DE69601004T2 - Für eine Düsenanordnung mit hoher Dichte geeigneter Tintenstrahldruckkopf - Google Patents

Für eine Düsenanordnung mit hoher Dichte geeigneter Tintenstrahldruckkopf

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Tintenstrahldruckkopf, der für einen Tintenstrahldrucker oder dergleichen verwendet wird, und genauer gesagt, bezieht sie sich auf einen Tintenstrahldruckkopf, der eine Düsenanordnung hoher Dichte ermöglicht. Darüberhinaus bezieht sie sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Tintenstrahldruckkopfs.
  • Ein für die vorliegende Erfindung relevanter Tintenstrahldruckkopf ist, zum Beispiel, in dem japanischen offengelegten Patent Nr. 6-64163 offenbart. Fig. 1O ist eine perspektivische Ansicht eines in dieser offengelegten Patentanmeldung offenbarten Tintenstrahldruckkopfs. Bezugnehmend auf Fig. 10, sind eine Mehrzahl von Düsenöffnungen 101a, 101b, ... in einem Düsenformteil 102 geformt. Ein Druckkammerformteil 103 ist benachbart zu dem Düsenformteil 102 angeordnet. Eine oszillierende Platte 104 ist an das Druckkammerformteil 103 angeklebt. Elektroden sind auf beiden Seiten des Oszillators 107 geformt. Eine Elektrode ist mit der oszillierenden Platte 104 und die andere Elektrode ist mit einem Treiberschaltkreis mithilfe eines anisotropen, leitfähigen Films 108 oder dergleichen verbunden. Die oszillierende Platte 104 dient ebenso als Masse-(GND-)Elektrode. An einem von dem Düsenformteil 102, dem Druckkammerformteil 103 und der oszillierenden Platte 104 umgebenen Abschnitt sind eine Druckkammer 110 und ein Tintenauslaß 111 geformt, die mit Tinte gefüllt sind. Wenn eine Spannung zwischen den Elektroden angelegt wird, wird eine durch die oszillierende Platte 104 und den Oszillator 107 gebildete einheitliche Struktur oder ein sogenannter Unimorph verbogen, so daß Tintentropfen von den Düsenöffnungen 101a, 101b, emittiert werden. In der Figur repräsentiert die Ziffer 112 ein gemeinsames Tintenbassin und 117 repräsentiert einen flexiblen gedruckten Schaltkreis (FPC).
  • Der konventionelle Tintenstrahldruckkopf wurde wie oben beschrieben aufgebaut. Da jedoch die oszillierende Platte aus einem Metall geformt ist, weist sie das Problem auf, daß die reaktive Kraft recht groß ist. Ein Piezoelement wird für den Oszillator verwendet. Wenn eine Spannung durch ein Signal von dem Treiberschaltkreis an das Piezoelement angelegt wird, wird die oszillierende Platte aufgrund der Wirkung der einheitlichen Struktur mit der oszillierenden Platte oder des unimorphen Effekts verschoben. Da die oszillierende Platte hohe Steifigkeitseigenschaften aufweist, ist eine große reaktive Kraft gegeben, die der Verschiebung der oszillierenden Platte entgegenwirkt. Daher wird die Verschiebung der oszillierenden Platte unterdrückt, die Veränderung in dem Volumen der Druckkammer wird kleiner und die Effizienz beim Emittieren von Tinte wird herabgesetzt. Dementsprechend ist es notwendig, die Fläche des Oszillators zu vergrößern oder eine höhere Spannung an den Oszillator anzulegen, um die für die Emission notwendige Energie zu erhalten. Falls jedoch die Fläche des Oszillators vergrößert wird, wird der Integrationsgrad der Düsen niedriger, der Druckkopf wird größer und somit kann das Gerät als Ganzes nicht kompakt ausgeführt werden. Falls ferner eine hohe Spannung an den Oszillator angelegt wird, um ein Maß an Deformation des Oszillators sicherzustellen, wird die durch den Kopf verbrauchte Leistung in unerwünschter Weise erhöht.
  • Fig. 11a ist eine entlang der XI-Richtung des in Fig. 10 gezeigten Tintenstrahldruckkopfs genommene Querschnittsansicht und Fig. 11b ist eine Seitenansicht von Fig. 1 1a. Bezugnehmend auf die Fig. 11a und 11b, sind in dem konventionellen Kopf die Dimensionen einer elastischen Platte 105 und des die Seitenwand der Druckkammer in Oszillationen versetzenden Oszillators 107 kleiner als die Dimension der entsprechenden Wandoberfläche der Druckkammer.
  • Die US-A-4, 199,769 offenbart einen Koinzidenzvektorgate-Tintenstrahler, in welchem ein Tröpfchen von einer Auslaßöffnung durch einen koinzidenten Druck herausgedrückt wird, der durch ein Paar von Transducern oder Wandlern an der Auslaßöffnung erzeugt wird. Eine Druckabsorptionskammer ist angeordnet, welche ermöglicht, daß ein Schwelldruck beträchtlich erhöht wird auf einen Pegel, der wesentlich oberhalb des minimalen koinzidenten Drucks liegt, der durch das Paar von Transducern erzeugt wird, um ein Tröpfchen aus der Öffnung herauszudrücken.
  • In der JP-A-S 169654 ist ein kleinformatiger Tintenstrahlaufzeichnungskopf beschrieben, welcher aus einem Substrat zusammengesetzt ist, auf welchem eine Mehrzahl von nutenartigen Tintendurchlässen bestehend aus einer Düse, einer Tintenzuführungsleitung und einer Druckkammer angeordnet sind. Ein Teil des Piezoelements ist auf einem Diaphragma an einer Position oberhalb des Tintendurchgangs und der Druckkammer gebondet.
  • Die JP-A-5177831 offenbart einen Tintenstrahldruckkopf, in welchem eine große Anzahl von individuellen Tintendurchlässen auf einem photosensitiven und durch anisotropes Ätzen formbaren Glassubstrat derart geformt sind, daß sie sich von dem rückseitigen Ende des Glassubstrats bis zu seinem vorderseitigen Ende erstrecken und eine Vibrationsplatte ist an dem Glassubstrat auf der Seite mit den darauf geformten Tintendurchlässen befestigt, um alle Tintendurchlässe zu bedecken, und eine gemeinsame Elektrode ist auf der Vibrationsplatte angeordnet und individuelle piezoelektrische Elemente sind auf der gemeinsamen Elektrode befestigt, um solchermaßen oberhalb der individuellen Tintendurchlässe positioniert zu sein und individuelle Elektroden sind auf den individuellen piezoelektrischen Elementen angeordnet.
  • Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Tintenstrahldruckkopf zu schaffen, welcher einen höheren Integrationsgrad von Düsen ermöglicht.
  • Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Tintenstrahldruckkopf zu schaffen, welcher kompakt ausgeführt werden kann.
  • Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Tintenstrahldruckkopf zu schaffen, der einen reduzierten Leistungsverbrauch ermöglicht.
  • Die oben beschriebenen Aufgaben der vorliegenden Erfindung können durch den Tintenstrahldruckkopf in Übereinstimmung mit den Merkmalen des beigefügten Anspruchs 1 gelöst werden.
  • Die Dimension des durch den Unimorph oder die einheitliche Struktur bereitgestellten Biegungsabschnitts wird größer gemacht als die Dimension der Wandoberfläche der Druckkammer entsprechend dem Unimorph, wobei die Dimension des den Oszillator bildenden Unimorphs größenmäßig nahe dem Kanalabstand gemacht wird, der der Dimension zwischen den Wandoberflächen der Druckkammer entspricht. Dementsprechend wird eine höchst dichte Anordnung der Düsen möglich.
  • Der Tintenstrahldruckkopf umfaßt ferner eine Elektrode, die einen auf dem Oszillator angeordneten Verbindungsanschluß bildet. Der Oszillator ist an die elastische Platte durch eine erste Klebeschicht angeklebt und an den Verbindungsanschluß durch eine zweite Klebeschicht angeklebt. Die zweite Klebeschicht ist dicker als die erste Klebeschicht.
  • Die Dicke der Klebeschicht im Kontaktbereich mit dem Oszillator wird auf der Seite der oszillierenden Platte dünner gemacht als auf der Seite des Verbindungsanschlusses. Daher kann das Problem, daß die Klebeschicht auf der Seite gegenüberliegend der oszillierenden Platte den Oszillator bindet und die Deformation der oszillierenden Platte verhindert, vermieden werden.
  • Die voranstehenden und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen deutlich.
  • Fig. 1a bis 1c sind jeweils eine perspektivische Ansicht und Querschnitte eines Tintenstrahldruckkopfs in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 2a ist eine Seitenansicht des Tintenstrahldruckkopfs in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung und Fig. 2b ist eine teilweise Vergrößerung der Fig. 2a.
  • Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform des Tintenstrahldruckkopfs in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 4a ist eine Seitenansicht der vorerwähnten anderen Ausführungsform des Tintenstrahldruckkopfs in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, und Fig. 4b ist eine teilweise Vergrößerung der Fig. 4a.
  • Fig. 5 zeigt eine oszillierende Platte und ein auf der oszillierenden Platte geformtes Muster von Elektroden.
  • Fig. 6 zeigt eine Oszillator- (PZT-) Platte im ausgeschnittenen Zustand.
  • Fig. 7 zeigt ein Muster von rückseitig aufgedruckten FPC-Elektroden des Oszillators.
  • Fig. 8a zeigt Düsen des Tintenstrahldruckkopfs in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, und Fig. 8b ist ein entlang der Linie A-A' der Fig. 8a genommener Querschnitt.
  • Fig. 9a bis 9f sind Querschnitte zur Darstellung der Schritte des Zusammenbaus des Tintenstrahldruckkopfs in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht eines konventionellen Tintenstrahldruckkopfs.
  • Fig. 11a und 11b sind Querschnitte eines konventionellen Tintenstrahldruckkopfs. (Erste Ausführungsform)
  • Bezugnehmend auf die Fig. 1a bis 1c, sind eine Mehrzahl von Düsenöffnungen 1a, 1b, ... in dem Düsenformteil 2 geformt. Das Druckkammerformteil 3 ist benachbart dem Düsenformteil 2 angeordnet. Eine aus Harz geformte oszillierende Platte 4 ist benachbart dem Druckkammerformteil angeordnet.
  • Bezugnehmend auf Fig. 2a, ist eine elastische Platte 5, welche ebenso als eine Elektrode dient, benachbart der oszillierenden Platte 4 angeordnet. Ein aus einem piezoelektrischen Element geformter Oszillator 7 ist benachbart der oszillierenden Platte 4 angeordnet. Elektroden 6a, 6b sind auf beiden Oberflächen des Oszillators 7 angeordnet. Eine Elektrode 6a leitet die Elektrizität durch die Kontaktierung mit der elastischen Platte 5, welche ebenso als eine Elektrode dient, und die andere Elektrode 6b leitet die Elektrizität durch die Kontaktierung mit einem Verbindungsanschluß 9 mit einem dazwischen eingesetzten anisotropen, leitfähigen Film 8 oder dergleichen.
  • In einem von dem Düsenformteil 2, dem Druckkammerformteil 3 und der oszillierenden Platte 4 umgebenen Abschnitt wird eine Druckkammer 10 und ein Tintenauslaß 11 geformt, die mit Tinte gefüllt sind. Der Tintenauslaß 11 ist ferner mit einem gemeinsamen Tintenbassin 12 verbunden. Das Kopfsubstrat 13 ist durch das Düsenformteil 2 und das Druckkammerformteil 3 gebildet.
  • Wenn eine Spannung zwischen den Elektroden 6a und 6b angelegt wird, wirkt eine zusammenziehende Kraft in der Richtung der Ebene auf den Oszillator 7, ein durch den Oszillator 7 und die elastische Platte 5 gebildeter Unimorph wird gebogen, wodurch gegen die oszillierende Platte 4 gedrückt wird, so daß das Volumen der Druckkammer 10 verändert wird und Tintentropfen aus den Düsenöffnungen 1 emittiert werden.
  • Das Düsenformteil 2 und das Druckkammerformteil 3 sind, zum Beispiel, aus rostfreien Stahlteilen geformt, die durch, zum Beispiel, Diffusionsbonden zusammengebondet sind und als Kopfsubstrat 13 zusammengebaut sind.
  • In der vorliegenden Ausführungsform sind die elektrisch in Kontakt mit dem Oszillator 7 stehende elastische Platte 5 und die oszillierende Platte 4 und eine damit verbundene Signalleitung integral auf einem FPC (flexibler gedruckter Schaltkreis) 14 geformt, um so den Zusammenbau zu erleichtern. Es ist jedoch ebenso möglich, diese separat herzustellen und dann die separat bereitgestellten Teile zusammenzubauen. Bezugnehmend auf Fig. 2, wird die oszillierende Platte 4 auf dem Kopfsubstrat 13 mithilfe zum Beispiel eines Epoxidharzklebemittels fixiert.
  • Der Oszillator 7 ist aus einer Lage eines piezoelektrischen Elements geformt, auf dessen beiden Oberflächen Metallfilme 6a und 6b als Elektroden geformt sind. Je dünner die Lage ist, um so größer ist die mit niedrigerer Spannung erhaltene Dehnung und um so niedriger wird der Leistungsverbrauch.
  • Der Oszillator 7 steht in Kontakt mit der elastischen Platte 5 auf einer Oberfläche und in Kontakt mit dem Verbindungsanschluß 9 auf der anderen Oberfläche. Der Verbindungsanschluß 9 ist integral mit dem FPC ausgeführt und er ist mit dem Treiberschaltkreis verbunden.
  • Fig. 2b ist eine vergrößerte Ansicht des Verbindungsabschnitts zwischen der elastischen Platte 5 und dem Oszillator 7. Bezugnehmend auf Fig. 2b, wird ein leitfähiges Klebemittel oder ein Epoxidharz 16, zum Beispiel Amicon A-316® hergestellt von Grace Company, für die Verbindung zwischen dem Oszillator 7 und der elastischen Platte 5 verwendet. Obwohl nicht leitfähig ist die Epoxidharzschicht ausreichend dünn und daher ist sie elektrisch mit der Elektrode (elastischen Platte 5) des FPC 14 wie auch mit dem Oszillator 7 während den Auf- und Niederbewegungen der Elektrode 6a verbunden.
  • Eine andere Elektrode 6b des PZT steht in Kontakt mit der Elektrode 9 des FPC 17 mithilfe des anisotropen leitfähigen Films 8, wie eines 3370C® hergestellt durch Three Bond Company. Der anisotrope leitfähige Film 8 ist dicker als eine Klebeschicht wie Epoxidharz (die Epoxidharzschicht ist höchstens 5 um dick, während der anisotrope leitfähige Film etwa 35 um in der Dicke ist), und daher bindet er die Bewegung des PZT 7 nicht stark. Daher unterdrückt er die Deformation nicht, wenn der PZT 7 und die oszillierende Platte 4 sich in Richtung auf die Druckkammer deformieren. In diesem Fall wird durch die Fixierung nur der Peripherie der Elektrode 9 durch den anisotropen leitfähigen Film 8 die Deformation weniger unterdrückt.
  • Fig. 1b ist eine entlang der Richtung 1b des in Fig. 1a gezeigten Tintenstrahldruckkopfs genommene Querschnittsansicht und Fig. 1c ist eine Seitenansicht der Fig. 1b. Bezugnehmend auf Fig. 1b und 1c enthält eine Wandoberfläche der Druckkammer eine oszillierende Platte 4, eine auf der oszillierenden Platte 4 geformte elastische Platte 5 und einen auf der elastischen Platte 5 geformten Oszillator 7, dessen Dimensionen größer als die Dimension der entsprechenden Wandoberfläche der Druckkammer sind. Als ein Resultat kann die Größe des Oszillators nahe dem Kanalabstand gewählt werden. Als ein Resultat wird eine höchst dichte Anordnung von Düsen möglich.
  • Die normale Oszillation des Oszillators ist auch dann sichergestellt, wenn der Kanalabstand kleiner gemacht wird, da die Oszillation an dem Seitenwandabschnitt des Kanals durch den Einsatz von mindestens einem elastischen Glied als der oszillierenden Platte erleichtert wird. In dem Kopf als Ganzem sind die Düsen über die Länge und die Breite so angeordnet wie gezeigt in den Fig. 8a und 8b.
  • Fig. 6 zeigt Oszillatoren in dem gesamten Kopf in Übereinstimmung mit der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform. Die Oszillatoren entsprechend den jeweiligen Düsen sind wie ein Gitter angeordnet. Die Oszillatoren werden unter Verwendung einer Dicing- oder Zerteilungssäge oder dergleichen aus einem PZT von geringfügig größeren Ausmaßen ausgeschnitten. Das Verfahren des Zusammenbaus wird unter Bezugnahme auf die Fig. 9a, 9b, 9c, 9d und 9e beschrieben. Diese Oszillatoren sind aus einer großen PZT-Platte 18/7 ausgeschnitten und direkt gebondet.
  • Dieses Verfahren des Zusammenbaus wird aus den folgenden Gründen eingesetzt. Es ist nämlich bevorzugt, anstatt die PZTs einzeln auf jeden entsprechenden Kanal aufzukleben, daß die ausgeschnittene und in dem ausgeschnittenen Zustand belassene PZT-Platte 18/7 so wie sie ist aufgeklebt werden sollte, um die Anzahl der Herstellungsschritte zu reduzieren und die Herstellungskosten zu reduzieren. Da ferner die Größe der PZT-Platte größer als notwendig gemacht wird, kann die PZT-Platte zweckmäßig auf einer Aufspannvorrichtung bearbeitet werden, auch wenn die Größe und Position der auf der Aufspannvorrichtung montierten PZT-Platte unzufriedenstellend ist.
  • Die PZT-Platte 18/7 wird auf einer Aufspannvorrichtung 22 mithilfe eines doppelseitigen Klebebands 19 fixiert, welches wieder abgetrennt werden kann, wenn es erhitzt wird (Fig. 9a), und die Oszillatoren 7 werden aus der PZT-Platte mit einer vorgeschriebenen Größe durch eine Dicingsäge in Übereinstimmung mit Referenzpunkten der Aufspannvorrichtung (Fig. 9b) ausgeschnitten. Zu dieser Zeit sind entsprechende, aus der PZT-Platte 18 ausgeschnittene Oszillatoren 7 bereits an Positionen entsprechend der Elektrode auf der Seite der oszillierenden Platte 4 lokalisiert. Auf einer Lage mit niedriger Elastizität wird die Oszillatorplatte 4 wie eine FPC mit einem Muster von Körpern mit hohem Elastizitätsmodul angeklebt (Fig. 9c) und ein Düsenkörper wird ferner angeklebt (Fig. 9d). Eine solche Klebung wird hier in Übereinstimmung mit Referenzlöchern auf der Basis der Referenzlöcher der Aufspannvorrichtung 22 kontrolliert. Somit können die Schritte des Zusammenbaus vereinfacht werden und die Klebung wird mit hoher Präzision möglich.
  • Danach wird das Band 19 erhitzt und abgetrennt (Fig. 9e). Somit können die aus der PZT- Platte 18 ausgeschnittenen Oszillatoren 7 auf der Elektrode 5 der oszillierenden Platte 4 alle auf einmal aufgeklebt werden. Danach wird der FPC 17 mit der rückseitigen Verbindungselektrode 9 mit dem dazwischen eingesetzten anisotropen leitfähigen Film 8 aufmontiert (Fig. 9f).
  • Die Elektroden 5 auf der Seite der oszillierenden Platte des FPC 14 weisen Reihen in der Y- Richtung auf, die gemeinsam verbunden sind (Fig. 5). Die Elektroden 9 eines anderen FPC 17 weisen Spalten in X-Richtung auf, die gemeinsam verbunden sind (Fig. 7). Durch Kombinieren von diesen und Durchführen von matrixförmiger Ansteuerung kann die Anzahl der FPC-Drähte und die Anzahl der Treiber reduziert werden und somit können die Kosten reduziert werden. Ferner werden zu dieser Zeit die Elektroden 5 auf der Seite der oszillierenden Platte 4 derart prozessiert, daß sie ein mit den Oszillatoren 7 gemeinsames Muster in der longitudinalen Richtung aufweisen und die Elektroden auf den gegenüberliegenden Seiten werden derart prozessiert, daß sie ein mit den Oszillatoren 7 gemeinsames Muster in der Richtung der kürzeren Seite aufweisen. Durch eine solche Strukturierung kann der Abschnitt des Kontakts zwischen dem PZT und den gegenüberliegenden Elektroden reduziert werden und die Bindung der Bewegung der oszillierenden Platte 4 kann unterdrückt werden.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 beschrieben.
  • Fig. 3 und die Fig. 4a und 4b zeigen eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Druckkammerformteil 3 ist aus einem Kunststoffmaterial 3 wie Polyethersulfon geformt. Die oszillierende Platte 4 ist ebenso aus demselben Material geformt. Falls die Oberflächen von diesen mithilfe eines Lösungsmittels wie eines Methylethylketons, falls beide aus Polyethersulfon geformt sind, geschmolzen werden, werden die Oberflächen in Druckkontakt gebracht. Da Klebemittel nicht verwendet wird, kann eine unerwünschte Wirkung wie ein Fließen des Klebemittels in die Druckkammer vermieden werden, und eine äußerst starke Klebung wird realisiert.
  • Eine ebenso als eine elastische Platte dienende Elektrode 5 und eine Signalleitung, die die Elektrode 5 mit einer Elektrode 21 auf der Seite der FPC-oszillierenden-Platte verbindet, sind auf der oszillierenden Platte 4 durch Sputtern oder Dampfabscheidung geformt. Alternativ kann ein Verfahren verwendet werden, in welchem ein Elektrodenmaterial wie eine Kupferfolie auf der oszillierenden Platte abgeschieden wird und ein Elektrodenmuster durch Ätzen geformt wird. Die Signalleitung auf der oszillierenden Platte 4 wird mit dem FPC 14 durch den anisotropen leitfähigen Film 20 oder dergleichen verbunden. Auf die ebenso als elastische Platte dienende Elektrode 5 wird die Elektrode 6a des Oszillators 7 aufgeklebt und die andere Elektrode 6b des Oszillators wird mit dem FPC durch den anisotropen leitfähigen Film 8 verbunden.
  • Durch Formung einer Elektrode durch Sputtern oder Dampfabscheidung wird es hier möglich, die oszillierende Platte und die Elektrode ohne Verwendung jeglichen Klebemittels zu prozessieren, ein Prozeß für die Bereitstellung jeder Elektrode wird unnötig und somit kann die größenmäßige Präzision verbessert werden. Wenn die Elektroden kollektiv durch Ätzen geformt werden, wird es unnötig, jegliches Material für die einzelne Herstellung der Elektroden zu positionieren. Somit können die Herstellungsschritte vereinfacht werden und die größenmäßige Präzision kann verbessert werden. Da ferner der Düsenkörper und die oszillierende Platte durch Schmelzen der Oberflächen unter Verwendung eines Lösungsmittels gebondet werden, wird eine äußerst starke Verbindung möglich. Da ferner das Problem des Fließens des Klebemittels zu dem die Düse bildenden Abschritt vermieden werden kann, kann eine stabile größenmäßige Präzision erhalten werden.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung im Detail beschrieben und erläutert wurde, ist dies eindeutig so zu verstehen, daß dies lediglich dem Zweck der Erläuterung und der Beispielgebung dient und nicht als Beschränkung aufzufassen ist und der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nur durch die Definition in den beigefügten Ansprüchen begrenzt wird.

Claims (7)

1. Tintenstrahldruckkopf, in welchem eine Oszillation in einer Druckkammer (10) erzeugt wird, die mit einer Düse (1) in Verbindung steht, indem eine Wandoberfläche der Druckkammer (10) teilweise verbogen wird, umfassend:
eine oszillierende Platte (4), die aus einem Harz geformt ist und auf mindestens einem Abschnitt der Wandoberfläche der Druckkammer (10) angeordnet ist; und
eine einheitliche Struktur, die eine elastische Platte (5) und einen Oszillator (7) enthält und auf der oszillierenden Platte angeordnet ist; wobei die Dimensionen der elastischen Platte (5) und des Oszillators (7) größer als die Dimensionen des Abschnitts der Wandoberfläche der Druckkammer (10) sind; und
eine Elektrode, die einen Verbindungsanschluß bildet (9) und auf dem Oszillator (7) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (7) an die elastische Platte (5) durch eine erste Klebeschicht (16) angeklebt ist und an den Verbindungsanschluß (9) durch eine zweite Klebeschicht (8) angeklebt ist, wobei die zweite Klebeschicht dicker als die erste Klebeschicht ist.
2. Tintenstrahldruckkopf nach Anspruch 1, bei welchem die erste Klebeschicht (16) ein leitfähiges Klebemittel oder ein Epoxidharz ist.
3. Tintenstrahldruckkopf nach Anspruch 1, bei welchem die zweite Klebeschicht ein anisotroper leitfähiger Film ist.
4. Tintenstrahldruckkopf nach Anspruch 1, enthaltend eine Mehrzahl der Druckkammern, die als eine Matrix in Reihen- und Spaltenrichtungen angeordnet sind, wobei die elastischen Platten (5) als Elektroden dienen und in der Reihenrichtung miteinander verbunden sind, und wobei
die die Verbindungsanschlüsse (9) formenden Elektroden, welche auf der Seite der Oszillatoren (7) gegenüber den elastischen Platten (5) gebildet sind, in der Spaltenrichtung miteinander verbunden sind.
5. Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahldruckkopfs nach Anspruch 1, in welchem eine Oszillation in einer Druckkammer (10) erzeugt wird, die mit einer Düse (1) in Verbindung steht, indem eine Wandoberfläche der Druckkammer (10) teilweise verbogen wird und somit Tinte ausgestoßen wird, umfassend die Schritte:
Aufkleben einer PZT-Platte (18/7) auf einer Aufspannvorrichtung (22) mit einer dazwischen eingesetzten ablösbaren dünnen Lage (19);
Schneiden der PZT-Platte (18/7) auf eine vorgeschriebene Dimension, um Oszillatoren (7) zu formen;
Aufkleben einer oszillierenden Platte (4) auf einer Seite der ausgeschnittenen Oszillatoren (7), die nicht mit der ablösbaren dünnen Lage (19) versehen ist; und Entfernen der ablösbaren dünnen Lage (19) und danach Formen einer rückseitigen Elektrode (9) auf dem Abschnitt, von dem die dünne Lage (19) entfernt wurde.
6. Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahldruckkopfs nach Anspruch 5, ferner aufweisend den Schritt: Formen einer als eine Elektrode (5) dienenden elastischen Platte auf der oszillierenden Platte (4) durch Sputtern vor dem Aufkleben.
7. Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahldruckkopfs nach Anspruch 5, ferner aufweisend die Schritte: Formen einer als eine Elektrode (5) dienenden elastischen Platte auf der oszillierenden Platte (4) durch Dampfabscheidung vor dem Aufkleben.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0986480A1 (de) * 1997-06-06 2000-03-22 Minnesota Mining And Manufacturing Company Klebesystem für einem tintenstrahlschreiber und verfahren zu ihrer herstellung
DE20313727U1 (de) * 2003-09-04 2005-01-13 Thinxxs Gmbh Piezoaktor
JP3952048B2 (ja) 2003-09-29 2007-08-01 ブラザー工業株式会社 液体移送装置及び液体移送装置の製造方法
US6955419B2 (en) * 2003-11-05 2005-10-18 Xerox Corporation Ink jet apparatus
US7585061B2 (en) * 2004-08-27 2009-09-08 Fujifilm Corporation Ejection head and image forming apparatus
JP4902971B2 (ja) * 2005-06-27 2012-03-21 富士フイルム株式会社 液体吐出ヘッド
TWI258392B (en) * 2005-11-30 2006-07-21 Benq Corp Droplet generators
JP4321574B2 (ja) * 2006-02-27 2009-08-26 セイコーエプソン株式会社 ノズル基板の製造方法、液滴吐出ヘッドの製造方法、液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置
EP1997637B1 (de) * 2007-05-30 2012-09-12 Océ-Technologies B.V. Verfahren zur Herstellung einer piezoelektrischen Tintenstrahlvorrichtung
US8177335B2 (en) 2008-10-24 2012-05-15 Xerox Corporation Transducer interconnect with conductive films

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4199769A (en) * 1978-12-04 1980-04-22 Xerox Corporation Coincidence gate ink jet with increased operating pressure window
AT372651B (de) * 1980-12-15 1983-11-10 Philips Nv Tintenstrahlschreibkopf und verfahren zur herstellung eines solchen tintenstrahlschreibkopfes
US4520374A (en) * 1981-10-07 1985-05-28 Epson Corporation Ink jet printing apparatus
US4550325A (en) * 1984-12-26 1985-10-29 Polaroid Corporation Drop dispensing device
JPH0729425B2 (ja) * 1988-05-11 1995-04-05 富士電機株式会社 インクジェット記録ヘッド
JPH03227247A (ja) * 1990-02-01 1991-10-08 Ricoh Co Ltd インクジェット記録装置
JPH0428557A (ja) * 1990-05-25 1992-01-31 Fujitsu Ltd マルチノズルインクジェットヘッド
JPH04168049A (ja) * 1990-10-31 1992-06-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd インクジェット記録装置
JPH04345858A (ja) * 1991-05-23 1992-12-01 Seiko Epson Corp インクジェットヘッド
US5359350A (en) * 1991-06-14 1994-10-25 Ricoh Company, Ltd. Method of driving ink jet printing head
JPH05196952A (ja) * 1991-10-02 1993-08-06 Canon Inc 電気的接続構造及び電気的接続方法
JPH05169654A (ja) * 1991-12-20 1993-07-09 Seiko Epson Corp インクジェット記録ヘッド及びその製造方法
JPH05177831A (ja) * 1991-12-27 1993-07-20 Rohm Co Ltd インクジェットプリントヘッド及びそれを備える電子機器
JPH05229117A (ja) * 1992-02-19 1993-09-07 Seiko Epson Corp インクジェット式印字ヘッドとその製造方法
JPH05309841A (ja) * 1992-03-11 1993-11-22 Tokyo Electric Co Ltd インクジェットプリンタヘッドの製作方法
JP3175269B2 (ja) * 1992-03-18 2001-06-11 セイコーエプソン株式会社 インクジェット式印字ヘッド
JPH05286132A (ja) * 1992-04-16 1993-11-02 Rohm Co Ltd インクジェットプリントヘッドの製造方法及びインクジェットプリントヘッド
JP3125458B2 (ja) * 1992-08-20 2001-01-15 セイコーエプソン株式会社 インクジェットヘッド、及びその製造方法
JP3152260B2 (ja) * 1992-10-02 2001-04-03 セイコーエプソン株式会社 インクジェットヘッド及びインクジェットヘッド製造方法
JPH06320739A (ja) * 1993-03-16 1994-11-22 Rohm Co Ltd インクジェットプリントヘッドの製造方法
JP3117340B2 (ja) * 1993-03-30 2000-12-11 日本碍子株式会社 インクジェットプリントヘッド
US5575577A (en) * 1993-04-30 1996-11-19 Canon Denshi Kabushiki Kaisha Recording apparatus having position detecting device
JP3524940B2 (ja) * 1993-05-10 2004-05-10 セイコーエプソン株式会社 圧電アクチュエータおよびインクジェットヘッドおよびインクジェットヘッドの製造方法
JP3136455B2 (ja) * 1993-07-26 2001-02-19 日本碍子株式会社 インクジェットプリントヘッドを構成するプレートの接着方法
US5660486A (en) * 1994-05-24 1997-08-26 Nec Corporation Image printing apparatus and image printing method

Also Published As

Publication number Publication date
EP0733480A1 (de) 1996-09-25
EP0733480B1 (de) 1998-11-25
JPH08258274A (ja) 1996-10-08
JP3176245B2 (ja) 2001-06-11
US6471341B1 (en) 2002-10-29
DE69601004D1 (de) 1999-01-07

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