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Hintergrund der Erfindung
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsstrahlkopf, bei dem
ein Teil einer Druckerzeugungskammer, die mit einer Düsenöffnung zum
Ausstoßen
von Flüssigkeitströpfchen kommuniziert,
aus einer Vibrationsplatte, einem piezoelektrischen Element, das
auf einer Oberfläche
der Vibrationsplatte ausgebildet ist, und den Flüssigkeitströpfchen gebildet ist, die durch
eine Verschiebung des piezoelektrischen Elements ausgestoßen werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Flüssigkeitsstrahlvorrichtung.
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STAND DER TECHNIK
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Als
eine Flüssigkeitsstrahlvorrichtung
gab es beispielsweise eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung,
die an Tinte in einer Druckerzeugungskammer, die mit einer Düse kommuniziert,
entsprechend einem Drucksignal eine Ausstoßenergie anlegt und Tintentröpfchen aus
einer Düsenöffnung ausstößt. Ein
Tintenstrahlaufzeichnungskopf, der in dieser Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung
installiert ist, wird grob in zwei Typen unterteilt. Einer betrifft
einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf, bei dem ein Wärmeerzeugungselement,
wie beispielsweise ein Widerstandsdraht, der Joulewärme aufgrund
eines Antriebssignals erzeugt, in einer Druckerzeugungskammer vorgesehen
ist, und Tintentröpfchen
werden aus einer Düsenöffnung mittels
Blasen ausgestoßen,
die durch das Wärmeerzeugungselement
erzeugt werden. Der andere betrifft einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf
des piezoelektrischen Vibrationstyps, bei dem ein Teil einer Druckerzeugungskammer
durch eine Vibrationsplatte gebildet wird, und Tintentröpfchen werden
aus einer Düsenöffnung durch
Verformen der Vibrationsplatte unter Verwendung eines piezoelektrischen
Elements ausgestoßen.
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Für den Tintenstrahlaufzeichnungskopf
für den
piezoelektrischen Vibrationstyp wurden zwei Typen praktisch eingesetzt.
Der eine betrifft einen Tintenaufzeichnungskopf, der eine piezoelektrischen Aktuator
in einer Langvibrationsbetriebsart verwendet, wobei ein piezoelektrisches
Element in dessen Achsrichtung gestreckt und zusammengezogen wird, und
der andere betrifft einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf, der einen
piezoelektrischen Aktuator in einer flexiblen Vibrationsbetriebsart
verwendet.
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Ersterer
ist im Stande, ein Volumen der Druckerzeugungskammer durch Erlauben
einer Endebene des piezoelektrischen Elements mit der Vibrationsplatte
in Kontakt zu geraten, zu variieren und so hergestellt zu werden,
dass dieser für
einen Druck hoher Dichte geeignet ist. Allerdings wird ein schwieriges
Verfahren, bei dem das piezoelektrische Element in Teile einer Kammzahngestalt
geteilt wird, um diese mit einem Gitterabstand der Düsenöffnungen
in Übereinstimmung
zu bringen, und Arbeitsabläufe
der Positionierung und Fixierung des geteilten piezoelektrischen
Elements auf der Druckerzeugungskammer werden benötigt, folglich
besteht ein Problem hinsichtlich eines komplizierten Herstellungsverfahren.
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Auf
der anderen Seite kann in dem letzteren Tintenstrahlaufzeichnungskopf
das piezoelektrische Element hergestellt und auf der Vibrationsplatte
mittels eines relativ einfachen Verfahrens installiert werden, bei
dem eine Grünfolie
als ein piezoelektrisches Material, während eines Anpassens einer
Gestalt davon an die Gestalt der Druckerzeugungskammer, angeklebt
und gesintert wird. Allerdings wird eine bestimmte Größe der Vibrationsplatte
aufgrund der Verwendung der flexiblen Vibrationen benötigt, wodurch ein
Problem darin besteht, dass ein Gitter hoher Dichte von piezoelektrischen
Elementen schwierig ist.
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Indessen,
um einen solchen Nachteil des letzteren Aufzeichnungskopfs zu lösen, wird,
wie es in dem japanischen offen gelegten Patent, Veröffentlichungsnr.
Hei 5(1993)-286131 offenbart
ist, ein Aufzeichnungskopf vorgeschlagen, bei dem eine ebene piezoelektrische
Materialschicht über
die gesamte Oberfläche
der Vibrationsplatte mittels einer Filmaufbringungstechnologie ausgebildet
wird, wobei die piezoelektrische Materialschicht entsprechend der Druckerzeugungskammer
durch ein Lithografieverfahren in eine Gestalt unterteilt wird und
das piezoelektrische Element ausgebildet wird, um für jede Druckerzeugungskammer
unabhängig
zu sein. Gemäß diesem
Amtsblatt wird der Arbeitsschritt des Anklebens des piezoelektrischen
Elements auf die Vibrationsplatte nicht benötigt und folglich besteht ein
Vorteil darin, dass nicht nur das piezoelektrische Element durch
eine einfache und genaue Technik, die als Lithografieverfahren bezeichnet
wird, hergestellt und installiert wird, sondern auch die Dicke des
piezoelektrischen Elements dünner
gemacht werden kann und ein Hochgeschwindigkeitsbetrieb davon ermöglicht wird.
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Obwohl
es möglich
ist, die Druckqualität
und Druckgeschwindigkeit des piezoelektrischen Elements, das durch
einen solchen dünnen
Film ausgebildet ist, zu verbessern, wurde eine weitere Erhöhung der
Druckqualität
und der Druckgeschwindigkeit in letzter Zeit gewünscht.
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Ein
solches piezoelektrisches Element wird im Allgemeinen durch einen
Treiber-IC angetrieben, und dieser Treiber-IC ist auf dem Tintenstrahlaufzeichnungskopf
installiert. Beispielsweise ist eine Anschlussplatte, wo ein Piezoelement-Halteabschnitt zum
Definieren eines Raums, der eine Größe aufweist, die eine Bewegung
des piezoelektrischen Elements nicht behindert, vorgesehen ist,
mit einer Ebene eines Durchgangsausbildungssubstrats auf der Piezoelementseite
vorgesehen, wo die Druckerzeugungskammer ausgebildet ist. Ein Verdrahtungsmuster,
mit dem eine externe Verdrahtung, wie beispielsweise ein FPC, verbunden
ist, ist auf einem oberen Abschnitt der Anschlussplatte vorgesehen,
und der Treiber-IC ist darauf fixiert.
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In
dem oben beschriebenen herkömmlichen Tintenstrahlaufzeichnungskopf,
da der Treiber-IC und das Verdrahtungsmuster auf der Anschlussplatte elektrisch über ein
Bindungsdraht in einer Vielzahl von Punkten an einer Seite des ICs
in einer kurzen Richtung davon verbunden sind, besteht ein Problem darin,
dass ein vergleichsweise großer
Raum zum Verbinden des Bindungsdrahts mit der Anschlussplatte benötigt wird
und der Kopf groß wird.
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Auf
der anderen Seite, obwohl es möglich,
ist eine Forderung hinsichtlich einer Verbesserungen der Druckqualität und Druckgeschwindigkeit
durch Vergrößern der
Anzahl von Gittern von Düsenöffnungen
zu erfüllen,
besteht ein Problem darin, dass der Treiber-IC zum Antreiben des
piezoelektrischen Elements mit der Erhöhung der Anzahl der Gitter
der Düsenöffnungen
groß hergestellt
werden muss. Ferner besteht ein Problem darin, dass wenn der Treiber-IC ausgebildet
wird, um relativ groß zu
sein, sich die Kosten deutlich erhöhen. Ferner, wenn beabsichtigt ist,
den Treiber-IC groß herzustellen,
kann ein Spannungsabfall und dergleichen auftreten, und ein relativ großer Verdrahtungsbereich
muss sichergestellt sein, um das Auftreten des Spannungsabfalls
und dergleichen zu verhindern. Folglich besteht ein Problem darin,
dass der Treiber-IC größer hergestellt wird,
als notwendig. Ferner ist es schwierig, den Treiber-IC auszubilden,
um eine längere
Abmessung als eine bestimmte Länge
aufzuweisen, und es kann unmöglich
sein, mit der Vergrößerung der
Anzahl der Gitter der Düsen
zurechtzukommen.
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Solche
Probleme existieren nicht nur in dem Tintenstrahlaufzeichnungskopf,
der Tinte ausstößt, sondern
auch in anderen Flüssigkeitsstrahlköpfen, die
eine andere Flüssigkeit
als Tinte ausstoßen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Im
Hinblick auf solche Umstände
besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Flüssigkeitsstrahlkopf
und eine Flüssigkeitsstrahlvorrichtung
bereitzustellen, die im Stande sind, einem Treiber-IC zuverlässig eine
Antriebsspannung zuzuführen,
die Anzahl von Gittern von Düsenöffnungen
zu vergrößern und
klein gefertigt zu sein.
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Diese
Aufgabe wird mit dem Gegenstand, der in Anspruch 1 definiert ist,
gelöst.
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen genannt.
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Ein
Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsstrahlkopf,
der ein Durchgang-Ausbildungssubstrat, in dem Druckerzeugungskammern,
die mit Düsenöffnungen
kommunizieren, definiert sind und piezoelektrische Elemente enthält, die
eine untere Elektrode, eine piezoelektrische Schicht und eine obere
Elektrode enthalten, die über
eine Vibrationsplatte in dem Durchgang-Ausbildungssubstrat vorgesehen
sind, bei dem eine Anschlussplatte, die mit der Seite der piezoelektrischen Elemente
des Durchgang-Ausbildungssubstrats
verbunden ist, vorgesehen ist; ein Verdrahtungsmuster, mit dem eine
externe Verdrahtung verbunden ist, auf der Anschlussplatte vorgesehen
ist; wenigstens zwei Treiber-ICs zum Betreiben der piezoelektrischen
Elemente auf der Anschlussplatte in vorbestimmten Abständen in
einer Richtung bestückt
sind, in der die Druckerzeugungskammern parallel vorgesehen sind; ein
Betriebsspannungs-Zuführpad,
dem eine Betriebsspannung, die an die piezoelektrischen Elemente
zu verteilen ist, zugeführt
wird, an den Treiber-ICs vorgesehen ist; ein Signaleingabepad, das mit
einer Verbindungsverdrahtung verbunden ist, die umfangreich (extensively)
von dem Verdrahtungsmuster vorgesehen ist, in dem Treiber-IC vorgesehen ist;
ein Signalausgabepad, von dem ein Teil des Betriebssignals, das
dahin eingegeben wird, ausgegeben wird, in dem Treiber-IC vorgesehen
ist; und das Signalausgabepad eines Treiber-ICs, das zu dem anderen
Treiber-IC benachbart ist, und das Signaleingabepad des anderen
Treiber-ICs mittels einer Kopplungsverdrahtung verbunden sind.
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In
der vorliegenden Erfindung, durch ein paralleles Vorsehen einer
Vielzahl von Treiber-ICs, kann der Flüssigkeitsstrahlkopf, bei dem
die Anzahl von Düsenöffnungsgittern
vergrößert ist,
relativ einfach realisiert werden. Ferner kann ein Abstand zum Ausbilden
einer Verdrahtung, um ein Betriebssignal, das zu dem Treiber-IC
zuzuführen
ist, zuzuführen, gesteuert
werden, um klein zu sein. Folglich ist es möglich, die geringe Ausdehnung
des Kopfs zu erzielen.
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In
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung können
die Treiber-ICs parallel in vorbestimmten Abständen entlang der langen Richtung
davon vorgesehen sein, die Signaleingabepads in der Umgebung eines
Endabschnitts des Treiber-ICs in der langen Richtung davon angeordnet
sein und die Signalausgabepads in der Umgebung des anderen Endabschnitts
des Treiber-ICs in der langen Richtung davon angeordnet sein.
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In
diesen Ausführungsformen,
da der Treiber-IC und das Verbindungsmuster an der Endabschnittsseite
des Treiber-ICs in der langen Richtung davon verbunden sind, kann
die Breite des Kopfs verringert werden.
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In
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung können
Signaleingabepads, die wenigstens einem Teil von Betriebssignalen
mit Ausnahme eines Signals entsprechen, das mittels der Signalausgabepads
ausgegeben wird, in der Umgebung des anderen Endabschnitts des Treiber-ICs
in der langen Richtung davon vorgesehen sein.
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In
diesen Ausführungsformen,
da beispielsweise das vorbestimmte Betriebssignal, wie beispielsweise
ein Spannungsquellensignal zum Betreiben des Treiber-ICs, von beiden
Seiten des Treiber-ICs in der langen Richtung davon eingegeben werden
kann, kann ein Auftreten eines Spannungsabfalls und dergleichen
vermieden werden. Folglich können
Tintentröpfchen
zufriedenstellend ausgegeben werden.
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In
Ausführungsformend
der vorliegenden Erfindung, können
die Verbindungsverdrahtungen mit dem Verdrahtungsmuster innerhalb
einer Breite des Treiber-ICs verbunden sein.
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In
diesen Ausführungsformen
ist es unnötig, einen
Raum zum Verbinden des Verdrahtungsmuster und der Verbindungsverdrahtung
außerhalb
der Treiber-ICs in der Breitenrichtung davon sicher zu stellen,
und folglich kann die Größe des Kopfs,
im Besonderen dessen Breite, verringert werden.
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In
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung kann der Treiber-IC ein serieller paralleler Konvertiertreiber-IC
sein, und das Betriebssignal, das mittels des Signalausgabepads
ausgegeben wird, kann wenigstens eine Taktsignal und ein Sperrsignal
enthalten.
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In
diesen Ausführungsformen
wird das Auftreten eines Spannungsabfalls und dergleichen verhindert,
und die kleine Ausdehnung des Kopfs kann erzielt werden.
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In
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung kann das Betriebssignal, das von dem
Signaleingabepad mittels der Verbindungsverdrahtung eingegeben wird,
wenigstens ein Erdungssignal und ein Leistungsquellensignal zum
Betreiben enthalten.
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In
diesen Ausführungsformen
treten kein Spannungsabfall und dergleichen auf, und die kleine Ausdehnung
des Kopfs kann erzielt werden.
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In
Ausführungsformen
gemäß der vorliegenden
Erfindung können
die Druckerzeugungskammern durch anisotropes Ätzen eines Einkristall-Siliziumsubstrats
ausgebildet sein, und jede Schicht des piezoelektrischen Elements
kann mittels eines Filmausbildungsverfahrens und eines Lithografieverfahrens
ausgebildet sein.
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In
diesen Ausführungsformen
kann ein Flüssigkeitsstrahlkopf,
der Düsenöffnungen
hoher Dichte aufweist, relativ einfach in großer Stückzahl hergestellt werden.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Flüssigkeitsstrahlvorrichtung,
die einen Flüssigkeitsstrahlkopf
gemäß der vorliegenden
Erfindung enthält.
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In
diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Druckqualität verbessert
werden und die kleine Flüssigkeitsstrahlvorrichtung
kann erzielt werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Aufzeichnungskopfs
gemäß der Ausführungsform
1.
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2 ist
eine schematische Draufsicht des Aufzeichnungskopfs gemäß Ausführungsform
1.
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3(a) und 3(b) sind
Schnittansichten des Aufzeichnungskopfs gemäß Ausführungsform 1, 3(a) ist
eine Schnittansicht in einer langen Richtung einer Druckerzeugungskammer;
und 3(b) ist eine Schnittansicht,
die entlang der Linie A-A' von 3(a) genommen ist.
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4 ist
eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die eine Kontur
eines Aufzeichnungskopfs gemäß Ausführungsform
2 darstellt.
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5(a) und 5(b) sind
je eine Draufsicht und eine Schnittansicht, die eine Kontur des
Aufzeichnungskopfs gemäß Ausführungsform
2 darstellt.
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6 ist
eine Draufsicht, die einen Verbindungszustand eines Treiber-ICs
und einer Verbindungsverdrahtung gemäß Ausführungsform 2 darstellt.
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7 ist
eine Schnittansicht, die schematisch einen Hauptabschnitt des Aufzeichnungskopfs gemäß Ausführungsform
2 darstellt.
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8 ist
eine schematische Ansicht einer Aufzeichnungsvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
vorliegende Ausführungsform
wird im Detail basierend auf der Ausführungsform 2 unten beschrieben.
Die Ausführungsform
1 bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung, ist aber zum Verständnis der
Erfindung nützlich.
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Ausführungsform
1
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1 ist
eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfs
gemäß Ausführungsform
1. 2 ist eine schematische Draufsicht von 1. 3(a) und 3(b) sind
Schnittansichten des Tintenstrahlaufzeichnungskopfs. 3(a) ist eine Schnittansicht einer Druckerzeugungskammer
und 3(b) ist eine Schnittansicht,
die entlang der Linie A-A' von 3(a) genommen ist.
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Wie
es in den Zeichnungen dargestellt ist, ist in dieser Ausführungsform
ein Durchgang-Ausbildungssubstrat 10 aus einem Einkristall-Siliziumsubstrat
einer ebenen Ausrichtung (110) ausgebildet, und ein elastsicher
Film 50, der eine Dicke von ungefähr 1 bis 2 μm aufweist, der aus einem Siliziumdioxid gefertigt
ist, der durch thermische Oxidation ausgebildet ist, ist auf einer
Seite des Durchgang-Ausbildungssubstrats 10 ausgebildet.
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In
diesem Durchgang-Ausbildungssubstrat 10 sind Druckerzeugungskammern 12,
die durch eine Vielzahl von Teilungswänden unterteilt sind, in zwei
Reihen, in dessen Breitenrichtung durch anisotropes Ätzen des
Substrats 10 von der anderen Seite davon vorgesehen. Ein
Kommunikationsabschnitt 13, der einen Teil eines Reservoirs 100 bildet,
das als eine gemeinsame Tintenkammer jeder Druckerzeugungskammer 12 dient,
ist außerhalb
jeder Druckerzeugungskammer 12 in dessen langen Richtung
ausgebildet und kommuniziert mit einem Ende jeder Druckerzeugungskammer 12 in
dessen langen Richtung über
einen Tintenzuführweg 14.
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Hierin
wird das anisotrope Ätzen
unter Verwendung unterschiedlicher Ätzgrade in dem Einkristall-Siliziumsubstrat
durchgeführt.
Beispielsweise wird in dieser Ausführungsform das anisotrope Ätzen unter
Verwendung der folgenden Eigenschaft des Einkristall-Siliziumsubstrats
durchgeführt.
Im Besonderen, wenn das Einkristall-Siliziumsubstrat in einer alkalischen
Lösung,
wie beispielsweise einer KOH-Lösung
eingetaucht wird, wird das Einkristall-Siliziumsubstrat allmählich erodiert
und eine erste (111) Ebene senkrecht zur (110)
Ebene und eine zweite (111) Ebene, die einen Winkel von
ungefähr 70
Grad relativ zur ersten (111) Ebene und einen Winkel von
ungefähr
35 Grad relativ zur (110) Ebene bildet, entsteht. Der Ätzgrad der
(111) Ebene ist um ungefähr 1/180 kleiner als der der
(110) Ebene. Durch ein solches anisotropes Ätzen ist
es möglich, eine
genaue Bearbeitung basierend auf einer tiefen Bearbeitung zum Ausbilden
jeder parallelogrammförmigen
Druckerzeugungskammer 12 durchzuführen, die durch die zwei ersten
(111) Ebenen und die zwei schrägen zweiten (111)
Ebenen ausgebildet ist. Folglich können die Druckerzeugungskammern 12 mit
einer hohen Dichte angeordnet werden.
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In
dieser Ausführungsform
ist eine längere Seite
jeder Druckerzeugungskammer 12 durch die erste (111)
Ebene ausgebildet, und eine kürzere
Seite davon ist durch eine zweite (111) Ebene ausgebildet.
Die Druckerzeugungskammer 12 wird durch Ätzen des
Durchgang-Ausbildungssubstrats 10 ausgebildet bis eine Ätztiefe
beinahe den elastischen Film 50 erreicht. Hierin zeigt
der elastische Film 50 ein extrem kleines Erosionsmaß durch
die alkalische Lösung,
die das Einkristall-Siliziumsubstrat ätzt. Der Zuführweg, der
mit einem Ende dieser Druckerzeugungskammer 12 kommuniziert,
ist ausgebildet, um flacher als die Druckerzeugungskammer 12 zu
sein und hält
einen Strömungsdurchgangswiderstand
für Tinte
konstant, die in die Druckerzeugungskammer 12 strömt. Im Besonderen
wird der Tintenzuführweg 14 durch Ätzen (Halb-Ätzen) des Einkristall-Siliziumsubstrats
um einen halben Weg in dessen Dickenrichtung ausgebildet. Es sei
bemerkt, dass das Halb-Ätzen
durch Regulieren einer Ätzzeit
durchgeführt
wird.
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Die
geeignetste Dicke des Durchgang-Ausbildungssubstrats 10 kann
gemäß einer
Gitterdichte der Druckerzeugungskammern 12 ausgewählt werden.
Wenn die Gitterdichte der Druckerzeugungskammern 12 beispielsweise
ungefähr
180 (180 dpi) pro 1 Inch beträgt,
kann die Dicke des Durchgang-Ausbildungssubstrats 10 ungefähr 220 μm betragen.
Wenn die Druckerzeugungskammern 12 mit einer relativ hohen
Dichte angeordnet sind, beispielsweise mit einer Dicht von 200 dpi
oder mehr, ist es vorzuziehen, dass die Dicke des Durchgang-Ausbildungssubstrats 10 relativ
dünn, etwa
100 μm oder weniger,
gefertigt ist. Der Grund liegt darin, dass die Gitterdichte der
Druckerzeugungskammern 12 relativ groß gemacht werden kann, während eine
Festigkeit der Unterteilungswand zwischen benachbarten Druckerzeugungskammern 12 beibehalten
wird.
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Eine
Düsenplatte 20,
in der eine Düsenöffnung 21,
die mit jeder Druckerzeugungskammer 12 auf der gegenüberliegenden
Seite des Tintenzuführwegs 14 kommuniziert,
durchgebohrt ist, ist an der Öffnungsebenenseite
des Durchgang-Ausbildungssubstrats 10 durch
einen Haftvermittler, einen Wärmschmelzfilm
oder dergleichen befestigt. Die Düsenplatte 20 ist aus
Glaskeramiken oder Edelstahl gefertigt, die eine Dicke von beispielsweise
0,1 bis 1 mm und einen linearen Ausdehnungskoeffizienten von beispielsweise
von 2,5 bis 4,5 [× 10–8/°C] bei 300°C oder weniger
aufweist. Die Düsenplatte 20 deckt
eine gesamte Ebene des Durchgang-Ausbildungssubstrats 10 mit
dessen einer Ebene ab und dient ferner als eine Verstärkungsplatte
zum Schützen
der Durchgang-Ausbildungsplatte 10,
das das Einkristall-Siliziumsubstrat ist, vor einem Schlag und äußeren Kräften. Ferner
kann die Düsenplatte 20 aus
einem Material gefertigt sein, das ungefähr denselben Wärmeausdehnungskoeffizienten
wie das Durchgang-Ausbildungssubstrat 10 aufweist.
In diesem Fall, da Verformungen des Durchgang-Ausbildungssubstrats 10 und
der Düsenplatte 20 ungefähr gleich
sind, können das
Durchgang-Ausbildungssubstrat 10 und
die Düsenplatte 20 miteinander
einfach unter Verwendung eines heiß härtenden Haftvermittlers verbunden
werden.
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Hierin
sind die Größe der Druckerzeugungskammer 12 zum
Anlegen eines Tintentröpfchen-Ausstoßdrucks
an Tinte und die Größe der Düsenöffnung 21 zum
Ausstoßen
von Tintentröpfchen
in Abhängigkeit
einer Menge der ausgestoßenen
Tintentröpfchen,
einer Ausstoßgeschwindigkeit
und einer Ausstoßfrequenz
optimiert. Beispielsweise, wenn Tintentröpfchen von beispielsweise 360
Einheiten pro Inch aufgezeichnet werden, ist es notwendig, die Düsenöffnung so
auszubilden, dass diese genau einen Durchmesser von einigen zehn μm aufweist.
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Indessen
werden auf einem elastischen Film 50, der auf der gegenüberliegenden
Seite zur Öffnungsebene
des Durchgang-Ausbildungssubstrats 10 positioniert
ist, ein unterer Elektrodenfilm 60, der eine Dicke von
beispielsweise ungefähr
0,2 μm aufweist,
eine piezoelektrische Schicht 70, die eine Dicke von beispielsweise
ungefähr
0,5 bis 5 μm
aufweist und ein oberer Elektrodenfilm 80, der ein Dicke von
beispielsweise 0,1 μm
aufweist in einem später zu
beschreibenden Verfahren geschichtet, und somit wird ein piezoelektrisches
Element 300 gebildet. Hierin meint das piezoelektrische
Element 300 einen Abschnitt, der einen unteren Elektrodenfilm 60,
die piezoelektrische Schicht 70 und den oberen Elektrodenfilm
enthält.
Im Allgemeinen ist irgendeine der Elektroden des piezoelektrischen
Elements 300 eine gemeinsame Elektrode und die andere Elektrode
und die piezoelektrische Schicht 70 sind für jede Druckerzeugungskammer 12 gestaltet
bzw. gemustert, wodurch das piezoelektrische Element 300 gebildet wird.
Hierin wird ein Abschnitt, der durch eine der Elektroden und die
piezoelektrische Schicht 70 gebildet wird, die gemustert
sind und eine piezoelektrische Verformung durch Anlegen einer Spannung
an beide Elektroden bewirken, ein piezoelektrisch aktiver Abschnitt
genannt. In dieser Ausführungsform wird
der untere Elektrodenfilm 60 als die gemeinsame Elektrode
des piezoelektrischen Elements 300 verwendet, und der obere
Elektrodenfilm 80 wird als eine diskrete Elektrode davon
verwendet. Allerdings können
für die
Zweckmäßigkeit
der Verdrahtung und eines Treiberschaltkreises die unteren und oberen Elektrodenfilme 60, 80 ohne
irgendwelche Probleme andersherum verwendet werden. In jedem Fall
ist der piezoelektrisch aktive Abschnitt für jede Druckerzeugungskammer 12 ausgebildet.
Ferner werden das, piezoelektrische Element 300 und eine
Vibrationsplatte, die eine Verschiebung aufgrund eines Antriebs
des piezoelektrischen Elements 300 durchführt, gemeinsam
als ein piezoelektrischer Aktuator bezeichnet. In der vorangehenden
Ausführungsform wirken
der elastische Film 50 und der untere Elektrodenfilm 60 als
die Vibrationsplatte.
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Für jeden
oberen Elektrodenfilm 80, der die diskrete Elektrode des
piezoelektrischen Elements 300 ist, ist eine Anschlusselektrode 90,
die beispielsweise aus Au gefertigt ist, die von der Umgebung des Endabschnitts
des oberen Elektrodenfilms 80 auf der gegenüberliegenden
Seite zum Tintenzuführweg 14 der
Druckerzeugungskammer 12 geführt wird und sich auf dem elastischen
Film 50 erstreckt, der in dem Bereich angeordnet ist, der
einem Abschnitt zwischen den Reihen der Druckerzeugungskammern 12 zugewandt
ist, verbunden.
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Auf
dem Durchgang-Ausbildungssubstrat 10, auf dem das piezoelektrische
Element 300 ausgebildet ist, d. h. auf dem unteren Elektrodenfilm 60, dem
elastischen Film 50 und der Anschlusselektrode 90 dichtet
eine Dichtungsplatte 30, die einen piezoelektrischen Halteabschnitt 31 aufweist,
Räume in
einem Zustand ab, in dem die Räume
ausreichend beibehalten werden, um die Bewegungen der piezoelektrischen
Elemente 300 nicht zu behindern. Ferner ist in der Dichtungsplatte 30 ein
Reservoirabschnitt 32, der wenigstens einen Teil des Reservoirs 100 bildet, vorgesehen.
In dieser Ausführungsform
dringt der Reservoirabschnitt 32 durch die Dichtungsplatte 30, in
dessen Dickenrichtung und ist entlang der Breitenrichtung der Druckerzeugungskammer 12 ausgebildet.
Wie es oben beschrieben ist, kommuniziert der Reservoirabschnitt 32 mit
dem Kommunikationsabschnitt 13 des Durchgang-Ausbildungssubstrats 10, wodurch
das Reservoir 100, das als eine gemeinsame Tintekammer
jeder Druckerzeugungskammer 12 dient, gebildet wird.
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Für die Dichtungsplatte 30 ist
es vorzuziehen, ein Material anzuwenden, beispielsweise Glas, Keramiken
oder dergleichen, das im Wesentlichen denselben Ausdehnungskoeffizienten
wie das Durchgang-Ausbildungssubstrat 10 aufweist. In dieser
Ausführungsform
ist die Dichtungsplatte 30 unter Verwendung eines Einkristall-Siliziumsubstrats
ausgebildet, das dasselbe Material wie das Durchgang-Ausbildungssubstrat 10 ist.
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Eine
Durchdringungsöffnung 33,
die durch die Dichtungsplatte 30 in dessen Dickenrichtung dringt,
ist ungefähr
an dem mittleren Abschnitt der Dichtungsplatte 30 vorgesehen,
d. h. in dem Bereich, der dem Abschnitt zwischen den Reihen der
Druckerzeugungskammern 12 zugewandt ist. Die Umgebung des
Endabschnitts der Anschlusselektrode 90, die von jedem
piezoelektrischen Element 300 geführt wird, ist zur Durchdringungsöffnung 33 freigelegt
und mit einem Treiber-IC 110 (der später zu beschreiben ist) durch
eine Ausgabeverbindungsverdrahtung 111, die aus einem Bindungsdraht
ausgebildet ist, verbunden.
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Die
zwei Treiber-ICs 110 zum selektiven Betreiben jedes piezoelektrischen
Elements 300 in den jeweiligen Reihen sind in dem Bereich
auf der Dichtungsplatte 30, der jedem der Reihen der Druckerzeugungskammern 12 entspricht, über ein Verdrahtungsmuster 120 fixiert
bzw. befestigt. Das Verdrahtungsmuster 120 in dem Bereich,
welcher der Reihe der Druckerzeugungskammern 12 entspricht,
ist kontinuierlich ausgebildet, so dass das Verdrahtungsmuster 120 mit
einer äußeren Verdrahtung
(nicht gezeigt), wie beispielsweise einem FPC, in dem Bereich außerhalb
eines Endabschnitts des Treiber-ICs 110 in
dessen langen Richtung verbunden und hält die Leitung in dem Bereich
außerhalb
des anderen Endabschnitts des Treiber-ICs in dessen langen Richtung
aufrecht. Ein Betriebssignal und eine Betriebsspannung, die von
der äußeren Verdrahtung
zugeführt
werden, werden an jeden Treiber-IC 110 über dieses Verdrahtungsmuster 120 eingegeben.
Es sei bemerkt, dass das Verdrahtungsmuster 120 einfach auf
eine solche Weise ausgebildet sein kann, dass ein leitfähiger Film,
wie beispielsweise ein Metallfilm, auf der gesamten Oberfläche der
Dichtungsplatte 30 ausgebildet wird und anschließend dieser
Film gestaltet bzw. gemustert wird.
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Eine
Vielzahl von Ausgabepads 112 zum Ausgeben einer Betriebsspannung,
die eine vorbestimmte Wellenform aufweist, die jede der piezoelektrischen
Elemente 300 betreibt, sind in der Umgebung eines Endabschnitts
des Treiber-ICs 110 in dessen kurzen Richtung vorgesehen,
d. h. in der Umgebung eines Endabschnitts an der Seite der Durchdringungsöffnung 33 der
Dichtungsplatte 30, entlang der langen Richtung des Treiber-ICs 110.
Diese Ausgabepads 112 sind elektrisch mit der Anschlusselektrode 90 verbunden,
die umfangreich bzw. ausgedehnt (extensively) von dem oberen Elektrodenfilm 80 jedes
piezoelektrischen Elements 300, das zur Durchdringungsöffnung 33 freizulegen
ist, vorgesehen ist, durch die Ausgabeverbindungsverdrahtung 111,
die aus einem leitfähigen
Draht, wie beispielsweise einem Bindungsdraht, ausgebildet ist.
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Ferner
sind auf dem Treiber-IC 110 eine Vielzahl von Betriebsspannungs-Zuführpads 113,
an die Betriebsspannungen, die von der äußeren Verdrahtung über das
Verdrahtungsmuster 120 zugeführt werden und eine vorbestimmte
Wellenform zum Betreiben der jeweiligen piezoelektrischen Elemente 300 aufweisen,
gleichzeitig eingegeben werden, auf der anderen Endseite in der
kurzen Richtung des Treiber-ICs 110 vorgesehen, entlang
der langen Richtung des Treiber-ICs. Ein Betriebsspannungs-Zuführpad 113 ist
so vorgesehen, dass es den Ausgabepads 112 der vorbestimmten
Anzahl entspricht. Beispielsweise ist in dieser Ausführungsform ein
Betriebsspannungs-Zuführpad 113 für 12 Ausgabepads 112 vorgesehen.
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Die
benachbarten Betriebsspannungs-Zuführpads 113 sind elektrisch
miteinander über
eine Verbindungsverdrahtung 114 verbunden, die aus wenigstens
einem leitfähigen
Draht ausgebildet ist, beispielsweise einem Bindungsdraht. Ferner
sind die Betriebsspannungs-Zuführpads 113 auf
beiden Enden, die parallel vorgesehen sind, elektrisch mit dem Verdrahtungsmuster 120 verbunden,
das unterhalb des Treiber-ICs 110 entlang
der langen Richtung des Treiber-ICs 110 vorgesehen ist,
durch wenigstens eine Verbindungsverdrahtung 114, die entlang
der langen Richtung des Treiber-ICs 110 vorgesehen ist. Mit
anderen Worten werden die Antriebsspannungen, die von der äußeren Verdrahtung
eingegeben werden, von den Antriebsspannungs-Zuführpads 113 an beiden
Enden eingegeben, die parallel auf dem Treiber-IC 110 vorgesehen
sind, zu allen Betriebsspannungs-Zuführpads 113 über das
Verdrahtungsmuster 120, das umfangreich (extensively) entlang der
langen Richtung des Treiber-ICs 110 vorgesehen ist.
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Durch
Eingeben der Betriebsspannungen an alle Antriebsspannungs-Zuführpads 113 von
den Antriebsspannungs-Zuführpads 113 an
beiden Enden, die parallel vorgesehen sind, kann ein Verdrahtungsabstand
von dem Verdrahtungsmuster 120 zu jedem Antriebsspannungs-Zuführpad 113 verkürzt werden, und
ein Abfall der Betriebsspannung kann kontrolliert werden. Folglich
kann eine Betriebsspannung gleichen Niveaus an jedes der Antriebsspannungs-Zuführpads 113 eingegeben
werden.
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Wie
es in 2 gezeigt ist, sind eine Vielzahl von Signaleingabepads 115 in
der Umgebung von beiden Endabschnitten der oberen Ebene des Treiber-ICs 110 in
dessen langen Richtung vorgesehen. In dem Bereich an beiden Endabschnittsseiten
in der langen Richtung des Treiber-ICs 110 ist jedes Signaleingabepad 115 elektrisch
mit dem Verdrahtungsmuster 120 verbunden, das entlang der
langen Richtung des Treiber-ICs 110 vorgesehen ist, durch
die Eingabe-Verbindungsverdrahtung 116, die aus einem leitfähigen Draht,
wie beispielsweise einem Bindungsdraht ausgebildet ist, der entlang
der langen Richtung des Treiber-ICs 110 vorgesehen ist.
Eine Spannungsquelle (VDD) des Treiber-ICs, ein Erdungssignal (GND)
des Treiber-ICs, ein Steuersignal des Treiber-ICs und ein Betriebssignal,
wie beispielsweise ein Taktsignal und ein Unterbrechungssignal werden
an die Vielzahl der Signaleingabepads 115 von der äußeren Verdrahtung über das
Verdrahtungsmuster 120 und die Eingabeverbindungsverdrahtung 116 eingegeben.
Es sei bemerkt, dass 2 eine schematische Ansicht
ist und die eigentliche Anzahl der Anschlüsse sich von der, die in 2 dargestellt
ist, unterscheidet.
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In
der oben beschriebenen Ausführungsform ist
das Verdrahtungsmuster 120, das mit den Betriebsspannungs-Zuführpads 113 des
Treiber-ICs 110 verbunden ist, unter dem Treiber-IC 110 entlang der
langen Richtung des Treiber-ICs 110 vorgesehen, und die
Betriebsspannungs-Zuführpads 113 an beiden
Enden, die parallel vorgesehen sind, und das Verdrahtungsmuster 120 sind
durch die Verbindungsverdrahtung 114, die entlang der langen
Richtung des Treiber-ICs 110 vorgesehen ist, verbunden. Folglich,
im Gegensatz zum herkömmlichen
Flüssigkeitsstrahlkopf,
muss das Verdrahtungsmuster 120 nicht außerhalb
des Treiber-ICs 110 in dessen kurzer Richtung auf der Dichtungsplatte 30 vorgesehen sein,
und das Verdrahtungsmuster 120 und jedes der Betriebsspannungs-Zuführpads 113 muss
nicht verbunden werden. Folglich kann ein Raum, der das Verdrahtungsmuster 120 ausbildet,
auf der Dichtungsplatte 30 verringert werden.
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Gleichermaßen kann
durch Bereitstellen der Signalausgabepads 115 in dem Endabschnitt
in der langen Richtung des Treiber-ICs 110 und durch Verbinden
der Signaleingabepads 115 und der Verbindungsverdrahtung 120 unter
Verwendung der Eingabeverbindungsverdrahtung 116, die entlang
der langen Richtung des Treiber-ICs 110 vorgesehen ist,
ein Raum, der das Verdrahtungsmuster 120 auf der Dichtungsplatte 30 ausbildet,
verringert werden. Folglich wird die Dichtungsplatte 30 klein
gemacht bzw. gefertigt und folglich kann der Kopf klein gefertigt
werden.
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Die
Anzahl j der Verbindungsverdrahtungen 114, welche die benachbarten
Betriebsspannungs-Zuführpads 113 verbinden,
sollten vorzugsweise die folgende Gleichung (1) erfüllen: ncV/t < ij (1)wobei c die
elektrostatische Kapazität
einer piezoelektrischen Schicht ist, n die Anzahl der piezoelektrischen
Elemente 300 ist, die von einem Treiber-IC 110 betrieben
werden, V die maximale Spannung der Betriebsspannung ist, t die
minimale Zeitkonstante der Betriebsspannung ist und i der Schmelzstrom
(fusing current) einer Verbindungsverdrahtung 114 ist.
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Folglich,
selbst wenn eine große
Anzahl von piezoelektrischen Elementen 300 gleichzeitig
betrieben wird, brennt die Verbindungsverdrahtung 114 nicht
durch, und die Betriebsspannung wird immer zufriedenstellend zugeführt. In
dieser Ausführungsform
beträgt
die elektrostatische Kapazität
c einer piezoelektrischen Schicht 70 500 (pF), die Anzahl
n der piezoelektrischen Elemente 300, die von einem Treiber-IC 110 betrieben
wird, beträgt
180, die maximale Spannung V der Betriebsspannung beträgt 35 (V), die
minimale Zeitkonstante t der Betriebsspannung beträgt 2 (μs) und der
Schmelzstrom i einer Verbindungsverdrahtung 114 beträgt 1,5 (A).
Folglich sollte die Anzahl j der Verbindungsverdrahtungen 114 vorzugsweise
größer als
eins sein, und die Anzahl j der Verbindungsverdrahtungen 114 ist
in dieser Ausführungsform
zwei.
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Ferner
ist eine Übereinstimmungsplatte 40, die
aus einem Dichtungsfilm 41 und aus einer Befestigungsplatte 42 zusammengesetzt
ist, mit der Dichtungsplatte 30 verbunden, auf welcher
der Treiber-IC 110 wie oben installiert ist. Hierin ist
der Dichtungsfilm 41 aus einem Material gefertigt, das
eine Flexibilität
und eine geringe Festigkeit aufweist, beispielsweise ein Polyphenylensulfid
(PPS) Film, der eine Dicke von 6 μm
aufweist, und eine Seitenebene des Reservoirabschnitts 32 ist
durch den Dichtungsfilm 41 abgedichtet. Die Befestigungsplatte 42 ist
aus einem festen Material, wie beispielsweise Metall ausgebildet,
beispielsweise Edelstahl (SUS), das eine Dicke von 30 μm aufweist.
Da ein Bereich in dieser Befestigungsplatte 42, die dem
Reservoir 100 zugewandt ist, vollständig in der Dickenrichtung
von der Befestigungsplatte 42 entfernt ist, um einen Öffnungsabschnitt 43 auszubilden,
ist eine Seitenebene des Reservoirs 100 lediglich durch
den Dichtungsfilm 41 abgedichtet, der eine Flexibilität aufweist.
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Ein
Tinteneinbringanschluss 44 zum Zuführen von Tinte zum Reservoir 100 ist
in der Übereinstimmungsplatte 40 ausgebildet.
Ferner ist eine Tinteneinbringdurchgang 35 zum Erlauben
des Tinteneinbringanschlusses 44 und der Seitenwand des
Reservoirs 100 miteinander zu kommunizieren in der Dichtungsplatte 30 vorgesehen.
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In
einem solchen Tintenstrahlaufzeichnungskopf in dieser Ausführungsform
wird Tinte von dem Tinteneinbringanschluss 44, der mit äußeren Tintenzuführmitteln
(nicht gezeigt) verbunden ist über
den Tinteneinbringdurchgang 34 eingebracht, und der Innenabschnitt
des Tintenstrahlaufzeichnungskopfs wird mit der Tinte von dem Reservoir 100 zu
den Düsenöffnungen 21 gefüllt. Danach
wird die Antriebsspannung zwischen den jeweiligen unteren und oberen
Elektrodenfilmen 60, 80 angelegt, die den Druckerzeugungskammern 12 entsprechen,
als Antwort auf das Betriebssignal von dem Treiber-IC 110.
Der elastische Film 50, der untere Elektrodenfilm 60 und die
piezoelektrische Schicht 70 sind durch Biegen ausgebildet,
wodurch ein Druck in jeder Druckerzeugungskammer 12 vergrößert wird
und die Tintentröpfchen
von den Düsenöffnungen 21 ausgestoßen werden.
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Ausführungsform
2
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Diese
Ausführungsform
betrifft ein weiteres Beispiel einer Verdrahtungsstruktur auf der
Dichtungsplatte und ist mit Ausnahme der Verdrahtungsstruktur gleich
der Ausführungsform
1. Beschreibungen betreffend die Verdrahtungsstruktur dieser Ausführungsform
werden mit Bezug auf die 4 bis 7 unten
gegeben. 4 ist eine auseinandergezogene
perspektivische Ansicht, die eine Kontur eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfs
gemäß der Ausführungsform
2 darstellt, 5(a) und 5(b) sind
jeweils eine schematische Draufsicht von 4 und eine
Schnittansicht von 4, 6 ist eine
Ansicht, die einen Verbindungszustand eines Treiber-ICs und einer
Verbindungsverdrahtung darstellt und 7 ist eine
Schnittansicht, die schematisch einen Hauptteil des Tintenstrahlaufzeichnungskopfs
darstellt.
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Wie
es in den Zeichnungen dargestellt ist, sind eine Vielzahl von Treiber-ICs 110 (erster
Treiber-IC 110A und zweiter Treiber-IC 110B) in
einem Bereich vorgesehen, welcher der Reihe der Druckerzeugungskammern 12 entspricht,
um entlang der Richtung angeordnet zu sein, wo die Druckerzeugungskammern 12 parallel
vorgesehen sind. Beispielsweise sind in dieser Ausführungsform
die ersten und zweiten Treiber-IC 110A, 110B in
dem Bereich der Dichtungsplatte 30 befestigt, welcher der Reihe
der Druckerzeugungskammern 12 in der langen Richtung der
ersten und zweiten Treiber-ICs 110A, 110B zugewandt
ist, in vorbestimmten Intervallen.
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Diese
Treiber-ICs 110 sind mit dem Verdrahtungsmuster 120 verbunden,
das auf der Dichtungsplatte 30 vorgesehen ist, durch die
Eingabeverbindungsverdrahtung 116, die aus dem Bindungsdraht ausgebildet
ist, und das Verdrahtungsmuster 120 ist mit einer äußeren Verdrahtung 130,
wie beispielsweise einem FPC, in der Umgebung des Endabschnitts der
Dichtungsplatte 30 verbunden. Das Signal, das von der äußeren Verdrahtung 130 zugeführt wird, wird
zu den Treiber-ICs 110 über
das Verdrahtungsmuster 120 zugeführt.
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Genauer
gesagt, sind die ersten und zweiten Treiber-ICs 110A, 110B parallel
auf der Dichtungsplatte 30 so vorgesehen, dass diese sich
von der Seite der äußeren Verdrahtung 130 entlang
der langen Richtung der Dichtungsplatte 30 erstrecken.
Eine Vielzahl von Betriebsspannungs-Zuführpads 113, an welche
die Betriebsspannung zum Betreiben der piezoelektrischen Elemente 300 eingegeben
wird, sind mit Unterbrechungen auf den ersten und zweiten Treiber-ICs 110A, 110B entlang
der langen Richtung davon vorgesehen. Jedes Betriebsspannungs-Zuführpad 113 ist
mit dem benachbarten Betriebsspannungs-Zuführpad 113 durch die
Verbindungsverdrahtung 114 verbunden, die aus einem leitfähigen Draht, wie
beispielsweise einem Bindungsdraht, ausgebildet ist. Die Betriebsspannungs-Zuführpads 113,
die parallel an beiden Enden von jedem der ersten und zweiten Treiber-ICs 110A, 110B angeordnet
sind, sind mit dem Verdrahtungsmuster 120 durch die Verbindungsverdrahtung 114 verbunden.
Dementsprechend wird die Betriebsspannung, die von der äußeren Verdrahtung 130 eingegeben
wird, den Treiber-ICs 110A, 110B von beiden Endabschnitten
in der langen Richtung davon über
das Verdrahtungsmuster 120 zugeführt, das umfangreich (extensively) entlang
der langen Richtung jedes Treiber-ICs 110 vorgesehen ist.
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In
einem Endabschnitt jedes Treiber-ICs 110 in dessen langen
Richtung, d. h. in der Umgebung des Endabschnitts an der Seite der äußeren Verdrahtung 130 in
dieser Ausführungsform,
sind eine Vielzahl der Signaleingabepads 115, an die das
Antriebssignal, das hauptsächlich
ein Signal eines Steuersystems ist, eingegeben wird, vorgesehen.
In der Umgebung des anderen Endabschnitts in der langen Richtung
jedes Treiber-ICs 110 sind eine Vielzahl von Signalausgabepads 117,
von denen Teile des Betriebsignals, das über das Signaleingabepad 115 eingegeben
wird, ausgegeben werden, angeordnet. Eingabeverbindungsverdrahtungen 116,
die umfangreich (extensively) von dem Verdrahtungsmuster 120 vorgesehen
sind, dass den jeweiligen Betriebssignalen entspricht, sind jeweils
mit den Signaleingabepads 115 des ersten Treiber-ICs 110A verbunden.
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Ferner
sind in dieser Ausführungsform
Signaleingabepads 118, an die Teile des Betriebssignals eingegeben
werden, auch auf der anderen Endabschnittsseite in der langen Richtung
der Treiber-ICs 110 vorgesehen, und die Signaleingabepads 118 sind
mit dem Verdrahtungsmuster 120 durch die Eingabeverbindungsverdrahtung 116 an
einem Lückenabschnitt
zwischen den ersten und zweiten Treiber-ICs 110A, 110B verbunden.
Im Besonderen wird das vorbestimmte Betriebssignal von den Endabschnittsseiten
in der langen Richtung jedes Treiber-ICs 110 eingegeben.
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Auf
der anderen Seite, ähnlich
zu den Signaleingabepads 118 des ersten Treiber-ICs 110A,
sind die Eingabeverbindungsverdrahtungen 116, die so vorgesehen
sind, dass sie sich von dem Verdrahtungsmuster 120 an dem
Lückenabschnitt
zwischen den ersten und zweiten Treiber-ICs 110A, 110B erstrecken,
mit Teilen der Signaleingabepads 115 des zweiten Treiber-ICs 110B verbunden.
Allerdings sind Kopplungsverdrahtungen 119, die aus einem
leitfähigen
Draht, wie beispielsweise einem Bindungsdraht, ausgebildet sind,
die umfangreich von den Signalausgabepads 117 vorgesehen
sind, mit den Signaleingabepads 115 verbunden, die dem
vorbestimmten Signal entsprechen, beispielsweise die Signaleingabepads 115 (115A),
die den Signalausgabepads 117 entsprechen, die in dem ersten
Treiber-IC 110A vorgesehen sind. Im Besonderen werden Teile
der Betriebssignale zum zweiten Treiber-IC 110B über den ersten
Treiber-IC 110A eingegeben.
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Hierin
enthält
das Betriebssignal ein Spannungsquellensignal zum Betreiben des
Treiber-ICs, ein Erdungssignal, ein serielles Signal und verschiedene
Arten eines Steuersystemsignals, wie beispielsweise ein Taktsignal
und ein Sperrsignal. Es ist vorzuziehen, dass unter den Betriebssignalen,
die den ersten und zweiten Treiber-ICs 110A, 110B zugeführt werden,
Betriebssignale, die geeignet sind, um von einem Spannungsabfall
beeinflusst zu werden, beispielsweise ein Spannungsquellensignal,
ein Erdungssignal und dergleichen, zu jedem Treiber-IC über die Verbindungsverdrahtung 114 zugeführt werden.
Folglich sind in dieser Ausführungsform
die Signaleingabepads 115, die dem Spannungsquellensignal
(VDD), dem Erdungssignal (GND) und dergleichen entsprechen, an beiden
Seiten in der langen Richtung der ersten und zweiten Treiber-ICs 110A, 110B vorgesehen.
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Auf
der anderen Seite, da das Taktsignal, das Unterbrechungssignal und
dergleichen, die Betriebssignale des Steuersystems sind, durch den Spannungsabfall
weniger beeinflusst werden, wird die Druckqualität nicht verschlechtert, selbst
wenn die Betriebssignale zum zweiten Treiber-IC 110B über den
ersten Treiber-IC 110A eingegeben werden, mit anderen Worten,
selbst wenn das vorbestimmte Signalausgabepad 117 des ersten
Treiber-ICs 110A und das Signaleingabepad 115 des zweiten
Treiber-ICs 110B durch die Kopplungsverdrahtung 119 verbunden
sind.
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Folglich
werden in dieser Ausführungsform das
Unterbrechungssignal (LAT), das Taktsignal (SCLK) und dergleichen,
welche die Betriebssignale des Steuersystems sind, an die Signaleingabepads 115 (115A)
des zweiten Treiber-ICs 110B von
den Signalausgabepads 117 des ersten Treiber-ICs 110A über die
Kopplungsverdrahtungen 119 eingegeben. Da eine kleinere
Anzahl von Signaleingabepads 115 als die eigentliche Anzahl
davon in 6 dargestellt ist, unterscheidet
sich die eigentliche Anzahl von Signaleingabepads 115 von
der, die in 6 dargestellt ist.
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Obwohl
das serielle Signal auch zum zweiten IC 110B über den
ersten Treiber-IC 110A zugeführt werden kann, muss das Taktsignal
auf einem hohen Niveau vorgesehen sein. Da eine höhere Frequenz als
notwendig zu einer Vergrößerung der
Kosten aufgrund der EMC-Gegenmaßnahmen
führt,
ist dies nicht vorzuziehen.
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Wie
es oben beschrieben ist, sind in dieser Ausführungsform wenigstens zwei
Treiber-ICs parallel auf der Dichtungsplatte vorgesehen und die
Signalausgabepads eines Treiber-ICs und die Signalausgabepads des
anderen Treiber-ICs sind direkt verbunden. Teile der Betriebssignale
werden an einen Treiber-IC über den
anderen Treiber-IC eingegeben. Folglich kann ein Raum zum Erstrecken
der Eingabeverbindungsverdrahtung von dem Verdrahtungsmuster minimiert
werden, so dass es möglich ist,
einen kleinen Kopf relativ einfach zu fertigen. Ferner ist es durch
ein paralleles Bereistellen der Vielzahl von Treiber-ICs möglich, einen
eigentlich langen Treiber-IC zu realisieren. Folglich ist es möglich, die Anzahl
der Düsenöffnungen
pro Reihe stark zu vergrößern. Beispielsweise
kann ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf, bei dem die Anzahl der Düsenöffnungen
auf ungefähr
360 pro Reihe festgelegt ist, relativ einfach realisiert werden,
wodurch ein deutlicher Anstieg der Kosten kontrolliert werden kann.
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Ferner, ähnlich zur
Ausführungsform
1, sind in dieser Ausführungsform
die Signaleingabepads 115, 118 in der Umgebung
des anderen Endabschnitts in der langen Richtung der ersten und zweiten
Treiber-ICs 110A, 110B vorgesehen, und die Eingabeverbindungsverdrahtung 116 ist
umfangreich in der langen Richtung davon vorgesehen. Mit anderen
Worten ist die Eingabeverbindungsverdrahtung 116 mit dem
Verdrahtungsmuster 120 innerhalb der Breite des Treiber-ICs 110 verbunden.
Folglich ist es unnötig,
einen Raum zum Herausführen
der Eingabeverbindungsverdrahtung 116 nach außen bezüglich der
Treiber-ICs 110 in der Breitenrichtung davon sicherzustellen,
und die Breite des Kopfs kann deutlich verringert werden. Im Besonderen
kann die Dichtungsplatte 30 klein gefertigt werden, und
die geringe Größe des Kopfs
kann erzielt werden.
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Andere Ausführungsformen
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Die
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung wurden oben beschrieben. Allerdings ist
die vorliegende Erfindung nicht auf die vorgenannten Ausführungsformen
beschränkt.
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Beispielsweise
sind in den vorgenannten Ausführungsformen
das Ausgabepad 112 der Treiber-ICs 110 und die
Anschlusselektrode 90, die umfangreich von dem oberen Elektrodenfilm 80 des
piezoelektrischen Elements 300 vorgesehen ist, über die
Ausgabeverbindungsverdrahtung 111 verbunden, die aus einem
leitfähigen
Draht ausgebildet ist. Die Verbindungsstruktur ist nicht auf die
obige beschränkt.
Beispielsweise kann eine Struktur verwendet werden, bei der ein
leitfähiger
Film auf einer Oberfläche
der Dichtungsplatte 30 ausgebildet ist und das Ausgabepad 112 der
Treiber-ICs 110 der Anschlusselektrode 90 über den
leitfähigen
Film verbunden ist.
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Beispielweise
kann in den vorgenannten Ausführungsformen,
obwohl die Betriebsspannung zum Betreiben der piezoelektrischen
Elemente 300 von den beiden Endabschnittsseiten in der
langen Richtung jedes Treiber-ICs 110 eingegeben wird,
diese Betriebsspannung selbstverständlich von lediglich einer
Endabschnittsseite in der langen Richtung davon eingegeben werden.
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Beispielsweise
sind in der oben beschriebenen Ausführungsform 2 die zwei Treiber-ICs 110A, 110B parallel
in Bereichen vorgesehen, die der Reihe der Druckerzeugungskammern
entsprechen. Unnötig
zu sagen, dass drei oder mehr Treiber-ICs parallel vorgesehen sein
können.
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Ferner
wurde beispielsweise in den Beschreibungen für die vorgenannten Ausführungsformen
der Tintenstrahlaufzeichnungskopf der Art eines dünnen Films,
der unter Verwendung eines Filmausbildungsverfahrens und eines Lithografieverfahrens hergestellt
wird, als ein Beispiel verwendet. Allerdings ist diese Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung selbstverständlich nicht darauf beschränkt. Die
vorliegende Erfindung kann für
einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf der Art eines dicken Films angepasst
werden, der durch ein Verfahren hergestellt wird, bei dem eine Grünfolie angeklebt
wird.
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Der
Tintenstrahlaufzeichnungskopf in diesen Ausführungsformen bildet einen Teil
einer Aufzeichnungskopfeinheit, die einen Tintenströmungsweg umfasst,
der mit einer Tintenkartusche und dergleichen kommuniziert, und
ist in einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung installiert. 8 ist
eine schematische Ansicht, die ein Beispiel eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfs
darstellt.
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Wie
es in 8 dargestellt ist, sind in Aufzeichnungskopfeinheiten 1A und 1B,
wobei jede einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf aufweist, Kartuschen 2A und 2B,
die ein Tintenzuführmittel
bilden, lösbar
vorgesehen, und ein Schlitten 3, der die Aufzeichnungskopfeinheiten 1A und 1B lädt bzw.
aufnimmt, ist an einem Schlittenschaft 5 vorgesehen, der
an einem Körper 4 der
Vorrichtung bewegbar in einer Achsenrichtung des Schlittenschafts 5 angepasst
bzw. befestigt ist. Die Aufzeichnungskopfeinheiten 1A und 1B geben
beispielsweise jeweils Komponenten einer schwarzen Tinte und Komponenten einer
Farbtinte aus.
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Die
Antriebskraft eines Betriebsmotors 6 wird auf den Schlitten 3 über eine
Vielzahl von Ritzeln (nicht gezeigt) und einen Zahnriemen 7 übertragen, wodurch
der Schlitten 3, der die Aufzeichnungskopfeinheiten 1A und 1B lädt, entlang
des Schlittenschafts 5 bewegt wird. Indessen ist eine Schreibplatte
bzw. Schreibwalze 8 in dem Körper 4 der Vorrichtung
entlang des Schlittenschafts 5 vorgesehen, und ein Aufzeichnungsblatt
S, das eine Aufzeichnungsmedium, wie beispielsweise ein Papier ist,
das von einer Papierzuführwalze
(nicht gezeigt) und dergleichen zugeführt wird, wird auf der Schreibplatte 8 transportiert.
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In
den vorgenannten Ausführungsformen wurde
für ein
Beispiel des Flüssigkeitsaufzeichnungskopfs
der Tintenstrahlaufzeichnungskopf, der ein vorbestimmtes Bild und
vorbestimmte Zeichen auf ein Druckmedium druckt, beschrieben. Selbstverständlich ist
die vorliegende Erfindung darauf nicht beschränkt, und die vorliegende Erfindung
ist für
alle Flüssigkeitsstrahlköpfe beabsichtigt.
Als Flüssigkeitsstrahlkopf
können
beispielsweise ein Farbmaterial-Ausstoßkopf, der
zur Herstellung eines Farbfilters, eines Flüssigkristalldisplays und dergleichen verwendet
wird, ein Elektrodenmaterial, das zum Ausbilden einer Elektrode
eines organischen EL-Displays verwendet wird, ein FED (face emission
display) und dergleichen und ein Ausstoßkopf für lebende organische Materie,
der zur Herstellung eines Biochips verwendet wird, aufgezählt werden.