DE3645017C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Tintenstrahldruckkopf mit mehreren Düsen, der Tinte in Form von Tröpfchen unter Ausnutzung eines piezoelektrischen Effekts verspritzt, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher ist aus der JP-OS 55-17 575 bekannt.

Bei dem bekannten Tintenstrahldruckkopf sind in der Oberseite der Trägerplatte aus piezoelektrischem Material nebeneinander mehrere Tintenkammern bildende, relativ flache Vertiefungen ausgebildet, und auf der Oberseite der Trägerplatte ist eine Elektrodenschicht angeordnet, die auch die Wände und den Boden der Vertiefungen bedeckt. An der Unterseite der Trägerplatte sind mehrere Gegenelektroden angeordnet, die den Vertiefungen gegenüberstehen. Die Trägerplatte ist von einer Deckplatte abgedeckt, die ebenfalls aus piezoelektrischem Material besteht und in der gleichen Weise wie die Trägerplatte gestaltet ist, so daß von den beiden piezoelektrischen Platten eine symmetrische Anordnung gebildet wird, wobei die beiden jeweils einer Tintenkammer zugeordneten Gegenelektroden elektrisch miteinander verbunden sind. Bei Anlegen einer Spannung zwischen der Elektrode an der Verbindungsfläche der beiden piezoelektrischen Platten einerseits und ein einer Tintenkammer zugeordnetes Gegenelektrodenpaar andererseits ändert sich die Dicke des piezoelektrischen Materials der Platten zwischen der angesprochenen Tintenkammer und den Gegenelektroden, was einen Einfluß auf das Volumen der Tintenkammer hat und letztlich zum Ausspritzen von Tinte aus der zugehörigen Düse führt.

Wegen des notwendigen engen Abstandes der Tintenkammern in den piezoelektrischen Platten ist jedoch nicht ausgeschlossen, daß die Dickenänderung des piezoelektrischen Materials im Bereich einer angesprochenen Tintenkammer sich auf benachbarte Bereiche der piezoelektrischen Platten überträgt und bei den dort befindlichen Tintenkammern zu einem unerwünschten, wenngleich auch geringen Tintenausstoß führt.

Angesichts der vorangehenden Erläuterungen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Tintenstrahldruckkopf der eingangs genannten Art anzugeben, der kompakt aufgebaut ist und dabei einfach hergestellt werden kann und bei dem die Übersprechdämpfung zwischen benachbarten Tintenkammern verbessert ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs gelöst.

Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt eine Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die piezoelektrische Platte, und

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die Deckplatte.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Tintenstrahldruckkopf nach der Erfindung. In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 40 eine Platte aus piezoelektrischem Material bezeichnet. Wie in Fig. 2 dargestellt, sind eine Mehrzahl von Tintenkammern 42 gleicher Tiefe und eine Mehrzahl von Tintendüsen 46 und eine Mehrzahl Tinteneinlässe 44, die jeweils mit den Tintenkammern 42 in Verbindung stehen, in der piezoelektrischen Platte 40 ausgebildet. In der piezoelektrischen Platte 40 sind Nuten 48 in der Weise ausgebildet, daß diese zwischen den benachbarten Tintenkammern 42 liegen. Neben einer jeden der Tintenkammern 42 sind Elektroden 54 zur Aufnahme einer Spannung auf der Oberseite der piezoelektrischen Platte 40 angeordnet. Zugehörige Gegenelektroden 56 sind an der Unterseite der piezoelektrischen Platte 40 an solchen Stellen angeordnet, daß sie zusammen mit den Elektroden 54 und der piezoelektrischen Platte 40 entsprechende piezoelektrische Elemente ausbilden. Eine Deckplatte 50 ist beispielsweise durch Verklebung oder Verschweißung fest auf der so aufgebauten piezoelektrischen Platte 40 angebracht. Wie Fig. 3 zeigt, sind langgestreckte Durchbrüche 52 in der Deckplatte 50 derart angeordnet, daß sie den Nuten 48 jeweils gegenüberstehen. Die Tintenkammern 42 können sich daher unabhängig voneinander zusammenziehen. Das heißt, wenn eine Spannung an ein ausgewähltes Paar Elektroden 54 und 56 angelegt wird, dann zieht sich das dazwischenliegende piezoelektrische Element zusammen, um die Deckplatte 50 nach innen zu ziehen, was zur Folge hat, daß sich das Volumen der Tintenkammer 42 vermindert und die darin enthaltene Tinte in Form von Tröpfchen aus der zugehörigen Tintendüse 46 ausgespritzt wird. Beim Betrieb der Vorrichtung hat die Kontraktion der Tintenkammer 42 keinen Einfluß auf die benachbarten Tintenkammern 42, weil dies die langgestreckten Durchbrüche 52 und die Nuten 48 verhindern. Ein Übersprechen zwischen den Tintenkammern ist daher ausgeschlossen.

Bei der dargestellten Ausführungsform beträgt bei einer Größe einer jeden Düse 46 von 40 µm × 40 µm die Distanz, oder besser gesagt der Teilungsabstand zwischen den Düsen 46 beispielsweise 1 mm. Die Dicke der piezoelektrischen Platte 40 beträgt 0,5 mm. Die Breite der Tintenkammern 42 ist 0,7 mm. Die Tintenkammern 42, die, wie oben beschrieben, extrem klein sind, können mit Hilfe einer Zerteilsäge ausgebildet werden, wie sie zum Zerteilen von Halbleiterplättchen verwendet wird. Als Schneidkanten sind solche von 15 µm Dicke für Zerteilsägen dieses Typs entwickelt worden, so daß die Tintenkammern 42 in ausreichend zufriedenstellender Weise mit der Zerteilsäge ausgebildet werden können.

Claims (2)

1. Tintenstrahldruckkopf, bestehend aus

   • a) einer Trägerplatte aus piezoelektrischem Material, mit mehreren nebeneinander darin als Ausnehmungen in der Oberseite ausgebildeten, langgestreckten Tintenkammern, die durch Trennwände voneinander abgetrennt sind, jeweils mit einer nach außen führenden Tintenstrahldüse verbunden sind und mit einem Tinteneinlaß versehen sind,
   • b) einer gemeinsamen Deckplatte, die auf der Oberseite der Trägerplatte angeordnet ist und die Tintenkammern an der Oberseite der Trägerplatte verschließt, und
   • c) einer Elektrodenanordnung zur Erregung des piezo­ elektrischen Materials aus den einzelnen Tintenkammern individuell zugeordneten ersten Elektroden auf der einen Seite der Trägerplatte und entsprechenden Gegenelektroden (zweiten Elektroden) auf der anderen Seite der Trägerplatte,
2. dadurch gekennzeichnet, daß

   • d) von der Oberseite der Trägerplatte (40) ausgehend in jeder Trennwand eine langgestreckte Nut (48) ausgebildet ist,
   • e) in der Deckplatte (50) langgestreckte Durchbrüche (52) ausgebildet sind, die mit den Nuten (48) in der Trägerplatte (40) fluchten, und
   • f) die ersten Elektroden (54) einer Tintenkammer (42) auf der Oberseite der Trennwände beiderseits der Ausnehmung (42) angeordnet sind.