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Die
Erfindung betrifft einen laminierten Tintenstrahlaufzeichnungskopf.
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Tintenstrahlaufzeichnungsköpfe vom
Abruftyp, die zum Ausgeben von Zeichen und Graphiken durch Ausstoßen von
Tintentröpfchen
aus einer Mehrzahl von Düsen
in Übereinstimmung
mit eingegebenen Informationen konstruiert sind, werden zunehmend
beliebter wegen ihrer hohen Druckqualität und ihres schwachen Geräusches im
Vergleich zu Aufzeichnungsköpfen
vom Nadeldrucktyp, und wegen ihrer geringen Betriebskosten im Vergleich
zu Seitendruckern.
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Von
diesen Tintenstrahlaufzeichnungsköpfen hat ein sogenannter "Face-Ejected"-Tintenstrahlkopf,
der zum Ausstoßen
von Tintentröpfchen
in eine Richtung senkrecht zu der Oberfläche einer Platte durch Anordnen
einer Mehrzahl von Düsen
auf der Platte konstruiert ist, die Merkmale, dass ein hoher Freiheitsgrad
für die
Düsenanordnung
gegeben ist und dass der Kopf wegen einer laminierten Struktur relativ
einfach hergestellt werden kann.
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13 zeigt
einen beispielhaften Tintenstrahlaufzeichnungskopf mit der obengenannten
laminierten Struktur, die ähnlich
jener ist, die in der Europäischen
Patentanmeldung
EP 0
572 231 A offenbart ist. Von einer Kanalplatte
94,
die schlanke Druckerzeugungskammern
96 auf einer flachen
Oberfläche
begrenzt, ist eine Oberfläche
durch eine Vibrationsplatte
95 abgedichtet, die piezoelektrische
Vibrationselemente
97 aufweist, die so gebildet sind, dass
sie den Druckerzeugungskammern
96 entsprechen, und die
andere Oberfläche
ist durch eine Regulierungsplatte
93 abgedichtet, die regulierende Öffnungen
98 aufweist.
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Eine
Verteilerplatte 92, die auf die Oberfläche der Regulierungsplate 93 laminiert
ist, hat Durchgangslöcher,
die Reservoirkammern 99 begrenzen, um Tinte zu den entsprechenden
Druckerzeugungskammern 96 über die regulierenden Öffnungen 98 zu leiten.
Für die
Reservoirkammern 99 sind Strömungspfade 100, 101, 102 gebildet,
die die Tinte von einem Tintentank zuleiten und durch die Vibrationsplatte 95,
die Kanalplatte 94 und die Regulierungsplatte 93 laufen.
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Ferner
sind Düsen 90 in
einer Düsenplatte 103 gebildet,
die an einer Seite fixiert ist, die der Vibrationsplatte 95 gegenüberliegt.
Verbindungslöcher 104, 105, 106 zum
Verbinden der Düsen 90 mit
den entsprechenden Druckerzeugungskammern sind so gebildet, dass
die sich durch die Regulierungsplatte 93 und die Verteilerplatte 92 erstrecken.
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Dieser
laminierte Tintenstrahlaufzeichnungskopf ist dadurch gekennzeichnet,
dass die entsprechenden Druckerzeugungskammer für gewöhnlich in zwei Reihen angeordnet
sind, so dass sie einander mit Intervallen von 1,01 bis 1,53 mm
(0,04 bis 0,06 Inch) innerhalb einer Reihe gegenüberliegen, und abwechselnd
an die Düsen
angeschlossen sind, die mit Intervallen von 0,50 bis 0,77 mm (0,02
bis 0,03 Inch) innerhalb der einzelnen Reihe beabstandet sind.
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Übrigens
muss zur Verbesserung der Aufzeichnungsqualität eines solchen Tintenstrahlaufzeichnungskopfs
die Dichte der aufzuzeichnenden Pixel erhöht werden, indem ein auszustoßendes Tintentröpfchen verkleinert
wird. Ferner muss zur Gewährleistung
einer passenden Aufzeichnungsgeschwindigkeit bei erfüllter Pixeldichte
die Anzahl von Düsen
erhöht
werden, die Tintentröpfchen
ausstoßen.
Insbesondere erfordert ein Farbdruck, bei dem ein einziges Pixel
durch drei bis vier Farben gebildet wird, unbedingt eine große Anzahl
von Düsen
wie auch eine komplizierte Strömungspfadstruktur,
die die Tinte zu einer solchen großen Anzahl von Düsen leiten
kann.
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Insbesondere
ist es zur Verbesserung der Aufzeichnungsqualität durch Erhöhen der Dichte der aufzuzeichnenden
Pixel notwendig, die Düsenanordnungsdichte
zu erhöhen,
wodurch die Strömungspfadstruktur
zwischen einem Tintenspeicherabschnitt und den einzelnen Düsen verkompliziert
wird. Dies gilt nicht nur für
die ebenen Dimensionen und die Anordnung, sondern auch für die Dicke.
Zum maschinellen Bearbeiten eines kleineren Durchgangslochs in einer
Platte im Sinne der ebenen Dimensionen, muss die Dicke auf einen
Grad verringert werden, der gleich dem Durchmesser des Lochs ist.
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Ein
anderer Aspekt der Erfindung ist die Bereitstellung eines neuartigen
laminierten Tintenstrahlaufzeichnungskopfs, der kostengünstig unter
Nutzung der Eigenschaften von zwei Einheiten hergestellt werden
kann, von welchen eine aus einem Metallmaterial besteht und die
andere aus einem keramischen Material besteht.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist die Vermeidung einer Beschädigung des
Aufzeichnungskopfs, wenn der Aufzeichnungskopf in eine Umgebung
bei niederer Temperatur gebracht wird.
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Diese
Aufgabe wird durch den laminierten Tintenstrahlaufzeichnungskopf
gemäß dem unabhängigen Anspruch
1 gelöst.
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 bereit, der
durch Laminieren von Plattenelementen gebildet wird, und der so
konstruiert ist, dass er einen Punkt auf einem Aufzeichnungsblatt
bildet, indem ein Tintentröpfchen
bei Empfang eingegebener Druckdaten ausgestoßen wird.
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Um
die obengenannten Aspekte zu erreichen, stellt die Erfindung gemäß einem
spezifischen Aspekt vorzugsweise einen laminierten Tintenstrahlaufzeichnungskopf
bereit, der eine Strömungspfadeinheit
aufweist, die durch Laminieren einer Düsenplatte, einer Reservoirkammerbildungsplatte
und einer Tintenzufuhreinlassbildungsplatte gebildet wird, wobei die
Reservoirkammerbildungsplatte eine Mehrzahl von Reservoirkammern
mit Verbindungslöchern
hat, die jeweils mit den Düsen
in Verbindung stehen, und die Tintenzufuhreinlassbildungsplatte
an einer Oberfläche
der Reservoirkammerbildungsplatte fixiert ist und Verbindungslöcher zur
Verbindung mit Druckerzeugungskammern und Düsen hat. In einem solchen laminierten
Tintenstrahlaufzeichnungskopf ist vorzugsweise eine Mehrzahl von
Stellgliedeinheiten an der Strömungspfadeinheit
fixiert, so dass sie der Gruppe von Düsen entsprechen, und jede Stellgliedeinheit
enthält
in vorteilhafter Weise eine Druckerzeugungskammerbildungsplatte,
eine Vibrationsplatte und piezoelektrische Vibrationselemente. Die
Druckerzeugungskammerbildungsplatte hat vorzugsweise eine Mehrzahl
von Druckerzeugungskammern, die durch Seitenwände begrenzt sind, wobei die
Vibrationsplatte in vorteilhafter Weise an einer Oberfläche der
Druckerzeugungskammerbildungsplatte fixiert ist und/oder die piezoelektrischen
Vibrationselemente auf einer Oberfläche der Vibrationsplatte gebildet
sind, so dass sie den Druckerzeugungskammern entsprechen.
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Die
Strömungspfadeinheit,
die auch als Stellgliedfixierungsplatte dient, besteht vorzugsweise
aus Metall, mit dem durch Pressbearbeitung oder dergleichen relativ
leicht Genauigkeit garantiert werden kann, und die Stellgliedeinheit
besteht in vorteilhafter Weise aus Keramik, die durch Sintern fixiert
werden kann, so dass die Genauigkeit in der Bildung der Düsen der
Strömungspfadeinheit
vollständig
genutzt werden kann.
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1 ist
eine beispielhafte Aufzeichnungsvorrichtung, bei der ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf
der Erfindung angewendet wird;
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2 ist
ein beispielhafter Tintenstrahlaufzeichnungskopf der Erfindung;
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3 ist
ein Diagramm, das einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf zeigt, der
durch Fixieren einer einzigen Stellgliedeinheit an einer Strömungspfadeinheit
gebildet ist;
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4 ist
ein Diagramm, das eine Struktur des Aufzeichnungskopfs von 3 an
der Seite der Stellgliedeinheit zeigt;
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5 ist
eine in Einzelteile aufgelöste,
perspektivische Ansicht, die eine innere Struktur des Aufzeichnungskopfs
von 3 zeigt;
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6 ist
ein Diagramm, das eine Struktur in einer Schnittansicht des Aufzeichnungskopfs
von 3 zeigt;
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7(A) bis (C) sind Diagramme, die eine Methode
zur Herstellung einer Stellgliedeinheit zeigen, die in dem Aufzeichnungskopf
der Erfindung verwendet wird;
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8 ist
ein Diagramm, das eine andere Ausführungsform des Aufzeichnungskopfs
von 3 zeigt;
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9 ist
eine in Einzelteile aufgelöste,
perspektivische Ansicht, die einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf
zeigt, der eine Ausführungsform
der Erfindung ist;
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10 ist
ein Diagramm, das den Tintenstrahlaufzeichnungskopf der Erfindung
in der Form einer Struktur einer Seite zeigt, an der die Stellgliedeinheiten
montiert sind;
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11 ist
ein Diagramm, das einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf, der eine
andere Ausführungsform
der Erfindung ist, in der Form einer Anordnung der Druckerzeugungskammern
und Düsen zeigt;
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12 ist
ein Diagramm, das einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf, der eine
andere Ausführungsform
der Erfindung ist, in der Form einer Anordnung der Druckerzeugungskammern
und Düsen zeigt;
und
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13 ist
ein Diagramm, das einen beispielhaften herkömmlichen laminierten Tintenstrahlaufzeichnungskopf
zeigt.
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Einzelheiten
der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Ausführungsformen
beschrieben, die in den Zeichnungen dargestellt sind.
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1 ist
eine beispielhafte Aufzeichnungsvorrichtung, bei der der laminierte
Tintenstrahlaufzeichnungskopf der Erfindung angewendet wird.
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In 1 bezeichnet
das Bezugszeichen 2 einen Druckmechanismusabschnitt. Ein
Schlitten 80 wird durch einen Schlittenmotor 81 in
die Hauptabtastrichtungen (in den Richtungen, die durch Pfeile A
in 1 gekennzeichnet sind) bewegt. Ein Aufzeichnungsmedium 82 wird
durch einen Blattvorschubmotor 84 in die Nebenabtastrichtungen
(in die Richtungen, die durch Pfeile B in 1 gekennzeichnet
sind) bewegt, während
es durch eine Schreibwalze 83 positioniert wird.
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Wie
in 2 dargestellt ist, besteht der Druckmechanismusabschnitt 2 aus
einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf 10, der später beschrieben wird,
einem Tintespeicherabschnitt 70 und einem Kopfbefestigungselement 20 zum
Befestigen des Tintenstrahlaufzeichnungskopfs 10 und des
Tintenspeicherabschnitts 70.
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Der
Tintenspeicherabschnitt 70 enthält ein Tintenspeicherelement 74 in
dem Behälter,
der durch einen Deckel 77 befestigt ist, der ein Atmosphärenverbindungsloch 76 aufweist.
Ferner ist ein Strömungspfad
durch einen Tintezufuhrschlauch 72 derart begrenzt, dass
eines seiner Enden mit dem Tintenstrahlaufzeichnungskopf 10 verbunden
ist und das andere Ende zu dem Tintenspeicherabschnitt 70 reicht,
so dass die Tinte zu dem Tintenstrahlaufzeichnungskopf 10 geleitet
wird. Ein Bezugszeichen 71 bezeichnet einen O-Ring zum Abdichten
und ein Bezugszeichen 75 bezeichnet ein Filter, das an
dem Tintenzufuhrschlauch 72 bereitgestellt ist.
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Aufgrund
dieser Konstruktion bildet der Augzeichnungskopf 10 ein
Bild auf einer zweidimensionalen Ebene durch Ausstoßen eines
Tintentröpfchens,
während
er sich in Übereinstimmung
mit einem Drucksignal in die Hauptabtastrichtungen bewegt und ein
Aufzeichnungsmedium sich in die Nebenabtastrichtung bewegt, wenn
eine Einzellinie von Zeichen oder dergleichen mit Tinte gedruckt
wird, die von dem Tintenspeicherabschnitt 70 zugeführt wird.
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Wenn
für mehr
als eine vorbestimmte Zeit kein Druck ausgeführt wird, wird zusätzlich der
Aufzeichnungskopf in eine Bereitschaftsposition 86 gebracht,
wo ein Tintensaugmittel 85 bereitgestellt ist. Das Tintensaugmittel 85 hat
eine Kappe 87 und einen nicht dargestellten Kappenbewegungsmechanismus,
und wartet in einer Bereitschaftsposition, in der die Kappe 87 gegen
die Düsenoberfläche des
Aufzeichnungskopfes 10 liegt.
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Während der
Tintenspeicherabschnitt in der obengenannten Ausführungsform
auf dem Schlitten 80 getragen wird, kann die Tinte dem
Aufzeichnungskopf 10 durch einen Schlauch zugeführt werden,
indem ein Tintentank auf einem Gehäuse oder dergleichen angeordnet
wird.
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3 und 4 zeigen
eine Ausführungsform
des obengenannten Tintenstrahlaufzeichnungskopfs 10. Der
Aufzeichnungskopf 10 wird durch Fixieren einer plattenförmigen Stellgliedeinheit 30 auf
einer Oberfläche
einer ähnlichen
plattenförmigen
Strömungspfadeinheit 40 gebildet,
deren Fläche
grob genug ist, um die Stellgliedeinheit 30 darauf zu befestigen.
Ein Ende eines flexiblen Kabels 26 ist an eine Oberfläche der
Stellgliedeinheit 30 angeschlossen, wobei das flexible
Kabel dazu dient, ein Antriebssignal an ein piezoelektrisches Vibrationselement
anzulegen, wie später
beschrieben wird.
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5 zeigt
eine Ausführungsform
der Stellgliedeinheit. Die Stellgliedeinheit 30 wird durch
aufeinanderfolgendes Laminieren einer Abdichtungsplatte 31,
einer Druckerzeugungskammerbildungsplatte 32 und einer
Vibrationsplatte 33 gebildet. Auf der Vibrationsplatte 33 werden
untere Elektroden 35 gebildet, während sie voneinander getrennt
sind, so dass sie den jeweiligen Druckerzeugungskammern 5 entsprechen.
Piezoelektrische Vibrationselemente 34, die jeweils aus
einem elektrostriktiven Material bestehen, sind so gebildet, dass
sie den Oberflächen
der unteren Elektroden 35 in der Form einer Schicht entsprechen.
Eine obere Elektrode 35 ist auf den Oberflächen der
piezoelektrischen Vibrationselemente 34 so gebildet, dass
die piezoelektrischen Vibrationselemente 34 zwischen den
unteren Elektroden 35 und der oberen Elektrode 36 liegen,
wobei sich die obere Elektrode 36 über eine Mehrzahl von piezoelektrischen
Vibrationselementen 34 erstreckt.
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Das
heißt,
ein Antriebssignal wird individuell an eine untere Elektrode 35 angelegt,
so dass ein piezoelektrisches Vibrationselement 34 selektiv
angetrieben wird. Die obere Elektrode 36, die als gemeinsame
Elektrode dient, und die unteren Elektroden 35, die als
individuelle Elektroden dienen, sind durch einen Verbindungsanschluss 37,
der auf der Vibrationsplatte 33 gebildet ist, und eine
flexible gedruckte Platte (FO) an eine externe Antriebsschaltung
angeschlossen. Die jeweiligen Druckerzeugungskammern 5 zum
Erzeugen von Druck, der zum Ausstoßen von Tintentröpfchen notwendig
ist, haben eine Anordnung auf einer Ebene, die durch schlanke Durchgangslöcher reguliert
ist, die in der Druckerzeugungskammerbildungsplatte 32 gebildet
sind. Die Umfangswand jedes Durchgangslochs dient als Seitenwand
zum Begrenzen und Trennen der Druckerzeugungskammern voneinander.
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Ferner
ist die Abdichtungsplatte 31 nicht nur an die Seitenwände so gebunden,
dass sie luftdicht ist, um die Druckerzeugungskammern 5 abzudichten und
die Bodenwand für
die Druckerzeugungskammer 5 zu bilden, sondern hat auch
erste Verbindungslöcher 38 und
zweite Verbindungslöcher 39,
die so gebildet sind, dass beide Löcher 38, 39 mit
jeder Druckerzeugungskammer 5 in der Nähe beider Enden der Druckerzeugungskammer 5 in
Verbindung stehen. Jedes erste Verbindungsloch 38 dient
dazu, die Tinte der entsprechenden Druckerzeugungskammer von außerhalb
der Stellgliedeinheit zuzuführen,
und jedes zweite Verbindungsloch 39 dient dazu, mit einer
entsprechenden Düse 3,
die ein Tintentröpfchen ausstößt, eine
Verbindung herzustellen.
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Die
Strömungspfadeinheit 40 wird
durch aufeinanderfolgendes Laminieren einer Düsenplatte 41, einer
Reservoirkammerbildungsplatte 42 und einer Tintenzufuhreinlassbildungsplatte 43 gebildet.
Die Reservoirkammerbildungsplatte 42 hat ein Durchgangsloch
zum Begrenzen einer gebildeten Reservoirkammer 6. Die Reservoirkammer 6 wird
so gebildet, dass ein Ende ihrer Oberfläche durch die Düsenplatte 41 abgedichtet
ist und das andere Ende ihrer Oberfläche durch die Tintenzufuhreinlassbildungsplatte 43 abgedichtet
ist. Die Reservoirkammer 6 dient als Verteiler zum Verzweigen
der Tinte von dem Tintenspeicherabschnitt 74 in die entsprechenden Druckerzeugungskammern 5,
und erstreckt sich von einem Abschnitt, der die entsprechenden Druckerzeugungskammern 5 im
Sinne einer Ebene überlappt,
zu einem Abschnitt, der die Stellgliedeinheit 30 im Sinne
einer Ebene nicht überlappt,
bei Betrachtung von der Plattenoberfläche.
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In
der Reservoirkammer 6 sind Tintenzufuhreinlässe 4 zum
Zuführen
der Tinte von der Reservoirkammer 6 zu den einzelnen Druckerzeugungskammern 5 in
einem Abschnitt der Reservoirkammerbildungsplatte 42 gebildet,
der die entsprechenden Druckerzeugungskammern 5 im Sinne
einer Ebene überlappt,
während
ein Reservoireinlass 8 zum Einleiten der Tinte von dem
Tintenspeicherabschnitt 74 zu der Reservoirkammer 6 in
einem Bereich gebildet ist, der die Stellgliedeinheit 30 im
Sinne einer Ebene nicht überlappt.
Zusätzlich
hat die Düsenplatte 41 Düsen 3 zum
Ausstoßen
von Tintentröpfchen,
die so gebildet sind, dass sie den Druckerzeugungskammern 5 entsprechen.
Zum Verbinden der Düsen 3 mit den
entsprechenden Druckerzeugungskammern 5 sind Düsenverbindungslöcher 44, 45 in
der Tintenzufuhreinlassbildungsplatte 43 und der Reservoirkammerbildungsplatte 42 so
angeordnet, dass sie jeweils den Düsen 3 entsprechen.
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Die
Tintenzufuhreinlässe 4 und
die Düsenverbindungslöcher 44,
die zu einer der Oberflächen der
Strömungspfadeinheit 40 hin
offen sind, werden an Positionen gebildet, die die ersten Verbindungslöcher 38 und
die zweiten Verbindungslöcher 39 der Stellgliedeinheit 30 überlappen,
welchen die Tintenzufuhreinlässe 4 und
die Düsenverbindungslöcher 44 eins
zu eins entsprechen. Die Strömungspfade
zwischen den entsprechenden Einheiten werden miteinander verbunden,
indem die Stellgliedeinheit 30 an die Strömungspfadeinheit 40 gebunden
wird, wobei ihre entsprechenden Öffnungen
einander überlappen.
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Der
Strom der Tinte in der Kopfeinheit 10, die aus der Strömungspfadeinheit 40 und
der Stellgliedeinheit 30 gebildet ist, wird unter Bezugnahme
auf 6 beschrieben, die eine Struktur in einer Schnittansicht
entlang einer schlanken Druckerzeugungskammer zeigt.
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Der
einfachen Beschreibung wegen zeigt 6 den Reservoireinlass 8 in
demselben Abschnitt wie die Druckerzeugungskammer 5 angeordnet.
Die Tinte, die vom Tintenspeicherabschnitt eingeleitet wird, wird über den
Reservoireinlass 8, die Reservoirkammer 6, den
Tintenzufuhreinlass 4 und das Verbindungsloch 38 zu
der Druckerzeugungskammer 5 geleitet. Der Tintenzufuhreinlass
ist so konstruiert, dass, wenn die Tinte anfänglich in den Strömungspfad
geladen wird, oder wenn Blasen, die in dem Strömungspfad erzeugt werden, oder
wenn die Viskosität
der Tinte erhöht
ist, die Tinte oder die Blasen unter Verwendung des Tintensaugmittels 85 zwangsweise
aus der Düse 3 gesaugt
und abgegeben werden.
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Zum
Zeitpunkt des Drucks veranlasst ferner eine Kapillarkraft, die von
einem Meniskus abgeleitet wird, der in der Düse 3 gebildet wird,
dass die Tinte von dem Tintenspeicherabschnitt in die Druckerzeugungskammer 5 strömt. Das
piezoelektrische Vibrationselement 34 bildet gemeinsam
mit der Vibrationsplatte 33 ein unimorphes Vibrationselement.
Das piezoelektrische Vibrationselement 34 wird durch Anlegen
einer Spannung zu der Oberfläche
zusammengezogen. Die Vibrationsplatte 33 biegt sich in
eine solche Richtung, dass die Druckerzeugungskammer 5 zusammengezogen
wird, wodurch Druck in der Druckerzeugungskammer 5 erzeugt
wird. Durch diesen Druck wird ein Tintenstrom erzeugt, wobei der Tintenstrom
von der Druckerzeugungskammer 5 über die zweiten Verbindungslöcher 39 und
die Düsenverbindungslöcher 44, 45 zu
der Düse 3 strömt, und
dieser Tintenstrom wird aus der Düse 3 in Form eines
Tintentröpfchens
ausgestoßen.
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Übrigens
hat die Düsenplatte 41 eine
zweilagige Struktur mit einem dünnwandigen
Abschnitt 41a und einem dickwandigen Abschnitt 41b.
Der dünnwandige
Abschnitt 41a ist nur in der Nähe des Verbindungslochs 45 vorhanden,
das mit der Düse 3 verbunden
ist.
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Diese
Düsenplatte 41 wird
gebildet, indem die Düse 3 durch
Pressbearbeitung einer Metallplatte gebildet wird, die durch den
Tintendruck von der Druckerzeugungskammer 5 elastisch verformbar
ist, und anschließend
ein Bereich mit Ausnahme der Umgebung der Düse 3 mit Chrom oder
dergleichen auf eine solche Dicke plattiert wird, dass eine angemessene Festigkeit
garantiert ist, um dadurch den dickwandigen Abschnitt 41b zu
bilden.
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Da
die Düsenplatte 41 den
dünnwandigen Abschnitt 41a nur
in der Nähe
der Düse 3 hat
und den dickwandigen Abschnitt 41b in dem anderen Bereich, wird
der dünnwandige
Abschnitt 41a in der Nähe
des Verbindungslochs 45 als Reaktion auf den Druck, der von
der Druckerzeugungskammer 5 abgeleitet wird, elastisch
verformt. Dies garantiert nicht nur die Nachgiebigkeit, die zum
Ausstoßen
eines Tintentröpfchens
notwendig ist, sondern trägt
auch zur Erhöhung
der Steifigkeit eines Aufzeichnungskopfs bei, um dadurch dessen
Durchbiegen zu minimieren, wenn an dem Aufzeichnungskopf eine Mehrzahl
von Stellgliedeinheiten fixiert ist, wobei dieser Aufzeichnungskopf
später
beschrieben wird. Da die Düse 3 eine
Stufe tiefer angeordnet ist, kann auch ein Kontakt des dünnwandigen
Abschnitts 41a mit einem Aufzeichnungsblatt oder dergleichen
verhindert werden.
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Diese
Ausführungsform
ist dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei Reihen von Druckerzeugungskammern 5 enthält, die
so gebildet sind, dass sie einer einzigen Stellgliedeinheit 30 gegenüber liegen.
Die Druckerzeugungskammern 5 in einer Reihe sind in Bezug
auf jene in der anderen Reihe entlang der Länge jeder Reihe um einen Abstand
versetzt, der der halbe Abstand zwischen den benachbarten Druckerzeugungskammern 5 in
einer einzigen Reihe ist. Ferner sind die entsprechenden Düsen 3 auf
gleiche Weise in zwei Reihen so angeordnet, dass die Düsen 3 in
einer Reihe in bezug auf jene in der anderen Reihe um einen Abstand
versetzt sind, der der halbe Abstand zwischen den benachbarten Düsen 3 in
einer einzigen Reihe ist. Daher ist der Abstand zwischen den benachbarten
Düsen 3,
betrachtet in die Hauptabtastrichtungen A, gleich einem Abstand,
der der halbe Abstand zwischen den benachbarten Druckerzeugungskammern
ist, wodurch die Anordnungsdichte der Düsen 3 im Wesentlichen
verdoppelt wird.
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Obwohl
nur eine oder drei oder mehr Reihen von Druckerzeugungskammern in
einer einzigen Stellgliedeinheit 30 angeordnet sein können, ermöglicht die
Konstruktion mit zwei Reihen, dass Zufuhrleitungen in Räumen an
beiden Seiten der Stellgliedeinheit 30 angeordnet werden,
was wiederum zur Vereinfachung der Verdrahtungsstruktur beiträgt.
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Während die
Tinte in der obengenannten Ausführungsform
durch die V-förmige
oder U-förmige gemeinsame
Reservoirkammer 6 den zwei Reihen von Druckerzeugungskammern
zugeführt
wird, können
Reservoirkammern, die für
die entsprechenden Reihen von Druckerzeugungskammern bestimmt sind,
so angeordnet sein, dass Tintentröpfchen verschiedener Farben
aus den entsprechenden Düsenreihen
ausgestoßen
werden können.
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In
der Folge werden spezifische Ausführungsformen der obengenannten
Strömungspfadeinheit 40 beschrieben.
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Düsen 3,
die jeweils ein konisch zulaufendes Loch sind, dessen Öffnungsdurchmesser
von 30 bis 50 μm
reicht, sind in zwei Reihen in einem Abstand zwischen den Reihen
von 564 μm
auf der Düsenplatte 41 angeordnet,
die aus einer rostfreien Stahlplatte besteht, deren Dicke von 50
bis 150 μm
reicht. Die Reservoirkammerbildungsplatte 42 hat ein Durchgangsloch
zum Begrenzen der Reservoirkammer 6 und weist die Düsenverbindungslöcher 45 auf,
die durch Pressbearbeiten einer 150 μm dicken rostfreien Stahlplatte
gebildet werden.
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Der
Durchmesser des Düsenverbindungslochs 45 ist
vorzugsweise auf 150 μm
eingestellt, gleich der Dicke der Platte. In der Tintenzufuhreinlassbildungsplatte 43 werden
sowohl die Tintenzufuhreinlässe 4 wie
auch die Düsenverbindungslöcher 44 durch
Pressbearbeiten einer rostfreien Stahlplatte gebildet, deren Dicke
im Bereich von 50 bis 150 μm liegt.
Die Fluidimpedanz des Tintenzufuhrlochs 4 ist vorzugsweise
auf einen Wert gleich oder größer als die
Fluidimpedanz der Düse
eingestellt, so dass ein Tintenstrom, der durch den Druck der Druckerzeugungskammer 5 erzeugt
wird, zu der Düse 3 geleitet wird,
indem der Tintenstrom daran gehindert wird, zu der Reservoirkammer 6 zu
gehen.
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In
dieser Ausführungsform
ist der Tintenzufuhreinlass 4 auf dieselben Dimensionen
wie die Düse 3 eingestellt,
und sein Querschnitt läuft
zu dem ersten Verbindungsloch 38 konisch zu. Wegen der konisch
zulaufenden Form kann der Durchmesser des schmälsten Abschnitts des Tintenzufuhreinlasses 4 kleiner
als die Dicke der Platte gestaltet werden, und zusätzlich kann
der Tintenzufuhreinlass 4 exakt gebildet werden. Der Durchmesser
des Düsenverbindungslochs 44 ist
größer als
jener des Düsenverbindungslochs 45 der
Reservoirkammerbildungsplatte 43 und kleiner als die Breite
der Druckerzeugungskammer 5, und reicht von 200 bis 300 μm. Infolge
dieser Konstruktion kann der Strömungspfad von
der Druckerzeugungskammer 5 zu der Düse 3 allmählich schmäler werden,
wodurch verhindert wird, dass Blasen entlang dem Strömungspfad
stagnieren.
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Die
drei Platten, die die Strömungspfadeinheit
bilden, sind so laminiert, dass die Durchgangslöcher, die zueinander gehören, miteinander
kommunizieren können.
Diese Platten können
gelötet,
einen diffundierten Übergang
haben, oder mit einem Klebstoff oder einer unsichtbaren Klebstoffschicht
oder dergleichen gebunden sein. In dieser Ausführungsform sind die drei Platten
mit einem Klebstoff gebunden, der aus einem Epoxidharz gebildet
ist, das durch Tinte nicht korrodiert wird.
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Während in
dieser Ausführungsform
jede Platte aus einer rostfreien Stahlplatte besteht, kann ein Material,
aus dem jede Platte besteht, entsprechend der Funktion der Platte
aus anorganischen Materialien, wie Keramik, Silizium und Glas, Metallen,
wie Nickel, oder Kunststoffmaterialien, wie Polyimid, Polycarbonat
und Polysulfon, passend gewählt und
kombiniert werden, solange solche Materialien durch Tinte nicht
korrodiert werden.
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Die
Kunststoffplatten können
einer Bearbeitung mit einem Excimer-Laser oder einem Elektroplattieren
unter Verwendung von Nickel unterzogen werden, da die Düsenplatte 41 und
die Tintenzufuhreinlassbildungsplatte 43 vergleichsweise
dünn sind, mit
Löchern,
deren Durchmesser klein sind, und hohe Genauigkeit erfordern.
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In
dieser Erfindung erfordert die Strömungspfadeinheit 40,
die auch als Fixierungsplatte für
die Stellgliedeinheit 30 dient, eine hohe Steifigkeit.
Daher ist ein Metall, das sowohl Zähigkeit als auch Steifigkeit
aufweist, zur Herstellung der Strömungspfadeinheit 40 bevorzugt.
Da insbesondere die Reservoirkammerbildungsplatte 42 das
Durchgangsloch aufweist, das größer als
jene ist, die in den anderen Platten gebildet sind, ist die Verwendung
einer Platte bevorzugt, die dicker als die anderen Platten ist,
um eine Struktur bereitzustellen, die eine passende Steifigkeit
garantieren kann.
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Anschließend wird
eine spezifische Ausführungsform
der Stellgliedeinheit 30 beschrieben. Die Druckerzeugungskammerbildungsplatte 32 ist
ein 150 μm dicker,
gesinterter Körper
aus Zirkondioxid und hat eine Mehrzahl von Druckerzeugungskammern 5,
die in zwei Reihen mit einem Abstand zwischen den Reihen von 564 μm angeordnet
sind, gleich den Düsen 3.
Die Breite jeder Druckerzeugungskammer 5 reicht von 350
bis 450 μm
und die Länge
reicht von 1 bis 3 mm. Diese Dimensionen sind auf optimale Werte
eingestellt, abhängig
von der Größe eines
Tintentröpfchens,
das zur Bildung eines Punktes erforderlich ist, der Düsenanordnungsdichte und
dergleichen.
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Die
Abdichtungsplatte 31 ist ein 150 μm dicker gesinterter Körper aus
Zirkondioxid, und ist an eine Oberfläche der Druckerzeugungskammerbildungsplatte 32 gebunden,
so dass eine Oberfläche jeder
Druckerzeugungskammer 5 abgedichtet ist. Der Durchmesser
von jedem eines Paares von Verbindungslöchern 38, 39 ist
auf 300 μm
eingestellt. Die Vibrationsplatte 33 ist ein gesinterter
Körper
aus Zirkondioxid, dessen Dicke von 10 bis 20 μm reicht, und ist so gebunden,
dass sie die andere Oberfläche
der Druckerzeugungskammer 5 abdichtet. Die unteren Elektroden 35 sind
auf der Vibrationsplatte 33 so gebildet, dass sie den Druckerzeugungskammern 5 entsprechen,
und auf den Oberflächen
der unteren Elektroden 35 sind die piezoelektrischen Elemente 34 gebildet.
Jedes piezoelektrische Vibrationselement 34 wird durch
Laminieren eines piezoelektrischen keramischen Materials, wie Bleititanatzirkonat, auf
der entsprechenden unteren Elektrode 35 gebildet. Die Breite
des piezoelektrischen Vibrationselements 34 ist auf Werte
eingestellt, die von 80 bis 90% der Breite der Druckerzeugungskammer 5 reichen, und
seine Dicke reicht von 20 bis 40 μm.
Es sollte festgehalten werden, dass andere keramische Materialien,
wie Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Bleititanatzirkonat, Zirkondioxid
ersetzen können.
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Anschließend wird
ein Verfahren zur Herstellung der obengenannten Stellgliedeinheit
beschrieben.
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Wie
in 7(A) dargestellt ist, werden
die Vibrationsplatte 33, die Druckerzeugungskammerbildungsplatte 32,
in der die Durchgangslöcher
zur Begrenzung der Druckerzeugungskammern 5 bereits ausgestanzt
sind, und die Abdichtungsplatte 31, in der die Verbindungslöcher bereits
ausgestanzt sind, durch Druck in Form einer Grünschicht miteinander verbunden,
das heißt,
in tonartiger Form, und die derart gebundenen Platten werden danach
integral bei Temperaturen gesintert, die von 800 bis 1000°C reichen.
Infolge dieser Methode werden die entsprechenden Platten ohne Klebstoff
aneinander gebunden.
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Dann
wird, wie in 7(B) dargestellt ist, ein Elektrodenmuster
durch derartiges Drucken eines Materials hergestellt, dass Abschnitte,
die den Druckerzeugungskammern 5 entsprechen, zu unteren Elektroden 35 werden,
wobei das Material als eine Hauptkomponente mindestens eine Art
von Legierungen enthält,
die aus Platin, Palladium, Silber-Palladium, Silber-Platin und Platin-Palladium
bestehen.
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Wie
in 7(C) dargestellt ist, werden
danach die piezoelektrischen Elemente 34 auf die unteren
Elektroden auf gleiche Weise durch Drucken und Sintern laminiert,
um die Stellgliedeinheit zu vollenden. Schließlich wird eine gemeinsame
Elektrode, die aus Chrom, Gold, Nickel oder dergleichen besteht,
durch Sputtern gebildet, so dass sie sich über eine Mehrzahl von piezoelektrischen
Vibrationselementen erstreckt.
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Bei
der integral gesinterten Stellgliedeinheit 30 sind die
extrem winzig strukturierte Druckerzeugungskammerbildungsplatte 32 und
die dünne
Vibrationsplatte 33 fest aneinander gebunden. Daher weist
sie eine ausgezeichnete Luftdichtigkeit und Korrosionsbeständigkeit
gegen Tinte auf. Zusätzlich ermöglicht die
Methode zur Herstellung der Stellgliedeinheit 30, die so
einfache Schritte wie das Laminieren der Tonplatten, das Auftragen
der pastenartigen Elektrode und der piezoelektrischen Vibrationselementmaterialien
durch Drucken, und das Sintern all dieser Elemente umfasst, dass
die Stellgliedeinheit 30 extrem einfach wie auch exakt
hergestellt werden kann.
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Obwohl
die obengenannte Methode zum Bilden der Stellgliedeinheit 30,
die durch integrales Sintern der Materialien gekennzeichnet ist,
ganz ausgezeichnet ist, kann die Stellgliedeinheit durch Kombinieren
herkömmlicher
Methoden, wie einer Methode zum Binden von Platten, die aus Metall
oder Harz bestehen, durch Kleben, Abscheiden oder Fusion, einer Methode
zum Ätzen
von Glas- oder Siliziumplatten, einer
Kunststoffformungsmethode, und einer Methode zum Befestigen von
piezoelektrischen Vibrationselement-Chips an der Vibrationsplatte
gebildet werden.
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Während in
der obengenannten Ausführungsform
der Tintenstrom von der Druckerzeugungskammer 5 zu der
Reservoirkammer 6 durch den Tintenzufuhreinlass 4 reguliert
wird, der in der Strömungspfadeinheit 40.
angeordnet ist, kann das erste Verbindungsloch 38, das
in der Stellgliedeinheit 30 gebildet ist, auf eine solche
Größe eingeschränkt sein,
das es den Rücklauf
der Tinte reguliert.
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Ferner
ist der Tintenstrahlaufzeichnungskopf 10 der Erfindung
nicht nur durch das Einstellen der Wärmekapazität der Stellgliedeinheit 30 (die
durch das Produkt aus der Materialdichte, der spezifischen Wärme und
dem Volumen bestimmt wird) auf einen kleineren Wert als die Wärmekapazität der Strömungspfadeinheit 40 gekennzeichnet,
sondern auch durch das Fixieren des Tintenstrahlaufzeichnungskopfs 10 an
dem Kopfbefestigungselement 20, so dass die Stellgliedeinheit 30 mit
der Atmosphäre kommunizieren
kann.
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Infolge
dieser Konstruktion können
Probleme wie die Ausdehnung der Druckerzeugungskammer 5 aufgrund
des Einfrierens der Tinte von der Seite der Düsenplatte 41 der Strömungspfadeinheit 40, das
verursacht wird, wenn der Aufzeichnungskopf in eine Umgebung niederer
Temperatur gebracht wird, und das Brechen der Vibrationsplatte 33 aufgrund
eines solchen Einfrierens gelöst
werden, wodurch die Tinte an der Seite der Stellgliedeinheit einzufrieren beginnen
kann, und somit Druck, der in dem Strömungspfad aufgrund des Einfrierens
erzeugt wird, zu der Seite der Strömungspfadeinheit (durch die
Düsen zu
der Atmosphäre)
freigegeben werden kann.
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8 zeigt
eine andere Ausführungsform der
Stellgliedeinheit 30, die dadurch gekennzeichnet ist, dass
sich die Öffnungen
der Druckerzeugungskammern 5 auf einer Oberfläche der
Stellgliedeinheit 30 befinden, ohne die obengenannte Abdichtungsplatte 31 anzuordnen,
und die Öffnungen
stattdessen durch die Tintenzufuhreinlassbildungsplatte 43 der Strömungspfadeinheit 40 abgedichtet
sind. Diese Ausführungsform
hat den Vorteil, dass die Anzahl der verwendeten Teile verringert
ist, was wiederum zu einer Senkung der Herstellungskosten beiträgt.
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Anschließend werden
unter Bezugnahme auf 9 und 10 Techniken
zur Konstruktion verschiedener Aufzeichnungsköpfe unter Verwendung einer
Mehrzahl der obengenannten Stellgliedeinheiten 30 beschrieben.
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In 9, 10 bezeichnet
das Bezugszeichen 60 eine Strömungspfadeinheit, die durch
Laminieren einer Düsenplatte 61,
einer Reservoirkammerbildungsplatte 62 und einer Tintenzufuhreinlassbildungsplatte 63 gebildet
wird. Diese Platten 61, 62, 63 bestehen
aus Metallplatten, die jeweils eine derartige Größe aufweisen, dass Düsengruppen 3a, 3b, 3c so angeordnet
werden können,
dass mindestens drei Stellgliedeinheiten 30a, 30b, 30c einander
nicht überlappen,
wobei jede Düsengruppen
zwei Düsenreihen
hat.
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Bei
der Düsenplatte 61 sind
nicht nur die Düsengruppen 3a, 3b, 3c in
einer Metallplatte gebildet, wobei jede Düsengruppe Düsen 3 hat, sondern
auch ein dünnwandiger
Abschnitt 41a in der Nähe
jeder Düse 3,
wie in 6 dargestellt ist, um eine Nachgiebigkeit bereitzustellen.
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Die
Reservoirkammerbildungsplatte 62 hat Durchgangslöcher, die
Reservoirkammern 6a, 6b, 6c begrenzen.
Die Reservoirkammern 6a, 6b, 6c werden
durch Abdichten einer Oberfläche
jedes Durchgangslochs mit der Düsenplatte 61 und
der anderen Oberfläche
durch die Tintenzufuhreinlassbildungsplatte 63 gebildet.
Die Reservoirkammerbildungsplatte 62 dient als Verteiler
zum Abzweigen von Tinte von dem Tintenspeicherabschnitt 74 zu
entsprechenden Druckerzeugungskammern 5a, 5b, 5c.
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Tintenzufuhreinlässe 4a, 4b, 4c zum
Zuleiten der Tinte zu den Druckerzeugungskammern 5a, 5b, 5c der
entsprechenden Stellgliedeinheiten 30a, 30b, 30c von
den Reservoirkammern 6a, 6b, 6c sind
in Bereichen der Tintenzufuhreinlassbildungsplatte 63 gebildet,
die die Druckerzeugungskammern 5a, 5b beziehungsweise 5c im
Sinne einer Ebene überlappen.
Reservoireinlässe 8a, 8b, 8c zum
Einführen
der Tinte in den Tintenspeicherabschnitt 74 sind in Bereichen
der Tintenzufuhreinlassbildungsplatte 63 gebildet, die
die Stellgliedeinheiten 30a, 30b beziehungsweise 30c nicht überlappen.
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Tintenzufuhreinlässe 4a, 4b, 4c und
Düsenverbindungslöcher 64a, 64b, 64c,
die sich auf einer Oberfläche
der Strömungspfadeinheit 60 öffnen, sind an
Positionen gebildet, die die ersten Verbindungslöcher 38 und die zweiten
Verbindungslöcher 39 der Stellgliedeinheiten 30a, 30b, 30c überlappen,
die den Einlässen
und Löchern
eins zu eins entsprechen. Durch Binden der Stellgliedeinheiten 30a, 30b, 30c an
die Strömungspfadeinheit 60,
so dass die entsprechenden Öffnungen
miteinander ausgerichtet werden können, können die Strömungspfade
der drei Stellgliedeinheiten 30a, 30b, 30c mit
der einzelnen Strömungspfadeinheit 60 verbunden
werden.
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Wie
zuvor beschrieben, sind bei der Strömungspfadeinheit 60 die
Reservoirkammern 6a, 6b, 6c unabhängig den
entsprechenden Stellgliedeinheiten und den Reservoireinlässen 8a, 8b, 8c zugeordnet,
die unabhängig
den entsprechenden Reservoirkammern 6a, 6b, 6c entsprechen.
Daher können
Tinten verschiedener Farben, z.B. Cyan, Magenta, Gelb, in den entsprechenden
Düsengruppen 3a, 3b, 3c,
zu einem einzigen Kopf geleitet werden, um Tintentröpfchen verschiedener
Farben von der einzelnen Strömungspfadeinheit
auszustoßen.
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Ferner
ist die Strömungspfadeinheit 60 dahingehend
vorteilhaft, dass die Strömungspfadeinheit 60 nicht
nur Düsenöffnungen
mit hoher Genauigkeit durch Pressbearbeitung bilden kann, die ein
einfaches Bearbeitungsverfahren darstellt, sondern auch Metall,
dessen Steifigkeit verhältnismäßig hoch ist,
als Hauptmaterial verwendet werden kann. Andererseits können die
Stellgliedeinheiten 30a, 30b, 30c durch
Sintern fixiert werden, und bestehen zusätzlich aus Keramik, die beim
Sintern leicht zu verformen oder zu wellen ist, ohne eine erhöhte Spannung
an diese anzulegen, obwohl die Keramik im Grunde elektrisch isolierend
ist.
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Dadurch
kann ein kleinerer Aufzeichnungskopf mit Düsen, die bei hoher Dichte mit
hoher Genauigkeit angeordnet sind, mit hoher Ausbeute hergestellt
werden, indem nicht nur die Stellgliedeinheiten 30a, 30b, 30c in
einem möglichen
Maße verkleinert
sind, um die Produktionsausbeute zu erhöhen, sondern auch die Stellgliedeinheiten
an die gemeinsame Strömungspfadeinheit 60 gebunden
sind, in der die Düsen
mit hoher Positionierungsgenauigkeit gebildet sind.
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Da
das piezoelektrische Vibrationselement 34, an das ein Antriebssignal
angelegt wird, auf der Vibrationsplatte 33 gebildet werden
kann, die aus Keramik besteht, die im Grunde elektrisch isolierend
ist, ist kein besonderer Isolierprozess zur Bildung der Elektroden
mehr notwendig.
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11 zeigt
eine Ausführungsform
im Sinne der relativen Positionen zwischen den Düsen 3 und den Druckerzeugungskammern 5,
wobei die Ausführungsform
dadurch gekennzeichnet ist, dass Punkte gebildet werden, indem die
Stellgliedeinheiten 30a, 30b, 30c so
bereitgestellt sind, dass sie den Farben Cyan, Magenta und Gelb
entsprechen.
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Bei
diesem Aufzeichnungskopf sind die Düsen verschiedener Farben an
denselben Positionen in der Nebenabtastrichtung B angeordnet, so
dass die Düsen
der entsprechenden Farben ein Tintenbild an denselben Positionen
erzeugen können.
Bei Betrachtung einer einzigen Farbe liegen zwei Reihen von Druckerzeugungskammern,
die einen Abstand von P1 haben, einander gegenüber, wobei eine Reihe in Bezug
auf die andere um ein Intervall von P2, das die Hälfte des
Intervalls P1 ist, in die Nebenabtastrichtung versetzt ist. Infolge
dieser Anordnung ist die Düsendichte
in die Nebenabtastrichtung im Wesentlichen auf P2 eingestellt.
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Da
sich die Eigenschaft einer Tinte im Allgemeinen von jener einer
anderen unterscheidet, ist es schwierig, das beste Bild mit derselben
Konstruktion der Strömungspfade für die entsprechenden
Tinten zu erzeugen. Der Tintenstrahlaufzeichnungskopf der Erfindung
ist jedoch dadurch gekennzeichnet, dass das beste Bild nur durch
optimales Einstellen für
jede Tinte sowohl der Form jeder Düse 3 der Strömungspfadeinheit 60 als
auch der Form jedes Tintenzufuhreinlasses 4a, 4b, 4c erzeugt
wird, selbst wenn alle Stellgliedeinheiten dieselbe Konstruktion
haben. Dadurch müssen
nur Stellgliedeinheiten mit derselben Konstruktion erzeugt werden,
was wiederum zu einer Kostensenkung beiträgt, die durch eine Massenproduktion
erreicht wird.
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Da
ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf, der imstande ist, Tintentröpfchen in
verschiedenen Mengen von den entsprechenden Düsengruppen 3a, 3b, 3c auszustoßen, nur
durch Ändern
der Form jeder Düse 3 oder
der Form jedes Tintenzufuhreinlasses 4 der Strömungspfadeinheit 60 gebildet
werden kann, kann des Weiteren der Tintenstrahlaufzeichnungskopf
bereitgestellt werden, der dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte
gleichmäßig geändert wird, selbst
wenn Stellgliedeinheiten derselben Konstruktion verwendet werden.
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12 zeigt
eine Ausführungsform,
in der ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf mit einer hohen Punktdichte
unter Verwendung einer Mehrzahl von Stellgliedeinheiten 30a, 30b, 30c gebildet
wird. In dieser Ausführungsform
sind Düsen
in einem Intervall von 6p in jeder von zwei Reihen angeordnet, die zu
jeder der Stellgliedeinheiten 30a, 30b, 30c gehören, und
diese Düsen
in jeder Reihe sind um p in die Nebenabtastrichtung B versetzt.
Da die Druckerzeugungskammern in den zwei entsprechenden Reihen um
3p in die Nebenabtastrichtung B versetzt sind, ist jede Düse zu einer
Seite in Bezug auf die Mittelachse der entsprechenden Druckerzeugungskammer
angeordnet.
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Da
die drei Stellgliedeinheiten 30a, 30b, 30c in
Bezug auf die entsprechenden Düsenreihen
um 2p versetzt sind, sind die Düsen
in einem Intervall von p angeordnet, wenn sie in die Hauptabtastrichtung
A betrachtet werden. Das heißt,
unter Verwendung der Druckerzeugungskammern 5, die in einem
Intervall 6p angeordnet sind, werden Punkte bei einer Dichte gebildet,
die das Sechsfache des Intervalls ist.
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Wie
zuvor beschrieben, kann die Ausführungsform,
die durch die Befestigung einer Mehrzahl von Stellgliedeinheiten
auf der einzigen gemeinsamen Strömungspfadeinheit 60 gekennzeichnet
ist, einen Aufzeichnungskopf bereitstellen, der verschiedene Anwendungen
ermöglicht,
indem nur die Positionen geändert
werden, an welchen die Stellgliedeinheiten derselben Konstruktion
an der einzigen gemeinsamen Strömungspfadeinheit
befestigt sind.
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Da
die Stellgliedeinheiten auf der einzigen gemeinsamen Strömungspfadeinheit 60 so
befestigt sind, dass sie verstreut sind, kann des Weiteren nicht nur
Wärme,
die von den piezoelektrischen Vibrationselementen erzeugt wird,
rasch abgestrahlt werden, sondern es kann auch die Positionier-
und Dimensionsgenauigkeit jeder Düse durch die Strömungspfadeinheit
reguliert werden, die aus Metall oder dergleichen besteht, in der
Durchgangslöcher mit
relativ hoher Genauigkeit gebildet werden können. Zusätzlich können die Stellgliedeinheiten
verkleinert werden, die schwer zu sintern sind, wenn sie größer sind.
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Wie
zuvor beschrieben, ist die Ausführungsform
dadurch gekennzeichnet, dass eine Strömungspfadeinheit an einer Mehrzahl
von Stellgliedeinheiten befestigt ist, so dass sie Düsengruppen
entspricht; d.h., die Strömungspfadeinheit
wird durch Laminieren einer Düsenplatte,
einer Reservoirkammerbildungsplatte und einer Abdichtungsplatte
gebildet, wobei die Düsenplatte
Düsen aufweist,
die in eine Mehrzahl von Gruppen unterteilt sind, die Reservoirkammerbildungsplatte
eine Mehrzahl von Reservoirkammern aufweist, die zu den entsprechenden
Gruppen von Düsen
gehören,
und Verbindungslöcher
aufweist, die jeweils mit den Düsen
kommunizieren, und die Tintenzufuhreinlassbildungsplatte an einer
Oberfläche
der Reservoirkammer befestigt ist und Verbindungslöcher zum
Kommunizieren mit den Druckerzeugungskammern und Düsen aufweist,
und jede Stellgliedeinheit eine Druckerzeugungskammerbildungsplatte,
eine Vibrationsplatte und piezoelektrische Vibrationselemente enthält, wobei
die Druckerzeugungskammerbildungsplatte eine Mehrzahl von Druckerzeugungskammern
aufweist, die durch Seitenwände
begrenzt sind, die Vibrationsplatte an einer Oberfläche der
Druckerzeugungskammerbildungsplatte befestigt ist, und die piezoelektrischen
Vibrationselemente auf einer Oberfläche der Vibrationsplatte so
gebildet sind, dass sie den Druckerzeugungskammern entsprechen.
Daher kann die Strömungspfadeinheit,
die auch als Befestigungsplatte für die Stellgliedeinheit dient,
aus Metall hergestellt werden, das verhältnismäßig leicht eine angemessene
Genauigkeit durch Pressbearbeitung oder dergleichen garantieren
kann, wodurch nicht nur Düsen
mit hoher Positionierungsgenauigkeit gebildet werden können, sondern
auch ein Beitrag zur Verkleinerung der Stellgliedeinheit geleistet
wird, die aus Keramik besteht, die durch Sintern befestigt werden
kann, und somit die Produktionsausbeute verbessert wird. Selbst
wenn eine Mehrzahl von Stellgliedeinheiten derselben Konstruktion
verwendet wird, kann zusätzlich
ein Aufzeichnungskopf, der für
verschiedene Anwendungen geeignet ist, nur durch Ändern der
Struktur einer Strömungspfadeinheit
bereitgestellt werden, deren Konstruktion relativ einfach modifiziert
werden kann.