HK1000102A1 - Ink-jet recording head and its use - Google Patents

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Claims (17)

  1. Tintenstrahlaufzeichnungskopf mit: einer Mehrzahl piezoelektrischer Substrate (1, 20, 30, 80, 90), die in Richtung ihrer Dicke polarisiert sind und Rinnen (3, 4, 21, 31, 81, 91, 111) aufweisen, die durch Diaphragmen (5, 6, 22, 32, 82, 92, 133) um einen bestimmten Abstand beabstandet sind; und Elektroden (17, 18, 24, 34, 84, 85, 94, 95, 112, 122, 123), die in diesen Rinnen in elektrisch isolierter Weise ausgebildet sind, wobei jede der Rinnen (3, 4, 21, 31, 81, 91, 111) einen Bereich mit einer zur Ausbildung eines Tintenreservoirs ausreichenden Tiefe, einen Bereich, welcher mit einer Seite (1a, 80a, 90a) des Kopfs in Verbindung steht und eine ausreichende Tiefe zur Bereitstellung einer Düsenöffnung (50, 51) aufweist, welche auf das Ausstoßen von Tintentropfen ausgerichtet ist, und einen Bereich mit einer zur Aufnahme extern zugeführter Tinte geeigneten Tiefe aufweist, wobei die piezoelektrischen Substrate (1, 20, 30, 80, 90) so zur Bildung einer Einheitsanordnung aneinander befestigt sind, daß die Oberflächen der Substrate, an denen diese Rinnen (3, 21, 4, 31, 81, 91) offen sind, in Deckung sind, und daß die Polarisationsrichtungen (E1, E2, E3, E4, E5) in diesen Substraten entgegengesetzt sind, wobei der Aufzeichnungskopf des weiteren ein Tintenzuführmittel (10) aufweist, welches auf der Seite bereitgestellt ist, welche der Seite, auf welcher die Öffnung zur Verfügung gestellt ist, entgegengesetzt ist.
  2. Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß Anspruch 1, wobei die Mehrzahl piezoelektrischer Substrate folgendes aufweist: ein mittleres Substrat (1), das auf beiden Oberflächen die Rinnen (3, 4) aufweist; zwei piezoelektrische Substrate (20, 30), von denen jedes auf einer Oberfläche Rinnen (21, 31) aufweist; wobei die beiden Substrate (20, 30) so zur Bildung einer Einheitsanordnung an dem mittleren Substrat (1) befestigt sind, daß die Oberflächen der Substrate, an denen die Rinnen offen sind, mit den Oberflächen des mittleren Substrats, an denen die Rinnen offen sind, ausgerichtet sind, und daß die Polarisationsrichtungen (E2, E3) in den beiden Substraten (20, 30) der Polarisationsrichtung (E1) in dem mittleren Substrat (1) entgegengesetzt sind.
  3. Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß Anspruch 2, bei dem die in einer Oberfläche des mittleren Substrats (1) ausgebildeten Rinnen (3) von den in der anderen Oberfläche ausgebildeten Rinnen (4) um einen halben Abstand zwischen benachbarten Rinnen versetzt sind.
  4. Tintenstrahlaufzeichnungskopf mit: einer Substrateinheit (142), die sich aus einem ersten und einem zweiten polarisierten piezoelektrischen Substrat (140, 141) zusammensetzt, die so miteinander verbunden sind, daß die Polarisationsrichtungen entgegengesetzt sind, wobei die Substrateinheit eine Mehrzahl darin ausgebildeter Rinnen (143), welche durch Diaphragmen (146) um einen bestimmten Abstand beabstandet sind, und Elektroden (147), die in diesen Rinnen (143) in elektrisch isolierter Weise ausgebildet sind, aufweist, wobei jede der Rinnen (143) einen Bereich (143b), welcher sich von der Oberfläche des ersten piezoelektrischen Substrats (141) zur teilweisen Dicke des zweiten piezoelektrischen Substrats (140) erstreckt und eine zur Ausbildung eines Tintenreservoirs ausreichende Tiefe aufweist, einen Bereich (143a), welcher mit einer Seite des ersten piezoelektrischen Substrats (141) in Verbindung steht und eine ausreichende Tiefe zur Bereitstellung einer Düsenöffnung aufweist, welche auf das Ausstoßen von Tintentropfen ausgerichtet ist, und einen Bereich (143c) mit einer zur Aufnahme extern zugeführter Tinte geeigneten Tiefe aufweist; einer oberen Abdeckung (150), die die Oberfläche der Substrateinheit, an der die Rinnen offen sind, verschließt; und einem Element (151) zur Zufuhr von Tinte in die Rinnen.
  5. Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß Anspruch 4, bei dem das erste piezoelektrische Substrat (141) eine Dicke von ungefähr der Hälfte der Tiefe des Tintenreservoirbereichs aufweist.
  6. Tintenstrahlaufzeichnungskopf mit: einer Substrateinheit, die sich aus einem ersten (201), einem zweiten (200) und einem dritten (202) polarisierten piezoelektrischen Substrat zusammensetzt, die so miteinander verbunden sind, daß die Polarisationsrichtungen entgegengesetzt sind, wobei die Substrateinheit eine Mehrzahl darin ausgebildeter Rinnen (203, 204), welche durch Diaphragmen um einen bestimmten Abstand beabstandet sind, und Elektroden, die in diesen Rinnen in elektrisch isolierter Weise ausgebildet sind, aufweist, wobei jede der Rinnen einen Bereich, welcher sich von der Oberfläche des äußeren ersten (201) und dritten (202) piezoelektrischen Substrats zur teilweisen Dicke des zentral befestigten zweiten piezoelektrischen Substrats (200) erstreckt und eine zur Ausbildung eines Tintenreservoirs ausreichende Tiefe aufweist, einen Bereich, welcher mit einer Seite des ersten piezoelektrischen Substrats in Verbindung steht und eine ausreichende Tiefe zur Bereitstellung einer Düsenöffnung aufweist, welche auf das Ausstoßen von Tintentropfen ausgerichtet ist, und einen Bereich mit einer zur Aufnahme extern zugeführter Tinte geeigneten Tiefe aufweist; zwei Abdeckungen (205, 206), die die gegenüberliegenden Oberflächen der Substrateinheit, an denen die Rinnen offen sind, verschließen; und einem Element (207, 208) zur Zufuhr von Tinte in die Rinnen.
  7. Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß Anspruch 6, bei dem das erste (201) und das dritte (202) piezoelektrische Substrat eine Dicke von ungefähr der Hälfte der Tiefe des Tintenreservoirbereichs aufweisen.
  8. Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß Anspruch 6 oder 7, bei dem die in einer Oberfläche des zweiten Substrats ausgebildeten Rinnen von den Rinnen in der anderen Oberfläche um einen halben Abstand zwischen benachbarten Rinnen versetzt sind.
  9. Tintenstrahlaufzeichnungskopf mit: einer Substrateinheit, die sich aus einem ersten (171) und einem zweiten (170) polarisierten piezoelektrischen Substrat zusammensetzt, die so miteinander verbunden sind, daß die Polarisationsrichtungen entgegengesetzt sind, wobei die Substrateinheit eine Mehrzahl darin ausgebildeter Rinnen (173), welche durch Diaphragmen um einen bestimmten Abstand beabstandet sind, und Elektroden, die in diesen Rinnen in elektrisch isolierter Weise ausgebildet sind, aufweist, wobei sich jede der Rinnen (137) von der Oberfläche des ersten (171) piezoelektrischen Substrats zur teilweisen Dicke des zweiten (170) piezoelektrischen Substrats erstreckt und eine zur Ausbildung eines Tintenreservoirs ausreichende Tiefe aufweist, wobei die Rinnen an beiden Enden verschlossen sind; einer oberen Abdeckung (180), die an der Oberfläche der Substrateinheit, an der die Rinnen (180a) offen sind, befestigt ist, und die mit den Rinnen in der Substrateinheit verbundene Rinnen aufweist, um Düsenöffnungen (181) zu bilden; und einem Element (182) zur Zufuhr von Tinte in die Rinnen.
  10. Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß Anspruch 9, bei dem das erste piezoelektrische Substrat (171) eine Dicke von ungefähr der Hälfte der Tiefe des Tintenreservoirbereichs aufweist.
  11. Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß Anspruch 9 oder 10, der des weiteren folgendes aufweist: ein drittes polarisiertes piezoelektrisches Substrat, das so mit der Substrateinheit verbunden ist, daß die Polarisationsrichtungen entgegengesetzt sind, und wobei zwei Abdeckungen an den gegenüberliegenden Oberflächen der Substrateinheit, an denen die Rinnen offen sind, befestigt sind, und Rinnen in Verbindung mit den Rinnen in der Substrateinheit aufweisen, um Düsenöffnungen zu bilden;
  12. Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß Anspruch 11, bei dem das erste und das dritte piezoelektrische Substrat eine Dicke von ungefähr der Hälfte der Tiefe des Tintenreservoirbereichs aufweisen.
  13. Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem jede der Elektroden in Längsrichtung der Rinnen (81; 91) in mindestens zwei Bereiche (84, 85; 94, 95) geteilt ist.
  14. Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem jede der Elektroden (112, 122, 123) so ausgebildet ist, daß sie in dem Bereich, welcher näher an der Düsenöffnungsseite liegt, dünn ist, und in dem Bereich, welcher näher an der Tintenzufuhrseite liegt, dick ist.
  15. Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Rinnen (111, 130) so ausgebildet sind, daß sie in dem Bereich, welcher näher an der Tintenzufuhrseite liegt, flach (130b) sind, so daß die Diaphragmen (133) in dem Bereich, welcher näher an der Düsenöffnungsseite liegt, einen kleineren Elastizitätsmodul aufweisen.
  16. Verwendung des Tintenstrahlaufzeichnungskopfs gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche in einer Druckvorrichtung.
  17. Druckvorrichtung mit einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, einem Kopfschlitten (303) zum Anbringen des Tintenstrahlaufzeichnungskopfs, Kopfschlittenantriebsmitteln (304, 307) zum Antrieb des Kopfschlittens in einer Abtastrichtung und einer Walze (308), auf welcher sich ein Aufzeichnungspapier (309) befindet.
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