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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Tintenstrahlkopf für ein Tintenstrahldruckgerät und insbesondere
auf einen Tintenstrahlkopf, der mit einer piezoelektrischen Elementeneinheit
versehen ist mit einer Einheitsmatrix einer Mehrzahl von piezoelektrischen
Vorrichtungen.
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Herkömmlicherweise
ist ein Tintenstrahlkopf, der ein laminiertes piezoelektrisches
Betätigungselement
verwendet, bekannt gewesen. Ein Beispiel eines solchen Tintenstrahlkopfes
ist in dem US-Patent 5,402,159 offenbart. Der Tintenstrahlkopf gemäß dem oben
beschriebenen Patent, ein piezoelektrisches Betätigungselement vom Plattentyp,
das eine Mehrzahl von laminierten piezoelektrischen Platten enthält, haftet
auf eine Hohlraumplatte an, die mit einer Mehrzahl von Düsen und
entsprechenden Druckkammern gebildet ist.
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In
den japanischen Patentveröffentlichungen von
geprüften
Anmeldungen HEI 2-4429 oder HEI 7-67803 ist ein Tintenstrahlkopf
mit einer Hohlraumplatte, die mit rhombischen Druckkammern versehen ist,
offenbart.
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Die
EP 0 985 536 A offenbart
eine Mehrzahl von parallelogrammförmigen piezoelektrischen Modulen.
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In
dem japanischen Patent 2,752,843 ist ein Thermotintenstrahlkopf
mit einer Breite der gleichen wie die Breite eines Aufzeichnungsblattes
offenbart. Der Tintenstrahlkopf ist derart aufgebaut, daß eine Mehrzahl
von rechteckig geformten Druckkopfuntereinheiten (d.h. piezoelektrische
Vorrichtungseinheit) auf einen Träger vom Stifttyp angeordnet
ist. Genauer, die Mehrzahl von Untereinheiten ist in einem Zickzackmuster
entlang des Trägers
vom Stifttyp angeordnet, wobei ein Teil davon in der Blattbreitenrichtung überlappt.
Wenn ein Bild unter Benutzung des Kopfes gedruckt wird, wird ein
Blatt in einer Richtung senkrecht zu der Längsrichtung des Trägers vom Stifttyp
zugeführt.
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Gemäß dem Aufbau
des Tintenstrahlkopfes, der in dem japanischen Patent 2,752,843
offenbart ist, ist eine Mehrzahl von Untereinheiten linear angeordnet,
wobei sie um einen bestimmten Betrag zueinander beabstandet sind,
entlang der Längsrichtung des
Trägers
vom Stifttyp, und ein Paar der linear angeordneten Untereinheiten
ist in einer Blattzuführrichtung
(d.h. einer Richtung senkrecht zu der Längsrichtung des Trägers vom
Stifttyp) ausgerichtet, so daß die
Untereinheiten, die auf unterschiedlichen Linien angeordnet sind,
etwas in der Längsrichtung überlappen.
Aufgrund dieses Aufbaus wird ein relativ großer Raum zum Aufnehmen der
Untereinheiten benötigt.
Mit dem obigen Aufbau ist die Benutzungseffektivität relativ
hoch, obwohl ein wenig überlappte Abschnitte
vorhanden sind. Da jedoch die Länge
des gesamten Gebietes der Untereinheiten in der Blattzuführrichtung
relativ groß ist,
ist eine Position, an der die Tinte von dem Tintenstrahlkopf auf
das Blatt ausgestoßen
wird, in der Blattzuführrichtung
erweitert. Es ist notwendig, daß die
Position, an der die Tinte ausgestoßen wird, so flach wie möglich ist,
eine Druckwalze oder ähnliches
benötigt
mit einem größeren Durchmesser.
Folglich sind Komponenten um den Tintenstrahlkopf einschließlich von
Blattzuführmechanismen
als auch der Tintenstrahlkopf selbst relativ groß, was es schwierig macht,
das gesamte Druckgerät
zu verkleinern.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist vorteilhaft darin, daß ein Tintenstrahlkopf und
ein Blattzuführmechanismus
verkleinert werden können,
und folglich kann ein kompakter Tintenstrahlkopf, der in der Blattzuführrichtung
länglich
ist, vorgesehen werden.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung ist ein Tintenstrahlkopf vorgesehen, der in einem
Tintenstrahldruckgerät
verwendet wird, das versehen ist mit einem Hauptkörper, der
mit einer Druckoberfläche
mit einer im wesentlichen rechteckigen länglichen Form versehen ist,
und einer Mehrzahl von piezoelektrischen Modulen. Jedes der piezoelektrischen
Module weist eine im wesentlichen trapezförmige Form auf und ist mit
einer Mehrzahl von piezoelektrischen Einheitsstrukturen versehen.
Die Mehrzahl von piezoelektrischen Modulen ist entlang einer Längsrichtung
der Druckoberfläche
derart angeordnet, daß eine
obere Basis der trapezförmigen Form
an einem Zentralabschnitt in einer Richtung senkrecht zu der Längsrichtung
angeordnet ist. Weiter ist die Mehrzahl von piezoelektrischen Modulen
in entgegengesetzte Richtungen abwechselnd in der Richtung senkrecht
zu der Längsrichtung
orientiert.
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Mit
diesem Aufbau kann der Tintenstrahlkopf verkleinert werden, und
dadurch kann ein Raum, der von dem Tintenstrahlkopf und dem Blattzuführmechanismus
belegt ist, die in dem Tintenstrahldruckgerät verwendet werden, verringert
werden.
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Optional
kann die trapezförmige
Form derart gebildet sein, daß ein
erster Winkel, der durch die untere Basis und eine erste Seite,
die eine Seite der oberen Basis und eine Seite der unteren Basis
verbindet, gebildet ist, sich von einem zweiten Winkel unterscheidet,
der die durch die untere Basis und eine erste Seite, die die andere
Seite der oberen Basis und die andere Seite der unteren Basis verbindet, gebildet
ist.
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In
einem speziellen Fall kann der erste Winkel größer als der zweite Winkel sein,
und die Mehrzahl von piezoelektrischen Modulen kann auf der Druckoberfläche derart
angeordnet sein, daß die Endseiten
der angeordneten Mehrzahl von piezoelektrischen Modulen die ersten
Seiten sind.
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Mit
dieser Anordnung kann die Benutzungseffektivität der piezoelektrischen Strukturen
verbessert werden.
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Optional
können
mindestens zwei angrenzende piezoelektrische Module derart angeordnet sein,
daß die
zweiten Seiten davon einander mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen
zugewandt sind.
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Weiter
optional kann der Hauptkörper
definiert sein mit einer Mehrzahl von Druckkammern, die an Positionen
entsprechend der Mehrzahl von piezoelektrischen Einheitsstrukturen
angeordnet sind, und Verteilern, durch die Tinte zu der Mehrzahl
von Druckkammern geliefert wird. Die Verteiler können einen ersten Verteiler
und einen zweiten Verteiler an einem Gebiet enthalten, das durch
die zweiten Seiten der trapezartigen Formen von jeweils benachbarten zwei
piezoelektrischen Modulen definiert ist. In diesem Fall können der
erste Verteiler und der zweite Verteiler durch einen vorbestimmten
Abstand an dem Gebiet beabstandet sein, das durch die zweiten Seiten
von jeweils benachbarten zwei piezoelektrischen Modulen definiert
ist.
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Mit
diesem Aufbau können
Verteiler, die ausreichenden Betrag von Tinte liefern können und
noch ausreichende mechanische Festigkeit aufweisen, realisiert werden.
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Weiter
optional kann der Tintenstrahlkopf Tinteneinlässe enthalten, durch die Tinte
zu dem Tintenstrahlkopf geliefert wird, wobei die Tinteneinlässe an Abschnitten
entsprechend zu Gebieten angeordnet sind, die durch drei benachbarte
piezoelektrische Module umgeben sind.
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In
einem speziellen Fall können
all die trapezartigen Formen identisch sein. Folglich kann der Fabrikationsprozeß für die piezoelektrischen
Module vereinfacht werden, was die Fabrikationskosten verringert.
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Kurze Beschreibung
der begleitenden Zeichnungen
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1 ist
eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Teiles eines
Hauptkörpers eines
Tintenstrahlkopfes gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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2 ist
eine vergrößerte Schnittansicht
eines primären
Teiles des Hauptkörpers
des Tintenstrahlkopfes;
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3 ist
eine auseinandergezogene Ansicht eines Teiles des Hauptkörpers und
eines Teiles einer piezoelektrischen Einheit;
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4 ist
eine Draufsicht des Tintenstrahlkopfes gemäß der Ausführungsform;
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5 ist
eine Bodenansicht des Tintenstrahlkopfes gemäß der Ausführungsform;
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6 ist
eine perspektivische Ansicht, die schematisch einen Tintenkanal
des Tintenstrahlkopfes zeigt; und
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7 ist
eine vergrößerte Draufsicht
einer piezoelektrischen Einheit, die in dem Tintenstrahlkopf verwendet
wird.
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Detaillierte
Beschreibung der Ausführungsform
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Hierin
wird eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen
beschrieben.
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Zuerst
wird ein Hauptkörper
eines Tintenstrahlkopfes gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung beschrieben.
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4 ist
eine Draufsicht des Tintenstrahlkopfes 1 gemäß der Ausführungsform.
Der Tintenstrahlkopf 1 wird in einem Tintenstrahldruckgerät verwendet,
das ein Bild auf einem Aufzeichnungsblatt aufzeichnet durch Ausstoßen von
Tinten gemäß Bilddaten.
Der Tintenstrahlkopf 1 weist einen Hauptkörper 8 auf,
der eine längliche
im wesentlichen rechteckige Form aufweist. Auf einer Druckoberfläche 8a, die
auf dem Hauptkörper 8 definiert
ist, ist eine Mehrzahl von trapezförmigen piezoelektrischen Modulen 18 angeordnet.
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7 ist
eine vergrößerte Draufsicht
eines Tintenausstoßmoduls 18 zusammen
mit einem Teil von benachbarten Tintenausstoßmodulen 18. 3 ist
eine perspektivische Ansicht eines Teiles des Hauptkörpers 8 und
eines Teiles des piezoelektrischen Moduls 18.
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2 ist
eine vergrößerte Schnittansicht
eines primären
Teiles des Hauptkörpers 8 und
des piezoelektrischen Moduls 18.
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1 ist
eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Teiles des
Hauptkörpers 8 und
des Tintenausstoßmoduls 18 gemäß der Ausführungsform
der Erfindung.
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Wie
in 1 gezeigt ist, enthält der Hauptkörper 8 eine
Mehrzahl von Metallplatten, die miteinander laminiert sind. Genauer,
der Hauptkörper 8 enthält neun
relativ dünne
Platten mit einer im wesentlichen rechteckigen Form, die von der
Bodenschicht eine Düsenplatte 9,
eine Abdeckplatte 10, eine erste Verteilerplatte 11,
eine zweite Verteilerplatte 12, eine dritte Verteilerplatte 13,
eine Lieferplatte 14, eine Öffnungsplatte 15,
eine Basisplatte 16 und eine Hohlraumplatte 17 sind.
Die neun Platten sind laminiert und haften aneinander unter Benutzung
eines Klebstoffes. Auf der Hohlraumplatte 17 ist eine trapezartige
piezoelektrische Einheit 18, die im einzelnen später beschrieben
wird und schematisch in 1 und 3 gezeigt
ist.
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Auf
der Düsenplatte 9 ist,
wie in 1 und 2 gezeigt ist, eine Mehrzahl
von Düsen 9a feinen Durchmessers
zum Ausstoßen
von Tinte gebildet. Ein Abstand der Düsen 9a ist bei einem
Abstand entsprechend zu einer Druckauflösung von 600 dpi definiert.
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5 ist
eine Bodenansicht des Tintenstrahlkopfes 1 gemäß der Ausführungsform.
Von der Bodenoberfläche
des Tintenstrahlkopfes 1 gesehen ist die Düsenplatte 9 zu
der Außenseite
offenliegend, wie in 5 gezeigt ist. Da die Mehrzahl
von Düsen 9a klein
ist, ist die Bezeichnung davon in 5 zum Zwecke
der Vereinfachung weggelassen.
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Auf
der Abdeckplatte 10 ist eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 10a,
die entsprechend mit der Mehrzahl von Düsen 9a in Verbindung
stehen, gebildet (siehe 1 und 2). Die
Durchgangslöcher 10a dienen
als ein Teil von Tintenkanälen.
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Auf
der ersten Verteilerplatte 11 ist eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 11a,
die entsprechend mit der Mehrzahl von Durchgangslöchern 9a feinen
Durchmessers in Verbindung stehen, gebildet zum Definieren eines
Teiles der Tintenkanäle.
An der ersten Verteilerplatte 11 ist ein Tintenkanal 11b (siehe 1 und 2),
der die Tinte von einem Tinteneinlaß 17a (siehe 4)
führt,
definiert. Es soll angemerkt werden, daß die Struktur des Hauptkörpers gelegentlich
in Beziehung auf eine einzelne Düse 9a beschrieben
wird zum Zwecke der Vereinfachung der Beschreibung, obwohl, wie
zuvor erwähnt
ist, es eine Mehrzahl von Tintenkanälen 11b und andere
Komponenten gibt, die unten beschrieben werden, die in dem Hauptkörper 8 vorgesehen
sind.
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Auf
der zweiten Verteilerplatte 12 ist eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 12a feinen
Durchmessers, die entsprechend mit der Mehrzahl von Durchgangslöchern 11a in
Verbindung stehen, gebildet (siehe 1 und 2).
Auf der zweiten Verteilerplatte 12 ist an einer Position
entsprechend zu dem Tintenkanal 11b ein Tintenkanal 12b definiert (siehe 2).
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Auf
der dritten Verteilerplatte 13 ist eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 13a feinen
Durchmessers, die entsprechend mit der Mehrzahl von Durchgangslöchern 12a in
Verbindung stehen, gebildet. Auf der dritten Verteilerplatte 13 ist
an einer Position entsprechend zu dem Tintenkanal 12b ein
Tintenkanal 13b definiert (siehe 2). Es gibt
drei Tintenkanäle 11b, 12b und 13b (siehe 1 und 2),
die als ein Verteiler MN dienen, durch die die Tinte zu dem Tintenstrahlkopf 1 geliefert
wird. Die Tiefe und Breite des Verteilers MN ist so bestimmt, daß ein vorbestimmter
(ausreichender) Betrag von Tinte geliefert wird.
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Auf
der Lieferplatte 14 ist eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 14a feinen
Durchmessers, die mit der Mehrzahl von Durchgangslöchern 13a in
Verbindung stehen, gebildet. Auf der Lieferplatte 14 ist an
einer Position entsprechend zu dem Tintenkanal 13b ein
Durchgangsloch 14b gebildet (siehe 2).
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Auf
der Öffnungsplatte 15 ist
eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 15a feinen
Durchmessers, die mit der Mehrzahl von Durchgangslöchern 14a in Verbindung
stehen, gebildet. Auf der Öffnungsplatte 15 ist
an einer Position entsprechend zu dem Durchgangsloch 14b ein
Durchgangsloch 15b gebildet. Das Durchgangsloch 15b steht
mit einem schmalen Kanal 15c (siehe 1, 2 und 6)
in Verbindung. An einer Position gegenüber dem Durchgangsloch 15b in
Bezug auf den schmalen Kanal 15c ist ein anderes Durchgangsloch 15d gebildet.
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Auf
der Basisplatte 16 ist eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 16a feinen
Durchmessers, die entsprechend mit der Mehrzahl von Durchgangslöchern 15a in
Verbindung stehen, gebildet (siehe 1 und 2).
Weiter ist auf der Basisplatte 16 eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 16b,
durch die Tinte, die von dem Öffnungskanal 15c geliefert wird,
durchgeht, gebildet (siehe 1 und 2).
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Auf
der Hohlraumplatte 17 ist, wie in 2, 3 und 6 gezeigt
ist, eine Mehrzahl von im wesentlichen rhombischen Druckkammern 17a in
einer Matrix angeordnet.
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6 ist
eine perspektivische Ansicht, die schematisch einen Tintenkanal
des Tintenstrahlkopfes 1 zeigt. Wie in 6 gezeigt
ist, steht eine Ecke 17a1 spitzen Winkels einer jeden Druckkammer 17a in
Verbindung mit dem Durchgangsloch 16b zum Einführen der
Tinte in die Druckkammer 17a, und eine andere Ecke 17a2 spitzen
Winkels steht mit dem Durchgangsloch 16a zum Ausgeben der
Tinte zu der Düse 9a in
Verbindung. Wenn eine Mehrzahl von Druckkammern 17a angeordnet
ist, sind die Ecken 17a1 und 17a2 spitzen Winkels
zwischen Ecken spitzen Winkels der benachbarten Druckkammern 17a angeordnet,
wie in 3 gezeigt ist. Daher können die im wesentlichen rhombischen
Druckkammern 17a mit hoher Dichte angeordnet werden.
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Wie
zuvor erwähnt
sind die trapezartigen piezoelektrischen Module 18 auf
der Hohlraumplatte 17 angeklebt. An jedem der piezoelektrischen
Module 18 ist eine Mehrzahl von piezoelektrischen Einheitsstrukturen 18a angeordnet
(siehe 3). Die Form einer jeden der piezoelektrischen
Einheitsstrukturen 18a entspricht der Form der Druckkammer 17a und
ist so gebildet, daß sie
eine im wesentlichen rhombische Form aufweist. Die piezoelektrische
Einheitsstruktur 18a ist ein wenig kleiner im Vergleich
mit der Größe der Druckkammer 17a.
Die Mehrzahl von piezoelektrischen Einheitsstrukturen 18a weisen
eine Eins-zu-Eins-Entsprechung
in Bezug auf die Mehrzahl von Druckkammern 17a auf und
sind in der Lage, einen ausreichenden Druck an die Tinte innerhalb der
Druckkammer 17a zum Ausstoßen anzulegen.
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Ecken
spitzer Winkel der piezoelektrischen Einheitsstrukturen 18a sind
zwischen den Ecken spitzen Winkels der benachbarten piezoelektrischen
Einheitsstrukturen 18a angeordnet, und daher können sie
bei hoher Dichte angeordnet werden. Wie in 3 gezeigt
ist, ist eine Ecke spitzen Winkels einer jeden piezo elektrischen
Einheitsstruktur 18a in einer Pfeilform gebildet, die als
eine Elektrode der piezoelektrischen Einheitsstruktur 18a dient.
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Der
Hauptkörper 8 weist
eine Mehrzahl von Druckkammern 17a auf, die an Positionen
entsprechend zu den piezoelektrischen Einheitsstrukturen 18a gebildet
sind, wie in 3 gezeigt ist. Der Hauptkörper 8 enthält weiter
Verteiler MN zum Liefern der Tinte zu jeder Druckkammer 17a,
und den Tinteneinlaß 17b,
der mit dem Verteiler MN in Verbindung steht und die Tinte von einem
Tintenreservoir (nicht gezeigt) zu dem Verteiler MN führt. Das
heißt,
die Tinte wird von dem Tintenreservoir zu dem Verteiler MN zugeführt, der
aus den Tintenkanälen 11b, 12b und 13b zusammengesetzt
ist.
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Die
Tinte wird von dem Verteiler MN zu der Druckkammer 17a über die
Durchgangslöcher 14b, Durchgangslöcher 15b,
die schmalen Kanäle 15c, die
Durchgangslöcher 15d und
die Durchgangslöcher 16b geliefert.
Wenn die piezoelektrischen Einheitsstrukturen 18a mit einer
Treiberspannung beaufschlagt werden, verformen sie sich zum Erhöhen des Volumens
einer jeden Druckkammer 17a, wodurch die Tinte in jeder
Druckkammer 17a durch die Durchgangslöcher 16a, 15a, 14a, 13a, 12a, 11a und 10a fließt und aus
der Düse 9a ausgestoßen wird.
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Der
Tintenstrahlkopf 1 ist derart aufgebaut, daß auf dem
Hauptkörper 8 mit
der Druckoberfläche 8a,
die eine längliche
rechteckige Oberfläche
ist, eine Mehrzahl von (zwölf
Modulen in 4) piezoelektrischen Modulen 18,
von denen jede mit einer Mehrzahl von piezoelektrischen Einheitsstrukturen 18a versehen
ist, in der Längsrichtung
des Hauptkörpers 8 angeordnet
ist. Der Hauptkörper 8 ist
ein Linienkopf, dessen Länge
in seiner Längsrichtung
mindestens gleich der Breite des Auf zeichnungsblattes ist. Das Aufzeichnungsblatt
ist in einer Richtung senkrecht zu der Zentrallinie LO (siehe 4)
der Druckoberfläche 8a zuzuführen, und
zu diesem Zweck ist ein Paar von Zuführrollen R1 und R1 auf beiden
Seiten des Hauptkörpers 8 vorgesehen
(siehe 5).
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Jedes
piezoelektrische Modul 18 weist, wie in 7 gezeigt
ist, eine trapezförmige
Form auf. Die piezoelektrischen Module 18 sind derart angeordnet, daß obere
Basen 19a der trapezförmigen
Formen auf der Seite der Zentrallinie L0 angeordnet sind, und die unteren
Basen 19b zu der Außenseite
zeigen. Benachbarte piezoelektrische Module 18 sind in
entgegengesetzte Richtungen orientiert, daher ist die Mehrzahl von
piezoelektrischen Modulen 18 abwechselnd in entgegengesetzte
Richtungen orientiert.
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Wie
in 7 gezeigt ist, weist jede piezoelektrische Einheit 18 die
obere Basis 19a, die untere Basis 19b, eine erste
schräge
Seite 19c, die ein Ende der oberen Basis 19a und
ein Ende der unteren Basis 19b verbindet, und eine zweite
schräge
Seite 19d, die die anderen Enden der oberen und der unteren Basen 19a und 19b verbinden,
auf. Zwischen den benachbarten piezoelektrischen Einheiten 18 sind
die ersten schrägen
Seiten 19c einander zugewandt, und die zweiten schrägen Seiten 19d sind
einander zugewandt.
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Wie
in 7 gezeigt ist, sind ein erster Winkel A1, der
zwischen der unteren Basis 19b und der ersten schrägen Seite 19c gebildet
ist, und ein zweiter Winkel A2, der zwischen der unteren Basis 19b und
der zweiten schrägen
Seite 19d gebildet ist, unterschiedlich. Bei dem in 7 gezeigten
Aufbau ist der erste Winkel A1 größer als der zweite Winkel A2.
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Wie
in 4 gezeigt ist, weisen all die piezoelektrischen
Module 18 die gleichen Formen auf. Wenn sie daher durch
Backen gebildet werden, ist nur eine Art von Modulen ausreichend,
was die Herstellungskosten verringert.
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Die
piezoelektrischen Module 18 sind abwechselnd auf beiden
Seiten der Zentrallinie LO angeordnet, und die Module auf beiden
Seiten der Zentrallinie LO überlappen
in der Breitenrichtung (d.h. in einer Richtung senkrecht zu der
Zentrallinie LO). Daher kann die Breite des Tintenstrahlkopfes 1 relativ klein
hergestellt werden, was zur Verkleinerung des Tintenstrahldruckgerätes beiträgt.
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Weiter
ist, wie oben beschrieben wurde, die Form des piezoelektrischen
Moduls 18 nicht symmetrisch entlang der Längsrichtung
des Tintenstrahlkopfes 1, und der erste Winkel A1 ist größer als
der zweite Winkel A2.
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Wie
später
beschrieben wird ist es notwendig, daß ein bestimmter Freiraum zwischen
der zweiten schrägen
Seite 19d und einer gegenüberliegenden Seite des benachbarten
piezoelektrischen Moduls 18 gebildet ist. Obwohl der Freiraum
vorgesehen ist, ist selbst der Anordnungsabstand der Düsen 9a in der
Längsrichtung
der Druckoberfläche 8a (d.h.
einer Richtung senkrecht zu der Blattzuführrichtung) an einem Abschnitt,
an dem der Freiraum gebildet ist, der gleiche wie der Anordnungsabstand
an einem Abstand, an dem der Freiraum nicht vorhanden ist, d.h., die
Verteilung der Düsen 9a als
Ganzes ist aufrechterhalten.
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Weiter
ist der Freiraum bestimmt zum Vorsehen eines ausreichenden Gebietes
für einen
ersten Verteiler MN1 und einen zweiten Verteiler MN2, wie in 7 gezeigt
ist und später
beschrieben wird.
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Wie
oben sollten auf einer Seite die Düsen 9a an einen festen
Abstand über
die gesamte Länge der
Druckoberfläche 8a angeordnet
sein, andererseits sollte ein ausreichender Freiraum zwischen den schrägen Seiten 19b von
den benachbarten piezoelektrischen Modulen 18 vorgesehen
sein. Zum Erfüllen
beider Anforderungen (d.h. des Abstandes und des Freiraumes) ist
der zweite Winkel A2 so gebildet, daß er relativ sanft ist. Weiterhin
ist zwischen den ersten schrägen
Seiten 19c der benachbarten piezoelektrischen Module 18 solch
ein Freiraum nicht notwendig.
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Daher
kann der erste Winkel A1 relativ steil sein (d.h. groß). Mit
diesem Aufbau kann, wenn die ersten schrägen Seiten 19c der
piezoelektrischen Module 18 an beiden Enden des Hauptkörpers 8 in der
Längsrichtung
davon angeordnet sind, die Länge in
der Längsrichtung
des piezoelektrischen Moduls 18 im Vergleich mit einem
Fall verringert werden, in dem der erste Winkel A1 sanft wie der
zweite Winkel A2 ist. Als Resultat kann die Länge in der Längsrichtung
des Hauptkörpers 8 verkürzt werden.
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Weiterhin
sollten die Tinteneinlässe 17b auch
an Gebieten vorgesehen sein, die von den piezoelektrischen Modulen 18 umgeben
sind, wie in 7 gezeigt ist und im einzelnen
später
beschrieben wird. Zum Vorsehen ausreichender Gebiete zum Anordnen
der Tinteneinlässe 17b ist
es bevorzugt, daß die
Seiten der trapezförmigen
Formen der piezoelektrischen Module 18 relativ große Winkel
aufweisen.
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Gemäß der Ausführungsform
ist es mit dem obigen Aufbau für
den Hauptkörper 8 mit
der begrenzten Menge in der Längsrichtung
möglich,
daß mehr
piezoelektrische Module 18 im Vergleich mit einem Fall
vorgesehen werden können,
in dem der erste Winkel A1 gleich dem zweiten Winkel A2 ist (d.h. der
erste Winkel A1 ist so klein wie der zweite Winkel A2), wobei ausreichende
Gebiete zum Anordnen der Tinteneinlässe 17b und der Freiräume zwischen
den zweiten Seiten 19d der benachbarten piezoelektrischen
Module 18 vorgesehen werden. Daher wird gemäß der oben
beschriebenen Struktur die Benutzungseffektivität verbessert.
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Auf
der Druckoberfläche 8a sind
die trapezförmigen
piezoelektrischen Einheiten 18 derart angeordnet, daß die zweiten
schrägen
Seiten 19d von benachbarten piezoelektrischen Modulen 18 nahe
zueinander sind. Somit können
die benachbarten piezoelektrischen Module 18a in einer
Richtung quer zu der Zentralachse LO mit einem vorbestimmten Abstand
angeordnet werden, der dazwischen vorgesehen ist. Mit diesem Aufbau
können
an Endabschnitten eines jeden piezoelektrischen Moduls 18 die
piezoelektrischen Einheitsstrukturen 18a bei einer Dichte
(die später
als eine Standarddichte hier im folgenden bezeichnet wird) entlang
der Zentrallinie L0 entsprechend zu der Druckauflösung von
ungefähr
600 dpi angeordnet werden.
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Wie
in 7 gezeigt ist und kurz oben erwähnt wurde,
weist die erste schräge
Seite 19c zu der gleichen Seite 19c des benachbarten
piezoelektrischen Moduls 18. Ähnlich weist die zweite schräge Seite 19d zu
der gleichen Seite 19d des benachbarten piezoelektrischen
Moduls 18. In 7 sind die zweiten schrägen Seiten 19d der
benachbarten piezoelektrischen Module 18 mit einem Abstand
L1 beabstandet. Da die trapezförmige
Form des piezoelektrischen Moduls 18 wie oben beschrieben
gebildet ist, ist die Mehrzahl von piezoelektrischen Modulen 18 derart angeordnet,
daß ein
ausreichender Abstand L1 aufrechterhalten bleibt, und weiter kann
ein Abstand L2 von der oberen Basis von einer piezoelektrischen
Einheit 18 zu der unteren Basis der benachbarten piezoelektrischen
Einheit 18 verringert werden. Somit ist ein belegter Raum
in dem Druckgerät durch
den Tintenstrahlkopf 1 und den Blattzuführmechanismus in der Blattzuführrichtung
verringert. Natürlich
kann in diesem Fall die Breite des Tintenstrahlkopfes 1 selbst
auch verringert werden, was zur Verkleinerung des Tintenstrahldruckgerätes beiträgt.
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Die
benachbarten piezoelektrischen Module 18 können derart
angeordnet werden, daß die
schrägen
Seiten 19c (oder 19d) davon nahe zueinander sind.
Mit solch einer Anordnung überlappen
die Längen
in der Richtung der Zentrallinie der benachbarten piezoelektrischen
Module 18 teilweise ineinander senkrecht zu der Zentrallinie
LO (es soll angemerkt werden, daß die Module 18 nicht
tatsächlich überlappen).
Somit können
an der Grenze der benachbarten piezoelektrischen Module 18 die
piezoelektrischen Einheitsstrukturen 18a in dem Standardabstand
(z.B. einem Abstand entsprechend zu der Druckauflösung von
600 dpi) entlang der Richtung der Zentrallinie LO ohne Unterbrechung
angeordnet werden. Natürlich ist,
je näher
die schrägen
Seiten 19c (oder 19d) sind, desto kleiner die
Breite des Tintenstrahlkopfes 1, was zu der Verkleinerung
des Tintenstrahlkopfes 1 beiträgt.
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Wenn
eine Mehrzahl von piezoelektrischen Modulen 18 angeordnet
ist, wenn die piezoelektrischen Elementeinheitsstrukturen 18a gleichmäßig in der
Richtung senkrecht zu der Zentrallinie LO verteilt sind, werden
aufgrund der trapezförmigen
Form der piezoelektrischen Module 18 die äußersten
Abschnitte 18c der piezoelektrischen Module 18 (siehe 4) nicht
benutzt.
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Wie
in 4 und 7 gezeigt ist, überlappen
die schrägen
Seiten 19c der benachbarten piezoelektrischen Module 18 in
der Richtung senkrecht zu der Zentrallinie LO. Wenn eine Drucktätigkeit
ausgeführt
wird, werden die piezoelektrischen Einheitsstrukturen 18a von
benachbarten piezoelektrischen Modulen 18 in Kombination
benutzt zum Erzielen des Standardabstandes entsprechend zu der Druckauflösung von
600 dpi. Für
die äußersten
Abschnitte 18c der äußersten
piezoelektrischen Module 18 gibt es keine benachbarten
piezoelektrischen Module 18, die in Kombination damit zu
benutzen sind. Daher werden die äußersten
Abschnitte 18c nicht benutzt.
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Wie
von 4 erkenntlich ist, wenn die schräge Seite 19c in
dem äußersten
Abschnitt der piezoelektrischen Module 18 angeordnet ist,
ist der äußerste Abschnitt 18c größer im Vergleich
mit einem Fall, in dem die schräge
Seite 19c an dem äußersten Abschnitt 18c angeordnet
ist. Durch Vorsehen der ersten schrägen Seite 19c an den äußersten
Abschnitten 18c, wie in 4 gezeigt
ist, wird die Benutzungseffektivität der piezoelektrischen Module 18 verbessert.
Das heißt,
mit diesem Aufbau wird die Zahl von vergeudeten piezoelektrischen
Einheitsstrukturen 18a verringert. Mit anderen Worten,
die Benutzungseffektivität
der piezoelektrischen Module 18 ist verbessert.
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Weiter
ist das Beitragsverhältnis
der piezoelektrischen Einheitsstrukturen 18a in Bezug auf
die Länge
in der Längsrichtung
des Tintenstrahlkopfes 1 kleiner, wenn die ersten schrägen Seiten 19c an
den äußersten
Seiten der äußersten
piezoelektrischen Einheiten 18 angeordnet sind.
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In
dem obigen Fall, wenn die piezoelektrischen Module 18 auf
der Druckoberfläche 8a angeordnet
sind, die eine längliche
rechteckige Oberfläche
ist, wird ein Raum durch die obere Ba sis 19a des einen
piezoelektrischen Moduls 18 und die erste und die zweite
schräge
Seite 19c und 19d der piezoelektrischen Module 18 benachbart
zu dem einen piezoelektrischen Modul 18 definiert. Innerhalb
des Raumes LL, der durch die drei Linien 19a, 19c und 19d definiert
ist, d.h. auf einer stromaufwärtigen
Seite (oder stromabwärtigen
Seite) einer jeden oberen Basis 19a sind zwei Tinteneinlässe 17b vorgesehen, wie
in 7 gezeigt ist.
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Wie
in 7 gezeigt ist, erstrecken sich die Verteiler MN
(d.h. Kanäle 11b, 12b und 13b),
die sich von der rechten Seite der Zeichnung erstrecken, entlang
der Zentrallinie LO. Die Erstreckungsrichtung der Verteiler MN,
die sich von der rechten Seite erstrecken, ist im wesentlichen senkrecht
zu der ersten schrägen
Seite 19c. Die zweiten Verteiler MN2, die sich von der
linken Seite der Zeichnung erstrecken, bilden sanfte Kurven, so
daß der
Widerstand gegen den Tintenfluß verringert
wird, und dann erstrecken sie sich in der Richtung parallel zu der
Zentrallinie LO.
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Die
zweiten Verteiler MN2 liefern die Tinte zu der piezoelektrischen
Einheit 18, die an einem oberen linken Abschnitt in 7 gezeigt
ist.
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Der
erste Verteiler MN1, der sich von der linken Seite des Tinteneinlasses 17b erstreckt,
bildet eine sanfte Kurve und erstreckt sich dann in einer Richtung
im wesentlichen parallel zu der Zentrallinie LO.
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Der
erste Verteiler MN1 dient zum Liefern der Tinte zu der piezoelektrischen
Einheit 18, die an dem Zentrum der drei in 7 angeordnet
ist. Der erste Verteiler MN1 spaltet sich in zwei Kanäle an der
piezoelektrischen Einheit 18 auf, wie in 7 gezeigt ist.
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Der
Verteiler MN3, der sich von dem Tinteneinlaß 17b erstreckt, der
auf der unteren rechten Seite der Zeichnung gezeigt ist, erstreckt
sich in der Richtung parallel zu der Zentrallinie LO. Die Erstreckungsrichtung
des dritten Verteilers MN3 ist im wesentlichen senkrecht zu der
ersten schrägen
Seite 19c der piezoelektrischen Einheit 18.
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Der
erste und der zweite Verteiler MN1 und MN2 sind um einen Abstand
L4 an dem Abstand zwischen den zweiten schrägen Seiten 19b der
benachbarten piezoelektrischen Einheiten 18 beabstandet, wie
in 7 bezeichnet ist.
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Die
durch die Tinteneinlässe 17b gelieferte Tinte
wird zu den Druckkammern 17a durch den ersten und den zweiten
Verteiler MN1 und MN2 gerichtet. Daher ist es vorteilhaft, da der
erste und der zweite Verteiler MN1 und MN2 um einen Abstand L4 beabstandet
sind, daß ausreichende
Beträge
von Tinte zu jeder Druckkammer 17a geliefert werden können, wobei
die mechanische Steifheit des Tintenstrahlkopfes 1 selber
sichergestellt wird. Es soll angemerkt werden, daß, da die
zweite Seite 19b eine schräge Seite ist, die schrägen Seiten 19b ausreichend
beabstandet werden können
zum Erzielen der notwendigen Steifheit, und es ist nicht notwendig,
die benachbarten piezoelektrischen Einheiten 18 übermäßig beabstandet
anzuordnen in der Richtung der Zentrallinie LO. Das heißt, mit
dem obigen Aufbau kann der Tintenstrahlkopf verkleinert werden,
ohne daß die mechanische
Steifheit davon verschlechtert wird. Folglich wird der Tintenstrahlkopf
kaum verformt, und eine relativ hohe Genauigkeit des "Landens in" der ausgestoßenen Tintentröpfchen kann
erzielt werden.
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Wie
oben beschrieben wurde ist der Tintenstrahlkopf 1 derart
aufgebaut, daß eine
Mehrzahl von piezoelektrischen Einheitsstrukturen 18a auf
dem Hauptkörper 8 angeordnet
ist, der eine piezoelektrische Elementanordnungsoberfläche 8a aufweist.
Die Oberfläche 8a ist
so gebildet, daß sie
eine längliche rechteckige
Form ist. Jedes piezoelektrische Modul 18 weist eine trapezförmige Form
auf. Die piezoelektrischen Module 18 sind derart angeordnet,
daß die oberen
Basen der trapezförmigen
Formen nahe zu der Zentrallinie LO der Oberfläche 8a angeordnet sind
und so angeordnet sind, daß sie
abwechselnd in entgegengesetzte Richtungen orientiert sind. Mit
dieser Anordnung kann ein Abstand von einer oberen Basis eines piezoelektrischen
Moduls 18 zu einer unteren Basis eines benachbarten piezoelektrischen Moduls
verkürzt
werden. Daher kann der Abstand L3 des Tintenstrahlkopfes 1 und
der Blattzuführrollen
R1 in der Blattzuführrichtung
verringert werden. Folglich kann ein Raum für ein Druckgerät zum Aufnehmen des
Tintenstrahlkopfes 1 unter Rollen R1 klein gemacht werden.
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Es
soll angemerkt werden, daß die
vorliegende Erfindung nicht auf den oben beschriebenen Aufbau begrenzt
ist und auf verschiedene Weisen modifiziert werden kann, ohne daß der Umfang
der Ansprüche
verlassen wird.
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Zum
Beispiel sind bei der oben beschriebenen Ausführungsform zwölf Linien
der Druckkammern 17a auf dem Hauptkörper 8 vorgesehen.
Dieses kann jedoch zu vier, acht oder eine andere Zahl von Linien
modifiziert werden. Weiter braucht die Zahl von piezoelektrischen
Elementanordnungsoberflächen 18a nicht
auf zwölf
begrenzt zu sein, irgendeine andere Zahl kann verwendet werden.
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Bei
der oben beschriebenen Ausführungsform
sind die piezoelektrischen Einheitsstrukturen 18a an einem
Abstand entsprechend zu der Druckauflösung von 600 dpi angeordnet.
Die Erfindung braucht nicht auf die Auflösung begrenzt zu sein, und die
piezoelektrischen Einheitsstrukturen 18a können in
einem Abstand entsprechend zu einer unterschiedlichen Druckauflösung angeordnet
sein, z.B. der Auflösung
von 300 dpi.
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Bei
der oben beschriebenen Ausführungsform
weist der Tintenstrahlkopf 1 eine Länge im wesentlichen die gleiche
wie die Breite des Aufzeichnungsblattes auf, und das Aufzeichnungsblatt
wird in einer Richtung senkrecht zu der Längsrichtung des Tintenstrahlkopfes 1 zugeführt. Es
soll angemerkt werden, daß solch
eine Struktur nur eine beispielhafte Struktur ist, und sie kann
in verschiedenen Weisen modifiziert werden.
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Bei
der oben beschriebenen Ausführungsform
weist jede der Druckkammern 17a eine im wesentlichen rhombische
Form auf. Eine andere Form kann jedoch verwendet werden.
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Gemäß der oben
beschriebenen Ausführungsform
ist ein Tintenstrahlkopf vorgesehen, der in einem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät verwendet wird,
das mit einem Hauptkörper
versehen ist, der mit einer Druckoberfläche mit einer im wesentlichen rechteckigen
länglichen
Form versehen ist, und einer Mehrzahl von piezoelektrischen Modulen.
Jedes der piezoelektrischen Module weist eine im wesentlichen trapezförmige Form
auf und ist mit einer Mehrzahl von piezoelektrischen Einheitsstrukturen
versehen. Die Mehrzahl von piezoelektrischen Modulen sind entlang
einer Längsrichtung
der Druckoberfläche derart
angeordnet, daß die
obere Basis der trapezförmigen
Form an einem Zentralabschnitt in einer Richtung senkrecht zu der
Längsrichtung
angeordnet ist. Weiter ist die Mehrzahl von piezoelektrischen Mo dulen
in entgegengesetzte Richtungen abwechselnd in der Richtung senkrecht
zu der Längsrichtung
orientiert.
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Mit
diesem Aufbau kann der Tintenstrahlkopf verkleinert werden, und
dadurch kann ein Raum, der durch den Tintenstrahlkopf und die Blattzuführmechanismen
belegt wird, die in dem Tintenstrahldruckgerät verwendet werden, verringert
werden.
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In
einem speziellen Fall können
alle trapezförmigen
Formen identisch sein. Folglich kann ein Fabrikationsprozeß für die piezoelektrischen
Module vereinfacht werden, was die Fabrikationskosten verringert.
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Optional
kann die trapezförmige
Form derart gebildet sein, daß ein
erster Winkel, der durch die untere Basis und eine erste Seite,
die eine Seite der oberen Basis und eine Seite der unteren Basis
verbindet, gebildet ist, sich von einem zweiten Winkel unterscheidet,
der durch die untere Basis und eine erste Seite, die die andere
Seite der oberen Basis und die andere Seite der unteren Basis verbindet,
gebildet ist.
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In
einem speziellen Fall kann der erste Winkel größer als der zweite Winkel hergestellt
sein, und die Mehrzahl von piezoelektrischen Modulen kann auf der
Druckoberfläche
derart angeordnet sein, daß die
Endseiten der angeordneten Mehrzahl von piezoelektrischen Modulen
die ersten Seiten sind.
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Mit
dieser Anordnung wird die Benutzungseffektivität der piezoelektrischen Strukturen
verbessert.
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Optional
können
mindestens zwei benachbarte piezoelektrische Module derart angeordnet sein,
daß die
zweiten Seiten vonein ander mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen
zugewandt sind.
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Weiter
optional kann der Hauptkörper
mit einer Mehrzahl von Druckkammern, die an Positionen entsprechend
zu der Mehrzahl von piezoelektrischen Einheitsstrukturen angeordnet
sind, und Verteilern, durch die Tinte zu der Mehrzahl von Druckkammern geliefert
wird, definiert sein. Die Verteiler können einen ersten Verteiler
und einen zweiten Verteiler an einem Gebiet enthalten, das durch
die zweiten Seiten der trapezförmigen
Form von jeweils zwei benachbarten piezoelektrischen Modulen definiert
ist. In diesem Fall können
der erste Verteiler und der zweite Verteiler durch einen vorbestimmten
Abstand an dem Gebiet beabstandet sein, das durch die zweiten Seiten
von jeweils zwei benachbarten piezoelektrischen Modulen definiert
ist.
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Weiter
optional kann der Tintenstrahlkopf Tinteneinlässe enthalten, durch die Tinte
zu dem Tintenstrahlkopf geliefert wird, wobei die Tinteneinlässe an Abschnitten
entsprechend zu Gebieten angeordnet sind, die jeweils durch drei
benachbarte piezoelektrische Module umgeben sind.