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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf.
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In einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf
zum Versprühen
eines Tintentröpfchens
von einer Düsenöffnung mittels
Ausdehnen und Zusammenziehen des Volumens einer Druckerzeugungskammer
mittels eines piezoelektrischen Biegeschwingungsvibrators werden
eine piezoelektrische Vibrationsplatte auf der Oberfläche einer
elastischen Platte angeordnet, die entsprechend jeder Druckerzeugungskammer
elastisch deformierbar ist, und ein Antriebssignal mittels eines
flexiblen Kabels an die piezoelektrische Schwingungsplatte angelegt.
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In solch einem flexiblen Kabel sind
normalerweise Signalleitungen in derselben Anzahl wie wenigstens
der Anzahl piezoelektrischer Vibratoren und ein gemeinsamer Erdungsleiter
auf einer Isolationsschicht entsprechend der Rastergröße jeder
piezoelektrischen Vibrationsplatte ausgebildet, wobei jede Signalleitung
an eine Elektrode des piezoelektrischen Vibrators angeschlossen
ist und der Erdungsleiter an die andere Elektrode angeschlossen
ist.
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Somit wird, falls der Aufzeichnungskopf
miniaturisiert wird oder die Rasterdichte der Düsenöffnungen verbessert wird, die
Breite eines Signalmusters, das in dem flexiblen Kabel zum Zuführen eines Antriebssignals
an jeden piezoelektrischen Vibrator ausgebildet ist, notwendigerweise
schmaler, und sein elektrischer Widerstand wird erhöht.
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Infolgedessen variiert die elektrische
Potentialdifferenz von der Erdleitung zu jedem piezoelektrischen
Vibrator. Der Betrag, um den der piezoelektrische Vibrator ausgelenkt
wird, variiert, und deshalb gibt es ein Problem, daß infolgedessen
die Eigenschaft, ein Tintentröpfchen
zu versprühen,
in Abhängigkeit
einer Düsenöffnung variiert.
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Um die Zunahme elektrischen Widerstands in
einem Signalmuster zu verringern, bedient man sich einer Bandträgerpack-Technologie
(tape carrier package-Technologie/TCP-Technologie)
zum Anbringen eines integrierten Halbleiterschaltkreises zum Erzeugen
eines Antriebssignals in einem Bereich eines flexiblen Kabels, der
so dicht wie möglich an
einem piezoelektrischen Vibrator liegt. Dadurch kann, in dem Maße wie die
Entfernung, über
die ein Antriebssignal übertragen
wird, verringert wird, die Variationen der Eigenschaft des Versprühens eines Tintentröpfchens
unter den Düsenöffnungen
verringert werden.
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Um jedoch Farbdruck und hochdichten Druck
durch eine Anordnung mehrerer Reihen von Druck erzeugenden Kammern
in einem Kopf zu verwirklichen, muß der Abstand zwischen Düsenöffnungen
in jeder Reihe so weit wie möglich
verringert werden, und die Präzision
beim Fixieren von Tinte auf einem Fleck muß gewährleistet werden, ein Anschluß zum Verbinden
des Erdungsleiters, ein sogenannter gemeinsamer Anschluß, kann
lediglich an einem Ende eines Anschlusses zum Anlegen eines Antriebssignals
an den piezoelektrischen Vibrator vorgesehen sein, eine sogenannte
Segmentanschlußreihe.
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Deshalb tritt ein neues Problem auf,
wonach eine große
Entfernung zwischen der gemeinsamen Anschlußelektrode zurückgelegt
wird, die an dem anderen Ende für
piezoelektrische Vibratoren und den Erdungsleiter angeordnet ist,
wobei die Verschiebungseigenschaft unter piezoelektrischen Vibratoren derselben
Reihe und unter piezoelektrischen Vibratoren verschiedener Reihen
variiert und die Eigenschaft des Versprühens eines Tintentröpfchens
variiert.
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Insbesondere in einem Aufzeichnungskopf, der
einen piezoelektrischen Vibrator verwendet, der eine Biegeverschiebung
benutzt und dessen andere Elektrode auf der Oberfläche einer
elastischen Platte ausgebildet ist, ist es bei einer unteren Elektrode
erforderlich, daß sie
so dünn
wie möglich
ausgebildet ist, um die Elastizität der elastischen Platte zu
gewährleisten,
wodurch der elektrische Widerstand erhöht wird und das obengenannte
Problem noch akzentuiert wird.
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Um solch ein Problem zu lösen, kann
man auch an ein Verfahren denken, bei dem die Fläche für den TCP um ein Stück vergrößert und
ein Erdleiter außen
bereitgestellt wird; es gibt jedoch ein Problem, wonach die Größe des gesamten
Aufzeichnungskopfes vergrößert wird.
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Für
einen Aufzeichnungskopf, der einen TCP verwendet, bei dem ein integrierter
Halbleiterschaltkreis zum Erzeugen eines Antriebssignals auf einem flexiblen
Kabel angebracht ist, gibt es ein Problem, wonach die Steifigkeit
des flexiblen Kabels erhöht wird,
die Eigenschaft, die auf die Schwingung eines piezoelektrischen
Vibrators bezogen ist, aufgrund von Deformation variiert, wenn das
TCP an einen Aufzeichnungskopf-Chip angeschlossen ist, und ein Kontakt
zwischen dem TCP und einem piezolelektrischen Vibrator und die Eigenschaft
des Versprühens von
Tinte beeinflußt
werden.
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Ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf
gemäß der vorliegenden
Erfindung wird nach Anspruch 1 bereitgestellt. Aufgrund eines solchen
Aufbaus ist die gemeinsame Anschlußelektrode, die an beiden Enden
der Betätigungseinheit
ausgebildet ist, sicher an den Erdungsleiter in einem Bereich der
Betätigungseinheit
angeschlossen, und das elektrische Potential des piezoelektrischen
Vibrators kann daran gehindert werden, zu variieren.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt,
die vorstehenden Probleme zu überwinden.
Diese Aufgabe wird gelöst
bei dem Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß dem unabhängigen Anspruch 1.
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Weitere Vorteile, Merkmale, Gesichtspunkte und
Einzelheiten der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen, der
Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen
entnehmbar. Die Ansprüche
sind als eine erste, nicht beschränkende Annäherung an eine Definition der
Erfindung in allgemeinen Worten zu verstehen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf zum Versprühen eines Tintentröpfchens
von einer Düsenöffnung durch
Ausdehnen und Zusammenziehen des Volumens einer Druckerzeugungskammer
mittels eines piezoelektrischen Vibrators für Biegeschwingungen, um so
auf ein Aufzeichnungsmedium zu drucken. Insbesondere betrifft sie
eine Struktur zum Anschließen
eines piezoelektrischen Vibrators und eines Kabels.
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Deshalb besteht ein Gesichtspunkt
des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes gemäß der vorliegenden Erfindung
darin, einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf bereitzustellen, bei
dem das elektrische Potential von piezoelektrischen Vibratoren in
mehreren Reihen fest ist und ein Tintentröpfchen sicher versprüht werden
kann, ohne den ganzen Aufzeichnungskopf zu vergrößern.
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Ein anderer Gesichtspunkt des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes
gemäß der vorliegenden
Erfindung besteht darin, einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf bereitzustellen,
in dem verhindert ist, daß ein TCP
und ein piezoelektrischer Vibrator in Kontakt treten und ein Tintentröpfchen sicher
versprüht
werden kann.
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Die obengenannten und andere Merkmale der
vorliegenden Erfindung und die Erfindung selbst werden unter Bezugnahme
auf die folgende eingehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung besser verstanden, wenn diese in Verbindung mit den
beigefügten
Zeichnungen bedacht werden; zu den Zeichnungen:
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1 ist
eine perspektivische Zeichnung, die eine erste Ausführungsform
eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt;
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2 ist
eine perspektivische Zeichnung, die eine Betätigungseinheit in einem vergrößerten Zustand
des obenstehenden Tintenstrahlaufzeichnungskopfes zeigt;
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3 zeigt
die Struktur eines Kopf-Chips und eines TCPs, die den Tintenstrahlaufzeichnungskopf
bilden;
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4 zeigt
die Schnittstruktur einer gemeinsamen Anschlußelektrode des Kopf-Chips;
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5 ist
eine perspektivische Explosionszeichnung, die eine Ausführungsform
einer Betätigungseinheit
zeigt, die den Tintenstrahlaufzeichnungskopf bildet;
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6 zeigt
eine zweite Ausführungsform des
Tintenstrahlaufzeichnungskopfes gemäß der vorliegenden Erfindung
als die Schnittstruktur einer Segmentanschlußelektrode;
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7 ist
eine perspektivische Explosionszeichnung, die eine Ausführungsform
der Betätigungseinheit
des Aufzeichnungskopfes zeigt;
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8 ist
eine perspektivische Explosionszeichnung, die eine dritte Ausführungsform
zeigt, die von der Seite einer Düsenöffnung des
Tintenstrahlaufzeichnungskopfes gemäß der vorliegenden Erfindung
betrachtet wird;
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9 ist
eine perspektivische Explosionszeichnung, die den obigen Tintenstrahlaufzeichnungskopf
bei Betrachtung von oben zeigt;
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10 ist
eine Draufsicht, die eine Ausführungsform
vom TCP zeigt, die für
den Tintenstrahlaufzeichnungskopf verwendet wird;
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11 ist
eine Draufsicht, die das Kontinuitätsmuster eines Substrats zeigt,
das den Tintenstrahlaufzeichnungskopf bildet;
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12 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, die eine vierte Ausführungsform
bei Betrachtung von der Seite einer Düsenöffnung des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes
gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt;
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13 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, die den Tintenstrahlaufzeichnungskopf
bei Betrachung von oben zeigt; und
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14 ist
eine Draufsicht, die die Struktur vom TCP zeigt, das für den Tintenstrahlaufzeichnungskopf
verwendet wird.
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In 1 ist
zum besseren Verständnis
eine Gruppe von Anschlüssen 251a bis 254a und 241 bis 246,
die auf der Rückseite
des TCPs 2 freigelegt sind, auf der Oberflächenseite
gezeigt.
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Ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf
umfaßt vorzugsweise
einen Kopf-Chip 1, der eine Düsenplatte 11 beinhaltet,
eine Reservoirplatte 12 und mehrere Betätigungseinheiten 30 (drei
Betätigungseinheiten 30 sind
in diesem Ausführungsbeispiel
vorgesehen), sowie ein TCP 2 zum Zuführen eines Antriebssignals zu
jeder Betätigungseinheit 30,
wie in 1 gezeigt ist.
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Das TCP 2 ist vorzugsweise
so gemacht, daß ein
integrierter Halbleiterantriebssignalerzeugungsschaltkreis 21 zum
Erzeugen eines Antriebssignals gemäß eines Drucksignals von einem
nicht dargestellten Host an einem flexiblen Kabel angebracht ist,
und ein erforderliches Verdrahtungsmuster ist ausgebildet.
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Jede Betätigungseinheit 30,
die an dem Kopf-Chip 1 bereitgestellt wird, wird vorzugsweise entsprechend
zwei jeweils benachbarter Reihen in sechs Reihen von Düsenöffnungen 111 an
der Düsenplatte 11 bereitgestellt.
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Ein Aufzeichnungskopf, bei dem Tinte
verschiedener Farben von einer Düsenöffnung 111 in
jeder Reihe versprüht
wird und der in sechs Tintenfarben zu drucken vermag, kann aus einem
solchen Aufbau bestehen, und ein Aufzeichnungskopf, bei dem die
Anordnung zweier Düsenöffnungsreihen,
die einer Betätigungseinheit 30 entsprechen,
um einen halben Abstand verschoben ist, und bei dem hochdichtes
Drucken in drei Tintenfarben möglich
ist, kann mittels solch eines Aufbaus erreicht werden.
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Der integrierte Halbleiterschaltkreis 21 zum Erzeugen
des Antriebssignals, der auf dem TCP 2 angebracht ist,
wird an ein Eingangssignalmuster 22 zum Zuführen eines
Drucksignals von einem Host angeschlossen und an ein Ausgangssignalmuster 23 zum
Ausgeben eines Antriebssignals, das von dem integrierten Halbleiterschaltkreis 21 erzeugt
wird, an jede Betätigungseinheit 30,
und die Signalmuster 22 und 23 werden vorzugsweise
von einer Resistschicht bedeckt, die nicht dargestellt ist, wobei
nur eine Verbindungsfläche
freigelegt ist.
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Bei der Verbindungsfläche des
Ausgangssignalmusters 23 werden die Segmentanschlüsse 241 bis 246 entsprechend
der Anordnungszwisc nun henräume
der Verbindungsanschlüsse 371 bis 346 der Betätigungseinheit 30 bereitgestellt.
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Erdungsleiter 251 und 252 sind
an einem Ende der Segmentanschlüsse 241 und 246 auf
beiden Seiten des TCPs 2 vorgesehen, Erdungsleiter 253 und 254,
die auf der Seite des integrierten Halbleiterschaltkreises 21 installiert
sind, sind zwischen benachbarten Segmentanschlüssen 242 und 243 sowie
zwischen 244 und 245 vorgesehen und ferner sind
Erdleitungen 255, 256 und 257 auf der
Seite jedes Endes der Segmentanschlüsse 241 bis 246 vorgesehen,
das heißt
auf der Seite, die von dem integrierten Halbleiterschaltkreis 21 entfernt
ist, so daß jede
Betätigungseinheit 30 berquert
wird.
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Erdungsleiter 251 und 252 sind
jeweils in mehrere Teile (drei in dieser Ausführungsform) in einem Bereich
unterteilt, in dem jeder Erdungsleiter an jede gemeinsame Anschlußelektrode 381a und 386a,
die später
beschrieben werden, angeschlossen ist, und die Verbindungsanschlüsse 251a und 252a werden
gebildet.
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In ähnlicher weise sind jeweils
Erdungsleiter 255, 256 und 257 in mehrere
Teile (drei in dieser Ausführungsform)
in einem Bereich unterteilt, in dem jeder Erdungsleiter an jede
gemeinsame Anschlußelektrode 382a bis 385a,
die später
beschrieben wird, angeschlossen ist, und Verbindungsanschlüsse 253a bis 254a' werden gebildet.
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Unterdessen werden Segmentanschlußelektroden 371 bis 376 zum
jeweiligen Anschluß an
die Segmentanschlüsse 241 bis 246 durch
Löten oder anderes
auf der Oberfläche
der Betäti gungseinheit 30 gebildet,
gemeinsame Anschlußelektroden 381a, 381b bis 386a und 386b werden
an beiden Enden in einer Richtung geformt, in der die Segmentanschlußelektroden 371 bis 376 angeordnet
sind, diese gemeinsamen Anschlußelektroden 381a, 381b bis 386a und 386b erstrecken
sich in jeder Reihe in eine Richtung, in der die Segmentanschlußelektroden 371 bis 376 in
dem Zentralbereich der Betätigungseinheit 30 angeordnet
sind, und werden jeweils mittels Leiterelementen 381c bis 386c verbunden,
die mittels desselben Verfahrens wie die Segmentanschlußelektroden 371 bis 376 und
die gemeinsamen Anschlußelektroden 381a 386b gebildet
sind.
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Für
diese die gemeinsame Anschlußelektrode
bildenden Elemente 381a bis 386c, wobei das die gemeinsame
Anschlußelektrode
bildende Element 381 als ein Beispiel erklärt wird,
ist das die gemeinsame Anschlußelektrode
bildende Element 381 mit Enden 381a und 381b zum
Anschluß an
TCP 2 auf der Seite des Endes in einer Richtung versehen,
in der die Segmentanschlußelektrode 371 angeordnet ist,
und insbesondere ist die gemeinsame Anschlußelektrode 381a auf
der Seite des integrierten Halbleiterschaltkreises in mehrere Teile
(drei in dieser Ausführungsform)
unterteilt.
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Falls TCP 2 mit dem Kopf-Chip 1 verbunden ist,
ist jeder Erdleiter 251 bis 257 vom TCP gegenseitig über jede
gemeinsame Anschlußelektrode 381a bis 386c auf
der Betätigungseinheit 30 wegen
solcher Verbindungsstruktur verbunden. Das heißt, daß der Erdungsleiter 251 mit
der gemeinsamen Anschlußelektrode 381 dreier
Teile über
den gemeinsamen Anschluß 251a verbunden
ist, und an die gemeinsame Anschlußelektrode 381b an
dem anderen Ende über
das Leiterelement 381c verbunden ist, das sich in dem Zentralbereich
der Betätigungseinheit 30 erstreckt.
Die gemeinsame Anschlußelektrode 381b und
die gemeinsame Anschlußelektrode 382b auf der
anderen Seite derselben Betätigungseinheit 30 sind über den
Erdleiter 255 vom TCP 2 verbunden und mit der
gemeinsamen Anschlußelektrode 382a an
dem anderen Ende über
das Leiterelement 382c verbunden. Die gemeinsame Anschlußelektrode 382a ist
mit dem gemeinsamen Anschluß 253a des Erdungsleiters 253 vom
TCP 2 verbunden, ist mit dem gemeinsamen Anschluß 253a' auf der gegenüberliegenden
Seite über
den Erdungsleiter 253 verbunden und ist mit dem gemeinsamen
Anschluß 253a der
anderen benachbarten Betätigungseinheit 30 verbunden.
In derselben Betätigungseinheit 30 können die
Erdungsleiter 251 und 252, die auf beiden Seiten
vom TCP 2 angeordnet sind, über die Leiterelemente 381c bis 386c und
die Erdungsleiter 255 und 257, die an dem Ende,
das von dem integrierten Halbleiterschaltkreis 21 vom TCP 2 entfernt
ist, verbunden werden, und zwischen benachbarten Betätigungseinheiten 30 können die
Erdungsleiter 251 und 252, die auf beiden Seiten
vom TCP 2 angeordnet sind, über die Erdungsleiter 253 und 254 auf
der Seite des integrierten Halbleiterschaltkreises 21 verbunden
werden.
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Deshalb können die gemeinamen Anschlußelektroden 381a, 381b bis 386a und 386b auf
den Betätigungseinheiten 30 sicher
an die Erdleiter 251 und 252 unabhängig von
der Anzahl der Betätigungseinheiten 30 angeschlossen
werden.
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Die gemeinsamen Anschlußelektroden 381a bis 386a an
dem Ende jeder gemeinsamen Anschlußelektrode 381 bis 386 und
auf der Seite des integrierten Halbleiterschaltkreises 21 sind
so ausgebildet, daß mehr
von Ihnen als die gemeinsamen Anschlußelektroden 381b bis 386b an
dem anderen Ende vorhanden sind und jede Gesamtfläche größer ist,
und die entsprechende Musterstruktur wird auf die Erdungsleiter 251 bis 254 vom
TCP 2 angewendet. Aufgrund solch einer Struktur kann eine
Kontinuität
mittels der übrigen
zwei Leitungen selbst dann aufrechterhalten werden, falls einer
der drei gemeinsamen Anschlüsse 251a des
Erdungsleiters 251, die beispielsweise jeweils mit den
drei gemeinsamen Anschlußelektroden 381a verbunden
sind, sich wegen der Biegespannung vom TCP 2 ablöst, falls
das TCP 2 zwischen einem Bereich, in dem Segmentanschlüsse und
gemeinsame Anschlüsse
ausgebildet sind, und dem integrierten Halbleiterschaltkreis 21, das
heißt,
entlang einer Linie A-A
in 1, entzwei gebogen
wird, und zusammengesetzt, falls der ganze Aufzeichnungskopf verkleinert
wird. Weil die Wärmekapazität einer
gemeinsamen Anschlußelektrode 381 klein
ist, weil die gemeinsame Anschlußelektrode unterteilt ist,
wird ein Löten
im Vergleich mit einem Fall erleichtert, bei dem die gemeinsame
Anschlußelektrode
nicht unterteilt ist.
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Unter Bezugnahme auf 3 wird nun die Struktur der Segmentanschlußelektrode
unten eingehend beschrieben, unter 4 wird
das Element, das die gemeinsame Anschlußelektrode bildet, unten eingehend
beschrieben und ferner, unter Bezugnahme auf 5, wird die Oberflächenstruktur der Betätigungseinheit 30 unten
eingehend beschrieben.
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In dem Kopf-Chip 1 sind
die Düsenplatte 11, in
der Düsenöffnungen 111 zum
jeweiligen Versprühen
von Tinte als ein Tintentröpfchen
ausgebildet sind, und die Reservoirplatte 12, in der Reservoire 121 zum
jeweiligen Zuführen
von Tinte an jede Druckerzeugungskammer 32 ausgebildet
sind, flüssigkeitsdicht
mittels eines thermischen Schweißfilms, der nicht dargestellt
ist, oder anderen verbunden, und die Betätigungseinheit 30 ist
flüssigkeitsdicht
auf der Oberfläche
verbunden.
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In der Betätigungseinheit 30 sind
ein Element 31 zum Ausbilden einer Druckerzeugungskammer,
in der mehrere Druckerzeugungskammern 32 jeweils mit dem
Reservoir 121 und jeder Düsenöffnung 111 in Verbindung
stehen, ausgebildet, und eine elastische Platte 33 zum
Abdichten einer Oberfläche der
Druckerzeugungskammer 32 ist über keramisches Material integriert
gebacken, eine untere Elektrode 32 ist als der andere Pol
auf der Oberfläche der
elastischen Platte 33 ausgebildet, ein piezoelektrischer
Vibrator 35 ist auf der Oberfläche ausgebildet, und ferner
ist eine obere Elektrode 36 als ein Pol auf der Oberfläche des
piezoelektrischen Vibrators 35 ausgebildet.
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Die untere Elektrode 34 ist
aus Platin (Pt) entsprechend jeder Druckerzeugungskammer 32 gebildet,
so daß sie
1 bis 5 μm
dick ist, wie in 5 gezeigt
ist, und jede ist über
einen zentralen Bereich 34a angeschlossen, und ferner sind
leitfähige
Elemente 381c und 382c aus Silber (Ag) 10 bis
20 μm dick
auf der Oberfläche
des Zentralbereichs 34a ausgebildet.
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Wie oben beschrieben ist, weil die
untere Elektrode 34 auch mit den Leiterelementen 381c und 382c verbunden
ist, wird der Widerstand zwischen jedem Erdungsleiter 251 und 252 und
der unteren Elektrode 34 im Vergleich mit einem Fall verringert, bei
dem die untere Elektrode an die Erdungsleiter 251 und 252 an
nur einem Ende in einer Richtung angeschlossen ist, in der Segmentanschlußelektroden 371 und 372 angeordnet
sind, und das elektrische Potential der unteren Elektrode 34 kann
daran gehindert werden, zu variieren. Falls eine untere Blindelektrode 341 ausgebildet
ist, so daß die
untere Elektrode 34 und die untere Elektrode 34 wegen
eines Freiraums 341a und sonstigem nicht verbunden sind, wird
eine Verbindungsstärke
zwischen dem piezoelektrischen Vibrator 35 und der elastischen
Platte 33 ohne weiteres gewährleistet.
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Unter dessen ist die obere Elektrode 36 aus Gold
(Au) 0,1 bis 1 μm
dick auf der Oberfläche
des piezoelektrischen Vibrators 35 entsprechend der unteren
Elektrode 34 ausgebildet, so daß der piezoelektrische Vibrator
5 bis 15 μm
dick i nun st, und die Segmentanschlußelektroden 371 und 372,
die jeweils an die Verbindungsanschlüsse 241 und 242 vom
TCP 2 angeschlossen sind, sind aus Silber (Ag) 10 bis 20 μm dick an
dem Ende ausgebildet.
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Die Dicke G der Segmentanschlußelektroden 371 und 372 und
die Elemente 381 und 382, die die gemeinsame Elektrode
bilden, sind auf die Dicke des piezoelektrischen Vibrators 35 oder
einen größeren Wert
gesetzt, und eine Stufe g wird zwischen dem piezoelektrischen Vibrator 35 entsprechend
jeder Segmentanschlußelektrode 371 und 372 und
jedem der Elemente 381 und 382, die die gemeinsame
Anschlusselektrode bilden, befestigt. Dadurch wird das TCP 2 durch
Raum zwischen ihm und dem piezoelektrischen Vibrator 35 angeordnet,
und mechanischer Kontakt zwischen dem TCP 2 und dem piezoelektrischen
Vibrator 35 kann verhindert werden.
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Weil die Dicke G jeder Segmentanschlußelektrode 371, 372, 381 und 382 groß ist, wird
der Widerstand in dem ganzen Leiter einschließlich der Elemente 381 und 382,
die die gemeinsame Anschlußelektrode
bilden, verringert und die Variation des elektrischen Potentials
auf der unteren Elektrode 34 kann verhindert werden.
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Wie später beschrieben wird, wird
vorzugsweise, wie in 6 und 7 gezeigt, eine große Stufe
g zwischen dem piezoelektrischen Vibrator 35 und jeder
gemeinsamen Anschlußelektrode 381a, 381b, 382a und 382b unter
Ausbildung von piezoelektrischen Blindvibratoren 351 und 352 in
einem Bereich gemacht, der der Düsenöffnung 111 nicht
gegenüberliegt,
und unter Anbringung der Elemente 381 und 382,
die die gemeinsame Anschlußelektrode
auf der Oberfläche
bilden, kann mechanischer Kontakt zwischen dem TCP 2 und
dem piezoelektrischen Vibrator sicher verhindert werden.
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Bei dem wie oben beschrieben aufgebauten Tintenstrahlaufzeichnungskopf
wird ein Antriebssignal in dem integrierten Antriebssignalerzeugungshalbleiterschaltkreis 21 entsprechend
einem Drucksignal von einem externen Gerät wie einem Host erzeugt. Das
Antriebssignal wird an die Segmentanschlußelektrode 371 des
Kopf-Chips 1 über
das Muster 23 des TCPs 2 und die Segmentanschlüsse 241 angelegt.
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Der piezoelektrische Vibrator 35 wird
biegsam mittels eines elektrischen Feldes zwischen der oberen Elektrode 36,
die an die Segmentanschlußelektrode 371 angeschlossen
ist, und der unteren Elektrode 34, die an den Erdungsleiter 251 über die gemeinsame
Anschlußelektrode 381 angeschlossen ist,
ausgelenkt. Dadurch wird die elastische Platte 33 ausgelenkt,
Tinte in der Druckerzeugungskammer 32 wird unter Druck
gesetzt und ein Tintentröpfchen
wird von der Düsenöffnung 111 entsprechend
einem Drucksignal versprüht.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel
kann, weil ein Antriebssignal von einem TCP 2 mehreren Betätigungseinheiten 30 zugeführt wird,
der Aufzeichnungskopf im Vergleich mit einem Fall miniaturisiert
werden, bei dem ein unabhängiger
TCP für jede
Betätigungseinheit
bereitgestellt wird.
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Zu dieser Zeit, weil die mehreren
Erdleitungen 251 und 252 vom TCP 2 gegenseitig über die Elemente 371 und 372,
die die gemeinsame Anschlußelektrode
bilden, in einer Betätigungseinheit 30 verbunden
sind, sind die gemeinsamen Anschlußelektroden 371 und 372 in
einer Betätigungseinheit 30 bei dem
minimalen Schwebepotential geerdet und ein elektrisches Feld, das
an jeden piezoelektrischen Vibrator 35 angelegt wird, ist
abgeglichen. Dadurch ist das Ausmaß der Auslenkung jedes piezoelektrischen Vibrators 35 auf
dem ganzen Kopf-Chip fixiert, ein Tintentröpfchen mit einem festen Volumen
kann von jeder Düsenöffnung 111 versprüht werden,
und eine hohe Druckqualität
wird ermöglicht.
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6 und 7 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel
des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Bei einem Vorgang zum Ausbilden eines
piezoelektrischen Vibrators 35 auf einer unteren Elektrode 34 auf
der Oberfläche
einer elastischen Platte 33 einer Betätigungseinheit 30 werden
jeweils piezoelektrische Blindvibratoren 351 und 352 in
der Mitte und auf beiden Seiten der Betätigungseinheit 30 ausgebildet.
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Bei einem Vorgang zum Bilden einer
obereren Elektrode 36 auf dem piezoelektrischen Vibrator 35 wird
die obere Elektrode 36 auf dem piezoelektrischen Blindvibrator 351 auf
beiden Seiten der Betätigungseinheit 30 ausgebildet,
eine obere Blindelektrode 361, die nicht an die obere Elektrode 36 angeschlossen
ist, wird auf dem piezoelektrischen Blindvibrator 352 in
der Mitte ausgebildet und ferner werden Segmentanschlußelektroden 381 und 382,
die an das TCP 2 angeschlossen sind, auf der Oberfläche dieser
oberen Elektroden 36 und 361 ausgebildet.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel
kann die Höhe
von der elastischen Platte in einem Bereich, in dem die Segmentanschlußelektroden 371 und 372 sowie
die Elemente 381 und 382 zum Bilden der gemeinsamen
Elektrode ausgebildet sind, durch die Dicke jedes piezoelektrischen
Blindvibra- tors 351 und 352 höher gemacht werden als die
Höhe in
einem Bereich, in dem der piezoelektrische Vibrator 35 lediglich
durch eine Änderung
der Gestalt eines Musters zum Bilden einer Elektrode oder anderen
gebildet ist, ohne den Herstellungsvorgang des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes
gleich dem ersten Ausführungsbeispiel
großartig
zu verändern,
ein Abstand g' zwischen
dem TCP 2 und dem piezoelektrischen Vibrator 35 wird
hinreichend gewährleistet
und ein Kontakt zwischen dem TCP 2 und dem piezoelektrischen
Vibrator kann sicher verhindert werden.
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8 und 9 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel
des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes gemäß der vorliegenden Erfindung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
sind leitfähige
Elemente 381c bis 386c zum Anschließen der
gemeinsamen Anschlußelektroden 381a, 381b bis 386a, 386b,
die auf beiden Seiten in einer Richtung angeordnet sind, in der
die Segmentanschlußelektroden 371 bis 376 jeweils
angeordnet sind, nicht erforderlich, und statt dessen sind gemeinsame
Anschlußelektroden 381a, 381b bis 386a, 386b,
die an beiden Enden in einer Richtung angeordnet sind, in der diese
Segmentanschlußelektroden 371 bis 376 jeweils
angeordnet sind, über
ein externes Leiterelement verbunden. Eine anisotropische, leitfähige Verbindungsschicht 6 ist
zum Verbinden von TCP 2 und einem Anschluß bereitgestellt,
der Leitfähigkeit
nur in einer unter Druck stehenden Richtung bewirkt, und die obige
Schicht wird gebildet, indem thermoplastisches polymerisches Material
und geringste Pudermengen von Metall vermischt und expandiert werden,
um eine dünne Schicht
zu bilden.
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Wie in 10 gezeigt
ist, wird TCP 2 in diesem Ausführungsbeispiel gebildet, indem
ein integrierter Halbleiterschaltkreis 21 zum Erzeugen
eines Antriebssignals auf einem flexiblen Kabel wie in den obigen
Ausführungsbeispielen
angebracht wird, Segmentanschlüsse
zur Verbindung 241 bis 246 werden entsprechend
der Betätigungseinheit 30 bereitgestellt,
und Erdungsleiter 251 und 252 werden auf der Seite
des integrierten Halbleiterschaltkreises 21 der Segmentanschlüsse 241 und 246 auf
beiden Seiten des TCPs 2 bereitgestellt.
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Erdungsleiter 253 und 254,
die den in den obigen Ausführungsbeispielen ähnlich sind,
werden an einem Ende zwischen benachbarten Segmentanschlüssen 242 und 243 und
zwischen 244 und 245 bereitgestellt, und ferner
werden dreieckige Erdungsflächen 261, 262 und 263,
die eine größere Fläche aufweisen
als die Fläche
der Erdungsleiter 255 bis 257, werden an dem Ende
der Segmentanschlüsse 241 bis 246 bereitgestellt.
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Fenster 251a, 252a, 261a und 263a,
die mit einer Fläche
verbunden werden können,
die dem Leitermuster 500 eines Substrats 5, das
später
beschrieben wird, gegenüberliegen,
durch Löten
oder anderem, werden in den Erdungsleitern 251 und 252 und
den Erdungsflächen 261 und 263 an
beiden Enden der Erdungsflächen 261 bis 263 an
dem Ende ausgebildet.
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Gemeinsame Anschlüsse 251b und 252b, die
jeweils aus drei Teilen zusammengesetzt sind, die mit den gemeinsamen
Elektrodenanschlüssen 271a und 276a der
Betätigungseinheit 30 verbunden
sind, werden an dem Ende der Erdungsleiter 251 und 252 ausgebildet,
gemeinsame Anschlüsse 261b bis 263b,
die jeweils aus drei Teilen zusammengesetzt sind, die an dem Ende
der Erdungsfläche 261 und 263 gebildet
sind, und ferner sind gemeinsame Anschlüsse 263b, 263b', 254b und 254b', die jeweils aus
drei Teilen zusammengesetzt sind, an dem Ende der Erdungsleiter 253 und 254 ausgebildet.
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Das Substrat 5 ist ein Glas-Epoxy-Substrat wie
in 11 gezeigt, und ein
Leitermuster 500, das mit Anschlußteilen 501 und 502,
die jeweils über
die Fenster 251a und 252a des TCP 2 verbunden
sind, wird bereitgestellt, und Anschlußteile 503 und 504, die
jeweils über
die Fenster 261a und 263a verbunden sind, werden
ausgebildet.
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Dadurch werden, wenn das TCP 2 und
das Substrat 5 in den Bereichen der Fenster 251a bis 263a verlötet werden,
gemeinsame Verbindungsanschlüsse 261b und 263b an
dem Ende jeweils mit den Erdungsleitern 251 und 252 über die
leitfähigen Muster 505 und 506 des
Substrats 5 verbunden.
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Dadurch wird, wenn das Verbinden
zwischen dem TCP 2 und dem Substrat 5 beendet
ist, der Aufzeichnungskopf durch Verbinden jedes Anschlusses vom
TCP 2 mit der Anschlußelektrode
des Kopf-Chips 1 wie in den obigen Ausführungsbeispielen mittels des
anisotropischen leitfähigen
Films 6 und Verlötens
abgeschlossen.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel, wie in den obigen
Ausführungsbeispielen,
ist, weil der Aufzeichnungskopf auch durch Verbinden eines TCPs 2 an mehrere
Betätigungseinheiten 30 miniaturisiert
wird und die mehreren Erdleiter 251 und 252 vom
TCP 2 über
die gemeinsame Anschlußelektrode
jeder Betätigungseinheit 30 und
des leitfähigen
Musters des Substrats 5 verbunden sind, die gemeinsame
Anschlußelektrode
jeder Betätigungseinheit 30 bei
dem minimalen Schwebepotential geerdet und ein elektrisches Feld,
das an den piezoelektrischen Vibrator 34 angelegt ist,
ist angeglichen. Dadurch ist das Auslenkungsmaß des piezoelektrischen Vibrators 34 des gesamten
Kopf-Chips fixiert, eine feste Menge von Tinte kann stabil von jeder
Düsenöffnung 111 als
ein Tintentröpfchen
versprüht
werden, und eine hohe Druckqualität wird ermöglicht.
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12 und 13 zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel
des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes gemäß der vorliegenden Erfindung,
bei diesem Ausführungsbeispiel
ist das Substrat 5 in dem dritten Ausführungsbeispiel durch TCP 2 gebildet,
und das Ende und beide Seiten von TCP 2 sind gebogen.
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Beim TCP 2 ist ein Hilfsverdrahtungsteil 270, das
eine Funktion erfüllt,
die der des obigen Substrats 5 ähnelt, an dem Ende wie in 14 mit mehreren Schlitzen 281 ausgebildet,
die zwischen dem Hilfsverdrahtungsteil und dem integrierten Halbleiterschaltkreis
angeordnet sind.
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Bei dem Hilfsverdrahtungsteil 270 ist
ein leitfähiges
Muster 271 in derselben Gestalt wie das leitfähige Muster 500 des
obigen Substrats 5 ausgebildet. Die Fenster 272 und 273 zum
Freilegen von Anschlußteilen,
an die das leitfähige
Muster 271 über die
Fenster 251a und 252a des TCPs 2 leitet,
wenn das TCP 2 mit den Schlitzen 281 in der Mitte
gebogen ist, und Anschlußteile 274 und 275,
die über Fenster 261a und 263a leiten,
sind ausgebildet.
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Auf beiden Seiten einer Fläche, in
der Anschlüsse 271 bis 276 jeweils
an einen Kopf-Chip 1 angeschlossen sind, sind verlängerte Teile 276 und 277 mit
den Schlitzen 282 dazwischen ausgebildet, und Hilfserdleiter 251c und 252c zum
Verbinden gemeinsamer Elektrodenanschlüsse 261b und 263b sind
auf der Oberfläche
derselben ausgebildet.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel werden, wie in 12 und 13 gezeigt, die verlängerten Teile 276 und 277 des
TCPs 2 jeweils mit den Schlitzen 282 in der Mitte
nach innen gebogen, als nächstes
wird das Hilfsverdrahtungsteil 270 mit den Schlitzen 281 in
der Mitte gebogen, die Erdungsleiter 251 und 252,
die jeweils von den Fenstern 251a und 252a vom
TCP 2 freigelegt sind, die leitfähigen Muster 271,
die von den Fenstern 272 und 273 des Hilfsverdrahtungsteils 270 freigelegt
sind, und Erdungsflächen 261 und 263, die
jeweils von den Fenstern 261a und 263a des TCPs 2 freigelegt
sind, werden zur Kontinuität
verlötet,
und das Hilfsverdrahtungsteil 4 und das TCP 2 werden
mit ihnen gebogen fixiert. Der Tintenstrahlaufzeichnungskopf wird
abgeschlossen, indem das TCP
2, in einer vorgegebenen Gestalt
gebogen, verlötet
und auf den Kopf-Chip 1 wie oben beschrieben zurückgeführt wird.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Aufzeichnungskopf
durch die Menge dünner
gemacht werden, weil er kein Substrat 5 aufweist; zugleich
sind wie in den obigen Ausführungsbeispielen die
mehreren Erdungsleiter 251 und 252 des TCPs 2 über die
gemeinsame Anschlußelektrode
jeder Betätigungseinheit 30 verbunden;
ferner sind, weil die gemeinsamen Anschlüsse 251a und 251b, 252a und 252b in
einem Bereich an dem Ende in einer Richtung, in der die gemeinsamen
Elektroden auf beiden Seiten angeordnet sind, über die Hilfserdungsleiter 251c und 252c in
den verlängerten
Teilen 276 und 277 verbunden; die gemeinsame Anschlußelektrode jeder
Betätigungseinheit 30 ist
bei dem minimalen Schwebepotential geerdet; und ein elektrisches
Feld, das an jeden piezoelektrischen Vibrator angelegt wird, ist
angeglichen. Dadurch ist die ausgelenkte Menge jedes piezoelektrischen
Vibrators in dem ganzen Kopf-Chip fixiert, ein Tintentröpfchen kann
stabil von jeder Düsenöffnung 111 versprüht werden,
und eine hohe Qualität
ist ermöglicht.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel werden flexible
Kabelkomponenten wirksam benutzt, indem das Hilfsverdrahtungsteil 270 an
dem Ende gebildet wird, jedoch wird eine ähnliche Wirkung durch Bilden des
Hilfsverdrahtungsteils 270 in einer kreuzweisen Richtung
hergestellt, das heißt,
indem es auf einer Seite oder auf beiden Seiten wie das verlängerte Teil 276 in 14 ausgebildet wird und
indem es in einer Größe ausgebildet
wird, die hinreicht, um die Fenster 251a, 252a, 261a und 263a zu
erreichen, wenn es gebogen wird.