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Es ist ein Tintenstrahldruckkopf
der Art bekannt, in welcher eine Düsenplatte, ein Fluidpfadbildungselement
und ein elastisch verformbares Abdeckelement schichtenförmig angeordnet
sind und Druckerzeugungsmittel, zum Beispiel piezoelektrische Vibratoren
eines Biegevibrationsmodus, an der Oberfläche des Abdeckelementes befestigt
sind. In dem Druckkopf sind die meisten der Elemente oder Bestandteile
des Druckkopfes aus Keramik hergestellt. Daher ist es möglich, die
Grünschichten
dieser Elemente schichtenförmig
anzuordnen und die Schichten zu sintern. Mit anderen Worten, diese
Elemente können
ohne Klebstoff verbunden werden und somit entfällt ein Bindungsschritt mit
Klebstoff in dem Herstellungsverfahren des Druckkopfes und das Herstellungsverfahren
wird vereinfacht.
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In dem Druckkopf, wie in 32(a) dargestellt, sind einzelne Elektroden
B, B, ..., B von piezoelektrischen, Vibratoren A, A, ..., A mit
einer externen Vorrichtung durch ein flexibles Kabel C verbunden.
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Zur Verbesserung der Druckqualität und der Druckgeschwindigkeit
haben einige Arten des Druckkopfes eine erhöhte Anzahl von Düsenöffnungen.
Bei dieser Art von Druckkopf sind die einzelnen Elektroden äußerst schmal
und ihre Anzahl ist grob. Die Anschlussarbeit dieser einzelnen Elektroden
an ein flexibles Kabel C ist sehr schwierig. Ferner sind die leitenden
Strukturen des flexiblen Kabels C als Signalpfade, die eine externe
Vorrichtung an den Druckkopf anschließen, auch ziemlich schmal.
Die schmalen leitenden Strukturen haben einen hohen elektrischen Widerstand.
Zur Leitung von Signalen mit ausreichend hohem Pegel von der externen
Vorrichtung zu dem Druckkopf durch die leitenden Strukturen ist eine
Antriebsschaltung hoher Antriebsspannung und hoher Leistung erforderlich.
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Zur Lösung dieses Problems gibt es
einen Vorschlag, wie in 32(b) dargestellt.
In dem Vorschlag ist ein Halbleiterchip D mit einer Antriebssignalerzeugungsfunktion
an der Oberfläche
einer Stellgliedeinheit E des Druckkopfes befestigt und durch ein
Harz F abgedichtet. Der Halbleiterchip D muss an einer Stelle an
der Stellgliedeinheit E befestigt sein, wo keine piezoelektrischen
Vibratoren vorhanden sind. Dies vergrößert den Druckkopf und erfordert
zusätzliche
Arbeit für
den Anschluss der Signalausgangsanschlüsse des Halbleiterchips D an
die einzelnen Elektroden B, B, ..., B durch Drähte G und G'.
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Das flexible Kabel, das elektrische
Signale von der externen Vorrichtung zu dem Druckkopf leitet, ist
an der Stellgliedeinheit derart befestigt, dass sich das Kabel über die
Anordnungen piezoelektrischer Vibratoren an der Rückseite
der Stellgliedeinheit erstreckt, und an beiden Enden in die Breitenrichtung
an den Anschlüssen
befestigt ist, welche an die einzelnen Elektroden an beiden Seiten
der Stellgliedeinheit angeschlossen sind. Eine solche Befestigung
des flexiblen Kabels schafft gewisse Probleme. Wenn zum Beispiel
im Falle eines lose befestigten flexiblen Kabels eine äußere Kraft
auf das flexible Kabel wirkt, kommt das flexible Kabel mit den piezoelektrischer
Vibratoren in Kontakt. In diesem Zustand wirkt das Kabel unterdrückend auf
die Vibration der piezoelektrischer Vibratoren.
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Die vorliegende Erfindung soll die
oben genannten Probleme lösen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist die Bereitstellung eines Tintenstrahldruckkopfes, der zuverlässig verhindert,
dass das flexible Kabel mit den piezoelektrischen Vibratoren in
Kontakt gelangt, und das flexible Kabel leicht mit der Stellgliedeinheit verbindet.
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Die vorliegende Erfindung betrifft
im Grunde einen Tintenstrahldruckkopf jener Art, in welcher eine Düsenplatte,
ein Fluidpfadbildungselement und ein elastisch verformbares Abdeckelement
schichtenförmig
angeordnet sind und Druckerzeugungsmittel an dem Abdeckelement befestigt
sind.
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Zur Lösung der oben genannten Aufgabe stellt
die vorliegende Erfindung einen Tintenstrahldruckkopf bereit, umfassend:
ein erstes Abdeckelement; ein Abstandsstück, das an dem ersten Abdeckelement
zum Abdichten einer seiner Seiten befestigt ist, um teilweise Druckerzeugungskammern
zu definieren, ein Element mit Düsenöffnungen
zum Abdichten der anderen Seite des Abstandsstückes, wobei die Düsenöffnungen
mit den entsprechenden Druckerzeugungskammern in Verbindung stehen;
Druckerzeugungsmittel zum Anlegen von Druck auf die Druckerzeugungskammern;
Anschlüsse,
die an den Seitenenden des ersten Abdeckelements ausgebildet und
an einzelne Elektroden angeschlossen sind, um selektiv Signale an
die Druckerzeugungsmittel anzulegen; ein flexibles Kabel zur Übertragung
elektrischer Signale, wobei sich das flexible Kabel über die
Druckererzeugungsmittel erstreckt und an den Anschlüssen befestigt
ist, und dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Kabel in einem
Zustand gehalten wird, dass ein Spalt, der durch die Höhe der Anschlüsse bestimmt
ist, zwischen der unteren Oberfläche
des flexiblen Kabels und den oberen Oberflächen der Druckerzeugungsmittel
gebildet ist, so dass die Druckerzeugungsmittel unterhalb des flexiblen Kabels
bereitgestellt sind.
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Dadurch kommt das flexible Kabel
mit den Druckerzeugungsmitteln nicht in Kontakt.
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Die vorliegende Erfindung wird unter
Bezugnahme auf die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen verständlicher,
wobei:
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1(a) eine
Querschnittsansicht ist, die eine Ausführungsform eines Tintenstrahldruckkopfes zeigt;
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1(b) eine
Querschnittsansicht ist, die ein Beispiel der Verbindungsstruktur
des Druckkopfes zu einer externen Vorrichtung zeigt;
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2 eine
Draufsicht ist, die eine Struktur an der oberen Oberfläche einer
Stellgliedeinheit des Druckkopfes zeigt;
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3 eine
Draufsicht ist, welche die Anschlussanordnungen eines integrierten
Halbleiterschaltung zeigt, die an dem Druckkopf befestigt ist;
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4 eine
Querschnittsansicht ist, die ein Verhältnis zwischen einer integrierten
Halbleiterschaltung und einer Stellgliedeinheit zeigt;
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Fig. 5 eine
Querschnittsansicht ist, die eine andere Ausführungsform eines Tintenstrahldruckkopfes
zeigt;
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6 eine
Querschnittsansicht ist, die eine weitere Ausführungsform eines Tintenstrahldruckkopfes
zeigt;
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7 eine
Querschnittsansicht ist, die eine weitere Ausführungsform eines Tintenstrahldruckkopfes
zeigt;
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8 eine
Querschnittsansicht ist, die eine weitere Ausführungsform eines Tintenstrahldruckkopfes
zeigt;
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9 eine
Querschnittsansicht ist, die eine zusätzliche Ausführungsform
eines Tintenstrahldruckkopfes zeigt;
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Fig. 10 eine
Querschnittsansicht ist, die ein Beispiel eines flexiblen Kabels
zeigt, das in der Erfindung verwendet wird;
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11 eine
Querschnittsansicht ist, die eine weitere Ausführungsform eines Tintenstrahldruckkopfes
zeigt;
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12 eine
Querschnittsansicht ist, die eine weitere Ausführungsform eines Tintenstrahldruckkopfes
zeigt;
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13 eine
Querschnittsansicht ist, die eine weitere Ausführungsform eines Tintenstrahldruckkopfes
zeigt;
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14 eine
Querschnittsansicht ist, die eine Ausführungsform eines Tintenstrahldruckkopfes
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt, wobei die Darstellung eine Struktur in der Nähe der Druckerzeugungskammern
zeigt, die gegenüberliegend
angeordnet sind;
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15 eine
vergrößerte Teilschnittansicht ist,
die eine Verbindungsstruktur an einer Seite des Druckkopfes zeigt,
die für
den Anschluss der einzelnen Elektroden an das flexible Kabel dient;
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16 eine
perspektivische Ansicht ist, die ein Beispiel des Anschlusses zeigt,
der in der Erfindung verwendet werden kann;
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17 eine
Schnittansicht ist, die eine andere Verbindungsstruktur der Leitungsabschnitte
bzw. Leiterabschnitte zu den leitenden Strukturen zeigt;
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18 eine
perspektivische Ansicht ist, die ein weiteres Beispiel der Anschlüsse zeigt,
die in der Erfindung verwendet werden können;
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19 eine
perspektivische Ansicht ist, die einweiteres Beispiel der Anschlüsse zeigt,
die in der Erfindung verwendet werden können;
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20 eine
Schnittansicht ist, die eine weitere Verbindungsstruktur eines flexiblen
Kabels zu den einzelnen Elektroden gemäß der Erfindung zeigt;
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21 eine
perspektivische Ansicht ist, die ein weiteres Beispiel der Anschlüsse zeigt,
die in der Erfindung verwendet werden können; F g. 22 eine perspektivische
Ansicht ist, die ein weiteres Beispiel der Anschlüsse zeigt,
die in der Erfindung verwendet werden können;
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23 eine
Schnittansicht ist, die eine weitere Verbindungsstruktur eines flexiblen
Kabels zu den einzelnen Elektroden gemäß der Erfindung zeigt;
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24 eine
Schnittansicht ist, die eine weitere Verbindungsstruktur eines flexiblen
Kabels zu den einzelnen Elektroden gemäß der Erfindung zeigt;
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25 eine
Schnittansicht ist, die eine weitere Verbindungsstruktur eines flexiblen
Kabels zu den einzelnen Elektroden gemäß der Erfindung zeigt;
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26 eine
Schnittansicht ist, die eine weitere Verbindungsstruktur eines flexiblen
Kabels zu den einzelnen Elektroden gemäß der Erfindung zeigt;
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27 eine
Schnittansicht ist, die eine zusätzliche
Verbindungsstruktur eines flexiblen Kabels zu den einzelnen Elektroden
gemäß der Erfindung zeigt;
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28 eine
Schnittansicht ist, die eine weitere Verbindungsstruktur eines flexiblen
Kabels zu den einzelnen Elektroden gemäß der Erfindung zeigt;
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29 eine
Schnittansicht ist, die eine Struktur der Druckerzeugungsmittel
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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30 eine
Schnittansicht ist, die eine weitere Struktur der Druckerzeugungsmittel
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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31 eine
Schnittansicht ist, die eine weitere Struktur der Druckerzeugungsmittel
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt; und
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32(a) und 32(b) eine perspektivische Ansicht und
eine Querschnittsansicht sind, die einen herkömmlichen Tintenstrahldruckkopf
zeigen.
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Fig. 1 ist
ein Diagramm, das eine Ausführungsform
eines Tintenstrahldruckkopfes zeigt. In der Figur ist die Struktur
in der Nähe
der Druckerzeugungskammern einer Stellgliedeinheit des Druckkopfes
dargestellt. Das Bezugszeichen 2 bezeichnet ein erstes
Abdeckelement als Zirkonium-Dünnplatte,
die 10 μm
dick ist. Eine gemeinsame Elektrode 4, die als einer der
Pole dient, ist an der Oberfläche
des ersten Abdeckelements 2 in einem Zustand ausgebildet, dass
sie zu den Druckerzeugungskammern 3 und 3' weisend
positioniert ist. Piezoelektrische Vibratoren 5 und 5',
die Dünnplatten
aus piezoelektrischem Material umfassen, z. B. PZT, sind an der
gemeinsamen Elektrode 4 befestigt.
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Einzelne Elektroden 6 und 6' sind
an den Oberflächen
der piezoelektrischen Vibratoren 5 bzw. 5' ausgebildet.
Leitende Strukturen 7 und 7' als Leitungspfade,
die aus leitendem Material hergestellt sind, sind durch Aufdampfungsprozesse
gebildet, so dass sie der gemeinsamen Elektrode 4 entsprechen. Die
leitenden Strukturen 7 und 7' erstrecken sich
zu den Seitenenden des ersten Abdeckelements 2.
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Ein Abstandsstück 8 ist aus einer
Keramikplatte mit darin ausgebildeten Löchern geformt. Die Keramikplatte
ist aus Zirkondioxid (ZrO2) hergestellt und
hat eine Dicke von z. B. 150 μm,
die für
die Bildung der Druckerzeugungskammern 3 und 3' geeignet
ist. Das erste Abdeckelement 2 und ein zweites Abdeckelement 9,
die später
beschrieben werden, sind an der Oberseite und Unterseite des Abstandsstückes 8 angebracht
und dichten das Abstandsstück ab.
Die derart abgedichteten Löcher
des Abstandsstücks 8 dienen
als Druckerzeugungskammern 3 und 3'.
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Das zweite Abdeckelement 9 ist
eine dünne Keramikplatte
mit darin ausgebildeten Löchern,
die zum Beispiel aus Zirkondioxid hergestellt ist. Diese Löcher sind
Durchgangslöcher 10 und 10' und Durchgangslöcher 11 und 11'.
Das Durchgangsloch 10, 10' verbindet eine Tintenzuleitungsöffnung 13, 13',
die später
beschrieben wird, mit der Druckerzeugungskammer 3 bzw. 3'.
Das Durchgangsloch 11, 11' verbindet, eine Düsenöffnung 18, 18' mit
der Druckerzeugungskammer 3 bzw. 3'. Das derart
gebildete zweite Abdeckelement 9 ist am Boden des Abstandsstückes 8 befestigt.
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Zur Bildung der Stellgliedeinheit
werden Schichten aus keramischem Ton, sogenannte Grünschichten,
der Abdeckelemente 2 und 9 und des Abstandsstücks 8 jeweils
mit einer vorbestimmten Dicke gebildet und die erhaltenen Grünschichten
werden an vorbestimmten Positionen mit Löchern versehen. Die gelochten
Grünschichten
werden schichtenförmig
angeordnet und zu einer Stellgliedeinheit gesintert. In diesem Fall
wird kein Klebstoff zur Bildung der Stellgliedeinheit 1 verwendet.
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Ein Tintenzufuhröffnungsbildungssubstrat 12 dient
auch als ein Substrat, an dem die Stellgliedeinheit 1 befestigt
ist. Das Tintenzufuhröffnungsbildungssubstrat 12 enthält Tintenzufuhröffnungen 13, 13' und
Durchgangslöcher 14 und 14'.
Die Tintenzufuhröffnungen 13 und 13' sind
näher einem
Ende der Druckerzeugungskammern 3 bzw. 3' angeordnet.
Die Durchgangslöcher 14 und 14' befinden
sich näher dem
anderen Ende der Druckerzeugungskammern 3 bzw. 3'.
Die Tintenzufuhröffnung 13, 13' verbindet
die Druckerzeugungskammer 3, 3' mit der gemeinsamen Tintenkammer 15, 15',
die später
beschrieben wird. Das Durchgangsloch 14, 14' verbindet
die Druckefzeugungskammer 3, 3' mit der Düsenöffnung 18, 18'.
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Ein gemeinsames Tintenkammerbildungssubstrat 19 enthält die gemeinsamen
Tintenkammern 15 und 15', die Tinte von einem
Tintentank, nicht dargestellt, erhalten und Durchgangslöcher 16 und 16', die
mit den Düsenöffnungen 18 und 18' verbunden sind.
Eine Düsenplatte 17 ist
an der Unterseite des gemeinsamen Tintenkammerbildungssubstrates 19 angebracht,
um die gemeinsamen Tintenkammern 15 und 15' abzudichten.
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Die Düsenplatte 17 enthält die Düsenöffnungen 18 und 18',
welche durch die Durchgangslöcher 11, 14 und 16 und 11', 14' und 16' mit
der Druckerzeugungskammer 3 bzw. 3' verbunden
sind.
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Das Tintenzufuhröffnungsbildungssubstrat 12,
das gemeinsame Tintenkammerbildungssubstrat 19 und die
Düsenplatte 17 sind
zu einer Flusspfadeinheit 20 durch Thermoschweißfilme,
Klebstoff oder dergleichen gekoppelt. Die Flusspfadeinheit 20 und die
Stellgliedeinheit 1 werden dann durch Thermoschweißfilme,
Klebstoff oder dergleichen aneinander befestigt und dienen als Aufzeichnungskopf.
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Wie am besten in 2 dargestellt ist, sind Anschlüsse 22 und 22' jeweils
Silber- oder Kupferelektroden, die durch Aufbringen eines leitenden
Materials mit Bindefähigkeit,
z. B. Lötchips
oder leitender Klebstoff, an den Oberflächen der Enden der leitenden
Strukturen 7 und 7' gebildet sind, die verlängerte Teile
der einzelnen Elektroden 6 und 6' sind.
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Eine integrierte Halbleiterschaltung 30,
als Trägerchip
in dieser Ausführungsform,
leitet Antriebssignale zu den piezoelektrischen Vibratoren 5 und 5',
wenn sie ein Signal von einer externen Vorrichtung empfängt. Wie
in 3 dargestellt, sind
die Antriebssignalausgabeanschlüsse 31 und 31' an
beiden Seiten der Bindungsoberfläche
der integrierten Halbleiterschaltung 30 in denselben Abständen wie die
Anschlüsse 22 und 22' der
Stellgliedeinheit 1 angeordnet.
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Die integrierte Halbleiterschaltung 30 ist
an der Stellgliedeinheit 1 in einem Zustand befestigt, dass
die Unterseite der integrierten Halbleiterschaltung 30 von
den Oberflächen
der piezoelektrischen Vibratoren 5 und 5' mit
einem Abstand H beabstandet ist (4).
Wenn in diesem Fall die Anschlüsse 22 und 22' und 31 und 31' aus
leitendem Klebstoff hergestellt sind, wird der Klebstoff gehärtet, und
wenn die Anschlüsse
aus Lötmittel
hergestellt sind, wird das Lötmittel
thermogeschweißt.
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Ein flexibles Kabel, das ein Drucksignal
von einer externen Vorrichtung empfängt und dieses zu der integrierten
Halbleiterschaltung 30 des Druckkopfes leitet, kann direkt
an die integrierte Halbleiterschaltung 30 angeschlossen
sein. In einer anderen Verbindung oder Struktur des flexiblen Kabels,
die in 1(b) dargestellt ist, sind
leitende Strukturen 33 an der Oberfläche der integrierten Halbleiterschaltung 30 ausgebildet
und ein flexibles Kabel
44 ist an die leitenden Strukturen 33 angeschlossen.
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Die integrierte Halbleiterschaltung 30 empfängt ein
serielles Drucksignal von einer externen Vorrichtung und wandelt
das serielle Drucksignal in parallele Drucksignale um und gibt sie
an die einzelnen Elektroden 6 und 6' der piezoelektrischen
Vibratoren 5 und 5' durch die Anschlüsse 31, 22 und 31', 22' aus.
Die piezoelektrischen Vibratoren 5 und 5' werden
gleichzeitig durch die parallelen Drucksignale angetrieben.
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Wenn die piezoelektrischen Vibratoren 5 und 5' angetrieben
werden, finden in den Vibratoren Biegevibrationen statt. Mit der
Vibration ziehen sich die Druckerzeugungskammern 3 und 3' zusammen,
um Tintentröpfchen
durch die Düsenöffnungen 18 und 18' auszustoßen. Wenn
die Zuleitung der Antriebssignale gestoppt wird, verschwinden die
Vibrationen der Vibratoren. In diesem Zustand fließt Tinte
von den gemeinsamen Tintenkammern 15 und 15' in
die Druckerzeugungskammern 3 und 3' durch die
Tintenzufuhröffnungen 13 und 13'.
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Es wird festgestellt, dass der Abstand
zwischen den Anschlüssen 31 und 31' der
integrierten Halbleiterschaltung 30 und den einzelnen Elektroden 6 und 6' im
Vergleich zu dem flexiblen Kabel C, das in 32(a) dargestellt
ist, deutlich kürzer
ist. Daher ist der elektrische Widerstand zwischen der integrierten
Halbleiterschaltung 30 und den einzelnen Elektroden 6 und 6' extrem
gering. Und die Antriebssignale werden von der integrierten Halbleiterschaltung 30 zu
den piezoelektrischen Vibratoren 5 und 5' mit
geringer Dämpfung
geleitet.
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Die integrierte Halbleiterschaltung 30 ist über den
piezoelektrischen Vibratoren 5 und 5' angeordnet
und dient als Wand. Daher dämpft
sie deutlich Geräusche
von mehreren kHz, die erzeugt werden, wenn die piezoelektrischen
Vibratoren 5 und 5' angetrieben werden. Die integrierte Halbleiterschaltung 30 ist
an beide Seiten der Stellgliedeinheit 1 durch Klebstoff
oder Lötmittel
gebunden. Daher dient sie auch als Verstärkungsplatte, die verhindert,
dass ein anderes Element mit den piezoelektrischen Vibratoren 5 und 5' in
Kontakt gelangt.
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5 zeigt
eine andere Ausführungsform
eines Tintenstrahldruckkopfes. Ein Befestigungssubstrat für die integrierte
Halbleiterschaltung (als IC-Befestigungssubstrat
bezeichnet) 40 enthält
Anschlüsse 41 und 41',
die in denselben Abständen
wie die Anschlüsse 22 und 22' der
Stellgliedeinheit 1 angeordnet sind. Das IC-Befestigungssubstrat 40 trägt eine
integrierte Halbleiterschaltung 30, die als Trägerchip
konstruiert ist. Die Ausgangsanschlüsse der integrierten Halbleiterschaltung 30 sind
mit den Anschlüssen 41 und 41' durch
Drähte 42 bzw. 42' verbunden.
Die integrierte Halbleiterschaltung 30 ist an der Oberfläche des
IC-Befestigungssubstrates 40 befestigt und durch Harz 43 abgedichtet.
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In dieser Ausführungsform kann die integrierte
Halbleiterschaltung 30 unabhängig von der Größe der Stellgliedeinheit 1 konstruiert
werden. Die integrierte Halbleiterschaltung 30 kann an
jede Art der Stellgliedeinheit angepasst werden, zum Beispiel eine
große
Stellgliedeinheit, indem einfach das LC-Befestigungssubstrat 40 verwendet
wird, das entsprechend der Größe der Stellgliedeinheit
gewählt wird.
Dies führt
zu einer Kostensenkung der integrierten Halbleiterschaltung 30.
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Ein flexibles Kabel 44 für den Anschluss
des Druckkopfes an eine externe Vorrichtung kann an das TC-Befestigungssubstrat 40 angeschlossen sein.
Daher wird bei der Lötarbeit
ein wenig Wärme zu
der Stellgliedeinheit 1 übertragen.
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6 zeigt
noch eine andere Ausführungsform
eines Tintenstrahldruckkopfes. In dieser Ausführungsform ist wenigstens eine
Stütze 59,
die aus elektrisch isolierendem Material hergestellt ist, in dem
mittleren Teil der Stellgliedeinheit 1 angeordnet, wo sich keiner
der piezoelektrischen Vibratoren 5 und 5' befindet.
Die Stütze 59 ist
hoch genug, um einen solchen Spalt zu bilden, dass verhindert wird,
dass das IC-Befestigungssubstrat 40 mit den piezoelektrischen
Vibratoren 5 und 5' in Kontakt gebracht wird, und in einem solche
Ausmaß,
dass die Oberseite der Stütze 59 die
Rückseite
oder -fläche
des IC-Befestigungssubstrates 40 erreicht.
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Da die Stütze 59 das IC-Befestigungssubstrat 40 stützt, ist
der Druckkopf der Ausführungsform frei
von einer Verformung des Druckkopfes, die durch das Gewicht verursacht
wird, das an beiden Seiten des Druckkopfes konzentriert ist.
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7 zeigt
noch eine weitere Ausführungsform
eines Tintenstrahldruckkopfes. In dieser Ausführungsform ist eine integrierte
Halbleiterschaltung 30 in ein Bauelement 45 eingefügt. Anschlüsse 46 und 46!,
die in denselben Abständen
wie die Anschlüsse 22 und 22' der
Stellgliedeinheit 1 angeordnet sind, sind an der Bodenfläche des
Bauelements 45 ausgebildet. Die Ausgangsanschlüsse der
integrierten Halbleiterschaltung 30 sind an die Anschlüsse 46 und 46' durch
Drähte 47 und 47'
angeschlossen.
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In dieser Ausführungsform stimmen die Abstände der
Anordnungen der Anschlüsse 46 und 46' des
Bauelements 45 mit jenen der Anordnungen der Anschlüsse 22 und 22' überein.
Daher kann eine geeignete integrierte Halbleiterschaltung 30,
die gegenwärtig
vertrieben wird, bei verschiedenen Arten von Stellgliedeinheiten
angewendet werden. Mit der flexiblen Anwendung der integrierten
Halbleiterschaltung 30 wird eine Verringerung der Herstellungskosten
erreicht. Bei der Lötarbeit
des flexiblen Kabels wird die Stellgliedeinheit 1 nicht übermäßig erwärmt.
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8 zeigt
eine zusätzliche
Ausführungsform
eines Tintenstrahldruckkopfes. Wie dargestellt, ist zumindest eine
Stütze 59,
die aus elektrisch isolierendem Material hergestellt ist, in dem
mittleren Teil der Stellgliedeinheit 1 angeordnet, wo keiner
der piezoelektrischen Vibratoren 5 und 5' vorhanden
ist. Die Stütze 59 ist
hoch genug, um einen solchen Spalt zu bilden, dass verhindert wird,
dass das IC-Befestigungssubstrat 40 mit den piezoelektrischen
Vibratoren 5 und 5' in Kontakt gebracht wird,
und in einem solchen Ausmaß,
dass die Oberseite der Stütze 59 die
Rückseite
des Bauelements 45 erreicht.
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Da die Stütze 59 den mittleren
Teil des Bauelements 45 stützt, ist der Druckkopf der
Ausführungsform
frei von einer Verformung des Druckkopfes, die durch das Gewicht
verursacht wird, das konzentrisch auf beide Seiten des Druckkopfes
wirkt.
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9 zeigt
eine weitere Ausführungsform
eines Tintenstrahldruckkopfes. Der Druckkopf der Erfindung verwendet
ein flexibles Kabel 50, wie in Fig. 10 dargestellt.
Wie dargestellt, hat das flexible Kabel 50 eine schichtenförmige Struktur,
die einen wärmebeständigen Isolierfilm 51 aus
zum Beispiel Polyimid enthält,
und eine Metallfolie 52 aus zum Beispiel Kupfer, die an
den wärmebeständigen Isolierfilm 51 gelötet werden
kann.
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Die Breite des flexiblen Kabels 50 ist
so gewählt,
dass es die Anordnungen der Anschlüsse 22 und 22' vollständig bedeckt.
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Ein Fenster 53 ist in einer
Region des flexiblen Kabels 50 gebildet, wo es über dem
mittleren Abschnitt der Stellgliedeinheit 1 positioniert
ist, wenn das flexible Kabel an der Stellgliedeinheit befestigt ist.
Die Größe des Fensters 53 ist
so positioniert, dass die Signalausgangsanschlüsse 55 und 55' der integrierten
Halbleiterschaltung 30 den piezoelektrischen Vibratoren 5 und 5' zugewandt
sind und von außen
durch das Fenster sichtbar sind.
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Laschen 54 und 54' erstrecken
sich von der Metallfolie 52 in das Fenster 53,
wobei sie in übereinstimmender
Position mit den Signalausgangsanschlüssen 55 und 55' der
integrierten Halbleiterschaltung 30 angeordnet sind. Nachdem
die Laschen 54 und 54' an die Signalausgangsanschlüsse 55 und 55' gelötet wurden,
wird zumindest der Rand der integrierten Halbleiterschaltung 30 mit
Harz 56 abgedichtet, um die Befestigung des flexiblen Kabels 50 an der
integrierten Halbleiterschaltung 30 zu vollenden. Sphärische Anschlüsse 57 und 57' sind
an der Rückseite
des flexiblen Kabels 50 ausgebildet, wobei sie in übereinstimmender
Position mit den Anordnungen der Anschlüsse 22 und 22' der
Stellgliedeinheit 1 angeordnet sind. Diese Anschlüsse sind
mit der integrierten Halbleiterschaltung 30 durch leitende
Strukturen 58 und 5S' verbunden, die sich von
den Laschen 54 und 54' erstrecken.
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In dieser Ausführungsform sind die sphärischen
Anschlüsse 57 und 57' des
flexiblen Kabels 50 oder die Anschlüsse 22 und 22' der
Stellgliedeinheit 1 so konstruiert, dass sie vorzugsweise
eine derartige Dicke haben, dass die Rückseite des flexibeln Kabels 50 über den
piezoelektrischen Vibratoren 5 und 5' liegt. Bei
einer derartigen Wahl werden die folgenden Vorteile erhalten. Das
flexible Kabel 50 wird daran gehindert, mit den piezoelektrischen
Vibratoren 5 und 5' in Kontakt zu gelangen. Ferner
werden die sphärischen
Anschlüsse 57 und 57' des
flexiblen Kabels 50 relativ leicht an die Anschlüsse 22 und 22' der Stellgliedeinheit 1 gelötet, indem
diese Anschlüsse durch
den wärmebeständigen Isolierfilm 51 erwärmt werden.
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11 zeigt
eine weitere Ausführungsform des
Tintenstrahldruckkopfes. Wie dargestellt, ist zumindest eine Stütze 59,
die aus elektrisch isolierendem Material hergestellt ist, in dem
mittleren Teil der Stellgliedeinheit 1 angeordnet, wo keiner
der piezoelektrischen Vibratoren 5 und 5' vorhanden
ist. Die Stütze 59 ist
hoch genug, um einen solchen Spalt zu bilden, dass verhindert wird,
dass das flexible Kabel 50 mit den piezoelektrischen Vibratoren 5 und 5' in Kontakt
gebracht wird, und in einem solchen Ausmaß, dass die Oberseite der Stütze 59 die
Rückseite des
Bauelements 45 erreicht.
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In dieser Ausführungsform stützt die
Stütze 59 die
integrierte Halbleiterschaltung 30 und bildet einen unveränderlichen
Spalt zwischen der Rückseite des
flexiblen Kabels 50 und den piezoelektrischen Vibratoren 5 und 5'.
Daher besteht keine Notwendigkeit einer Verwendung der sphärischen
Anschlüsse 57 und 57' zum
Anheben des flexiblen Kabels 50. Ferner können die
leitenden Strukturen 58 und 58' direkt mit den
Anschlüssen 22 und 22' durch
Löten verbunden werden.
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Die Stütze 59 nimmt das Gewicht
der integrierten Halbleiterschaltung 30 auf. Daher wird
die integrierte Halbleiterschaltung 30 nicht verformt und nicht
mit den piezoelektrischen Vibratoren 5 und 5' in Kontakt
gebracht. Es besteht keine Gefahr, dass das Gewicht der integrierten
Halbleiterschaltung 30 und des flexiblen Kabels 50 konzentrisch
auf beide Seiten des Druckkopfes wirkt, um dadurch den Druckkopf
zu verformen. Ferner nehmen die Fortsätze die Kraft auf, die zufällig von
oben ausgeübt
wird. Der erhaltene. Druckkopf weist keinen schädlichen Kontakt und keine Verformung
auf.
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12 zeigt
eine weitere Ausführungsform des
Tintenstrahldruckkopfes. In den oben genannten Ausführungsformen
ist die integrierte Halbleiterschaltung 30 mit dem flexiblen
Kabel 50 durch die Laschen 54 und 54' verbunden.
Zur Verbindung der integrierten Halbleiterschaltung 30 mit
dem flexiblen Kabel 50 verwendet die vorliegende Ausführungsform
eine Verbindungsstruktur, wie in 12 dargestellt.
Wie dargestellt, enthält
die integrierte Halbleiterschaltung 30 Anschlüsse 60 und 60',
die von ihrer Rückseite abstehen.
Bei der Befestigung des flexiblen Kabels 50 ist dessen
Metallfolie 52 nach oben gerichtet. Die vorstehenden Anschlüsse 60 und 60' werden
an die Metallfolie 52 des flexiblen Kabels 50 gelötet.
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Zur Verbindung des flexiblen Kabels 50 mit der
Stellgliedeinheit 1 hat das flexible Kabel 50 die Anschlüsse 61 und 61'.
Die Anschlüsse 61 und 61' sind
an den Positionen an der Rückseite
des flexiblen Kabels 50 gebildet, die jeweils den Anschlüssen 22 und 22' der
Stellgliedeinheit 1 zugewandt sind. An den Positionen des
flexiblen Kabels 50 ist der wärmebeständige Isolierfilm 51 ausgeschnitten
und daher ist die Metallfolie 52 nicht mit dem Film bedeckt.
Die Anschlüsse 61 und 61' sind
auf dieser unbedeckten Metallfolie 52 mit einer solchen
Höhe gebildet,
dass ein Spalt zwischen der Unterseite des flexiblen Kabels 50 und
den piezoelektrischen Vibratoren 5 und 5' entsteht.
In diesem Fall werden Lötchips
oder leitender Klebstoff für
die Bildung der Anschlusse 61 und 61' verwendet.
Das flexible Kabel 50 ist bei den Anschlüssen 61 und 61' an
die Anschlüsse 22 und 22' der
Stellgliedeinheit 1 angeschlossen.
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13 zeigt
eine weitere Ausführungsform eines
Tintenstrahldruckkopfes. Wie dargestellt, ist zumindest eine Stütze 59 in
dem mittleren Teil der Stellgliedeinheit 1 angeordnet,
wo keiner der piezoelektrischen Vibratoren 5 und 5' vorhanden
ist. Die Stütze 59 ist
hoch genug, um einen solchen Spalt zu bilden, dass verhindert wird,
dass das flexible Kabel 50 mit den piezoelektrischen Vibratoren 5 und 5' in Kontakt
gebracht wird, und in einem solchen Ausmaß, dass die Oberseite der Stütze 59 die
Rückseite des
flexiblen Kabels 45 erreicht. Durch die Bereitstellung
der Stütze 59 besteht
keine Gefahr, dass das flexible Kabel 50 mit den piezoelektrischen
Vibratoren 5 und 5' in Kontakt gelangt.
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In den oben genannten Ausführungsformen sind
die einzelnen Elektroden 6 und 6' an den Oberflächen der
piezoelektrischen Vibratoren 5 und 5' ausgebildet.
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Auch in einem Tintenstrahldruckkopf
der Art, in welcher die einzelnen Elektroden an der Oberfläche des
ersten Abdeckelements 2 gebildet sind und die gemeinsame
Elektrode an den Oberflächen
der piezoelektrischen Vibratoren 5 und 5' gebildet
ist, ist das oben genannte Verfahren verfügbar, wenn die einzelnen Elektroden
durch die Leitungsabschnitte bzw. Leiterabschnitte zu den Seitenenden
des ersten Abdeckelements geführt
werden können.
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14 zeigt
eine Ausführungsform
eines Tintenstrahldruckkopfes gemäß einem Aspekt der vorliegenden
Erfindung. In der vorliegenden Ausführungsform sind einzelnen Elektroden 70 und 70' der Stellgliedeinheit 1 als
untere Elektroden an der Oberfläche
des ersten Abdeckelements 2 gebildet. Eine gemeinsame Elektrode,
nicht dargestellt, ist an den Oberflächen der piezoelektrischen
Vibratoren 5 und 5' gebildet.
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Das Bezugszeichen 71 bezeichnet
ein flexibles Kabel zur Verbindung der einzelnen Elektroden 70 und 70' mit
einer externen Antriebsschaltung. Leitende Strukturen 72 und 72' sind
jeweils an den Enden der Strukturen des flexiblen Kabels 71 zur
Verbindung von Signalen von der externen Antriebsschaltung zu den
einzelnen Elektroden 70 und 70' ausgebildet. Die
leitenden Strukturen 72 und 72' sind in denselben
Abständen
wie die Anschlüsse 73 und 73' angeordnet,
welche an die einzelnen Elektroden 7
0 und 70' angeschlossen
sind.
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15 ist
eine vergrößerte Teilschnittansicht,
die eine Verbindungsstruktur an einer Seite des Druckkopfes zeigt,
die zur Verbindung der einzelnen Elektroden 70 und 70' mit
dem flexiblen Kabel 71 dient. Wie dargestellt, sind die
Anschlüsse 73, 73' an der
Oberfläche
des ersten Abdeckelements 2 gebildet. In dieser Ausführungsform
ist es aus elektrisch isolierendem Material hergestellt, und die
Dicke der Anschlüsse 73, 73' ist
so gewählt,
dass die oberen Oberflächen
der Anschlüsse 73, 73' höher sind
als die Oberflächen
der piezoelektrischen Vibratoren 5.
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Die Anschlüsse 73, 73' können derart
gebildet werden, dass, wie in 16 dargestellt,
eine Platte, die aus elektrisch isolierendem Material hergestellt
ist und die oben genannte Dicke aufweist, zum Beispiel eine Dünnplatte 74 aus
Keramik, zum Beispiel an eine Fläche
der Oberfläche
des ersten Abdeckelements 2 gebunden wird, die nahe und
entlang der Seitenkante der Abdeckelementoberfläche liegt, oder dass eine Grünschicht
aus Keramik an diese Oberflächenbereich
des ersten Abdeckelements 2 geklebt wird und in dem Sinterverfahren
der piezoelektrischen Vibratoren 5 gesintert wird.
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Unter erneuter Bezugnahme auf 14 erstrecken sich Leitungsabschnitte
bzw. Leiterabschnitte 75 und 75' von den einzelnen
Elektroden 70 und 70' zu den Oberflächen der
Anschlüsse 73 bzw. 73'.
Die Leitungsabschnitte bzw. Leiterabschnitte 75 und 75' können durch
ein Aufdampfungsverfahren gebildet werden. Die Leitungsabschnitte
bzw. Leiterabschnitte 75 und 75' stellen Verbindungsteile 76 und 76' an
den Oberflächen
der Anschlüsse 73 bzw. 73' bereit.
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In dieser Ausführungsform werden die leitenden
Strukturen 72 und 72' des flexiblen Kabels 71 an die
Verbindungsteile 76 und 76' in den folgenden Schritten
gelötet:
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- a) Aufragen einer Lötpaste
an den Stellen auf den Oberflächen
der Verbindungsteile 76 und 76', deren Breite
den einzelnen Elektroden 70 und 70' entspricht
und die in denselben Abständen
wie die einzelnen Elektroden 70 und 70' angeordnet
sind,
- b) Führen
des flexiblen Kabels 71 über zwei Anordnungen der piezoelektrischen
Vibratoren 5 und 5',
- c) Positionieren der leitenden Strukturen 72 und 72' in
Bezug auf die Verbindungsteile 76 und 76' der
Anschlüsse 73 (73'),
und
- d) Erwärmen
der Oberfläche
des flexiblen Kabels 71. Wärme wird durch den wärmbeständigen Isolierfilm des
flexiblen Kabels 71 zu der Lötpaste zum Schmelzen der Lötpaste übertragen.
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Nach Beendigung der Lötarbeit
wird das flexible Kabel 71 an beiden Enden an den Anschlüssen 73, 73' befestigt
und in einem Zustand gehalten, dass ein Spalt g, der durch die Höhe der Anschlüsse 73, 73' bestimmt
wird, zwischen der unteren Oberfläche des flexiblen Kabels 71 und
den oberen Oberflächen der
piezoelektrischen Vibratoren 5 und 5' gebildet wird.
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Daher befindet sich das flexible
Kabel 71 nicht mit den piezoelektrischen Vibratoren 5 und 5' in Kontakt
und die Dünnplatten
der Anschlüsse 73, 73' dienen
auch als Verstärkungselemente.
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In der oben genannten Ausführungsform sind
die leitenden Strukturen 72 und 72' des flexiblen Kabels 71 direkt
an die Verbindungsteile 76 und 76' als verlängerte Teile
der Leitungsabschnitte 75 und 75' gelötet. Eine
andere Verbindungsstruktur der Leitungsabschnitte zu den leitenden
Strukturen ist in 17 dargestellt.
Wie dargestellt, erstrecken sich die äußersten Teile 75a und 75a' der
Leitungsabschnitte 75 und 75' zu den Anschlüssen 73 (73').
Verbindungsschichten 77 und 77', die aus Metall
hergestellt sind, das zur Lötverbindung
geeignet ist, und deren Breite den einzelnen Elektroden entspricht, sind
an den Oberflächen
der Anschlüsse 73 (73')
angeordnet, während
sie elektrisch zu den äußersten Teilen 75a und 75' fortgesetzt
sind. Die leitenden Strukturen 72 und 72' des
flexiblen Kabels 71 sind an die Verbindungsschichten 77 bzw. 77' gelötet.
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In dieser Ausführungsform erhöht die Bereitstellung
der Verbindungsschicht 77 die Dicke der gesamten Struktur,
die durch den Verbindungsteil 76 an den Anschlüssen 73 (73')
definiert ist. Wenn daher die Grünschichten
aus piezoelektrischem Material für die
piezoelektrischen Vibratoren 5 für die Dünnplatte 74 so wie
sie sind verwendet werden (16),
bildet die Dicke der Verbindungsschicht 77 sicher den Spalte
g.
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In der oben genannten Ausführungsform sind
die Anschlüsse 73, 73' unter
Verwendung der langen rechteckigen Dünnplatte 74 gebildet.
Als Alternative können
Streifen 78, 78', die in entsprechenden Positionen
zu den Anordnungen der einzelnen Elektroden 70, 70' angeordnet
sind, wie in Fig. 18 dargestellt, anstelle
der Dünnplatte 74 verwendet werden.
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Fig. 19 zeigt
eine Ausführungsform
eines Tintenstrahldruckkopfes, dessen Anschlüsse 73, 73' aus
der Streifenanordnung 78, 78' gebildet sind. Wie dargestellt,
umfasst ein kammartiges Element, das zum Beispiel aus Keramik hergestellt
ist, Zähne 80 und
eine Basis 81, von welcher sich die Zähne 80 erstrecken.
Diese Zähne 80 sind
in denselben Abständen
wie die einzelnen Elektroden 70, 70' angeordnet. Das
kammförmige
Element wird an dem ersten Abdeckelement 2 befestigt und
dann wird die Basis 81 entlang einer Linie M-M ausgeschnitten.
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20 zeigt
eine andere Ausführungsform eines
Tintenstrahldruckkopfes gemäß der Erfindung. In
der Figur bezeichnet das Bezugszeichen 181 einen Anschluss,
der aus leitendem Material hergestellt ist. Wie in 21 dargestellt verlaufen die Leitungsabschnitte 75, 75',
welche mit den einzelnen Elektroden 70, 70' verbunden
sind, nach oben zu den Seitenenden des ersten Abdeckelements 2.
Streifenartige leitenden Substrate 82 sind an deren Oberflächen durch
leitenden Klebstoff befestigt. Dann werden die Verbindungsteile 83 an
den Oberflächen
der streifenförmigen
leitenden Substrate 82 gebildet. Die Verbindungsteile 83 sind
aus Metall hergestellt, zum Beispiel Silber, das für das Anlöten der
leitenden Strukturen 72, 72' des flexiblen Kabels 71 geeignet ist.
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Auch in dieser Ausführungsform
können
die Anschlüsse 73, 73' aus
dem kammförmigen
Element gebildet sein. Dadurch wird das Herstellungsverfahren des
Druckkopfes vereinfacht. Ein kammförmiges Element wird durch Pressarbeit
gebildet. Das kammförmige
Element, wie in Fig. 22 dargestellt,
umfasst Abschnitte 84, die an dem ersten Abdeckelement 2 als
streifenförmige
leitende Substrate 82 befestigt werden, die dünne leitende
Streifen aus Metall sind, die in denselben Abständen wie die einzelnen Elektroden 70, 70!
angeordnet sind, und eine Basis 85, von welcher die Abschnitte 84 abstehen.
Die Abschnitte 84, die als die streifenförmigen leitenden Substrate 82 dienen,
sind an dem ersten Abdeckelement 2 befestigt. Die Basis 85 wird
entlang einer Linie N–N
ausgeschnitten, die unmittelbar außerhalb der Seitenkante des
ersten Abdeckelements 2 positioniert ist. Das flexible
Kabel 71 ist an die Teile der Abschnitte 84 angeschlossen,
die sich von der Seitenkante des ersten Abdeckelements 2 nach
außen
erstrecken. Daher kann das flexible Kabel 71 an die streifenförmigen leitenden
Substrate 82 gelötet
werden, ohne die Stellgliedeinheit 1 übermäßig zu erwärmen.
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23 zeigt
eine andere Ausführungsform eines
Tintenstrahldruckkopfes gemäß der Erfindung. Ein
Substrat 86, das aus Metall hergestellt ist und auch als
Verstarkungssubstrat dient, ist an dem ersten Abdeckelement 2 durch
Klebstoff befestigt. Eine Isolierschicht 87 ist an der
Oberfläche
des Substrates 86 gebildet. In dem Verfahren zur Bildung
der einzelnen Elektroden 70 und 70' werden Leitungsabschnitte 75, 75' gebildet,
welche die obere Oberfläche
der Isolierschicht 87 erreichen. Ferner werden Verbindungsteile 88, 88',
die für
die Lötverbindung
geeignet sind, gebildet, welche die äußersten Teile 75a, 75a' der
Leitungsabschnitte 75, 75' bedecken.
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24 zeigt
eine weitere Ausführungsform eines
Tintenstrahldruckkopfes gemäß der Erfindung.
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In der Ausführungsform erstrecken sich
die äußersten
Teile 75b, 75b' der Leitungsabschnitte 75, 75',
welche an die einzelnen Elektroden 70, 70' angeschlossen
sind, zu den Anschlüssen 89', 89'.
Die Anschlüsse 89, 89' werden
durch ein Dickfilm-Druckverfahren auf den einzelnen Verbindungsflächen auf dem
ersten Abdeckelement 2 gebildet, welche die äußersten
Teile 75b, 75b' enthalten, und sind in denselben
Abständen
wie die einzelnen Elektroden und entlang der Seitenkante der Stellgliedeinheit
angeordnet. Die erhaltenen Anschlüsse 89, 89' sind
höher als
die piezoelektrischen Vibratoren 5, 5'. Nach dem Trocknen
der erhaltenen Struktur werden die Anschlüsse 89, 89' mit
dem flexiblen Kabel 71 verbunden.
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Somit sind in dieser Ausführungsform
die oberen Oberflächen
der Anschlüsse 89,
89' höher
als die piezoelektrischen Vibratoren 5, 5'. Eine
andere Verbindungsstruktur ist in Fig. 25 dargestellt.
Wie dargestellt, sind sphärische
Teile 90, 90', die zu dem ersten Abdeckelement 2 vorstehen,
in den Verbindungsflächen
des flexiblen Kabels 71 ausgebildet. Die Tiefe d der sphärischen
Teile 90, 90' ist größer als die Dicke der piezoelektrischen
Vibratoren 5, 5'. Mit der Verbindungsstruktur
kann die Dicke der Anschlüsse 91, 91' verringert
werden. Die Verwendung der dünnen
Anschlüsse 91, 91' ist
vorteilhaft, wenn die Anschlüsse 91, 91' aus
leitendem Klebstoff hergestellt sind, da die Zeit zum Trocknen der
Anschlüsse 91,
91' verringert ist.
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Fig. 26 und 27 zeigen zusätzliche Ausführungsformen
eines Tintenstrahldruckkopfes gemäß der Erfindung. Stützen 92 und 93,
die höher
sind als die piezoelektrischen Vibratoren 5, 5' sind
in den Abschnitten der Stellgliedeinheit vorgesehen, wo keiner der
piezoelektrischen Vibratoren 5 und 5' vorhanden ist,
zum Beispiel in den Abschnitten nahe den Seitenkanten der Stellgliedeinheit,
wie in 23 dargestellt ist,
oder an beiden Enden der piezoelektrischen Vibratoren 5 und 5',
bei Betrachtung ihrer Anordnungen. Diese Stützen 92 und 93 sind
an den äußeren Seiten der
Anordnungen der piezoelektrischen Vibratoren 5 bzw. 5' vorgesehen.
Das flexible Kabel 71 wird von den Stützen 92 und 93 gestützt.
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In den vorliegenden Ausführungsformen werden
die Stützen 92 und 93 einfach
der Struktur der vorangehenden Ausführungsform hinzugefügt. Daher
kann ein herkömmliches
Herstellungsverfahren bei der Herstellung des Druckkopfes der vorliegenden
Ausführungsformen
angewendet werden.
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28 zeigt
eine zusätzliche
Ausführungsform
eines Tintenstrahldruckkopfes gemäß der Erfindung. Wie dargestellt,
sind beide Enden des flexiblen Kabels 71 nicht geknickt
sondern mit einem entsprechenden Krümmungsradius R gekrümmt, wobei
eine Elastizität
des wärmebeständigen Isolierfilms
des flexiblen Kabels 71 aktiv genützt wird.
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In dieser Ausführungsform wird der Abschnitt des
flexiblen Kabels 71, der sich im Inneren seiner Verbindungsteile
erstreckt, durch die Elastizität
des Kabels selbst angehoben. Daher ist das flexible Kabel 71 niemals
mit den piezoelektrischen Vibratoren 5 und 5' in
Kontakt, wenn nicht eine große
Kraft auf das Kabel ausgeübt
wird.
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In der oben genannten Ausführungsform sind
die einzelnen Elektroden 70 und 70' an der Oberfläche des
ersten Abdeckelements 2 ausgebildet. Ebenso ist in einem
Tintenstrahldruckkopf der Art, in welcher die einzelnen Elektroden
an den Oberflächen
der piezoelektrischen Vibratoren 5 und 5' ausgebildet
sind, und die gemeinsame Elektrode 4 an der Oberfläche des
ersten Abdeckelements ausgebildet ist, das oben genannte Verfahren
verfügbar, wenn
die einzelnen Elektroden durch die Leitungsabschnitte zu den Seitenenden
des ersten Abdeckelements geführt
werden können.
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Druckerzeugungsmittel, die dünn oder
von geringer Höhe
sind, werden durch Kleben der Dünnplatten,
die aus piezoelektrischem Material, z. B. PZT, hergestellt sind,
an die Elektrode gebildet.
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Eine andere Art von Druckerzeugungsmittel, bei
dem das erste Abdeckelement verdünnt
ist, oder das in der Druckerzeugungskammer gebildet werden kann,
kann anstelle der oben genannten verwendet werden.
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In einer Struktur des Druckerzeugungsmittels,
die in 29 dargestellt
ist, umfasst das erste Abdeckelement 2, welches die Druckerzeugungskammern 3, 3' abdichtet,
eine einzige piezoelektrische Vibrationsschicht 96 mit
einer gemeinsamen Elektrode 95, die an deren unteren Oberfläche gebildet
ist. Einzelne Elektroden 97 sind in einem regionalen Bereich
der oberen Oberfläche
gebildet, welcher der Druckerzeugungskammer 4 zugewandt
ist. Nur der Bereich der piezoelektrischen Vibrationsschicht 96,
welcher der Druckerzeugungskammer 3 zugewandt ist, ist
selektiv flexibel.
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Die piezoelektrische Vibrationsschicht 96 kann
auf verschiedene Weisen gebildet werden. Zum Beispiel kann eine
Dünnplatte
eine piezoelektrische Vibrationsplatte sein. Eine Schicht aus piezoelektrischem
Material wird auf der gemeinsamen Elektrode 95 durch ein
Sputterverfahren, ein Wasser-Wärmebildungsverfahren
oder ein hydrothermales Verfahren gebildet.
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In einer Struktur des Druckerzeugungsmittels,
die in 30 dargestellt
ist, umfasst ein erstes Abdeckelement 2 eine gemeinsame
Elektrode 95. Piezoelektrische Vibratoren 98 und
einzelne Elektroden 99 sind an der unteren Oberfläche der
gemeinsamen Elektrode 95 ausgebildet, die der Druckerzeugungskammer 3 zugewandt
ist. Falls erforderlich kann zum Beispiel eine elastische Schicht,
zum Beispiel eine Dünnplatte
aus Zirkondioxid, an der oberen Oberfläche der gemeinsamen Elektrode 95 ausgebildet
sein.
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In einer Struktur des Druckerzeugungsmittels,
die in 31 dargestellt
ist, ist ein Joule-Wärmeerzeugungselement 100 an
der Unterseite des Abdeckelements 2 zum Abdichten des Abstandsstücks 8 vorgesehen,
die der Druckerzeugungskammer 3 zugewandt ist, oder der
Oberfläche
eines anderen Elements zum Definieren der Druckerzeugungskammer,
die der Druckerzeugungskammer zugewandt ist. In diesem Beispiel
erzeugt das Joule-Wärmerzeugungselement 100 Wärme in Übereinstimmung
mit angelegten elektrischen Steuersignalen. Mit der erzeugten wärme wird
Tinte in der Druckerzeugungskammer verdampft, um darin Druck zu erzeugen.
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Wie aus der vorangehenden Beschreibung ersichtlich
ist, hat ein Tintenstrahldruckkopf der vorliegenden Erfindung ein
erstes Abdeckelement, ein Abstandsstück, das an einer Seite durch
das erste Abdeckelement abgedichtet ist um teilweise Druckerzeugungskammern
zu definieren, die gemeinsam mit Düsenöffnungen verbunden sind, ein
Element mit Düsenöffnungen
zum Abdichten der anderen Seite des Abstandsstückes und Druckerzeugungsmittel zum
Anlegen von Druck auf die Druckerzeugungskammer. Der Druckkopf ist
verbessert durch erste Anschlüsse,
die an den Seitenenden des ersten Abdeckelements ausgebildet und
an einzelne Elektroden angeschlossen sind, um selektiv Signale an
die Druckerzeugungsmittel anzulegen, und Antriebssignalerzeugungsmittel
zum Erzeugen eines Antriebssignals, um die Druckerzeugungsmittel
als Reaktion auf ein empfangenes externes Signal anzutreiben, wobei
das Antriebssignalerzeμgungsmittel
zweite Anschlüsse
aufweist, die in denselben Abständen wie
die ersten Anschlüsse
angeordnet sind, und ferner die ersten Anschlüsse direkt an die zweiten Anschlusse
der Druckerzeugungsmittel in einem Zustand angeschlossen sind, dass
ein Spalt zwischen dem Antriebssignalerzeugungsmittel und den Druckerzeugungsmitteln
vorhanden ist.
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In dem derart angeordneten Druckkopf
sind das erste Abdeckelement und das Antriebssignalerzeugungsmittel
vertikal angeordnet.
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Daher ist keine zusätzliche
Fläche
zu Bereitstellung des Antriebssignalerzeugungsmittels notwendig.
Ferner sind die Anschlüsse
direkt an die Anschlüsse
des Antriebssignalerzeugungsmittels angeschlossen. Daher entfällt die
Anschluss- und Lötarbeit
bei Verwendung von Drähten.
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Ferner sind in der vorliegenden Erfindung
die Oberflächen
der Anschlüsse,
die sich an den Seitenenden des Abdeckelements befinden und an die einzelnen
Elektroden angeschlossen sind, um selektiv Signale zu den piezoelektrischen
Vibratoren zu leiten, höher
als die Druckerzeugungsmittel. Daher kann ein Spalt zwischen den
Druckerzeugungsmitteln und dem flexiblen Kabel gebildet werden.
Daher kommt das flexible Kabel nicht mit den piezoelektrischen Vibratoren
in Kontakt. Der erhaltene Druckkopf weist weder die unerwünschte Vibration
des Abdeckelements noch eine Beschädigung der Druckerzeugungsmittel
auf.