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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gegenstand der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf,
der druckerzeugende Kammern aufweist, die so ausgebildet sind, um
durch eine Druckerzeugungsvorrichtung unter Druck gesetzt zu werden,
um Tintentropfen aus Düsen
zu spritzen.
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Beschreibung
des Stands der Technik
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Ein
Tintenstrahlaufzeichnungskopf weist eine Platte, die mit einer Vielzahl
in einer Reihe angeordneter einzelner Düsen und einer Vielzahl in einer Reihe
angeordneter druckerzeugender Kammern ausgestattet ist und an eine
gemeinsame Tintenkammer angeschlossen ist, auf. Der Tintenstrahlaufzeichnungskopf
spritzt die Tintentropfen aus den Düsen aus, indem die Volumen
der druckerzeugenden Kammern mittels piezoelektrischer Vibratoren
verändert werden
oder indem Tinte mit Heizvorrichtungen verdampft wird.
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Die
druckerzeugenden Kammern des Tintenaufzeichnungskopfes müssen in
regelmäßigen Abständen entsprechend
der Aufzeichnungsdichte angeordnet sein. Deshalb sind die druckerzeugenden Kammern
durch Ätzen
einer Platte oder durch ein Spritzgussverfahren unter Verwendung
eines polymeren Materials gebildet.
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Wenn
man die druckerzeugenden Kammern in der Platte sorgfältig durch Ätzen bilden
möchte,
ist es unvermeidlich einen teuren Einkristall aus Silikon als Platte
zu verwenden, und die druckerzeugenden Kammern müssen durch anisotropes Ätzen gebildet werden.
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Obwohl
eine Platte eines polymeren Materials, die mit einer Druckerzeugungskammer
ausgestattet ist, relativ einfach mit hoher Genauigkeit mittels
eines Spritzgussverfahrens gebildet werden kann, kann die Platte
auf Grund von Materialermüdung,
die durch wiederholte zyklische, durch piezoelektrische Vibrationen
hervorgerufene Spannung verursacht wird, leicht brechen oder durch
wiederholtes Erhitzen durch die Heizvorrichtungen leicht beschädigen.
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EP-A-Q
855 275 offenbart ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß der Präambel des
Anspruchs 1.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben erwähnten Probleme
entwickelt und es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
Tintenaufzeichnungskopf mit hervorragender Beständigkeit bereitzustellen und
den man zu niedrigen Formungskosten herstellen kann.
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Gemäß eines
ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung umfasst ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf:
eine Tintendurchgangseinheit, die durch die Überlagerung einer Düsenplatte,
einer Tintendurchgangsplatte und einer Abdeckplatte gebildet ist, wobei
die Düsenplatte
mit einer Vielzahl von Düsen ausgestattet
ist, und wobei die Tintendurchgangsplatte, die eine aneinander gegenüberliegende
erste Fläche
und eine zweite Fläche
aufweist, und mit einer Vielzahl mit den Düsen verbundener druckerzeugender
Kammern, und mit einem Tintenreservoir, das mit den druckerzeugenden
Kammern mittels einer Vielzahl von Tinteneinlassanschlüssen kommuniziert, ausgestattet
ist, und wobei sich die Abdeckplatte eng an die erste Fläche der
Tintendurchgangsplatte fügt; und
eine Druckerzeugungsvorrichtung, um Druck auf eine Tinte in den
druckerzeugenden Kammern auszuüben;
die Tintendurchgangsplatte, die aus einer Metallschicht mit der
ersten Fläche
und der zweiten Fläche
hergestellt ist, das Tintenreservoir, das durch die Ausbildung einer
Durchgangsöffnung
von der ersten Fläche
zu der zweiten Fläche
in der Metallschicht hergestellt ist, die druckerzeugenden Kammern,
die durch die Ausbildung einer Vielzahl von Vertiefungen durch Pressbearbeitung
in der ersten Fläche
der Metallschicht hergestellt sind.
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Vorzugsweise
ist die erste Fläche
der Metallschicht in einem Abflachungsprozess bearbeitet.
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Vorzugsweise
sind eine Vielzahl von Vertiefungen für die Ausbildung der Tinteneinlassanschlüsse und
die Vertiefungen für
die Ausbildung der druckerzeugenden Kammern alle gleichzeitig durch
die Pressbearbeitung gebildet. Vorzugsweise sind die Vertiefungen
für die
Ausbildung der druckerzeugenden Kammern und der Tinteneinlassanschlüsse alle in
der ersten Fläche
der Metallschicht gebildet.
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Vorzugsweise
sind die Vertiefungen für
die Ausbildung der Tinteneinlassanschlüsse flacher als die Vertiefungen
für die
Ausbildung der druckerzeugenden Kammern.
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Vorzugsweise
sind die Vertiefungen für
die Ausbildung der druckerzeugenden Kammern in der ersten Fläche der
Metallschicht gebildet, die Vertiefungen für die Ausbildung der Tinteneinlassanschlüsse sind
in der zweiten Fläche
der Metallschicht gebildet, und die Metallschicht ist mit Verbindungsöffnungen
ausgestattet, die es den druckerzeugenden Kammern ermöglichen,
mit den Tinteneinlassanschlüssen
zu kommunizieren.
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Vorzugsweise
sind die erste und die zweite Fläche
der Metallschicht nach der Pressbearbeitung in einem Abflachungsprozess
bearbeitet.
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Vorzugsweise
ist eine ausstülpungsformende
Vertiefung durch die Pressbearbeitung in der zweiten Fläche der
Metallschicht gebildet, so dass hervorstehende Bereiche ausgebildet
sind, die die Vertiefung für
die Ausbildung der druckerzeugenden Kammern umgeben, wenn die Vertiefungen
für die Ausbildung
der druckereugenden Kammern durch die Pressbearbeitung in der ersten
Fläche
der Metallschicht gebildet sind.
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Vorzugsweise
ist eine Vielzahl der in der zweiten Fläche der Metallschicht ausgebildeten
ausstülpungsformenden
Vertiefungen in einer Vielzahl von Bereichen gebildet, die einer
Vielzahl von Wänden
entspricht, die benachbarte druckerzeugende Kammern voneinander
trennen.
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Vorzugsweise
ist eine Vielzahl der in der zweiten Fläche der Metallschicht ausgebildeten
ausstülpungsformenden
Vertiefungen in einer Vielzahl von Bereichen gebildet, die sich über die
druckerzeugenden Kammern und einer Vielzahl von Wänden, die
benachbarte druckerzeugende Kammern voneinander trennt, erstrecken.
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Vorzugsweise
ist die in der zweiten Fläche der
Metallschicht ausgebildete ausstülpungsformende
Vertiefung in einem einzigen Bereich, der allen druckerzeugenden
Kammern entspricht, gebildet.
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Vorzugsweise
ist die Metallschicht aus einer Schicht aus reinem Nickel, einer
ternären
Legierung aus Zink, Aluminium und Kupfer, oder einer superplastischen
Legierung aus Blei, Zinn und Wismut, oder ähnliches, hergestellt.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
oben erwähnten
und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden
Zeichnungen besser verdeutlicht, wobei:
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1 eine
perspektivische Einzelteildarstellung eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes
einer ersten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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2 eine
Schnittansicht des in 1 gezeigten Aufzeichnungskopfes
zeigt;
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3 eine
perspektivische Einzelteildarstellung einer Tintendurchgangseinheit
zeigt, die in dem in 1 gezeigten Tintenstrahlaufzeichnungskopf beinhaltet
ist;
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4 eine
perspektivische Ansicht einer Schicht zeigt, die in der Fertigung
der in 3 gezeigten Tintendurchgangseinheit verwendet
wird;
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5a und 5b perspektivische
Ansichten einer ersten Pressform und einer zweiten Pressform für die jeweilige
Bearbeitung der in 4 gezeigten Schicht durch Pressbearbeitung
zeigt;
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6a bis 6e Schnittansichten
der Schicht in unterschiedlichen Phasen eines Schichtformungsprozesses
zeigt;
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7a und 7b Schnittansichten
der Schicht in verschiedenen Phasen des Schichtformungsprozesses
zeigt;
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8 eine
Schnittansicht einer Schicht zeigt, die in einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf
einer ersten Ausführungsform
des in 1 gezeigten Tintenstrahlaufzeichnungskopfes verwendet
wird;
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9a bis 9e Schnittansichten
der Schicht in unterschiedlichen Phasen einer Schicht zeigt, die
in einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf in einer zweiten Abänderung
des in 1 gezeigten Tintenstrahlaufzeichnungskopfes verwendet
wird;
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10a und 10b perspektivische
Ansichten einer ersten Pressform und einer zweiten Pressform für das Pressen
einer Schicht für
die Formung des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes in der zweiten Abänderung
des in 1 gezeigten Tintenstrahlaufzeichnungskopfes zeigt;
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11a und 11b Schnittansichten
einer Schicht in einem Schichtformungsprozess für die Formung des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes
in der zweiten geänderten
Ausführungsform
des in 1 gezeigten Tintenstrahlaufzeichnungskopfes zeigt;
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12a eine Draufsicht eines wichtigen Teils eines
Tintenstrahlaufzeichnungskopfes in einer zweiten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden Erfindung,
und 12b eine Schnittansicht entlang der
in 12a gezeigten Linie A-A, zeigen;
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13a und 13b perspektivische
Ansichten einer ersten Pressform und einer zweiten Pressform für das Pressen
der in 4 gezeigten und der in zweiten Ausführungsform
angewendeten Platte zeigen; und
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14a eine Schnittansicht eines wichtigen Teils
eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes in einer dritten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt, 14b eine Draufsicht einer ersten Schicht
und 14c eine Draufsicht einer zweiten Schicht zeigen.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Erste Ausführungsform
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Bezugnehmend
auf die 1 und 2, die einen
Tintenstrahlaufzeichnungskopf in einer ersten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigen, umfasst eine Tintendurchgangseinheit 1 eine Düsenplatte 3,
die mit einer Vielzahl von Düsen 2,
die mit vorbestimmten Abständen
darin ausgebildet sind, ausgestattet ist; eine mit druckerzeugenden
Kammern 5 ausgestattete Tintendurchgangsplatte 8,
Tintenauslassöffnungen 4,
die die druckerzeugenden Kammern 5 jeweils mit den Düsen 2 verbinden,
ein Reservoir 7 für
das Zuführen
von Tinte in die druckerzeugenden Kammern 5, und Tinteneinlassanschlüsse 6,
die das Reservoir 7 mit den druckerzeugenden Kammern 5 verbinden;
und eine elastische Abdeckplatte 11, die durch piezoelektrische
Vibratoren 10 betrieben wird, die in einem längslaufenden
Vibrationsmodus vibrieren, um die Volumen der druckerzeugenden Kammern 5 zu
verändern.
Die Düsenplatte 3,
die Tintendurchgangsplatte 8 und die Abdeckplatte 11 liegen
in dieser Reihenfolge übereinander
und sind miteinander verbunden. Enden der piezoelektrischen Vibratoren 10 befinden
sich in Kontakt mit der elastischen Abdeckplatte 11.
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Da
die piezoelektrischen Vibratoren 10 als die Druckerzeugungsvorrichtung
verwendet werden, ist die Dicke von Bereichen der elastischen Abdeckplatte 11,
die der druckerzeugenden Kammern 5 entspricht, verringert,
um die in der 3 gezeigten dünnen Bereiche 11a zu
bilden, so dass die dünne Bereiche 11a durch
die piezoelektrische Vibratoren 10 elastisch verformt werden
können.
Wenn der Tintenstrahlaufzeichnungskopf mit Heizvorrichtungen für das Heizen
und Verdampfen der Tinte ausgestattet ist, um Druck in den druckerzeugenden
Kammern 5 zu erzeugen, ist es wünschenswert, eine starre Abdeckplatte
anstelle der elastischen Abdeckplatte 11 zu verwenden.
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Das
Zusammensetzen des Tintenstrahlaufzeichnungskopf erfolgt durch Anbringung
der Tintendurchgangseinheit 1 an ein offenes Ende 13 einer Halterung 12,
die aus einem polymeren Material durch Spritzgießen oder ähnliches gebildet ist, indem eine
piezoelektrische Vibrationseinheit 9 in einen in der Halterung 12 ausgebildeten
Raum 15 gelegt wird, nachdem ein flexibles Kabel 14 an
die piezoelektrische Einheit 9 angeschlossen wurde, indem
die piezoelektrische Vibrationseinheit 9 mit einem Klebestoff
an die inneren Flächen
der Halterung 12 geklebt werden, und ein Rahmen 16,
der als ein elektrostatisches Schild dient, auf die Halterung 12 gesetzt
wird. Antriebsignale werden über
die flexiblen Kabel 14 zu der piezoelektrischen Vibrationseinheit 9 übertragen.
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Bezugnehmend
auf die 3, die die Tintendurchgangseinheit 1 in
einer perspektivischen Einzelteilansicht zeigt, ist die Tintendurchgangsplatte 8 aus
einem Material mit einer superplastischen Eigenschaft, und das gegenüber der
Tinte resistent ist, gebildet, wie z. B. eine Schicht aus reinem
Nickel mit einer Dicke, die etwas größer ist als die Tiefe d der
druckerzeugenden Kammern 6, die darin ausgebildet sind.
Die Tintendurchgangsplatte 8 ist mit den druckerzeugenden
Kammern 5 der Tiefe d, einer Durchgangsöffnung für die Bildung eines Reservoirs 7,
und Vertiefungen für
die Bildung von Tinteneinlassanschlüssen 6, die sich zwischen
der Durchgangsöffnung
für die
Bildung des Reservoirs 7 und den Vertiefungen für die Bildung
der druckerzeugenden Kammern 5 erstrecken, ausgestattet.
Die Tintenauslassöffnungen 4 sind
in Teilen der Vertiefungen für
die Bildung der druckerzeugenden Kammern 5 ausgebildet,
die den Düsenzugeordnet
sind, indem eine Laserstrahlbearbeitung oder ähnliches verwendet wird.
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Die
so geformte Tintendurchgangsplatte 8 weist eine erste Fläche 8a,
in der die Vertiefungen für die
Ausbildung der druckerzeugenden Kammern 5 ausgebildet sind,
und eine zweite Fläche 8b,
die sich gegenüber
der ersten Fläche 8a befindet,
auf. Die Düsenplatte 3 ist
mit einem Klebstoff oder ähnliches an
die zweite Fläche 8b der
Tintendurchgangsplatte 8 geklebt, so dass die Düsen 2 an
die Tintenauslassöffnungen 4 gereiht
sind. Die Abdeckplatte 11 ist mit einem Klebstoff oder ähnlichem
an die erste Fläche 8a der
Tintendurchgangsplatte 8 geklebt.
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Ein
Verfahren zur Fertigung der Tintendurchgangsplatte 8 wird
im folgenden bezugnehmend auf die 4 bis 7 beschrieben.
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In
einem ersten in 6a gezeigten Schritt wird eine
Durchgangsöffnung 20 für die Ausbildung des
Reservoirs 7 in einer wie in der 4 gezeigten Schicht 21 ausgebildet.
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In
einem in den 6b und 6c gezeigten
Schritt, wird die Schicht 21 mit einer Pressbearbeitung
bearbeitet, indem eine in der 5a gezeigte Pressform 24 und
eine zweite in 5b gezeigte Pressform 26 verwendet
wird, und die Schicht 21 in einer wie in der 7a gezeigte
Form zu bringen. Die erste Pressform 24 ist mit einer Vielzahl
von Vorsprüngen 22 und 23 für die Ausbildung
der Vertiefungen zur Formung der druckerzeugenden Kammern 5 und
der Tinteneinlassanschlüsse 6 ausgestattet.
Die zweite Pressform 26 ist mit einer Vielzahl von Vorsprüngen 25 für die Ausbildung
der Wände 5a,
die zwischen benachbarten druckerzeugenden Kammern 5 liegen
und sich jede zwischen der Tintenauslassöffnung 4 und des Tinteneinlassanschlusses 6 erstrecken,
ausgestattet. Die Vorsprünge 22 haben eine
Höhe h1 die etwas größer ist als die Tiefe d der druckerzeugenden
Kammern 5.
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In
dem zweiten Schritt, d. h. einem Formgebungsschritt, werden eine
Vielzahl von Vertiefungen 27 und eine Vielzahl von Vertiefungen 28 für die Ausbildung
der druckerzeugenden Kammern und der Tinteneinlassanschlüsse 6 durch
die Vorsprünge 22 und 23 der
ersten Pressform 24 gebildet, und eine Vielzahl von Vertiefungen
(ausstülpungsformende Vertiefungen) 30 durch
die Vorsprünge 25 der
zweiten Pressform 26 gebildet, die den Wänden 5a,
die zwischen den benachbarten druckerzeugenden Kammern 5 liegen,
entsprechen. Somit werden Teile der Rückfläche der Schicht 21 in
die Vertiefungen 30 gedrückt und folglich leicht erhöhte Bereiche 29 in Teilen
der Fläche
der Schicht 21 gebildet, die den Wänden 5a, die zwischen
den wie in den 6b, 6c und 7a gezeigten
druckerzeugenden Kammern 5 liegen, entsprechen. Die in
der Rückfläche gebildeten
Vertiefungen 30 verhindern Scherungssenken in den Randbereichen
der Schicht 21 zwischen den benachbarten Vertiefungen 27,
wenn die Vertiefungen 27 mit den Vorsprüngen 22 der ersten
Pressform 24 gebildet werden.
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In
einem in der 6d gezeigten dritten Schritt
werden die leicht erhöhten
Bereiche 29, die auf der Fläche, auf der die Vertiefungen 27 ausgebildet
sind, gebildet sind, die der ersten Fläche 8a der Tintendurchgangsplatte
entspricht, mittels Reiben oder ähnliches
abgeflacht. Demzufolge sind die Flächen der Wände zwischen den benachbarten
Vertiefungen 27 für
die Ausbildung der druckerzeugenden Kammern 5 abgeflacht.
Da die leicht erhöhten
Bereiche 29 klein sind und nur auf den Wänden 5a zwischen
den druckerzeugenden Kammern 5 ausgebildet sind, können die
leicht erhöhten
Bereiche 29 leicht durch Abschleifen oder ähnliches
entfernt werden, um die erste Fläche 8a,
auf der die Vertiefungen 27 und 28 ausgebildet
sind, abzuflachen.
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In
einem vierten Schritt werden winzige Durchgangsöffnungen 31, die als
Tintenauslassöffnungen 4 dienen,
mittels eines Verfahrens zur Ausbildung von winzigen Öffnungen,
wie z. B. eine Laserstrahlbearbeitung, gebildet, wie in der 6e gezeigt.
Die Düsenplatte 3 und die
elastische Abdeckplatte 11 werden mit einem Klebstoff oder
einem schmelzbaren Film auf die gegenüberliegenden Flächen der
Tintendurchgangsplatte geklebt, um die Tintendurchgangseinheit 1 zu
vervollständigen.
Da die Flächen
der Wände 5a zwischen
den Vertiefungen 27 für
die Bildung der druckerzeugenden Kammern 5 geschliffen
flach sind, kann die Abdeckplatte 11 sicher und dicht abschließend auf
die erste Fläche 8a geklebt
werden. Die druckerzeugenden Kammern 5 sind zuverlässig durch
die Tintenauslassöffnungen 4 mit
den Düsen 2 verbunden.
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In
dieser Ausführungsform
sind die Vertiefungen 30 in den Bereichen ausgebildet,
in denen die leicht erhöhten
Bereiche 29, die den Wänden 5a zwischen
den benachbarten druckerzeugenden Kammern 5 entsprechen,
ausgebildet sind. Ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf in einer ersten
Abänderung des
Tintenstrahlaufzeichnungskopfs der ersten Ausführungsform verwendet eine Tintendurchgangsplatte,
die durch das Bearbeiten einer in 8 gezeigten Schicht 21 gebildet
ist. Wie in der 8 gezeigt, ist eine Vertiefung 30' in einem Bereich
einer jeden Vertiefung 27 gebildet, die näher an den
Vertiefungen 28 für
die Formung des Tinteneinlassanschlusses 6 liegen, als
in einem Bereich in der Nähe
der Öffnung 31, die
als Tintenauslassanschluss 4 dient, um sich so über einen
Bereich, der der Wand 5a (3) und der Vertiefung 27 zugeordnet
ist, zu erstrecken.
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Ein
Tintenstrahlaufzeichnungskopf in einer zweiten Abänderung
des Tintenstrahfaufzeichnungskopfes der ersten Ausführungsform
verwendet eine Tintendurchgangsplatte, die durch Formung einer in den 9a bis 9e gezeigten
Schicht 21 ausgebildet ist. Diese Tintendurchgangsplatte
wird mit dem folgenden Verfahren gefertigt. Eine Durchgangsöffnung 20 für die Ausbildung
des Reservoirs 7 wird in einer, wie in der 9 gezeigten
Schicht 21, ausgebildet. Dann wird die Schicht 21 durch
Pressbearbeitung geformt, indem eine erste, wie in der 10 gezeigte Pressform 24, verwendet
wird, die mit einer Vielzahl von Vorsprüngen 22 und 23 für die Bildung von
Vertiefungen für
die Formung der druckerzeugenden Kammern 5 und der Tinteneinlassanschlüsse 6 und ähnlich der
in 5a gezeigten ersten Pressform 27 ausgebildet
ist, und indem eine in der 10b gezeigte
zweite Pressform 26' verwendet wird,
die mit einem einzigen Vorsprung 25' für die Ausbildung einer Vertiefung
in einem Bereich der Schicht 21 zwischen den Tintenauslassöffnungen 4 und
den Tinteneinlassanschlüssen 6 und
entsprechend einem Gebiet, in dem die Vielzahl der druckerzeugenden
Kammern alle gebildet sind, ausgestattet ist.
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Die
Höhe h3 des Vorsprunges 25' (10b) ist
niedriger als die Höhe
h2 des Vorsprungs 25 der zweiten
in 5b gezeigten Pressform 26, so dass die
Bodenwände
der druckerzeugenden Kammern 5 gebildet werden können.
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Die
Vielzahl der Vertiefungen 27 und 28 für die Ausbildung
der druckerzeugenden Kammern 5 und der Tinteneinlassanschlüsse 6 sind
mit den Vorsprüngen 22 und 23 der
ersten Pressform 24 ausgebildet, und die einzelne Vertiefung 32,
die all den druckerzeugenden Kammern 5 entspricht, ist
mit dem zweiten Vorsprung 25' der
zweiten Pressform 26' durch
Pressbearbeitung ausgebildet. Ein Bereich der Rückfläche der Schicht 21 ist
in die Vertiefung 32 gedrückt und folglich werden leicht
erhöhte
Bereiche 29 in Bereichen der Fläche der Schicht 21 für die Ausbildung
der Wände 5a,
die zwischen den Vertiefungen 27 für die Ausbildung der in den 9b, 9c und 11a gezeigten druckerzeugenden Kammern 5 liegen,
ausgebildet. Die in der zweiten Fläche 8b ausgebildeten
Vertiefung 32 verhindert Scherungssenken in den Randbereichen
der Schicht 21 zwischen den benachbarten Vertiefungen 27,
wenn die Vertiefungen 27 mit den Vorsprüngen 22 der ersten
Pressform 24 ausgebildet werden.
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Dann
werden die leicht erhöhten
Bereiche 29, wie in den 9d und 11b gezeigt, die auf der ersten Fläche 8a der
Schicht 21 ausgebildet sind, durch Reiben oder ähnliches
abgeflacht. Danach werden winzige den wie in der 9e gezeigten
Düsen 2 entsprechenden
Durchgangsöffnungen 31,
die als Tintenauslassöffnungen 4 dienen,
in Bereichen der Schicht 21 ausgebildet.
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Bei
dem Tintenstrahlaufzeichnungskopf der ersten Ausführungsform
und deren Abänderung,
umfasst die Schicht 21 für die Ausbildung der Tintendurchgangsplatte 8 eine
Platte aus reinem Nickel. Eine Schicht einer ternären Legierung
aus Zink, Aluminium und Kupfer, oder eine Schicht einer superplastischen
Legierung aus Blei, Zinn und Wismut, kann als Schicht 21 verwendet
werden.
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Zweite Ausführungsform
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Ein
Tintenstrahlaufzeichnungskopf einer zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung
wird mit Bezug auf die 12 und 13 beschrieben, in denen ähnliche
Teile, oder den Tintenstrahlaufzeichnungskopf der ersten Ausführungsform entsprechende
Teile, durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind, und
deren Beschreibung wird ausgelassen.
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Der
Tintenstrahlaufzeichnungskopf der zweiten Ausführungsform ist mit einer Tintendurchgangsplatte 40 ausgestattet,
die anders als die Tintendurchgangsplatte 8 des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes
der ersten Ausführungsform
ist. Die Tintenstrahldurchgangsplatte 40 ist mit einer
Vielzahl von Vertiefungen für
die Ausbildung einer Vielzahl von Tinteneinlassanschlüssen 41 ausgestattet,
die auf einer zweiten Fläche 40,
d. h. eine Fläche,
an der eine Düsenplatte 3 angebracht
ist, ausgebildet sind.
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Die
Tinteneinlassanschlüsse 41 und
die entsprechende druckerzeugende Kammern 5 sind in eine
Richtung entlang der Dicke der Tintendurchgangsplatte 41 voneinander
entfernt angeordnet und überlappen
sich teilweise mit Bezug auf eine Richtung die im rechten Winkel
zu der Richtung entlang der Dicke liegt. Verbindungsöffnungen 42 sind
in Bereichen der Tintendurchgangsplatte 41 ausgebildet, in
denen die Tinteneinlassanschlüsse 41 und
die entsprechenden druckerzeugenden Kammern 5 einander überlappen,
um die Tinteneinlassanschlüsse 41 mit
den entsprechenden druckerzeugenden Kammern 5 zu verbinden.
Ein Reservoir 7 kommuniziert mit den druckerzeugenden Kammern 5 mittels
der Tinteneinlassanschlüsse 41 und
den verbindenden Öffnungen 42,
um die Tinte in die druckerzeugenden Kammern 5 zuzuführen.
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Ein
Verfahren zur Fertigung des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes der
zweiten Ausführungsform wird
mit Bezug auf die 13a und 13b beschrieben.
In der zweiten Ausführungsform,
ist die in der 4 gezeigte Schicht 21 auf
gleiche Art und Weise wie die erste Ausführungsform verwendet. Die Schicht 21 mit
der Durchgangsöffnung 20 für das Reservoir 7 ist
durch Pressbearbeitung geformt, indem ein Pressformenpaar, d. h.,
eine erste in der 13a gezeigte Pressform 43 und
eine zweite in der 13b gezeigte Pressform 44,
verwendet wird, und die gegenüberliegenden
Flächen
der geformten Schicht 21 sind durch einen Abflachungsprozess
abgeflacht. Die erste Pressform ist mit einer Vielzahl von Vorsprüngen 45 für die Bildung
von Vertiefungen zur Formung der Vielzahl von druckerzeugenden Kammern 5,
wie in der 13a gezeigt, ausgestattet. Die
erste Pressform 43 ist nicht mit jenen Vorspringen, die
den Vorsprüngen 23,
der in 5a gezeigten ersten Pressform 24 entsprechen,
ausgestattet, die für
die Fertigung des Tintenaufzeichnungskopfes der ersten Ausführungsform
verwendet wird. Die zweite Pressform 44 ist mit einer Viel zahl
von Vorsprüngen 46 für die Bildung
der Vielzahl der Tinteneinlassanschlüsse 41, wie in der 13b gezeigt, ausgestattet. Die zweite Pressform 44 ist
nicht mit jenen Vorsprüngen,
die den in der 5b gezeigten Vorsprüngen 25 entsprechen,
ausgestattet. Die zweite Pressform 44 kann mit Vorspringen,
die eine Funktion ähnlich
der der Vorsprünge 25 aufweisen
können,
ausgestattet sein, und zwar in Teilen davon, die nicht mit den Vorsprüngen 46 interferieren.
Die Schicht 21 ist zwischen der ersten Pressform 43 und der
zweiten Pressform 44 für
eine Pressbearbeitung zusammengedrückt, um eine Vielzahl von Vertiefungen
für die
Formung der Vielzahl der druckerzeugenden Kammern 5 und
die Vielzahl der Vertiefungen für die
Formung der Vielzahl von Tinteneinlassanschlüssen 41 gleichzeitig
zu bilden. Die Schicht 21 ist mit einem Abflachungsprozess
bearbeitet, um deren gegenüberliegende
Flächen
nach der Beendigung der Pressbearbeitung abzuflachen.
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In
der zweiten Ausführungsform
sind die Vertiefungen für
die Formung der druckerzeugenden Kammern 5 in der ersten
Fläche 40a der
Tintendurchgangsplatte 40 gebildet, und die Vertiefungen
für die Formung
der Tinteneinlassanschlüsse 41 sind
in der ersten Fläche 40b der
Tintendurchgangsplatte 40 gebildet. Somit ist es nicht
notwendig, die Vertiefungen, die jeweils unterschiedliche Tiefen
aufweisen, gleichzeitig in einer der Flächen der Schicht 21 zu
bilden. Wie aus der 5a ersichtlich, ist die erste
Pressform 24, die für
die Fertigung des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes der ersten Ausführungsform
verwendet wird, mit den Vorsprüngen 22 und 23,
die eine unterschiedliche Höhe
aufweisen, ausgestattet, da die Schnittfläche der Tinteneinlassanschlüsse 6 kleiner
sein muss als die der druckerzeugenden Kammern 5, um den
Rückfluss
der Tinte auf die kleinste Menge zu begrenzen, wenn Druck auf die
in den druckerzeugenden Kammern 5 eingeschlossene Tinte
ausgeübt
wird. Es ist wünschenswert,
die druckerzeugende Kammer mit großer Schnittfläche (große Tiefe)
zu bilden, um den Widerstand gegen den Tintenfluss zu verringern
und die Ansprecheigenschaft zu erhöhen. In einigen Fällen ist
es schwierig, genaue Druckbearbeitung unter Verwendung einer Pressform,
die sich in der Höhe
voneinander unterscheidende Vorsprünge aufweist, zu erreichen. Wenn
die Vorsprünge 22 und 23 mit
der selben Höhe ausgebildet
sind, müssen
die Vorsprünge 23 für die Bildung
der Vertiefungen zur Formung der Tinteneinlassanschlüsse 6 mit
einer Breite ausgebildet sein, die kleiner ist als die der Vorsprünge 22 für die Bildung
der Vertiefungen zur Formung der druckerzeugenden Kammern 5.
Die Vorsprünge 23 mit
einer schmäleren
Breite erschweren jedoch die genaue Pressbearbeitung.
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In
der zweiten Ausführungsform
sind die Vertiefungen zur Formung der druckerzeugenden Kammern 5 und
jene zur Formung der Tinteneinlassanschlüsse 6 auf den unterschiedlichen
Flächen
der Tintendurchgangsplatte 40 ausgebildet. Deshalb müssen Vorsprünge, die
jeweils unterschiedliche Höhen
aufweisen, nicht in jede der Pressformen gebildet werden, und somit
kann genaue Pressbearbeitung erreicht werden.
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Dritte Ausführungsform
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Ein
Tintenstrahlaufzeichnungskopf einer dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung wird mit Bezug zu der 14 beschrieben,
wobei ähnliche
Teile, oder den Tintenstrahlaufzeichnungskopf der ersten Ausführungsform
entsprechende Teile, durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet
sind, und deren Beschreibung wird ausgelassen.
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Der
Tintenstrahlaufzeichnungskopf der dritten Ausführungsform ist mit einer Tintendurchgangsplatte 50 ausgestattet,
die sich von der Tintendurchgangsplatte 8 des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes der
ersten Ausführungsform
unterscheidet. Wie in der 14a gezeigt,
ist die Tintendurchgangsplatte 50 durch Überlagerung
einer ersten in der 14b gezeigten Schicht 51 und
einer zweiten in der 14c gezeigten Schicht 52 gebildet
und miteinander verbunden. Die erste Schicht 51 ist mit
einer Vielzahl von Durchgangsöffnungen 53 für die Bildung
einer Vielzahl von druckerzeugenden Kammern 5, einer Durchgangsöffnung 54 für die Bildung
eines Reservoirs 7, und einer Vielzahl von Durchgangsöffnungen 55 für die Bildung
einer Vielzahl von Tinteneinlassanschlüssen 6, die die Durchgangsöffnungen 53 mit
der Durchgangsöffnung 54 verbinden,
ausgestattet. Die zweite Schicht 52 ist mit einer Vielzahl
von Vertiefungen 56, die mit der Vielzahl von Durchgangsöffnungen 53 verbunden
ist, um die Vielzahl der zu erzeugenden Kammern 5 zu bilden,
und einer Durchgangsöffnung 57,
die mit der Durchgangsöffnung 54 verbunden
ist, um das Reservoir 7 zu bilden, ausgestattet. Die zweite
Schicht 52 ist mit Tintenauslassöffnungen 4 an Positionen,
die den Düsen 2 zugeordnet
sind, in Bereichen der Vertiefungen 56 für die Bildung
der druckerzeugenden Kammern 5 ausgestattet.
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Ein
Verfahren zur Fertigung des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes der
dritten Ausführungsform wird
im Folgenden beschrieben. Wie in den 14a bis 14c dargestellt, wird die obere Fläche der ersten
Schicht 51 als eine erste Fläche 51a bezeichnet,
die untere Fläche
der zweiten Schicht 52 wird als eine zweite Fläche 52a bezeichnet,
die obere Fläche der
zwei ten Schicht 52 wird als eine dritte Fläche 52b bezeichnet,
und die untere Fläche
der ersten Schicht 51 wird als eine vierte Fläche 51b bezeichnet.
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Die
Durchgangsöffnungen 53, 54 und 55 mit vorbestimmten
Formen sind in der ersten Schicht 51 mit der ersten Fläche 51a und
der vierten Fläche 51b ausgebildet,
d. h., eine Metallschicht, ausgebildet durch ein Stanzverfahren
oder einen Ätzprozess.
Die Dicke der ersten Schicht 51 bestimmt die Schnittfläche der
Tinteneinlassanschlüsse 6.
Die Durchgangsöffnungen 54 mit
einer vorbestimmten Form für
die Bildung des Reservoirs 7 ist von der zweiten Fläche 52a ausgehend
bis zu der dritten Fläche 52b der zweiten
Schicht 54, d. h. eine Metallschicht, ausgebildet. Die
Vertiefungen 56 für
die Bildung der druckerzeugenden Kammern 5 sind in der
dritten Fläche 52b der
zweiten Schicht 52 durch Pressbearbeitung ausgebildet,
und danach wird die dritte Fläche 52b der zweiten
Schicht 52 durch einen Abflachungsprozess, wie z. B. einem
Reibungsprozess oder ähnliches,
abgeflacht. Die Tintenauslassöffnungen 4 sind
in Bereichen der zweiten Schicht 52, die den Düsen 2 entsprechen,
durch Laserstrahlbearbeitung oder ähnliches ausgebildet.
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Die
erste Schicht 51 mit den Durchgangsöffnungen 55, die die
Tinteneinlassanschlüsse 6 bestimmen,
und die zweite Schicht 52 mit den Vertiefungen 56 für die Formung
der druckerzeugenden Kammern 5 sind überlagert und miteinander verbunden, um
die Tintendurchgangsplatte 50 zu bilden. Die Schnittfläche der
Tinteneinlassanschlüsse 6 ist
durch die Dicke der ersten Schicht 51 und die Breite der Durchgangsöffnung 55 bestimmt.
Somit können
die Tinteneinlassanschlüsse 6 in
einem Abschnitt mit gewünschter
Größe exakt
ausgebildet werden. Da die Vertiefungen 56 für die Formung
der druckerzeugenden Kammern 5 durch Pressbearbeitung ausgebildet sind,
können
die druckerzeugenden Kammern 5 exakt mit einer gewünschten
Größe ausgebildet
werden.