DE69901132T2

DE69901132T2 - Piezoelektrischer Tintenstrahlaufzeichnungskopf sowie Verfahren zur dessen Herstellung

Info

Publication number: DE69901132T2
Application number: DE69901132T
Authority: DE
Inventors: Junichi Fujisawa
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1998-05-14
Filing date: 1999-05-14
Publication date: 2002-12-19
Anticipated expiration: 2019-05-15
Also published as: DE69901132D1; US6361152B1; EP0956955B1; EP0956955A3; EP0956955A2; JP2933608B1; JPH11320875A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Tintenstrahlkopf der für eine Aufzeichnungsvorrichtung verwendet wird, sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben, und genauer einen Tintenstrahlkopf sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben, wobei sogenannten Schmierschriften (Crosstalks) vorgebeugt wird, die sonst möglicherweise vorkommen würden, wenn Tintentröpfchen ausgestoßen werden.
Ein Tintenstrahlkopf, der für einen Tintenstrahldrucker verwendet wird, ist mit einer Mehrzahl von Antriebsstempeln ausgerüstet, die wie ein Antriebsmechanismus arbeiten, und die durch Ausformen einer Mehrzahl von Nuten, einschließlich der Nuten, die die Nuten kreuzen, in einem piezoelektrischen Element errichtet werden. Membranabschnitte sind mit Kleber auf die Stempelstirnflächen der entsprechenden Antriebsstempel aufgeklebt. Deshalb treiben die Antriebsstempel selektiv die Membranabschnitte an, um Tintentröpfchen aus den ausgewählten Düsen auszustoßen.
Es ist erforderlich, daß ein solcher Tintenstrahlkopf eine hohe Ausstoßeffizienz besitzt, um eine hohe Bildqualität zu erzielen. Um dieser Forderung gerecht zu werden, ist es wichtig, die Membranabschnitte an die Stirnflächen der Antriebsstempel eng anliegend, ohne jede Lücke, aufzukleben.
Nach dem bekannten Stand der Technik, wird, wenn die Stirnflächen der Antriebsstempel, die auf einem piezoelektrischen Element ausgeformt sind, und die Membranabschnitte aneinander angeklebt werden, entweder ein Fugenmittel in die Fugen die sich zwischen den Stirnflächen und den Membranen bilden, eingefüllt, oder die Menge des aufgetragenen Klebers wird vergrößert, um vorzubeugen, daß sich die Fugen bilden.
Nach der Ungeprüften Japanischen Patent Veröffentlichung Nr. 8-1932, mit dem Titel: "Tintenstrahlkopf und Herstellung dessen", sind die Klebeflächen des piezoelektrischen Elementes (die Stirnflächen der Antriebsstempel) so gestellt, daß sie aus der Klebefläche eines Rahmens hervorsteht, der das piezoelektrische Element befestigt, und dabei die Geschlossenheit zwischen den Membranabschnitten und dem piezoelektrischen Element verbessert, zugunsten eines verbesserten Ausstoßvermögens. Das Verfahren, das in dieser Veröffentlichung Nr. 8-1932 beschrieben ist, wobei die Membranabschnitte aufgeklebt werden, während sie leicht gepresst werden, hat einen Effekt erzeugt, insoweit es die Geschlossenheit verbessert.
Bei der Vorrichtung und dem Verfahren, das in der Patentveröffentlichung Nr. 8-1932 offenbart wird, sind jedoch die Klebeflächen der Antriebsstempel (Antriebsstirnflächen) auf die die Membranabschnitte aufgeklebt werden, flach geformt. Es tritt deshalb das Problem auf, daß der Kleber zur Zeit des Aufklebens herausläuft und an benachbarten Antriebsstempeln anhaftet und so Schmierschriften (crosstalks) leicht verursacht werden können, wenn Tintentröpfchen ausgestoßen werden. Dieses Problem ist noch schwerwiegender geworden, da der Zwischenraum zwischen den Antriebsstempeln des piezoelektrischen Elementes mit erhöhtem Integrationsgrad zunehmend verkürzt wurde.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Tintenstrahlkopf vorzusehen, der einen zuverlässigen Ausstoß von Tintentröpfchen ausführt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Tintenstrahlkopf vorzusehen, der eine Bauart besitzt, bei der der Kleber, der zur Zeit des Aufklebens ausgelaufen ist, davon abgehalten wird, an die benachbarten Antriebsstempel anzuhaften und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Tintenstrahlkopfes.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, schließt ein Tintenstrahlkopf eine Mehrzahl von Antriebsstempeln ein, die parallel angeordnet sind, wobei jeder der Antriebsstempel ein piezoelektrisches Element aufweist; und eine Platte, die eine Mehrzahl von Membranabschnitten besitzt, die entsprechend auf Stirnflächen der Antriebsstempel mit einem Kleber aufgeklebt sind. Jeder der Membranabschnitte wird durch einen Antriebsstempel angetrieben, der dem Membranabschnitt entspricht, damit Tintentröpfchen ausgestoßen werden. Wenigstens entweder einer der Membranabschnitte oder der dem Membranabschitt entsprechende Antriebsstempel weist eine Aufnahmenut auf, um einen Kleberüberschuß aufzunehmen, der beim Aufkleben des Membranabschnittes auf die Stirnfläche des Antriebsstempels eingebracht wird.
Jeder der Antriebsstempel kann die Aufnahmenut aufweisen. Die Aufnahmenut ist vorzugsweise eine Aussparung, die eine Stufe niedriger geformt ist, als die Stirnfläche des Antriebsstempels entlang eines umgebenden Randes eines stirnseitigen Teilstückes des Antriebsstempels. Die Aussparung kann entlang des gesamten umgebenden Randes des stirnseitigen Teilstückes ausgeformt sein. Die Aufnahmenut kann eine Vertiefung sein, die in der Stirnfläche des Antriebsstempels ausgeformt ist. Alternativ kann jeder der Membranabschnitte die Aufnahmenut enthalten. Die Aufnahmenut kann eine Vertiefung sein, die im Membranabschnitt ausgeformt ist.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, schließt ein Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahlkopfes die Schritte ein: a) Ausformen von einer Mehrzahl von Nuten, einschließlich der die Nuten kreuzenden Nuten, in einem piezoelektrischen Element, um eine Mehrzahl von Antriebsstempeln auszuformen; b) Ausformen einer Aufnahmenut in jedem der Antriebsstempel, wobei die Aufnahmenut dazu bestimmt ist, einen Kleberüberschuß aufzunehmen, der beim aufkleben des Membranabschnittes auf die Stirnfläche des Antriebsstempels eingebracht wird; und c) Aufkleben des Membranabschnittes auf die Stirnfläche des Antriebsstempels mit einem Kleber.
In Schritt a) kann ein Schneidewerkzeug mit einer vorher festgesetzten Breite benutzt werden, zu Erzeugung der Nuten, um die Antriebsstempel, von denen jeder die Form eines rechtwinkligen Körpers hat, auszuformen. In Schritt b) kann das Schneidewerkzeug auch benutzt werden, um eine Aussparung auszuformen, die eine Stufe tiefer ist als die Stirnfläche des Antriebsstempels entlang eines umgebenden Randes eines stirnseitigen Teilstückes des Antriebsstempels, um die Aufnahmenut zu erzeugen. In diesem Fall kann die Aussparung durch Verwendung eines Schneidewerkzeuges geformt werden, das in Schritt a) von einem Positionierungssatz um eine vorher festgelegte Entfernung verschoben wird.
Alternativ kann im Schritt a) ein erstes Schneidewerkzeug, das eine erste Breite besitzt, benutzt werden um die Nuten zur Erzeugung der Antriebsstempel zu formen, von denen jeder die Form eines rechtwinkligen Körpers hat. In Schritt b) kann ein zweites Schneidewerkzeug, das eine zweite Breite besitzt, die breiter als die erste Breite ist, benutzt werden, um gegenüberliegende Aussparungen an benachbarten Antriebsstempeln auszuformen, um die Aufnahmenut zu erzeugen, wobei eine Aussparung, eine Stufe tiefer als die Stirnfläche des Antriebsstempels entlang eines umgebenden Randes eines stirnseitigen Teilstückes des Antriebsstempels, ausgeformt wird.
Wie oben beschrieben, wird die Aufnahmenut in den Antriebsstempel oder in den Membranabschnitt geformt, um einen Kleberüberschuß, der zur Zeit des Aufklebens des Membranabschnittes und des Antriebsstempels aufeinander ausläuft, aufzunehmen. Deshalb selbst falls der Zwischenraum zwischen den Antriebsstempeln mit erhöhtem Integrationsgrad zunehmend verkürzt wurde, wird der Kleberüberschuß davon abgehalten, an den benachbarten Antriebsstempeln anzuhaften, und auf diese Weise wird die Verursachung von Schmierschriften zur Zeit des Ausstoßes von Tintentröpfchen, effektiv unterdrückt.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Grundkonfiguration eines Tintenstrahlkopfes von piezoelekrischem Typus zeigt, nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine Schnittansicht, entlang der Linie A-A in Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Schnittansicht (eine Längsschnittansicht einer Druckkammer) entlang der Linie B-B in Fig. 1;
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht einer Antriebsstempelmatrix zur Erklärung eines Verfahrens der Abspanung eines Freistiches (Aussparung) aus dem Tintenstrahlkopf nach der ersten Ausführungsform;
Fig. 5 ist eine Aufsicht auf die Antriebsstempelmatrix zur Erklärung eines Verfahrens des Maßnehmens, das für die Abspanung des Freistiches (Aussparung) benutzt wird, für den Tintenstrahlkopf nach der ersten Ausführungsform;
Fig. 6 ist eine Schnittansicht der wesentlichen Teile (Schnittansicht entsprechend derjenigen, die in Linie A-A aus Fig. 1 genommen wurde) eines Tintenstrahlkopfes von piezoelektrischem Typus nach einer zweiten Ausführungsform; und
Fig. 7 ist eine Schnittansicht der wesentlichen Teile (Schnittansicht entsprechend derjenigen, die in Linie A-A aus Fig. 1 genommen wurde) eines Tintenstrahlkopfes von piezoelektrischem Typus nach einer dritten Ausführungsform.

ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM

Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird, unter Bezugnahme auf die Fig. 1-3, in Einzelheiten beschrieben.
In Fig. 1, weist ein Tintenstrahlkopf 1 eine Durchflußplatte 2 und ein piezoelektrisches Element 3 auf, auf dem die Durchflußplatte 2 starr montiert ist. Das piezoelektrische Element 3 besitzt eine Mehrzahl von Antriebsstempeln 3A, die in einer Anordnung formiert sind. Die Durchflußplatte 2 schließt eine Membranplatte 4, eine Kammerplatte 7, eine Abschnittsplatte 8, eine Versorgungsplatte 9 eine Tintenbehälterplatte 10 und eine Düsenplatte 11 ein, in dieser Ordnung von der Seite des piezoelektrischen Elementes aufeinandergelegt.
Die Membranplatte 4 ist mit einem Membranabschnitt und einem Trennwandabschnitt 6 gestaltet, die je einem der Antriebsstempel 3A entsprechen. Die Membranplatte 4 ist tafelförmig (in Tabellenform???), durch Anätzung oder Galvanoplastik SUS, vernickeln oder dergleichen, gestaltet, um den Membranabschnitt 5 auszuformen. Die Membranplatte 4 kann aus einem Plastik, ein solches wie Polyimid und einem metallischen Bauglied die miteinander verbunden sind, bestehen und ist durch Anätzen derartig ausgeformt, daß das metallische Bauglied im auf das piezoelektrische Element 3 aufgeklebten Teilstück belassen wird.
Die Kammerplatte 7 ist mit einer Druckkammer 13 gestaltet. Diese Kammerplatte 7 ist durch Anätzen eines metallischen Materials, wie SUS oder Nickel ausgeformt, indem ein Spritzpreßteil aus einem Plastikwerkstoff benutzt wird, das ein anorganisches Material anätzt, ein solches wie Si oder Glas, oder einen strahlungsempfindlichen Plastikwerkstoff, einen solchen wie trockene Folie (trockener Film).
Die Abschnittsplatte 8 ist enthalten, um die Steife der Durchflußplatte 2 zu verbessern. Diese Abschnittsplatte 8 wird durch Anätzen eines metallischen Bauteiles, ein solches wie SUS oder Nickel, ausgeformt.
Die Tintenbehälterplatte 10 ist mit einem Tintenbehälter 14 ausgeformt. Die Versorgungsplatte 9 besitzt die Funktion, die Tinte vom Tintenbehälter 14 an die Druckkammer 13 zu liefern. Die Versorgungsplatte 9 und die Tintenbehälterplatte 10 werden auch durch Anätzen eines metallischen Bauteils geformt.
Die Düsenplatte 11 ist mit Düsen 12 ausgeformt. Es ist erforderlich, daß die Düsen 12 der Düsenplatte 11 mikromaschinell bearbeitet werden. Ein Verfahren ist die Druckarbeit wobei eine SUS- Platte als Bauteil verwendet wird, und das andere Verfähren ist Galvanoplastik unter Benutzung einer Nickelplatte. In Fall einer Plastikplatte, einer solchen wie Polyimide, werden die Düsen 12 durch Excimerlaser ausgeformt.
Das piezoelektrische Element 3 ist als ein Multilayer- piezoelektrisches Element gestaltet, das in Segmente geteilt ist, mit einem Abstand entsprechend den Düsenabständen. Das piezoelektrische Element 3 ist aus einer Mehrzahl von Nuten geformt, einschließlich derer, die sich in dessen obersten Oberfläche gegenseitig kreuzen, um damit die Antriebsstempel 3A auszuformen, jeder entsprechend zum piezoelektrischen Element zwischen den Nuten.
Ferner ist jeder Antriebsstempel 3A mit einer Abstufung (hierin wird künftig gesprochen von dem Freistich) 15 über den gesamten äußeren Rand der stirnseitigen Teilfläche des Stempels, ausgeformt. Der Freistich 15 wird in einer Lage von etwa 10 pn bis 50 pn niedriger als die Klebefläche 16 der stirnseitigen Teilfläche des Stempels ausgeformt.
Die Durchflußplatte 2 und das piezoelektrische Element 3 sind nun mit einem Kleber 17 aneinandergeklebt, wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt. Das Herstellungsverfahren wird im Folgenden beschrieben.
Zuerst wird der Kleber 17 auf die Klebefläche 16 eines jeden Antriebsstempels 3A durch Siebdruck oder Abziehen aufgetragen. Als Kleber 17 wird ein Zweikomponenten-Epoxidharz-Kleber eines-Typus, der bei Raumtemperatur aushärtet, oder ein Epoxidharz-Kleber, des aushärtbaren Types verwendet. Es ist wünschenswert, daß der Kleber 17 eine vergleichsweise hohe Nach-Aushärtungs-Härte von 80 bis 95 (Steife A) besitzt, damit der Membranabschnitt 5 der Bewegung des entsprechenden Antriebsstempels 3A folgt.
Der Membranabschnitt 5 von der Membranplatte 4 wird dannauf der Klebefläche 16 des entsprechenden Antriebsstempels 3A am richtigen Platz befestigt und auf das piezoelektrische Element gelegt. Dann wird die Kammerplatte 7 auf der oberen Fläche der Membranplatte 4 eingerichtet. Die Abschnittsplatte 8, die Versorgungsplatte 9, die Tintenbehälterplatte 10 und die Düsenplatte 11 werden in dieser Reihenfolge gelegt und dabei auf die obere Fläche von der Kammerplatte 7 aufgeklebt, dabei bilden sie die Durchflußplatte 2 auf dem piezoelektrischen Element 3.
Jede Platte wird in einem Verfahren aufgeklebt, bei dem der Kleber auf jede Platte durch Siebdruck oder desgleichen aufgetragen wird, einem Verfahren, wobei ein strahlungsempfindlicher Plastikwerkstoff so, wie die trockene Folie, die als Material der Kammerplatte verwendet wird, auf jeder Platte ausgewalzt wird und die Platten werden eine auf die andere gelegt und geklebt, indem sie unter Druck erwärmt werden, oder ein Verfahren, in dem die Kammerplatte 7 die Tintenbehälterplatte 10 die Versorgungsplatte 9 und die Abschnittsplatte 8 durch Thermodiffusion miteinander verbunden werden. Im Falle, wenn die Düsenplatte 11 aus Plastik verwendet wird, kann eine Plastikplatte verwendet werden, auf der ein thermoplastischer oder aushärtender Kunstharzleim aufgetragen wird, um vorab einen dünnen Film von 3um bis 10 u zu bilden. Ferner, wenn eine Plastikplatte auch für die Membranplatte 4 benutzt wird, kann ein ähnliches Klebeverfahren verwendet werden.
Die Druckarbeit veranlasst den Membranabschnitt 5 eng an die Klebefläche 16 anzuhaften und durch den Fixierkleber 16 starr befestigt zu sein. Der aufgetragene und auf der Klebefläche 16 sitzende Kleber 17 bildet einen Film von etwa 3 u bis 5 u Dicke in den Grenzen zwischen der Klebefläche 16 und dem Membranabschnitt 5. Mit der Zunahme der Dicke des Grenz-Filmes, kann die Bewegung des piezoelektrischen Elementes 3 absorbiert werden, abhängig von der Härte des Klebers, so daß effektiv kein Druck auf den Membranabschnitt 5 angewendet werden kann. Daher ist es wünschenswert, daß der Grenz-Film so dünn wie möglich ist.
Nächstfolgend, wird als Beispiel unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 beschrieben, wie die Freistiche 15 ausgeformt werden. Hier werden die Antriebsstempel 3A und die Freistiche 15 mit einer Zerteilsäge abgespant, wie sie für Halbleiter-Anwendungen benutzt wird.
Das piezoelektrische Element 3 wird durch die Zerteilsäge in die Antriebsstempel zerteilt und danach werden die Freistiche 15 mit einem Schneidwerkzeug 18 am umgebenden Rand des Antriebsstempels 3A angebracht. Das piezoelektrische Element 3, das auf der Plattform der Zerteilsäge befestigt ist, ist sowohl entlang der X- und Y-Achsen bewegbar, als auch drehbar.
Wie in Fig. 4 gezeigt, wird das piezoelektrische Element 3 in die Richtung senkrecht zu den Nuten bewegt und das Schneidwerkzeug 18 wird auf die Position von einer gegebenen Nut eingerichtet (die Hauptnut, wie sie in Fig. 5 heißt). Unter dieser Bedingung wird das piezoelektrische Element 3 entlang der Nut bewegt, wobei der seitliche Rand des Antriebsstempels 3A entlang der Nut mit dem Schneidwerkzeug 18 ausgeschnitten wird.
Wie in Fig. 5 genauer gezeigt, deutet jede kräftige Linie 24 die Position des Schneidwerkzeuges 18 an, zur Abspanung einer Hauptnut, einer solchen wie eine erste Hauptnut 19 und einer zweiten Hauptnut 20, die zwischen zwei benachbarten Antriebsstempeln ausgeformt ist. Die erste Hauptnut 19 und die zweite Hauptnut 20 sind im Abstand des Abspanzwischenraumes 21 ausgeformt.
Beim Schneiden des Freistiches 15 am seitlichen Rand eines Antriebsstempels 3A entlang der Hauptnut, unter Verwendung des Schneidwerkzeuges 18, das die Hauptnuten abgespant hat, wie in Fig. 5 gezeigt, wird ein erster Abspanzwischenraum 22 und ein zweiter Abspanzwischenraum 23 definiert. Diese Zwischenräume, obwohl gleich in ihrem Betrag, sind durch Verschieben des Abspanzwischenraumes 21 für die Hauptnuten zum Beispiel um 1/4 der Schneidwerkzeugdicke (mm) genau definiert.
Die Freistiche 15 werden auf folgende Art abgespant. Das piezoelektrische Element 3 wird zum ersten Abspanzwischenraum 22 bewegt, so daß die Freistiche 15 aufeinanderfolgend an einem Seitenrand der Antriebsstempel 3A ausgeformt werden. Dann wird das piezoelektrische Element 3 in rückwärtiger Richtung zum zweiten Abspanzwischenraum 23 bewegt, damit die Freistiche 15 aufeinanderfolgend am anderen Seitenrand der Antriebsstempel ausgeformt werden.
Sobald die Freistiche 15 entlang der Hauptnuten an beiden Rändern jedes Antriebsstempels in dieser Art ausgeformt sind, wird das piezoelektrische Element 3 um 90º gedreht, indem die Zerteilsägenplattform gedreht wird und das Schneidwerkzeug dadurch in die Richtung senkrecht zu den Hauptnuten ausgerichtet wird. Dann wird das piezoelktrische Element 3 in der Richtung des Rechten Winkels zu den Hauptnuten bewegt, um die Freistiche 15 entlang der kurzen Seiten eines jeden Antriebstempels 3A zu schneiden. Im Ergebnis werden die Freistiche 15 entlang des gesamten umgebenden Randes der stirnseitigen Teilflächen eines jeden Antriebsstempels 3A ausgeformt.
Die vorangehende Beschreibung nimmt Bezug auf den Fall des Abspanens der Freistiche 15 mit dem Schneidwerkzeug 18, das für das Abspanen der Hauptnuten verwendet wird.
Ein anderes Verfahren der Abspanung der Freistiche 15 kann angewendet werden. Die Freistiche 15 werden im selben Abstand wie die Hauptnuten abgespant, indem ein dickeres Schneidwerkzeug, als das für die Abspanung der Hauptnuten verwendete Schneidwerkzeug 18, benutzt wird. In diesem Fall können die Freistiche 15 entlang den langen Seiten der zwei gegenüber befindlichen Antriebsstempel 3A für jede Hauptnut zugleich ausgeformt werden. Die Freistiche 15 entlang der kurzen Seiten der Antriebsstempel 3A werden andererseits geschnitten, indem das piezoelektrische Element 3 um 90º gedreht wird, auf dieselbe Art, wie oben beschrieben.
Der oben beschriebene Vorgang zur Absganung der Freistiche kann vor dem Abspanen der Hauptnuten ausgeführt werden. Die gesamte Durchführung des Abspanens der Hauptnuten und der Freistiche wird automatisch durch Programmsteuerung ausgeführt.
Im oben erwähnten Vorgang läuft der Kleber 17, der unter dem Druck ausläuft, in die Freistiche 15 und wird fest. Im Ergebnis wird verhindert, daß benachbarte Antriebsstempel mit dem Kleber 17 mechanisch verbunden werden, der aus der stirnseitgen Teilfläche des Antriebsstempel ausläuft. Keine Schmierschriften kommen daher vor, wenn Tintentröpfchen mit der Druckkammer 13 ausgestoßen werden, die durch den Membranabschnitt in Übereinstimmung mit dem Versatz der Antriebsstempel 3A gedrückt wurde, nachdem eine Treiberspannung, die auf den Druckerdaten basiert, an das piezoelektrische Element 3 angelegt wurde.
Auch wird der Kleber, der ausgeflossen ist, vom Eindringen in die Lücke zwischen dem Membranabschnitt 5 und der Trennwand 6 abgehalten. Wenn der Kleber in die Lücke eindringt, dann würde die Schwingung des Membranabschnittes 5 unterdrückt werden, mit der Folge einer reduzierten Ausstoßeffizienz.
Ferner kann eine erhöhte Menge des Klebers 17 aufgetragen werden, zur Verbesserung der Klebezuverlässigkeit. Sogar auch wenn die Schicht des Klebers 17 unregelmäßig ist, verbessert die Tatsache, daß der überfließende Kleber 17 in den Freistich 15 fließen kann, die Ausbeute der Herstellung des Tintenstrahlkopfes.

ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM

Unter Bezugnahme auf Fig. 6, werden die Aussparungen 15 (Freistiche 15) der ersten Ausführungsform, um den Kleberüberschuß aufzunehmen, durch Vertiefungen 15a (hierin wird künftig von den Freistichen 15a gesprochen) ersetzt, die in der Klebefläche 16 des Antriebsstempels 3A ausgeformt sind. Die Freistiche 15a, die einfache Senkungen oder V-Nuten sein können, sind verlängerte Parallelepipede, die entlang der Mittellinie, die die kurze Seite der Klebefläche 16 in zwei gleiche Teile halbiert, ausgeformt sind.
Die Freistiche 15a können in jedem Stadium, vor oder nach dem Abspanen der Hauptnuten, abgespant werden. Die Freistiche 15a in Fig. 6 gezeigt, besitzen jedoch keine größere Breite, als eine Hälfte der Breite des Stempels, der durch Abspanen der Hauptnuten ausgeformt ist. Für das Schneidwerkzeug 18 zum Abspanen der Freistiche 15a, ist es daher erforderlich, daß es eine solche Dicke besitzt, um imstande zu sein, eine Nut abzuspanen, die nicht mehr als die Hälfte der Stempelbreite ist.
In dieser zweiten Ausführungsform fließt der Kleberüberschuß 17 der auf die Klebefläche 16, rund um jeden der Freistiche 15a, aufgetragen ist, in die Freistiche 15a, wenn der Membranabschnitt 5 mit der Klebefläche 16 geklebt wird (durch Schraffierung in Fig. 6 gezeigt).
Da jeder Freistich 15a im mittleren Teilstück der Klebefläche 16 ausgeformt ist, wird die Menge des Klebers, der aus den benachbarten Antriebsstempeln ausfließt, bedeutend reduziert, im Vergleich zu der entsprechenden Menge nach dem bekannten Stand der Technik. Im Ergebnis sind die benachbarten Antriebsstempel nicht mit dem Kleber verbunden, dabei wird es ermöglicht, dem Auftreten von Schmierschriften im Moment des Entlassens von Tintentröpfchen vorzubeugen.
Der Abschnitt des Freistiches 15a, der in Fig. 6 gezeigt ist und der nicht schraffiert ist, deutet einen hohlen Abschnitt an, der sich auf dem Boden des Freistiches 15a ausgeformt hat, in dem der Kleber fehlt. Dieses Phänomen kommt wegen der Tatsache vor, daß der Kleberüberschuß in den Freistich 15a fließt, während er vom Kleber 17 auf der Klebefläche 16 angezogen wird.

DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM

Unter Bezugnahme auf Fig. 7, sind die Freistiche 15, die die Aufnahmeeinrichtungen auf dem Antriebsstempeln 3A bilden, durch Vertiefungen 15b ersetzt (hierin wird künftig von den Freistichen 15b gesprochen), die im Membranabschnitt 5 der Membranplatte 4 ausgeformt sind, um den Kleberüberschuß aufzunehmen.
Der Freistich 15b, nach der dritten Ausführungsform wird geformt durch Ätzen oder Pressen des Membranabschnittes 5 von der Membranplatte 4. Der Kleber 17, der auf die Klebefläche 16 des Antriebsstempels aufgetragen wird, fließt zur Zeit des aneinander Anklebens der Durchflußplatte und des piezoelektrischen Elementes 3 unter dem hierzu übertragenen Druck in die Freistiche 15b. Im Ergebnis hat die dritte Ausführungsform einen ähnlichen Effekt, wie die erste und zweite Ausführungsform.
Eine Kombination der ersten/zweiten und der dritten Ausführungsform kann leicht/sicher gemacht werden. Mit anderen Worten können die Freistiche 15 /15a und die Freistiche 15b in den Antriebsstempeln und den Membranabschnitten entsprechend ausgeformt werden.

Claims

1. Ein Tintenstrahlkopf mit einer Vielzahl von parallel angeordneten Antriebsstempeln (3A), wobei jeder der Antriebsstempel ein piezoelektrisches Element aufweist;

eine Platte (4), die eine Vielzahl von Membranabschnitten (5) besitzt, welche entsprechend auf die Stirnfläche der Antriebsstempel mit einem Kleber (17) aufgeklebt sind, wobei jeder der Membranabschnitte durch einen Antriebsstempel angetrieben wird, die dem Membranabschnitt entspricht, um Tintentröpfchen auszustoßen, dadurch gekennzeichnet, daß

wenigstens jeweils einer der Membranabschnitte und der Antriebsstempel, die dem Membranabschnitt entsprechen, eine Aufnahmenut (15, 15a, 15b) aufweist, zum Aufnehmen eines Kleberüberschusses, der erzeugt wird, wenn der Membranabschnitt auf die Stirnfläche des Antriebsstempels aufgeklebt wird.

2. Tintenstrahlkopf gemäß Anspruch 1, wobei jeder der Antriebsstempel die Aufnahmenut (15, 15a) aufweist.

3. Tintenstrahlkopf gemäß Anspruch 2, wobei die Aufnahmenut einen Gestellabschnitt (15) ist, der entlang eines Umfangs eines Randes eines Endabschnittes des Antriebsstempels eine Stufe tiefer als die Stirnfläche des Antriebsstempels geformt ist.

4. Tintenstrahlkopf gemäß Anspruch 3, wobei der Gestellabschnitt entlang des gesamten Umfangs des Randes des Endabschnittes geformt ist.

5. Tintenstrahlkopf gemäß Anspruch 1, wobei die Aufnahmenut eine Vertiefung (15a) ist, die in der Stirnfläche des Antriebsstempels geformt ist.

6. Tintenstrahlkopf gemäß Anspruch 1, wobei jeder der Membranabschnitte die Aufnahmenut (15b) aufweist.

7. Tintenstrahlkopf gemäß Anspruch 6, wobei die Aufnahmenut eine Vertiefung (15b) ist, die im Membranabschnitt ausgeformt ist.

8. Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahlkopfes, das den Schritt aufweist:

a) Formen von einer Vielzahl von Nuten (19, 20), einschließlich derer, die die Nuten kreuzen, in einem piezoelektrischen Element, um eine Vielzahl von Antriebsstemgeln auszuformen; gekennzeichnet durch die Schritte:

b) Formen einer Aufnahmenut (15, 15a) in jedem der Antriebsstempel, wobei die Aufnahmenut dazu vorgesehen ist, einen Kleberüberschuß aufzunehmen, der beim Kleben des Membranabschnittes an die Stirnfläche des Antriebsstempels eingebracht wird; und

c) Kleben des Membranabschnitts an die Stirnfläche des Antriebsstempels mit einem Kleber (17).

9. Das Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei in Schritt a) ein Schneidewerkzeug (18) mit einer vorher festgesetzten Breite benutzt wird, um die Nuten zu erzeugen, um den Antriebsstempel so auszuformen, daß jeder wie ein rechtwinkliger Körper geformt ist; und

in Schritt b) das Schneidwerkzeug (18) auch dazu benutzt wird, um ein Gestellabschnitt zu formen, der eine Stufe tiefer ist, als die Stirnfläche des Antriebsstempels, um die Aufnahmenut entlang eines Umfangs eines Randes eines Endabschnittes des Antriebsstempels zu erzeugen.

10. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei der Gestellabschnitt durch Verwenden des von einer in Schritt a) gesetzten Position um eine vorbestimmte Entfernung verschobenen Schneidwerkzeuges geformt wird.

11. Das Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei in Schritt a), ein erstes Schneidwerkzeug, das eine erste Breite besitzt, benutzt wird, um die Nuten zu erzeugen, um die Antriebsstempel zu formen, von denen jede wie ein rechtwinkliger Körper geformt ist; und

in Schritt b), ein zweites Schneidwerkzeug benutzt wird, das eine zweite Breite, breiter als die erste Breite, besitzt, um gegenüberliegende Gestellabschnitte an benachbarten Antriebsstempeln zu formen, um die Aufnahmenut zu erzeugen, wobei ein Gestellabschnitt eine Stufe tiefer als die Stirnfläche des Antriebsstempels entlang eines Umfangs eines Randes eines Endabschnittes des Antriebsstempels ausgeformt wird.

12. Das Verfahren gemäß Anspruch 9 oder 11, wobei im Schritt b) der Gestellabschnitt entlang des gesamten Umfangs eines Randes des Endabschnitts ausgeformt wird, indem das pieozoelektrische Element relativ, in Bezug auf das Schneidwerkzeug in einem Winkel von 90 Grad, gedreht wird, um die Aufnahmenut zu erzeugen.