DE3630206A1

DE3630206A1 - Tintenstrahldruckkopf

Info

Publication number: DE3630206A1
Application number: DE19863630206
Authority: DE
Inventors: Takeshi Yasuhara; Makoto Nishimura
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1985-09-06
Filing date: 1986-09-04
Publication date: 1987-03-19
Also published as: US4819014A; DE3630206C2; US4752788A; DE3645017C2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Tin tenstrahldruckkopf mit mehreren Düsen, der Tinte in Form von Tröpfchen aus einer Tintenkammer unter Aus nutzung eines piezoelektrischen Effekts verspritzt.

Ein Verfahren zum Verspritzen von Tinte in Form von Tröpfchen aus der Tintenkammer unter Ausnutzung eines piezoelektrischen Effekts ist in der Technik gut be kannt. Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung eines be kannten Tintenstrahldruckkopfes mit mehreren Düsen, der in der JP-OS 49 033/1977 beschrieben ist. In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 die Zylinder von piezo elektrischen Elementen, die jeweils eine Flüssigkeits kammer aufweisen. Jeder der Zylinder 1 steht an seinem einen Ende mit einer Tintenzuführleitung 3 und an sei nem anderen Ende mit einer Tintenabgabeleitung 4 in Verbindung. Eine Düse 5 ist am Ende einer jeden Abgabe leitung 4 ausgebildet. Die Tinte wird über eine Leitung 6 in eine gemeinsame Vorratskammer 7 zugeführt, wo sie für alle piezoelektrischen Zylinder bereitgehalten wird. Im Aufzeichnungskopf sind die piezoelektrischen Zylin der 1 in einem Epoxyharzkörper 8 eingebettet.

Bei dem so aufgebauten Druckkopf werden die piezo elektrischen Zylinder 1 selektiv so erregt, daß sie das jeweilege Volumen der von ihnen umschlossenen Flüs sigkeitskammern 2 verkleinern, so daß die in der Flüs sigkeitskammer 2 enthaltene Tinte durch die Düse 5 ausgespritzt wird.

Bei dem oben beschriebenen bekannten Tintenstrahldruck kopf werden die piezoelektrischen Zylinder 1 als Ein richtung zur Versorgung der Düsen 5 verwendet, und die piezoelektrischen Zylinder 1 bestehen jeweils aus einem Zylinder aus piezoelektrischem Material, einer inneren Elektrode und einer äußeren Elektrode, die an der Innenwand bzw. der Außenwand des Zylinders angeord net sind. Um die Größe des Tintenstrahldruckkopfes zu miniaturisieren, ist es wesentlich, die piezoelektri schen Zylinder 1 so klein wie möglich zu machen. Es ist jedoch mit den herkömmlichen Herstellungsverfahren sehr schwierig, eine piezoelektrischen Zylinder herzu stellen, der einen extrem kleinen Außendurchmesser und einen extrem kleinen Innendurchmesser hat und an diesem dann die Innenelektrode an der Innenwand auszubilden. Wenn beispielsweise Düsenauslässe von 40 µm × 40 µm bei Zwischenräumen von 1 mm benötigt werden, dann ist es unmöglich, die piezoelektrischen Zylinde 1 soweit zu verkleiner, daß diese in Teilungsabständen von 1 mm an geordnet werden kann. Das heißt, der Außendurchmesser eines jeden piezoelektrischen Zylinders 1 dürfte maxi mal 0,5 mm sein und der Innendurchmesser müsse dann selbstverständlich kleiner als 0,5 mm sein. Außerdem wäre es dann noch notwendig, die Innenelektrode an der Innenwand des Zylinders 1 anzubringen. Solche piezo elektrischen Zylinder können mit den gegenwärtigen Techniken nicht hergestellt werden. Außen- und Innen durchmesser üblicher piezoelektrischer Zylinder sind daher größer als die vorerwähnten Maße. Ein üblicher Tintenstrahldurckkopf weist daher den sich aus Fig. 1 ergebenden Nachteil auf, daß die Breite L ₂ des Körpers 1 sehr viel größer als die Breite L ₁ ist, über die sich die Düsenöffnungen 5 erstrecken.

Außerdem ist es möglich, jedoch schwierig, die kleinen piezoelektrischen Zylinder 1 in dem Epoxyharzkörper 8 einzubetten und die extrem dünnen Tintenzuführkanäle 3, Tintenabgabekanäle 4 und Düsen 5 im Körper 8 auszubil den.

Angesichts der vorangehenden Erläuterungen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen kompakten Tinten strahldruckkopf anzugeben, der einfach hergestellt wer den kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß in einer piezoelektrischen Platte aus piezoelektrischem Material eine Vielzahl von lang gestreckente Tintenaufnahmerillen ausgebildet sind, welche Platte mit einer Deckplatte abgedeckt ist, um eine Vielzahl von langgestreckten Tintenhohlräumen zu bilden.

Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen bekannten Tintenstrahldruckkopf mit mehreren Spritz düsen;

Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfin dung. Im einzelnen sind die Teilbilder (A) und (B) von Fig. 2 Quer- und Längsschnitte der ersten Ausführungsform;

Fig. 3 zeigt eine piezoelektrische Platte der ersten Ausführungsform, und zwar (A) in Draufsicht, (B) im Querschnitt und (C) im Längsschnitt;

Fig. 4 zeigt eine perspektivische Darstellung, teilweise geschnitten, der ersten Ausfüh rungsform;

Fig. 5 ist ein vergrößerter Schnitt durch einen Teil der ersten Ausführungsform;

Fig. 6 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfin dung, und zwar (A) im Querschnitt und (B) im Längsschnitt;

Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch eine dritte Aus führungsform der Erfindung;

Fig. 7A ist eine Draufsicht auf eine piezoelektri sche Platte in der dritten Ausführungsform;

Fig. 7B ist eine Draufsicht auf eine Deckplatte in der dritten Ausführungsform;

Fig. 8 zeigt einen Schnitt durch eine vierte Aus führungsform, von der

Fig. 8A eine Draufsicht auf die piezoelektrische Platte, und

Fig. 8B eine Draufsicht auf die Deckplatte zeigen.

Fig. 9 zeigt eine fünfte Ausführungsform der Erfin dung, und zwar (A) im Querschnitt und (B) im Längsschnitt;

Fig. 10 zeigt einen Schnitt durch eine sechste Aus führungsform der Erfindung;

Fig. 11 zeigt eine siebente Ausführungsform der Erfin dung, und zwar (A) im Schnitt und (B) in pers pektivischer Darstellung, mit teilweise weg gebrochenen Teilen;

Fig. 12 zeigt eine achte Ausführungsform der Erfin dung, und zwar (A) im Querschnitt und (B) im Längsschnitt;

Fig. 13 zeigt eine piezoelektrische Platte in der achten Ausführungsform, und zwar (A) in Drauf sicht, (B) im Querschnitt und (C) im Längs schnitt;

Fig. 14 zeigt eine neunte Ausführungsform der Erfin dung, und zwar (A) im Querschnitt und (B) im Längsschnitt;

Fig. 15 zeigt eine zehnte Ausführungsform der Erfin dung, und zwar (A) im Querschnitt und (B) im Längsschnitt;

Fig. 16 zeigt eine elfte Ausführungsform der Erfin dung, und zwar (A) in Draufsicht und (B) in Seitenansicht;

Fig. 17 zeigt eine zwölfte Ausführungsform der Er findung, und zwar (A) im Querschnitt und (B) im Längsschnitt;

Fig. 18 zeigt ein Schema zur Erläuterung der Verhält nisse zwischen Tintendüsen, Tintenzuführein lässen und einer Tintenvorratskammer in der Ausführungsform;

Fig. 19 zeigt schematisch die Tintenströmung in der Ausführungsform;

Fig. 20 zeigt eine dreizehnte Ausführungsform der Erfindung, und zwar (A) im Querschnitt und (B) im Längsschnitt;

Fig. 21 zeigt eine vierzehnte Ausführungsform der Erfindung, und zwar (A) im Querschnitt und (B) im Längsschnitt;

Fig. 22 zeigt eine Draufsicht auf eine Deckplatte der vierzehnten Ausführungsform der Erfin dung;

Fig. 23 zeigt ein Schema zur Erläuterung der Verhält nisse zwischen Tintenhohlräumen, Tintenzu führeinlässen und einer Tintenzuführkammer in der vierzehnten Ausführungsform;

Fig. 24 zeigt mit (A) und (B) die Tintenströmung in der vierzehnten Ausführungsform;

Fig. 25 zeigt eine fünfzehnte Ausführungsform der Erfindung, und zwar (A) im Querschnitt und (B) im Längsschnitt;

Fig. 26 zeigt eine sechzehnte Ausführungsform der Erfindung, und zwar (A) im Querschnitt und (B) im Längsschnitt;

Fig. 27 zeigt eine Draufsicht auf eine Tintenzuführ einlaßplatte in der sechzehnten Ausführungs form der Erfindung;

Fig. 28 zeigt eine siebzehnte Ausführungsform der Erfindung, und zwar (A) im Querschnitt und (B) im Längsschnitt;

Fig. 29 zeigt eine achtzehnte Ausführungsform der Erfindung, und zwar (A) im Querschnitt und (B) im Längsschnitt;

Fig. 30 zeigt eine piezoelektrische Platte in der achtzehnte Ausführungsform der Erfindung, und zwar (A) in Draufsicht und (B) von unten;

Fig. 31 zeigt eine neunzehnte Ausführungsform der Erfindung, und zwar (A) im Querschnitt und (B) im Längsschnitt;

Fig. 32 zeigt eine zwanzigste Ausführungsform der Erfindung, und zwar (A) im Querschnitt und (B) im Längsschnitt;

Fig. 33 zeigt eine piezoelektrische Platte in der zwanzigsten Ausführungsform, und zwar (A) von oben und (B) von unten.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen nä her erläutert.

Fig. 2 zeigt einen Tintenstrahldruckkopf gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Speziell zeigt Fig. 2 in (A) einen Querschnitt durch den Tintenstrahl druckkopf und Fig. 2 in (B) einen Längsschnitt durch denselben. Fig. 3 zeigt eine piezoelektrische Platte in dem Tintenstrahldruckkopf nach Fig. 2. Speziell zeigt Fig. 3 in (A) eine Draufsicht auf die piezoelek trische Platte, Fig. 3 in (B) einen Querschnitt durch die Platte und Fig. 3 in (C) einen Längsschnitt durch die Platte. Fig. 4 ist eine perspektivische Darstel lung eines Teiles des Tintenstrahldruckkopfes.

In den Fig. 2 bis 4 bezeichnet das Bezugszeichen 10 eine flache, plattenförmige piezoelektrische Platte aus einem piezoelektrischen Material. Wie aus Fig. 2 er sichtlich ist, hat die piezoelektrische Platte 10 eine Mehrzahl von Tintenkammern 12 und eine Mehrzahl von Tintenzuführeinlässen 22 und eine Mehrzahl von Tinten düsen 24, die jeweils mit den Tintenkammern 12 in Ver bindung stehen. Jede der Tintenkammern 12 besteht aus zwei tiefen Rillen 16 und 18 und einer flachen Rille 14 zwischen den tiefen Rillen 16 und 18.

Gemäß Fig. 2 ist mit dem Bezugszeichen 26 eine Deck platte bezeichnet, die auf der Oberseite der piezo elektrischen Platte durch Verklebung, Verschweißung oder dgl. befestigt ist, so daß die Tintenkammern und die Tintendüsen abgeschlossen werden. In jeder der Tin tenkammern 12 ist eine Elektrode 28 zur Spannungszufüh rung auf einem piezoelektrischen Sockel 20 angeordnet, wie Fig. 5 deutlich zeigt. Elektroden 30 sind auch an der Unterseite der piezoelektrischen Platte 10 so an geordnet, daß sie den Elektroden 28 gegenüberstehen und mit diesen jeweils einen Sockel 20 sandwichartig einschließen.

Wenn eine Spannung an ein ausgesuchtes Paar Elektroden 28 und 30 in dem Tintenstrahldruckkopf der vorgenann ten Art angelegt wird, dann wird der piezoelektrische Sockel zwischen den Elektroden 28 und 30 ausgedehnt, um das Volumen der Tintenkammer 12 zu vermindern, wo raufhin die Tinte in der Tintenkammer 12 in Form eines Tröpfchens aus der Tintendüse 24 ausgespritzt wird, die mit der Tintenkammer 12 in Verbindung steht. Das Tin tentröpfchen wird von einem Aufzeichnungsblatt (nicht dargestellt) aufgefangen. Im Betrieb wird die Volumen verminderung der Tintenkammer 12 in der Hauptsache durch den piezoelektrischen Sockel 20 hervorgerufen, und die Kontraktion des Volumens der Tintenkammer hat daher keinen Einfluß auf die benachbarten Tintenkam mern 12. Das bedeutet, daß ein Übersprechen zwischen den Tintenkammern verhindert ist.

Bei der ersten Ausführungsform nach den Fig. 2 bis 4 beträgt, wie Fig. 5 zeigt, die Größe einer jeden Düse 40 µm × 40 µm, und die Distanz C, oder besser gesagt der Teilungsabstand zwischen den Düsen ist beispiels weise 1 mm. Die Dicke L der piezoelektrischen Platte 10 beträgt 0,5 mm. Die Breite B ₀ der Tintenkammern 12 ist 0,7 mm, die Breite B ₁ der flachen Rillen 14, das heißt der piezoelektrischen Sockel 20, ist 0,6 mm, die Breite B ₂ der tiefen Rillen 16 und 18 beträgt 50 µm. Die Tintenkammern 12, die, wie oben beschrie ben, extrem klein sind, können mit Hilfe einer Zer teilsäge ausgebildet werden, wie sie zum Zerteilen von Halbleiterplättchen verwendet wird. Als Schneid kanten sind solche von 15 µm Dicke für Zerteilsägen dieses Typs entwickelt worden, so daß die Tintenkam mern 12 in ausreichend zufriedenstellender Weise mit der Zerteilsäge ausgebildet werden können.

Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß bei dem Tintenstrahldruckkopf nach der Erfindung die Düsen in Teilungsabständen von beispielsweise 1 mm angeordnet sind und daß jede Düse im wesentlichen in der Mitte der Breitenerstreckung der zugehörigen Tintenkammer 12 angeordnet ist, was zur Folge hat, daß die Distanz zwischen den Mittenachsen von jeweils benachbarten Tintenkammern 1 mm beträgt, das heißt, die Tintenkam mern sind ebenfalls in Teilungsabständen von 1 mm an geordnet. Dementsprechend kann der Druckkopf beacht lich kompakt hergestellt werden.

Fig. 6 zeigt eine Tintenstrahldruckkopfanordnung nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung. Im einzelnen zeigt Fig. 6 in (A) einen Quer schnitt durch den Tintenstrahldruckkopf und Fig. 6 in (B) einen Längsschnitt davon, wobei der Tintenstrahl druckkopf nach der Erfindung , wobei dieser Druckkopf mehrere übereinander angeordnete Platten nach der Art von Fig. 4 aufweist. In der zweiten Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 6 sind drei Tintenstrahldruck köpfe 32, 34 und 36 nach Art der Fig. 2 bis 5 überein ander angeordnet. Die Tintenstrahldruckköpfe 32, 34 und 36 sind mittels eines Klebstoffes (nicht darge stellt) zusammengeklebt, um eine Tintenstrahldruck kopfanordnung zu bilden.

Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch einen Tintenstrahl druckkopf nach einer dritten Ausführungsform der Er findung. In Fig. 7 ist mit dem Bezugszeichen 40 eine piezoelektrische Platte aus piezoelektrischem Mate rial bezeichnet. Wie in Fig. 7 in (A) dargestellt, sind eine Mehrzahlvon Tintenkammern 42 gleicher Tiefe und eine Mehrzahl von Tintendüsen 46 und eine Mehrzahl Tintenzuführeinlässen 44, die jeweils mit den Tinten kammern 42 in Verbindung stehen, in der piezoelek trischen Platte 40 ausgebildet. In der piezoelektri schen Platte 40 sind Schlitze 48 in der Weise ausge bildet, daß diese zwischen den benachbarten Tinten kammern 42 liegen. Im Bereich einer jeden der Tinten kammern ist eine Elektrode 54 zur Aufnahme einer Span nung auf der Oberseite der piezoelektrischen Platte 40 angeordnet. Zugehörige Gegenelektroden 56 sind an der Unterseite der Piezoelektrischen Platte an sol chen Stellen angeordnet, daß sie zusammen mit den Elektroden 54 mit der piezoelektrischen Platte 40 ent sprechende piezoelektrische Elemente ausbilden. Eine Deckplatte 50 ist fest auf der so aufgebauten piezo elektrischen Platte 40 angeordnet. Wie Fig. 7 in (B) zeigt, sind langgestreckte Löcher 52 in der Deckplatte 50 derart angeordnet, daß sie den Schlitzen 48 jeweils gegenüberstehen. Die Tintenkammern können sich daher unabhängig voneinander zusammenziehen. Das heißt, wenn eine Spannung an ein ausgewähltes Paar Elektroden 54 und 56 angelegt wird, dann zieht sich das dazwi schenliegende piezoelektrische Element zusammen, um die Deckplatte 50 nach innen zu ziehen, was zur Folge hat, daß sich das Volumen der Tintenkammer 42 vermindert und die darin enthaltene Tinte in Form von Tröpfchen aus der zugehörigen Tintendüse 46 ausgespritzt wird. Beim Betrieb der Vorrichtung hat die Kontraktion der Tintenkammer 42 keinen Einfluß auf die benachbarten Tintenkammern 42, weil dies die langgestreckten Löcher 52 und die Schlitze 48 verhindern. Ein Übersprechen zwischen den Tintenkammern ist daher ausgeschlossen.

Fig. 8 zeigt einen Schnitt durch einen Tintenstrahl druckkopf nach einer vierten Ausführungsform der Er findung. Fig. 8 in (A) ist eine Draufsicht auf eine piezoelektrische Platte in dem Aufzeichnungskopf, und Fig. 8 in (B) ist eine Draufsicht auf eine Deckplatte des Aufzeichnungskopfes. Wie bei der piezoelektrischen Platte nach Fig. 2 sind Tintenkammern 62, Tintendüsen 64 und Tintenzuführeinlässe 63 in einer piezoelektri schen Platte 60 ausgebildet. Darüber hinaus sind, ähnlich dem Beispiel nach den Fig. 7 und 7(A) Schlitze 78 in der piezoelektrischen Platte ausgebildet. Wie im Falle der Fig. 2 sind Elektroden 70 und 72 auf beiden Seiten eines piezoelektrischen Sockels 76 bei jeder der Tintenkammern angeordnet. Wie beim Beispiel nach Fig. 7 sind die Elektroden 66 und 68 auf der Oberseite und an der Unterseite der piezoelektrischen Platte an gebracht. Ähnlich den Langlöchern 62 nach den Fig. 7 und 7(B) sind Langlöcher 80 in der Deckplatte 74 aus gebildet. Einander entgegengesetzt gepolte Spannun gen werden an die Elektroden 66 und 68 bzw. 70 und 72 angelegt, so daß sich der Abschnitt der piezoelektrischen Platte zwischen den Elektroden 66 und 68 zusammen zieht und der piezoelektrische Abschnitt zwischen den Elektroden 70 und 72 sich ausdehnt, wodurch das Volu men der Tintenkammer vermindert wird. Da die Ausdeh nung und Zusammenziehung der piezoelektrischen Ab schnitte vorerwähnter Art gleichzeitig erfolgt, ist die Volumenverminderung der Tintenkammer größer als bei dem dritten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 7 ge zeigt ist.

Fig. 9 zeigt einen Tintenstrahldruckkopf nach einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Davon zeigt Fig. 9 in (A) einen Querschnitt und Fig. 9 in (B) einen Längsschnitt durch den Aufzeichnungs kopf. Der Aufzeichnungskopf enthält: eine piezoelek trische Platte 82 aus einem piezoelektrischem Material und eine Deckplatte 88. Ähnlich dem Aufzeichnungskopf nach Fig. 7 sind eine Mehrzahl von Tintenkammern 84 einander übereinstimmender Tiefe und eine entspre chende Anzahl von Tintendüsen 86 und eine entsprechen de Anzahl von Tintenzuführeinlässen 94 in der piezo elektrischen Platte 82 ausgebildet, wobei die Düsen und die Einlässe mit den jeweils zugehörigen Kammern in Verbindung stehen. Eine Elektrode 90 ist jeweils am Boden einer jeden der Tintenkammern ausgebildet. An der Unterseite der piezoelektrischen Platte 82 sind entsprechende Gegenelektroden 92 so angebracht, daß sie den vorgenannten Elektroden 90 im Inneren der Kammern gegenüberstehen, unter Einschluß von piezo elektrischem Material der piezoelektrischen Platte 82.

Fig. 10 zeigt einen Tintenstrahldruckkopf nach einer sechsten Ausführungsform der Erfindung. Mit anderen Worten, die sechste Ausführungsform ist eine Modifi kation der ersten Ausführungsform, die in Fig. 2 ge zeigt ist. Eine Ausnehmung 30 ist in die Unterseite eines jeden piezoelektrischen Sockels 20 eingeschnit ten, so daß sich der piezoelektrische Sockel mehr aus dehnen kann.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen sind die Tintenkammern, die Tintendüsen und die Tintenzuführ einlässe jeweils als integrale Einheiten ausgebildet. Die Tintendüsen und die Tintenzuführeinlässe können jedoch gegebenenfalls, sofern notwendig, von den Tin tenkammern getrennt sein. Fig. 11 zeigt eine Tinten strahldruckkopfanordnung gemäß einer siebenten Aus führungsform der Erfindung, die entsprechend dem zu letzt erwähnten technischen Konzept aufgebaut ist. Spezieller gesagt, Fig. 11(A) zeigt einen Längsschnitt durch die Tintenstrahldruckkopfanordnung und Fig. 11(B) zeigt eine perspektivische Darstellung, teilweise weg gebrochen, der Tintenstrahldruckkopfanordnung. In der dargestellten Ausführungsform sind piezoelektrische Platten in drei Lagen übereinander angeordnet. In Fig. 11 sind Teile, die funktionell jenen nach den Fig. 2 bis 7 entsprechen, mit den dort verwendeten Be zugszeichen versehen.

In Fig. 11 bezeichnet das Bezugszeichen 140 eine Düsen platte. Eine Vielzahl von Tintendüsen 142 sind in der Düsenplatte 140 so ausgebildet, daß sie mit den zu gehörigen Tintenkammern in Verbindung stehen. Die Düsenplatte ist fest an den piezoelektrischen Platten 10 mittels eines Klebstoffes angebracht. Die Tinten düsen 142 sind in der Düsenplatte 140 beispielsweise durch Ätzen ausgebildet. Die Tintendüsen können daher in gleichmäßigen Intervallen angeordnet sein.

Nur die Tintenkammern 12 und die Tintenzuführeinlässe sind in den piezoelektrischen Platten 10 ausgebildet. Dementsprechend kann die Anzahl der Herstellungs schritte zur Ausbildung der piezoelektrischen Platte in entsprechendem Umfang verringert werden.

Fig. 12 zeigt einen Tintenstrahldruckkopf nach einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 12 in (A) und Fig. 12 in (B) sind ein Quer schnitt und ein Längsschnitt durch den Druckkopf ge zeigt. Fig. 13 zeigt eine piezoelektrische Platte in dem Druckkopf nach Fig. 12. Dabei zeigt Fig. 13 in (A) eine Draufsicht auf die piezoelektrische Platte und die Fig. 13 in (B) und in (C) zeigen einen Querschnitt und einen Längsschnitt durch die piezoelektrische Platte.

In den Fig. 12 und 13 sind solche Teile, die funktio nell den schon unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 5 beschriebenen Teilen entsprechen, mit übereinstim menden Bezugszeichen versehen. Die in den Fig. 12 und 13 gezeigte achte Ausführungsform unterscheidet sich von der in den Fig. 2 bis 5 gezeigten ersten Ausfüh rungsform dadurch, daß ähnlich wie im Falle der Tinten kammern 12 eine Tintenzuführkammer 132 in die piezo elektrische Platte so eingeschnitten ist, daß sie die Längsrichtung der Tintenkammern 12 kreuzt. Eine Tin tenleitungsverbindungsbohrung 134 ist in der Deck platte 26 so angebracht, daß sie der Tintenzuführkam mer 132 gegenübersteht. Die Tintenzuführeinlässe 22 stehen mit der Tintenzuführkammer 132 in Verbindung. Tinte kann dementsprechend in die Tintenkammern 12 eingeleitet werden, indem man sie durch eine nicht gezeigte Leitung in die Tintenzuführkammer 132 ein läßt.

Bei der achten Ausführungsform der Erfindung, kann wie im Falle der Tintenkammern 12, die Tintenzuführ kammer 132 in der piezoelektrischen Platte durch Ein schnitt ausgebildet werden und die Tinte kann den Tin tenkammern durch die Tintenleitung zugeführt werden, die mit der Tintenleitungsverbindungsbohrung verbun den ist. Der Tintenstrahldruckkopf kann daher beacht lich schneller hergestellt werden.

Fig. 14 zeigt eine Tintenstrahldruckkopfanordnung nach einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung. Davon zeigt die Fig. 14 in (A) einen Querschnitt und Fig. 14 in (B) einen Längsschnitt der Druckkopf anordnung. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, hat der Tinten strahldruckkopf nach der vorliegenden Erfindung die Form einer flachen Platte (nachfolgend als Tinten strahldruckkopfeinheit bezeichnet). Bei der neunten Ausführungsform sind drei solcher Druckkopfeinheiten 240, 242 und 244 in drei Schichten übereinander gelegt. Es sei hervorgehoben, daß die Tintenzuführkammer in der zweiten Druckkopfeinheit 242 weiter von den Kam mern 12 in Längsrichtung letzterer entfernt liegt, als in der dritten Druckkopfeinheit 244, so daß die Tintenleitungsverbindungsbohrung der zweiten Druck kopfeinheit nicht von der dritten Druckkopfeinheit abgedeckt wird, das heißt, die Tintenleitung kann mit der Tintenleitungsverbindungsbohrung verbunden werden. In gleicher Weise ist die Tintenzuführkammer in der ersten Druckkopfeinheit 240 weiter von den Tinten kammern 12 entfernt, als bei der zweiten Druckkopf einheit 242. Die Druckkopfeinheiten 240, 242 und 244 sind miteinander mittels eines Klebstoffes (nicht dar gestellt) verbunden. Die Tintenleitungsverbindungs bohrungen 135 sind jeweils in den piezoelektrischen Platten 10 ausgebildet.

Fig. 15 zeigt eine Tintenstrahldruckkopfanordnung nach einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung. Davon zeigt Fig. 15 in (A) einen Querschnitt und Fig. 15 in (B) einen Längsschnitt. In jeder der Tintenstrahldruckkopfeinheiten 246, 248 und 250 ist eine Tintenleitungsverbindungsbohrung 136 in einer Seitenwand in Querrichtung der Tintenzuführkammer 132 ausgebildet, die in der piezoelektrischen Platte 10 angeordnet ist. Bei der zehnten Ausführungsform der Erfindung haben daher die einzelnen Tintenstrahldruck kopfeinheiten 246, 248 und 250 miteinander überein stimmende Gestalt und können ohne besondere Anpassung übereinandergelegt werden.

Fig. 16 zeigt eine Tintenstrahldruckkopfanordnung nach einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung. Davon zeigt Fig. 16 in (A) eine Draufsicht und Fig. 16 in (B) eine Seitenansicht der Druckkopfanord nung.

Bei der in Fig. 16 dargestellten elften Ausführungs form ist die zweite Druckkopfeinheit 254 in Längs richtung der Tintenzuführkammer 132 länger ausgeführt, als bei der ersten Druckkopfeinheit 252, damit die Tintenleitungsverbindungsbohrung 138 freigelegt wird. In gleicher Weise ist die dritte Druckkopfeinheit 256 länger ausgeführt, als die zweite Druckkopfein heit 254, und zwar aus demselben Grunde. Die Tinten leitungsverbindungsbohrung 138 ist jeweils in den Deckplatten 26 der einzelnen Druckkopfeinheiten aus gebildet.

Fig. 17 zeigt eine Tintenstrahldruckkopfanordnung anch einer zwölften Ausführungsform der Erfindung. Von diesen zeigt Fig. 17 in (A) einen Querschnitt und Fig. 17 in (B) einen Längsschnitt. In Fig. 17 sind solche Teile, die funktionell jenen nach den Fig. 2 bis 5 entsprechen, mit übereinstimmenden Bezugszei chen versehen.

Die Tintenstrahldruckkopfanordnung nach Fig. 17 ent hält drei Tintenstrahldurckkopfeinheiten 340, 342 und 344, die übereinander liegen. Wie bei den zuvor be schriebenen Ausführungsformen besteht jede der Druck kopfeinheiten im wesentlichen aus der piezoelektrischen Platte 10 und der Deckplatte 26. Bei der in Fig. 17 dar gestellten elften Ausführungsform der Erfindung sind jedoch die Tintenzuführeinlässe 336 in dem Teil der Deckplatte 26 ausgebildet, der den Tintendüsen 24 ge genübersteht, so daß sie mit den Tintendüsen 24 in Ver bindung stehen. Eine obere Deckplatte 332 ist fest auf der Oberseite der Deckplatte 26 angeordnet. Eine Tintenzuführkammer 338 ist in dieser oberen Platte 332 so ausgebildet, daß sie mit den Tintenzuführeinlässen 336 in Verbindung steht, die in der Deckplatte 26 aus gebildet ist. Die Tintenzuführkammer 338 in der oberen Platte 332 wird für die erste Druckkopfeinheit 340 verwendet. Eine weitere Tintenzuführkammer 338 für die zweite Druckkopfeinheit 342 ist in der piezoelek trischen Platte 10 der ersten Druckkopfeinheit 340 ausgebildet.

Die Tintendüsen 24, die Tintenzuführeinlässe 336 und die Tintenzuführkammer 338 sind so wie in Fig. 18 ge zeigt angeordnet. Genauer gesagt, die langgestreckte Tintenzuführkammer 338 ist oberhalb der Tintendüsen 24 so vorgesehen, daß die Tintenzuführkammer 338 die Tintendüsen 24 kreuzt, und die Tintenzuführeinlässe 336 sind zwischen der Tintenzuführkammer 338 und den Tintendüsen 24 angeordnet. In Fig. 18 bezeichnet das Bezugszeichen 334 eine Tinteneinlaßbohrung, durch die Tinte in die Tintenzuführkammer 338 eingeleitet wird. Die Tinteneinlaßbohrung 334 ist mit einer Tintenlei tung (nicht dargestellt) verbunden.

Zurückgehend auf Fig. 17, bei der zweiten Druckkopf einheit 342, vergleichbar der ersten Druckkopfein heit 340, sind Tintenzuführeinlässe 336 in dem Teil der Deckplatte 26 ausgebildet, der den Tintendüsen gegenübersteht, so daß sie mit den Tintendüsen in Ver bindung stehen. Die Verhältnisse zwischen den Tinten zuführeinlässen 336 und der Tintenzuführkammer 338 in der piezoelektrischen Platte 10 der ersten Druck kopfeinheit 340 sind dieselben wie jene, die unter Bezugnahme auf Fig. 18 beschrieben worden sind. Eine weitere Tintenzuführkammer 338 ist in der piezoelektri schen Platte 10 der zweiten Druckkopfeinheit 342 aus gebildet.

Bei der dritten Druckkopfeinheit 344 sind ebenfalls Tintenzuführeinlässe 336 in jenem Teil der Deckplatte 26 ausgebildet, der den Tintendüsen 24 gegenübersteht, so daß sie mit diesen Tintendüsen in Verbindung ste hen. Die Verhältnisse zwischen den Tintenzuführein lässen 336 und der Tintenzuführkammer 338 in der pie zoelektrischen Platte 10 der zweiten Druckkopfeinheit 342 sind dieselben wie jene, die unter Bezugnahme auf Fig. 18 zuvor beschrieben worden sind.

Die erste (oder zweite) Druckkopfeinheit 340 (oder 342) liegt auf der zweiten (oder dritten) Druckkopf einheit 342 (oder 344), so daß die Tintenzuführkammer 338, die in der piezoelektrischen Platte 10 ausgebil det ist, die Tintenzuführeinlässe 336 überdeckt, die in der Deckplatte 26 der zweiten (oder dritten) Druck kopfeinheit (342 (oder 344) ausgebildet sind.

Wenn eine Spannung an ein ausgesuchtes Paar Elektroden 28 und 30 in der Tintenstrahldruckkopfanordnung die ses Aufbaus angelegt wird, dann wird der piezoelektri sche Abschnitt zwischen den Elektroden 28 und 30 aus gedehnt, um das Volumen der Tintenkammer zu vermin dern, was zur Folge hat, daß die Tinte in der Tinten kammer 12 in Form eines Tröpfchens aus der Tintendüse 24 ausgespritzt wird, die mit der Tintenkammer in Ver bindung steht. Die Tinte wird von dem Aufzeichnungs blatt (nicht dargestellt) aufgefangen.

Bei diesem Betrieb herrscht, wie in Fig. 19(A) ge zeigt, ein negativer Druck im Tintenzuführeinlaß 336 auf der Seite der Tintendüse 24, wenn die Tinte in der Tintenkammer aus der Tintendüse 24 ausgespritzt wird. Die Tinte in der Tintenzuführkammer 338 wird daher durch den Tintenzuführeinlaß 336 durch die Tinte in der Tintenkammer 12 ausgespritzt, wie durch die Pfeile angegeben ist. Da nur eine Tintenleitung (oder Tintenzuführeinlaß 24) mit der Tintenkammer 12 ver bunden ist, wird Tinte entsprechend der Volumenver minderung der Tintenkammer 12 durch den Tintenzuführ einlaß 24 abgegeben. Die Volumenänderung der Tinten kammer 12 wird daher wirksam für die Ausbildung eines Tintentröpfchens ausgenutzt.

Wie Fig. 19(B) im Detail zeigt, entwickelt sich im Tintenzuführeinlaß 336 auf der Seite der Tintendüse 24 ein negativer Druck, wenn das Volumen der Tinten kammer 12 wiederhergestellt wird, und die Tinten in der Tintenzuführkammer 338 wird daher durch den Tin tenzuführeinlaß 336 in die Tintenkammer 12 eingesaugt, was verhindert, daß Luft in die Kammer 12 durch die Tintendüse 24 angesaugt wird.

Fig. 20 zeigt eine Tintenstrahldruckkopfanordnung nach einer dreizehnten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung. Dabei zeigt Fig. 20 in (A) eine Quer schnittsdarstellung und Fig. 20 in (B) einen Längs schnitt durch die Druckkopfanordnung. In Fig. 20 sind Teile, die funktionell jenen entsprechen, die unter Bezugnahme auf Fig. 17 bis 19 bereits erläutert wor den sind, mit entsprechenden übereinstimmenden Bezugs zeichen versehen.

Die dreizehnte Ausführungsform unterscheidet sich von der zwölften Ausführungsform hinsichtlich der folgen den Punkte. In der zwölften Ausführungsform sind die Tintenzuführeinlässe 336 unmittelbar oberhalb der Tintendüsen 24 angeordnet und stehen mit über diese mit den Tintenkammern 12 in Verbindung. Bei der drei zehnten Ausführungsform hingegen sind die Tintenzu führeinlässe 336 auf der gleichen Seite wie die Tin tendüsen 24 angeordnet, die Tintenzuführeinlässe sind jedoch oberhalb der Tintenkammern 12 gelegen und ste hen mit diesen direkt in Verbindung. In Fig. 20 be zeichnen die Bezugszeichen 346, 348 und 350 die Druck kopfeinheiten, die wie oben beschrieben aufgebaut sind, und sie entsprechen den Druckkopfeinheiten 340, 342 und 344 in der zwölften Ausführungsform.

Fig. 21 zeigt eine Tintenstrahldruckkopfanordnung nach einer vierzehnten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung. Spezieller zeigt Fig. 21 in (A) einen Querschnitt und Fig. 21 in (B) einen Längsschnitt durch die Druckkopfanordnung. In Fig. 21 sind Teile, die funktionell mit jenen der Ausführungsform nach den Fig. 2 bis 5 übereinstimmen, mit den entsprechen den gleichen Bezugszeichen versehen.

Die Druckkopfanordnung nach Fig. 21 ist eine Tinten strahldruckkopfanordnung mit mehreren Düsen, enthal tend drei Druckkopfeinheiten 442, 444 und 446, die übereinanderliegend oder in Form von drei Schichten angeordnet sind. Wie bei den oben beschriebenen Aus führungsformen enthält jede der Druckkopfeinheiten 442, 444 und 446 im wesentlichen die piezoelektrische Platte 10 und eine Deckplatte 434. In der vierzehnten Ausführungsform besteht die Deckplatte 434 aus einer dünnen Edelstahlplatte von beispielsweise 0,01 bis 0,02 mm Dicke. Bei der ersten Druckkopfeinheit 442 sind Tintenzuführeinlässe 440 in ihrer Deckplatte 434 so ausgebildet, daß sie mit den Tintenkammern 12 jeweils ein Verbindung stehen. Eine obere Platte 432 ist fest auf der Oberseite der Deckplatte 434 ange bracht. Eine Tintenzuführkammer 436 ist in der oberen Platte 432 so ausgebildet, daß sie mit den Tintenzu führeinlässen 440 in Verbindung steht. Die Tintenzu führkammer 436 in der oberen Platte 432 wird für die erste Druckkopfeinheit 442 verwendet. Eine weitere Tintenzuführkammer 436 ist in der piezoelektrischen Platte 40 der ersten Druckkopfeinheit 442 so ausge bildet, daß sie für die zweite Druckkopfeinheit 444 Einsatz findet.

Fig. 22 zeigt eine Draufsicht auf die Deckplatte 434. Wie oben bereits beschrieben worden ist, sind Tinten zuführeinlässe 440 in der Deckplatte 434 für die entsprechenden Tintenkammern 12 in der piezoelektri schen Platte 10 ausgebildet. Die Tintenzuführeinlässe 440 sind mit Rückschlagventilen 448, die später noch zu beschreiben sind, jeweils versehen.

Die Verhältnisse zwischen den Tintenkammern 12, den Tintenzuführeinlässen 440, der Tintenzuführkammer 436 sind in Fig. 23 dargestellt. Spezieller gesagt, Tintenzuführkammer 436 ist so lang, daß sie sämtliche Tintenkammern (in der dargestellten Ausführungsform fünf Tintenkammern) überquert, und sie ist oberhalb der Tintenkammern 12 angeordnet, und die Tintenzu führeinlässe 440 sind zwischen der Tintenzuführkammer 436 und den Tintenkammern 12 ausgebildet. In Fig. 23 bzeichnet das Bezugszeichen 437 eine Tintenzuführboh rung, durch die Tinte in die Tintenzuführkammer 436 eingeleitet wird. Die Tintenzuführbohrung 437 steht mit einer nicht dargestellten Tintenleitung in Ver bindung.

Wieder bezugnehmen auf Fig. 21 ist ähnlich wie im Falle der ersten Druckkopfeinheit in der zweiten Druckkopfeinheit 444 eine Anzahl Tintenzuführeinlässe 440 in ihrer Deckplatte 434 angeordnet. Die Verhält nisse zwischen den Tintenzuführeinlässen 440, der Tintenzuführkammer 436 in der piezoelektrischen Plat te 10 der ersten Druckkopfeinheit 442 und den Tin tenkammern 12 in der piezoelektrischen Platte 10 der zweiten Druckkopfeinheit 444 sind dieselben, wie jene, die unter Bezugnahme auf Fig. 23 bereits beschrieben worden sind. In der zweiten Druckkopfeinheit 444 ist weiterhin eine Tintenzuführkammer 436 für die dritte Druckkopfeinheit 446 in der piezoelektrischen Platte 10 ausgebildet.

Auch in der dritten Druckkopfeinheit 446 sind Zuführ einlässe 440 in ihrer Deckplatte 434 ausgebildet. Die verschiedenen Komponenten der dritten Druckkopfein heit sind in der gleichen Weise angeordnet, wie jene bei der zweiten Druckkopfeinheit.

Wenn eine Spannung an ein ausgesuchtes Paar Elektro den 28 und 30 in der so aufgebauten Druckkopfeinheit angelegt wird, dann dehnt sich der piezoelektrische Abschnitt zwischen den Elektroden 28 und 30 aus, um das Volumen der zugehörigen Tintenkammer 12 zu vermin dern, was zur Folge hat, daß in der Tintenkammer 12 enthaltene Tinte in Form eines Tröfpchens von der Tintendüse 24, die mit der Tintenkammer 12 in Ver bindung steht, ausgespritzt und von einem Aufzeich nungsblatt (nicht dargestellt) aufgefangen wird.

Wenn die Zuführung der Spannung an die Elektroden 28 und 30 ausgesetzt wird, nimmt der piezoelektrische Abschnitt seine in Fig. 24(A) dargestellte Gestalt wieder an. Dabei entwickelt sich ein Unterdruck in der Tintenkammer 12, was zur Folge hat, daß das Rück schlagventil 448 im Tintenzuführeinlaß 440 geöffnet wird, damit Tinte aus der Tintenzuführkammer 436 in die Tintenkammer 12 durch das Rückschlagventil flie ßen kann, um die Tintenkammer 12 wieder aufzufüllen.

Wenn die Spannung wieder an die Elektroden 28 und 30 angelegt wird, dann dehnt sich der piezoelektrische Abschnitt wieder aus, wie in Fig. 24(B) gezeigt, um das Volumen der Tintenkammer 12 zu vermindern, wäh rend das Rückschlagventil 448 sich wieder an den Rand der Tintenzuführkammer 448 anlegt, um den Tintenzuführ einlaß 440 zu verschließen. Wie aus der obigen Beschrei bung hervorgeht, fließt die Tinte bei der Verminderung des Volumens der Tintenkammer 12 niemals aus der Tin tenkammer 12 durch den Tintenzuführeinlaß 440 in die Tintenzuführkammer 436 zurück. Da nur ein Tintenkanal (oder die Tintendüse 24) mit der Tintenkammer 12 ver bunden ist, wird die Tintenmenge aus der Tintenkammer 12, die der Volumenverminderung dieser Kammer ent spricht, durch die Tintendüse 24 nach außen abgegeben. Die Änderung des Volumens der Tintenkammer 12 wird daher wirksam zur Ausbildung eines Tintentröpfchens ausgenutzt.

Fig. 25 zeigt eine Tintenstrahldurckkopfanordnung nach einer fünfzehnten Ausführungsform der Erfindung. Davon zeigt Fig. 25 in (A) einen Querschnitt und Fig. 25 in (B) einen Längsschnitt der Anordnung. In Fig. 25 sind solche Teile, die funktionell mit jenen der Aus führungsbeispiele nach den Fig. 21 bis 24 überein stimmen, mit entsprechenden gleichen Bezugszeichen versehen.

Die Tintenstrahldruckkopfanordnung nach Fig. 25 be steht aus drei Druckkopfeinheiten 464, 466 und 468. Jede dieser drei Kopfeinheiten besteht im wesentli chen aus der piezoelektrischen Platte 10, der Deck platte 434 und einer Tintenzuführkammerplatte 456. Jede der Tintenzuführkammerplatten 456 weist eine Tin tenzuführkammer 436 auf und besteht aus einer Glas platte oder dgl. Die Tintenkammern 12 sind in den piezoelektrischen Platten 10 ausgebildet. Eine hintere Platte 462 ist fest an der Hinterseite der Druckkopf einheiten 464, 466 und 468 befestigt, um die Tinten kammern 12 zu verschließen. Eine Düsenplatte 140 ist fest an den Vorderseiten der Druckkopfeinheiten 464, 466 und 468 befestigt, um die Tintenkammern 12 zu ver schließen. In der Düsenplatte 140 sind Tintendüsen 142 so ausgebildet, daß sie mit den Tintenkammern 12 jeweils in Verbindung stehen.

Bei der in Fig. 25 gezeigten fünfzehnten Ausführungs form der Erfindung sind die Tintendüsen getrennt von den piezoelektrischen Platten 10 ausgebildet, wes halb die piezoelektrischen Platten sehr einfach herge stellt werden können. Darüber hinaus sind die Druck kopfeinheiten 464, 466 und 468 von übereinstimmendem Aufbau und daher an die Tintenstrahldruckkopfanord nung nach Fig. 25 einfacher hergestellt werden als jene nach Fig. 21 (die vierzehnte Ausführungsform).

Fig. 26 zeigt eine Tintenstrahldruckkopfanordnung nach einer sechzehnten Ausführungsform der vorlietenden Er findung. Davon zeigt Fig. 26 in (A) einen Querschnitt und Fig. 26 in (B) einen Längsschnitt durch die Druck kopfanordnung.

Bei der sechzehnten Ausführungsform sind keine Tinten zuführeinlässe in den Deckplatten 456 ausgebildet, und dementsprechend sind die Tintenzuführkammerplatten 456 nach Fig. 25 nicht verwendet. Jedoch ist eine Tin tenzuführeinlaßplatte 480 fest an den Rückseiten der Druckkopfeinheiten 470, 472 und 474 angebracht und eine Tintenzuführkammerplatte 476 ist fest auf der Tinten zuführeinlaßplatte 480 befestigt. Eine Mehrzahl von Tintenzuführeinlässen 482, die in der gleichen Weise arbeiten wie die Tintenzuführeinlässe 440 in den Deck platten 434 bei der Ausführungsform nach Fig. 22, sind in der Tintenzuführeinlaßplatte 480 derart ausgebil det, daß sie mit den Tintenkammern 12 in den piezoelek trischen Platten 10 in Verbindung stehen. In Fig. 27 bezeichnet das Bezugszeichen 484 Rückschlagventile. Tintenzuführkammern 436 sind in der Tintenzuführkam merplatte 476 gemäß Fig. 26 derart ausgebildet, daß sie mit den Tintenzuführeinlässen 482 in Verbindung stehen. Jede der piezoelektrischen Platten 10 hat eine Ausnehmung 478 an ihrer Rückseite, so daß die Rückschlagventile 484 der Tintenzuführeinlässe 482 sanft arbeiten können.

Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, weisen die vierzehnten, fünfzehnten und sechzehnten Ausfüh rungsformen der vorliegenden Erfindung Tintenzuführ einlässe auf, die mit Rückschlagventilen ausgerüstet sind, was die Schwierigkeit vermeidet, daß die Tinte aus den Tintenkammern zurück in die Tintenzuführkammer während des Spritzvorganges zurückgedrückt wird.

Fig. 28 zeigt eine siebzehnte Ausführungsform der vor liegenden Erfindung, die eine mehrschichtige Mehr düsen-Tintenstrahldruckkopfanordnung zeigt, enthal tend drei Druckkopfeinheiten 540, 542 und 544, die übereinander in Form von drei Lagen angeordnet sind.

Jede der Druckkopfeinheiten 540, 542, und 544 besteht aus einer piezoelektrischen Platte 10, einer Deckplat te 532 und einer Tintenzuführkammerplatte 456. Wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen sind Tinten kammern 12 in jeder der piezoelektrischen Platten 10 ausgebildet und sind Elektroden 28 und 30 auf den piezoelektrischen Platten 10 beidseitig angeordnet. Es sei jedoch hervorgehoben, daß bei der siebzehnten Ausführungsform die Deckplatten 532 fest auf den ent sprechenden piezoelektrischen Platten 10 angebracht sind und Tintenzuführeinlässe 548 haben, wobei eine Tintenzuführkammerplatte 456, die eine Tintenzuführkam mer aufweist, die mit den Tintenzuführeinlässen 548 verbunden ist, fest auf jeder der Deckplatten 532 an geordnet ist. Jede der Deckplatten 532 besteht aus einer dünnen Metallplatte, beispielsweise aus rost freiem Stahl, und jede der Tintenzuführkammerplatten 456 besteht aus einer Glasplatte.

Bei der in Fig. 28 gezeigten siebzehnten Ausführungs form der Erfindung sind die Tintenkammern 12 in jeder der piezoelektrischen Platten 10 so ausgebildet, daß sie ihre gesamte Breite überdecken. Das heißt, in den piezoelektrischen Platten 10 sind ausschließlich Tintenkammern 12 ausgebildet. Eine hintere Platte 462 ist fest an den Rückseiten der Druckkopfeinheiten 540, 542, und 544 angebracht, um die Tintenkammern 12 am einen Ende zu verschließen, während eine Düsenplatte 140 an den vorderen Seiten der Druckkopfeinheiten fest angebracht ist, um die Tintenkammern 12 am anderen Ende zu verschließen. Eine Vielzahl von Tintendüsen 142 sind in der Düsenplatte 140 so ausgebildet, daß sie mit den Tintenkammern 12 jeweils in Verbindung stehen.

Die siebzehnte Ausführungsform nach Fig. 28 unter scheidet sich von der fünfzehnten Ausführungsform nach Fig. 25 dahingehend, daß bei der siebzehnten Aus führungsform die Tintenzuführeinlässe 548, die in den Deckplatten 532 ausgebildet sind, keine Rückschlagven tile aufweisen, sondern einfache Durchgangsbohrungen sind.

Fig. 29 zeigt eine mehrschichtige Mehrdüsen-Tinten strahldruckkopfanordnung nach einer achtzehnten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung, bestehend aus drei Druckkopfeinheiten 632, 634 und 636, die überein ander in Schichten liegend angeordnet sind. Genauer gesagt, Fig. 29(A) zeigt einen Querschnitt und Fig. 29(B) zeigt einen Längsschnitt durch die Druckkopfan ordnung dieser Ausführungsform.

Wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen be steht jede der Druckkopfeinheiten 632, 634 und 636 im wesentlichen aus der piezoelektrischen Platte 10 und der Deckplatte 26. Bei der achtzehnten Ausführungs form nach Fig. 29 sind Tintenzuführeinlässe 336 in dem Teil einer jeden der Deckplatten 26 ausgebildet, die auf der gleichen Seite wie die Tintendüsen 24 liegt und diesen gegenübersteht, und eine Tintenzuführkam merplatte 638 ist fest auf der Oberseite einer jeden der Deckplatten 26 fest angeordnet. Eine Tintenzuführ kammer 640 ist in jeder der Tintenzuführkammerplatten 638 so ausgebildet, daß sie mit den Tintenzuführein lässen 336 in Verbindung stehen, die in der jeweili gen Deckplatte 26 ausgebildet sind.

Bei der achtzehnten Ausführungsform sind, wie in Fig. 30(A) gezeigt, die Spannungszuführelektroden 28, die in den Tintenkammern 12 vorgesehen sind, über die Oberseite der piezoelektrischen Platte 10 von den Böden der Tintenkammern 12 ausgehend erstreckt und über einen Brückenabschnitt 644 miteinander verbunden. Wie weiterhin in Fig. 30(B) gezeigt, die eine Ansicht von unten der piezoelektrischen Platte 10 ist, sind Spannungszuführelektroden 30 auf der Unterseite der piezoelektrischen Platte 10 so ausgebildet, daß sie über die piezoelektrische Platte 10 den Elektroden 28 gegenüberstehen und sie sind einzeln nach rechts zum Rand der piezoelektrischen Platte 10 verlängert. Das heißt, die Elektroden 28, die auf die vorerwähnte Weise miteinander verbunden sind, werden als gemein same Elektrode verwendet, während die Elektroden 30 als Einzelelektroden verwendet werden.

Wie aus Fig. 29(B) hervorgeht, ist die Länge der ersten Druckkopfeinheit 632 in Längsrichtung der piezoelek trischen Platte 10 gesehen länger als jene der zweiten Druckkopfeinheit 634, und die Länge der zweiten Druck kopfeinehit 634 ist wiederum länger als die der dritten Druckkopfeinheit 636, so daß die Einzelelektroden 30 an den Unterseiten einer jeden der piezoelektrischen Platten 10 von außen zugänglich sind. Daher können An schlußdrähte (nicht dargestellt) mit den Einzelelektro den 30 durch wire bonding angeschlossen werden oder die Einzelelektroden 30 können mit einer flexiblen Druckschaltkarte verbunden werden, auf der ein Muster ähnlich der Anordnung der Einzelelektroden 30 aufge druckt worden ist. Ein Draht ist mit einem Endab schnitt 646 des Überbrückungsabschnitts 644 der Elek troden 28, die die gemeinsame Elektrode bildet, verbun den.

Wenn eine Spannung über eine ausgewählte der Einzel elektroden 30 und an die gemeinsame Elektrode 28 an gelegt wird, dann wird das Volumen der Tintenkammer, die die ausgewählte Einzelelektrode 30 beinhaltet, ver ändert, so daß die Tinte in der Tintenkammer aus der entsprechenden Tintendüse ausgespritzt wird.

Wie sich aus dem Gesamtzusammenhang der Verhältnisse zwischen der Tintenzuführkammer 640 und den Tinten düsen 24 ergibt, wird die Tintenzuführkammer 640 durch die gestrichelte Linie in Fig. 30(A) angegeben. Die Tinte wird von einem Tintenvorratsbehälter (nicht dargestellt) durch eine Tintenleitung (nicht darge stellt) in die Tintenzuführkammer eingeleitet.

Fig. 31 zeigt eine mehrschichtige Mehrdüsen-Tinten strahldruckkopfanordnung gemäß einer neunzehnten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung, bestehend aus drei Druckkopfeinheiten 650, 652 und 654, die in Form von drei Schichten übereinanderliegend angeord net sind. Fig. 31(A) und Fig. 31(B) zeigen einen Quer schnitt und einen Längsschnitt durch die Druckkopfan ordnung. Bei der neunzehnten Ausführungsform der vor liegenden Erfindung ist eine Tintenzuführkammer 132 in jeder der piezoelektrischen Platten 10 in solcher Weise ausgebildet, daß sie mit dem entsprechenden Tin tenzuführeinlaß 22 in Verbindung stehen. Die Elektro den 28 sind auf der piezoelektrischen Platte 10 in demselben Muster angeordnet, wie in Fig. 19(A) ge zeigt.

Die achtzehnte Ausführungsform nach den Fig. 29 und 30 und die neunzehnte Ausführungsform nach Fig. 31 können günstiger Weise besonders in dem Fall einge setzt werden, wo die Tinte elektrisch leitfähig ist. Das heißt, weil die Einzelelektroden 30 nicht mit der Tinte in Berührung stehen, kann ein Übersprechen zwi schen benachbarten Elektroden über die Tinte verhin dert werden. Im Falle, daß jedoch Tinte verwendet wird, die elektrisch nicht leitfähig ist, muß die nachfol gend beschrieben Tintenstrahldruckkopfanordnung, eine zwanzigste Ausführungsform der Erfindung, verwendet werden.

Die Tintenstrahldruckkopfanordnung nach der zwanzig sten Ausführungform nach der Erfindung ist in Fig. 32 gezeigt. Davon zeigt Fig. 32 in (A) einen Querschnitt und Fig. 32 in (B) einen Längsschnitt durch die Druck kopfanordnung. Die Druckkopfanordnung ist eine mehr schichtige, Mehrdüsen-Tintenstrahldruckkopfanordnung mit drei Druckkopfeinheiten 660, 662 und 664, die übereinanderliegend in Form von drei Schichten ange ordnet sind. Wie Fig. 33(A) zeigt, die eine Draufsicht auf jede der piezoelektrischen Platten 10 der Druck kopfanordnung ist, sind die Elektroden 28, die in den Tintenkammern einer jeden der piezoelektrischen Plat ten 10 ausgebildet sind, einzeln zum rechten Ende der piezoelektrischen Platte 10 verlängert, so daß sie als Einzel- oder getrennte Elektroden verwendet werden können. Andererseits sind, wie Fig. 33(B) als Ansicht der piezoelektrischen Platten 10 von unten zeigt, die Elektroden 30, die an der Unterseite der piezoelek trischen Platten 10 ausgebildet sind, elektrisch mit einander durch einen Überbrückungsabschnitt 668 mit einander verbunden, so daß sie als gemeinsame Elek troden verwendet werden. Der Überbrückungsabschnitt 668 hat einen wire-bond-Endabschnitt. Wie aus Fig. 32(A) hervorgeht, ist die Länge der ersten Aufzeich nungskopfeinheit 660 in Längsrichtung der Tintenkam mer gesehen kürzer als jene der zweiten Druckkopfein heit 662, und deren Länge ist wiederum kürzer als jene der dritten Druckkopfeinheit 664, und die Deck platte 26 und die Tintenzuführung 638 einer jeden der piezoelektrischen Platten 10 sind kürzer als die je weilige piezoelektrische Platte 10, so daß die Elek troden 28 der piezoelektrischen Platten 10 von außen frei zugänglich sind. In gleicher Weise wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform sind Drähte an die frei zugänglichen Abschnitte der Einzelelektroden 28 angeschlossen oder eine flexible Druckschaltkarte ist damit verbunden.

Wie oben beschrieben, liegen bei der achtzehnten, neun zehnten und zwanzigsten Ausführungsform der Erfindung mehrere piezoelektrische Platten, die jeweils Span nungszuführelektroden auf beiden Seiten aufweisen, übereinander in einer solchen Weise, daß die Elektroden an der Oberseite oder an der Unterseite der piezoelek trischen Platten, die als Einzelsteuerelektroden ver wendet werden, nach außen frei mit ihren Enden darlie gen. Die Anschlußdrähte können daher leicht an diesen Elektroden angebracht werden.

Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß bei einem Tintenstrahldruckkopf nach der vorliegenden Erfindung eine Merhzahl von Tintenkammern in der piezoelektri schen Platte aus piezoelektrischem Material derart angeordnet sind, daß sie parallel zueinander liegen, und die Deckplatte ist fest auf der piezoelektrischen Platte angebracht. Der Tintenstrahldruckkopf nach der Erfindung ist daher kompakt im Aufbau und kann sehr leicht hergestellt werden.

Claims

1. Tintenstrahldruckkopf, in welchem die Tinte in einer Tintenkammer in Form eines Tröpfchens aus einer Tintendüse unter Ausnutzung eines piezoelek trischen Effekts ausgespritzt wird, gekennzeichnet durch
eine piezoelektrische Platte (10) aus einem piezo elektrischen Material, die im Inneren eine Mehr zahl langgestreckter Tintenkammern (12) aufweist, und
eine Deckplatte (26), die fest auf der piezoelek trischen Platte (10) angebracht ist.

2. Druckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Tintenkammern (12) zwei tiefe Rillen (16, 18) aufweist, die in Längsrichtung der Tintenkammern (12) ausgebildet sind, und eine flache Rille (14), die zwischen den zwei tiefen Rillen (16, 18) an geordnet ist, und Spannungszuführelektroden (28, 30). auf den piezoelektrischen Abschnitten ausge bildet sind, die die flachen Rillen (14) ausbil den.

3. Druckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die langgestreckten Tintenkammern (12), die in den piezoelektrischen Platten (10) ausgebildet sind, Rillen (84) sind, die untereinander gleiche Tiefen aufweisen, und daß Spannungszuführelektroden (90) am Boden der Rillen (84) angeordnet sind

4. Druckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die langgestreckten Tintenkammern (42), die in der piezoelektrischen Platte (40) ausgebildet sind, Rillen übereinstimmender Tiefe sind, und daß Schlitze (48) in der piezoelektrischen Platte (40) derart ausgebildet sind, daß die Schlitze (48) zwi schen jeweils benachbarten Tintenkammern (42) lie gen, und daß Spannungszuführelektroden (44 46) an den Flächen der piezoelektrischen Platte (40) aus gebildet sind, die dem Bereich der Tintenkammern (42) entsprechen.

5. Druckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der langgestreckten Tintenkammern (62), die in der piezoelektrischen Platte (60) ausgebildet sind, zwei tiefe Rillen aufweist, die in Längsrichtung der Tintenkammern (62) ausgebildet sind, und eine flache Rille zwischen den zwei tiefen Rillen je weils ausgebildet ist, daß erste Spannungszuführ elektroden (70, 72) auf piezoelektrischen Abschnit ten ausgebildet sind, die die flachen Rillen bil den, und daß Schlitze (78) in der piezoelektrischen Platte (60) derart ausgebildet sind, daß die Schlitze (78) zwischen den Tintenkammern (62) ver laufen, und daß zweite Spannungszuführelektroden (66, 68) an den Oberflächen der piezoelektrischen Platte (60) angeordnet sind, die dem Bereich der Tintenkammern (62) entsprechen, und daß Spannungen unterschiedlicher Polarität den ersten und zwei ten Spannungszuführelektroden (70, 72 bzw. 66, 68) zugeführt werden.

6. Druckkopf nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausnehmung (30) an der Außenfläche eines jeden piezoelektrischen Abschnitts ausgebildet ist.

7. Druckkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Tinten düsen (22) in der piezoelektrischen Platte (10) derart ausgebildet sind, daß die Tintendüsen (22) mit den Tintenkammern (12) jeweils in Verbindung stehen.

8. Druckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Tin tenzuführeinlässe (22) in den piezoelektrischen Platten (10) derart ausgebildet sind, daß die Tin tenzuführeinlässe (22) mit den Tintenkammern (12) in Verbindung stehen.

9. Tintenstrahldruckkopf, bei dem die Tinte aus einer Tintenkammer in Form eines Tröpfchens aus einer Tintendüse unter Verwendung eines piezoelektri schen Effekts ausgespritzt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Mehrzahl von langgestreckten Tintenkam mern (12) in einer Oberfläche einer piezoelektri schen Platte (10) aus piezoelektrischem Material ausgebildet sind,
daß eine Deckplatte (26) fest auf der genannten Oberfläche der piezoelektrischen Platte (10) ange bracht ist, und
daß eine Düsenplatte (140) mit einer Mehrzahl von Tintendüsen (142) an einer Seite der piezoelektri schen Platte (10) derart angebracht ist, daß die Tintendüsen (142) jeweils mit den Tintenkammern (12) in Verbindung stehen.

10. Tintenstrahldruckkopf, bei dem Tinte aus einer Tintenkammer in Form eines Tröpfchens von einer Tintendüse unter Ausnutzung eines piezoelektrischen Effekts ausgespritzt wird, gekennzeichnet durch:
eine piezoelektrische Platte (10) aus einem piezo elektrischen Material, die eine Mehrzahl von lang gestreckten Tintenkammern (12) darin aufweist, eine Mehrzahl von Tintenzuführeinlässen, die in der Platte derart ausgebildet sind, daß die Tintenzu führeinlässe (22) auf der einen Seite, in Längs richtung der Tintenkammern (12) gesehen, angeordnet sind und mit den Tintenkammern (12) jeweils in Ver bindung stehen, und eine Tintenzuführkammer (132), die darin auf derselben Seite wie die Tintenzuführ einlässe (22) derart ausgebildet ist, daß die Tin tenzuführkammer (132) quer zur Längserstreckung der Tintenkammern (12) verläuft und mit den Tinten zuführeinlässen (22) jeweils in Verbindung steht, und
eine Deckplatte (26), die fest an der piezoelektri schen Platte (10) derart angebracht ist, daß sie die Tintenkammern (12), die Tintenzuführeinlässe (22) und die Tintenzuführkammer (132) abdeckt.

11. Tintenstrahldruckkopf, bei dem Tinte in einer Tintenkammer in Form eines Tröpfchens aus einer Tintendüse unter Ausnutzung eines piezoelektrischen Effekts verspritzt wird, gekennzeichnet durch:
eine piezoelektrische Platte (10) aus piezoelek trischem Material, die eine Mehrzahl von langge streckten Tintenkammern (12) in einer Seite der selben aufweist und eine Mehrzahl von Tintendüsen (24) in derselben Seite derart ausgebildet sind, daß die Tintendüsen (24) auf der einen Seite, in Längsrichtung der Tintenkammern (12) gesehen, lie gen und mit den Tintenkammern (12) jeweils in Verbindung stehen, und
eine Deckplatte (26), die fest auf der genannten Seite der piezoelektrischen Platte (10) angeordnet ist und die eine Mehrzahl von Tintenzuführeinlässen (336) auf der Seite aufweist, wo die Tintendüsen (24) in der piezoelektrischen Platte (10) angeord net sind.

12. Druckkopf nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Tintenzuführeinlässe (336) im Bereich der Düsen (24) angeordnet sind.

13. Tintenstrahldruckkopf, bei dem Tinte in einer Tintenkammer in Form eines Tröpfchens aus einer Tintendüse unter Ausnutzung eines piezoelektri schen Effekts verspritzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von langgestreckten Tintenkammern (12) in einer Seite einer piezoelektrischen Platte (10) aus piezoelektrischem Material ausgebildet sind, daß Tinte von einer Tintenzuführkammer (436) in die langgestreckten Tintenkammern (12) jeweils durch Tintenzuführeinlässe (450) zugeführt wird, die je weils mit einem Rückschlagventil (448) versehen sind.

14. Tintenstrahldruckkopf, bei dem Tinte in einer Tintenkammer in Form eines Tröpfchens aus einer Tintendüse unter Ausnutzung eines piezoelektri schen Effekts verspritzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von langgestreckten Tintenkammern (12) in einer Seite einer piezoelektrischen Platte (10) aus piezoelektrischem Material ausgebildet sind, daß eine Deckplatte (440) mit einer Mehrzahl von Tintenzuführeinlässen fest auf der genannten Seite der piezoelektrischen Platte (10) derart angebracht ist, daß die Tintenzuführeinlässe mit den Tinten kammern (12) jeweils in Verbindung stehen, und daß eine Tintenzuführkammerplatte (456) mit einer Tin tenzuführkammer (436) fest auf der Deckplatte (440) in solcher Weise angebracht ist, daß die Tintenzu führkammer (436) mit den Tintenzuführeinlässen in Verbindung steht.

15. Tintenstrahldruckkopf, bei dem Tinte in einer Tintenkammer in Form eines Tröpfchens aus einer Tintendüse unter Ausnutzung eines piezoelektri schen Effekts ausgespritzt wird, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von piezoelektrischen Platten (10) aus einem piezo elektrischen Material, wobei jede piezoelektri sche Platte (10) eine Mehrzahl von langgestreck ten Tintenkammern (12) in einer Seite derselben aufweist, und Spannungszuführelektroden (28, 30) auf der einen Seite und der gegenüberliegenden Seite der piezoelektrischen Platten (10) jeweils angeordnet sind, wobei die Spannungszuführelektro den (28; 30) auf einer der gegenüberliegenden Ober flächen miteinander verbunden sind, um eine gemein same Elektrode zu bilden, während die Spannungs zuführelektroden (30; 28) auf der anderen der Flä chen als Einzelelektroden verwendet werden, und daß die Mehrzahl der piezoelektrischen Platten (10) in Form von Schichten derart übereinanderliegend an geordnet sind, daß die Einzelelektroden (28; 30) an ihren Enden freiliegen.

16. Druckkopf nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelelektroden (30) jene sind, die an der Unter seite einer jeden der piezoelektrischen Platten (10) ausgebildet sind, und die piezoelektrischen Platten (10) in Längsrichtung der Tintenkammern (12) gesehen gegen die unterste piezoelektrische Platte (10) hin kürzer werden.