DE69717928T2

DE69717928T2 - Tintenstrahlaufzeichnungskopf und Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit solchem Kopf

Info

Publication number: DE69717928T2
Application number: DE1997617928
Authority: DE
Inventors: Teruo Arashima; Jun Hinami; Yasuo Kotaki; Kazuaki Masuda; Eiichiro Shimizu; Wataru Takahashi; Hajime Yamamoto; Akihiro Yamanaka
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-08-30
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 2003-06-05
Anticipated expiration: 2017-08-30
Also published as: JPH10119285A; EP0829359A2; EP0829359A3; DE69717928D1; JP3428856B2; EP0829359B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf und ein Tintenstrahlgerät, das solch einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf hat.

Relevanter Stand der Technik

(1) Fast alle Tintenstrahlaufzeichnungsgeräte dieser Art sind im Allgemeinen mit einem Wortprozessor oder einem Personalcomputer verbunden und werden als ein Farbdrucker, ein Faxgerät, eine Kopiergerät oder dergleichen verwendet.
Herkömmliche Tintenstrahlköpfe, die in Farbdruckern verwendet werden, sind im Allgemeinen in drei Typen untergliedert, d. h. ein Ein-Kopf-Typ, in dem ein Tintenausgabeabschnitt eines einzigen Aufzeichnungskopfes in Farben untergliedert ist (Schwarz, Gelb, Magenta und Cyan). Dieser Typ hat einen Vorteil, dass der Kopf billiger wird, obwohl die Zahl der Düsen pro Farbe verringert ist, wobei ein Mehrkopf-Typ, in dem unabhängige Aufzeichnungsköpfe für zugehörige Farben Seite an Seite angeordnet sind, wenn Druck ausgeführt wird, dieser Typ einen Vorteil hat, dass die Zahl der Düsen pro Farbe erhöht ist, obwohl die Kosten höher werden, und wobei ein Kopfeinheit-Typ, in dem unabhängige Tintenausgabeabschnitte für zugehörige Farben in einer einzigen Basis aufgenommen sind.
In dem Ein-Kopf-Typ ist, da die Ausgabeanschlüsse für vier Farben in einer einzelnen Öffnungsplatte ausgebildet werden können, solange Herstellgenauigkeit sichergestellt ist, die Zusammenbaugenauigkeit nicht kritisch. Daher wird Positionsgenauigkeit von Ausgabeanschlüssen jeder Farbe verbessert, um Druckabweichung zu minimieren, wobei die Zahl der Teile verringert werden kann, um den gesamten Kopf kompakter zu machen.
In dem Mehrkopf-Typ können gemeinsame Teile für zugehörige Köpfe verwendet werden, wobei der gesamte Aufzeichnungskopf leicht durch die Einfachheit jedes Kopfes hergestellt werden kann. Da jedoch die Mehrzahl der Köpfe Seite an Seite angeordnet sind, wird der gesamte Aufzeichnungskopf wuchtig und schwerer.
In dem Kopfeinheit-Typ, nachdem Positionsabweichung der Tintentröpfchen, die von den Ausgabeanschlüssen der Öffnungsplatten für zugehörige Farben ausgegeben werden, gemessen wurde und dann solche Abweichung korrigiert wurde, werden solche Öffnungsplatten in der Basis mit hoher Genauigkeit auf der Basis der Korrektur eingebaut. Daher kann die Farbabweichung minimiert werden. Des Weiteren kann Ersatz der Köpfe leicht ausgeführt werden, da die Köpfe als die Einheit integriert sind. Zusätzlich kann, da eine große Zahl von Ausgabeanschlüssen jeder Farbe zugeordnet sind, Hochgeschwindigkeitsaufzeichnen erzielt werden.
In der herkömmlichen Technik wird ein Anschlusssubstrat, das Verbindungsfelder hat, die mit dem Kopf (den Köpfen) verbindbar sind, an einen Tintenbehälter oder eine obere Platte befestigt. Die obere Platte wird an ein Substrat befestigt, auf dem Widerstandheizelemente durch Klebstoff oder Federn ausgebildet sind. Wenn die Federn verwendet werden, ist die Platte auf das Substrat gelegt, auf dem die Widerstandheizelemente ausgebildet sind und ist an eine Basisplatte befestigt, wobei die Feder auf die obere Platte montiert ist.
Angesichts der Kompaktheit und der Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung, die für einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf eines Farbprinters erforderlich ist, wird der Ein-Kopf-Typ und der Kopfeinheit-Typ von jetzt an mehr und mehr geschätzt werden.
(2) Auf der anderen Seite, da das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren ein kompaktes, leichtgewichtiges und billiges Aufzeichnungsgerät vorsehen kann, in dem Aufzeichnungsgeräusche minimiert werden können, wobei Normalpapierblätter leichter als bei den anderen Aufzeichnungsverfahren verwendet werden können, wobei viele Billig-Drucker solche Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren einsetzen. Unter den Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren ist in jüngerer Zeit ein Blasenstrahlaufzeichnungsverfahren verwendet worden, da eine große Zahl an Tintenstrahlausgabeanschlüssen in einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf mit einer hohen Dichte angeordnet werden können.
In bereits bekannten Tintenstrahldruckern wird Tintenzufuhr auf die nachstehenden zwei Arten bewirkt. In der ersten Art wird der Tintenstrahlaufzeichnungskopf auf einem Wagen montiert, wobei ein Tintenbehälter, der eine große Kapazität (Volumen) hat, an einer vorgegebenen Stelle auf einem Aufzeichnungsgerät angeordnet wird und Tinte von dem Tintenbehälter zu dem Tintenstrahlaufzeichnungskopf durch einen Tintenschlauch zugeführt wird.
In dieser Anordnung sind die Betriebskosten sehr günstig. Da es jedoch erforderlich ist, dass eine Lebenszeit des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes selber gleich oder länger als eine Lebenszeit des Druckers ist, muss der Aufbau und der Werkstoff des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes entwickelt werden, wobei daher der Tintenstrahlaufzeichnungskopf selber tendenziell teuer wird.
Auf die zweite Art wird ein Tintenstrahlbehälter und ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf als eine Tintenstrahleinheit integriert, die wiederum abnehmbar auf einem Wagen montiert ist. In dieser Anordnung ist ein langer Tintenschlauch nicht notwendig, Ersatz von Tinte kann leicht ausgeführt werden und das gesamte Gerät kann kompakt ausgeführt werden. Zum Zeitpunkt jedoch, wenn die Tinte in dem Tintenbehälter verbraucht ist, da beide, der Tintenbehälter und der Tintenstrahlaufzeichnungskopf, ersetzt oder ausgewechselt werden müssen, werden die Betriebskosten teuer. Insbesondere in einem solchen Fall, da der Tintenstrahlaufzeichnungskopf, dessen Lebenszeit noch nicht abgelaufen ist, ebenso ausrangiert wird, ist dies angesichts der Ökologie nicht bevorzugt.
Um die Nachteile, die mit den vorstehend genannten zwei Arten verbunden sind, zu eliminieren, ist eine Anordnung vorgeschlagen worden, in der ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf und ein Tintenbehälter unabhängig abnehmbar auf ein Wagen montiert sind, wie z. B. in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 63-004953 (1988) offenbart. Bei dieser Anordnung, da der Tintenstrahlaufzeichnungskopf und der Tintenbehälter unabhängig ersetzt werden können, ist es erfolgreich, die Betriebskosten zu verringern.
(a) Indem vorstehend genannten Ein-Kopf-Typ, der unter dem vorstehenden Punkt (1) beschrieben ist, tritt jedoch nachstehendes Problem auf. Das heißt, da die Widerstandswärme erzeugende Elemente, die auf dem Substrat vorgesehen sind, zugehörigen Farben zugeordnet sind, dass die Zahl der Widerstandswärme erzeugende Elemente, die zu jeder Farbe zugehörig sind, verringert sind, wodurch Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung unmöglich gemacht ist.
In dem vorstehend genannten Kopfeinheit-Typ, der unter dem vorstehenden Punkt (1) beschrieben ist, tritt das nachstehende Problem auf. Das heißt, wenn feinere Farbbildausgabe gewünscht ist, da Positionsabweichung zwischen Haftpunkten (auf einem Aufzeichnungsmedium) der Farbtintentröpfchen minimiert werden müssen, dass die Öffnungsplatten für zugehörige Farben mit hoher Genauigkeit montiert werden müssen und die Öffnungsplatten mit hoher Genauigkeit an die Basis befestigt werden müssen. Daher wird die Montagezeit erhöht und es muss eine teure Montagemaschine verwendet werden. Des Weiteren, da mehrere Aufzeichnungsköpfe Seite an Seite angeordnet sind, wird im Grunde die Größe der Kopfeinheit erhöht und die Zahl der Teile ebenfalls erhöht.
Des Weiteren, da das Anschlusssubstrat, das die Verbindungsfelder hat, an ein anderes Befestigungselement als der Tintenbehälter oder die obere Platte befestigt ist, können die Köpfe nicht von dem Tintenbehälter abgenommen werden und daher müssen die Köpfe zusammen mit dem Tintenbehälter ausrangiert werden, wobei die Zahl der Teile durch das Vorhandensein des Befestigungselementes erhöht ist. Wenn die obere Platte an das Substrat befestigt ist, dass die Widerstandswärme erzeugenden Elemente durch Verwenden von Federn hat, obwohl der Montagevorgang vereinfacht werden kann, da die Montage auf der Basisplatte ausgeführt wird, ist die Zahl der Teile erhöht und die Montagezeit ebenfalls erhöht. Des Weiteren, um das Substrat zu montieren, auf dem die Mehrzahl von Widerstandswärme erzeugenden Elementen auf der Basisplatte ausgebildet sind, wird die gesamte Größe erhöht und die Montagezeit ebenfalls erhöht.
(b) In der Anordnung, in der der Tintenstrahlaufzeichnungskopf abnehmbar auf dem Wagen montiert ist und der Tintenbehälter abnehmbar mit dem Tintenstrahlaufzeichnungskopf verbunden ist, wie unter dem vorstehenden Punkt (2) beschrieben, ist es notwendig, den Tintenstrahlaufzeichnungskopf und die Tintenstrahleinheit unter Berücksichtigung der nachstehenden Vorkehrungen zu konstruieren. Das heißt,
- Verhindern der Verringerung der elektrischen Zuverlässigkeit durch Anhaften von Tinte und/oder Papierstaub;
- Verbessern der Genauigkeit der Befestigung des Tintenstrahlkopfes an den Wagen und Erleichtern des Ersetzens des Tintenbehälters;
- Verbessern der Positioniergenauigkeit zwischen den Tintenstrahlaufzeichnungsköpfen zum Ausführen von Farbaufzeichnung; und
- Erleichtern des Herstellens des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes.
US-A-4 803 499 offenbart einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf mit:
zwei Substraten, wobei jedes Substrat eine Gruppe von Tintenkanalnuten zum Ausbilden von Tintenkanälen, einen Tintenkammerrahmen, einen Tinteneinführkanal, ein Reihe von Tintenausgabeanschlüssen hat;
eine obere Platte, auf der eine Mehrzahl von Widerstandswärme erzeugenden Elementen zum Ausgeben von Tinte korrespondierend zu den zwei Reihen von Tintenausgabeanschlüssen ausgebildet sind; und
wobei die Verbindung zwischen den Substraten und der oberen Platte die Tintenkanäle und die Tintenkammern dazwischen ausbilden.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung zielt auf Eliminieren der herkömmlichen Nachteile, die in den vorstehend genannten Punkten (a) und (b) aufgezeigt sind. Um die herkömmlichen Nachteile zu eliminieren, die unter dem vorstehenden Punkt (a) aufgezeigt sind, ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf vorzusehen, in dem Farbabweichung, die durch Genauigkeitsstreuung der Haftpunkte der Tintentröpfchen verursacht wird, verhindert werden kann, um Bildqualität eines feinen Farbbildes zu verbessern, wobei Hochgeschwindigkeitsaufzeichnungen ausgeführt werden können und die Zahl der Teile verringert wird, und der kompakt und zuverlässig ist.
Um die herkömmlichen Nachteile zu eliminieren, die unter dem vorstehenden Punkt (b) aufgezeigt sind, ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf, eine Tintenstrahleinheit und ein Tintenstrahlgerät vorzusehen, das kompakt und billig ist und in dem Handhabbarkeit und Zuverlässigkeit verbessert werden kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf, eine Tintenstrahleinheit und ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät vorzusehen, in dem, sogar wenn ein Tintenbehälter auf oder von dem Tintenstrahlaufzeichnungskopf in einem Zustand montiert wird, bei dem der Tintenstrahlaufzeichnungskopf auf dem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät montiert ist, Positionsabweichung zwischen den Köpfen, die einen schlechten Einfluss auf Farbaufzeichnung bewirken würden, verhindert werden kann, um ein Hochqualitätsbild aufzuzeichnen.
Um die vorstehenden Aufgaben zu lösen, wird entsprechend der Erfindung ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf vorgesehen, der eine obere Platte, in der zwei Gruppen von Tintenkanalnuten zum Ausbilden von Tintenkanälen, zwei Tintenkammerrahmen, Tinteneinführkanäle, zwei Reihen von Tintenausgabeanschlüssen, zwei Substrate, auf denen eine Mehrzahl von Widerstandswärme erzeugenden Elementen zum Ausgeben von Tinte korrespondierend zu zwei Reihen von Tintenausgabeanschlüssen ausgebildet sind, und zwei elastische Elemente zum Kontaktieren unter Druck und Befestigen der Substrate und der oberen Platte für jedes der Substrate hat, und wobei die Verbindung zwischen dem Substrat und der oberen Platte die Tintenkanäle und die Tintenkammern dazwischen ausbilden, und des Weiteren eine Nut zum Isolieren der Tintenkanalanschlussreihen voneinander zwischen den Tintenausgabeanschlussreihen ausgebildet ist und eine Tiefe der Nut größer als die Tiefen der Tintenausgabeanschlüsse und der Tintenkanäle ist.
In dem Tintenstrahlaufzeichnungskopf könnte eine elektrische Verbindungsfläche in eine Ebene senkrecht zu einer Tintenausgaberichtung des Kopfes oder um ± 5º oder weniger in Bezug auf die Tintenstrahlausgaberichtung geneigt vorgesehen sein, wobei eine Tintenausgabefläche zu einem Aufzeichnungsmaterial hin in Bezug auf die elektrische Verbindungsfläche um 5 mm oder mehr vorspringen könnte.
Bei der wie vorstehend genannten Anordnung können die nachstehenden Vorteile erhalten werden.
(A) In dem Tintenstrahlaufzeichnungskopf werden die Mehrzahl der Substrate, die die Widerstandswärme erzeugenden Elemente haben, gegen die obere Platte, die die Tintenkanäle und die Tintenkammer hat, mittels der elastischen Elemente vorgespannt. Durch genaues Herstellen der oberen Platte und Ausbilden der Tintenkanalanschlüsse mit hoher Genauigkeit durch einen Laserstrahl unter Verwendung einer Referenzfläche, die auf der oberen Platte als eine Referenz ausgebildet ist, kann Farbabweichung verhindert werden, um die Aufzeichnungsqualität und Bildqualität zu verbessern, die Zahl der Teile kann verringert werden, eine Montagezeit kann verkürzt werden, Zuverlässigkeit und Ausgiebigkeit kann verbessert werden und die Größe kann verringert werden, um einen kompakten Drucker vorzusehen. Des Weiteren, da die Mehrzahl der Substrate, die Widerstandswärme erzeugende Elemente haben, verwendet werden, kann das Hochgeschwindigkeitsaufzeichnen erreicht werden. Zusätzlich, da die Nut (Vertiefung), die die Tiefe größer als diese der Tintenkanäle hat, zwischen den Tintenausgabeanschlussreihen ausgebildet ist, können die Substrate wirksam eng mit der oberen Platte kontaktiert werden.
(B) Da die Tintenausgabefläche nicht mit der elektrischen Verbindungsfläche und einer Tintenzuführfläche bündig ist, kann Zuverlässigkeit verbessert werden, wobei, durch Anordnen von zwei Tintenausgabeanschlussreihen an zueinander diametral entgegengesetzten Positionen um eine Mitte zwischen zwei Tintenausgabeanschlüssen, "Kostenreduzierung" erreicht werden kann, die gemeinsame Teile verwendet werden können. Des Weiteren wird, durch Verbinden der Tintenzuführabschnitte mit dem Kopf entlang der Tintenausgaberichtung, wenn der Tintenbehälter auf dem Kopf montiert und von dem Kopf demontiert wird, Last, die auf den Kopf wirkt, entlang der Reihen der Tintenausgabeanschlüsse gleichmäßig verteilt wird, wodurch Positionsabweichung des Kopfes verhindert wird, was einen schlechten Einfluss auf das Farbaufzeichnen bewirken würde.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine Explosionsansicht des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes von Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht, die einen inneren Aufbau des Tintenstrahlkopfes von Fig. 1 zeigt;
Fig. 4 ist eine schematische Perspektivansicht einer Kopfeinheit, die den Tintenstrahlkopf von Fig. 1 hat;
Fig. 5, 6 und 7 sind erläuternde Ansichten, die einen Wischvorgang entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel zeigen;
Fig. 8 ist eine schematische Perspektivansicht eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 ist eine Explosionsansicht des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes von Fig. 2;
Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht, die einen inneren Aufbau und Tintenkanäle des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigen;
Fig. 11 ist eine Perspektivansicht eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 ist eine Ansicht, von einer Tintenausgaberichtung in Fig. 11 gesehen; und
Fig. 13 ist eine Perspektivansicht eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit ihren Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erläutert werden.

[Erstes Ausführungsbeispiel]

Fig. 1 ist eine schematische Perspektivansicht eines Tintenstrahlkopfes 10 entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung (in diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Reihen von Tintenausgabeanschlüssen vorgesehen). In Fig. 1 sind Tintenkanalnuten (die Tintenkanäle definieren), Tintenkammern und Tintenausgabeanschlüsse vorhergehend in einer oberen Platte 1 ausgebildet. Substrate, auf denen Widerstandswärme erzeugende Elemente montiert sind, sind elektrisch mit einem Wagen durch Anschlusssubstrate 2 verbunden. Die Substrate, die die Widerstandswärme erzeugenden Elemente haben, werden gegen die obere Platte 1 durch elastische Elemente 3 gedrückt und durch diese daran befestigt. Tintenkanalanschlüsse 5 sind auf der oberen Platte I ausgebildet, wobei eine Vertiefung 6, die Rippen 9 hat, in der oberen Platte 1 an ihrem Mittelabschnitt ausgebildet ist.
In diesem Ausführungsbeispiel kann, da zwei Reihen von Tintenausgabeanschlüssen 5 symmetrisch zueinander ausgebildet werden können und Tinteneinführkanäle gemeinsam an einer bestimmten Stelle ausgebildet sind, die obere Platte leichter als eine obere Platte hergestellt und montiert werden, die drei oder mehr Reihen von Tintenausgabeanschlüssen hat.
Fig. 2 ist eine Explosionsansicht, die einen detaillierten Aufbau des Tintenstrahlkopfes 10 von Fig. 1 zeigt, um das Verständnis der Teile und deren Montageverfahren zu erleichtern. In Fig. 2 sind die Substrate 4, die Widerstandswärme erzeugende Elemente haben, elektrisch mit den zugehörigen Anschlusssubstraten 2 verbunden.
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht des Tintenstrahlkopfes 10 von Fig. 1, der dessen inneren Aufbau und Tintenkanäle zeigt. In Fig. 3 dient ein Tinteneinführkanal 7 zum Führen von Tinte von einem Tintenbehälter 11 zu einer Tintenkammer 8. Die Tinte von dem Tintenbehälter 11 verläuft durch den Tinteneinführkanal 7 und tritt in die Tintenkammer 8 ein, die durch die obere Platte 1 und die Substrate 4, die die Widerstandswärme erzeugenden Elemente haben, definiert ist, und fließt (von der Tintenkammer 8) in Tintenkanäle, innerhalb denen die zugehörigen Widerstandswärme erzeugenden Elemente angeordnet sind. Filmsieden wird in der Tinte in dem Tintenkanal durch thermische Energie von dem Widerstandswärme erzeugenden Element verursacht, wodurch die Tinte von dem Tintenausgabeanschluss 5 ausgegeben wird.
Um zu verhindern, dass die Tinte aus der Tintenkammer 8 tritt, die durch die obere Platte 1 und die Substrate 4, die die Widerstandswärme erzeugenden Elemente haben, definiert ist, sind Schnittstellen zwischen der oberen Platte und den Substraten durch ein Dichtmittel gedichtet. Des Weiteren wird Dichtmittel auf die Verbindungsabschnitte zwischen den Substraten 4, die die Widerstandswärme erzeugenden Elemente haben, und die Anschlusssubstrate 2 aufgebracht, wodurch verhindert wird, dass die Tinte an den Verbindungsabschnitten haftet.
Die obere Platte wird aus Harz geformt, wobei die Tintenausgabeanschlüsse 5, Tintenkanäle, Tintenkammern und Tinteneinführkanäle 7 durch Formen oder Laserbehandlung ausgebildet werden. Da die Tintenausgabeanschlüsse 5 und die Tintenkanäle mit hoher Genauigkeit ausgebildet werden müssen, sind sie bevorzugt durch Laserbearbeitung ausgebildet.
Wenn winklige Abweichung der Tintenausgabeanschlüsse 5 in jeder Reihe in Bezug auf die Tintenausgaberichtung minimiert ist, wenn Abstände zwischen den Tintenausgabeanschlüssen 5 und dem Aufzeichnungsmaterial geändert sind, da die jeweiligen Haftpunkte der Tintentröpfchen (auf dem Aufzeichnungsmaterial) von jeder Reihe unverändert sind, kann elektrische Korrektur weggelassen werden, wobei dadurch elektrische Einfachheit erreicht werden kann. Zu diesem Zweck wird Oberflächenbehandlung gleichmäßig um die Tintenausgabeanschlüsse 5 durch Erhöhen der Herstellgenauigkeit bewirkt. Die geformten Teile sind aus einem Material geformt, das gute Formeigenschaften und gute Widerstandsfähigkeit gegenüber Tinte hat. Angesichts dessen ist Polysulfon gewünscht, es könnten jedoch auch andere Formmaterialien verwendet werden.
Die Substrate 4, die die Widerstandswärme erzeugenden Elemente haben, dienen dazu, das Filmsieden in der Tinte durch Verwenden von thermischer Energie zu verursachen, um Aufzeichnungen zu bewirken. Die Mehrzahl der Wiederstandswärme erzeugenden Elemente sind in einer Linie angeordnet, wobei Aluminiumverdrahtung zum Zuführen von elektrischer Energie zu zugehörigen Widerstandswärme erzeugenden Elementen auf dem zugehörigen Substrat ausgebildet sind, das aus Silikon durch eine Beschichtungstechnik hergestellt ist. Jedes Substrat hat Schieberegister und Antriebstransistoren, um die Zahl der TAB- Verbindungsfelder zu verringern. Es ist notwendig, dass die Substrate 4 und die obere Platte 1 aneinander mit hoher Genauigkeit montiert werden.
Jedes Anschlusssubstrat 2 dient dazu, um das korrespondierende Substrat 4 mit dem Drucker (Tintenstrahlaufzeichnungsgerät) zu verbinden. Ein Ende des Anschlusssubstrats 2 wird mit dem zugehörigen Substrat 4 über eine TAB-Technik verbunden, wobei das andere Ende mit einem Verbindungsfeldabschnitt zum Aufnehmen eines elektrischen Signals von dem Drucker vorgesehen ist. Der Verbindungsfelderabschnitt ist an die obere Platte 1 mit hoher Genauigkeit durch Klebstoff befestigt. Daher, da der Kopf als eine einzige Einheit gehandhabt werden kann, kann das Montieren erleichtert werden, wobei das "Wiederverwenden" ermöglicht ist. Die Substrate 4, die die Widerstandswärme erzeugenden Elemente haben, sind an die obere Platte 1 durch mechanische Druckkräfte der elastischen Elemente 3 befestigt.
Bei der vorstehend genannten Anordnung sind Substrate 4 eng mit der oberen Platte 1 mittels der elastischen Elemente 3 kontaktiert. Um den vollständig engen Kontakt zwischen den Substraten 4 und der oberen Platte 1 zu erreichen, muss die obere Platte 1 fein verformt werden, da es möglich ist, dass Schnittstellen zwischen den Substraten 4 und der oberen Platte 1 vollständig flach gemacht sind und daher jegliche Spalte (in der Größe von mehreren Mikrometern) zwischen den Substraten und der oberen Platte erzeugt sind.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel können die Tintenausgabeabschnitte der oberen Platte, die mit den Substraten 4 korrespondiert, durch Vorsehen einer Nut (Vertiefung) 6, die eine Tiefe größer als diese der Tintenausgabeabschnitte (d. h. Tiefen der Tintenausgabeanschlüsse und Tiefen der Tintenkanäle) zwischen zwei Tintenausgabeanschlussreihen hat, leicht verformt werden, um den vollständigen Kontakt zwischen den Substraten und der oberen Platte zu erreichen.
Des Weiteren sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel Rippen 9 an beiden Längsenden der Vertiefung 6 ausgebildet, um die Verformung von Abschnitten der oberen Platte zu erleichtern, auf denen die Rippen nicht ausgebildet sind, wodurch der enge Kontakt zwischen den Substraten und der oberen Platte sichergestellt ist.
Das heißt, dass das dargestellte Ausführungsbeispiel geeignet auf einen Fall angewandt werden kann, bei dem, wenn die obere Platte 1 mit den Substraten 4 ohne eine externe Kraft verbunden ist, Spalte zwischen der oberen Platte und den Substraten erzeugt werden.
Wenn die Rippen an beiden Längsenden der Vertiefung ausgebildet sind, werden Spalte oft an Mittelabschnitten der Substrate erzeugt. Um dies zu vermeiden, nachdem die Substrate gegen die obere Platte durch die elastischen Elemente gedrückt sind, wird ein Keilelement in die Vertiefung an einer Stelle korrespondierend zu den Mittelabschnitten des Substrats geklemmt, so dass die Mittelabschnitte der Substrate zu der oberen Platte durch das Keilelement hin gedrückt sind, wodurch die enge Kontaktierungsfähigkeit zwischen den Substraten und der oberen Platte erhöht wird. Das Keilelement könnte aus jeglichen Material ausgebildet sein, das einen Härte gleich oder größer als eine Härte der oberen Platte hat; wenn das Keilelement aus dem gleichen Material ausgebildet ist, wie das der oberen Platte, da es keinen Unterschied in der Wärmeausdehnung gibt, kann der gleichmäßige enge Kontakt erreicht werden.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel, wenn zwei Reihen von Tintenausgabeanschlüssen zum Ausgeben von unterschiedlichen Farbtinten verwendet werden, hilft die Vertiefung (Nut), die zwischen den Tintenausgabeanschlussreihen ausgebildet ist, Vermischen von Farben während dem Reinigen der Tintenausgabeflächen zu verhindern. Dies wird nachstehend erläutert werden.
Als erstes wird ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät, auf dem der vorstehend genannte Tintenstrahlkopf montiert ist, in Bezug auf Fig. 13 beschrieben werden.
In einer Anordnung, die in Fig. 3 gezeigt ist, wird ein Wagen 200 auf einer Führungswelle 205 mittels einer Führungsschraube 204 hin und her versetzt, die durch einen Wagenmotor 203 angetrieben wird.
Ein Aufzeichnungskopf 202, der einen Kopf und einen Tintenbehälter hat, ist an den Wagen 200 befestigt, wobei Tinte, - die von dem Aufzeichnungskopf ausgegeben wird, auf einem gegenüberliegenden Aufzeichnungsmedium oder Aufzeichnungsblatt 206 angehaftet wird, wodurch ein Bild auf dem Aufzeichnungsblatt ausgebildet wird. Synchron mit dem Aufzeichnungsvorgang wird das Aufzeichnungsblatt 206 durch einen Blattzuführmotor (nicht gezeigt), einer Blattzuführrolle (nicht gezeigt) und einer Blattniederhaltplatte 209 zugeführt. In einem Nicht- Betriebszustand oder, wenn ein Reinigungsvorgang ausgeführt wird, ist das Aufzeichnungsgerät durch einen Deckel (nicht gezeigt) bedeckt.
Ein Wischer 110 dient dazu, um eine Stirnfläche (Tintenausgabefläche) des Aufzeichnungskopfes 202 nach dem Reinigungsvorgang oder während dem Reinigungsvorgang zu reinigen, wodurch Tinte und fremdes Material entfernt wird, das an die Stirnfläche anhaftet. Der Wischer 110 ist normal zu einer Position zurückgezogen, bei der der Wischer nicht mit dem Kopf kontaktiert ist. Wenn ein Wischvorgang ausgeführt wird, wird der Wischer vorgefahren, um mit der Stirnfläche des Kopfes 202 zu kontaktieren, der zusammen mit dem Wagen 200 versetzt wird.
Als nächstes wird der Wischvorgang zum Reinigen der Tintenstrahlkopfeinheit erläutert werden, die an das Aufzeichnungsgerät angebracht ist.
Wenn der Wischvorgang ausgeführt wird, wird synchron mit dem Kopf, der zusammen mit dem Wagen versetzt wird, wie in Fig. 5 gezeigt, der Wischer 110 als ein Wischelement zu einer Wischstelle vorgefahren, bei der der Wischer in die Vertiefung 6 der oberen Platte 1 eingeführt wird. Wenn der Wagen weiter versetzt wird, wird ein Stirnflächenabschnitt der oberen Platte 1 auf einer Seite der Vertiefung gewischt. Wenn der Wagen in eine entgegengesetzte Richtung versetzt wird, wird eine Stirnfläche der oberen Platte, die auf der anderen Seite der Vertiefung angeordnet ist, genauso gewischt.
Wie durch die Pfeile in Fig. 5 gezeigt, da die Wischrichtungen für 2 Düsenreihen (Tintenausgabeanschlüsse) voneinander unterschiedlich sind, kann Farbvermischung und Tintenverbrauch vor Tintenausgabe zum Eliminieren der Farbvermischung verhindert werden. Des Weiteren kann jede der zwei Düsenreihen, wie gewünscht, gewischt werden, wobei die Lebensdauer der Stirnfläche erhöht werden kann. Insbesondere, wenn die Aufzeichnungstinte mit eine der zwei Düsenreihen verbunden ist und Behandlungsflüssigkeit, die mit der Tinte reagiert, um die Bildqualität zu verbessern, und Wasserabdichtfähigkeit mit den anderen Düsenreihen verbunden ist, da die Behandlungsflüssigkeit mit der Tinte reagiert, wenn sie miteinander kontaktieren, könnten zwei Wischelemente vorgesehen werden, so dass eines der Wischelemente einen der Stirnflächenabschnitte in eine Richtung wischt, und das andere Wischelement den anderen Stirnflächenabschnitt in die entgegengesetzte Richtung wischt.
Bei dem Wischvorgang, da der Stirnflächenabschnitt durch den Wischer 110 gewischt wird, nachdem der Wischer 110 mit der Kante der Vertiefung 6 kontaktiert wird, wird die Tinte, die an dem Wischer 110 anhaftet, von dem Wischer durch die Kante der Vertiefung entfernt, um in der Vertiefung 6 gehalten zu werden. Daher kann die Stirnfläche durch den Wischer 110 gewischt werden und immer in einem gereinigten Zustand gehalten werden.
Des Weiteren, wie in Fig. 6 gezeigt, könnten beide Kanten der Vertiefung abgeschrägt sein. Die abgeschrägten Abschnitte wirken als Eingangsführungen für den Wischer 110 und dienen dazu zu verhindern, den Wischer 110 durch die Kanten der Vertiefung zu beschädigen. An Stelle der Kammer könnten die Kanten abgerundet sein.
In Fig. 6 bezeichnet "11" eine verformbare Fläche (freie Länge) des Wischers, "12" bezeichnet einen Eindringbetrag des Wischers in die Vertiefung und "t" bezeichnet eine Dicke des Wischers. Die Wischfähigkeit der Stirnfläche hängt hauptsächlich von den vorstehenden Parametern ab. Das heißt, dass je länger das freie Ende und/oder je kleiner der Eindringbetrag und/oder je kleiner die Dicke ist, desto kleiner ist die Druckkraft des Wischers, die gegen die Stirnfläche wirkt; wohingegen, je kürze r das freie Ende und/oder je größer der Eindringbetrag und/oder je größer die Dicke ist, desto größer ist die Druckkraft des Wischers ist, die gegen die Stirnfläche wirkt. Wenn die Druckkraft zu leicht ist, kann die Tinte nicht von der Stirnfläche vollständig entfernt werden, und, wenn die Vorspannkraft zu groß ist, wird der Wischer außergewöhnlich verformt, so dass die Tinte von der Stirnfläche nicht vollständig entfernt wird und die Stirnfläche beschädigt werden wird.
Entsprechend dem durch den Erfinder Ausgeführtem wurde entdeckt, dass, wenn der Wischer aus Urethan gefertigt ist, das freie Ende mit 4 mm gewählt wird und die Dicke mit 0,3 mm gewählt wird, wobei der optimale Eindringbetrag in einem Bereich von 0,4 mm bis 1,5 mm liegt. Des Weiteren, da der Eindringbetrag durch eine Positionsbeziehung zwischen dem Kopf und dem Wischer bestimmt ist, ist es gewünscht, dass der Eindringbetrag größer als 4,0 mm unter Berücksichtigung der Zerstreuung gewählt wird. Zusätzlich wurde entdeckt, dass die Dicke des Wischers vorzugsweise 15 mm oder mehr und der Eindringbetrag vorzugsweise 2 mm oder mehr beträgt.
Des Weiteren, um nicht zu verhindern, dass der Wischer 110 in die Vertiefung 6 der oberen Platte 1 eindringt, wie in Fig. 5 gezeigt, ist eine Tiefe (A) der Vertiefung vorzugsweise mit 0,3 mm oder mehr ausgewählt und eine Breite (B) der Vertiefung vorzugsweise mit 0,5 mm oder mehr ausgewählt.
Ein Kopf, der an seiner Stirnfläche mit einem wasserabweisenden Bereich zum Verhindern einer Abweichung eines Tintenausgabewinkels durch Austreten von Tinte und einem hydrophilen Bereich zum Einfangen der Tintentröpfchen vorgesehen ist, die an die Stirnfläche angehaftet sind, ist im Allgemeinen bekannt. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel, in dem hydrophile Bereiche 13 auf der Stirnfläche der oberen Platte 1 vorgesehen sind, ist in Fig. 7 gezeigt.
In diesem Ausführungsbeispiel, wie in dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel, wird der Wischvorgang des Wischers 110 von der Mitte der oberen Platte zu jeder der zwei Düsenreihen 5 (Tintenausgabeanschlüsse) bewirkt. In diesem Fall, wie in Fig. 7 gezeigt, sind die hydrophilen Bereiche 13 nach außen gerichtet auf zugehörigen Düsenreihen 5 (nahe Enden der oberen Platte) angeordnet. Bei dieser Anordnung, da jeder hydrophile Bereich, in dem Fremdstoffe, wie verfestigte Tinte, geneigt sind sich anzusammeln, auf einer stromabwärtigen Seite der korrespondierenden Düsenreihe in die Wischrichtung angeordnet ist, besteht keine Gefahr, dass Fremdstoffe in die Düsen durch den Wischer 110 eindringen. In diesem Ausführungsbeispiel, während ein Beispiel, bei dem zwei hydrophile Bereiche 13 zusammen mit den zugehörigen Düsenreihen vorgesehen sind, erläutert wurde, könnte nur ein einziger hydrophiler Bereich 13 auf der Stirnfläche vorgesehen sein.

[Zweites Ausführungsbeispiel]

Fig. 8 bis 10 korrespondieren zu Fig. 1 bis 3 und zeigen einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf 10 entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und eine Tintenstrahlkartusche, auf der der Tintenstrahlaufzeichnungskopf montiert ist. In Fig. 8 bis 10 sind die Hauptaufbauten des Kopfes und der Kartusche im Wesentlichen die gleichen wie diese des ersten Ausführungsbeispiels, wobei die gleichen oder ähnliche Elemente als diese in dem ersten Ausführungsbeispiel durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
Jetzt wird das zweite Ausführungsbeispiel erläutert werden. Tintenkanalnuten (die Tintenkanäle definieren), Tintenkammern und Tintenausgabeanschlüsse sind vorhergehend in einer oberen Platte 1 ausgebildet. Substrate, auf denen Widerstandswärme erzeugende Elemente montiert sind, sind elektrisch mit einem Wagen durch Anschlusssubstrate 2 verbunden. Die Substrate, die die Wärmeerzeugenden Elemente haben, werden gegen die obere Platte 1 durch elastische Elemente 3 gedrückt und durch diese befestigt. Tintenausgabeanschlüsse 5 sind auf der oberen Platte 1 ausgebildet. In diesem Ausführungsbeispiel, da zwei Reihen von Tintenausgabeanschlüssen 5 symmetrisch miteinander ausgebildet sind und Tinteneinführkanäle gemeinsam an einer bestimmte Stelle ausgebildet sind, kann die obere Platte leichter hergestellt und montiert werden, als eine obere Platte, die drei oder mehrere Reihen von Tintenausgabeanschlüssen hat.
Fig. 9 ist eine Explosionsansicht, die einen detaillierten Aufbau des Tintenstrahlkopfes 10 der Fig. 2 zeigt, um das Verständnis der Teile und deren Montageverfahren zu erleichtern. Die Substrate 4, die die Widerstandswärme erzeugenden Elemente haben, sind an zugehörige Metallplatten 15 durch Klebstoff befestigt und sind elektrisch mit den zugehörigen Anschlusssubstraten 2 verbunden. Die Anschlusssubstrate 2 sind an die Metallplatten 15 durch Klebstoff befestigt, so dass eine Biegekraft (erzeugt, wenn das Anschlusssubstrat gebogen ist) nicht auf das korrespondierende Substrat 4, das die Widerstandswärme erzeugenden Elemente hat, wirkt.
Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht des Tintenstrahlkopfes 10 der Fig. 8, die dessen internen Aufbau und Tintenkanäle zeigt. Ein Tinteneinführkanal 7 dient dazu, um Tinte von einem Tintenbehälter zu einer Tintenkammer 8 zu führen. Die Tinte von dem Tintenbehälter verläuft durch den Tinteneinführkanal 7 und tritt in die Tintenkammer 8, die durch die obere Platte 1 und die Substrate 4, die die Widerstandswärme erzeugenden Elemente haben, definiert wird, ein und fließt dann (von der Tintenkammer 8) in Tintenkanäle 14, innerhalb denen die zugehörigen Widerstandswärme erzeugenden Elemente angeordnet sind. Filmsieden wird in der Tinte in dem Tintenkanal durch thermische Energie von dem Widerstandswärme erzeugenden Element verursacht, wodurch die Tinte von dem Tintenausgabeanschluss 5 ausgegeben wird.
Um zu verhindern, dass die Tinte von der Tintenkammer 8, die durch die obere Platte 1 und die Substrate 4, die die Widerstanswärme erzeugenden Elemente haben, geführt wird, sind Schnittstellen zwischen der oberen Platte und den Substraten durch Dichtmittel gedichtet. Des Weiteren wird Dichtmittel auf Verbindungsabschnitte zwischen den Substraten 4, die die Widerstandswärme erzeugenden Elemente haben, und die Anschlusssubstrate 2 aufgebracht, wodurch verhindert wird, dass Tinte an den Verbindungsabschnitten anhaftet.
Die obere Platte 1 ist durch Formen ausgebildet, wobei die Tintenausgabeanschlüsse 5, Tintenkanäle 14, Tintenkammern und Tinteneinführkanäle 7 durch Formen oder Laserbearbeitung ausgebildet sind. Die Tintenausgabeanschlüsse 5 und die Tintenkanäle 14 müssen mit hoher Genauigkeit ausgebildet werden. Wenn winklige Abweichung der Tintenausgabeanschlüsse 5 in jeder Reihe im Bezug auf die Tintenausgaberichtung minimiert ist, wenn Abstände zwischen den Tintenausgabeanschlüssen 5 und dem Aufzeichnungsmaterial verändert werden, da die jeweiligen Haftpunkte der Tintentröpfchen (auf dem Aufzeichnugsmaterial) von jeder Reihe unverändert sind, kann elektrische Korrektur weggelassen werden und daher elektrische Einfachheit erreicht werden. Zu diesem Zweck wird Oberflächenbehandlung um den Tintenausgabeanschlüssen 5 gleichmäßig durch Erhöhen der Herstellgenauigkeit ausgeführt. Die geformten Teile sind aus einem Material geformt, das gute Formfähigkeit und gute Beständigkeit gegenüber Tinte hat. Angesichts dessen ist Polysulfon bevorzugt, wobei aber aridere Formmaterialien verwendet werden könnten.
Die Substrate 4, die die Widerstandswärme erzeugenden Elemente haben, dienen dazu, um das Filmsieden in der Tinte durch Verwendung thermischer Energie zu verursachen, um das Aufzeichnen zu bewirken. Die Mehrzahl der Widerstandswärme erzeugenden Elemente, die in einer Linie angeordnet sind, und Aluminiumverdrahtung zum Zuführen von elektrischer Energie zu den zugehörigen Widerstandswärme erzeugenden Elementen, sind auf den zugehörigen Substrat ausgebildet, das aus Silikon durch eine Beschichtungstechnik gefertigt ist. Jedes Substrat hat Schaltregister und Antriebstransistoren, um die Zahl der TAB- Verbindungsfelder zu verringern. Es ist notwendig, dass die Substrate 4 und die obere Platte 1 aneinander mit hoher Genauigkeit montiert werden, da die genaue Tintenausgabe nicht erreicht werden kann, bis die Substrate 4 mit den Tintenausgabeanschlüssen 5 genau in einer Linie sind.
Jedes Anschlusssubstrat 2 dient dazu, um elektrisch das korrespondierende Substrat 4 an den Drucker anzuschließen. Ein Ende des Anschlusssubstrats 2 ist mit dem korrespondierenden Substrat 4 über eine TAB-Technik verbunden, wobei das andere Ende mit einem Verbindungsfeldabschnitt zum Empfangen eines elektrischen Signals von dem Drucker vorgesehen ist. Der Verbindungsfeldabschnitt ist an die obere Platte 1 mit hoher Genauigkeit durch Klebstoff befestigt. Daher, da der Kopf als eine einzige Einheit gehandhabt werden kann, kann das Montieren erleichtert werden, wobei das "Wiederzurückführen" erlaubt ist. Die Substrate 4, die die Widerstandswärme erzeugenden Elemente haben, sind an die obere Platte 1 durch mechanische Vorspannkräfte der elastischen Elemente 3 befestigt.
Fig. 9 ist eine schematische Perspektivansicht, die eine Tintenstrahlaufzeichnungskopfeinheit zeigt, die den Tintenstrahlaufzeichnungskopf 10 entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel hat. Der Tintenstrahlaufzeichnungskopf 10 ist direkt an eine vordere Fläche des Tintenbehälters 11 in eine Montagerichtung (zu dem Drucker, d. h. dem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät) befestigt, so dass der Tintenstrahlaufzeichnungskopf abnehmbar an das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät montiert werden kann.

[Drittes Ausführungsbeispiel]

Vor der detaillierten Erläuterung eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung wird ein grundsätzlicher Aufbau und strukturelle Elemente eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes, bei dem die vorliegende Erfindung angewandt wird, beschrieben werden.
Das dritte Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Tintenstrahleinheit, in der ein Tintenbehälter und ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf abnehmbar an einen Wägen montiert werden kann, wobei vier funktionelle Hauptabschnitte auf Flächen des Aufzeichnungskopfes vorgesehen sind. Diese funktionellen Abschnitte haben (a) einen Abschnitt zum Aufnehmen eines elektrischen Signals von dem Drucker (nachstehend als "elektrischer Verbindungsabschnitt" bezeichnet), (b) einen Abschnitt zum Aufnehmen von Tinte von dem Tintenbehälter (nachstehend als "Tintenzuführabschnitt" bezeichnet), (c) einen Abschnitt zum Ausgeben der Tinte (nachstehend als "Tintenausgabeabschnitt" bezeichnet) und (d) einen Abschnitt zum Positionieren des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes in Bezug auf den Wagen (nachstehend als "Positionierabschnitt" bezeichnet).
Es ist bevorzugt, dass die vier funktionellen Abschnitte unter Einbeziehung der nachstehenden Bedingungen ausgebildet sind, um die Zuverlässigkeit des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes, Bildqualität und Auswechselbarkeit des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes und des Tintenbehälters zu verbessern.
Wenn der Tintenzuführabschnitt oder der elektrische Verbindungsabschnitt auf der gleichen Fläche vorgesehen ist, auf der der Tintenausgabeabschnitt vorgesehen ist, wird Tintennebel, der von dem Tintenausgabeabschnitt abgegeben wird, auf dem elektrischen Verbindungsabschnitt verteilt, so dass ein "Kurzschluss" durch Leitfähigkeit verursacht wird, oder Papierpulver von dem Aufzeichnungsmaterial (nahe des elektrischen Verbindungsabschnitts angeordnet), das an dem elektrischen Verbindungsabschnitt haftet, verursacht einen schwachen elektrischen Kontakt.
Wenn der Tintenstrahlaufzeichnungskopf oder der Tintenbehälter montiert und demontiert werden, werden eine Montagekraft und eine Demontagekraft auf den Wagen und den Tintenstrahlaufzeichnungskopf aufgegeben. Wenn der Tintenstrahlaufzeichnungskopf durch eine solche Last versetzt wird, kann die korrekte Position des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes nicht sichergestellt werden, mit dem Ergebnis, dass die korrekten Haftpunkte der Tintentröpfchen nicht sichergestellt werden können, wodurch die Bildqualität verschlechtert wird.
Bei der Herstellung des Kopfes müssen die Tintenstrahlaufzeichnungsköpfe zum Bewirken der Farbaufzeichnung miteinander genau montiert werden.
Ein Beispiel eines Tintenbehälters und eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes entsprechend dem dritten Ausführungsbeispiel, das unter Betrachtung der vorstehenden Bedingungen konstruiert wurde, ist in Fig. 11 gezeigt.
In Fig. 11 hat ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf 100 Tintenausgabeabschnitte 101, einen Halter 102 und elektrische Verbindungsabschnitte 103. Ein Tintenbehälter 106 ist an eine Tintenzuführleitung 105 angeschlossen, die in die Tintenausgaberichtung (senkrecht zu dem elektrischen Verbindungsabschnitt) an dem Halter 102 angeordnet ist, an den der Tintenstrahlaufzeichnungskopf 100 befestigt ist, wodurch die Tintenzuführung erlaubt ist.
Fig. 12 ist eine Ansicht, von der Tintenausgaberichtung der Tintenstrahleinheit aus gesehen, die in Fig. 11 gezeigt ist. Die Tintenausgabeabschnitte 101 und die elektrischen Verbindungsabschnitte 103 sind an Positionen 101A, 101B und 103A, 103B symmetrisch um eine Drehmitte A angeordnet. Positionierabschnitte 104C und 104D sind an einer Ecke des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes 100 vorgesehen und dienen dazu, den Tintenstrahlaufzeichnungskopf 100 in X- und Y-Richtungen zu positionieren. Das Positionieren des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes in eine Z-Richtung wird durch Positionierabschnitte 104A (Fig. 11) und 104B (Fig. 12) bewirkt. Eine Nut 107 ist zwischen den Tintenausgabeabschnitten 101A und 101B ausgebildet, wobei eine Länge der Nut größer als die Längen der Tintenausgabeabschnitte ist.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind strukturelle Elemente des Aufzeichnungskopfes auf dem Aufzeichnungskopf angeordnet, um die nachstehenden Bedingungen zu erfüllen. Das heißt, dass die Tintenausgabeabschnitte nicht auf der gleichen Fläche vorgesehen sind, auf der die Tintenzuführabschnitte und die elektrischen Verbindungsabschnitte vorgesehen sind. Auf diese Weise wird verhindert, dass Tintennebel, der von dem Tintenausgabeabschnitt abgegeben wird, auf dem elektrischen Verbindungsabschnitt verteilt wird, wodurch ein "Kurzschluss" durch Leitfähigkeit des Tintennebels verhindert wird, und, da die elektrischen Anschlussabschnitte entfernt von dem Aufzeichnungsmaterial angeordnet sind, wird verhindert, dass Papierpulver von dem Aufzeichnungsmaterial (nahe des elektrischen Verbindungsabschnitts angeordnet) an die elektrischen Verbindungsabschnitte anhaftet, wodurch schwacher elektrischer Kontakt verhindert wird.
Insbesondere in dem dargestellten Ausführungsbeispiel, da die elektrischen Verbindungsabschnitte in einer Ebene senkrecht zu einem Tintenausgabeabschnitt des Kopfes oder um +/- 5º oder weniger in Bezug auf die Tintenausgaberichtung vorgesehen sind, wobei die Tintenausgabeflächen von den elektrischen Verbindungsflächen um 5 mm oder mehr vorspringen, können durch Verwenden einer solchen Stufe (Höhendifferenz) als ein elektrischer Verbindungsabschnitt des Wagens des Druckers Schutzwände zum Abschirmen des Tintennebels und des Papierpulvers erreicht werden.
Des Weiteren, wenn zwei Reihen der Tintenausgabeabschnitte in Bezug auf die Hauptabtastrichtung zum Bewirken des Farbaufzeichnens vorgesehen sind, kann durch Anordnen der ersten Tintenausgabeabschnittreihe und der zugehörigen elektrischen Verbindungsfläche und der zweite Tintenausgabeabschnittreihe und der zugehörigen elektrischen Verbindungsfläche symmetrisch an Stellen um 180º in Bezug auf die Mitte der Reihen gedreht die "Kostenreduzierung" erreicht werden, da gemeinsame Teile verwendet werden können.
Durch Vorsehen der Nut, die die Länge größer als diese der Tintenausgabeabschnitte zwischen den ersten und zweiten Tintenausgabeabschnittreihen hat, kann das Farbvermischen verhindert werden.
Da der Tintenzuführabschnitt, wie der Tintenbehälter, an den Kopf entlang der Tintenausgaberichtung verbunden ist, wenn der Tintenbehälter ersetzt (demontiert und montiert) wird, wird die Last, die auf den Kopf wirkt, symmetrisch und gleichmäßig auf äußere Bereiche der Tintenausgabeanschlussreihen verteilt, wodurch Positionsabweichung des Kopfes verhindert wird, was einen schlechten Einfluss auf das Farbaufzeichnen bewirken würde.
Wir vorstehend erwähnt können entsprechend der vorstehenden Erfindung die nachstehenden Vorteile erreicht werden.
(1) Im Tintenstrahlaufzeichnungskopf werden die Mehrzahl von Substraten, die die Widerstandswärme erzeugenden Elemente haben, gegen die obere Platte, die die Tintenkanäle und die Tintenkammern haben, mittels der elastischen Elemente gedrückt. Durch genaues Herstellen der oberen Platte und Ausbilden der Tintenausgabeanschlüsse mit hoher Genauigkeit durch einen Laserstrahl unter Verwendung einer Bezugsfläche, die auf der oberen Platte als eine Referenz ausgebildet ist, kann Farbabweichung verhindert werden, um die Aufzeichnungsqualität und Bildqualität zu verbessern, die Zahl der Teile kann verringert werden, eine Montagezeit kann verkürzt werden, Zuverlässigkeit und Ergiebigkeit kann verbessert werden und eine Größe kann verringert werden, um einen kompakten Drucker vorzusehen. Des Weiteren, da die Mehrzahl der Substrate, die Widerstandswärme erzeugende Elemente haben, verwendet werden, kann Hochgeschwindigkeitsaufzeichnen erreicht werden.
Zusätzlich, da die Nut (Vertiefung), die die Tiefe größer als diese der Tintenausgabeabschnitte (Tintenausgabeanschlüsse und die Tintenkanäle) hat, zwischen den Tintenausgabeanschlussreihen der oberen Platte ausgebildet sind, können die Substrate mit der oberen Platte wirksam durch Verformen der Abschnitte der oberen Platte, die mit den Substraten korrespondieren, eng kontaktiert werden.
(2) Da die Tintenausgabeflächen nicht mit den elektrischen Verbindungsflächen und den Tintenzuführflächen bündig sind, sondern um 5 mm oder mehr vorspringen, kann Zuverlässigkeit erhöht werden, und durch Anordnen zweier Tintenausgabeanschlussreihen symmetrisch an Positionen um 180º in Bezug auf die Drehmitte zwischen den Reihen gedreht, kann "Kostenreduzierung" erreicht werden, da gemeinsame Teile verwendet werden können. Des Weiteren, durch Verbinden der Tintenzuführabschnitte mit dem Kopf entlang der Tintenausgaberichtung, wenn der Tintenbehälter auf dem Kopf montiert oder von dem Kopf demontiert wird, wird Last, die auf den Kopf wirkt, gleichmäßig zur Außenseite der Reihen der Tintenausgabeanschlüsse verteilt, wodurch Positionsabweichung des Kopfes verhindert wird, was einen schlechten Einfluss auf das Farbaufzeichnen bewirken würde.
(3) Durch Vorsehen der Vertiefung (in die das Wischelement eindringen kann) in dem Mittelabschnitt der oberen Platte, die zwei Düsenreihen hat, kann das Farbvermischen und schlechtes Reinigen verhindert werden, wobei die Zahl der Wischvorgänge minimiert werden kann, wodurch Beschädigen der Stirnfläche verhindert wird und die Lebenszeit des Wischelementes erhöht wird.

Claims

1. Tintenstrahlaufzeichnungskopf mit:

einer oberen Platte (1), in der zwei Gruppen von Tintenkanalrillen zum Bilden von Tintenkanälen, zwei Tintenkammergehäuse (8), Tinteneinführkanäle (7) und zwei Tintenausgabeöffnungsreihen (5) ausgebildet sind;

zwei Substraten (4), auf denen eine Mehrzahl von widerstandswärmeerzeugenden Elementen zum Ausgeben von Tinte korrespondierend zu den zwei Tintenausgabeöffnungsreihen ausgebildet sind; und

zwei elastischen Elementen (3) für jedes Substrat (4), um die Substrate (4) und die obere Platte (1) unter Druck zu kontaktieren und zu befestigen,

wobei die Verbindung zwischen den Substraten (4) und der oberen Platte (1) die Tintenkanäle und die Tintenkammern dazwischen ausbildet, und wobei eine Nut (6) zum voneinander Abtrennen der Tintenausgabeöffnungsreihen zwischen den Tintenausgabeöffnungen ausgebildet ist und eine Tiefe der Rille (6) größer als die Höhen der Tintenausgabeöffnungen und der Tintenkanäle sind.

2. Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 1, wobei flexible Anschlusssubstrate, die Anschlussfelder zum elektrischen Verbinden der Substrate an einen Träger haben, mit den Substraten verbunden sind, wobei die Anschlusssubstrate an der oberen Platte befestigt sind.

3. Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 1, wobei die obere Platte aus Harz geformt ist.

4. Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Ansprüch 1, wobei die elastischen Elemente mit metallischen Platten vorgesehen sind.

5. Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 2, wobei die elastischen Elemente mit metallischen Platten vorgesehen sind und die Anschlusssubstrate an die obere Platte und die metallischen Platten befestigt sind.

6. Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei Tintenausgaberichtungen der Tintenausgabeöffnungsreihen in die gleiche Richtung mit einem Winkelfehler von ± 2 Grad oder weniger gerichtet sind.

7. Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine elektrische Anschlussfläche in einer Ebene senkrecht zu einer Tintenausgaberichtung des Kopfes oder um ± 5 Grad oder weniger in Bezug auf die Tintenausgaberichtung geneigt vorgesehen ist, wobei eine Tintenausgabefläche 5 mm oder mehr zu einem Aufzeichnungsmaterial in Bezug auf die elektrische Anschlussfläche hin vorspringend ist.

8. Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 7, wobei zwei Tintenausgabeflächenreihen in Bezug auf eine Hauptabtastrichtung vorgesehen sind, und die Tintenausgabefläche der ersten Reihe und die zugehörige elektrische Anschlussfläche sowie die Tintenausgabefläche der zweiten Reihe und die zugehörige elektrische Anschlussfläche symmetrisch an Stellen, um 180 Grad in Bezug auf eine Mitte gedreht, zwischen den Reihen angeordnet sind.

9. Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 1, wobei die Tiefe der Rille 0,3 mm oder mehr beträgt, und eine Breite der Rille 0,5 mm oder mehr beträgt.

10. Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 1, wobei Rippen, die sich in eine senkrechte Richtung zu den Tintenausgabeöffnungsreihen erstrecken, an beiden Enden der Rille vorgesehen sind.

11. Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 1, wobei ein Keilelement im Wesentlichen an einem Mittelabschnitt der Rille vorgesehen ist.

12. Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 11, wobei das Keilelement aus demselben Material gefertigt ist, wie das Material, aus dem die obere Platte gebildet ist.

13. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät mit:

einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 12; und

einem Wischelement zum Reinigen einer Ausgabeöffnungsfläche der oberen Platte des Aufzeichnungskopfes, in dem die Tintenkanalöffnungen ausgebildet sind.

14. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät nach Anspruch 13, wobei ein Wischelement in die Rille eingeführt ist, wenn die Ausgabeöffnungsfläche durch das Wischelement gereinigt sind.

15. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät nach Anspruch 14, wobei eine Verlagerungsrichtung des Wischelementes zum Reinigen einer der Tintenausgabeanschlussreihen sich von einer Verlagerungsrichtung des Wischelementes zum Reinigen der anderen Tintenausgabeöffnungsreihe unterscheidet.