DE68906001T2 - Auf abruf arbeitender tintenstrahldruckkopf. - Google Patents

Description

• Diese Erfindung bezieht sich auf einen auf Anforderung arbeitenden Tintenstrahldruckkopf, der bei Empfang von Druckdaten in einem Tintenbehälter enthaltene Tinte in Form flüssiger Tropfen fliegen läßt, um mit dieser flüssigen Tinte Punkte auf einem Aufzeichnungspapier zu erzeugen.
• Auf Anforderung arbeitende Tintenstrahlköpfe werden in drei Typen eingeteilt: Ein erster Typ, der Blasenstrahltyp (bubble jet type) genannt wird, umfaßt einen an der Spitze einer Düse angebrachten Heizer und läßt Tintentropfen mittels eines Ausdehnungsdrucks fliegen, der durch Verdampfen der Tinte unter Verwendung der Wärme des Heizers bewirkt wird; ein zweiter Typ umfaßt ein piezoelektrisches Element, das in einem einen Tintenvorratsbehälter bildenden Behälter vorgesehen ist, und läßt Tintentropfen durch eine Druckveränderung im Tintenbehälter fliegen, die durch die Verformung des piezoelektrischen Elements bewirkt wird; und ein dritter Typ umfaßt eine Zunge mit einem piezoelektrischen Element, die in einem Tintenbehälter, der eine Tintentropfenausstoßöffnung hat, in gegenüberliegender Beziehung zur Tintentropfenausstoßöffnung vorgesehen ist, und läßt Tintentropfen durch einen unter Verformung der Zunge erzeugten Druck fliegen.
• Ein Tintenstrahlkopf des dritten Typs, der in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 60-8953 (entspricht US-A-4072959) offenbart ist, ist so aufgebaut, daß ein Behälter, der einen Tintenvorratsbehälter bildet, eine Vielzahl in seiner Wandoberfläche ausgebildeter Düsenöffnungen hat, eine Zunge mit einer piezoelektrischen Platte in Ausrichtung mit jeder Düsenöffnung vorgesehen ist, und jede Zunge mittels eines Drucksignals betätigt wird.
• Der vorgenannte Druckkopf arbeitet so, daß, nachdem die Zunge in der der Düsenöffnung abgewandten Richtung durch ein elektrischen Signals verformt wurde, die Tinte in Form eines flüssigen Tropfens durch die Düsenöffnung mittels des dynamischen Drucks fliegen kann, der, wenn die Zunge eine schnelle Ortsveränderung erfährt, in der Tinte erzeugt wird aufgrund der bei Nullwerden des elektrischen Signals ausgeübten Verformungs-Rückfederkraft der Zunge.
• Im vorigen Druckkopf vom dritten Typ ist das zungenförmige piezoelektrische Element freitragend gehalten, um einen großen Auslenkungsweg zur Verfügung zu stellen; daraus ergeben sich die Merkmale, daß die Tinte mit großer Wirksamkeit ausgestoßen werden kann, und der Vorgang des Ausstoßes nicht durch in der Tinte enthaltenes Gas, Staub, usw. beeinflußt werden kann, und daß die Betriebszuverlässigkeit sehr hoch ist.
• Jede Zunge wird jedoch gebildet, indem die piezoelektrische Platte durch maschinelles Bearbeiten in die Form von Kammzähnen gebracht wird; damit sind alle Zungen an ihrer Wurzelseite mit derselben piezoelektrischen Platte mechanisch und elektrisch verbunden. Dementsprechend beeinflussen sich benachbarte Zungen mechanisch und elektrisch, was gegenseitige Störung bewirkt und zu dem Problem führt, daß die Schwingungsweise jeder Zunge instabil wird.
• Weiterhin sind die Probleme bei der Herstellung, daß die Zunge leicht zerbrechlich ist und eine schlechte Materialausbeute bietet, da die Zunge durch Herstellen von Schnittlinien, mittig in einer piezoelektrischen Rohplatte, gebildet wird, wobei ein Wurzelanteil unbearbeitet bleibt, und daß es schwierig ist, einen elektrischen Signaldraht an einer Elektrode zu befestigen, da die Elektrode auf der freischwingenden Seite der Zunge ausgebildet wird, um gegenseitige elektrische Störung zu vermeiden.
• Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen neuartigen auf Anforderung arbeitenden Tintenstrahlkopf zur Verfügung zu stellen, der geeignet ist, in stabiler Weise Tintentropfen fliegen lassen.
• Es es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen auf Anforderung arbeitenden Tintenstrahlkopf zur Verfügung zu stellen, der geeignet ist, die elektrische und mechanische Beeinflussung zwischen Zungen soweit als möglich zu verringern.
• Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen auf Anforderung arbeitenden Tintenstrahlkopf zur Verfügung zu stellen, der geeignet ist, das Schneideverfahren zur Bildung der Zungen zu erleichtern, um die Materialausbeute bei der Herstellung deutlich zu vergrößern.
• Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen auf Anforderung arbeitenden Tintenstrahlkopf zur Verfügung zu stellen, der das Anbringen elektrischer Signaldrähte an der festgehaltenen Seite erlaubt, um die Arbeit des Anbringens von Elektroden an den Zungen zu erleichtern.
• Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen neuartigen auf Anforderung arbeitenden Tintenstrahlkopf zur Verfügung zu stellen, der es erlaubt, Düsenöffnungen mit einem Abstand anzuordnen, der schmaler als die Zungenbreite ist.
• Diese Aufgaben werden mit einem Tintenstrahlkopf wie beansprucht gelöst.
• Ein neuartiger Druckkopf nach der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Vibrationsplatte aus einer piezoelektrischen Platte hergestellt ist, auf deren einer Oberfläche eine Elektrodenschicht ausgebildet ist und auf deren anderer Oberfläche eine elastische Metallplatte vorgesehen ist, diese Vibrationsplatte mit einem rechtwinkligem Grundelement, in dessen Mittelteil ein Durchgangsloch ausgebildet ist, in Bandtechnik verbunden und an ihm befestigt ist, die Vibrationsplatte in eine Vielzahl von Streifen geschnitten ist, und diese Streifen weiterhin in Richtung ihrer Breitseite geschnitten sind, um eine Vielzahl von Zungen zu bilden.
• Somit sind die Zungen elektrisch und mechanisch voneinander unabhängig und damit nie einer elektrischen und mechanischen gegenseitigen Beeinflussung ausgesetzt.
• Andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung besonderer Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit Zeichnungen ersichtlich, wobei:
• Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht ist, die eine Ausführungsform eines Tintenstrahlkopf-Antriebsaufbaus nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
• Fig. 2a bis 2d Ansichten sind, die das Herstellungsverfahren von Zungen zeigen, die in der vorliegenden Erfindung wesentlich sind, wobei Fig. 2a die Beziehung zwischen einem Grundelement und einer Vibrationsplatte zeigt,
• Fig. 2b die an der Grundplatte befestigte Vibrationsplatte zeigt, Fig. 2c durch Schneiden der Vibrationsplatte gebildete Streifen zeigt, und Fig. 2d aus der Vibrationsplatte gebildete Zungen zeigt;
• Fig. 3 eine Querschnittsansicht ist, die eine in einer Düsenbildungsplatte ausgebildete Düsenöffnung zeigt;
• Fig. 4 eine Querschnittsansicht ist, die eine Ausführungsform des Tintenstrahlkopfes nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
• Fig. 5a bis 5c Ansichten zur Erklärung des Verhaltens eines an der Umgebung der Düsenöffnung haftenden Tintentropfens sind
• Fig. 6 eine perspektivische Ansicht ist, die einen wesentlichen Teil eines Druckers zeigt, der den Tintenstrahlkopf nach der vorliegenden Erfindung umfaßt;
• Fig. 7 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Ausführungsform des Aufbaus zeigt, bei dem eine Metallplatte und eine Elektrodenschicht der Zunge mit auf dem Grundelement ausgebildeten Leiterbändern verbunden sind;
• Fig. 8a und 8b auseinandergezogene Perspektivansichten sind, die eine andere Ausführungsform des im Tintenstrahlkopf nach der vorliegenden Erfindung verwendeten Antriebsaufbaus zeigen, wobei Fig. 8a die Beziehung zwischen dem Grundelement und der Vibrationsplatte zeigt und Fig. 8b die aus der Vibrationsplatte gebildeten Zungen zeigt; und
• Fig. 9 eine Querschnittsansicht ist, die eine andere Ausführungsform des Verfahrens zur Befestigung der Düsenbildungsplatte zeigt.
• Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform eines Antriebsaufbaus, der ein wesentlicher Teil eines Tintenstrahlkopfes ist. Ein mit der Bezugszahl 2 bezeichnetes Grundelement ist aus einem elektrisch isolierenden Material wie Keramik oder Glas hergestellt. Das Grundelement 2 hat ein rechtwinkliges Durchgangsloch 4, das in seinem Mittelteil ausgebildet ist, wie in Fig. 2a gezeigt, und somit einem Rahmen bildet. Auf der Oberfläche einer Kante 6 dieses Rahmens sind Leiterbänder 8 in Ausrichtung mit Zungen 23 ausgebildet und dienen als Endstücke, um ein Signalzuführkabel und die Zungen miteinander elektrisch zu verbinden und aneinander mechanisch zu befestigen. Das jeweilige eine Ende der Zungen 23 ist mit den Leiterbändern 8 auf dem Grundelement fest verbunden, wobei das jeweilige andere Ende ein freies Ende ist.
• Das Verfahren zum Bilden der Zungen wird unter Bezugnahme auf Fig. 2a bis 2d beschrieben. In Fig. 2a ist ein mit der Bezugszahl 10 bezeichnentes Element eine Vibrationsplatte vor der Unterteilung in Zungen. Eine dem Grundelement 2 zugewandte Oberfläche einer piezoelektrischen Platte 12, die gebildet wird, indem ein piezoelektrisches Material wie Blei-Zirkonat, das sich bei Anlegen eines elektrischen Feldes krümmen kann, zu einer dünnen Platte geformt wird, wird mit einer Elektrodenschicht 14 versehen, die durch Aufdampfen, nichtelektrodisches Plattieren, chemisches Plattieren oder Zerstäuben unter Verwendung eines leitenden Materials wie Nickel ausgebildet wird. Mit der anderen, den Düsenöfffnungen 32 (Fig. 1) zugewandten Oberfläche ist eine Metallplatte 16 hoher Elastizität durch ein eutektisches Bondverfahren oder unter Verwendung eines leitenden Klebstoffs befestigt.
• Die Vibrationsplatte 10 wird auf dem Grundelement 2 so angebracht, daß, wie in Fig. 2b gezeigt, die Leiterbänder 8 teilweise offen liegen, um den Anschluß eines Verbindungskabels externer Einheiten zu ermöglichen. Die Vibrationsplatte ist so bemessen, daß kein Rand bereich über die drei anderen Kanten des Grundelements 2 hervorsteht.
• Mit der Elektrodenschicht 14 dem Grundelement 2 zugewandt wird der Rand der Vibrationsplatte 10 am Grundelement 2, wie in Fig. 2b gezeigt, befestigt, indem ein leitender Klebstoff auf die Leiterbänder 8 des Grundelements 2 und ein gewöhnlicher, hochmolekularer, elektrisch nichtleitender Klebstoff 18 auf die anderen drei Kanten aufgebracht wird, die nicht mit Leiterbändern 8 versehen sind (Fig. 2a).
• Dann wird, wie in Fig. 2c gezeigt, die Vibrationsplatte durch einen Diamantschneider auf eine größere Tiefe als die Stärke der Vibrationsplatte geschnitten, um Schnittlinien zu bilden, deren Abstand, entsprechend der gewünschten Breite der Zunge z.B. 0,2 mm ist, so daß Schlitze 20 gebildet werden, die mindestens auf der Seite der Leiterbänder 8 nach außen durchgehend sind. Als Ergebnis werden aus der Vibrationsplatte 10 Streifen 21 gebildet, wobei jeder Streifen einstückig die Metallplatte 16, die piezoelektrische Platte 12 und die Elektrodenschicht 14 umfaßt. Bei dem vorgenannten Verfahren der Schlitzbildung können, da die Vibrationsplatte 10 am Grundelement 2 befestigt ist, die Streifen 21 selbst unter der Vibration des Diamantschneiders niemals brechen oder splittern. Im Verlauf dieses Streifenschneideverfahrens werden auch zwischen den benachbarten Leiterbändern Rillen gebildet, so daß die Leiterbänder 8 des Grundelements 2 voneinander getrennt und zu unabhängigen Anschlüssen werden.
• Dann wird, wie in Fig. 2d gezeigt, ein zum obigen ähnliches Verfahren in Richtung der Breitseite der Streifen 21 ausgeführt, um einen Schlitz 22 zu bilden; als Ergebnis ist jeder der Streifen 21 in ein auslegerförmiges Vibrationsstück verwandelt, dessen eines Ende auf der Seite der Leiterbänder 8 als festes Ende, und dessen anderes Ende als frei schwingendes Ende dient, womit die Zungen 23 fertig sind.
• Wieder auf Fig. 1 Bezug nehmend, ist ein bandförmiges, mit der Bezugszahl 24 bezeichnetes Element ein Abstandhalter, der aus einem leitenden Material hergestellt und dazu vorgesehen ist, den Abstand zwischen den freien Enden der Zungen 23 und den Düsenöffnungen 32 im Ruhezustand auf nicht mehr als 200 um (bis zu diesem Abstand kann die Tinte durch Wirkung von Oberflächenspannung steigen> , normalerweise innerhalb des Bereichs von 5 bis 30 um festzulegen. Der Abstandhalter 24 erstreckt sich parallel zur Anordnungsrichtung der Zungen 23 und ist durch einen leitenden Klebstoff an einer Stelle befestigt, wo er keinen Einfluß auf die Schwingung der Zungen 23 ausübt, oder nahe der Stelle, die den Leiterbändern 8 des Grundelements 2 zugewandt ist.
• Ein mit der Bezugszahl 30 bezeichnetes Element ist eine Düsenbildungsplatte, die eine Reihe Düsenöffnungen 32 in Ausrichtung mit den Spitzen oder freien Enden der Zungen 23 ausgebildet ist. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist jede Düsenöffnung 32 wie ein Trichter geformt oder auf der einen, der Zunge 23 zugewandten Seite zunehmend nach unten hin aufgeweitet und steht auf der anderen Seite von der Oberfläche der Düsenbildungsplatte 30 um eine Höhe L vor.
• Die von der Oberfläche der Düsenbildungsplatte 30 vorstehende Höhe L wird wünschenswerterweise auf 10 bis 150 um und die Dicke D der Düsenspitze auf nicht mehr als 150 um eingestellt. Eine solche Düsenöffnung kann, zusammen mit einem Substratbildungsschritt, durch ein Elektroformungsverfahren ausgebildet werden.
• Die Düsenbildungsplatte 30 wird an der Oberfläche des Abstandhalters 24 befestigt, nachdem die Abstände zwischen den Düsenöffnungen 32 und den freien Enden der Zungen 23 gleichmäßig gemacht worden sind. Folglich wird der Zwischenraum zwischen der Zunge 23 und der Düsenöffnung 32 auf einem durch die Dicke des Abstandhalters 24 bestimmten Abstand gehalten, und die jeweiligen Metallplatten 16 der Zungen 23 sind durch den Abstandhalter 24 elektrisch miteinander verbunden.
• Nachdem das Anbringen der Düsenbildungsplatte 30 vollendet ist, werden die einzelnen Signaldrähte eines flexiblen Kabels zur Verbindung mit einer nicht gezeigten Treiberschaltung mit den entsprechenden Leiterbändern 8 des Grundelements 2 verbunden und an ihnen befestigt, und eine gemeinsame Erdleitung wird mit dem Abstandshalter 24 verbunden und an ihm befestigt. Dieses Verbindungsverfahren wird durchgeführt, um die Anschlußdrähte mit den Leiterbändern 8 des Grundelements 2 zu verbinden, und ist somit sehr einfach, verglichen mit dem Verfahren des Verbindens der Signaldrähte mit den Zungen.
• Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform des Tintenstrahldruckkopfes mit dem voranstehend beschriebenen Auftriebsaufbau. Ein mit der Bezugszahl 40 bezeichnetes Gehäuse ist durch eine Trennplatte 40 in zwei Kammern 46 und 48 unterteilt, in deren unterem Abschnitt ein Durchgangsloch 42 abgebildet ist, von denen die eine Kammer 46 als Tintenbehälter und die andere Kammer 48 als Aufnahmekammer für den Antriebsaufbau dient. In einer Wand 50, die einen Teil der Antriebsaufbau-Aufnahmekammer 48 bildet, ist ein Durchgangsloch 52 ausgebildet, die Düsenbildungsplatte 30 des Antriebsaufbaus ist im engen Kontakt mit dem Durchgangsloch 52 angebracht, und in diesem Zustand ist das Grundelement 2 an der Trennplatte 44 befestigt. Die Bezugszahl 55 bezeichnet einen in dem Tintenbehälter 46 aufgenommenen Heizer, der eingebaut ist, um die Tintentemperatur auf einem Wert zu halten, der zum Drucken am besten geeigneten ist.
• Wenn eine Tinte 53 keine elektrische Leitfähigkeit hat, etwa Öltinte, im so aufgebauten Druckkopf in den Tintenbehälter 46 des Gehäuses 40 gefüllt wird, fließt sie durch das Durchgangsloch 42 der Trennplatte 44 in die Kammer 48 zur Aufnahme des Antriebsaufbaus, steigt im Zwischenraum zwischen der Düsenbildungsplatte 30 und den Zungen 23 durch Wirkung von Oberflächenspannung aufwärts, und erreicht einen Flüssigkeitsspiegel, der ausreicht, um die Spitze der Zungen 23 in die Tinte einzutauchen.
• Wenn in diesem Fall ein Drucksignal über ein Signalkabel 54 empfangen wird, wird es durch das Leiterband 8 des Grundelements 2 zur Elektrodenschicht 14 einer entsprechenden Zunge 23 geführt, so daß zwischen der Elektrodenschicht und der durch den Abstandshalter 24 mit dem anderen Pol verbundenen Metallplatte 16 ein elektrisches Feld erzeugt wird, welches an die piezoelektrische Platte 12 gelegt wird. Folglich krümmt sich die piezoelektrische Platte 12, die Teil der Zunge 23 bildet, zusammen mit der Metallplatte 16 und der Elektrodenschicht 14 (wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 4 dargestellt), so daß sich das freie Ende von der Düsenöffnung 32 zurückbewegt, wobei das Ende auf der Seite des Leiterbandes 8 als Lagerpunkt wirkt. Unter diesen Umständen verschwindet, wenn das Spannungsniveau Null wird, die deformationserhaltende Kraft der piezoelektrischen Platte 12 plötzlich; somit wird eine in der Metallplatte 16 gespeicherte mechanische Energie freigesetzt, so daß sich die Zunge 23 schnell zur Düsenöffnung 32 hin zurückbewegt. Im Verlauf des obigen Vorgangs übt die Zunge 23 auf die damit in Kontakt gehaltene Tinte 53 einen dynamischen Druck aus, so daß es der Tinte 53 ermöglicht wird, in Form eines flüssigen Tropfens durch die Düsenöffnung 32 zu fliegen.
• Dabei kann die Schwingung einer Zunge 23 nie andere, benachbarte Zungen 23 beeinflussen, da die einzelnen Zungen 23 voneinander durch die Schlitze 20 völlig getrennt und am Grundelement 2 in Form eines festen Körpers befestigt sind. Da weiterhin die einzelnen piezoelektrischen Platten 12, die Teile der entsprechenden Zungen 23 bilden, voneinander durch die Schlitze 20 vollständig getrennt sind, kann ein beliebiges Signal zur Elektrodenschicht 14 oder Metallplatte 16 einer Zunge 23 nie auf die Teil einer anderen Zunge bildende piezoelektrische Platte wirken; somit wird keine elektrische oder ähnliche gegenseitige Beeinflussung bewirkt.
• Anderseits haftet, wie in Fig. 5a gezeigt, ein Teil des durch die Düsenöffnung 32 ausgestoßenen Tintentropfens an der Spitze der Düsenöffnung 32 auf Grund von Oberflächenspannung, was unvermeidlich zu Flüssigkeitstropfen 33 führt, und diese Flüssigkeitstropfen dehnen sich auf der Oberfläche der Düsenbildungsplatte 30 auf Grund von Gravitation und/oder Oberflächenspannung allmählich aus (Fig. 5b). Weil jedoch die Spitze der Düsenöffnung 32 von der Oberfläche der Düsenbildungsplatte 30 in der Flugrichtung des Tintentropfens vorsteht, kann an der Oberfläche der Düsenbildungsplatte 30 haftende Tinte 35 die Düsenöffnung 32 nie verstopfen; somit wird es dem Tintentropfen ermöglicht, in durch die von der Düsenöffnung 32 festgelegte Richtung zu fliegen. Auch kann die an der Plattenoberfläche haftende Tinte durch einen Flußpfad 37 gesammelt werden (Fig. 5c).
• Wie in Fig. 6 gezeigt, ist der so gestaltete Druckkopf 66 an einem Wagen 68 montiert, der seinerseits beweglich auf zu einer Papierwalze 60 parallel angeordnete Führungselemente 62 und 64 gesetzt ist. Daher kann der Druckkopf 66, während er sich quer zu einem Druckpapier 65 bewegt, das durch einen Papierhalter 67 und eine Papierzuführwalze 69 auf die Papierwalzenoberfläche gespannt ist, entsprechend den Druckdaten Punkte erzeugen, indem er die Tintentropfen zum Druckpapier fliegen läßt.
• Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform des Aufbaus, in der die Elektrodenschicht und die Metallplatte der Zunge mit externen Signaldrähten verbunden sind. Ein mit der Bezugszahl 70 bezeichnetes Element ist ähnlich zur oben genannten Zunge 23 (Fig. 2b) aufgebaut, so daß seine eine Oberfläche eine Metallplatte 74, die daran durch ein eutektisches Verbindungsverfahren oder unter Verwendung eines leitenden Klebstoffs befestigt ist, und die andere Oberfläche eine Elektrodenschicht 76 hat, die darauf durch ein Elektroformungsverfahren oder ein Aufdampfverfahren ausgebildet ist.
• Ein 78 bezeichnetes Element ist ein Grundelement, ähnlich zum oben genannten Grundelement. Dieses Element 78 ist an seiner einen Kante, an der die Zunge 70 befestigt ist, mit elektrisch getrennten Leiterbändern 80 und 82 versehen, die so bemessen sind, daß sie die Breite der Zunge 70 zweiteilen.
• Andererseits ist ein dem Leiterband 82 zugewandter Teil der Elektrodenschicht 76 der Zunge mit einer L-förmigen Kerbe 84 versehen, was einen inselartigen Anschluteil 86 auf der Endseite der Zunge 70 läßt.
• Dieser Anschlußteil 86 ist mit der Metallplatte 74 durch ein Leiterelement 88 verbunden, das so geformt ist, daß es das Ende der Zunge bedeckt.
• Durch Auftragen eines leitenden Klebstoff auf die Leiterbänder 80 und 82 des Grundelements 78 und Befestigen der Zunge 70 an diesen Bändern sind die Leiterschicht 76 mit dem einen Leiterband 80 , und die Metallplatte 74 mit dem anderen Leiterband 82 über das Leiterelement 88 und das Anschlußteil 86 elektrisch und mechanisch verbunden. Die Zunge 70 kann sich krümmen und entspannen, wenn Signale durch die beiden Leiterbänder 80 und 82 der Elektrodenschicht 76 und der Metallplatte 74 zugeführt werden, wobei die Anschlußdrähte eines Kabels 90 an die entgegengesetzten Enden der Leiterbänder 80 und 82 angeschlossen sind. Obwohl jede Zunge der obigen Ausführungsform als Einzelelement beschrieben wurde, um die Erklärung zu erleichtern, kann dasselbe Ergebnis erreicht werden, indem zuerst das Anschlußteil 86 und das Leiterelement 88 auf der oben genannten Vibrationsplatte (Fig. 2a) ausgebildet werden, das Grundelement 78 an dem Obigen befestigt wird, und dann Schlitze zum Unterteilen in Zungen gebildet werden.
• Fig. 8a und 8b zeigen eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein mit 100 bezeichnetes Element ist eine zu der in Fig. 2a gezeigten ähnliche Vibrationsplatte, die so aufgebaut ist, daß eine Elektrodenschicht 104 auf einer Oberfläche einer dünnen piezoelektrischen Platte 102 ausgebildet ist, und eine Metallplatte 106, die als Federelement und Elektrode dient, an der anderen Oberfläche befestigt sind, so daß eine leitende Verbindung gewährleistet ist. Diese Vibrationsplatte 100 hat eine L-förmige Kerbe, ähnlich der in Fig. 7 gezeigten, die in dem Teil von ihr ausgebildet ist, der einem, z.B. 118, von gepaarten, auf einem im folgenden beschriebenen Grundelement 110 gebildeten Leiterbändern 118 und 120 gegenüberliegt, was ein Anschlußteil läßt, welches durch ein Leiterelement 103 mit der Metallplatte verbunden ist.
• Dieses Grundelement 110 ist aus einem steifen und elektrisch isolierenden Material, wie Glas oder Keramik, hergestellt, und mit einem rechtwinkligen Durchgangsloch 112 in seinem Mittelteil geformt. Die Oberflächen zweier gegenüberliegender Kanten 114 und 116 des Grundelements haben zwei Gruppen von elektrisch voneinander getrennten Leiterbändern 118 und 120, die durch Aufdampfen von Metall oder Drucken mit leitenden Klebstoff gebildet werden, wobei die beiden die Breite jeder ausgebildeten Zunge einnehmen.
• Wie in Fig. 8b gezeigt, wird die Vibrationsplatte 100 so angeordnet, daß ihre eine Oberfläche, wo die Elektrodenschicht 104 ausgebildet ist, den Leiterbändern 118 und 120 des Grundelements 110 zugewandt ist, und dann an den Leiterbändern 118 und 120 unter Verwendung eines leitenden Klebstoffs und an den anderen beiden Kanten unter Verwendung eines gewöhnlichen Klebstoffs befestigt.
• Nachdem das Grundelement 110 und die Vibrationsplatte 100, in oben beschriebener Weise zu einem Stück verbunden sind, werden Schlitze 122 in einem Winkel zu der Richtung gebildet, die zu den Anordnungslinien A-A und B-B der Düsenöffnungen senkrecht ist, und ein zweiter Schlitz 124 wird so gebildet, daß er mittig zwischen den beiden Düsenanordnungslinien A-A und B-B verläuft. Folglich wird die Vibrationsplatte 100 in zwei Gruppen getrennter Zungen 126 und 128 verwandelt, deren jeweiliges eines Ende an einer Kante 114 oder 116 des Grundelements 110 befestigt ist, während das andere Ende frei ist. Die Metallplatte 106 jeder Zunge 126, 128 ist durch ein Verbindungselement, ein Anschlußteil und einen leitenden Klebstoff mit dem Leiterband 118 verbunden, und die Elektrodenschicht 104 durch einen Klebstoff mit dem Leiterband 120.
• Ein mit der Bezugszahl 130 bezeichnetes Element ist eine Düsenbildungsplatte, die in Zickzackform in Ausrichtung mit den freien Enden der Zungen 126 und 128 ausgebildete Düsenöffnungen 132 und 134 aufweist, und die an ihren Teilen, die mit der festen Seite der Zungen in Berührung kommen, mit dicken Teilen 136 geformt ist, um den Abstand zwischen den Düsenöffnungen 132 und 134 und den freien Enden der Zungen festzulegen.
• Die auf der ersten Anordnungslinie A-A liegenden Düsenöffnungen 132 liegen den freien Enden der an der einen Kante 114 des Grundelements 110 befestig-35 ten Zungen 136 gegenüberliegend, und die auf der zweiten Anordnungslinie B- B liegenden Düsenöffnungen 134 liegen den freien Enden der an der anderen Kante 116 des Grundelements befestigten Zungen 128 gegenüber, wenn die dicken Teile 136 der Düsenbildungsplatte 130 derart angeordnet sind, daß sie der befestigten Seite der Zungen 126 und 128 gegenüberliegen.
• Ohne die Breite jeder Zunge 126 und 128 zu verringern, kann im so aufgebauten Druckkopf, der Abstand W zwischen den Düsenöffnungen vermindert werden, was den Punktabstand verkürzt; somit kann die pro Länge erzeugbare Punktzahl auf dem Druckpapier erhöht werden. Das heißt, die Düsenöffnungen können mit einen Intervallabstand ausgebildet oder angeordnet sein, der geringer als die Zungenbreite ist.
• Natürlich kann der zweite Schlitz senkrecht zu den ersten Schlitzen ausgebildet sein. Es ist jedoch vorzuziehen, den Schnittwinkel zwischen dem zweiten Schlitz und den ersten Schlitzen zu verringern und die Düsenöffnungen beider Reihen in der Düsenbildungsplatte mit einer Versetzung von einem halben Intervallabstand auszubilden.
• Obwohl die obige Ausführungsform anstatt der Verwendung eines Abstandhalters die an beiden Kanten der Düsenbildungsplatte ausgebildeten dicken Teile umfaßt, um den Abstand zwischen der Düsenbildungsplatte und den Zungen einzustellen, kann dieselbe Wirkung auch erzielt werden, indem die Düsenbildungsplatte flach hergestellt und unter Verwendung eines Abstandhalters gegebener Dicke befestigt wird.
• Obwohl die vorigen Ausführungsformen den Abstand zwischen den Düsenöffnungen und den Zungen durch Verwendung des Abstandhalters oder der auf dem Düsenbildungselement ausgebildeten dicken Teile einstellen, kann eine Düsenbildungsplatte 150, wie in Fig. 9 gezeigt, an den Zungen 154 durch Verwendung eines Bindematerials befestigt sein, welches durch Mischen eines Klebstoffs 142 mit Kügelchen 140 zubereitet ist, die einen im wesentlichen zum gewünschten Abstand gleichen Außendurchmesser haben. In diesem Fall ist der Abstand zwischen den Düsenöffnungen 152 und den freien Enden der Zungen 154 durch den Außendurchmesser der Kügelchen 140 bestimmt, was die Arbeit des Einfügens eines Abstandhakers vermeidet.

Claims (10)

1. Auf Anforderung arbeitender Tintenstrahlkopf mit einem Antriebsaufbau umfassend

eine Vibrationsplatte (10; 100), aus einer piezoelektrischen Platte (12, 102), die sich bei Anlegen eines elektrischen Feldes verformt und auf deren einer Oberfläche eine Elektrodenschicht (14; 104) ausgebildet ist, während auf ihrer anderen Oberfläche eine Metallplatte (16, 106) hoher Elastizität befestigt ist,

ein Grundelement (2; 110), das an der Oberfläche ihrer einen oder beider gegenüberliegender Kanten mit einer Vielzahl von Leiterbändern (8; 118, 120) versehen ist, deren Breite mit der zu bildender Zungen (23; 126, 128) übereinstimmt,

wobei die Vibrationsplatte mit ihrem Rand unter Freilassung eines Kantenabschnittes der Leiterbänder an dem Grundelement befestigt ist und mit einer Vielzahl erster Schlitze (20; 122), die von einer Kante der Vibrationsplatte zur anderen verlaufen und zwischen sich jeweils einen Abstand gleich der Breite der Leiterbänder aufweisen, sowie einem zweiten Schlitz (22; 124) versehen ist, der die ersten Schlitze schneidet und in einem Abschnitt der Vibrationsplatte den Leitungsbändern des Grundelements gegenüberliegend verläuft, wodurch eine Vielzahl von Zungen (23; 126, 128) gebildet wird,

eine Düsenbildungsplatte (30; 130) mit einer Vielzahl von darin in Ausrichtung mit den freien Enden der Zungen ausgebildeten Düsenöffnungen (32; 132, 134),

wobei die Düsenbildungsplatte zur Bildung des Antriebsaufbaus an den fixierten Enden der Zungen unter Belassung eines bestimmten Abstands zwischen den Zungen und der Düsenbildungsplatte befestigt ist, und

der Antriebsaufbau in einem Tintenbehälter (46, 48) untergebracht ist, so daß Tinte zwischen die Zungen und die Düsenbildungsplatte geliefert wird.

2. Druckkopf nach Anspruch 1, bei dem die Vibrationsplatte (10; 100) an ihrem den Leitungsbändern (8, 118, 120) des Grundelements (2; 110) zugewandten Abschnitt unter Verwendung eines leitenden Klebstoffs befestigt ist.

3. Druckkopf nach Anspruch 1, bei dem ein Abstandshalter (24) aus einem leitenden Material zwischen die Zungen (23) und die Düsenbildungsplatte (30) gesetzt ist und als gemeinsame Elektrode für die Zungen dient.

4. Druckkopf nach Anspruch 1, bei dem der Abstand zwischen den Zungen (23; 126, 128) und den Düsenöffnungen (32; 132, 134) in einem Bereich von 5 um bis 200 um eingestellt ist.

5. Druckkopf nach Anspruch 1, bei dem die Vibrationsplatte (10) so dimensioniert ist, daß ihre den Leitungsbändern (8) zugewandte Kante derart liegt, daß die Leitungsbänder frei liegen könne, und daß die andere Kante innerhalb der Außenkante des Grundelements (2) liegt.

6. Druckkopf nach Anspruch 1, bei dem der Tintenbehälter (46, 48) durch eine Trennplatte (44) mit einem darin ausgebildeten Durchgangsloch (42) in eine Tintenvorratskammer (46) und eine Aufnahmekammer (48) für den Antriebsaufbau unterteilt ist, und daß das Grundelement (2; 110) des Antriebsaufbaus an der Trennplatte befestigt ist.

7. Druckkopf nach Anspruch 1, bei dem die Spitze jeder der Düsenöffnungen (32; 132, 134) um eine Höhe von 10 um bis 150 um von der Oberfläche der Düsenbildungsplatte (30; 130) vorsteht.

8. Druckkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Leitungsbänder (118, 120) auf den Oberflächen beider gegenüberliegender Kanten des Grundelements (110) ausgebildet sind und in der Düsenbildungsplatte (130) zwei Reihen von Düsenöffnungen (132, 134) in Ausrichtung mit den freien Enden der Zungen ausgebildet sind.

9. Druckkopf nach Anspruch 8, bei dem die ersten Schlitze (122) in bezug auf den zweiten Schlitz (126) geneigt sind und die Düsenöffnungen (132) einer Reihe gegenüber denen (134) der anderen Reihe versetzt sind.

10. Druckkopf nach Anspruch 8, bei die Vibrationsplatte (100) so dimensioniert ist, daß ihre beiden den Leitungsbändern (118, 120) zugewandten Kanten so liegen, daß die Leitungsbänder frei liegen können, und daß die beiden anderen Kanten innerhalb der Außenkante des Grundelements (110) liegen.