustandes der Ausstoßöffnungsfläche 100 mit einem Reinigungsblatt 200, das dem Entfernen von Tintennebel und Tintentropfen, die an nutförmigen hydrophilischen Bereichen 102 an der Ausstoßöffnungsfläche 100 und an einem mittleren wasserabweisenden Bereich E um die Ausstoßöffnungen 105 herum vorhanden sind, durch eine Relativgleitbewegung in einer durch einen Pfeil angezeigten Richtung an der Ausstoßöffnungsfläche dient.
Das Reinigungsblatt 200 bewirkt eine Relativgleitbewegung in einer durch einen Pfeil gezeigten Richtung an der Ausstoßöffnungsfläche 100 durch eine Abtastbewegung des Tintenstrahlkopfes, wobei die in den nutförmigen hydrophilischen Bereichen 102 eingefangenen Tintentropfen durch eine Kante 201 weggerieben und aus den Nuten beseitigt werden. Die beseitigten Tintentropfen wachsen bei der Bewegung an, wobei sich der in dem mittleren wasserabweisenden Bereich E vorhandene Tintennebel ansammelt.
Somit können die an der Ausstoßöffnungsfläche 100 vorhandenen Tintentropfen in zufriedenstellender Weise weggewischt werden, wobei sie in aufeinanderfolgende bei dem Ablauf der Bewegung an der Seite 100 durch das Reinigungsblatt 200 gesammelt werden.
Wenn sich die gewischte Tinte in der Form eines sehr großen Flüssigkeitsblocks an der Ausstoßöffnungsfläche 100 bewegt, führt die durch das Blatt beförderte Tinte bei dem Ausstoßöffnungen einen Unterdruck in dem (nicht gezeigten) Tintenbehälter herbei, wenn der Tintenflüssigkeitsblock die Ausstoßöffnungen passiert, wobei jedoch der Aufbau der vorliegenden Erfindung zum Trennen der Tinten für jeweilige Ausstoßöffnungsgruppen an der Ausstoßöffnungsfläche und zum Befördern der verschiedenen Tinten in einzelner Weise so weit wie möglich durch das Blatt das Farbmischen minimal gestaltet, das aus einem derartigen Tinteneindringen herrührt, und ein leichtes Entfernen der eindringenden Tinte durch das Vorausstoßen wird ermöglicht.
Außerdem kann ein Rest bei dem Wischvorgang des Blattes verringert werden, indem, wie dies bei den vorstehend dargelegten Ausführungsbeispielen erläutert ist, der hydrophilische Bereich an der Startseite des Wischvorgangs des Blattes größer als der hydrophilische Bereich an der anderen Seite des mittleren Wasserabweisenden Bereiches gewählt wird.
Bei den vorstehend dargelegten Ausführungsbeispielen sind die hydrophilischen Bereiche und die wasserabweisenden Bereiche für die verschiedenen Tinten gleich aufgebaut, jedoch ist es zum erzielen eines sogar noch besseren Tintenausstoßens erwünscht, die Form und die Anordnung der hydrophilischen Bereiche und der wasserabweisenden Bereiche in Übereinstimmung mit den Eigenschaften der Tinten bspw. ihre Farbe und Viskosität und den Ausstoßmengen der Tinten zu variieren. Ein derartiger Aufbau ist bei dem folgenden Ausführungsbeispiel erläutert.

[Ausführungsbeispiel 4]

Das in Fig. 9 gezeigte Muster der hydrophilischen Bereiche ist bei einem Fall wirksam, bei dem Tinten verwendet werden, die eine unterschiedliche Oberflächenspannung und eine unterschiedliche Benetzbarkeit an der Ausstoßöffnungsfläche haben. Bspw. wird schwarze Tinte bei der ersten Düsengruppe verwendet und Tinte mit zyanfarbener, magentafarbener gelber Farbe werden bei der zweiten bis vierten Düsengruppe verwendet.
Während bei der schwarzen Tinte auf die Qualität der Zeichen Wert gelegt wird, ist sie häufig mit verringerter Durchlässigkeit in das Papier gestaltet, wodurch die Dichte des Farbstoffs erhöht wird, der an der Papieroberfläche verbleibt. Andererseits haben farbige Tinten eine gute Durchlässigkeit erhalten, wobei sie eine hohe Ablagerungsdichte von maximal 9300 % haben.
Somit haben die schwarze Tinte und die farbigen Tinten eine unterschiedliche Oberflächenspannung, da die Eigenschaften, auf die Wert gelegt wird, verschieden sind, wie dies vorstehend erläutert ist. Als ein Ergebnis hat die farbige Tinte eine größere Benetzbarkeit an der Ausstoßöffnungsfläche, womit sie leicht ein Tintenausstoßfehlverhalten herbeiführt, das durch die Verbindung der Tinte zwischen der Ausstoßöffnung und dem hydrophilischen Bereich bewirkt wird. Dieser Nachteil kann beseitigt werden, indem eine Bedingung H2 < H1 bei den Abständen von den Ausstoßöffnungen zu den hydrophilischen Bereichen gewählt wird:
Wie dies bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erläutert ist, wird es ermöglicht, dass ein Ausbilden einer Verbindung zwischen der Tinte in dem hydrophilischen Bereich und der abgegebenen Tinte durch den Tintennebel oder durch die bei dem Wischvorgang durch das Blatt übrig gelassene Tinte verhindert wird, indem der Abstand von den Ausstoßöffnungen zu dem hydrophilischen Bereich in Übereinstimmung mit der Benetzbarkeit der verwendeten Tinte an der Ausstoßöffnungsfläche unterschiedlich gestaltet wird, d. h. genauer gesagt nimmt der Abstand für die Tinte mit einer höheren Oberflächenspannung und einer schlechteren Benetzbarkeit an der Ausstoßöffnungsfläche ab und nimmt der Abstand für die Tinte mit einer niedrigeren Oberflächenspannung und einer besseren Benetzbarkeit zu.

[Ausführungsbeispiel 5]

Fig. 10 zeigt den gesamten Tintenstrahlkopf des vorliegenden Ausführungsbeispiels, wobei eine erste Gruppe 105B an Ausschlussöffnungen für schwarze Tinten gezeigt ist; Ausstoßöffnungsgruppen 105C, 105M und 105Y jeweils für zyanfarbene, magentafarbene und gelbe Tinte gezeigt sind; Tintenlieferröhren bis 64 zum Beliefern der Ausstoßöffnungen mit den jeweiligen Tinten gezeigt sind; und ein flexibles Kabel 71 gezeigt ist, das mit einem nicht gezeigten Hauptkörper verbunden ist, um Drucksignale zu dem Aufzeichnungskopf zu liefern.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Ausstoßöffnungen 105B für die schwarze Tinte größer als die Ausstoßöffnungen 105C, 105M und 105Y für die anderen Tinten ausgebildet, um eine größere Tintenabgabemenge vorzusehen. An der Ausstoßöffnungsfläche sind streifenförmige hydrophilische Bereiche und inselförmig äußere hydrophilische Bereiche 103d wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen vorgesehen, und diese hydrophilischen Bereich sind im Hinblick auf den Aufbau gemäß der Tintenabgabemenge bei der jeweiligen Gruppe optimiert. Genauer gesagt kann der Aufbau der hydrophilischen Bereiche etc. des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit den Symbolen, die bei der Beschreibung des Standes der Technik von Fig. 2 angewendet sind, wie folgt beschrieben werden.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel haben für die schwarze Tinte die Ausstoßöffnungen 105B einen Durchmesser von 35 um; W1 und W2 betragen 0,8 mm; H1 und H2 betragen 0,94 mm und bei den inselförmigen hydrophilischen Bereichen hat jedes Sechseck eine Fläche von 0,15 m² und der hydrophilische Bereich nimmt ein Verhältnis von 40% ein.
Für die zyanfarbene, die magentafarbene und die gelbe Tinte haben die Ausstoßöffnungen einen Durchmesser von 27 um; beträgt W1 0,435 mm; beträgt W2 0,37 mm; beträgt H1 0,04 mm; beträgt H2 0,105 mm und bei dem inselförmigen hydrophilischen Bereich hat jede Insel ein Fläche von 0,08 m² und der hydrophilische Bereich nimmt ein Verhältnis von ca. 40% ein.
Außerdem sind Teilungen 102d zwischen den Farben ausgebildet, um das Mischen der verschiedenen Farben bei einem einstückigen Aufzeichnungskopf weiter wirksam auszuführen, bei dem die Tintenausstoßöffnungen für die verschiedenen Farben an einem Substrat einstückig ausgebildet sind. Die vorstehend erwähnten Teilungen 102d sind durch einen Excimerlaser gleichzeitig mit den und in ähnlicher Weise wie die anderen hydrophilischen Bereiche ausgebildet. Jedoch müssen derartige Teilungen 102d zwischen verschiedenen Farben nicht durch den Excimerlaser ausgebildet sein, sondern können auch durch einen vorstehenden oder vertieften Aufbau zusammengesetzt sein, der beim Formen der mit Nuten versehenen oberen Platte ausgebildet wird, um so die Tintenbewegung zwischen den verschiedenen Farben zu begrenzen.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Aufbau des wasserabweisenden Bereiches und der hydrophilischen Bereiche an der Ausstoßöffnungsfläche bei jeder Gruppe der Ausstoßöffnungen in Übereinstimmung mit der Tintenausstoßmenge, deren Größe und der dabei verwendeten Tinte variiert.
Nachstehend wird ein bevorzugter Aufbau des wasserabweisenden Bereiches und der hydrophilischen Bereiche für jeden der vorstehend erwähnten Parameter erläutert.
In dem Fall, bei dem die Tintenausstoßmenge zwischen den Gruppen der Ausstoßöffnungen unterschiedlich ist, ist der der Ausstoßöffnungsgruppe mit der größeren Tintenausstoßmenge entsprechende hydrophilische Bereich vorzugsweise größer gestaltet.
In dem Fall, bei dem der Durchmesser der Ausstoßöffnungen zwischen den Gruppen der Ausstoßöffnungen unterschiedlich ist, ist der Abstand von den Mitten der Ausstoßöffnungen zu den hydrophilischen Bereich vorzugsweise für die Ausstoßöffnungsgruppe mit dem größeren Durchmesser größer gestaltet.
Außerdem ist in dem Fall, bei dem die Art der Tinte zwischen den Gruppen der Austoßöffnungen unterschiedlich ist, der Abstand von den Rändern der Ausstoßöffnungen zu dem hydrophilischen Bereich vorzugsweise für die Ausstoßöffnungsgruppe größer gestaltet, die der Tinte mit der höheren Benetzbarkeit entspricht (die Tinte, die einen kleineren Kontaktwinkel zu einer wasserabweisenden Fläche zeigt).
Diese Berücksichtigungen ermöglichen ein Verhindern des Einflusses auf das Tintenausstoßen in dem Fall, bei dem Tintentropfen der Tintenausstoßfläche abgelagert sind.

[Ausführungsbeispiel 6]

Nachstehend ist ein Aufbau des Tintenstrahlkopfes erläutert, bei dem die Ausstoßöffnungsfläche der vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiele anwendbar ist.
Fig. 11 zeigt eine Querschnittsansicht eines Tintenstrahlkopfes der vorliegenden Erfindung.
Der Tintenstrahlkopf besteht aus einer Elementtafel 50 (die nachstehend Heiztafel genannt ist), die auf ihr ein Wärmeerzeugungselement zum Erzeugen eines Tintenausstoßdrucks trägt, und einem mit Nuten versehenen Element 60, das mit einer Oberflächenstruktur (Nuten) zum Bilden einer Tintenkammer 7 zum Aufbewahren von Tinte (Aufzeichnungsflüssigkeit) und einer Tintenströmungsbahn 8 versehen ist, wenn es an der Elementtafel 50 angeheftet wird. Das mit Nuten versehene Element 60 (das nachstehend mit Nuten versehene obere Platte genannt wird) ist mit einer Ausstoßöffnungsplatte 4 einstückig vorgesehen, die in ihr eine Tintenausstoßöffnung 105 enthält, die an ein Ausstoßen der Tinte angepasst ist und mit der Tintenströmungsbahn 8 in Verbindung steht. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind gemäß der Erläuterung bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen Gruppen an Ausstoßöffnungen jeweils entsprechend schwarzer, zyanfarbener, magentafarbener und gelber Farbe vorgesehen und es sind vier Gruppen an Tintenströmungsbahnen und Tintenkammern entsprechend vorgesehen.
Die Heiztafel 50 ist mit einem Haftmaterial an einer Stütztafel 70 befestigt und das mit Nuten versehene Element 60 wird vorübergehend in einer derartigen Weise angeheftet, dass Heizeinrichtungen 80 jeweils mit den Tintenströmungsbahnen 8 dem mit Nuten versehenen Element 60 übereinstimmen, und es wird durch eine mechanische Vorspannkraft einer Druckfeder 80 fixiert. Die Blendenplatte oder Öffnungsplatte 4 wird senkrecht an dem vorderen Ende der Stütztafel 70 vorgesehen.
Die Tinte wird von einem Tintenlieferelement 19 durch eine Tintenlieferöffnung geliefert, die an dem oberen Abschnitt des mit Nuten versehenen Elements 60 vorgesehen ist. Das Tintenlieferelement 90 ist mit einer nicht gezeigten vorragenden Stange versehen und ist an der Stütztafel 70 fixiert, indem die vorragenden Stange in ein Loch eingeführt, das an der Stütztafel 70 ausgebildet ist, woraufhin ein thermisches Verstemmen erfolgt.

[Ausführungsbeispiel 7]

Vorstehend ist ein Tintenstrahlkopf erläutert, der mit einer Ausstoßöffnungsfläche versehen ist, die wasserabweisende Bereiche und hydrophilische Bereiche enthält. Nachstehend ist unter Bezugnahme auf Fig. 12 ein Prozess zum Herstellen eines derartigen Tintenstrahlkopfes erläutert.
Zunächst wird durch ein Spritzformverfahren eine mit Nuten versehene obere Platte 60 vorbereitet, die einstückig (nicht gezeigten) Gemeinschaftsflüssigkeitskammer, Flüssigkeitsströmungsbahnen 8 und einer Öffnungsplatte 4 versehen ist (Schritt S1).
Die Bezugszeichen 4A und 4B zeigen jeweils die vordere bzw. hintere Fläche der Öffnungsplatte 4, die die Tintenausstoßöffnungen enthält. An der vorderen Fläche 4A der Öffnungsplatte sind eine erste Ausstoßöffnungsgruppe mit 64 Ausstoßöffnungen und eine zweite bis vierte Gruppe mit jeweils 24 Ausstoßöffnungen bei einer Teilung von 360 Punkten pro Zoll (dpi) vorgesehen.
An der somit ausgebildeten mit Nuten versehenen oberen Platte 60 wird die vordere Fläche der Öffnungsplatte 4 einer Wasserabweisungsbehandlung unterworfen (Schritt S2).
Das wasserabweisende Mittel wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht an der gesamten Oberfläche der vorderen Fläche der Öffnungsplatte aufgebracht, sondern an einem bestimmten Bereich von dieser, der einen Abdeckbereich umfasst, um ein Eindringen des wasserabweisenden Mittels zu der hinteren Fläche bei dessen Aufbringen und Trocknen zu verhindern.
Beispielsweise wird, wenn die Abdeckbereiche A, B und C auf 0,6 mm von den Rändern der Ausstoßöffnungsfläche gemäß Fig. 13 begrenzt sind, dass wasserabweisende Mittel bis zu einer Position von 0,5 mm von den Rändern der Bereiche A, B und C aufgebracht.
Jedoch kann, wenn das wasserabweisende Mittel nicht bis zu der hinteren Fläche der Platte eindringt, es auf der gesamten Oberfläche der Ausstoßöffnungsfläche aufgebracht werden.
Die Wasserabweisungsbehandlung wird durch ein Übertragungsbeschichten mit einer Beschichtungsdicke von 0,1 bis 0,2 um erzielt.
Jedoch ist eine derartige Behandlung nicht auf ein Übertragungsbeschichten beschränkt, sondern kann auch durch ein gewöhnliches Beschichtungsverfahren wie bsw. ein Walzenbeschichten erzielt werden.
Außerdem ist die Beschichtungsdicke des wasserabweisenden Mittels nicht auf den vorstehend erwähnten Bereich beschränkt, wobei jedoch eine geringere Dicke zu einem unzureichenden Wasserabweisungseffekt führen kann, während in dem Fall einer übermäßig großen Dicke der wasserabweisende Film bsw. durch den Reinigungsvorgang leicht abschalbar wird.
Die mit Nuten versehene obere Platte 3 mit der Öffnungsplatte, die der Wasserabweisungsbehandlung unterworfen worden ist, wird dann einer Erwärmungsbehandlung unterworfen, wodurch das wasserabweisende Mittel thermisch aushärtet, um den wasserabweisenden Film zu vollenden.
Dann wird der an der Oberfläche 1A der Öffnungsplatte 1 ausgebildete wasserabweisende Film mit dem Licht eines Excimerlasers ELA über eine Maske 5 mit Öffnungen, die den auszubildenden hydrophilischen Bereichen entsprechen, bestrahlt, wodurch die hydrophilischen Bereiche durch das Beseitigen des wasserabweisenden Mittels und eines Teils der Oberflächenöffnungsplatte ausgebildet werden (Schritt S3).
Die Leistung des Excimerlasers bei diesem Vorgang wird bei 200 mj/cm² bei einem bis mehreren Impulsen für eine Dicke des wasserabweisenden Mittels von 0,1 bis 0,2 um gewählt.
Anschließend werden die Ausstoßöffnungen 4 ausgebildet, indem die hinter Fläche 1B der Öffnungsplatte 1 durch den Excimerlaser mit einem Einfallwinkelbereich von 5º bis 10º bestrahlt wird (Schritt S4).
Bei diesem Laserbestrahlvorgang wird an der vorderen Fläche der Öffnungsplatte ein Kohlenstoff abgelagert, jedoch kann derartiger Kohlenstoff durch Aufbringen und anschließendes Abziehen eines Haftbandes entfernt werden.
Der Tintenstrahlaufzeichnungskopf kann vollendet werden, indem die somit ausgebildete mit Nuten versehene obere Platte 3 und die Tafel geheftet werden, die Wärmeerzeugungswiderstände zum Bewirken eines Tintenausstoßens trägt.
Das die mit Nuten versehene obere Platte 60 bildende Material wird häufig aus limitierten Materialien im Hinblick auf die Formeigenschaft und die Tintenkontakteigenschaft ausgewählt, und Polysylfon wird bei der vorliegenden Erfindung angewendet. Polysylfon zeigt eine Affinität gegenüber der Tinte bei einem Kontaktwinkel von ungefähr 60º gegenüber der Tinte.
Das wasserabweisende Mittel kann ein Polymer mit einer fluorenthaltenden heterozyklischen Struktur in der Hauptkette, wie bsw. Sitop CTX-105 oder CTX-605 (das von der Asahi Glass Co. Hergestellt wird); ein Fluorolefin-venyletheralternatcopolymer wie bsw. Lumiflon (Asahi Glass Co.), Fluonat (DIC), Ceflalcot (Central Glass Co.), C-1 (Daikin Co.), Triflon (Mitsui Petrochemical Co.), Kynar-SL oder Kynar-ADS (Atochem Corp.); eine photo-radikal-polymerisierbare fluorinierte Harzzusammensetzung, die aus einem Reaktivpolycomer und Dilutionsmonomer besteht wie bsw. Defensa (DIC); ein copolymerisiertes kammfömiges fluoriniertes Polymer wie bsw. LF- 40 Soken Kagaku Co.); ein Fluorsilikon wie bsw. KP801M (Shinetsu Chemical Co.); oder ein Perfluorcyclopolymer wie bsw. Teflon-AF (DuPont des Nemeur) sein.
Von diesen Materialien ist Sitop CTX-105 besonders vorteilhaft, das einen Kontaktwinkel zu der Tinte von Ca. 70º hat.
Bei der vorliegenden Erfindung kann ein zufriedenstellender Effekt gegenüber dem Tintennebel erzielt werden, indem das Tinte abstoßende Mittel in einer derartigen Weise ausgewählt wird, dass der Tintenkontaktwinkel um 10º oder mehr zwischen dem wasserabweisenden Bereich und dem hydrophilischen Bereich verschieden ist.
Der nutenförmige hydrophilische Bereich 5 wird im Wesentlichen parallel zu der Richtung der Aufreihungen der Ausstoßöffnungen bei einem vorbestimmten Abstand A von den Ausstoßöffnungen ausgebildet.
Der in der vorstehend erläuterten Weise an der Ausstoßöffnungsfläche behandelte Tintenstrahlkopf kann ein zufriedenstellendes Aufzeichnen, wenn er mit den Aufzeichnungssignalen beliefert wird, an dem Gerät erzielen, das nachstehend erläutert wird.

[Ausführungsbeispiel 8]

Fig. 15 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Tintenstrahlkartusche, bei der ein Tintenstrahlkopf der vorliegenden Erfindung mit Tintenbehältern der jeweiligen Farben abnehmbar verbunden ist.
Fig. 14 zeigt von der Seite ein Kontaktanschlussstück 1000 zum Empfangen von elektrischen Signalen von dem Hauptgerät. In Fig. 14 ist die Ausstoßöffnungsfläche in eine Richtung C positioniert. Tintenbehälter 600 der jeweiligen Tintenfarben sind mit dem Aufzeichnungskopf verbunden, in dem die Tintenlieferröhren 700 des Tintenstrahlkopfes in jeweilige (nicht gezeigte) Verbindungsöffnungen der Tintenbehälter einzeln eingeführt sind. Außerdem können die Tintenbehälter 600 der jeweiligen Farben einzeln von dem Tintenstrahlkopf entfernt werden.
Fig. 15 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes, das den Tintenstrahlkopf der vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele unterbringen kann.
Ein Abdeckelement 5022 zum Abdecken der vorderen Fläche des Aufzeichnungskopfes ist durch ein Element 5016 gestützt. Eine Saugeinrichtung 5015, die das Innere der Abdeckung absaugt, bewirkt eine Saugwiederherstellung des Aufzeichnungskopfes durch eine Öffnung 5023 in der Abdeckung.
Ein Reinigungsblatt 5017 und ein Element 5019 zum Bewegen des Reinigungsblattes nach vorne und nach hinten sind durch eine Stützplatte 5018 des Hauptgerätes gestützt. Das Reinigungsblatt ist nicht auf die dargestellte Form beschränkt, sondern kann natürlich auch einen anderen bekannten Aufbau haben.
Ein Hebel 5012 ist zum Starten des Wiederherstellvorgangs vorgesehen. Wenn ein Schlitten HC sich zu einer Ausgangsposition bewegt, trifft ein Teil des Schlittens HC an einem Nocken 5020 ein, wodurch der Nocken 5020 sich nach links bewegt und mit einem Antriebsübertragungszahnrad 5009 in Eingriff gelangt, um die Antriebsübertragungsbahn zu ändern.
Der Abdeckvorgang, der Reinigungsvorgang und der Saugwiederherstellvorgang werden bei jeweiligen Positionen durch die Funktion einer Führungsschraube 5005 ausgeführt, wenn der Schlitten zu einem Bereich an der Seite der Ausgangsposition gebracht wird, jedoch kann ein beliebiger Aufbau, der zu einem Ausführen der erwünschten Vorgänge bei erwünschten zeitlichen Abstimmungen in der Lage ist, bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel angewendet werden.
Nachstehend wird auf ein in Fig. 16 gezeigtes Blockdiagramm Bezug genommen, um den Steueraufbau zum Ausführen des Aufzeichnungsvorgangs, Wiederherstellvorgangs und dgl. bei dem vorstehend erläuterten Gerät zu erläutern. In Fig. 16 ist eine CPU 176, die eine Schnittstelle zum Empfangen von externen Aufzeichnungssignalen hat, mit einem Programm-ROM zum Speichern von Steuerprogrammen, die durch die CPU ausgeführt werden, und einem dynamischen RAM zum Speichern von verschiedenen Daten (die vorstehend erwähnten Aufzeichnungssignale und die zu dem Aufzeichnungskopf zu liefernden Aufzeichnungsdaten) und außerdem zum Speichern der Anzahl an gedruckten Bildpunkten und der Anzahl an Auswechslungen des Aufzeichnungskopfes versehen.
Eine Antriebseinrichtung (Antriebssignalliefereinrichtung) 172 ist mit einer Gatteraufreihung für eine Liefersteuerung der Aufzeichnungsdaten zu einem Aufzeichnungskopf 173 versehen und treibt den Aufzeichnungskopf durch die Daten der Schnittstelle, den Programm-ROM und den RAM an. Eine Frequenzeinstelleinrichtung 171 ist vorgesehen, um die Antriebsfrequenz der Antriebseinrichtung 172 zu verändern.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Frequenz zwischen einer Frequenz für ein Hochgeschwindigkeitsaufzeichnen und einer Frequenz für ein gewöhnliches Aufzeichnen geschaltet. Eine Reinigungseinrichtung (ein Reinigungsblatt) 174 ist zum Reinigen der Ausstoßöffnungsfläche des Tintenstrahlkopfes vorgesehen.
Eine Blattreinigungseinrichtung 175 ist vorgesehen, um die sich an dem Blatt nach Reinigen des Tintenstrahlkopfes ansammelnde Tinte zu entfernen, wodurch das Blatt gereinigt wird.
Eine Abdeckeinrichtung 177 bewirkt einen Abdeckvorgang im Falle einer Störung bei dem Behandeln der Daten beim Aufzeichnen und außerdem bei dem normalen Saugwiederherstellvorgang und im Bereitschaftszustand.
Fig. 17 zeigt in schematischer Weise einen Abdeckzustand des Tintenstrahlkopfes und einen Reinigungszustand von diesem in kombinierter Weise zum Zwecke der Vereinfachung. Folglich ist die Relativpositionsbeziehung der Abdeckeinrichtung 177 und des Blattes 174 nicht auf die dargestellte Beziehung beschränkt. In der nachstehend dargelegten Beschreibung wird angenommen, dass der Tintenstrahlkopf mit einer Ausstoßöffnungsfläche versehen ist, die den bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen gezeigten Oberflächenaufbau hat.
Die Ausstoßöffnungsfläche des Tintenstrahlkopfes wird durch einen Gleitkontakt des Blattes 174 mit dieser im Verlaufe der Bewegung des Aufzeichnungskopfes nach dem Aufzeichnungsvorgang zu einer vorbestimmten Ausgangsposition entlang der Bewegungsbahn des Aufzeichnungskopfes gereinigt. Bei diesem Vorgang gelangt das Blatt 174 zunächst mit einer Seitenfläche 175 des Tintenstrahlkopfes in Kontakt.
Anschließend bewirkt, wenn der Tintenstrahlkopf sich entlang seiner Bewegungsbahn bewegt, das Blatt 174 ein Reinigen in der folgenden Reihenfolge: erster nutenförmiger hydrophilischer Bereich 102a, mittlerer wasserabweisender Bereich E und zweiter nutenförmiger hydrophilischer Bereich 102b.
Ein derartiger Gleitkontakt der Reinigungsfläche des Blattes 174 mit der Seitenfläche 175 des Tintenstrahlkopfes zu Beginn des Reinigungsvorgangs ermöglicht ein Beseitigen der Tinte, die sich an der Reinigungsfläche bei dem vorherigen Reinigungsvorgang angelagert hat.
Folglich kann die Ausstoßöffnungsfläche mit dem Blatt 174 in einem sauberen Zustand gereinigt werden und das Reinigen kann in zufriedenstellendem Zustand erzielt werden.
Die Seitenfläche 175 des Tintenstrahlkopfes, an der das Blatt 174 in Gleitkontakt gelangt, kann außerdem mit einem Absorbierelement einer Aluminiumplatte als separates Element versehen sein, das den Reinigungszustand des Blattes weiter verbessert.
Nachdem die Ausstoßöffnungsfläche in der vorstehend erläuterten Weise gereinigt worden ist, wird die Fläche durch die Abdeckeinrichtung 177A abgedeckt, wodurch die Ausstoßöffnungsfläche des Tintenstrahlkopfes geschützt ist, und das Saugwiederherstellen der Ausstoßöffnungen kann durch die Betätigung einer Saugpumpe 177C erzielt werden, die mit der Abdeckeinrichtung 177A verbunden ist. In der Abdeckeinrichtung 177A ist ein Absorbierelement 177B zum Absorbieren der Tinte vorgesehen, die aus den Ausstoßöffnungen gesaugt worden ist.
Nach dem Reinigungsvorgang (durch die Saugpumpe und das Blatt) wird die Antriebseinrichtung 172 betätigt, um ein Vorausstoßen zu bewirken, wodurch die Tinte herausgetrieben wird, die von der Ausstoßöffnungsfläche in die Ausstoßöffnungen eingeleitet wurde.
Außerdem kann der Reinigungsvorgang ausgeführt werden, nachdem der Tintenstrahlkopf von dem abgedeckten Zustand freigegeben worden ist, jedoch vor dem Start des Aufzeichnungsvorgangs. In dieser Weise können die Tintentropfen, die sich an der Ausstoßöffnungsfläche abgelagert haben, als ein Ergebnis des Wiederherstellvorgangs in zufriedenstellender Weise beseitigt werden, und der zufriedenstellende Druckzustand kann von Beginn des Aufzeichnungsvorgangs an beibehalten werden.
Wie dies vorstehend erläutert ist, ermöglicht die vorliegende Erfindung ein minimales Gestalten des Tintenvermischens an der Ausstoßöffnungsfläche, indem an der Ausstoßöffnungsfläche ein mittlerer wasserabweisender Bereich, der einen Bereich einer Vielzahl an Ausstoßöffnungen umgibt, und hydrophilische Bereiche ausgebildet sind, die jeweils entsprechend den Gruppen der Ausstoßöffnungen getrennt sind, wobei die hydrophilischen Bereiche in zumindest einem der Bereiche vorgesehen sind, die benachbart zu dem mittleren wasserabweisenden Bereich sind, und wobei sie von den vielen Ausstoßöffnungen um einen vorbestimmten Abstand entlang der Richtung ihrer Aufreihung beabstandet sind.
Es ist außerdem möglich, den Rest bei dem Wischvorgang des Blattes zu verringern, indem der hydrophilische Bereich an der Startseite des Mischvorgangs des Blattes kleiner als der hydrophilische Bereich an der anderen Seite des mittleren wasserabweisenden Bereiches ausgebildet ist.
Es ist darüber hinaus möglich, ein Ausbilden einer Verbindung zwischen der Tinte in den hydrophilischen Bereichen und der auszustoßenden Tinte durch den Tintennebel oder die Resttinte an der Ausstoßöffnungsfläche nach dem Wischvorgang mit dem Blatt zu vermeiden, indem der Abstand von dem Ausstoßöffnungen zu den hydrophilischen Bereichen bei jeder Gruppe an Ausstoßöffnungen in Übereinstimmung mit der Benetzbarkeit der verwendeten Tinte an der Ausstoßöffnungsfläche unterschiedlich gestaltet wird, oder genauer gesagt indem der Abstand für die Gruppe an Ausstoßöffnungen, die Tinten mit einer höheren Oberflächenspannung und einer schlechteren Benetzbarkeit nutzen, zu der Ausstoßöffnungsfläche geringer gestaltet wird und der Abstand für die Gruppe der Ausstoßöffnungen, die Tinten mit geringer Oberflächenspannung und besserer Benetzbarkeit nutzen, größer gestaltet wird.
Wie dies vorstehend erläutert ist, ist die vorliegende Erfindung bei einem einstückigen Farbaufzeichnungskopf, der eine Vielzahl an Tinten nutzt, besonders wirksam und kann einen Tintenstrahlkopf, der zu einem zufriedenstellenden Farbaufzeichnen in einer kontinuierlichen Weise über eine lange Zeitspanne lang in der Lage ist, und ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Aufzeichnungskopfes schaffen.

Claims

1. Tintenstrahlkopf zum Ausstoßen einer Vielzahl an Tintenarten, wobei der Kopf folgendes aufweist:

eine Ausstoßöffnungsfläche, die mit einer Vielzahl an Ausstoßöffnungen zum Ausstoßen der Tinten versehen ist, wobei die Ausstoßöffnungen in einer Vielzahl an Gruppen zum Ausstoßen der Tinten angeordnet sind,

wobei die Gruppen der Ausstoßöffnungen jeweils zum Ausstoßen einer anderen Art an Tinte in einer Reihe vorgesehen sind, und wobei die Ausstoßöffnungsfläche einen mittleren wasserabweisenden Bereich hat, der mit den Ausstoßöffnungsgruppen versehen ist, und eine Vielzahl an hydrophilen Riemen benachbart zu dem mittleren wasserabweisenden Bereich und entlang einer Aufreihung der Ausstoßöffnungen vorgesehen ist, wobei die hydrophilen Riemen separat für jede der Gruppen der Ausstoßöffnungen bei einer derartigen Anordnung vorgesehen sind, dass jeder der hydrophilen Riemen von seinem benachbarten hydrophilen Riemen beabstandet ist.

2. Kopf gemäß Anspruch 1, wobei die hydrophilen Riemen an beiden Seiten der Ausstoßöffnungsaufreihung vorgesehen sind.

3. Kopf gemäß Anspruch 2, wobei die hydrophilen Riemen die gleiche Breite haben.

4. Kopf gemäß Anspruch 2, wobei die Ausstoßöffnungsfläche durch ein Reinigungsblatt gewischt wird und die Breite des hydrophilen Riemens stromaufwärtig von dem Wischen durch das Reinigungsblatt schmaler als stromabwärtig von dem Wischen durch das Reinigungsblatt ist.

5. Kopf gemäß Anspruch 4, wobei die Breite des hydrophilen Riemens stromaufwärtig von dem Wischen durch das Reinigungsblatt 100 bis 400 um beträgt und die Breite des hydrophilen Riemens stromabwärtig von dem Wischen durch das Reinigungsblatt 400 bis 800 um beträgt.

6. Kopf gemäß Anspruch 1, wobei ein kontinuierlicher hydrophiler Riemen an einer Seite der Ausstoßöffnungsaufreihung vorgesehen ist und ein inselartiger hydrophiler Riemen an der anderen Seite der Ausstoßöffnungsaufreihung vorgesehen ist.

7. Kopf gemäß Anspruch 6, wobei der inselartige hydrophile Riemen stromaufwärtig von dem Wischen durch das Reinigungsblatt als eine Grenze der Ausstoßöffnungsaufreihung vorgesehen ist.

8. Kopf gemäß Anspruch 1, der des Weiteren Folgendes aufweist:

eine Vielzahl an Tintenbahnen, die jeweils mit einer der Ausstoßöffnungen in Verbindung stehen,

eine Vielzahl an Ausstoßdruckerzeugungselementen, die jeweils den Tintenbahnen entsprechen, und

eine Vielzahl an Flüssigkeitskammern, die mit den Tintenbahnen entsprechend den Ausstoßöffnungen von jeder einzelnen Bahn der Gruppe in Verbindung stehen, wobei für jede Gruppe eine entsprechende Flüssigkeitskammer vorgesehen ist.

9. Kopf gemäß Anspruch 8, wobei die Ausstoßöffnungsgruppen vier Gruppen sind, die jeweils Gelb, Magentafarben, Zyanfarben und Schwarz entsprechen.

10. Kopf gemäß Anspruch 8, wobei das Ausstoßdruckerzeugungselement ein Wärmeerzeugungselement ist.

11. Kopf gemäß Anspruch 1, wobei die Vielzahl an Ausstoßöffnungsgruppen in einer Reihe angeordnet sind.

12. Kopf gemäß Anspruch 1, wobei die Ausstoßöffnungsfläche aus Polysulfon ausgebildet ist.

13. Kopf gemäß Anspruch 1, wobei die Länge des hydrophilen Riemens länger als jene der Ausstoßöffnungsgruppe ist, die dem hydrophilen Riemen entspricht.

14. Kopf gemäß Anspruch 1, wobei ein zusätzlicher hydrophiler Riemen zwischen den Ausstoßöffnungsgruppen vorgesehen ist.

15. Kopf gemäß Anspruch 1, wobei das Vorsehen und die Form der hydrophilen Riemen entsprechend gemäß den Ausstoßöffnungsgruppen variiert.

16. Kopf gemäß Anspruch 15, wobei der Bereich des hydrophilen Riemens, der den Ausstoßöffnungen entspricht, die mehr Tinte mit einem Mal ausstoßen, größer ist.

17. Kopf gemäß Anspruch 15, wobei der Abstand zwischen dem hydrophilen Riemen, der der Ausstoßöffnungsgruppe mit einem großen Durchmesser entspricht, und der Mitte der Ausstoßöffnung länger ist.

18. Kopf gemäß Anspruch 15, wobei der Abstand zwischen dem hydrophilen Riemen, der der Ausstoßöffnungsgruppe mit einer hohen Benetzbarkeit entspricht, und dem Umfang der Ausstoßöffnung länger ist.

19. Tintenstrahlkopfkartusche mit:

einem Tintenstrahlkopf gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18; und

einem Tintenbehälter zum Aufbewahren von Tinte, die zu dem Tintenstrahlkopf geliefert wird.

20. Tintenstrahlgerät mit:

einem Tintenstrahlkopf gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18; und

einer Antriebsschaltung zum Antreiben des Tintenstrahlkopfes.

21. Tintenstrahlgerät mit:

einem Tintenstrahlkopf gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18; und

einem Blatt zum Wischen der Ausstoßöffnungsfläche.

22. Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahlkopfes mit den folgenden Schritten:

Vorbereiten einer Ausstoßöffnungsfläche, die eine Vielzahl an Ausstoßöffnungsgruppen enthält, die jeweils eine Vielzahl an Ausstoßöffnungsaufreihungen haben, die in einer Reihe vorgesehen sind;

Ausführen einer Abweisungsbehandlung der Ausstoßöffnungsfläche zum Ausbilden eines mittleren wasserabweisenden Bereiches, der mit den Ausstoßöffnungsgruppen versehen ist; und

Ausbilden einer Vielzahl an hydrophilen Riemen entlang der Ausstoßöffnungsaufreihungen an einem Ort entfernt von einer Ausstoßöffnungsausbildungsposition und benachbart zu dem mittleren wasserabweisenden Bereich, wobei die hydrophilen Riemen separat für jede der Gruppen an Ausstoßöffnungen bei einer derartigen Anordnung vorgesehen sind, dass jeder hydrophile Riemen von seinem benachbarten hydrophilen Riemen beabstandet ist.

23. Verfahren gemäß Anspruch 22, wobei die hydrophilen Riemen durch Laserbearbeitung ausgebildet werden.

24. Verfahren gemäß Anspruch 22, wobei die Ausstoßöffnungsfläche durch Polysulfonharz ausgebildet wird.