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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf,
bei dem aufgrund der Bewegung eines piezoelektrischen Elements ein
Teil eines Tintendurchflusssubstrats derart bewegt wird, dass in
diesem gespeicherte Tinte in Form von Tintentröpfchen ausgestoßen wird.
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Aus
der ungeprüften
japanischen Patentschrift Nr. Sho-58-119870 usw. ist ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf
mit einem piezoelektrischen Vibrator bekannt, welcher sich in Längsrichtung
bewegt, um Druck auf in einer Druckkammer gespeicherte Tinte auszuüben, wobei
die mit Druck beaufschlagte Tinte dann aus einer Düse in Form
von Tintentröpfchen
auf ein Aufzeichnungsmedium ausgestoßen wird.
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Bei
dem Aufzeichnungskopf der oben erwähnten Art ist eine große Zahl
von piezoelektrischen Vibratoren in Führungslöcher eingesetzt, welche in
den oberen und unteren Abschnitten eines Stützelements ausgebildet sind,
um so deren jeweilige Basisendbereiche und vorderen Endbereiche
zu positionieren und zu stützen.
In dieser Struktur können
jedoch die piezoelektrischen Vibratoren nicht in hochdichter Anordnung
angeordnet werden. Darüber hinaus
können
sie ungleichmäßig in Längsrichtung sein
und sich gegeneinander neigen, wodurch eine gleichmäßige Tintenstrahlcharakteristik
nicht gewährleistet
ist.
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Das
Dokument EP-A-0 126 649 offenbart einen Flüssigkeitsstrahldruckkopf, welcher
einen einen länglichen
Hohlraum bildenden Verteiler sowie eine Lochplatte mit einer Mehrzahl
von Öffnungen
aufweist. Ein piezoelektrisches Mittel ist in dem Hohlraum im Abstand
von der Lochplatte angeordnet, so dass dazwischen ein Fluidreservoir
ausgebildet ist. Die Wandleranordnung umfasst des Weiteren ein akustisches
Isolationsmaterial, so dass unerwünschte Wellenfortpflanzungen
entlang des Wandlers verhindert werden.
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Das
Dokument JP-A-32 34 538 offenbart ein Verfahren zur Herstellung
eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfs, bei dem eine Mehrzahl von
Tintenkammern durch Einsetzen einer Mehrzahl von Zähnen eines
piezoelektrischen Betätigungsorgans
in eine Mehrzahl von in ein Substrat geätzten Rillen gebildet sind.
Der so gebildete Wandler wird mit einer minimalen Anzahl von Montageschritten
gebildet.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, einen neuen Tintenstrahlaufzeichnungskopf
bereitzustellen, welcher in der Lage ist, eine Mehrzahl von piezoelektrischen
Vibratoren sowie verschiedene den Aufzeichnungskopf bildende Komponenten
relativ zueinander mit großer
Präzision
zu positionieren und zu verbinden.
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Diese
Aufgabe wird durch den Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß dem unabhängigen Anspruch
1 gelöst.
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Weitere
vorteilhafte Merkmale, Aspekte und Einzelheiten der Erfindung gehen
aus den abhängigen
Ansprüchen,
der Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
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Die
Erfindung stellt einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf zur Verwendung
in einer Tintenstrahlaufzeichnungseinrichtung zur Verfügung, der Tintentröpfchen ausstößt, um so
ein Bild zu bilden, und insbesondere einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf,
der einen Mechanismus zur präzisen
Positionierung der jeweiligen Komponenten des Kopfs aufweist.
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Zur
Erzielung der oben genannten Aufgabe wird gemäß einem Aspekt der Erfindung,
nachdem ein plattenförmiges
piezoelektrisches Element zuvor auf einer Fixierplatte positioniert
und fixiert worden ist, das piezoelektrische Element in eine Mehrzahl von
piezoelektrischen Vibratoren geteilt, und die piezoelektrischen
Vibratoren werden in dessen Oberflächenrichtung mittels einer
Halteeinrichtung gehalten und positioniert.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung werden die äußersten piezoelektrischen Vibratoren
als Vibratorpositionierelemente verwendet, um so die Arbeitspräzision der
verbleibenden, zum Tintenausstoß verwendeten
Vibratoren zu verbessern. Diese als Vibratorpositionierelemente
fungierende Vibratoren dienen auch dazu, die Vibratoren in Bezug auf
die Halteeinrichtung oder ein Tintendurchflusssubstrat zu positionieren.
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Gemäß einem
noch weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Druckkammer in einem
Durchflusssubstrat derart gebildet, dass beide Seitenabschnitte jeweils
eine Ebene haben und die Vibratorpositionierelemente jeweils entgegengesetzt
zu diesen ebenen Seitenabschnitten des Tintendurchflusssubstrats
angeordnet sind, wodurch die Positionierpräzision zwischen dem den Tintendurchgang
bildenden Substrat und den piezoelektrischen Vibratoren in deren
Bewegungsrichtung zu verbessern.
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Gemäß einem
noch weiteren Aspekt der Erfindung dienen Positioniervorsprünge, welche
jeweils auf beiden Seiten der Fixierplatte bereitgestellt sind und
als Positionierbezug für
die piezoelektrischen Vibratoren dienen, als Positionierabschnitte,
welche das Tintendurchflusssubstrat in dessen Oberflächenrichtung
positionieren, so dass die piezoelektrischen Vibratoren und das
Tintendurchflusssubstrat direkt positioniert werden können.
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1 ist
eine seitliche Schnittansicht eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfs
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung.
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2 ist
eine seitliche Schnittansicht des Tintenstrahlaufzeichnungskopfs
gesehen aus der Position eines Stiftes 34.
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3(a) bis 3(d) sind
Ansichten eines piezoelektrischen Elements und einer Fixierplatte, welche
jeweils die Schritte zur Herstellung der piezoelektrischen Vibratoren
zeigen.
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4 ist
eine erläuternde
Darstellung einer Verbindungsrelation zwischen einem piezoelektrischen
Vibrator und einer Fixierplatte.
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5 ist
eine Draufsicht auf ein Positionierloch gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung.
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6 ist
eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäß verwendete Hohlraumeinheit.
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7 ist
eine Schnittansicht von Hauptbereichen des Tintenstrahlaufzeichnungskopfs.
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8 ist
eine Ansicht eines Verbindungsbereichs zwischen einem piezoelektrischen
Vibrator und einer elastischen Platte.
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9 ist
eine Schnittansicht des Tintenstrahlaufzeichnungskopfs gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung.
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10 ist
eine Ansicht eines Verbindungsbereichs zwischen einem piezoelektrischen
Vibrator, einer Fixierplatte und einem Halterahmen.
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11 ist
eine Draufsicht auf einen piezoelektrischen Vibrator gemäß einer
dritten Ausführungsform.
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12 ist
eine Schnittansicht des Tintenstrahlaufzeichnungskopfs gemäß einer
vierten Ausführungsform.
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13 ist
eine Schnittansicht einer fünften Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungskopfs.
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14(a) und 14(b) sind
Schnittansichten einer sechsten Ausführungsform einer Hohlraumeinheit
gemäß einer
weiteren Ausführungsform, und
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15 ist
eine Schnittansicht einer siebenten Ausführungsform einer Hohlraumeinheit
gemäß einer
noch weiteren Ausführungsform.
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1 und 2 zeigen
einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung. Der Tintenstrahlaufzeichnungskopf enthält ein plattenförmiges,
laminarartiges piezoelektrisches Element 1, welches – wie später beschrieben – in rechteckige
Stücke
geschnitten ist, die auf einer Fixierplatte 2 zur Bereitstellung
einer großen
Zahl von Vibratoren 11 aufgebracht sind. Ein Halterahmen 3 hält die Vibratoren 11 und
positioniert sie in Oberflächenrichtung
einer Hohlraumeinheit 5. Die Hohlraumeinheit 5 ist
auf dem Halterahmen 3 mittels eines Positionierstiftes 34 positioniert
und gehalten. Das Bezugszeichen 38 bezeichnet eine Abdeckung,
welche den äußeren Umfangsbereich
der Hohlraumeinheit 5 stützt. Die Bezugszeichen 28 und 29 bezeichnen
einen Leiterrahmen, und das Bezugszeichen 9 bezeichnet
eine Kopfleiterplatte.
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3(a) bis 3(d) und 4 zeigen
das piezoelektrische Element 1 und die Fixierplatte 2.
Die Fixierplatte 2 ist aus Freischneid-Keramik (free-cutting
ceramics) oder einem ähnlichen
Material gebildet und weist eine Elektrode 24 auf ihrer
oberen Oberfläche
auf. Die Fixierplatte 2 ist im Wesentlichen U-förmig, wobei
die Positionierabschnitte 22 an beiden Enden hervorragen.
Das plattenförmige
piezoelektrische Element 1 weist auf seiner unteren Oberfläche und
hinteren Stirnfläche
eine Elektrode 14 auf (siehe 4). Das
piezoelektrische Element 1 ist an der Fixierplatte 2 derart
fest befestigt, dass die vordere Kante des piezoelektrischen Elements 1 um
eine bestimmte Länge über eine
Kante 23 hervorragt, um eine aktive Länge L konstant zu halten, wobei
auch die Elektrode 14 auf der unteren Oberfläche des
Elements 1 mit der Elektrode 24 der Fixierplatte 2 in Kontakt
steht.
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Das
piezoelektrische Element 1 weist eine Breite auf, die größer ist
als die Länge
einer entsprechenden Düsenanordnung.
Nachdem das piezoelektrische Element 1 auf der Fixierplatte 2 befestigt
wurde, wird es mittels einer Schneidemaschine, wie beispielsweise
einer Drahtsäge
oder ähnlichem
(siehe 3(c)) in eine Mehrzahl von Vibratoren 11 und zwei
Vibratorpositionierelemente 12 geschnitten, wobei der Abstand
zwischen den Vibratoren jeweils eine Breite aufweist, die dem Abstand
einer Düse 61 entspricht
(siehe 6). In diesem Fall werden zwei rechteckige Teile,
die jeweils auf den zwei äußersten Seiten
dieser Vibratoren 11 ausgebildet werden, als Vibratorpositionierelemente 12 verwendet.
Die Vibratorpositionierelemente 12 dienen dazu, Deformationen der
beiden Seitenenden der Vibratoren, welche sich während des Schneidvorgangs ergeben,
zu absorbieren und die dünnen
Vibratoren 11 zu schützen.
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Des
Weiteren wird die Elektrode 24, welche auf der Oberfläche der
Fixierplatte 2 angeordnet ist, deren Positionierelement 22 dazu
dient, das Vibratorpositionierelement in seiner Funktion zu unterstützen, in
einem Schneidvorgang in eine große Zahl von Signalelektroden 25 geschnitten,
welche jeweils den Vibratoren 11 entsprechen. Die Signalelektroden 25 sind
mit entsprechenden Leiterdrähten 29 verbunden,
und die Leiterdrähte 29 sind
mit der Kopfleiterplatte 9 verbunden (siehe 1).
Darüber
hinaus sind zwei gemeinsame Elektroden 26 jeweils mit den Leiterrahmen 28 verbunden,
welche sich zu der Kopfleiterplatte 9 erstrecken. Ein dünner leitender
Film, beispielsweise ein flexibles Kabel oder eine Metallplatte,
ist elektrisch mit der Elektrode 15 eines jeden Vibrators 11 verbunden,
und beide Enden des Films 27 sind mit der gemeinsamen Elektrode 26 verbunden.
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Unter
erneuter Bezugnahme auf 1 und 2 ist der
Halterahmen 3, welcher die Vibratoren 11 und die
Fixierplatte 2 positioniert und hält, aus einem Epoxyharz oder
einem anderen Material in zylindrischer Gestalt ausgebildet und
weist einen Einfassungsabschnitt 31 auf, welcher sich am
unteren Ende erweitert. Der Einfassungsabschnitt 31, insbesondere
das Innere des Einfassungsabschnitts 31, dient zur Aufnahme
der jeweiligen Leiterdrähte 28 und 29, wobei
die Kopfleiterplatte 9 stabil auf dem Boden des Einfassungsabschnitts 31 angebracht
ist.
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In
den Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 36 eine geneigte
Führungsfläche, welche derart
ausgebildet ist, dass sie sich in Richtung des Positionierlochs 33 verjüngt, um
das Einsetzen des piezoelektrischen Elements 1 zu erleichtern.
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Der
Halterahmen 3, welcher das piezoelektrische Element 1 und
die Fixierplatte 2 hält,
weist auf der oberen Oberfläche 32 ein
Positionierloch 33 auf (siehe 1 und 5).
Das Positionierloch 33 umfasst einen breiten Abschnitt 33a,
in welchem die Fixierplatte 23 mit geringem Zwischenraum δ1 in dessen
Dickenrichtung eingebracht werden kann, und einen schmalen Abschnitt 33b,
in den die Vibratoren 11 mit geringem Zwischenraum δ2 in dessen
Dickenrichtung eingebracht werden können. Der breite Abschnitt 33a dient
dazu, die Fixierplatte 2 in Dickenrichtung zu positionieren,
und auch der schmale Abschnitt 33b dient dazu, die piezoelektrischen
Vibratoren 11 in deren Breitenrichtung zu positionieren,
wodurch die piezoelektrischen Vibratoren 11 präzise in Oberflächenrichtung
der Hohlraumeinheit 5 positionierbar sind.
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Wie
in 7 gezeigt, weist die auf der oberen Oberfläche 32 eines
Halterahmens 3 mittels eines Stiftes 34 zu positionierende
und zu haltende Hohlraumeinheit 5 eine Düsenplatte 6 mit
einer darin ausgebildeten Düse 61,
eine einen Tintendurchgang bildende Durchflussplatte 7 sowie
eine elastische Platte 8 auf.
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Wie
in 6 gezeigt, weist die in der vorliegenden Ausführungsform
verwendete Düsenplatte 6 zwei
Düsensätze auf,
wobei jeder Satz aus zwei Düsenanordnungen
besteht, und jede Anordnung aus 12 Düsen 61 besteht (von
denen nur einige gezeigt sind). Es sei bemerkt, dass dem Vibratorpositionierelement 12 keine
Düse zugeordnet
ist. Darüber
hinaus ist die Durchflussplatte 7, welche aus einem lichthärtbaren
Harz gebildet ist, auf der Düsenplatte 6 angeordnet.
Die Durchflussplatte 7 umfasst 4 Druckkammeranordnungen,
wobei jede Anordnung aus 12 Druckkammern 72 besteht. Jede
der Druckkammern 72, welche eine rechteckförmige Gestalt
aufweisen, kommuniziert mit einer gemeinsamen Tintenkammer 71.
Insbesondere kommunizieren die Düsen 61 jeweils
mit den Enden der Druckkammern 72, welche dementsprechend
angeordnet sind.
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Darüber hinaus
ist die elastische Platte 8, welche auf der Oberfläche der
Durchflussplatte 7 angeordnet ist, aus einer dünnen Platte
gebildet, beispielsweise aus einem mittels Elektroformung hergestelltem
Nickelprodukt oder ähnlichem.
Die elastische Platte 8 enthält eine Mehrzahl von ringförmigen dünnen Abschnitten 81,
welche sich entlang der inneren Kanten der jeweiligen Druckkammern 72 erstrecken.
Wie in 8 gezeigt, sind des Weiteren in den Abschnitten
der elastischen Platte 8, die von den dünnen Abschnitten 81 umgeben
werden, hochsteife dicke Abschnitte 82 ausgebildet, welche
an den vorderen Enden der Vibratoren 11 anliegen. Jeder
der dicken Abschnitte 82 ist derart ausgebildet, dass seine
Breite geringer ist als die Dicke des Vibrators 11.
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Die
dünnen
Abschnitte 81 und die dicken Abschnitte 82 können unabhängig voneinander
ausgebildet sein. Alternativ könnten
die dicken Abschnitte 82 durch Ausbildung einer galvanischen
oder einer Harzschicht auf einem Dünnfilm 81 gebildet
sein.
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Wie
in 2 und 6 gezeigt, sind vertiefte oder
durchlöcherte,
jeweils in der Hohlraumeinheit 5 ausgebildete Abschnitte 51 mit
jeweils zwei aus der oberen Oberfläche des Halterahmens 3 herausragenden
Stiften 34 versehen, um so die Hohlraumeinheit 5 relativ
zu dem Halterahmen 3 präzise
zu positionieren. wie aus 1 ersichtlich
ist, liegen des Weiteren die jeweiligen vorderen Enden der Vibratorpositionierelemente 12,
welche an den beiden äußersten
Abschnitten der Vibratoren angeordnet sind, an flachen Oberflächen 73 der
elastischen Platte 8 an, welche an beiden Seiten der Druckkammer 72 angeordnet
sind, so dass die Hohlraumeinheit 5 und die Vibratoren 11 präzise in
einer Richtung, in welcher die Vibratoren 11 verschoben
werden, positioniert sind.
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Bei
dem in oben beschriebener Weise ausgebildeten Tintenstrahlaufzeichnungskopf
wird das piezoelektrische Element 1 mit der Fixierplatte 2 derart
verbunden, dass die vordere Kante des Elements 1 um eine bestimmte
Länge über eine
Kante 23 der Fixierplatte 2 hervorragt (siehe 3(a) und 3(b)).
Das piezoelektrische Element 1 wird anschließend in
eine große
Zahl von Abschnitten geschnitten und geteilt, um auf diese Weise 12 Vibratoren 11 und
zwei Vibratorpositionierelemente 12 zu bilden.
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Anschließend muss
das piezoelektrische Element 1 oder die Fixierplatte 2 fest
an dem Haltrahmen 3 befestigt werden, indem ein Haftmittel
in den Zwischenraum des Halterahmens 3 gegeben wird, um
die Vibrationsbewegungen der Fixierplatte 2 zu regulieren.
Ein Epoxyhaftmittel, welches eine hervorragende Schmelzeigenschaft
aufweist, ist erwünscht, wenn
der Halterahmen aus einem Epoxyharz und die Fixierplatte 2 aus
Keramik gebildet ist.
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Wird
ein derartiges Haftmittel zur raschen Erhärtung erwärmt, ziehen sich die vorderen
Enden der Vibratoren 11 in Bezug auf die obere Oberfläche des Halterahmens 3 aufgrund
der unterschiedlichen Materialien und Gestalten der Vibratoren 11,
der Fixierplatte 2 und des Halterahmens 3 zurück oder
treten hervor. Aus diesem Grund wird in der vorliegenden Ausführungsform,
wie in 10 gezeigt, zunächst ein
mittels UV-Licht aushärtbares
Haftmittel a auf dem Verbindungsbereich als provisorisches Haftmittel
aufgebracht. Es wird also das mittels UV-Licht aushärtbare Haftmittel
a auf dem Verbindungsbereich aufgebracht und dann zur Aushärtung mit
ultravioletten Strahlen bestrahlt. Anschließend wird ein Epoxyhaftmittel
b zwischen dem Halterahmen 3 und der Fixierplatte 2 injiziert,
um so die Fixierplatte 2 fest mit dem Halterahmen 3 bei
niedriger Temperatur oder Raumtemperatur zu verbinden. Die Hohlraumeinheit 5 wird
dann derart angebracht, dass die vertieften Abschnitte 51 mit
den entsprechenden aus dem Halterahmen 3 herausragenden
Positionierstiften 34 in Eingriff gebracht werden. Anschließend werden
die Außenseiten
der zwei Vibratorpositionierelemente 12 in das in der oberen
Oberfläche 32 des Halterahmens 3 ausgebildete
Positionierloch 33 eingebracht, um so die Vibratoren 11 in
deren Breitenrichtung zu positionieren. Gleichzeitig sind die Vibratoren 11 in
deren Dickenrichtung mittels der Fixierplatte 2 positioniert.
Des Weiteren sind die entsprechenden vorderen Endabschnitte der
Vibratorpositionierelemente 12 durch die elastische Platte 8 in
Anlage an die flache Oberfläche 73,
welche auf beiden Seiten einer jeden Druckkammeranordnung ausgebildet
ist, gebracht, wodurch die Vibratoren 11 und die Hohlraumeinheit 5 in
deren Bewegungsrichtung positioniert werden.
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9 zeigt
eine weitere Ausführungsform der
Erfindung, welche sich auf die Positionierung der Vibratoren 11 und
der Hohlraumeinheit 5 in Bewegungsrichtung bezieht. In
dieser Ausführungsform
ist anstatt des in der oben beschriebenen Ausführungsform verwendeten Vibratorpositionierelements 12 das
Positionierelement 22 am vorderen Ende der Fixierplatte 2 in
Anlage an einen Positionierabsatz 35 des Halterahmens 3 gebracht,
wodurch die Vibratoren 11 präzise in Bewegungsrichtung positioniert sind.
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11 zeigt
eine dritte Ausführungsform
der Erfindung, welche sich auf die gegenseitige Positionierung der
Vibratoren 11 und der Hohlraumeinheit 5 bezieht.
In dieser Ausführungsform
sind die Breiten der auf den beiden äußersten Seiten der Vibratoren 11 auszubildenden
Vibratorpositionierelemente 12 vergrößert und Schlitze 13 sind
in deren vorderen Endflächen
in präziser
Position in Bezug auf die Vibratoren ausgebildet, so dass die Positionierstifte,
welche auf der unteren Oberfläche
der elastischen Platte 8 vorgesehen sind, jeweils in die
Schlitze 13 eingesetzt werden können.
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Gemäß der dritten
Ausführungsform
sind die Vibratoren 11 und die Hohlraumeinheit 5 direkt
miteinander verbunden, um dadurch deren gegenseitige Positionierpräzision in
Oberflächenrichtung
verbessern zu können.
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12 zeigt
eine vierte Ausführungsform, welche
sich auf die Positionierung der Vibratoren 11 und der Hohlraumeinheit 5 bezieht.
In der vierten Ausführungsform
ist die Vorderkante eines plattenförmigen piezoelektrischen Elements 1 derart
angeordnet, dass sie über
eine Länge
herausragt, die den vorderen Enden von zwei Positionierabschnitten 22 entspricht,
welche auf den beiden Seiten einer Fixierplatte 2 angeordnet
sind, und das piezoelektrische Element 1 und die Fixierplatte 2 werden
anschließend
miteinander verbunden. Das piezoelektrische Element 1 wird
dann in eine Mehrzahl von Vibratoren 11 geschnitten und
geteilt, so dass die vorderen Enden der jeweiligen Vibratoren 11 genau
den Positionierabschnitten 22 angepasst werden können.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
werden die Vibratoren 11 in Oberflächenrichtung durch Schlitz 21 und
Stift 51 und in Bewegungsrichtung durch die Anordnung der
Enden der Positionierabschnitte 22 mit der elastischen
Platte 8 positioniert.
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13 zeigt
eine fünfte
Ausführungsform der
Erfindung, in welcher die vordere Kante eines piezoelektrischen
Elements 1 um eine geringe Länge g über die vorderen Enden zweier
Positionierabschnitte 22 herausragt, welche jeweils auf
den beiden Seitenabschnitten einer Fixierplatte 2 vorgesehen
sind, und das piezoelektrische Element 1 und die Fixierplatte 2 werden
dann miteinander verbunden. Das piezoelektrische Element 1 wird
dann in eine große Zahl
von Vibratoren 11 geschnitten und geteilt. Wenn gemäß der fünften Ausführungsform
eine Hohlraumeinheit 5 an den vorderen Enden der zwei als
Positionierbezug fungierenden Positionierabschnitte 22 auf
den beiden Seitenabschnitten der Fixierplatte 2 angebracht
ist, liegen die vorderen Enden der Vibratoren 11 fest an
einer elastischen Platte 8 derart an, dass die elastische
Platte 8 leicht in Richtung der Druckkammer 72 gebogen
wird. Auf diese Weise kann die Dicke eines auf die vorderen Enden
der Vibratoren 11 aufzubringenden Haftmittels verringert werden.
Alternativ kann dies auch entfallen.
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14(a) und 14(b) zeigen
eine sechste Ausführungsform
der Hohlraumeinheit 5 gemäß der Erfindung. In der sechsten
Ausführungsform
ist die Kammertrennwand 77 der einen Tintendurchgang bildenden
Durchflussplatte 7 aus einer dicken Schicht 74 und
einer dünnen
Schicht 75 gebildet, und die dicke Schicht 74 weist
eine große
Breite W1 und die dünne
Schicht 75 eine schmale Breite W2 auf.
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Selbst
wenn die zwei Schichten 74 und 75 in deren Oberflächenrichtung
beim Verbinden im Herstellungsprozess geringfügig verschoben werden, wie
in 14(b) gezeigt, bleibt gemäß der sechsten Ausführungsform
die Fläche
der Verbindungsoberfläche
unverändert,
so dass die Steifigkeit der Wand 77 aufrechterhalten bleiben
kann. Des Weiteren wird die Steifigkeit dadurch verbessert, dass
das Verhältnis T/W
der Dicken T1, T2 und der Breiten W1, W2 der beiden Schichten 74, 75 gleichmäßig eingestellt
wird, wodurch ein stabiler Tintenausstoß gewährleistet ist.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
besteht ein weiterer Vorteil darin, dass man die Druckkammer mit einer
großen
Breite W3 ausbilden kann, ohne die Steifigkeit der Wand zu vermindern,
und man erreicht ein grobes Tintentropfenvolumen, selbst bei in
hoher Dichte angeordneten Druckkammern.
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15 zeigt
eine siebte Ausführungsform,
in welcher eine Durchflussplatte 7 aus drei Schichten 74, 75, 76 aufgebaut
ist und die Breite W2 der mittleren Schicht 75 schmaler
eingestellt ist als die der restlichen Schichten. Auf diese Weise
kann, selbst wenn die drei Schichten beim Verbinden in deren Oberflächenrichtung
gegeneinander verschoben werden, die Festigkeit und Steifigkeit
der Wand konstant gehalten werden.
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Gemäß einem
Vergleichsbeispiel wird ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf bereitgestellt,
bei dem aufgrund der Bewegung eines piezoelektrischen Elements ein
Teil eines Tintendurchflusssubstrats derart bewegt wird, dass in
diesem gespeicherte Tinte in Form von Tintentröpfchen ausgestoßen wird, wobei
der Tintenstrahlaufzeichnungskopf folgendes umfasst:
eine Fixierplatte,
eine Mehrzahl piezoelektrischer Vibratoren, welche mittels Schneiden
und Teilen des plattenförmigen
piezoelektrischen Elements erhältlich
sind, während
das plattenförmige
piezoelektrische Element auf der Fixierplatte befestigt ist, ein Haltemittel,
welches wenigstens einen der piezoelektrischen Vibratoren und die
Fixierplatte in eine Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung der
piezoelektrischen Vibratoren positioniert und hält, ein Tintendurchflusssubstrat,
das an dem Haltemittel angebracht ist und eine Düsenplatte, eine einen Tintendurchgang
bildende Platte sowie eine elastische Platte enthält, und
ein Positionierelement, das mit dem Tintendurchflusssubstrat und
dem Haltemittel in Eingriff steht, um deren relative Position zu
regulieren.
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Die
piezoelektrischen Vibratoren werden durch Teilen des piezoelektrischen
Elements in die Vibratoren gebildet, während eine vordere Kante derselben
in Bezug auf zwei Positioniervorsprünge positioniert und fixiert
ist, die jeweils an den zwei Seiten der Fixierplatte angeordnet
sind. Zwei Positioniervorsprünge
stehen mit Abschnitten des Tintendurchflusssubstrats so in Eingriff,
dass das Tintendurchflusssubstrat relativ zu den piezoelektrischen
Vibratoren in Richtungen entlang einer Ebene positioniert wird,
die durch das Tintendurchflusssubstrat definiert wird. Ausgewählte der
piezoelektrischen Vibratoren, die jeweils an den beiden äußersten
Seiten der Mehrzahl von piezoelektrischen Vibratoren angeordnet sind,
werden als Vibratorpositionierelement verwendet, die an Abschnitte
des Tintendurchflusssubstrats gekoppelt sind, welchen kein Tintendurchgang
zugeordnet ist. Vordere Enden des Vibratorpositionierelements stehen
mit dem Tintendurchflusssubstrat so in Eingriff, dass eine relative
Position zwischen dem Tintendurchflusssubstrat und den piezoelektrischen Vibratoren
festgelegt ist.
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Ferner
ist eine Signalelektrode an jedem der piezoelektrischen Vibratoren
gebildet.
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Positionierabschnitte
sind auf einer oberen Oberfläche
des Haltemittels gebildet, wobei die Positionierabschnitte mit den
piezoelektrischen Vibratoren derart in Eingriff stehen, dass eine
relative Position zwischen dem Haltemittel und den piezoelektrischen
Vibratoren festgelegt ist. Ein Epoxyhaftmittel (b) in Kombination
mit einem mittels UV-Licht
aushärtbaren
Haftmittel (a) wird in einen Verbindungsabschnittsspalt eingebracht,
der zwischen dem Haltemittel und der Fixierplatte definiert ist.
Beide Seiten einer Druckkammer, die in der einen Tintendurchgang
bildenden Platte definiert ist, sind Wandelemente und die Wandelemente
sind an das Vibratorpositionierelement derart gekoppelt, dass das
Vibratorpositionierelement in Bewegungsrichtung der piezoelektrischen
Vibratoren positioniert ist. Eine einen Strömungsdurchgang bildende Platte
besteht aus mindestens zwei Schichten und die Breiten der Trennwände, welche
Tintendurchgänge
definieren, die jeweils in den entsprechenden Schichten ausgebildet
sind, unterscheiden sich voneinander. Eine flache Schicht ist auf
der Oberfläche
der elastischen Platte gebildet, wobei die flache Schicht mit den
piezoelektrischen Vibratoren und dem Tintendurchflusssubstrat in
Kontakt steht, wobei die piezoelektrischen Vibratoren durch die
flache Schicht miteinander verbunden sind.
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Die
Mehrzahl von piezoelektrischen Vibratoren bildet einen Vibratorsatz
und das Haltemittel positioniert und hält eine Mehrzahl von Vibratorsätzen.
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Der
Tintenstrahlaufzeichnungskopf umfasst des Weiteren einen Elektrodenfilm,
der auf der Fixierplatte gebildet ist, wobei der Elektrodenfilm
gemeinsam mit dem piezoelektrischen Film geteilt ist, um eine Mehrzahl
von Signalelektroden bereitzustellen, die jeweils den piezoelektrischen
Vibrationselementen entsprechen. Das Haltemittel und das Positionierelement
positionieren die piezoelektrischen Vibratoren in deren Breitenrichtung,
und das Haltemittel und die Fixierplatte positionieren die piezoelektrischen
Vibratoren in deren Dickenrichtung.
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Gemäß einem
Vergleichsbeispiel wird ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf bereitgestellt,
bei dem aufgrund der Bewegung eines piezoelektrischen Elements ein
Teil eines Tintendurchflusssubstrats derart bewegt wird, dass in
diesem gespeicherte Tinte in Form von Tintentröpfchen ausgestoßen wird, wobei
der Tintenstrahlaufzeichnungskopf folgendes umfasst:
eine Fixierplatte,
eine Mehrzahl piezoelektrischer Vibratoren, welche mittels Schneiden
und Teilen des plattenförmigen
piezoelektrischen Elements erhältlich
sind, während
das plattenförmige
piezoelektrische Element auf der Fixierplatte befestigt ist, ein Haltemittel,
welches wenigstens einen der piezoelektrischen Vibratoren und die
Fixierplatte in eine Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung der
piezoelektrischen Vibratoren positioniert und hält, ein Tintendurchflusssubstrat,
das an dem Haltemittel angebracht ist und eine Düsenplatte, eine einen Tintendurchgang
bildende Platte und eine elastische Platte enthält, und ein Vibratorpositionierelement,
das mit dem Tintendurchflusssubstrat gekoppelt ist, um die piezoelektrischen
Vibratoren in deren Bewegungsrichtung zu positionieren. Die piezoelektrischen
Elemente umfassen mehrschichtige piezoelektrische Elemente, und
die Fixierplatte verstärkt
das Vibratorpositionierelement.
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Gemäß einem
Vergleichsbeispiel umfasst ein Verfahren zum Bilden eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfs,
bei dem aufgrund der Bewegung eines piezoelektrischen Elements ein
Teil eines Tintendurchflusssubstrats derart bewegt wird, dass in
diesem gespeicherte Tinte in Form von Tintentröpfchen ausgestoßen wird,
die folgenden Schritte:
Befestigen eines plattenförmigen piezoelektrischen Elements
an einer Fixierplatte, Schneiden des piezoelektrischen Elements
in eine Mehrzahl von piezoelektrischen Vibratoren, Einsetzen der
piezoelektrischen Vibratoren, die an der Fixierplatte angebracht sind,
in eine Halteeinrichtung, Anbringen eines Tintendurchflusssubstrats
an der Halteeinrichtung, so dass es mit den piezoelektrischen Vibratoren
in Kontakt steht, In-Eingriff-Bringen eines Positionierelements
mit dem Tintendurchflusssubstrat und der Halteeinrichtung, so dass
deren relative Position reguliert wird.
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Gemäß einem
Vergleichsbeispiel umfasst ein Verfahren zum Bilden eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfs,
bei dem aufgrund der Bewegung eines piezoelektrischen Elements ein
Teil eines Tintendurchflusssubstrats derart bewegt wird, dass in
diesem gespeicherte Tinte in Form von Tintentröpfchen ausgestoßen wird,
die folgenden Schritte:
Befestigen eines plattenförmigen piezoelektrischen Elements
an einer Fixierplatte, Schneiden des piezoelektrischen Elements
in eine Mehrzahl von piezoelektrischen Vibratoren, Anbringen eines
Tintendurchflusssubstrats an der Halteeinrichtung, so dass es mit den
piezoelektrischen Vibratoren in Kontakt steht, Einsetzen der piezoelektrischen
Vibratoren, die an der Fixierplatte angebracht sind, in eine Halteinrichtung,
In-Eingriff-Bringen eines Positionierelements mit dem Tintendurchflusssubstrat
und der Halteeinrichtung, so dass deren relative Position reguliert wird.
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Gemäß einem
Vergleichsbeispiel umfasst ein Verfahren zum Bilden eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfs,
bei dem aufgrund der Bewegung eines piezoelektrischen Elements ein
Teil eines Tintendurchflusssubstrats derart bewegt wird, dass in
diesem gespeicherte Tinte in Form von Tintentröpfchen ausgestoßen wird,
die folgenden Schritte:
Vergrößern der Breiten eines Vibratorpositionierelements,
das an den zwei äußersten
Seiten von Vibratoren bereitgestellt ist, Bilden von Schlitzen in
den vorderen Endflächen
der Vibratoren, und Einsetzen von Positionierstiften, die auf einer
Oberfläche
einer elastischen Platte bereitgestellt sind, jeweils in die Schlitze.
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Gemäß einem
Vergleichsbeispiel umfasst ein Verfahren zum Bilden eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfs,
bei dem aufgrund der Bewegung eines piezoelektrischen Elements ein
Teil eines Tintendurchflusssubstrats derart bewegt wird, dass in
diesem gespeicherte Tinte in Form von Tintentröpfchen ausgestoßen wird,
die folgenden Schritte:
Anordnen einer vorderen Kante eines
plattenförmigen
piezoelektrischen Elements, so dass sie über eine Länge, die den vorderen Enden
von zwei Positionierabschnitten entspricht, die an den zwei Seiten einer
Fixierplatte bereitgestellt sind, vorragt, Binden des piezoelektrischen
Elements und der Fixierplatte aneinander, und Schneiden und Teilen
des piezoelektrischen Elements in eine große Zahl von Vibratoren, so
dass die vorderen Enden der jeweiligen Vibratoren mit den Positionierabschnitten
exakt übereinstimmen.