DE602004011155T2

DE602004011155T2 - Tintenstrahlkopf

Info

Publication number: DE602004011155T2
Application number: DE602004011155T
Authority: DE
Inventors: Hidetoshi Watanabe
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2003-08-14
Filing date: 2004-08-12
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2024-08-13
Also published as: CN100349740C; CN1579774A; US20050036007A1; CN101148120B; DE602004011155D1; JP4069832B2; EP1506868A1; US7284835B2; CN2810981Y; EP1506868B1; CN101148120A; JP2005059439A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Tintenstrahlkopf, der in einem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät zum Ausgeben von Tinte zum Drucken auf einem Aufzeichnungsmedium benutzt wird.
2. BESCHREIBUNG DER ZUGEHÖRIGEN TECHNIK
Ein Tintenstrahlkopf verteilt Tinte, die von einem Tintentank geliefert wird, zu einem Verteiler zu mehreren Druckkammern, die in einer Matrixform angeordnet sind. Druck wird selektiv an die entsprechenden Druckkammern durch eine Betätigungseinheit angelegt, die eine plattenartige piezoelektrische Keramik aufweist, so daß die Tinte aus Tintenausgabeöffnungen ausgegeben wird, die mit den entsprechenden Druckkammern verbunden sind.
In Bezug auf die Anordnung der Druckkammern in dem Tintenstrahlkopf gibt es eine eindimensionale Anordnung, bei der zum Beispiel ein oder zwei Linien in einer Kopfrichtung angeordnet sind, und eine zweidimensionale Anordnung einer Matrixform entlang einer Kopfoberfläche. Zum Erzielen hoher Auflösung und hoher Geschwindigkeit des Druckens, was in den vergangenen Jahren gefordert wurde, ist es effektiver, die Druckkammern zweidimensional anzuordnen. Als ein Beispiel eines Tintenstrahlkopfes, in dem Druckkammern zweidimensional entlang der Oberfläche angeordnet sind, ist einer bekannt, bei dem eine Düse an dem Zentrum der Druckkammer angeordnet ist, wenn in einer Richtung senkrecht zu einer Kopfoberfläche gesehen wird (siehe japanisches Patent 3231786 ). In diesem Fall wird, wenn ein pulsartiger Druck an die Druckkammer angelegt wird, eine Druckwelle in der Druckkammer in der Richtung senkrecht zu der Kopfoberfläche übertragen, und Tinte wird von der Düse ausgegeben, die an dem Zentrum der Druckkammer angeordnet ist, wenn in der Richtung senkrecht zu der Kopfoberfläche gesehen wird.
Bei dem in dem japanischen Patent 3231786 offenbarten Tintenstrahlkopf stehen jedoch erneuernde Führungslöcher (Tintenlieferöffnungen), die an dem Zentrum einer Verzweigungsleitung (Unterverteiler) gebildet sind, die von einer Lieferleitung (Verteiler) abzweigt, mit einem Durchgang in Verbindung, und Tinte wird in die Druckkammer geliefert. In dem Fall, in dem Luftblasen in der Verzweigungsleitung vorhanden sind, selbst wenn ein Versuch gemacht wird, die Luftblasen von der Verzweigungsleitung durch das erneuernde Führungsloch durch eine Reinigungstätigkeit auszustoßen, da die erneuernden Führungslöcher diskret nur an dem Zentrum der Verzweigungsleitung vorgesehen sind, gibt es eine Möglichkeit, daß schwer zu bewegende Luftblasen, die an oberen Winkelteilen beider Seitenenden in der Breitenrichtung in der Verzweigungsleitung vorhanden sind und in Kontakt mit der inneren Oberfläche der Verzweigungsleitung an zwei Punkten stehen, nicht ausgestoßen werden können. Das heißt, wenn eine Luftblase in Kontakt mit der inneren Oberfläche der Verzweigungsleitung an zwei Punkten steht, weist die Luftblase einen großen Kontaktwiderstand zu der Wandoberfläche der Verzweigungsleitung auf und kann nicht glatt in der Verzweigungsleitung bewegt werden, und daher tritt eine Möglichkeit auf, daß die Luftblase nicht zu der Außenseite durch die Düse von dem erneuernden Führungsloch aus gestoßen werden kann, das nur an dem Zentrum der Verzweigungsleitung vorgesehen ist.
Aus der US 2002/0036678 A1 oder US 6,003,971 kann ein Tintenstrahlkopf gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 entnommen werden. Die Tintenlieferöffnungen sind gleichförmig entlang der gemeinsamen Tintenkammer angeordnet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Tintenstrahlkopf vorzusehen, bei dem Luftblasen in einer gemeinsamen Tintenkammer leicht zu der Außenseite ausgestoßen werden können.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Tintenstrahlkopf nach dem Anspruch 1 vorgesehen. Der Tintenstrahlkopf enthält eine Mehrzahl von Druckkammern, die mit Düsen in Verbindung stehen und in einer Matrixform entlang einer Ebene so angeordnet sind, daß eine Mehrzahl von Druckkammerzeilen in einer Richtung auf der Ebene gebildet sind, und eine gemeinsame Tintenkammer, die sich in der einen Richtung erstreckt und mit der Mehrzahl von Druckkammern in Verbindung steht. Die gemeinsame Tintenkammer ist mit einer Mehrzahl von Tintenlieferöffnungen zum Liefern von Tinte in der gemeinsamen Tintenkammer zu individuellen Tintenflußpfaden vorgesehen, die sich durch die Druckkammer zu den Düsen und auf einer Wandoberfläche, in der die Tintenlieferöffnungen gebildet sind, von Wandoberflächen, die die gemeinsame Tintenkammer darstellen, erstrecken, wobei eine gesamte Öffnungsfläche der Tintenlieferöffnungen, die in Bereichen oder Gebieten nahe zu beiden Seitenenden in einer Richtung senkrecht zu der einen Richtung gebildet sind, größer als die gesamte Öffnungsfläche der Tintenlieferöffnungen ist, die an beiden Seitenbereichen ungleich den Bereichen nahe zu den beiden Seitenenden gebildet sind. Durch solch einen Aufbau wird es leicht im Vergleich mit dem Fall, in dem die erneuernden Führungslöcher nur in dem Zentralabschnitt der Verzweigungsleitung gebildet sind, die Luftblasen in der gemeinsamen Tintenkammer aus den Düsen zu der Außenseite durch die Tintenlieferöffnungen auszustoßen. Folglich ist es möglich, das Auftreten von schlechter Tintenausgabe aufgrund des Vorhandenseins der Luftblasen zu verringern, die zu der Zeit des Druckens verbleiben.
Es ist bevorzugt, daß auf einer Wandoberfläche, in der die Tintenlieferöffnungen gebildet sind, von Wandoberflächen, die die gemeinsame Tintenkammer darstellen, eine gesamte Öffnungsfläche oder ein Quadratmaß der Tintenlieferöffnungen, die in Bereichen an beiden Seiten der gemeinsamen Tintenkammer, die in drei gleiche Teile in einer Richtung senkrecht zu der einen Richtung unterteilt sind, Teile in einer Richtung senkrecht zu der einen Richtung größer ist als eine gesamte Öffnungsfläche der Tintenlieferöffnungen, die in einem Zentralbereich ungleich den Bereichen an beiden Seiten gebildet sind.
Es ist bevorzugt, daß die Mehrzahl von Tintenlieferöffnungen, die in den Bereichen nahe zu den beiden Seitenenden oder den Bereichen an beiden Seiten gebildet sind, so angeordnet sind, daß mindestens ein Teil von ihnen einander überlappen, wenn sie in der einen Richtung gesehen werden.
Es ist bevorzugt, daß entsprechende Flächen der Mehrzahl von Tintenlieferöffnungen, die in der gemeinsamen Tintenkammer gebildet sind, gleich zueinander sind, und die Gesamtzahl von Tintenlieferöffnungen, die in den Bereichen nahe zu den beiden Seitenenden oder den Bereichen an den beiden Seiten gebildet sind, größer als die Gesamtzahl der Tintenlieferöffnungen ist, die in dem Zentralbereich gebildet sind. Hierdurch wird der Herstellungsprozeß vereinfacht, und das Design wird einfach.
Es ist bevorzugt, daß die Tintenlieferöffnungen nur in den Bereichen nahe zu den beiden Seitenenden oder den Bereichen an beiden Seitenenden gebildet sind. Hierdurch können Luftblasen effektiver ausgestoßen werden.
Eine Innenseitenoberfläche einer Wandoberfläche, die zwischen beide Seitenwände der gemeinsamen Tintenkammer gesetzt ist, weist eine Form auf, in der der Zentralbereich zu einer Innenseite der gemeinsamen Tintenkammer vorsteht. Hierdurch können die Luftblasen effektiver ausgestoßen werden.
Es ist bevorzugt, daß an einer Wandoberfläche, die zwischen beide Seitenwände der gemeinsamen Tintenkammer gesetzt ist, eine dünne und lange Ausnehmung in der einen Richtung in einem Bereich gebildet ist, der die Mehrzahl der Tintenlieferöffnungen in der einen Richtung umgibt. Hierdurch können die Luftblasen leichter ausgestoßen werden.
Zu dieser Zeit kann eine Breite der Ausnehmung in einer Richtung senkrecht zu der einen Richtung größer als ein Durchmesser der Tintenlieferöffnung gemacht werden. Hierdurch können, da die Luftblasen glatt in der Ausnehmung bewegt werden können, die Luftblasen leichter ausgestoßen werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht von der Außenseite eines Tintenstrahlkopfes gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 ist eine Schnittansicht, die entlang der Linie II-II in 1 genommen ist;
3 ist eine Draufsicht eines Kopfhauptkörpers, der in dem in 2 gezeigten Tintenstrahlkopf enthalten ist;
4 ist eine vergrößerte Ansicht eines Gebietes, das von einer gestrichelten Linie von 3 umgeben ist;
5 ist eine vergrößerte Ansicht eines Gebietes, das von einer gestrichelten Linie von 4 umgeben ist;
6 ist eine Schnittansicht, die entlang der Linie VI-VI von 5 genommen ist, sie stellt nicht die Erfindung dar, obwohl sie nützlich für ihr Verständnis ist;
7 ist eine teilweise auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines in 6 gezeigten Kopfhauptkörpers;
8 ist eine vergrößerte Ansicht des Gebietes, das durch die in 4 gezeichnete gestrichelte Linie umgeben ist und eine Lieferplatte zeigt, die eine Flußpfadeinheit darstellt, wie sie von oben gesehen wird;
9A ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Abschnittes, der durch eine gestrichelte Linie in 6 umgeben ist;
9B ist eine vergrößerte Draufsicht eines Abschnittes, der durch eine gestrichelte Linie in 6 umgeben ist;
10A ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Kopfhauptkörpers eines Tintenstrahlkopfes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung an einer ähnlichen Stelle zu der der Schnittansicht, die in 6 gezeigt ist; und
10B ist eine Schnittansicht des Kopfhauptkörpers eines Tintenstrahlkopfes gemäß der Ausführungsform der Erfindung, die entlang der Linie A-A von 10A genommen ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Hier im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine perspektivische Ansicht von außen eines Tintenstrahlkopfes gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. 2 ist eine Schnittansicht, die entlang der Linie II-II von 1 genommen ist. Ein Tintenstrahlkopf 1 enthält einen Kopfhauptkörper 70 zum Ausgeben von Tinte auf ein Blatt, das sich in einer Hauptabtastrichtung erstreckt und eine rechteckige ebene Form aufweist, und einen Basisblock 71, der über dem Kopfhauptkörper 70 vorgesehen ist und in dem Tintenreservoire 3 als Flußpfade von Tinte, die zu dem Hauptkopfkörper 70 geliefert wird, gebildet sind.
Der Kopfhauptkörper 70 enthält eine Flußpfadeinheit 4, in der Tintenflußpfade gebildet sind, und eine Mehrzahl von Betätigungseinheiten 21, die mit der oberen Oberfläche der Flußpfadeinheit 4 verbunden sind. Die Flußpfadeinheit 4 und die Betätigungseinheiten 21 sind derart aufgebaut, daß eine Mehrzahl von plattenartigen Teilen laminiert und miteinander verbunden ist. Ein flexible gedruckte Schaltung (FPC: flexible gedruckte Schaltung) 50 als ein Zuführteil ist mit der oberen Oberfläche der Betätigungseinheit 21 verbunden, und die FPC 50 ist zu dem oberen Teil herausgeführt, während sie in 2 gebogen ist. Der Basisblock 71 ist aus einem Metallmaterial, zum Beispiel nichtrostend hergestellt. Das Tintenreservoir 3 in dem Basisblock 71 ist im wesentlichen ein rechteckiges parallelepipedförmiges hohles Gebiet, das in der Längsrichtung des Basisblockes 71 gebildet ist.
Eine untere Oberfläche 73 des Basisblockes 71 steht nach unten von einem umgebenden Bereich in der Nähe einer Öffnung 3b vor. Der Basisblock 71 steht in Kontakt mit der Flußpfadeinheit 4 nur an einem Abschnitt 73a nahe der Öffnung 3b der unteren Oberfläche 73. Somit ist ein Bereich ungleich dem Abschnitt 73a nahe der Öffnung 3b der unteren Oberfläche 73 des Basisblockes 71 von dem Kopfhauptkörper 70 getrennt, und die Betätigungseinheit 21 ist in diesem getrennten Abschnitt vorgesehen.
Der Basisblock 71 ist mit einer Ausnehmung verbunden und daran befestigt, die in der unteren Oberfläche eines Griffteiles 72a eines Halters 72 gebildet ist. Der Halter 72 enthält das Griffteil 72a und ein Paar von flach geformten Vorsprüngen 72b, die sich von der oberen Oberfläche des Griffteiles 72a in einer Richtung senkrecht dazu erstrecken und voneinander durch ein spezifiziertes Intervall beabstandet sind. Die mit der Be tätigungseinheit 21 verbundene FPC 50 ist entlang der Oberfläche eines jeden der Vorsprünge 72b des Halters 72 durch ein elastisches Teil 83 wie ein Schwamm angeordnet. Ein Treiber-IC 80 ist auf der FPC 50 vorgesehen, die auf der Oberfläche des Vorsprunges 72b des Halters 72 angeordnet ist. Zum Senden eines Treibersignales, das von dem Treiber-IC 80 ausgegeben ist, zu der Betätigungseinheit 21 (später im einzelnen beschrieben) des Kopfhauptkörpers 70, ist die FPC 50 mit beiden durch Löten verbunden.
Da eine Wärmesenke 82 mit einer im wesentlichen rechteckigen Parallelepipedform so vorgesehen ist, daß sie in engem Kontakt mit der äußeren Oberfläche des Treiber-ICs 80 steht, kann Wärme, die durch den Treiber-IC 80 erzeugt ist, effektiv verteilt werden. Eine Platte 81 ist über dem Treiber-IC 80 und der Wärmesenke 82 und außerhalb der FPC 50 vorgesehen. Abdichtteile 84 sind entsprechend zwischen der oberen Oberfläche der Wärmesenke 82 und der Platte 81 und zwischen der unteren Oberfläche der Wärmesenke 82 und der FPC 50 vorgesehen, sie sind entsprechend miteinander durch die Abdichtteile 84 verbunden.
3 ist eine Draufsicht des Kopfhauptkörpers, der in dem in 2 gezeigten Tintenstrahlkopf enthalten ist. In 3 sind die Tintenreservoire 3, die in dem Basisblock 71 gebildet sind, imaginär durch gestrichelte Linien gezeigt. Die zwei Tintenreservoire 3 erstrecken sich parallel zueinander in der Längsrichtung des Kopfhauptkörpers 70 und sind voneinander durch ein spezifiziertes Intervall beabstandet. Jedes der zwei Tintenreservoire 3 weist eine Öffnung 3a an einem Ende auf und steht mit einem Tintentank (nicht gezeigt) durch diese Öffnung 3a in Verbindung, so daß es immer mit Tinte gefüllt ist. Die vielen Öffnungen 3b sind für die entsprechenden Tintenreservoire 3 in der Längsrichtung des Kopfhauptkörpers 70 vorgese hen und mit den entsprechenden Tintenreservoiren 3 und der Flußpfadeinheit 4 verbunden, wie oben beschrieben wurde. Die vielen Öffnungen 3b enthalten Paare, und die zwei Öffnungen eines jeden der Paare sind eng zueinander in der Längsrichtung des Kopfhauptkörpers 70 vorgesehen. Die Paare von Öffnungen 3b, die mit dem einen Tintenreservoir 3 in Verbindung stehen, und die Paare von Öffnungen 3b, die mit dem anderen Tintenreservoir 3 in Verbindung stehen, sind in einer versetzten Weise angeordnet.
In den Bereichen, in denen die Öffnungen 3b nicht angeordnet sind, ist die Mehrzahl von Betätigungseinheiten 21 mit einer trapezförmigen ebenen Form in einer versetzten Weise und in einem Muster entgegengesetzt zu den Paaren der Öffnungen 3b angeordnet. Parallele gegenüberliegende Seiten (obere Seite und untere Seite) einer jeden der Betätigungseinheiten 21 sind parallel zu der Längsrichtung des Kopfhauptkörpers 70. Teile von schrägen Seiten der benachbarten Betätigungseinheiten 21 überlappen einander in der Breitenrichtung des Kopfhauptkörpers 70.
4 ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereiches, der durch eine gestrichelte Linie umgeben ist, die in 3 gezeichnet ist. Wie in 4 gezeigt ist, stehen die Öffnungen 3b, die für jedes der Tintenreservoire 3 vorgesehen sind, mit Verteilern 5 in Verbindung, und ein äußeres Ende eines jeden der Verteiler 5 verzweigt sich in zwei und bildet Unterverteiler 5a. Nebenbei, wenn auf eine Ebene gesehen wird, erstrecken sich die zwei Unterverteiler 5a, die von der benachbarten Öffnung 3b abzweigen, von jeder der zwei schrägen Seiten der Betätigungseinheit 21. Das heißt, unter der Betätigungseinheit 21 in der Laminationsrichtung erstrecken sich die vier Unterverteiler 5a, die voneinander getrennt sind, entlang der paralle len gegenüberliegenden Seiten der Betätigungseinheit 21. Die Verteiler 5 und die Unterverteiler 5a sind gemeinsame Tintenkammern in der Flußpfadeinheit 4.
Die untere Oberfläche der Flußpfadeinheit 4 entsprechend zu dem Verbindungsbereich der Betätigungseinheit 21 ist ein Tintenausgabebereich. Viele Düsen 8 sind in einer Matrixform auf der Oberfläche des Tintenausgabebereiches gebildet, wie später beschrieben wird. Zum Zwecke der Vereinfachung der Zeichnung sind nur einige der Düsen 8 in 4 gezeigt, sie sind jedoch tatsächlich über den gesamten Tintenausgabebereich angeordnet.
5 ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereiches, der durch eine gestrichelte Linie umgeben ist, die in 4 gezeichnet ist. 4 und 5 zeigen einen Zustand, in dem eine Ebene, auf der viele Druckkammern 10 der Flußpfadeinheit 4 in einer Matrixform angeordnet sind, in einer Richtung vertikal zu der Tintenausgabeoberfläche gesehen wird. Jede der Druckkammern 10 weist eine rhombische ebene Form auf, in der ein Radius für jeden Eckenteil gegeben ist, und eine längere Diagonallinie ist parallel zu der Breitenrichtung der Flußpfadeinheit 4. Ein Ende einer jeden der Druckkammern 10 entsprechend zu einem spitzen Winkelteil der Druckkammer 10 steht mit der Düse 8 in Verbindung, und das andere Ende entsprechend zu dem anderen spitzen Winkelteil der Druckkammer 10 steht mit dem Unterverteiler 5a durch eine Öffnung 12 in Verbindung. Wenn in einer Draufsicht gesehen wird, ist an einer Position, die mit jeder der Druckkammer 10 überlappt, eine individuelle Elektrode 35 mit einer ebenen Form ähnlich zu der der Druckkammern 10 und einer Größe kleiner als diese auf der Betätigungseinheit 21 gebildet. 5 zeigt nur einige der vielen individuellen Elektroden 35 zum Vereinfachen der Zeichnung. Nebenbei, in 4 und 5 sind zum Zwecke des Herstellens der Zeichnungen schlicht, die Druckkammern 10, die Öffnungen 12 und ähnliches, die in der Betätigungseinheit 21 oder der Flußpfadeinheit 4 vorhanden sind und durch gestrichelte Linien gezeichnet werden sollten, durch durchgezogene Linien gezeichnet.
In 5 ist eine Mehrzahl von imaginären rhombischen Bereichen 10x, in denen die Druckkammern 10 entsprechend enthalten sind, benachbart in einer Matrixform in zwei Richtungen angeordnet, das heißt eine Anordnungsrichtung A (erste Richtung) und eine Anordnungsrichtung B (zweite Richtung), so daß sie nicht einander überlappen und die entsprechenden Seiten gemeinsam aufweisen. Die Anordnungsrichtung A ist die Längsrichtung des Tintenstrahlkopfes 1, das heißt, die Erstreckungsrichtung des Unterverteilers 5a und ist parallel zu einer kurzen Diagonallinie des rhombischen Bereiches 10x. Die Anordnungsrichtung B ist eine Richtung einer schrägen Seite des rhombischen Bereiches 10x, die einen stumpfen Winkel in Bezug auf die Anordnungsrichtung A bildet. Die Druckkammer 10 und der entsprechende rhombische Bereich 10x teilen die Zentralposition, und die Grenzlinien von beiden sind voneinander getrennt, wenn sie in einer Draufsicht gesehen werden.
Die Druckkammern 10, die benachbart in einer Matrixform in den zwei Richtungen der Anordnungsrichtung A und der Anordnungsrichtung B gebildet sind, sind voneinander durch ein Abstandsäquivalent zu 37,5 dpi/Punkt pro Zoll in der Anordnungsrichtung A getrennt. Nebenbei, in einem Tintenausgabebereich sind sechzehn Druckkammern 10 in der Anordnungsrichtung B vorgesehen. Die Druckkammern an beiden Enden in der Anordnungsrichtung B sind blind und tragen nicht zum Tintenausstoßen bei.
Die Mehrzahl von Druckkammern 10, die in einer Matrixform vorgesehen sind, stellen eine Mehrzahl von Druckkammerlinien in der Anordnungsrichtung A dar, wie in 5 gezeigt ist. Die Druckkammerlinien sind in eine erste Druckkammerlinie 11a, eine zweite Druckkammerlinie 11b, eine dritte Druckkammerlinie 11c und eine vierte Druckkammerlinie 11d entsprechend der Relativposition zu dem Unterverteiler 5a klassifiziert, wenn sie in einer Richtung (dritte Richtung) vertikal zu der Papieroberfläche von 5 gesehen werden. Diese erste bis vierte Druckkammerlinie 11a bis 11d sind periodisch angeordnet in Vieren in der Reihenfolge 11c → 11d → 11a → 11b → 11c → 11d → ... 11b von der oberen Seite der Betätigungseinheit 21 zu der unteren Seite.
In Druckkammern 10a, die die erste Druckkammerlinie 11a darstellen, und Druckkammern, die die zweite Druckkammerlinie 11b darstellen, sind, wenn in der dritten Richtung gesehen wird, in Bezug auf eine Richtung (vierte Richtung) senkrecht zu der Anordnungsrichtung A die Düsen 8 ungleichmäßig auf der unteren Seite der Papieroberfläche von 5 verteilt. Die Düsen 8 sind entsprechend an den unteren Enden der entsprechenden rhombischen Gebiete 10x positioniert. Andererseits sind in Druckkammern 10c, die die dritte Druckkammerlinie 11c darstellen, und Druckkammern 11d, die die vierte Druckkammerlinie 11d darstellen, in Bezug auf die vierte Richtung die Düsen 8 ungleichmäßig auf der oberen Seite der Papieroberfläche von 5 verteilt. Die Düsen 8 sind entsprechend an den oberen Enden der entsprechenden rhombischen Bereiche 10x positioniert. In der ersten und vierten Druckkammerlinie 11a und 11d überlappen, wenn in der dritten Richtung gesehen wird, die Hälfte oder mehr der Druckkammern 10a und 10d den Unterverteiler 5a. In der zweiten und dritten Druckkammerline 11b und 11c überlappt keiner der Bereiche der Druckkammern 10b und 10c den Unterverteiler 5a. Somit in Bezug auf die Druckkammer 10, die zu irgendeiner Druckkammerlinie gehört, während die Düse 8 mit dieser in Verbindung steht, ist sie nicht den Unterverteiler 5a überlappend hergestellt, die Breite des Unterverteilers 5a kann so breit wie möglich gemacht werden, und die Tinte kann glatt zu den entsprechenden Druckkammern 10 geliefert werden.
Als nächstes wird eine Schnittstruktur des Kopfhauptkörpers 70 weiter unter Bezugnahme auf 6 und 7 beschrieben. 6 ist eine Schnittansicht, die entlang der Linie VI-VI von 5 genommen ist und zeigt die Druckkammer 10a, die zu der ersten Druckkammerlinie 11a gehört. Wie von 6 verstanden wird, steht jede der Düsen 8 mit dem Unterverteiler 5a durch die Druckkammer 10 (10a), die Öffnung 12 und ein Verbindungsloch 13 in Verbindung. Auf diese Weise ist ein individueller Tintenflußpfad 32, der sich von einer Tintenlieferöffnung 13a des Verbindungsloches 13 als ein Auslaß des Unterverteilers 5a durch die Öffnung 12 und die Druckkammer 10 zu der Düse 8 erstreckt, für jede der Druckkammern 10 gebildet.
Wie aus 6 ersichtlich ist, sind die Druckkammer 10 und die Öffnung 12 auf verschiedenen Niveaus vorgesehen. Dadurch kann, wie in 5 gezeigt ist, in der Flußpfadeinheit 4 entsprechend zu dem Tintenausgabebereich unter der Betätigungseinheit 21 die Öffnung 12, die mit einer Druckkammer 10 in Verbindung steht, an der gleichen Position wie die Druckkammer 10 benachbart zu der einen Druckkammer angeordnet werden, wenn in einer Draufsicht gesehen wird. Als Resultat kann, da die Druckkammern 10 eng und mit hoher Dichte angeordnet sind, Bilddrucken mit hoher Auflösung durch den Tintenstrahlkopf 1 realisiert werden, der einen relativ kleinen belegten Bereich aufweist.
Wie aus 7 verstanden wird, weist der Kopfhauptkörper 70 eine laminierte Struktur auf, in der zehn plattenartige Teile insgesamt, das heißt eine Betätigungseinheit 21, eine Hohlraumplatte 22, eine Basisplatte 23, eine Öffnungsplatte 24, eine Lieferplatte 25, Verteilerplatten 26, 27 und 28, eine Abdeckplatte 29 und eine Düsenplatte 30 von oben durch Klebstoff laminiert sind. Unter diesen stellen die neun Platten mit der Ausnahme der Betätigungseinheit 21 die Flußpfadeinheit 4 dar.
Wie später beschrieben wird, ist die Betätigungseinheit 21 derart, daß vier piezoelektrische Platten 41 bis 44 (siehe 9) laminiert sind und eine Elektrode so vorgesehen ist, daß nur die oberste Schicht davon eine Schicht (hier im folgenden einfach als "eine Schicht mit einer aktiven Schicht" bezeichnet) mit einem Abschnitt ist, die eine aktive Schicht zu der Zeit des Anlegens eines elektrischen Feldes wird, und die drei verbleibenden Schichten nichtaktive Schichten sind. Die Hohlraumplatte 22 ist eine Metallplatte, in der viele im wesentlichen rhombische Öffnungen entsprechend zu den Druckkammern 10 vorgesehen sind. Die Basisplatte 23 ist eine Metallplatte, in der in Bezug auf eine der Druckkammern 10 der Hohlraumplatte 22 ein Verbindungsloch zwischen der Druckkammer 10 und der Öffnung 12 und ein Verbindungsloch von der Druckkammer 10 zu der Düse 8 vorgesehen sind. Die Öffnungsplatte 24 ist eine Metallplatte, in der in Bezug auf eine der Druckkammern 10 der Hohlraumplatte 22 zusätzlich zu der Öffnung 12 ein Verbindungsloch von der Druckkammer 10 zu der Düse 8 vorgesehen ist. Die Lieferplatte 25 ist eine Metallplatte, in der in Bezug auf eine der Druckkammern 10 der Hohlraumplatte 22 das Verbindungsloch 13 zum Verbinden der Öffnung 12 mit dem Unterverteiler 5a und das Verbindungsloch 14 von der Druckkammer 10 zu der Düse 8 vorgesehen sind. Die Verteilerplatten 26, 27 und 28 sind Metallplatten, in denen in Bezug auf eine der Druckkammern 10 der Hohlraumplatte 22 zusätzlich zu dem Unterverteiler 5a Verbindungslöcher von der Druckkammer 10 zu der Düse 8 entsprechend vorgesehen sind. Die Abdeckplatte 29 ist eine Metallplatte, in der in Bezug auf eine der Druckkammern 10 der Hohlraumplatte 22 ein Verbindungsloch von der Druckkammer 10 zu der Düsenplatte 8 vorgesehen ist. Die Düsenplatte 30 ist eine Metallplatte, in der in Bezug auf eine der Druckkammern 10 der Hohlraumplatte 22 die Düse 8 vorgesehen ist.
Diese zehn Platten 21 bis 30 sind zueinander positioniert und laminiert, so daß der individuelle Tintenflußpfad 32, wie in 6 gezeigt ist, gebildet ist. Der individuelle Tintenflußpfad 32 geht zuerst nach oben von dem Unterverteiler 5a, erstreckt sich horizontal in der Öffnung 12 und geht dann weiter nach oben, erstreckt sich horizontal wieder in der Druckkammer 10, geht etwas schräg nach unten in einer Richtung zum Wegbewegen von der Öffnung 12 und geht vertikal nach unten zu der Düse 8.
Wie aus 6 verstanden wird, ist der Unterverteiler 5a in den Verteilerplatten 26 bis 28 gebildet und derart aufgebaut, daß die gesamten Durchgangslöcher 26a bis 28a mit der gleichen Öffnungsfläche einander überlappen, wenn sie in einer Ebene gesehen werden. Unter Innenwandoberflächen der Innenseite des Unterverteilers 5a, in dem Tinte fließt, ist die obere Oberfläche eine flache untere Oberfläche der Lieferplatte 25, und die Bodenoberfläche des Unterverteilers 5a ist aus einer flachen oberen Oberfläche der Abdeckplatte 29 aufgebaut. Da der Unterverteiler 5a in der Struktur wie oben angegeben gebildet ist, ist die Struktur der Flußpfadeinheit 4 einfach. Die Tintenlieferöffnung 13a des Durchgangsverbindungsloches 13 zum Verbinden der Öffnung 12 mit dem Unterverteiler 5a ist in der oberen Oberfläche des Unterverteilers 5a gebildet.
8 ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereiches, der durch eine gestrichelte in 4 gezeichnete Linie umgeben ist, und der die Lieferplatte zeigt, die die Flußpfadeinheit darstellt, wie sie von oben gesehen wird. Wie in 8 gezeigt ist, sind eine Mehrzahl von Verbindungslöchern 13, die mit dem Unterverteiler 5a in Verbindung stehen, und eine Mehrzahl von Verbindungslöchern 14, die mit den Düsen 8 in Verbindung stehen, in der Lieferplatte 25 gebildet. Die Mehrzahl von Verbindungslöchern 14 ist entsprechend zu den Düsen 8 derart angeordnet, daß ein Teil davon einander überlappt, wenn in einer Ebene gesehen wird. Die Tintenlieferöffnungen 13a der Verbindungslöcher 13, die in der oberen Oberfläche des Unterverteilers 5a gebildet sind, sind in Bereichen nahe zu beiden Enden von jedem der Unterverteiler 5a in der Längsrichtung gebildet, während sie in der Längsrichtung des Unterverteilers 5a angeordnet sind, sind sie voneinander in praktisch gleichen Intervallen in der Längsrichtung des Unterverteilers 5a beabstandet. Die Bereich nahe zu beiden Enden, die hier genannt sind, sind die Bereiche, in denen in einem Fall, in dem eine Mehrzahl von Luftblasen in dem Unterverteiler 5a aus diesen Blasen vorhanden sind, es Luftblasen geben kann, die in Kontakt mit der oberen Oberfläche und der Seitenoberfläche der Innenseite des Unterverteilers 5a an zwei Punkten stehen. Wenn die Zahl der Kontakte an der Wandoberfläche zunimmt, wird es schwierig, die Luftblasen auszustoßen. Nebenbei, die zweifach gestrichelte Linie, die in 8 gezeichnet ist, zeigt einen bevorzugten Zustand, in dem der Unterverteiler 5a in drei gleiche Teile in der Breitenrichtung senkrecht zu der Längsrichtung des Unterverteilers 5a unterteilt ist, so daß ein Zentralbereich und beide Seitenbereiche in dem Unterverteiler 5a gebildet sind. Die Bereichsabschnitte an beiden Seiten des Unterverteilers 5a, der in drei gleiche Teile unterteilt ist, sind praktisch die gleichen Bereiche wie die Bereiche nahe zu den beiden Seitenenden.
Nebenbei, die Mehrzahl von Tintenlieferöffnungen 13 in dieser Ausführungsform sind nur in den Bereichen nahe zu den beiden Seitenenden des Unterverteilers 5a gebildet, wie in 8 gezeigt ist, und sie sind in der Längsrichtung des Unterverteilers 5a und nicht in der Breitenrichtung des Unterverteilers 5a verschoben angeordnet. Da die Tintenlieferöffnungen 13a angeordnet sind, wie oben angegeben ist, können in dem Fall, in dem Luftblasen in dem Unterverteiler 5a vorhanden sind, wenn die Luftblasen zu der Außenseite von den Düsen durch einen nicht gezeigten Reinigungsmechanismus ausgestoßen werden, schwierig zu bewegende Luftblasen in Kontakt an zwei Punkten in dem Unterverteiler 5a effektiv ausgestoßen werden.
Die entsprechenden Tintenlieferöffnungen 13a weisen die gleiche Öffnungsfläche auf. Folglich wird ein Herstellungsprozeß des Bildens der Tintenlieferöffnungen 13a in der Lieferplatte 25 einfach, und das Design davon wird ebenfalls einfach.
Die Tintenlieferöffnungen 13a können etwas in der Breitenrichtung des Unterverteilers 5a verschoben sein, und ein Teil der Tintenlieferöffnungen 13a brauchen nur miteinander in der Breitenrichtung des Unterverteilers 5a zu überlappen, wenn in der Längsrichtung des Unterverteilers 5a gesehen wird. In dem das getan wird, wenn eine Luftblase in Kontakt mit der oberen Oberfläche des Unterverteilers 5a an einem Punkt und an einer Position getrennt von der Seitenwand des Unterverteilers 5a steht, zu der Außenseite ausgestoßen wird, kann sie effektiver ausgestoßen werden. Das heißt, indem der Abstand zwischen der Luftblase, die von der Seitenwand des Unterverteilers 5a getrennt ist, und der Tintenlieferöffnung 13a bevorzugt so kurz wie möglich ist, kann die Luftblase effektiver ausgestoßen werden.
9 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnittes, der durch eine gestrichelte Linie in 6 umgeben ist, worin 9A eine Schnittansicht ist, und 9B eine Draufsicht ist. Die in 9A gezeigte Betätigungseinheit 21 enthält vier piezoelektrische Platten 41 bis 44 mit der gleichen Dicke von ungefähr 15 μm. Diese piezoelektrischen Platten 41 bis 44 sind kontinuierliche laminierte flache Platten (kontinuierliche flache Schichten), die so angeordnet sind, daß sie sich über die vielen Druckkammern 10 erstrecken, die in einem Tintenausgabebereich des Kopfhauptkörpers 70 gebildet sind. Da die piezoelektrischen Platten 41 bis 44 als die kontinuierlichen flachen Schichten so angeordnet sind, daß sie sich über viele Druckkammern 10 erstrecken, können die individuellen Elektroden 35 auf der piezoelektrischen Platte 41 mit hoher Dichte angeordnet werden, indem zum Beispiel eine Siebdrucktechnik benutzt wird. Somit können die Druckkammern 10, die an Positionen entsprechend zu den individuellen Elektroden 35 gebildet sind, auch mit hoher Dichte angeordnet werden, und Drucken eines Bildes hoher Auflösung wird möglich. Die piezoelektrischen Platten 41 bis 44 sind aus Keramikmaterial aus Bleizirkonattitanat (PZT) mit Ferroelektrizität hergestellt.
Die individuelle Elektrode 35 ist auf der piezoelektrischen Platte 41 als die oberste Schicht gebildet. Eine gemeinsame Elektrode 34, die auf der gesamten Oberfläche der Platte gebildet ist und eine Dicke von ungefähr 2 μm aufweist, ist zwischen der piezoelektrischen Platte 41 der obersten Schicht und der niedrigeren piezoelektrischen Platte 42 eingefügt. Eine Elektrode ist nicht zwischen der piezoelektrischen Platte 42 und der piezoelektrischen Platte 43 und zwischen der piezo elektrischen Platte 43 und der piezoelektrischen Platte 44 vorgesehen. Sowohl die individuelle Elektrode 35 als auch die gemeinsame Elektrode 34 sind aus Metallmaterial wie Ag-Pd hergestellt.
Die individuelle Elektrode 35 weist eine Dicke von ungefähr 1 μm auf, und sie weist, wie in 9B gezeigt ist, eine im wesentlichen rhombische ebene Form praktisch ähnlich zu der Druckkammer 10 auf. Eines der Spitzwinkelteile der im wesentlichen rhombischen individuellen Elektrode 35 ist erstreckt, und sein Ende ist mit einem kreisförmigen Anschlußflächenteil 37 versehen, das mit der individuellen Elektrode 35 gebildet ist und einen Durchmesser von ungefähr 160 μm aufweist. Das Anschlußflächenteil 37 ist zum Beispiel aus Gold hergestellt, das Glasfritte enthält.
Die gemeinsame Elektrode 34 ist in einem nicht gezeigten Bereich auf Masse gelegt. Dadurch wird die gemeinsame Elektrode 34 gleichförmig auf dem Massepotential in den Bereichen entsprechend zu allen den Druckkammern 10 gehalten. Nebenbei, die individuellen Elektrode 35 sind mit dem Treiber-IC 80 durch die FPC 50 verbunden, die unterschiedliche Leitungsleitungen unabhängig für die entsprechenden individuellen Elektroden 35 enthält, so daß die Potentiale entsprechend zu den entsprechenden Druckkammern 10 gesteuert werden können (siehe 1 und 2).
Als nächstes wird das Treiberverfahren der Betätigungseinheit 21 beschrieben. Die Polarisationsrichtung der piezoelektrischen Platte 41 der Betätigungseinheit 21 ist in ihrer Dickenrichtung. Das heißt, die Betätigungseinheit 21 weist eine Struktur vom sogenannten unimorphen Typ auf, bei dem die obere (d. h. entfernt von der Druckkammer 10) eine piezoelektrische Platte 41 als eine Schicht hergestellt ist, in der eine aktive Schicht vorhanden ist, und die unteren (d. h. nahe zu der Druckkammer 10) drei piezoelektrischen Platten 42 bis 44 sind als nichtaktive Schichten hergestellt. Wenn folglich die individuelle Elektrode 35 auf ein spezifiziertes positives oder negatives Potential gesetzt wird, wenn zum Beispiel das elektrische Feld und Polarisation in der gleichen Richtung sind, funktioniert der Abschnitt des elektrischen Feldanlegens, der zwischen den Elektroden in der piezoelektrischen Platte 41 eingeschlossen ist, als die aktive Schicht (Druckerzeugungsteil) und schrumpft in der Richtung senkrecht zu der Polarisationsrichtung gemäß dem piezoelektrischen transversalen Effekt. Andererseits, da die piezoelektrischen Platten 42 bis 44 nicht durch das elektrische Feld beeinflußt werden, variieren sie nicht spontan, und daher tritt eine Differenz in der Störung in einer Richtung senkrecht zu der Polarisationsrichtung zwischen der piezoelektrischen Platte 41 der oberen Schicht und den piezoelektrischen Platten 42 bis 44 der unteren Schichten auf, und die Gesamtheit der piezoelektrischen Platten 41 bis 44 wird verformt, um zu der nichtaktiven Seite vorzustehen (unimorphe Verformung). Zu dieser Zeit werden, wie in 9A gezeigt ist, da die untere Oberfläche der piezoelektrischen Platten 41 bis 44 an der oberen Oberfläche der Hohlraumplatte 22 zum Abgrenzen der Druckkammer befestigt sind, schließlich die piezoelektrischen Platten 41 bis 44 zum Vorstehen zu der Seite der Druckkammer verformt. Somit wird das Volumen der Druckkammer 10 verringert, der Druck der Tinte steigt an, und die Tinte wird aus der Düse 8 ausgegeben. Wenn danach die individuelle Elektrode 35 zurückkehrt, so daß sie das gleiche Potential wie die gemeinsame Elektrode aufweist, kehren die piezoelektrischen Platten 41 bis 44 zurück, so daß sie die ursprünglichen Form aufweisen, und das Volumen der Druckkammer 10 kehrt zurück zu dem ursprünglichen Volumen, und daher wird Tinte von der Seite des Verteilers 5 angesaugt.
Als ein anderes Treiberverfahren wird die individuelle Elektrode 35 zuvor auf ein Potential unterschiedlich von dem der gemeinsamen Elektrode 34 gebracht, die individuelle Elektrode 35 wird einmal auf das gleiche Potential wie die gemeinsame Elektrode 34 gebracht jedes Mal, wenn eine Ausgabeanforderung gemacht wird, und die individuelle Elektrode 35 kann wieder auf das Potential unterschiedlich von dem der gemeinsamen Elektrode 34 zu einem spezifizierten Zeitpunkt gebracht werden. In diesem Fall kehren die piezoelektrischen Platten 41 bis 44 zurück zu ihrer ursprünglichen Form zu dem Zeitpunkt, zu dem die individuelle Elektrode 35 und die gemeinsame Elektrode 34 das gleiche Potential aufweisen, so daß das Volumen der Druckkammer 10 vergrößert wird im Vergleich mit dem anfänglichen Zustand (Zustand, in dem die Potentiale der beiden Elektroden unterschiedlich voneinander sind), und Tinte wird aus der Seite des Verteilers 5 in die Druckkammer 10 angesaugt. Danach werden die piezoelektrischen Platten 41 bis 44 so verformt, daß sie zu der Seite der Druckkammer 10 vorstehen zu dem Zeitpunkt, an dem die individuelle Elektrode 35 wieder auf ein Potential unterschiedlich von dem der gemeinsamen Elektrode 34 gebracht wird, und das Volumen der Druckkammer 10 nimmt ab, so daß der Druck der Tinte ansteigt, und die Tinte wird ausgegeben.
Es wird eine Rückkehr zu 5 durchgeführt, und eine Überlegung wird bezüglich eines bandartigen Bereiches R mit einer Breite (678 μm) äquivalent zu 37,5 dpi in der Anordnungsrichtung A, die sich in der Anordnungsrichtung B erstreckt, gegeben. In dem bandartigen Bereich R ist nur eine Düse 8 in Bezug auf irgendeine Linie der sechs Druckkammerlinien 11a bis 11d vorhanden. Das heißt, in dem Fall, in dem der bandartige Bereich R, wie oben angegeben, an einer willkürlichen Position in dem Tintenausgabebereich entsprechend zu einer Betätigungseinheit 21 definiert ist, sind sechzehn Düsen 8 immer in diesem bandartigen Bereich R verteilt. Positionen von Punkten, die durch Projizieren der sechzehn Düsen 8 auf eine gerade Linie erhalten werden, die sich in der Anordnungsrichtung A erstreckt, sind voneinander durch einen Abstand äquivalent zu 600 dpi als die Auflösung zu der Zeit des Druckens beabstandet.
Wenn die sechzehn Düsen 8 durch (1) bis (16) bezeichnet werden in der Reihenfolge von der linken von Positionen, die durch Projizieren der sechzehn Düsen 8 erhalten werden, die zu dem einen bandartigen Bereich R gehören, auf eine gerade Linie, die sich in der Anordnungsrichtung A erstreckt, sind die sechzehn Düsen 8 in der Reihenfolge von (1), (9), (5), (13), (2), (10), (6), (14), (3), (11), (7), (15), (4), (12), (8) und (16) von dem Boden angeordnet. Bei dem wie oben angegebenen aufgebauten Tintenstrahlkopf 1, wenn die Betätigungseinheit 21 geeignet gemäß dem Transport eines Druckmediums angetrieben wird, können Zeichen oder eine Zeichnung mit einer Auflösung von 600 dpi gezeichnet werden.
Eine Beschreibung wird für einen Fall gegeben, in dem zum Beispiel eine gerade Linie, die sich in der Anordnungsrichtung A erstreckt, mit einer Auflösung von 600 dpi gedruckt wird. Zuerst wird eine Beschreibung in Kürze für einen Fall gegeben eines Referenzbeispieles, in dem die Düse 8 mit einem Spitzwinkelteil der Druckkammer 10 auf der gleichen Seite in Verbindung steht. In diesem Fall wird als Reaktion auf den Transport des Druckmediums die Ausgabe von Tinte von den Düsen 8 in der Druckkammerlinie gestartet, die an der untersten Position in 5 angeordnet sind, und die Düsen 8, die zu der oberen benachbarten Druckkammerlinie gehören, werden aufeinander folgend ausgewählt und Tinte wird ausgegeben. Dadurch werden Punkte von Tinte benachbart in Intervallen von 600 dpi in Anordnungsrichtung A gebildet. Schließlich ist eine gerade Linie, die sich in der Anordnungsrichtung A erstreckt, mit einer Auflösung von 600 dpi insgesamt gezeichnet.
Andererseits wird bei dieser Ausführungsform die Ausgabe von Tinte von den Düsen in der Druckkammerlinie 11b gestartet, die an dem untersten Teil in 5 positioniert ist, und als Reaktion auf den Transport des Druckmediums werden die Düsen 8, die mit den oberen benachbarten Druckkammern in Verbindung stehen, sequentiell ausgewählt, und Tinte wird ausgegeben. Da die Versetzung von Positionen der Düsen 8 in der Anordnungsrichtung A jedes Mal, wenn eine Druckkammerlinie von der unteren Seite zu einer oberen Seite ansteigt, nicht zueinander gleich sind, sind Punkte von Tinte, die sequentiell in der Anordnungsrichtung A als Reaktion auf den Transport des Druckmediums gebildet werden, nicht an gleichen Intervallen von 600 dpi angeordnet.
Das heißt, wie in 5 gezeigt ist, als Reaktion auf den Transport des Druckmediums wird zuerst Tinte aus Düsen (1) ausgegeben, die mit der untersten Druckkammerlinie 11b in der Zeichnung in Verbindung stehen, und eine Linie von Punkten wird in Intervallen entsprechend zu 37,5 dpi auf dem Druckmedium gebildet. Danach wird das Druckmedium transportiert, und wenn die Bildungsposition der geraden Linie die Position der Düse (9) erreicht, die mit der zweiten Druckkammerlinie 11a vom Boden in Verbindung steht, wird Tinte aus dieser Düse (9) ausgegeben. Dadurch wird ein zweiter Tintenpunkt an einer Position gebildet, die um einen Abstand achtmal dem Intervall äquivalent zu 600 dpi von der zuerst gebildeten Punktposition in der Anordnungsrichtung A versetzt ist.
Als nächstes wird das Druckmedium transportiert, und wenn die Bildungsposition der geraden Linie die Position der Düse (5) erreicht, die mit der dritten Druckkammerlinie 11d von dem Boden in Verbindung steht, wird Tinte aus der Düse (5) ausgegeben. Hierdurch wird ein dritter Tintenpunkt an der Position gebildet, die um einen Abstand viermal dem Intervalläquivalent zu 600 dpi von der zuerst gebildeten Punktposition in der Anordnungsrichtung A versetzt ist. Weiter wird das Druckmedium transportiert, und wenn die Bildungsposition der geraden Linie die Position der Düse (13) erreicht, die mit der vierten Druckkammerlinie 11c von dem Boden in Verbindung steht, wird Tinte aus der Düse (13) ausgegeben. Hierdurch wird ein vierter Tintenpunkt an einer Position gebildet, die um einen Abstand zwölfmal dem Intervalläquivalent zu 600 dpi von der zuerst gebildeten Punktposition in der Anordnungsrichtung A versetzt ist. Weiter wird das Druckmedium transportiert, und wenn die Bildungsposition der geraden Linie eine Position der Düse (2) erreicht, die mit der fünften Druckkammerline 11b von dem Boden in Verbindung steht, wird Tinte aus der Düse (2) ausgegeben. Durch dieses wird ein fünfter Tintenpunkt an einer Position gebildet, die um ein Intervalläquivalent zu 600 dpi von der zuerst gebildeten Punktposition in der Anordnungsrichtung A versetzt ist.
Ähnlich werden in dem folgenden, während sequentiell die Düse 8 ausgewählt wird, die mit der Druckkammer 10 in Verbindung steht, die an einer oberen Seite von einer unteren Seite der Zeichnung positioniert ist, Tintenpunkte gebildet. Zu dieser Zeit, wenn die Nummer der Düse 8, die in 5 gezeigt ist ist, N ist, wird ein Tintenpunkt an einer Position gebildet, die um einen Abstand äquivalent zu (Vergrößerung n = N – 1) × (Intervalläquivalent zu 600 dpi) von der zuerst gebildeten Punktposition in der Anordnungsrichtung A versetzt ist. Wenn schließlich die sechzehn Düsen 8 ausgewählt worden sind, sind benachbarte Tintenpunkte, die aus Intervallen äquivalent zu 37,5 dpi durch die Düsen (1) in der untersten Druckkammerlinie 11b in der Zeichnung gebildeten sind, durch fünfzehn Punkte verbunden, die gebildet sind, um voneinander in Intervallen äquivalent von 600 dpi getrennt zu sein, und es ist möglich, die gerade Linie zu zeichnen, die sich in der Anordnungsrichtung A erstreckt, mit einer Auflösung von 600 dpi insgesamt.
Nebenbei, in den Nachbarschaften beider Enden (schräge Seiten der Betätigungseinheit 21) von jedem der Tintenausgabebereiche in der Anordnungsrichtung A ist eine komplementäre Beziehung in Bezug auf die Nachbarschaften von in der Anordnungsrichtung A beiden Enden des Tintenausgabebereiches entsprechend zu der anderen entgegengesetzten Betätigungseinheit 21 in der Breitenrichtung des Kopfhauptkörpers 70 aufgestellt, so daß Drucken mit einer Auflösung von 600 dpi möglich wird.
Als nächstes wird ein Tintenstrahlkopf gemäß einer Ausführungsform unten beschrieben. 10 zeigt einen Kopfhauptkörper des Tintenstrahlkopfes gemäß der Ausführungsform der Erfindung, worin 10A eine vergrößerte Schnittansicht einer Stelle ähnlich zu der in 6 gezeigten Schnittansicht ist und 10B eine Schnittansicht ist, die entlang der Linie A-A von 10A genommen ist. Nebenbei, gleiche Teile wie jene des vorangehenden Tintenstrahlkopfes 1 sind mit den gleichen Symbolen bezeichnet, und ihre Beschreibung wird weggelassen.
Ein in 10A und 10B gezeigter Tintenstrahlkopf 201 ist praktisch ähnlich zu dem Tintenstrahlkopf 1, und nur eine obe re Oberflächenform eines Unterverteilers 205a einer Flußpfadeinheit 4 ist unterschiedlich von dem vorangehenden Tintenstrahlkopf 1.
Der Unterverteiler 205a der Flußpfadeinheit 4 des Tintenstrahlkopfes 201 ist durch Laminieren einer Lieferplatte 25, dreier Verteilerplatten 26', 27 und 28 und einer Abdeckplatte 29 aufgebaut. In dem vorangehenden Unterverteiler 5a, obwohl seine obere Oberfläche die untere Oberfläche des Lieferverteilers 25 ist, ist die obere Oberfläche des Unterverteilers 205a in dieser Ausführungsform ein Restabschnitt, der verbleibt, nachdem die untere Oberflächenseite der Verteilerplatte 26' in zwei Stufen geätzt ist. Das heißt, die Verteilerplatte 26' wird Halbätzen von der unteren Seite der Verteilerplatte 26' unterworfen, so daß sie die gleiche Öffnungsfläche wie das Durchgangsloch 26a der vorangehenden Verteilerplatte 26 aufweist und so daß sie einen Vorsprung 16 aufweist, in dem ein Zentralbereichsabschnitt äquivalent zu einer oberen Oberfläche des Unterverteilers 205a nach unten vorsteht. Zwei Durchgangsteile 15 sind für einen Unterverteiler 205a in der Längsrichtung des Unterverteilers 205a gebildet, und die Breite eines jeden Durchgangsteiles 15 in dem Unterverteiler 205a ist so gebildet, daß er größer als der Durchmesser der Tintenlieferöffnung 13a ist. Nebenbei, das Durchgangsteil 15 wird eine Ausnehmung 15, wie in 10A gezeigt ist, in dem Fall, in dem die Flußpfadeinheit 4 und der Unterverteiler 205a aus der Lieferplatte 25, den drei Verteilerplatten 26', 27 und 28 und der Abdeckplatte 29 aufgebaut wird. Folglich wird in der folgenden Beschreibung das Durchgangsteil 15 als die Ausnehmung 15 bezeichnet.
Der Vorsprung 16, der auf der oberen Oberfläche des Unterverteilers 205a gebildet ist, weist einen am weitesten vorstehen den Zentralabschnitt auf und weist einen angeschrägten Teil 16a auf, der derart gebildet ist, daß der Vorsprungsbetrag von dem am weitesten vorstehenden Abschnitt zu den Ausnehmungen 15 abnimmt, die an beiden Enden in 10A positioniert sind. Die Ausnehmung 15 und die Vorsprünge 16 erstrecken sich parallel zu der Längsrichtung des Unterverteilers 205a, wie in 10B gezeigt ist.
Wie oben angegeben ist, da die Ausnehmung 15 in der oberen Oberfläche des Unterverteilers 205a gebildet ist, wird es in dem Fall, in dem Luftblasen in dem Unterverteiler 205a vorhanden sind, wenn die Luftblasen in der Ausnehmung 15 bewegt werden, leicht, die Luftblasen aus der Düse 8 zu der Außenseite durch die Tintenlieferöffnung 13a auszustoßen. Das heißt, wenn die Luftblasen in dem Unterverteiler 205a in der Ausnehmung 15 bewegt werden, die eine große Öffnungsfläche aufweist, wird es schwer, da die Luftblasen leichter als Tinte sind, die Luftblasen von der Ausnehmung 15 zu einem Bereich ungleich dem der Ausnehmung 15 des Unterverteilers 205a zu bewegen. Somit, wenn ein Versuch gemacht wird, die Luftblasen durch einen nicht gezeigten Reinigungsmechanismus auszustoßen, können die Luftblasen leicht zu der Außenseite von der Tintenlieferöffnung 13a ausgestoßen werden, die in der Längsrichtung der Ausnehmung 15 angeordnet ist und mit der Ausnehmung 15 in Verbindung steht. Nebenbei, da die Breite der Ausnehmung 15 größer als der Durchmesser der Tintenlieferöffnung 13a ist, wird in dem Fall, in dem die Luftblasen ausgestoßen werden, da die Luftblasen glatt in der Ausnehmung 15 bewegt werden können (d. h., es wird für die Luftblasen in der Ausnehmung 15 schwierig, in Kontakt mit der inneren Oberfläche der Ausnehmung 15 an drei Punkten zu kommen), das Ausstoßen der Luftblasen weiter erleichtert.
Da der Vorsprung 16 in dem Zentralbereich der oberen Oberfläche des Unterverteilers 205a gebildet ist, werden die Luftblasen in dem Unterverteiler 205a zwangsweise zu Bereichen bewegt (hier Bereiche entsprechend der Innenseite der Ausnehmung 15) nahe zu den beiden Seitenenden des Unterverteilers 205a. Da somit die Bewegung der Luftblasen in die Ausnehmung 15 erleichtert wird, können die Luftblasen effektiv ausgestoßen werden.
Wie oben beschrieben gemäß den Tintenstrahlköpfen 1 und 201 der Ausführungsform, da die Tintenlieferöffnungen 13a in den Bereichen nahe zu beiden Seitenenden des Unterverteilers 5a, 205a in der Längsrichtung vorgesehen sind, können von den Luftblasen in dem Unterverteiler 5a, 205a die schwierig zu bewegenden Luftblasen, die in Kontakt mit der oberen Oberfläche und der Seitenwand des Unterverteilers 5a, 205a an zwei Punkten stehen, leichter aus den Tintenlieferöffnungen 13a durch die Düsen zu der Außenseite ausgestoßen werden als der Tintenstrahlkopf, wie er in dem japanischen Patent 3231786 offenbart ist. Folglich ist es möglich, schlechte Tintenausgabe aufgrund von Luftblasen zu der Zeit des Druckens auf ein Aufzeichnungsmedium durch den Tintenstrahlkopf 1, 201 zu verringern. Aus den Luftblasen, die in dem Unterverteiler 5a, 205a vorhanden sind, da Luftblasen, die in dem Zentralbereich oder ähnlichem ungleich den Bereichen nahe zu den beiden Seitenenden des Unterverteilers 5a, 205a vorhanden sind und in Kontakt mit der oberen Oberfläche des Unterverteilers 5a, 205a an einem Punkt stehen, relativ leicht bewegt werden können, selbst wenn die Tintenlieferöffnungen nur in der Nachbarschaft des Zentralbereiches vorgesehen sind, können die Luftblasen zu der Außenseite von den Tintenlieferöffnungen durch eine Reinigungstätigkeit ausgestoßen werden. Jedoch in Bezug auf Luftblasen, die in Kontakt mit der Seitenwand und der oberen Oberfläche des Unterverteilers 5a, 205a an zwei Punkten stehen, werden ihre Kontaktbereiche mit der inneren Oberfläche des Unterverteilers 5a, 205a groß, es wird schwierig, die Luftblasen in dem Unterverteiler 5a, 205a zu bewegen, und da weiter die Luftblasen in der Richtung bewegt werden, die die Richtung des Tintenflusses kreuzt, wird es schwierig, die Luftblasen auszustoßen, die in Kontakt an zwei Punkten stehen, aus den Tintenlieferöffnungen zu der Außenseite. Bei der Erfindung jedoch, da die Tintenlieferöffnungen 13a in den Bereichen an den beiden Seiten des Unterverteilers 5a, 205a gebildet sind, an denen die schwierig zu bewegenden Luftblasen vorhanden sind, oder in den Bereichen nahe zu beiden Seitenenden des Unterverteilers 5a, 205a, nicht in dem Zentralbereich, in dem mobile Luftblasen vorhanden sind, wird es leicht, sowohl die mobilen Luftblasen als auch die schwierig zu bewegenden Luftblasen zu der Außenseite aus den Düsen durch die Tintenlieferöffnungen 13a auszustoßen.
Obwohl die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht auf die vorangehende Ausführungsform begrenzt, und verschiedene Modifikationen können im Umfang der vorliegenden Ansprüche gemacht werden. Zum Beispiel, obwohl bei den vorangehenden Ausführungsformen die Mehrzahl von Tintenlieferöffnungen 13 nur in den Bereichen nahe zu den beiden Seitenenden des Unterverteilers oder in den Bereichen an beiden Seitenenden des Unterverteilers angeordnet sind, der in drei gleiche Teile in der Breitenrichtung unterteilt ist, können eine oder nicht weniger als zwei Tintenlieferöffnungen in dem Zentralbereich des Unterverteilers gebildet werden, und mindestens solange die Gesamtheit der Öffnungsfläche der Tintenlieferöffnungen, die in den Bereichen nahe zu den beiden Seitenenden des Unterverteilers oder den Bereichen an beiden Seiten gebildet sind, größer als die Ge samtheit der Öffnungsfläche der Tintenlieferöffnungen ist, die in dem Zentralbereich gebildet sind, wie oben beschrieben wurde, wird es leicht, die Luftblasen zu der Außenseite des Tintenstrahlkopfes auszustoßen. Nebenbei, die Zahl von Tintenlieferöffnungen 13a in den Bereichen nahe zu beiden Seitenenden des Unterverteilers oder die Bereiche an beiden Seitenenden des Unterverteilers, der in drei gleiche Teile in der Breitenrichtung unterteilt ist, kann kleiner als die Zahl der Tintenlieferöffnungen in einem Fall sein, in dem die Tintenlieferöffnungen in dem Zentralbereich des Unterverteilers gebildet sind. Nebenbei, in den vorangehenden Ausführungsformen sind die Bereiche an beiden Seiten des Unterverteilers 5a, der in drei gleiche Teile in der Breitenrichtung unterteilt ist, nicht besonders begrenzt, und zum Beispiel wird der Unterverteiler in zehn gleiche Teile in der Breitenrichtung unterteilt, und Bereiche von 3/10 der zehn gleichen Teile an beiden Seiten können den Bereichen an den beiden Seiten des Unterverteilers entsprechen. Das heißt, Modifikationen können geeignet gemacht werden gemäß der Länge des Unterverteilers in der Breitenrichtung.
Obwohl der Tintenstrahlkopf der vorangehenden Ausführungsform ein Linientyp ist, kann ein serieller Tintenstrahlkopf angenommen werden. Nebenbei, die Anordnungsrichtung der Mehrzahl von Druckkammern 10, die in einer Matrixform entlang der Oberfläche der Flußpfadeinheit 4 angeordnet sind, ist nicht auf die Anordnungsrichtungen A und B begrenzt, wie in 5 gezeigt ist, und so lange sie entlang der Oberfläche der Flußpfadeinheit 4 ist, können verschiedene Richtungen angenommen werden. Der Bereich, in dem die Druckkammer 10 enthalten ist, kann verschiedene Formen wie ein Parallelogramm, nicht die rhombische Form, aufweisen, und die planare Form der Druckkammer 10 selbst, die darin enthalten ist, kann geeignet modifi ziert werden, um eine andere Form anzunehmen. Nebenbei, die Flußpfadeinheit 4 braucht nicht durch Laminieren einer Mehrzahl von plattenartigen Teilen gebildet zu sein.
Die Materialien der piezoelektrischen Platte und der Elektrode in der Betätigungseinheit 21 sind nicht auf das Vorangehende begrenzt, und sie können zu verschiedenen gut bekannten Materialien geändert werden. Eine isolierende Platte ungleich der piezoelektrischen Platte kann als die nichtaktive Schicht benutzt werden. Die Zahl von Schichten, die die aktive Schicht enthalten, und die Zahl von nichtaktiven Schichten kann geeignet geändert werden, und gemäß der Laminationszahl der piezoelektrischen Platten kann die Zahl von individuellen Elektroden und gemeinsamen Elektroden geeignet geändert werden. In den vorangehenden Ausführungsformen ist, obwohl die gemeinsame Elektrode auf dem Massepotential gehalten wird, die gemeinsame Elektrode nicht darauf begrenzt, solange das Potential gemeinsam zu den entsprechenden Druckkammern 10 ist.
Nebenbei, obwohl in der Betätigungseinheit 21 der vorangehenden Ausführungsform die nichtaktive Schicht an. der Seite der Druckkammer in der Schicht, die die aktive Schicht enthält, angeordnet ist, kann die Schicht, die die aktive Schicht enthält, an der Seite der Druckkammer der nichtaktiven Schicht angeordnet sein, oder die nichtaktive Schicht braucht nicht vorgesehen zu sein. Wenn jedoch die nichtaktive Schicht an der Seite der Druckkammer der Schicht vorgesehen ist, die die aktive Schicht enthält, ist zu erwarten, daß die Versetzungseffektivität der Betätigungseinheit 21 weiter verbessert ist.
In den obigen Ausführungsformen sind, wie in 4 gezeigt ist, die zwei Linien der Mehrzahl von trapezförmigen Betätigungselementen 21 in einer versetzten Weise angeordnet, die Betätigungseinheit braucht jedoch nicht immer trapezförmig hergestellt zu sein, und eine Mehrzahl von Betätigungseinheiten kann nur in einer Linie in der Längsrichtung der Flußpfadeinheit vorgesehen sein. Alternativ können drei oder mehr Linien von Betätigungseinheiten in einer versetzten Weise angeordnet sein. Nebenbei, anstelle des Anordnens einer Betätigungseinheit über der Mehrzahl von Druckkammern 10 kann eine Betätigungseinheit 21 für jede Druckkammer 10 angeordnet sein.
Viele gemeinsame Elektroden 34 können für die entsprechenden Druckkammern 10 so gebildet sein, daß ein vorstehenden Bereich zu der Laminationsrichtung einen Druckkammerbereich enthält, oder der vorstehenden Bereich ist in dem Druckkammerbereich enthalten, und es ist nicht immer notwendig, daß die gemeinsame Elektrode eine leitende Platte ist, die fast in dem ganzen Bereich einer Betätigungseinheit 21 vorgesehen ist. Zu dieser Zeit ist es jedoch notwendig, daß die gemeinsamen Elektroden elektrisch miteinander verbunden sind, so daß alle Abschnitte entsprechend den Druckkammern 10 das gleiche Potential aufweisen. Nebenbei, in der Ausführungsform ist zum Erleichtern des Ausstoßens von Luftblasen in dem Unterverteiler 205a das angeschrägte Teil, das in dem Unterverteiler 205a vorsteht, auf der oberen Oberfläche des Unterverteilers 205a gebildet, jedoch so lange ein Beitrag zum hervorragenden Ausstoßen von Luftblasen erzielt werden kann, kann die obere Oberfläche des Unterverteilers jede Form aufweisen, und der Vorsprung der oberen Oberfläche des Unterverteilers kann zum Beispiel aus einer gekrümmten Oberfläche gebildet sein.

Claims

Tintenstrahlkopf (1) mit: einer Mehrzahl von Druckkammern (10), die mit Düsen (8) in Verbindung stehen und in einer Matrixform entlang einer Ebene so angeordnet sind, dass eine Mehrzahl von Druckkammerzeilen (11a–11d) in einer Richtung (A) auf der Ebene gebildet ist; und einer gemeinsamen Tintenkammer (5, 5a), die sich in der einen Richtung (A) erstreckt und mit der Mehrzahl von Druckkammern (10) in Verbindung steht; worin die gemeinsame Tintenkammer (5, 5a) mit einer Mehrzahl von Tintenlieferöffnungen (13a), die Tinte von der gemeinsamen Tintenkammer (5, 5a) zu individuellen Tintenflusspfaden (32) liefern, die sich durch die Druckkammern (10) zu den Düsen (8) erstrecken, versehen ist; und worin die Mehrzahl von Tintenlieferöffnungen (13a) in einer Wandoberfläche von Oberflächen gebildet ist, die die gemeinsame Tintenkammer (5, 5a) mindestens in Bereichen nahe zu beiden Seitenenden in einer Richtung senkrecht zu der einen Richtung (A) darstellen, wobei die gesamte Öffnungsfläche der Tintenlieferöffnungen (13a), die in den Bereichen nahe zu den beiden Seitenenden gebildet sind, größer ist als eine gesamte Öffnungsfläche der Tintenlieferöffnungen (13a), die in einem Zentralbereich zwischen den Bereichen nahe zu den beiden Seitenenden gebildet sind; dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseitenoberfläche der Wandoberfläche, die zwischen den beiden Seitenwänden der gemeinsamen Tintenkammer (5, 5a) angeordnet ist, eine Form aufweist, bei der der Zentralbereich (16) zu einer Innenseite der gemeinsamen Tintenkammer (5, 5a) vorsteht.
Tintenstrahlkopf nach Anspruch 1, bei dem die Mehrzahl von Tintenlieferöffnungen (13a), die in den Bereichen nahe zu den beiden Seitenenden gebildet sind, so angeordnet sind, dass sie mindestens teilweise einander überlappen, wenn sie in der einen Richtung (A) gesehen werden.
Tintenstrahlkopf nach Anspruch 1 oder 2, bei dem entsprechende Flächen der Mehrzahl von Tintenlieferöffnungen (13a), die in der gemeinsamen Tintenkammer (5, 5a) gebildet sind, einander gleich sind, und die Gesamtzahl der Tintenlieferöffnungen (13a), die in den Bereichen nahe zu den beiden Seitenenden gebildet sind, größer als die Gesamtzahl der Tintenlieferöffnungen (13a) ist, die in dem Zentralbereich gebildet sind.
Tintenstrahlkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Tintenlieferöffnungen (13a) nur in den Bereichen nahe zu den beiden Seitenenden gebildet sind.
Tintenstrahlkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem auf der Wandoberfläche, in der die Tintenlieferöffnungen (13a) gebildet sind, der Wandoberflächen, die die gemeinsame Tintenkammer (5, 5a) darstellen, die gesamte Öffnungsfläche der Tintenlieferöffnungen (13a), die in Bereichen an beiden Seiten der gemeinsamen Tintenkammer (5, 5a) gebildet sind, die in drei gleiche Teile in einer Richtung senkrecht zu der einen Richtung (A) unterteilt sind, größer als die gesamte Öffnungsfläche der Tintenlieferöffnungen (13a) ist, die in dem Zentralbereich zwischen den Bereichen an den beiden Seiten gebildet sind.
Tintenstrahlkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem an der Wandoberfläche, die zwischen beiden Seitenwänden der gemeinsamen Tintenkammer (5, 5a) angeordnet ist, eine dünne und lange Ausnehmung (15) in der einen Richtung (A) in einem Bereich gebildet ist, der die Mehrzahl von Tintenlieferöffnungen (13a) in der einen Richtung (A) umgibt.
Tintenstrahlkopf nach Anspruch 6, bei dem eine Breit der Ausnehmung (5) in einer Richtung senkrecht zu der einen Richtung größer als ein Durchmesser der Tintenlieferöffnung (13a) ist.