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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Tintenstrahlkopf zum
Ausstoßen
von Tinte auf ein Aufzeichnungsmedium zum Drucken, eine Filteranordnung,
die für
den Tintenstrahlkopf benutzt wird, und ein Verfahren zum Herstellen
des Tintenstrahlkopfes unter Benutzung der Filteranordnung.
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2. Beschreibung der zugehörigen Technik
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Bei
einem Tintenstrahlkopf wird Tinte in einem Tintentank zu einem Lieferdurchgang,
einer gemeinsamen Tintenkammer, einer Druckkammer und dann zu einer
Düse zum
Ausstoßen
der Tinte geführt. Solch
ein Tintendurchgang wird durch Laminieren einer Mehrzahl von Platten
gebildet, von denen jede mit Rillen oder Löchern gebildet ist.
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Ein
Tintenstrahlkopf braucht in Hinblick auf die Druckqualität einen
Filter zum Entfernen von Fremdmaterie, die in die Tinte gemischt
ist. Somit sind derartige Techniken bekannt, dass ein Filter in einer
Platte gebildet wird, die als eine Grenze zwischen einem Lieferdurchgang
und einer gemeinsamen Tintenkammer aus der Mehrzahl von Platten dient,
die den oben erwähnten
Tintendurchgang darstellen (siehe
Japanische
Patentoffenlegungsschrift 6-255 101 ), und dass ein Filter
in einem verbindenden Bereich einer gemeinsamen Tintenkammer und einer
Druckkammer gebildet wird (siehe
Japanische Patentoffenlegungsschrift
2-198 851 ).
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In
dem Fall jedoch, dass ein Filter in einer Platte gebildet ist, die
als eine Grenze zwischen einem Lieferdurchgang und einer gemeinsamen
Tintenkammer dient, muss der Filter entsprechend zu jeder gemeinsamen
Tintenkammer gebildet werden, und in dem Fall, dass ein Filter in
einem verbindenden Bereich einer gemeinsamen Tintenkammer und einer
Druckkammer gebildet wird, muss der Filter entsprechend zu jeder
Druckkammer gebildet werden. Als Resultat wird jeder Filter relativ
klein in der Größe und relativ
groß in
der Anzahl. In diesen Fällen wird
oft ein Abmessungsfehler des Filters verursacht. Dieser Abmessungsfehler
bewirkt eine Variation des Durchgangswiderstandes in dem individuellen
Tintendurchgang, der jeweils einer individuellen Düse entspricht,
was zu einer Verschlechterung der Druckqualität führt.
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Ein
Tintenstrahlkopf gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 1 kann aus der
JP
08-197 736 A entnommen werden. Die Mehrzahl von Platten
sind miteinander durch Ultraschallschweißen verbunden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Tintenstrahlkopf,
der eine verbesserte Druckqualität
durch Beschränken
einer Variation eines Durchgangswiderstandes in dem individuellen Tintendurchgang
vorsehen kann, eine Filteranordnung, die für den Tintenstrahlkopf benutzt
wird, und ein Verfahren zum Herstellen des Tintenstrahlkopfes unter
Benutzung der Anordnung vorzusehen.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Tintenstrahlkopf
in Anspruch 1 definiert.
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Mit
diesem Aufbau, bei dem der Filter in dem verzweigenden Tintendurchgang
in der verzweigenden Durchgangseinheit gebildet ist, kann der Filter größer in der
Größe und kleiner
in der Anzahl im Vergleich mit einem Fall hergestellt werden, in
dem ein Filter in der Durchgangseinheit gebildet ist wie zwischen
der Einlassöffnung
und der gemeinsamen Tintenkammer, zwischen der gemeinsamen Tintenkammer
und der Druckkammer und ähnlichem.
Somit können
die Filter integriert werden. Folglich werden Abmessungsfehler der
Filter nicht leicht verursacht, und daher wird eine Variation des
Durchgangswiderstandes in dem individuellen Tintendurchgang beschränkt zum
Realisieren einer verbesserten Druckqualität.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Filteranordnung,
die für
einen Tintenstrahlkopf benutzt wird, in Anspruch 5 definiert.
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Gemäß einem
dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum
Herstellen eines Tintenstrahlkopfes in Anspruch 12 definiert.
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Mit
dem obigen zweiten und dritten Aspekt kann der Tintenstrahlkopf
gemäß dem ersten
Aspekt relativ leicht realisiert werden durch Trennen der Mehrzahl
von Filtertragteilen einschließlich
der Filteranordnung voneinander und dann Vorsehen eines jeden der
Filtertragteile auf der Durchgangseinheit so, dass die Filter der
Einlassöffnung
zugewandt sein können,
die auf der Oberfläche
der Durchgangseinheit gebildet ist. Daher kann der gleiche Vorteil
wie bei dem obigen Aspekt, d.h. Beschränkung einer Variation des Durchgangswiderstandes
in dem individuellen Tintendurchgang in den Tintenstrahlkopf und Verbesserung
der Druckqualität
erzielt werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Andere
und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden
voller ersichtlich aus der folgenden Beschreibung, die in Zusammenhang
mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird, in denen:
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1 einen
allgemeinen Aufbau eines Beispieles eines Druckers mit Tintenstrahlköpfen gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 eine
Bodenansicht der Tintenstrahlköpfe
ist, die parallel angeordnet sind und in 1 dargestellt
sind;
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3 eine
Teilschnittansicht des in 1 dargestellten
Tintenstrahlkopfes ist;
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4 eine
auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer in 3 dargestellten
verzweigenden Durchgangseinheit ist;
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5A eine
perspektivische Teilansicht ist, die ein Beispiel von Verfahren
zum Einführen
von Tinte von einer Tintenlieferquelle in eine Tinteneinführungsöffnung darstellt;
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5B eine
Teilschnittansicht eines zylindrischen Teiles und der verzweigenden
Durchgangseinheit ist, die in 5A dargestellt
sind;
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6 eine
vergrößerte Schnittansicht
eines Tintendurchganges in einer in 3 dargestellten Durchgangseinheit
ist;
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7 eine
Teilschnittansicht entsprechend zu 3 eines
Tintenstrahlkopfes gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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8 eine
auseinandergezogene perspektivische Ansicht entsprechend zu 5 einer verzweigenden Durchgangseinheit
in dem in 7 dargestellten Tintenstrahlkopf
ist;
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9 eine
Teilschnittansicht entsprechend zu 3 eines
Tintenstrahlkopfes gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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10 eine
auseinandergezogene perspektivische Ansicht entsprechend zu 5 eines Teiles einer verzweigendenden
Durchgangseinheit in dem in 9 dargestellten
Tintenstrahlkopf ist;
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11 eine
perspektivische Ansicht einer Filteranordnung ist, die für den in 9 dargestellten Tintenstrahlkopf
benutzt wird; und
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12 eine
perspektivische Ansicht ist, die einen Zustand darstellt, in dem
Filtertragteile, die in der Filteranordnung in 11 enthalten
sind, voneinander getrennt sind und nun auf einer Oberfläche der
Durchgangseinheit vorgesehen sind.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 stellt
einen allgemeinen Aufbau eines Beispieles eines Druckers mit Tintenstrahlköpfen gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Der Tintenstrahldrucker 1 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
ist ein Farbtintenstrahldrucker mit vier Tintenstrahlköpfen 2.
Innerhalb des Tintenstrahldruckers 1 sind eine Papiervorschubeinheit 11 und
eine Papierausgabeeinheit 12 in dem linken bzw. rechten
Abschnitt von 1 vorgesehen. Ein Papierförderpfad
ist sich von der Papiervorschubeinheit 11 zu der Papierausgabeeinheit 12 innerhalb des
Tintenstrahldruckers 1 erstreckend gebildet.
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Ein
Paar von Papiervorschubrollen 5a und 5b ist unmittelbar
stromabwärts
von der Papiervorschubeinheit 11 zum Vorwärtsbringen
eines Papieres als ein Medium von links nach rechts in 1 vorgesehen.
In der Mitte des Papierförderpfades
sind zwei Gurtrollen 6 und 7 und ein geschlungener
Fördergurt 8 vorgesehen.
Der Fördergurt 8 ist
um jede der Gurtrollen 6 und 7 gewickelt, so dass
er dazwischen ausgestreckt ist.
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Der
Fördergurt
weist eine Zweischichtstruktur auf, die aus einem Polyesterbasiskörper, der
mit Urethan imprägniert
ist, und einem Silikongummi aufgebaut ist. Der Silikongummi ist
in einem äußeren Abschnitt
des Fördergurtes 8 zum
Bilden einer Förderfläche vorgesehen.
Papier, das durch das Paar von Papiervorschubrollen 5a und 5b vorgeschoben wird,
wird auf der Förderfläche des
Fördergurtes 8 durch
Haltekraft gehalten. In diesem Zustand wird das Papier stromabwärts gefördert, d.h.
nach rechts in 1, durch Antreiben einer Gurtrolle 6 zum
Drehen im Uhrzeigersinn in 1, wie durch
einen Pfeil 90 bezeichnet ist.
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Pressende
Teile 9a und 9b sind entsprechend an Positionen
zum Vorschieben von Papier auf den Fördergurt 8 bzw. zum
Ausgeben des Papieres von dem Fördergurt 8 vorgesehen.
Beide Pressteile 9a und 9b dienen zum Pressen
des Papieres auf die Förderfläche des
Fördergurtes,
so dass das Papier daran gehindert wird, sich von der Förderfläche zu trennen.
Somit wird das Papier sicher auf der Förderfläche gehalten.
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Eine
Abziehvorrichtung 10 ist in dem Papierförderpfad unmittelbar stromabwärts von
dem Fördergurt 8 vorgesehen,
d.h. auf der rechten Seite in 1. Die Abziehvorrichtung 10 zieht
das Papier, das auf der Förderfläche des
Fördergurtes 8 durch Haltekraft
gehalten ist, von der Förderfläche ab,
so dass das Papier zu der rechten Papierausgabeeinheit 12 übertragen
werden kann.
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Jeder
der vier Tintenstrahlköpfe 2 weist
an seinem unteren Ende einen Kopfhauptkörper 2a auf. Jeder
Kopfhauptkörper 2a weist
einen rechteckigen Schnitt auf. Die Kopfhauptkörper 2a sind nahe
zueinander angeordnet, wobei die Längsachse eines jeden Kopfhauptkörpers 2a senkrecht
zu der Papierförderfläche ist,
d.h. senkrecht zu 1. Das heißt, dieser Drucker 1 ist
ein Linientyp. Der Boden eines jeden der vier Kopfhauptkörper 2a ist
dem Papierförderpfad
zugewandt. In dem Boden eines jeden Kopfhauptkörpers 2a ist eine
große
Zahl von Düsen
vorgesehen, von denen jede eine Tintenausstoßöffnung 13 kleinen
Durchmessers aufweist (siehe 2). Die vier
Kopfhauptkörper 2a stoßen Tinte
von Magenta, Gelb, Zyan bzw. Schwarz aus.
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Die
Kopfhauptkörper 2a sind
derart vorgesehen, dass ein schmaler Freiraum zwischen der unteren
Fläche
eines jeden Kopfhauptkörpers 2a und
der Förderfläche des
Fördergurtes 8 gebildet
ist. Der Papierförderpfad
ist innerhalb des Freiraumes gebildet. Mit diesem Aufbau werden,
während
Papier, dass durch den Förderpfad 8 gefördert wird,
unmittelbar unter den vier Kopfhauptkörpern 2a in der Reihenfolge
durchgeht, die entsprechenden Farbtinten durch die entsprechenden
Düsen zu
der oberen Oberfläche ausge stoßen, d.h.
der Druckfläche
des Papieres, zum Erzeugen eines gewünschten Farbbildes auf dem
Papier.
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3 stellt
eine Teilschnittansicht des Tintenstrahlkopfes 2 dar. Der
Tintenstrahlkopf 2 ist durch einen Halter 15 an
einem geeigneten Teil 14 angebracht, das innerhalb des
Druckers 1 vorgesehen ist. Der Halter 15 weist
eine umgekehrte T-Form in einer Seitenansicht auf, die aus einem
vertikalen Abschnitt 15a und einem horizontalen Abschnitt 15b gebildet ist.
Der vertikale Abschnitt 15a ist an dem Teil 14 mit einer
Schraube 16 befestigt. Der Kopfhauptkörper 2a ist an der
unteren Fläche
des horizontalen Abschnittes 15b mit einem dazwischenpositionierten
Abstandshalter 3 befestigt. Der Kopfhauptkörper 2a enthält von unten
eine Durchgangseinheit 20, eine Betätigungseinheit (Betätigungselement) 19,
die an einer Oberfläche
der Durchgangseinheit 20 befestigt ist, und eine verzweigende
Durchgangseinheit 40, die an der Oberfläche der Durchgangseinheit 20 befestigt ist,
wobei die Betätigungseinheit
dazwischen eingeschlossen ist.
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Ein
Aufbau der verzweigenden Durchgangseinheit 40 wird hier
unter Bezugnahme auf 3 und 4 beschrieben.
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Die
verzweigende Durchgangseinheit 40 ist durch Laminieren
einer ersten Platte 41, einer zweiten Platte 42 und
einer dritten Platte 43 miteinander aufgebaut. Unter diesen
drei Platten 41 bis 43 sind die erste Platte 41 und
die zweite Platte 42 aus Metall wie nichtrostendem Stahl
hergestellt, und die dritte Platte 43 ist aus einer Metallplatte 43a wie
eine Platte aus nichtrostendem Stahl und einer Kunststoffplatte 43c wie
eine Platte aus Polyimid gebildet, die miteinander laminiert sind.
Die dritte Platte 43 ist so angeordnet, dass die Metallplatte 43a der
Durchgangseinheit 20 zugewandt sein kann.
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Bezugnehmend
auf 4, an einem breitenmäßigen Zentrum auf einer Seite
der ersten Platte in einer Längsrichtung
davon ist durch Ätzen
usw. eine Tinteneinführungsöffnung 41a gebildet,
die die Platte in ihrer Dickenrichtung durchdringt. Tinte wird von
einer Tintenlieferquelle 200 wie ein Tintentank in die Tinteneinführungsöffnung 41a eingeführt, zum
Beispiel wie in 5A dargestellt ist durch ein
zylindrisches Teil 201 und eine Röhre 200a, die mit
dem zylindrischen Teil 201 verbunden ist.
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Wie
in 5B dargestellt ist, weist das zylindrische Teil 201 eine
zylindrische Basis 201b und einen Abschnitt 201c verringerten
Durchmessers auf einer entgegengesetzten Seite der Basis 201b auf. Der
Abschnitt 201c verringerten Durchmessers weist einen verringerten
Durchmesser und eine Spitze 201a auf, die in einer angeschrägten Form
gebildet ist. Die Basis 201b ist in die Tinteneinführungsöffnung 41a pressgepasst,
und ein Ende der Röhre 200a,
das sich von der Tintenlieferquelle 200 erstreckt, ist
extern auf eine äußere Randoberfläche des
Abschnittes 201c verringerten Durchmessers gepasst. Wenn
ein Abschnitt des zylindrischen Teiles 201, an dem die
Röhre 200a angebracht
ist (der Abschnitt 201c verringerten Durchmessers) somit
in der angeschrägten
Form gebildet ist, kann die Röhre 200 leicht
angebracht werden. Weiterhin kann in dem Fall, dass die Röhre 200a weggelassen
ist und die Tintenlieferquelle 200 direkt an dem zylindrischen Teil 201 angebracht
ist, eine Anbringung ebenfalls leicht ausgeführt werden.
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Das
zylindrische Teil 201 ist bevorzugt aus dem gleichen Material
wie das der ersten Platte 41 hergestellt. Da in diesem
Fall das zylindrische Teil 201 und die erste Platte 41 die
gleichen linearen Expansionskoeffizienten aufweisen, expandieren
und kontrahieren sie auf die gleiche Weise aufgrund von Änderungen
in Temperatur, Feuchtigkeit und ähnlichem.
Folglich kann enge Kopplung zwischen dem zylindrischen Teil 201 und
der ersten Platte 41 gut gehalten werden. Somit kann ein
Lufteinstrom durch eine Lücke
zwischen der Basis 201b des zylindrischen Teiles 201 und
der Tinteneinführungsöffnung 41a verhindert
werden.
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Bevorzugter
sind das zylindrische Teil 201 und die erste Platte 41 beide
aus nichtrostendem Stahl hergestellt. Da nichtrostender Stahl eine
hervorragende Tintenwiderstandsfähigkeit
aufweist, können
verschiedene Arten von Tinte benutzt werden. Nichtrostender Stahl
ist ebenfalls hervorragend in Luftbarriereneigenschaften. Daher
kann verhindert werden, dass Luft an dem zylindrischen Teil 201 und der
Tinteneinführungsöffnung 41a vorbeigeht
zum Erzeugen von Blasen in einem verzweigenden Tintendurchgang in
der verzweigenden Durchgangseinheit 40.
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In
der zweiten Platte 42 ist, wie in 3 und 4 dargestellt
ist, ein Loch zum Darstellen eines Tintenreservoirs 42a zum
Speichern von Tinte gebildet durch Pressbearbeiten usw. entlang
einer Längsrichtung
der zweiten Platte 42 (Richtung senkrecht zu 3).
Weiter ist eine Mehrzahl von Kerben 42c mit nahezu halbzylindrischer
Form aufeinanderfolgend an Seitenwänden des Loches zum Darstellen
des Tintenreservoirs 42a gebildet, wie in 4 dargestellt
ist.
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An
Abschnitten der Metallplatte 43a in der dritten Platte 43 entsprechen
zu unten beschriebenen Einlassöffnungen 20a in
der Durchgangseinheit 20 sind Tintenauslassöffnungen 43b mit
der gleichen Form wie die der Tinteneinlassöffnung 20a gebildet, die
die Platte in ihrer Dickenrichtung durchdringt (siehe 3).
Die Abschnitte, an denen die Tintenauslassöffnungen 43a gebildet
sind, entsprechend auch den Kerben 42c in der in 4 dargestellten
zweiten Platte 42.
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An
Abschnitten der Kunststoffplatte 43c in der dritten Platte 43 entsprechend
zu den unten beschriebenen Einlassöffnungen 20a in der
Durchgangseinheit 20, d.h. entsprechend zu den oben erwähnten Tintenauslassöffnungen 43b sind
Tintenfilter 43f mit der gleichen Form wie die der Tinteneinlassöffnung 20a und
der Tintenauslassöffnung 43b gebildet.
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Die
Tintenauslassöffnungen 43b werden durch Ätzen der
Metallplatte 43a gebildet, und darauf folgend werden die
Filter 43f gebildet durch Herstellen mit Excimerlaserbearbeitung
einer großen
Zahl von Bohrungen kleinen Durchmessers (16 bis 24 Mikrometer) benachbart
zueinander konzentriert an den Abschnitten der Kunststoffplatte 43c entsprechend
zu den Tintenauslassöffnungen 43b.
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Weiter
ist ein Teil der Metallplatte 43a in der dritten Platte 43 durch Ätzen usw.
abgeschnitten und nur Gebiete verbleiben, die die Tintenauslassöffnungen 43b enthalten,
was durch gestrichelte Linien in 4 bezeichnet
ist. Somit ist ein Hohlraum 43g in der dritten Platte 43 der
Durchgangseinheit 20 zugewandt gebildet. Wie in 3 dargestellt
ist, bildet der Hohlraum 43g einen Raum 44, in
dem die Betätigungseinheit 19 (auf
der Oberfläche
der Durchgangseinheit 20 mit abwechselnd langen und zwei kurzen
gestrichelten Linien in 4 dargestellt) anzuordnen ist.
Vorsprünge 43h,
die zu der Durchgangseinheit 20 vorstehen, sind an Gebieten
der Metallplatte 43a entsprechend zur Außenseiten
der langen Seiten der Betätigungseinheit 19 gebildet
(Gebiete außerhalb
der abwechselnd langen und kurzen gestrichelten Linien in 4)
(siehe 3). Der Vorsprung 43h weist eine solche
Höhe auf,
dass eine unten beschriebene flexible gedruckte Schaltung (FPC) 4 aus
dem Raum 44 zu der Außenseite
herausgezogen werden kann. Der Vorsprung 43h verschließt den Raum 44.
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Die
Zahl der Prozessschritte kann durch Ausführen von zwei Ätzvorgängen in
der Metallplatte 43a zur gleichen Zeit verringert werden,
d.h. das Ätzen
zum Bilden des Hohlraumes 43e und das Ätzen zum Bilden der Tintenauslassöffnungen 43b.
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Die
oben beschriebene erste bis dritte Platte 41 bis 43 sind
miteinander laminiert, so dass ein verzweigender Tintendurchgang
zum Verzweigen von Tinte von der Tinteneinführungsöffnung 41a zu den Tintenauslassöffnungen 43b innerhalb
der verzweigenden Durchgangseinheit 40 gebildet ist.
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Die
Durchgangseinheit 20 weist kreisförmige Einlassöffnungen 20a auf
(siehe 2 und 3), die der verzweigenden Durchgangseinheit 40 zugewandt
sind. Die Durchgangseinheit 20 ist mit der verzweigenden
Durchgangseinheit 40 verbunden, so dass entsprechende Einlassöffnungen 20a mit
entsprechenden Abschnitten in Verbindung stehen können, die
den Kerben 42c der verzweigenden Durchgangseinheit 40 entsprechen.
Somit kann Tinte in dem Tintenreservoir 42a in die Durchgangseinheit 20 durch
die Einlassöffnungen 20a fließen.
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Die
Betätigungseinheit 19 ist
mit der oberen Fläche
der Durchgangseinheit 20 verbunden, und genauer in einem
Bereich ungleich dem Bereich, in dem die obere Fläche der
Durchgangseinheit 20 und die verzweigende Durchgangseinheit 40 verbunden sind.
Die Betätigungseinheit 19 sind
von der verzweigenden Durchgangseinheit 20 getrennt. Das
heißt, obwohl
die verzweigende Durchgangseinheit 40 in Kontakt mit der
Durchgangseinheit 20 in der Nähe der Einlassöffnung 20a steht,
ist die verzweigende Durchgangseinheit 40 von dem Kopfhauptkörper 2a in
dem anderen Bereich beabstandet. Die Betätigungseinheit 19 ist
innerhalb des Trennungsbereiches vorgesehen. Wie durch abwechselnd
lange und zwei kurze gestrichelte Linien in 4 dargestellt
ist, weist jede Betätigungseinheit 19 eine
im wesentliche Trapezform in Draufsicht auf. Die Betätigungseinheit 19 sind
in einer Zickzackweise entlang der Länge des Kopfes 2 angeordnet.
Jede Betätigungseinheit 19 ist so
vorgesehen, dass ihre parallelen gegenüberliegenden Seiten, d.h. obere
und untere Seite entlang der Länge
der Durchgangseinheit 20 sind. Schräge Seiten von jeweils benachbarten
Betätigungseinheiten 19 überlappen
einander entlang der Breite der Durchgangseinheit 20. Der
Bereich der unteren Fläche
der Durchgangseinheit 20 entsprechend zu einem verbundenen
Bereich einer jeden Betätigungseinheit 19 ist
in einen Tintenausstoßbereich
gebildet.
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Die
Einlassöffnungen 20a in
der Durchgangseinheit 20 sind, wie oben beschrieben wurde, so
angeordnet, dass sie Bereichen entsprechen, an denen keine Betätigungseinheit 19 vorgesehen
ist. In größerem Detail,
wie in 4 gezeigt ist, enthalten die Einlassöffnungen 20a welche,
die gegeneckig an beiden Enden in einer Längsrichtung der Durchgangseinheit 20 angeordnet
sind, und anderen, die Paare bildend nahe entsprechend den kurzen
Seiten von gegenüberliegenden
parallelen Seiten der Betätigungseinheit 19 in
einer Zickzackweise angeordnet sind. Da die Mehrzahl von Einlassöffnungen 20a in einem
Abstand dazwischen in der Längsrichtung
der Durchgangseinheit 20 angeordnet sind, kann, selbst wenn
der Kopf 2 lang ist, Tinte in dem Tintenreservoir 42a stabil
zu der Durchgangseinheit 20 geliefert werden, wobei der
Durchgangswiderstand beschränkt ist.
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Als
nächstes
wird ein Tintendurchgang in der Durchgangseinheit 20 im
einzelnen unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. 6 ist
eine vergrößerte Schnittansicht
eines Tintendurchganges in einer in 3 dargestellten
Durchgangseinheit.
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Die
Durchgangseinheit 20 weist, wie in 6 dargestellt
ist, eine geschichtete Struktur aus neun metallischen dünnen flachen
Platten 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 und 29 auf.
Ein Verteilerkanal (gemeinsame Tintenkammer) 30 ist durch
die flachen Platten 22 bis 27 auf solch eine Weise
gebildet, dass er quer über
diesen drei Platten liegt, die eine fünfte bis siebte Schicht von
einer Oberseite darstellen. Der Verteilerkanal 30 steht
mit den oben beschriebenen Einlassöffnungen 20a durch
einen nicht dargestellten Pfad in Verbindung. Ein Verbindungsloch 31 ist
in der vierten flachen Platte 24 gebildet, die unmittelbar
auf dem Verteilerkanal 30 vorgesehen ist. Das Verbindungsloch 31 ist
in Verbindung mit einer Öffnung 32, die
in der dritten flachen Platte 23 gebildet ist.
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Die Öffnung 32 steht
mit einem Ende einer Druckkammer 34, die in der ersten
flachen Platte 21 gebildet ist, durch ein Verbindungsloch 33 in
Verbindung, das in der zweiten flachen Platte 22 gebildet ist.
Die Druckkammern 34, die zu entsprechenden Düsen Eins
zu Eins entsprechen, dienen zum Anlegen von Druck auf Tinte mittels
eines Treibens der Betätigungseinheit 19,
die auf einer oberen Fläche der
Durchgangseinheit 20 befestigt ist. Das andere Ende der
Druckkammer 34 steht mit einer Düse einer angeschrägten Form
in Verbindung, die in der neunten flachen Platte 29 gebildet
ist, durch ein Düsenverbindungsloch 35,
das in der zweiten bis achten flachen Platte zum Durchdringen dieser
sieben Platten gebildet ist. Eine Tintenausstoßöffnung 13 ist an einem
Vorderende der Düse
gebildet.
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Eine
planare Form der Druckkammer 34 ist im wesentlichen ein
länglicher
Diamant oder ein Parallelogramm (Darstellung weggelassen).
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In
dem Kopfhauptkörper 2a mit
dem obigen Aufbau wird, wie in 5A zum
Beispiel dargestellt ist, Tinte, die von der Tintenlieferquelle 200 eingeführt wird,
zuerst durch die Tinteneinführungsöffnung 41a in
das Tintenreservoir 42a eingeführt, in dem die Tinte während einer
Zeit aufbewahrt wird. Die Tinte in dem Tintenreservoir 42a geht
daraufhin folgend durch die Kerben 42c und dann durch die
Filter 43f. Zu dieser Zeit werden Fremdmaterie, die in
die Tinte gemischt sind, durch die Filter 43f entfernt.
Die Tinte erreicht, nachdem sie durch die Filter 43f geht,
die Tintenauslassöffnungen 43b (siehe 4).
Die Tinte wird dann von den Tintenauslassöffnungen 43b in die Tinteneinlassöffnungen 20a in
der Durchgangseinheit 20 geführt und weiter in den Verteilerkanal 30. Die
Tinte in dem Verteilerkanal 30 wird, wie in 6 dargestellt
ist, zu jeder Druckkammer 34 durch das Verbindungsloch 31,
die Öffnung 32 und
das Verbindungsloch 33 geliefert. Ein Antrieb der Betätigungseinheit 19,
wie unten beschrieben wird, legt Druck an die Tinte in jeder Druckkammer 34 an,
so dass die Tinte aus der Tintenausstoßöffnung 13 durch das
Düsenverbindungsloch 35 ausgestoßen wird.
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Die
Betätigungseinheit 19 ist
durch Laminieren einer Mehrzahl von piezoelektrischen Platten aufgebaut,
die aus einem Keramikmaterial wie Bleizirkonattitanat (PCT) hergestellt
sind. Dünnfilmelektroden, die
aus z.B. einem metallischen Material auf Ag-Pd-Basis hergestellt sind, sind zwischen
die piezoelektrischen Platten eingefügt, so dass aktive Abschnitte
an Bereichen gebildet sind, die entsprechenden Druckkammern 34 zugewandt
sind. Wenn eine Potentialdifferenz zwischen den Elektroden verursacht
wird, die in den piezoelektrischen Platten auf die oben beschriebene
Weise angeordnet sind, verformt sich jeder aktive Abschnitt in eine
konvexe Form zu der Druckkammer 34. Als Resultat wird ein Volumen
der Druckkammer 34 verringert zum Anlegen von Druck an
die Tinte in der Druckkammer 34.
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Wie
in 6 dargestellt ist, ist eine FPC 4, die
als ein Leistungsversorgungsteil für die Betätigungseinheit 19 dient,
mit einer oberen Fläche
der Betätigungseinheit 19 verbunden.
Wie in 3 dargestellt ist, ist die FPC 4 von
einer Seite des Tintenstrahlkopfhauptkörpers 2a herausgezogen,
nach oben gebogen und elektrisch mit einer integrierten Treiberschaltung
(IC) verbunden (nicht dargestellt), die auf einer Seitenfläche des
Teiles 14 angebracht ist. Treiberpulse, die in den Treiber-IC
erzeugt werden, werden durch die FPC 4 zu den Elektroden
in der Betätigungseinheit 19 geliefert,
so dass sich die oben beschriebenen aktiven Abschnitte verformen. Solche
Potentialsteuerung wird entsprechend für jede Druckkammer 34 unabhängig voneinander
ausgeführt.
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Weiterhin
ist, wie in 3 dargestellt ist, ein Abdichtteil 36 auf
Siliziumbasis an einer Seite des Kopfhauptkörpers 2a entsprechend
zu einer Öffnung zum
Herausziehen der FPC 4 vorgesehen. Das Abdichtteil 36 dient
als Sicherung für
die FPC 4 als auch zum Abdichten des oben erwähnten Raumes 44 zum Verhindern,
dass Tinte usw. in den Raum 44 eintritt.
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Wie
oben beschrieben wurde, kann bei dem Tintenstrahlkopf 2 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform,
da die Tintenfilter 43f in dem verzweigenden Tintendurchgang
innerhalb der verzweigenden Durchgangseinheit 40 gebildet
sind, der Filter größer in der
Größe und kleiner
in der Zahl im Vergleich mit einem Fall hergestellt werden, in dem
die Filter in der Durchgangseinheit 20 gebildet sind. Somit
können die
Filter integriert werden. Folglich werden Abmessungsfehler der Filter 49f nicht
leicht verursacht, und daher wird eine Variation des Durchgangswiderstandes
in dem individuellen Tintendurchgang beschränkt zum Realisieren einer verbesserten
Druckqualität.
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Auch
in dem Fall, dass der Filter in dem Tintendurchgang innerhalb der
Durchgangseinheit 20 gebildet, ist (z.B. an dem Verbindungsloch 31 oder dem
Drosselteil 32) müssen
die flachen Platten 21 bis 29 (siehe 6)
miteinander mit einer relativ strikten Genauigkeit zum Ausrichten
einer Position des Filters in jedem Teil positioniert werden. Bei
der vorliegenden Ausführungsform
auf der andern Seite ist es nicht notwendig, so dass strikte Genauigkeit beim
Positionieren zum sicheren Durchgehen von Tinte durch die Filter 43f nicht
notwendig ist. Da weiter ein Filter nicht in den flachen Platten 21 bis 29 gebildet
ist, können
die flachen Platten 21 bis 29, die die Durchgangseinheit 20 darstellen,
relativ leicht miteinander positioniert werden. Daher kann der Tintenstrahlkopf 2 leicht
hergestellt werden, so dass eine verbesserte Herstellungsausbeute
und verringerte Herstellungskosten realisiert werden.
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Die
Filter 43f sind in der Platte 43 gebildet, die
eine der Platten ist, die die verzweigende Durchgangseinheit 40 darstellen.
Somit können
die Filter 43f leicht gebildet werden durch z.B. Ätzen oder
Excimerlaserbearbeitung.
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Eine
Benutzung einer Excimerlaserbearbeitung zum Bilden der großen Zahl
von Poren, die den Filter 43f darstellen, kann im Vergleich
mit Ätzen
usw. die Formen und Größen der
Poren stabilisieren. Durchgangswiderstand in dem individuellen Tintendurchgang
wird dadurch stabilisiert.
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Da
weiterhin die dritte Platte 43, die mit den Filtern 43f gebildet
ist, eine geschichtete Struktur aufweist, die mit der Metallplatte 43a und
der Kunststoff- z.B. Polyimidplatte 43c laminiert ist,
können
die Tintenauslassöffnungen
durch Ätzen
der Metallplatte 43a gebildet werden, und zur gleichen
Zeit können die
Filter 43f leicht durch Herstellen einer großen Zahl
von Poren mit Excimerlaserbearbeitung an den Abschnitten der Kunststoffplatte 43c entsprechend zu
den Tintenauslassöffnungen 43b gebildet
werden. Bei dem oben beschriebenen Verfahren zum Bilden von Filtern
können
Herstellungskosten des Filters 43f verringert werden.
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In
diesem Fall kann zusätzlich
die Festigkeit des Filters 43f gut aufrechterhalten werden
im Vergleich mit einem Fall, in dem der Filter in einer einzelnen
Platte gebildet ist, da die Kunststoffplatte 43c von der
Metallplatte 43a verstärkt
wird. Da die dritte Platte 43 dadurch vorteilhafterweise
gute Festigkeit aufweist, kann Laminieren der dritten Platte 43 und der
zweiten Platte 42 leicht ausgeführt werden.
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Weiterhin
sind die Filter 43f zwischen dem Tintenreservoir 42a und
der Tintenauslassöffnung 43b vorgesehen.
Genauer, die Filter 43f sind an Abschnitten der dritten
Platte 43 mit dem Tintenauslassöffnungen 43b entsprechend
zu den entsprechenden Tintenauslassöffnungen 43b aus den
Platten gebildet, die die verzweigende Durchgangseinheit 40 darstellen.
Tinte, die einmal in dem Tintenreservoir 42a aufbewahrt
wird, fließt
durch die Kerben 42c in die Filter 43f und erreicht
dann die Tintenauslassöffnungen 43b.
In diesem Fall variiert der Durchgangswiderstand nicht stark bevor
und nachdem die Tinte durch die Filter 43f geht, d.h. wäh rend die
Tinte von den Kerben 42c in die Tintenauslassöffnungen 43b fließt. Daher
kann die Tinte glatt fließen
ohne Erzeugung von Blasen beim Gehen durch die Filter 43f.
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Als
nächstes
wird ein Tintenstrahlkopf gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 7 und 8 beschrieben.
Ein Tintenstrahlkopf 102 der vorliegenden Ausführungsform
unterscheidet sich von dem der ersten Ausführungsform nur in seiner verzweigenden
Durchgangseinheit. Die anderen Komponenten wie eine Durchgangseinheit 20 usw.
sind identisch zu jenen der ersten Ausführungsform und werden daher
nicht beschrieben durch Bezeichnen derselben mit gleichen Bezugszeichen.
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Eine
verzweigende Durchgangseinheit 50 wird durch Laminieren
einer ersten Platte 51, einer zweiten Platte 52 und
einer dritten Platte 53, die zwischen der ersten Platte 51 und
der zweiten Platte 52 vorgesehen ist, miteinander dargestellt.
Aus diesen drei Platten 51 bis 53 sind die erste
Platte 51 und die zweite Platte 52 aus Metall
wie nichtrostender Stahl hergestellt, und die dritte Platte 53 ist
durch eine Metallplatte 53a wie eine Platte aus nichtrostendem Stahl
und einer Kunststoffplatte 53c wie eine Platte aus Polyimid
gebildet, die miteinander laminiert sind. Die dritte Platte 53 ist
so angeordnet, dass die Metallplatte 53a der zweiten Platte 52 zugewandt
sein kann.
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Bezugnehmend
auf 8 ist an einem breitenmäßigen Zentrum auf einer Seite
der ersten Platte 51 in einer Längsrichtung davon durch Ätzen usw. eine
Tinteneinführungsöffnung 51a gebildet,
die durch die Platte in ihrer Dickenrichtung durchdringt. Ähnlich zu
der ersten Ausführungsform
wird Tinte von einer Tintenlieferquelle 200 (siehe 5A)
wie ein Tintentank in die Tinteneinführungsöffnung 51a eingeführt. Weiter
ist, wie in 8 gezeigt ist, ein Schlitz 51b in
der ersten Platte 51 gebildet, die der dritten Platte 53 zugewandt
ist. Ein Ende des Schlitzes 51b ist mit der Tinteneinführungsöffnung 51a verbunden,
und das an dere Ende erstreckt sich zu im wesentlichen einer Mitte
der Platte in ihrer Längsrichtung.
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Drei
Reservoirverbindungslöcher 53b benachbart
zueinander entlang einer Längsrichtung
der Platte sind an einem im wesentlichen Zentrum der Metallplatte 53a in
der dritten Platte 53 gebildet, d.h. an einem Abschnitt,
der im wesentlichen ein Zentrum eines unten beschriebenen Tintenreservoirs 52a wird.
Filter 53f mit einer großen Zahl von Poren und der
gleichen Form wie die der Reservoirverbindungslöcher 53b sind an Abschnitten
der Kunststoffplatte 53c in der dritten Platte 53 entsprechend
zu den Reservoirverbindungslöchern 53b gebildet.
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Die
Reservoirverbindungslöcher 53b sind durch Ätzen der
Metallplatte 53a gebildet, und darauf folgend werden die
Filter 53f durch Herstellen mit Excimerlaserbearbeitung
einer großen
Zahl von Poren kleinen Durchmessers (16 bis 24 Mikrometer) benachbart
zueinander konzentriert an den Abschnitten der Kunststoffplatte 53c entsprechend
zu den Reservoirverbindungslöchern 53b gebildet.
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In
der zweiten Platte 52, die der dritten Platte 53 zugewandt
ist, ist durch Halbätzen
usw. ein Hohlraum gebildet, um ein Tintenreservoir 52a mit
der gleichen planaren Form wie die des Loches zum Darstellen des
Tintenreservoirs 42a in der ersten Ausführungsform (siehe 4)
zu bilden. Weiterhin sind Kerben 52c mit der gleichen planaren
Form wie die der Kerben 42c in der ersten Ausführungsform
(siehe 4) aufeinander folgend durch Halbätzen usw.
an Seitenwänden
des Hohlraumes zum Darstellen des Tintenreservoirs 52a gebildet.
Weiter sind an Nachbarschaften der Kerben 52c entsprechend
zu den Einlassöffnungen 20a der
Durchgangseinheit 20 Tintenauslassöffnungen 52b mit der
gleichen Form wie die der Tinteneinlassöffnungen 20a gebildet
und durchdringen die Platte in ihrer Dickenrichtung.
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Ein
Hohlraum 52g mit der gleichen planaren Form wie die des
Hohlraumes 43g in der ersten Ausführungsform (siehe 4)
ist durch Halbätzen
usw. in der zweiten Platte 52 gebildet, die der Durchgangseinheit 20 zugewandt
ist. Vorsprünge 52h ähnlich zu den
Vorsprüngen 43h in
der ersten Ausführungsform sind
an Gebieten der zweiten Platte 52 entsprechend zu den Außenseiten
von langen Seiten der Betätigungseinheiten 19 gebildet
(Gebiete außerhalb
der abwechselnd langen und kurzen gestrichelten Linien in 8)
(siehe 7).
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Die
oben beschriebene erste Platte 51, die zweite Platte 52 und
die dritte Platte 53, die zwischen diesen zwei Platten
vorgesehen ist, sind miteinander laminiert, so dass ein verzweigender
Tintendurchgang zum Verzweigen von Tinte von der Tinteneinführungsöffnung 51a zu
dem Tintenauslassöffnungen 52b innerhalb
der verzweigenden Durchgangseinheit 50 gebildet ist.
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Bei
dem Kopfhauptkörper 102a mit
dem obigen Aufbau wird, wie in 5A zum
Beispiel dargestellt ist, Tinte, die von der Tintenlieferquelle 200 eingeführt wird,
zuerst von der Tinteneinführungsöffnung 51a in
den Schlitz 51b einführt
und geht dann durch die Filter 53f. Zu dieser Zeit wird
fremde Materie, die in die Tinte gemischt ist, durch die Filter 53f entfernt.
Die Tinte, die durch die Filter 53f gegangen ist, wird
durch die Reservoirverbindungslöcher 53b in das
Tintenreservoir 52a eingeführt, in dem die Tinte für eine Zeit
aufbewahrt wird. Die Tinte in dem Tintenreservoir 52a wird
darauf folgend durch die Kerben 52c von den Tintenauslassöffnungen 52b in
die Einlassöffnungen 20a in
der Durchgangseinheit 20 geführt und dann zu einem Verteilerkanal 30 eingeführt. Die
Tinte fließt
von dem Verteilerkanal 30 in eine Tintenausstoßöffnung 13 auf
die gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform. Somit wird die
Beschreibung des Tintenflusses danach weggelassen.
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Wie
oben beschrieben wurde, kann bei dem Tintenstrahlkopf 102 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform,
da der Tintenfilter 53f zwischen der Tinteneinführungsöffnung 51a und
dem Tintenreservoir 52a vorgesehen ist, der Filter weiter
größer in der Größe und kleiner
in der Zahl hergestellt werden im Vergleich mit einem Fall der ersten
Ausführungsform und
einem Fall, bei dem der Filter in der Durchgangseinheit 20 gebildet
ist. Somit können
die Filter weiter integriert werden, so dass sicher der Effekt erzielt wird,
dass eine Variation von Durchgangswiderstand in dem individuellen
Tintendurchgang beschränkt
ist zum Realisieren einer verbesserten Druckqualität.
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Da
weiter die Filter 53f an dem Abschnitt, der ein im wesentliches
Zentrum des Tintenreservoirs 52a werden soll, gebildet
wird, kann die Excimerlaserbearbeitung usw. leichter ausgeführt werden
und die Prozesszeit davon kann verkürzt werden im Vergleich mit
der ersten Ausführungsform.
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Weiterhin
kann der Aufbau, bei dem der Filter zwischen der Tinteneinführungsöffnung 51a und dem
Tintenreservoir 52a vorgesehen ist, eine weite Vielfachheit
in Position, Zahl und Form usw. des Filters vorsehen. Folglich kann
der Filter an einer Position unterschiedlich von der Position des
Filters 53f in der zweiten Ausführungsform gebildet werden,
und die Zahl, Größe und Form
usw. des Filters kann geeignet geändert werden. Wenn der Filter
kleiner in der Zahl und größer in der
Größe zum Beispiel
hergestellt wird, kann eine Verringerung eines Durchgangswiderstandes
in Tintendurchgängen
weiter beschränkt
werden, und zusätzlich
wird Tinte daran gehindert, unbequemerweise an Poren zu verstopfen, die
den Filter darstellen. Weiterhin können Fehler in Poren häufig verursacht
werden in einem Fall des Herstellens einer großen Zahl von Poren kleinen Durchmessers
durch Ätzen
usw.. Bei der vorliegenden Ausführungsform
jedoch kann dieses Problem der Fehler in Poren verkleinert werden
durch Vergrößern der
Größe des Filters.
Weiter ist es auch möglich,
dem Filter eine Größe und eine
Form vorteilhaft in der Festigkeit zu geben.
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Zusätzlich können dieselben
Effekte wie jene der ersten oben beschriebenen Ausführungsform
erzielt werden aufgrund der Aufbauten, bei denen ein Filter nicht
in den flachen Platten 21 bis 29 gebildet ist,
die die Durchgangseinheit 20 darstellen (siehe 6),
in der die Filter 53f in der Platte 53 gebildet sind,
die eine der Platten ist, die die verzweigende Durchgangseinheit 50 darstellt,
und in der die dritte Platte 53, die mit den Filtern 53f gebildet
ist, eine geschichtete Struktur aufweist, die mit der Metallplatte 53a und
der Harzplatte 53c laminiert ist.
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Als
nächstes
wird ein Tintenstrahlkopf gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 9 bis 12 beschrieben.
Ein Tintenstrahlkopf 201 der vorliegenden Ausführungsform
unterscheidet sich von jenen der ersten und der zweiten Ausführungsform
nur in seiner verzweigenden Durchgangseinheit. Die anderen Komponenten
wie eine Durchgangseinheit 20 usw. sind identisch zu jenen
der ersten Ausführungsform,
und wird daher nicht beschrieben durch Bezeichnen derselben mit
gemeinsamen Bezugszeichen.
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Wie
in 9 dargestellt ist, enthält eine verzweigende Durchgangseinheit 60 eine
erste Platte 61, eine zweite Platte 62 und Filtertragteile 63.
Die erste Platte 61 und die zweite Platte 62 sind
aus Metall wie nichtrostender Stahl hergestellt. Die erste Platte 61 und
die zweite Platte 62 mit praktisch der gleichen Form sind
miteinander laminiert, wie in 10 dargestellt
ist. Andererseits sind die Filtertragteile 63, die in einer
unten beschriebenen Filteranordnung 73 (siehe 11)
enthalten sind, so angeordnet, dass sie entsprechende Einlassöffnungen 20a auf
einer Oberfläche
der Durchgangseinheit 20 bedecken, wie in 12 dargestellt
ist. Die zweite Platte 62 ist auf den Filtertragteilen 63 vorgesehen.
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Die
erste Platte 61 ist, wie in 10 gezeigt ist,
identisch zu der ersten Platte 51 in der ersten Ausführungsform
und weist eine Tinteneinführungsöffnung 61a an
einem breitenmäßigen Zent rum
auf einer Seite der Platte in einer Längsrichtung auf. Ein Hohlraum
zum Darstellen eines Tintenreservoirs 62a und Düsen 62c sind
in der zweiten Platte 62 gebildet, die der ersten Platte 61 zugewandt
ist. Der Hohlraum zum Darstellen des Tintenreservoirs 62a und
die Düsen 62c sind ähnlich zu
dem Hohlraum zum Darstellen des Tintenreservoirs 52a bzw.
der Düsen 52c in der
zweiten Ausführungsform
(siehe 8). Weiterhin sind ähnlich zu den Tintenauslassöffnungen 52b in
der zweiten Ausführungsform
Tintenauslassöffnungen 62b,
die durch die Platte in ihrer Dickenrichtung durchdringt, an Nachbarschaften
der Kerben 62c gebildet.
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Vorsprünge 62h sind
an Gebieten gebildet, die mit abwechselnd langen und kurzen Strichlinien in 10 eingeschlossen
sind, die der Durchgangseinheit 20 zugewandt sind. Abschnitte
ungleich den Vorsprüngen 62h sind
auf der gleichen Ebene vorhanden. Ähnlich zu den Vorsprüngen 42h und 52h in der
ersten und zweiten Ausführungsform
weisen die Vorsprünge 62h eine
Höhe auf,
dass eine FPC 4 aus einem Raum 44 zu der Außenseite
herausgezogen werden kann. Die Vorsprünge 62h verschließen den Raum 44,
in dem eine Betätigungseinheit 19 anzuordnen
ist (siehe 9). Der Raum 44 ist
an einem Abschnitt gebildet, an dem die Filtertragteile 63 nicht angeordnet
sind, wenn die zweite Platte 62 an der Durchgangseinheit 20 befestigt
ist, wobei die Filtertragteile 63 dazwischen eingeschlossen
sind.
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Die
Filteranordnung 73, die für den Tintenstrahlkopf 202 der
vorliegenden Ausführungsform benutzt
wird, wird hier im folgenden unter Bezugnahme auf 11 beschrieben.
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Die
Filteranordnung 73 weist vier Filtertragteile 63,
die benachbart zueinander vorgesehen sind, Verbindungsabschnitte 73d zum
Verbinden der benachbarten Filtertragteile 63, einen Rahmenabschnitt 73g,
die die Ränder
der vier Filtertragteile 63 umgibt, und Randverbindungsabschnitte 73e zum
Verbinden des Rah menabschnittes 73g und der Filtertragteile 63 benachbart
zu dem Rahmenabschnitt 73g auf.
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Jeder
Verbindungsabschnitt 73d weist eine längliche Form auf, die in einer
Richtung des Verbindens der Filtertragteile 63 miteinander
länglich
ist. Eine Biegefestigkeit einer Grenze zwischen jedem Verbindungsabschnitt 73d und
jedem Filtertragteil 63 ist kleiner als eine Biegefestigkeit
der Filtertragteile 63. Eine Biegefestigkeit einer Grenze
zwischen jedem Randverbindungsabschnitt 73e und jedem Filtertragteil 63 ist
ebenfalls kleiner als die Biegefestigkeit der Filtertragteile 63.
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Filter 63f entsprechend
zu dem entsprechenden Einlassöffnungen 20a (siehe 12)
sind in jedem der vier Filtertragteile 63 gebildet. Unter
den vier Filtertragteilen 63 sind zwei Filtertragteile 63,
wie sie auf dieser Seite in 11 vorgesehen
sind, sind in allgemein rechteckiger Form, und jedes weist zwei Filter 63f entsprechend
zu jedem Paar von Einlassöffnungen 20a auf.
Verbleibende zwei Filtertragteile 63 sind in allgemein
L-Form, und jedes
weist drei Filter 63f auf, die jeweils einem Paar von Einlassöffnungen 20a und
einer einzelnen Einlassöffnung 20a entsprechen,
die gegenüber
diesem Paar von Einlassöffnungen 20a ist.
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Die
Filtertragteile 63 sind in solch einer Form gebildet, dass
sie abwechselnd ohne Überlappen
mit den Betätigungseinheiten 19 (auf
der Durchgangseinheit 20 mit abwechselnd lange und zwei
kurzen gestrichelten Linien in 12 dargestellt)
auf einer Oberfläche
der Durchgangseinheit 20 angeordnet sind. In der in 11 gezeigten
Filteranordnung 73 sind die Filtertragteile 63 benachbart
zueinander in einem Abstand kürzer
als ein Abstand vorgesehen, in dem sie auf der Oberfläche der
Durchgangseinheit 20 anzuordnen sind (siehe 12).
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Die
Filtertragteile 63, die Verbindungsabschnitte 73d,
der Rahmenabschnitt 73g und die Randverbindungsabschnitte 73e sind
in einem Stück gebildet.
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Die
Filteranordnung 73 ist, wie in 11 gezeigt
ist, durch eine Metallplatte 73a wie eine Platte aus nichtrostendem
Stahl und eine Kunststoffplatte 73c wie eine Platte aus
Polyimid gebildet, die miteinander laminiert sind. Jede Komponente
der Filteranordnung 73 ist durch Ätzen der Metallplatte 73a zum Belassen
der Umrisse der Filtertragteile 63 und des Rahmenabschnittes 73g und
darauf folgendes Anwenden von Laserbearbeiten auf die Kunststoffplatte 73c zum
Belassen der Umrisse der Verbindungsabschnitte 73d und
der Randverbindungsabschnitte 73e zusätzlich zu den Umrissen der
Filtertragteile 63 und des Rahmenabschnittes 73g gebildet.
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Somit
weist das Filtertragteil 63 eine geschichtete Struktur
auf, die mit einer Metallplatte 63a und der Kunststoffplatte 73c laminiert
ist. Dann werden Öffnungen 63b,
wie in 9 dargestellt ist, durch Ätzen von Abschnitten der unteren
Metallplatte 63a entsprechend zu den Filtern 63f gebildet.
Danach werden die Filter 63f in den Filtertragteilen 63 durch
Herstellen mit Excimerlaserbearbeitung einer großen Zahl von Poren kleinen
Durchmessers (16 bis 24 Mikrometer) benachbart zueinander konzentriert an
Abschnitten der oberen Kunststoffplatte 63c entsprechend
zu den Öffnungen 63b gebildet.
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Die
Zahl von Prozessschritten kann verringert werden durch Ausführen von
zwei Ätzvorgängen zur
gleichen Zeit, d.h. das Ätzen
in der Metallplatte 73a der Filteranordnung 73 und
das Ätzen
zum Bilden der Öffnungen 63b in
der Metallplatte 63a der Filtertragteile 63.
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Die
vier Filtertragteile 63 mit dem obigen Aufbau sind auf
der Oberfläche
der Durchgangseinheit 20 angeordnet, wie in 12 dargestellt
ist, und die zweite Platte 62 und die erste Platte 61 sind
auf den Filtertragteilen 63 laminiert, so dass ein verzweigender
Tintendurchgang zum Verzweigen von Tinte von der Tinteneinführungsöffnung 61a zu
den Tintenauslassöffnungen 62b und
dann zu den Filtern 63f, die in den Filtertragteilen 63 gebildet
sind, innerhalb der verzweigenden Durchgangseinheit 60 gebildet
sind.
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Wie
oben beschrieben wurde, kann gemäß der Filteranordnung 73 der
vorliegenden Ausführungsform
die Zahl von Teilen beschränkt
werden, da die vier Filtertragteile 63 als ein einzelnes
Teil hergestellt werden. Folglich ist die Filteranordnung 73 kompakt
und leicht zu handhaben, während
sie vier Filtertragteile 63 aufweist.
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Da
zusätzlich
die Filtertragteile 63 benachbart zueinander vorgesehen
sind, kann die Prozesszeit zum Bilden der Filter 63f verkürzt werden,
insbesondere in dem Fall des Anwendens von Excimerlaserbearbeitung.
Dieses ist so, da ein relativ kurzer Abstand zwischen den Filtern 63f einen
Bewegungsabstand eines Laserkopfes beim Ausführen der Excimerlaserbearbeitung
verkürzen
kann. Solch eine Verkürzung
der Prozesszeit kann die Herstellungskosten verringern.
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Weiterhin
sind die Filtertragteile 63 benachbart zueinander an einem
Abstand kürzer
als ein Abstand vorgesehen, mit dem sie auf der Oberfläche der
Durchgangseinheit 20 vorzusehen sind, und die Filter 63f sind
dadurch kollektiv vorgesehen. Daher kann eine Prozesseffektivität, insbesondere
wie oben beschrieben wurde, verbessert werden. Wenn jedes Filtertragteil 63 auf
der Oberfläche
der Durchgangseinheit 20 angeordnet ist, können andererseits
die Filtertragteile 63 in einem Abstand voneinander angeordnet
werden, so dass sie flexibel verschiedenen Layouts der Einlassöffnung 20a entsprechen.
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Weiter
kann ein kompaktes Layout der Betätigungseinheit 19 und
der Filtertragteile 63 realisiert werden, da jedes Filtertrag teil 63 in
solch einer Form gebildet ist, dass sie abwechselnd ohne Überlappen mit
den Betätigungseinheiten 19 auf
der Oberfläche der
Durchgangseinheit 20 anzuordnen sind, wie in 12 gezeigt
ist. Dieses kann eine kompaktere Anordnung des Kopfes 202a realisieren.
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Noch
weiter können
die Filtertragteile 63 leicht voneinander getrennt werden,
da die Filtertragteile 63 durch Mittel der Verbindungsabschnitte 73d verbunden
sind, von denen jedes die längliche
Form aufweist, die in der Richtung des Verbindens der Filtertragteile 63 länglich sind.
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Noch
weiter weist die Filteranordnung 73 den Rahmenabschnitt 73g auf,
der die Ränder
der vier Filtertragteile 63 umgibt, und daher leichter
gehandhabt werden kann. Zum Beispiel kann ein Problem, dass die
Filtertragteile 63 während
des Transportes der Filteranordnung 63 beschädigt werden,
verringert werden.
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Noch
weiter, da die Filtertragteile 63, die Verbindungsabschnitte 73d,
der Rahmenabschnitt 73g und die Randverbindungsabschnitte 73e in
einem Stück
gebildet werden, können
Herstellungskosten verringert werden.
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Als
nächstes
wird ein Verfahren zum Herstellen des Tintenstrahlkopfes 202 unter
Benutzung der Filteranordnung 73 gemäß der vorliegenden Ausführungsform
beschrieben. Hier wird jedoch ein Verfahren zum Herstellen nur des
Kopfhauptkörpers 202a in dem
in 9 dargestellten Kopf 202 beschrieben.
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Zuerst
wird die Durchgangseinheit 20 durch Positionieren und Laminieren
der flachen Platten 20 bis 29 gebildet (siehe 6),
während
Herstellen der Filteranordnung 73 in 11 dargestellt
ist.
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Bei
einem Herstellungsprozess der Filteranordnung 73 werden
die Filtertragteile 63, die Verbindungsabschnitte 73d,
der Rahmenab schnitt 73g und die Randverbindungsabschnitte 73e in
einem Stück gebildet,
wie oben beschrieben wurde. Bei diesem Prozess werden zusätzlich die
vier Filtertragteile 63 benachbart zueinander an dem Abstand
kürzer
als der Abstand vorgesehen, an dem sie auf der Oberfläche der
Durchgangseinheit 20 anzuordnen wären (siehe 12).
Weiterhin werden die Filter 63f durch Excimerlaserbearbeiten
gebildet, wie oben beschrieben wurde.
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Die
vier Filtertragteile 63 werden voneinander durch Biegen
der Verbindungsabschnitte 73 an den Grenzen zwischen den
Verbindungsabschnitten 73 und den Filtertragteilen 63 getrennt.
Der Rahmenabschnitt 73g und die Filtertragteile 63 benachbart
zu dem Rahmenabschnitt werden voneinander getrennt durch Biegen
der Randverbindungsabschnitte 73e an den Grenzen zwischen
den Randverbindungsabschnitten 73e und den Filtertragteilen 63.
Bei diesem Trennungsprozess kann ein Schneiden ausgeführt werden
zum Beispiel durch Anlegen von Kraft an einen geeigneten Verbindungsabschnitt 73d oder
einen Randverbindungsabschnitt 73e, während die Filteranordnung 73 von
Hand gehalten wird.
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Dann
wird, wie in 12 gezeigt ist, jedes Filtertragteil 63 auf
der Oberfläche
der Durchgangseinheit derart angeordnet, dass jeder Filter 63f jeder Einlassöffnung 20a zugewandt
sein kann.
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Darauf
folgend werden die Betätigungseinheiten 19 abwechselnd
auf der Oberfläche
der Durchgangseinheit 20 angeordnet, so dass sie nicht mit
den Filtertragteilen 63 überlappen, die auf die oben
beschriebene Weise angeordnet sind. Ein Prozess des Anordnens der
Betätigungseinheit 19 kann entweder
vor oder nach dem Prozess des Anordnens der Filtertragteile 63 sein,
und diese zwei Prozesse können
auch zusammenfallen.
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Die
erste und die zweite Platte 61 und 62, die miteinander
verbunden sind und die verzweigende Durchgangseinheit 60 darstellen,
werden an der Durchgangseinheit 20 derart befestigt, dass jedes Filtertragteil 63 mit
einer geeigneten Position auf der unteren Fläche der zweiten Platte 62 in
Kontakt stehen kann.
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Bei
dem Kopfhauptkörper 202a mit
dem obigen Aufbau wird, wie in 5A zum
Beispiel dargestellt ist, Tinte, die von der Tintenlieferquelle 200 eingeführt wird,
zuerst von der Tinteneinführungsöffnung 61a in
das Tintenreservoir 62a eingeführt, in dem die Tinte für eine Zeit
aufbewahrt wird. Dann wird die Tinten in dem Tintenreservoir 62 durch
die Kerben 62c von den Tintenauslassöffnungen 62b geführt, und
weiter geht die Tinte durch die Filter 63f, die in den
Filtertragteilen 63 gebildet sind. Zu dieser Zeit wird
fremde Materie, die in die Tinte gemischt ist, durch die Filter 63f entfernt.
Die Tinte, die durch die Filter 63f gegangen ist, wird
durch die Öffnungen 63b zu
den Einlassöffnungen 20a in
der Durchgangseinheit 20 geführt und dann in den Verteilerkanal 30 eingeführt. Die
Tinte fließt
von dem Verteilerkanal 30 zu der Tintenausstoßöffnung 13 auf
die gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform. Somit wird die Beschreibung
des Tintenflusses danach weggelassen.
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Wie
oben beschrieben wurde, können
die gleichen Effekte wie jene der oben beschriebenen Filteranordnung 73 erhalten
werden durch das Verfahren zum Herstellen des Tintenstrahlkopfes 202 unter
Benutzung der Filteranordnung 73. Weiter kann der Tintenstrahlkopf 202 mit
dem gleichen Effekt wie jener des Tintenstrahlkopfes 2 in
der ersten Ausführungsform,
d.h. dem Effekt, dass eine Variation des Durchgangswiderstandes
in dem individuellen Tintendurchgang beschränkt wird zum Realisieren einer verbesserten
Druckqualität,
unter Benutzung der Filteranordnung 73 hergestellt werden.
Bei der oben erwähnten
ersten, zweiten und dritten Ausführungsform
können
die Poren, die die Filter 43f, 53f und 63f darstellen,
durch verschiedene Verfahren gebildet werden, nicht auf Excimerlaserbearbeitung
begrenzt.
-
Die
Kunststoffplatten 43c, 53c, 63c und 73c können aus
verschiedenen Kunststoffen wie Polyester oder Vinylchlorid oder
usw. an statt von Polyimid hergestellt werden. Die Metallplatten 43a, 53a, 63a, 73a,
die ersten Platten 41, 51, 61 und die
zweiten Platten 42, 52, 62 können aus
verschiedenen Metallen hergestellt werden, zum Beispiel Nickellegierung wie
42ALLOY oder INVAR usw. anstatt von nichtrostendem Stahl.
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Die
Zahl der Tinteneinführungsöffnungen 41a, 51a und 61a ist
nicht auf 1 begrenzt, und die Zahl der Tinteneinführungsöffnungen,
die gebildet sind, ist optional. Die Form der Tinteneinführungsöffnungen
kann ebenfalls verschieden geändert
werden.
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Die
Form der Tintenauslassöffnungen 43b, 52b, 62b kann
ebenfalls verschieden geändert
werden und kann zum Beispiel eine Quadratform oder eine elliptische
Form sein. Die Filter 43f und 63f in der ersten
und dritten Ausführungsform
sind in der gleichen Form wie die der Tintenauslassöffnungen 43b und 62b gebildet.
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Das
Reservoirverbindungsloch 53b in der zweiten Ausführungsform
kann in optionalen Anzahlen, in optionalen Formen und an optionalen
Positionen gebildet sein, solange das Reservoirverbindungsloch 53b Tinte
in das Tintenreservoir 52a einführen kann. In diesem Fall braucht
die Anzahl, Form und Position der Filter 53f nicht mit
jenen der Reservoirverbindungslöcher 53b Übereinzustimmen.
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Bei
der dritten Ausführungsform
kann das Filtertragteil 63 so ausgelegt werden, dass es
irgendeine optionale Einlassöffnung 20a bedeckt.
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Bei
der dritten Ausführungsform
kann weiterhin eine Pressbearbeitung zum Herstellen der Filteranordnung 73 ausgeführt werden,
so dass die Filtertragteile 63, die Verbindungsabschnitte 73d,
die Randverbindungsabschnitte 72e und der Rahmenabschnitt 73e alle
belassen werden, die alle Komponenten sind.
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Bei
der dritten Ausführungsform
ist es weiter ausreichend, die Verbindungsabschnitte 73d und
die Randabschnitte 73e so zu bilden, dass sie eine Festigkeit
aufweisen, dass Beschädigung
während
des Transportes der Filteranordnung 73 vermieden wird. Folglich
können
die beiden Verbindungsabschnitte 73d und die Randverbindungsabschnitte 73e entweder
in der Kunststoffplatte 73c oder der Metallplatte 73a gebildet
werden, und ihre Zahl und Position usw. sind nicht besonders begrenzt.
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Bei
der dritten Ausführungsform
brauchen weiterhin die Filtertragteile 63, die Verbindungsabschnitte 73d,
der Rahmenabschnitt 73g und die Randverbindungsabschnitte 73e nicht
in einem Stück gebildet
zu sein.
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Bei
der dritten Ausführungsform
ist weiterhin die Zahl der Filtertragteile 63, die in der
Filteranordnung 73 enthalten sind, nicht begrenzt, solange
nicht weniger als zwei Filtertragteile 63 enthalten sind.
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Die
vorliegende Erfindung kann zum Beispiel auf einen seriellen Tintenstrahldrucker
angewendet werden, der ein Drucken durch Übertragen eines Papieres als
auch Hin- und Herbewegen des Kopfhauptkörpers 2a senkrecht
zu der Übertragungsrichtung
des Papieres ausführt,
anstelle des Linientypes des Tintenstrahldruckers wie bei den zuvor
erwähnten
Ausführungsformen,
der ein Drucken durch Übertragen
eines Papieres in bezug auf einen festen Kopfhauptkörper 2a ausführt.
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Weiter
ist die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht auf einen Tintenstrahldrucker
begrenzt. Die vorliegende Erfindung ist auch zum Beispiel auf ein
Tintenstrahlfaxgerät
oder ein Tintenstrahlkopiergerät
anwendbar.
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Während diese
Erfindung in Zusammenhang mit den oben umrissenen speziellen Ausführungsformen
beschrieben worden ist, ist ersichtlich, dass viele Alternativen,
Modifikationen und Variatio nen dem Fachmann ersichtlich sind. Folglich
sind die bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung, wie sie oben angegeben sind, als darstellend gedacht
und nicht als begrenzend. Verschiedene Änderungen können gemacht werden, ohne dass
der Umfang der Erfindung verlassen wird, wie er in den folgenden
Ansprüchen
definiert ist.