DE19517969A1

DE19517969A1 - Ink jet printer head

Info

Publication number: DE19517969A1
Application number: DE1995117969
Authority: DE
Inventors: Shingo Abe; Kenji Ohta; Tetsuya Inui; Hirotsugu Matoba; Susumu Hirata; Yorishige Ishii; Shigeo Terashima
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1994-05-27
Filing date: 1995-05-16
Publication date: 1995-11-30
Anticipated expiration: 2015-05-17
Also published as: DE19517969C2; JPH07314673A

Abstract

The print head (10) has a chamber (5) with an inner vol. filled with ink (100), an ink ejection aperture (5a) and an ink delivery aperture (5b) connected to the inner chamber. Several inflatable bodies (1) are arranged in the inner chamber between the apertures to place the ink under pressure. An inflation device is connected to the inflatable bodies. The chamber has a first and second opposing inner surface section with the inner vol. between them. A first inflatable body is attached to the first inner surface section via an attachment (3). The second inflatable body is connected (3) to the second inner surface section so as to face the first inflatable body. When voltage is applied (9) the inflatable bodies expand but are restricted by the attachments, hence exerting pressure on the ink.

Description

Die Erfindung betrifft einen Tintenstrahlkopf, in dem mit tels eines sich ausbeulenden Körpers Druck auf einen Behäl ter füllende Tinte ausgeübt wird, wodurch Tintentröpfchen aus dem Behälter ausgestoßen werden.The invention relates to an ink jet head in which of a bulging body pressure on a container The filling ink is exerted, causing ink droplets be expelled from the container.

Es ist ein Tintenstrahlverfahren bekannt, bei dem Tinte aus gestoßen und auf Papier aufgespritzt wird. Dieses Verfahren hat verschiedene Vorteile. Zum Beispiel kann relativ hohe Druckgeschwindigkeit mit geringem Geräusch erzielt werden, es ist auf einfache Weise eine Verringerung der Größe der Druckvorrichtung möglich und es kann Farbdruck ausgeführt werden. Bei einem derartigen Tintenstrahl-Druckverfahren erfolgt der Ausdruck unter Verwendung eines Tintenstrahl- Druckkopfs auf Grundlage verschiedener Prinzipien zum Aus stoßen von Tröpfchen. Hierzu gehören z. B. Köpfe, die Druck mittels eines piezoelektrischen Körpers erzeugen oder Bla sen-Tintenstrahlköpfe, bei denen Strom an einen Wider stands-Heizkörper angelegt werden, wodurch Tinte mittels der durch diesen erzeugten Wärme verdampft wird, was einen Druck erzeugt, durch den Tinte ausgestoßen wird.An ink jet method is known in which ink is made from pushed and sprayed onto paper. This method has several advantages. For example, can be relatively high Printing speed can be achieved with low noise, it is simply a reduction in the size of the Printing device possible and color printing can be carried out become. In such an ink jet printing process is printed using an inkjet Printhead based on various principles for off bump of droplets. These include e.g. B. heads that print generate by means of a piezoelectric body or Bla sen-ink jet heads, where current is connected to a counter stand radiators are created, whereby ink by means of heat generated by this is evaporated, creating a pressure generated, through which ink is ejected.

Bei diesen bekannten Techniken bestehen jedoch die folgenden Probleme.However, these known techniques have the following Problems.

Bei einem Tintenstrahlkopf unter Verwendung eines piezoelek trischen Körpers wird Spannung an diesen angelegt, wodurch er sich verformt, was zum Ausstoßen von Tintentröpfchen und dem Erzeugen eines Ausdrucks führt. Da jedoch das Ausmaß der Verformung eines einzelnen piezoelektrischen Körpers klein ist, muß die Verformung durch Übereinanderstapeln mehrerer piezoelektrischer Körper vergrößert werden, wodurch z. B. ein großes, bimorphes piezoelektrisches Stellglied oder der gleichen ausgebildet wird, was es ermöglicht, Tintentröpf chen auszustoßen. Demgemäß sind ein piezoelektrischer Körper und eine Tintenkammer erforderlich, die viel größer sind als der mögliche kleinste Düsenabstand. Demgemäß ist die Her stellung eines Kopfs mit vielen integrierten Düsen schwie rig.In an ink jet head using a piezoelectric voltage body is applied to it, whereby it deforms, causing ejection of ink droplets and leads to the creation of an expression. However, since the extent of Deformation of a single piezoelectric body small is the deformation by stacking several Piezoelectric body can be enlarged, making z. B. a large, bimorph piezoelectric actuator or the same is formed, which enables ink droplets eject. Accordingly, are a piezoelectric body and an ink chamber that are much larger than the smallest possible nozzle distance. Accordingly, the Her position of a head with many integrated nozzles rig.

Andererseits wird beim Blasen-Tintenstrahlkopf Tinte durch Wärme verdampft, wie sie durch einen Heizkörper erzeugt wird, wodurch Blasen gebildet werden; diese Ausdehnung des Tintenvolumens führt zum Ausstoßen von Tintentröpfchen. Bei einem solchen Blasen-Tintenstrahlkopf können Düsen relativ leicht integriert werden, da ein kleiner Heizerkörper aus reicht. Demgemäß ist die zum Ausdrucken erforderliche Zeit kurz. Jedoch muß zum Erzeugen ausgeprägter Blasen der Hei zerkörper innerhalb kurzer Zeit auf nahezu 1000°C erwärmt werden. Dadurch kann er leicht beeinträchtigt werden, weswe gen die Lebensdauer eines solchen Tintenstrahlkopfs relativ kurz ist.On the other hand, in the bubble ink jet head, ink is spilled Heat evaporates as generated by a radiator becomes, whereby bubbles are formed; this extension of the Ink volume leads to ejection of ink droplets. At such a bubble ink jet head can have relative nozzles can be easily integrated because of a small heater body enough. Accordingly, the time required for printing is short. However, in order to create pronounced bubbles, the hot body heated up to almost 1000 ° C within a short time become. As a result, it can easily be impaired relative to the life of such an ink jet head is short.

Um die vorstehend genannten Schwierigkeiten zu überwinden, wurde von der Anmelderin ein Tintenstrahlkopf vorgeschlagen, bei dem der Ausstoßdruck mittels eines sich ausbeulenden Körpers auf Tinte ausgeübt wird. Obwohl der auf die Tinte ausgeübte Ausstoßdruck bei einem Tintenstrahlkopf dieses Typs relativ hoch ist, waren weitere Verbesserungen hin sichtlich des Ausstoßdrucks und einer Verringerung der Größe des Tintenstrahlkopfs erforderlich.To overcome the difficulties mentioned above, an ink jet head has been proposed by the applicant, in which the ejection pressure by means of a bulging Body is exercised on ink. Although that's on the ink ejection pressure applied to an ink jet head Type is relatively high, further improvements have been made visibly the discharge pressure and a reduction in size the inkjet head.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tinten strahlkopf zu schaffen, der trotz kleiner Größe mittels ei nes sich ausbeulenden Körpers als Tintenausstoßdruck-Erzeu ger einen hohen Tintenausstoßdruck erzeugen kann.The invention has for its object an ink to create a jet head, which despite the small size by means of an egg bulging body as an ink ejection printing product can produce high ink ejection pressure.

Diese Aufgabe ist durch die Lehren der nebengeordneten An sprüche 1, 12 und 15 gelöst.This task is through the teachings of the sibling sayings 1, 12 and 15 solved.

Der Tintenstrahlkopf gemäß Anspruch 1 beinhaltet eine Kam mer, mehrere sich ausbeulende Körper und eine Ausbeulein heit. Der sich ausbeulende Körper ist ein Teil, das durch Anwenden einer vorgegebenen Kompressionsbelastung ausgebeult wird.The ink jet head according to claim 1 includes a cam mer, several bulging bodies and one bulge Ness. The bulging body is a part of that Applying a given compression load bulged becomes.

Bei diesem Tintenstrahlkopf sind mehrere sich ausbeulende Körper im Innenraum zwischen einem Satz aus einer Tintenaus stoßöffnung und einer Tintenzuführöffnung vorhanden. An je den der sich ausbeulenden Körper wird in dessen Längsrich tung durch die Ausbeuleinheit eine Kompressionskraft ange legt, und sie werden in Richtung ihrer Dicke ausgebeult. Das heißt, daß dann, wenn mehrere sich ausbeulende Körper aus gebeult werden, das Ausmaß der Auslenkung der mehreren sich ausbeulenden Körper in ihrer Längsrichtung in eine solche in ihrer Dickenrichtung umgesetzt wird. Bei einem derartigen Ausbeulen der mehreren sich ausbeulenden Körper, wie vorste hend genannt, kann selbst dann, wenn das Ausmaß der Auslen kung in ihrer Längsrichtung klein ist, dieses kleine Ausmaß der Auslenkung in eine große Auslenkung in Richtung ihrer Dicke umgesetzt werden. Demgemäß kann das Ausüben hohen Drucks auf Tinte, die den Innenraum einer Kammer ausfüllt, dadurch erzielt werden, daß mehrere sich ausbeulende Körper angeordnet werden, wie vorstehend genannt. Im Ergebnis kann ein hoher Tintenausstoßdruck erzeugt werden. Es ist zu be achten, daß eine Verringerung der Größe eines sich ausbeu lenden Körpers erzielt werden kann, da selbst dann, wenn dessen Größe klein ist, eine große, vom Ausbeulvorgang her rührende Auslenkung erzielt werden kann. Ferner können meh rere sich ausbeulende Körper dadurch ausgebeult werden, daß lediglich beide Enden der mehreren sich ausbeulenden Körper fixiert werden. So wird der sich ausbeulende Körper relativ einfach. Demgemäß kann die Größe dieses sich ausbeulenden Körpers leicht verringert werden. Im Ergebnis kann ein Tin tenstrahlkopf geschaffen werden, der hohen Tintenausstoß druck erzeugen kann, während seine Größe klein ist.There are several bulges in this ink jet head Body in the interior between a set of inks butt opening and an ink supply opening available. At each that of the bulging body becomes in its longitudinal direction tion by the dent unit a compression force and they bulge in the direction of their thickness. The means that when several bulging bodies are made up be dented, the extent of the deflection of the several themselves bulging body in its longitudinal direction in such is implemented in their thickness direction. With such a Bulging the multiple bulging bodies as before called hend, even if the extent of the Auslen kung in its longitudinal direction is small, this small extent the deflection into a large deflection towards their Thickness can be implemented. Accordingly, the exercise can be high Printing on ink that fills the interior of a chamber, can be achieved in that several bulging bodies can be arranged as mentioned above. As a result, can high ink ejection pressure can be generated. It is to be make sure that a reduction in the size of one ling body can be achieved even if the size of which is small, a large one, from the bulging process touching deflection can be achieved. Furthermore, meh bulging bodies are bulged out by the fact that only both ends of the multiple bulging bodies be fixed. So the bulging body becomes relative simple. Accordingly, the size of this can bulge Body can be reduced slightly. As a result, a tin inkjet head can be created, the high ink output can generate pressure while its size is small.

Der Tintenstrahlkopf gemäß Anspruch 12 beinhaltet eine Kam mer, einen ersten sich ausbeulenden Körper und eine Ausbeul einheit. Bei diesem Tintenstrahlkopf ist der erste sich aus beulende Körper an einen ersten Innenflächenabschnitt mit der Tintenzuführöffnung befestigt, wobei Befestigungsteile dazwischenliegen und wobei sich der erste ausbeulende Körper über die Tintenzuführöffnung erstreckt. Das heißt, daß die Tintenzuführöffnung entgegengesetzt zur Richtung liegt, in der der erste sich ausbeulende Körper verformt wird (die Richtung, in der sich der erste ausbeulende Körper aus beult). So kann verhindert werden, daß Druck, wie er durch das Ausbeulen des ersten sich ausbeulenden Körpers ausgeübt wird, durch Auslecken von Tinte aus der Tintenzuführöffnung abgebaut wird. Im Ergebnis können Energieverluste beim Aus stoßen von Tinte verringert werden, so daß diese also wir kungsvoller ausgestoßen werden kann.The ink jet head according to claim 12 includes a cam mer, a first bulging body and a bulge unit. With this inkjet head, the first one is out bulging body with a first inner surface portion attached to the ink supply port, with fasteners in between and where the first bulging body extends over the ink supply opening. That means that the Ink supply opening is opposite to the direction in the first bulging body is deformed (the Direction in which the first bulging body extends bulges). This can prevent pressure as it passes through bulging the first bulging body by leaking ink from the ink supply port is broken down. As a result, energy loss when off ink can be reduced, so this is us can be ejected more kungly.

Der Tintenstrahlkopf gemäß Anspruch 15 beinhaltet eine Kam mer, einen ersten und einen zweiten sich ausbeulenden Körper sowie eine erste und eine zweite Ausbeuleinheit. In diesem Tintenstrahlkopf sind auch eine erste und eine zweite Tin tenausstoßöffnung vorhanden, und der erste und der zweite sich ausbeulende Körper sind so angeordnet, daß sie diesen Ausstoßöffnungen jeweils gegenüberliegen. Darüber hinaus sind diese sich ausbeulenden Körper mit der ersten bzw. zweiten Ausbeuleinheit verbunden, wodurch sie unabhängig voneinander betrieben werden können. So ist keine Abtrennung zwischen der ersten und zweiten Tintenausstoßöffnung erfor derlich. Demgemäß kann der Abstand zwischen diesen beiden Ausstoßöffnungen verringert werden, was zu einer Verbesse rung der Auflösung führt.The ink jet head according to claim 15 includes a cam mer, a first and a second bulging body as well as a first and a second dent unit. In this Inkjet heads are also a first and a second tin ejection port exists, and the first and second bulging bodies are arranged so that they have this Ejection openings are opposite each other. Furthermore are these bulging bodies with the first or second dent unit connected, which makes them independent can be operated from each other. So there is no separation between the first and second ink discharge ports such. Accordingly, the distance between these two Ejection ports are reduced, which leads to an improvement resolution.

Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale, Gesichts punkte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung derselben in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher.The above and other tasks, characteristics, facial Points and advantages of the invention will appear from the following detailed description thereof in connection with the attached drawings more clearly.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht durch einen Tintenstrahlkopf gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 1 is a sectional view through an ink jet head according to an embodiment of the invention.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht, die einen Betriebszustand des in Fig. 1 dargestellten Tintenstrahlkopfs veranschau licht. Fig. 2 is a sectional view illustrating an operating state of the ink jet head shown in Fig. 1.

Fig. 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen integrierten Tintenstrahlkopfs zeigt. Fig. 3 is an exploded perspective view showing an embodiment of an integrated ink jet head according to the present invention.

Fig. 4 ist eine Draufsicht auf eine Anordnung eines Ab standshalters und sich ausbeulender Körper in Fig. 3. Fig. 4 is a plan view of an arrangement of a spacer and bulging body in Fig. 3rd

Fig. 5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie X-X in Fig. 4. FIG. 5 is a sectional view taken along line XX in FIG. 4.

Fig. 6 bis 10 sind Schnittansichten, die Schritt für Schritt ein Herstellverfahren für eine Kammer gemäß der Erfindung veranschaulichen. FIGS. 6 to 10 are sectional views according to illustrate the step by step a method of manufacturing a chamber of the invention.

Fig. 11A ist eine Seitenansicht, die einen Tintenstrahlkopf gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. FIG. 11A is a side view showing an ink jet head according to an embodiment of the invention.

Fig. 11B ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 11A. FIG. 11B is a sectional view taken along the line AA in FIG. 11A.

Fig. 12A ist eine perspektivische Außenansicht, die einen Tintenstrahlkopf gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfin dung zeigt. FIG. 12A is an external perspective view showing an ink jet head according to an embodiment of the dung OF INVENTION.

Fig. 12B ist eine Schnittansicht, die einen Schnitt A durch den Tintenstrahlkopf in Fig. 12A zeigt. Fig. 12B is a sectional view showing a section A through the ink jet head in Fig. 12A.

Fig. 12C ist eine Schnittansicht, die einen Schnitt B in Fig. 12A zeigt. Fig. 12C is a sectional view showing a section B in Fig. 12A.

Fig. 13 ist eine Schnittansicht, die einen Tintenstrahlkopf gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. Fig. 13 is a sectional view showing an ink jet head according to an embodiment of the invention.

Fig. 14A ist eine Seitenansicht, die einen Tintenstrahlkopf gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. FIG. 14A is a side view showing an ink jet head according to an embodiment of the invention.

Fig. 14B ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in Fig. 14A. Fig. 14B is a sectional view taken along line BB in Fig. 14A.

Fig. 15 und Fig. 16 sind Schnittansichten, die jeweils einen Tintenstrahlkopf gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfin dung zeigen. Fig. 15 and Fig. 16 are sectional views each showing the ink jet head according to an embodiment of the dung OF INVENTION.

Zu den Ausführungsbeispielen der Erfindung gehören zwei Ty pen von Tintenstrahlköpfen, d. h. einerseits ein Typ mit ei ner einzelnen Tintenausstoßöffnung und mehreren sich ausbeu lenden Körpern, und andererseits ein Typ mit mehreren Tin tenausstoßöffnungen und mehreren sich ausbeulenden Körpern. Hierzu werden Beispiele in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben.The embodiments of the invention include two types pen of ink jet heads, d. H. on the one hand a guy with an egg one ink ejection port and multiple ones lent bodies, and on the other hand a type with several tin ejection openings and several bulging bodies. For this purpose, examples in conjunction with the attached Described drawings.

Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht, die ein Aus führungsbeispiel der Erfindung zeigt. Der in Fig. 1 darge stellte Tintenstrahlkopf 10 ist wie folgt aufgebaut. Zwei sich ausbeulende Körper 1 und 1 sind an der Innenseite einer Kammer 5 mittels dazwischenliegenden Befestigungsteilen 3 und 3 befestigt. Eine Tintenausstoßöffnung 5a und eine Tin tenzuführöffnung 5b sind an der Kammer 5 ausgebildet. Die zwei sich ausbeulenden Körper 1 und 1 sind über einen Schal ter an einem Ende mit einer Spannungsversorgung 9 verbunden, und sie sind am anderen Ende geerdet. Die Tintenausstoßöff nung 5a ist in einer Wand der Kammer 5 ausgebildet, die in der Richtung rechtwinklig zur Ausbeulrichtung der sich aus beulenden Körper 1 und 1 liegt (Richtung, in der sich die sich ausbeulenden Körper ausbeulen). Genauer gesagt, bein haltet die Kammer 5 einen ersten und einen zweiten Innenflä chenabschnitt, die einander zugewandt sind und an denen die zwei sich ausbeulenden Körper einander gegenüberstehend be festigt sind. Außerdem verfügt die Kammer 5 über einen drit ten Innenseitenabschnitt, der sich von den Umfangskantenab schnitten des ersten und des zweiten Innenflächenabschnitts in derjenigen Richtung erstreckt, in der die sich ausbeulen den Körper 1 und 1 ausbeulen, und er verbindet den ersten und den zweiten Innenflächenabschnitt, die einander gegen überstehen, miteinander. In diesem dritten Innenflächenab schnitt ist die Tintenausstoßöffnung 5a ausgebildet. Eine Tintenzuführöffnung 5b ist so ausgebildet, daß sie durch den ersten oder zweiten Innenflächenabschnitt, die einander ge genüberstehen, ausgebildet ist, so daß die zwei sich aus beulenden Körper 1 und 1 zwischen der Tintenzuführöffnung 5b und der Tintenausstoßöffnung 5a eingebettet sind. Fig. 1 is a schematic sectional view showing an exemplary embodiment from the invention. The ink jet head 10 shown in FIG. 1 is constructed as follows. Two bulging bodies 1 and 1 are fastened to the inside of a chamber 5 by means of intermediate fastening parts 3 and 3 . An ink discharge port 5 a and a tin supply port 5 b are formed on the chamber 5 . The two bulging bodies 1 and 1 are connected via a switch ter at one end to a power supply 9 , and they are grounded at the other end. The ink discharge opening 5 a is formed in a wall of the chamber 5 , which is in the direction perpendicular to the bulging direction of the bulging bodies 1 and 1 (direction in which the bulging bodies bulge). More specifically, the chamber 5 includes a first and a second inner surface section which face each other and on which the two bulging bodies are fastened opposite to each other. In addition, the chamber 5 has a third inner side portion which extends from the peripheral edge portions of the first and second inner surface portions in the direction in which the bulges bulge the bodies 1 and 1 , and connects the first and second inner surface portions, facing each other, with each other. In this third inner surface section, the ink discharge opening 5 a is formed. An ink supply port 5 b is formed so that it is formed by the first or second inner surface portion facing each other ge, so that the two bulging body 1 and 1 are embedded between the ink supply port 5 b and the ink discharge port 5 a.

Vorzugsweise bestehen die zwei sich ausbeulenden Körper 1 und 1 aus leitendem Material, das elastisch verformt werden kann. Genauer gesagt, bestehen die sich ausbeulenden Körper 1 und 1 aus einem Material wie Metall oder dergleichen. Au ßerdem haben die zwei sich ausbeulenden Körper 1 und 1 vor zugsweise die Form eines Bands. Ein Paar Elektroden 1a und 1b zum Zuführen von Strom sind an den beiden Enden der je weiligen sich ausbeulenden Körper 1 und 1 vorhanden. Eine Elektrode 1a kann über einen Schalter mit einer Spannungs versorgung 9 verbunden werden. Das heißt, daß durch Öffnen oder Schließen des Schalters bestimmt werden kann, ob die eine Elektrode 1a und die Spannungsversorgung 9 miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden. Die andere Elek trode 1b ist geerdet.Preferably, the two bulging bodies 1 and 1 consist of conductive material that can be elastically deformed. More specifically, the bulging bodies 1 and 1 are made of a material such as metal or the like. In addition, the two bulging bodies 1 and 1 preferably have the shape of a band. A pair of electrodes 1 a and 1 b for supplying current are present at the two ends of the respective bulging bodies 1 and 1 . An electrode 1 a can be connected to a voltage supply 9 via a switch. This means that it can be determined by opening or closing the switch whether the one electrode 1 a and the voltage supply 9 are connected or disconnected from each other. The other electrode 1 b is grounded.

Im Betrieb des Tintenstrahlkopfs 10 des ersten Ausführungs beispiels wird zunächst Tinte 100 von der Tintenzuführöff nung 5b zugeführt. So wird ein Behälter mit Tinte 100 ge füllt und die zwei sich ausbeulenden Körper 1 und 1 werden in Tinte 100 eingetaucht.In operation of the ink jet head 10 of the first example of execution is first ink supplied b 100 from the Tintenzuführöff voltage. 5 Thus, a container is filled with ink 100 and the two bulging bodies 1 and 1 are immersed in ink 100 .

Wenn in diesem Zustand der Schalter geschlossen wird, fließt Strom durch die sich ausbeulenden Körper 1 und 1, und diese werden durch die mittels des Widerstands der Körper erzeug te Wärme erwärmt, wodurch sie sich thermisch ausdehnen.When the switch is closed in this state, current flows through the bulging bodies 1 and 1 , and these are heated by the heat generated by the resistance of the bodies, thereby thermally expanding.

Da jedoch, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, die jeweiligen beiden Enden der sich ausbeulenden Körper 1 und 1 mittels der Befestigungsteile 3 und 3 an der Kammer 5 befestigt sind, können sie durch die Expansion nicht verformt werden. Demgemäß wirkt auf beide sich ausbeulende Körper 1 und 1 von ihren beiden Längsenden her eine Kompressionskraft P₁ in der durch einen Pfeil F₁ veranschaulichten Richtung, wodurch elastische Energie eingespeichert wird. Wenn diese Kompres sionskraft P₁ die Ausbeulbelastung Pc der zwei sich ausbeu lenden Körper 1 und 1 übersteigt, werden diese auf solche Weise ausgebeult, wie es in Fig. 2 dargestellt ist.However, since, as shown in Fig. 1, the respective two ends of the bulging bodies 1 and 1 are fixed to the chamber 5 by means of the fixing parts 3 and 3 , they cannot be deformed by the expansion. Accordingly, acts on both bulging bodies 1 and 1 from their two longitudinal ends, a compression force P₁ in the direction illustrated by an arrow F₁, whereby elastic energy is stored. If this compression force P₁ exceeds the bulge load Pc of the two bulging bodies 1 and 1 , these bulge in such a way as is shown in FIG. 2.

Wenn die zwei sich ausbeulenden Körper 1 und 1 gemäß Fig. 2 ausgebeult sind, wirkt Druck auf die Tinte 100, die den In nenraum der Kammer 5 ausfüllt. Da zwei sich ausbeulende Kör per 1 und 1 einander gegenüberstehend vorhanden sind, kann Druck wirkungsvoll auf die Tinte 100 ausgeübt werden. Dieser auf die Tinte 100 ausgeübte Druck pflanzt sich durch diese fort, wodurch Tinte aus der Tintenausstoßöffnung 5a aus dem Tintenstrahlkopf 10 herausgedrückt wird. So wird ein Tinten tröpfchen 100a vom Tintenstrahlkopf 10 nach außen ausgesto ßen. Dabei kann das Tintentröpfchen 100a wirkungsvoller aus gestoßen werden, wenn die Tintenausstoßöffnung 5a in derje nigen Wand (dem dritten Innenflächenabschnitt) vorhanden ist, die die Umfangskantenabschnitte der zwei Innenflächen abschnitte miteinander verbindet, an denen die sich ausbeu lenden Körper 1 und 1 ausgebildet sind. Darüber hinaus kann sich auf die Tinte ausgeübter Druck wirkungsvoller zur Tin tenausstoßöffnung 5a ausbreiten, wenn zwei sich ausbeulende Körper 1 und 1 so vorhanden sind, daß sich gleich weit von der Tintenausstoßöffnung 5a entfernt sind. Demgemäß kann ein Tintentröpfchen 100a wirkungsvoller ausgestoßen werden. In dieser Hinsicht gilt dasselbe für die anderen Ausführungs beispiele, die noch beschrieben werden. Mittels des wie vor stehend beschrieben ausgestoßenen Tintentröpfchens 100a wird ein Druckvorgang auf der Oberfläche eines Blatts ausgeführt. If the two bulging bodies 1 and 1 are bulged according to FIG. 2, pressure acts on the ink 100 which fills the interior of the chamber 5 . Since there are two bulging bodies 1 and 1 facing each other, pressure can be effectively applied to the ink 100 . This pressure exerted on the ink 100 propagates through it, thereby pushing ink out of the ink ejection opening 5 a from the ink jet head 10 . An ink droplet 100 a is ejected from the ink jet head 10 to the outside. The ink droplet 100 a can be ejected more effectively if the ink ejection opening 5 a is present in the wall (the third inner surface section) that connects the peripheral edge sections of the two inner surface sections to one another, on which the bulging bodies 1 and 1 are formed . In addition to the ink applied pressure effective to spread Tin tenausstoßöffnung 5 a, when two bulging body 1 and 1 are provided so that a distance are the same distance from the ink ejection port. 5 Accordingly, an ink droplet 100 a can be ejected more effectively. In this regard, the same applies to the other embodiment examples that will be described. By means of the described prior to standing the ejected ink droplet 100a is executed, a printing operation on the surface of a sheet.

Fig. 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die ein Integrationsbeispiel für den Tintenstrahlkopf von Fig. 1 zeigt. Fig. 4 ist eine Draufsicht, die eine Anordnung eines Abstandshalters und der sich ausbeulenden Körper in Fig. 3 zeigt. Fig. 5 ist eine schematische Schnittansicht entlang der Linie X-X von Fig. 4, und sie beinhaltet Kammern 15a und 15b. Fig. 3 is an exploded perspective view showing an example of integration for the ink jet head of Fig. 1. FIG. 4 is a plan view showing an arrangement of a spacer and the bulging bodies in FIG. 3. Fig. 5 is a schematic sectional view taken along the line XX of Fig. 4, and it includes chambers 15 a and 15 b.

Wie in diesen Figuren dargestellt, verfügt ein erfindungsge mäßer integrierter Tintenstrahlkopf 20 über einen Tintenkam merdeckel 12, einen Abstandshalter 14 sowie Kammern 15a und 15b.As shown in these figures, a erfindungsge according integrated ink jet head 20 has an ink chamber cover 12 , a spacer 14 and chambers 15 a and 15 b.

Der Abstandshalter 14 besteht z. B. aus einer Platte aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke von 10 bis 50 µm. In ihm sind mehrere durch ihn hindurchgehende Öffnungen 14a enthal ten, die eine Druckkammer und eine Tintenausstoßöffnung bil den. Diese Öffnungen 14a werden z. B. durch einen Stanzpro zeß hergestellt.The spacer 14 is, for. B. from a stainless steel plate with a thickness of 10 to 50 microns. In it, a plurality of openings 14 a through it are contained, which form a pressure chamber and an ink ejection opening. These openings 14 a z. B. manufactured by a Stanzpro zeß.

Die Kammer 15a verfügt über ein Substrat 16, einen sich aus beulenden Körper 11 und Befestigungsteile 13. Das Substrat 16 besteht aus einkristallinem Silizium mit einer (100)-Flä che als Hauptebene. Im Substrat 16 ist eine dieses durchset zende, sich verjüngende Aussparung 16a vorhanden. Darüber hinaus ist ein sich ausbeulender Körper 11 mittels eines eingefügten Befestigungsteils 13 an einer Fläche des Sub strats 16 befestigt. Der sich ausbeulende Körper 11 ist so geformt, daß er die Form eines Kammzahns aufweist, und eine Betriebselektrode 11a und eine Sammelelektrode 11b zum An schließen einer externen Spannungsversorgung führen von je dem sich ausbeulenden Körper 11 weg. Die Betriebselektrode 11a und die Sammelelektrode 11b sind mittels des Befesti gungsteils 13 am Substrat 16 befestigt. Jede Betriebselek trode 11a ist über einen Schalter mit einer Spannungsversor gung 19 verbunden, durch den die Spannungsversorgung 19 mit der Betriebselektrode 11a verbunden oder von dieser getrennt werden kann.The chamber 15 a has a substrate 16 , a bulging body 11 and fastening parts 13 . The substrate 16 consists of single-crystal silicon with a (100) surface as the main plane. In the substrate 16 there is a penetrating, tapering recess 16 a. In addition, a bulging body 11 is attached by means of an inserted fastening part 13 to a surface of the sub strate 16 . Which bulging body 11 is shaped so that it has the shape of a comb tooth, and an operating electrode 11 a and a bus electrode 11 b to close to an external power supply lead of each of the bulging body 11 away. The operating electrode 11 a and the collecting electrode 11 b are attached to the substrate 16 by means of the fastening part 13 . Each Betriebselek trode 11 is a supply via a switch with an associated Spannungsversor 19, connected by the power supply 19 with the operating electrode 11 a, or may be separated therefrom.

Die Kammer 15b ist ähnlich aufgebaut wie die Kammer 15a, mit der Ausnahme, daß im Substrat 16 keine sich verjüngende Aus sparung 16a ausgebildet ist. Ein sich ausbeulender Körper 11 ist ebenfalls mittels eines eingefügten Befestigungsteils 13 an der Kammer 15b befestigt.The chamber 15 b is constructed similarly to the chamber 15 a, with the exception that no tapering savings 16 a is formed in the substrate 16 . A bulging body 11 is also attached to the chamber 15 b by means of an inserted fastening part 13 .

An der Oberfläche des Tintenkammerdeckels 12 ist eine Aus sparung 12a mit vorgegebener Tiefe ausgebildet, die über ei nen Tintenzuführpfad 12b verfügt, der zu einem Seitenendeab schnitt des Tintenkammerdeckels 12 führt.On the surface of the ink chamber cover 12 from a recess 12 a is formed with a predetermined depth, which has egg nen ink supply path 12 b, which leads to a Seitenendeab section of the ink chamber cover 12 .

Die vorstehend genannten Kammern 15a und 15b sind z. B. mit tels eines nichtleitenden Epoxidklebers mit einem zwischen gefügten Abstandshalter 14 miteinander verbunden. So bildet jede Öffnung 14a einen Raum (eine Druckkammer), in der Druck mittels eines sich ausbeulenden Körpers 11 auf die in ihr enthaltene Tinte ausgeübt wird, und es ist eine Tintenaus stoßöffnung vorhanden.The above-mentioned chambers 15 a and 15 b are, for. B. with means of a non-conductive epoxy adhesive with a spacer 14 inserted between them. So each opening 14 a forms a space (a pressure chamber) in which pressure is exerted by means of a bulging body 11 on the ink contained therein, and there is an ink discharge opening.

Der Tintenkammerdeckel 12 ist z. B. mittels Epoxidklebers an der Kammer 15a befestigt. So bilden die in der Kammer 15a ausgebildete sich verjüngende Aussparung 16a und die im Tin tenkammerdeckel 12 ausgebildete Aussparung 12a eine Tinten kammer 18. Der Tintenzuführpfad 12b ist so ausgebildet, daß er einen Anschluß zur Tintenkammer 18 hat und nach außen führt. Tinte 100 wird von einem extern vorhandenen Tinten vorratsbehälter durch den Tintenzuführpfad 12b zur Tinten kammer 18 geführt.The ink chamber cover 12 is e.g. B. attached to the chamber 15 a by means of epoxy adhesive. To form in the chamber 15 a tapered recess 16 a formed and formed in the Tin tenkammerdeckel 12 recess 12 a an ink chamber eighteenth The ink supply path 12 b is formed so that it has a connection to the ink chamber 18 and leads to the outside. Ink 100 is guided from an external ink reservoir through the ink supply path 12 b to the ink chamber 18 .

Da jedes der vorstehend genannten Elemente so liegt, wie es vorstehend beschrieben wurde, ist durch die Tintenkammer 18 und die Öffnungen 14a eine Reihe von Räumen gebildet. Tinte 100 kann durch den Tintenzuführpfad 12b von außen in die Tintenkammer 18 geführt werden, und sie kann aus den Öffnun gen 14a durch die Tintenausstoßöffnung nach außen ausgesto ßen werden. Die Tinte wird durch das Paar sich ausbeulender Körper 11 und 11, die vertikal angeordnet sind, unter Druck gesetzt. Obwohl die Darstellung in Fig. 5 dergestalt ist, daß der Raum zwischen den Kammern 15a und 15b offen ist, ist tatsächlich das meiste des Raums abgedichtet. Darüber hinaus ist in Fig. 5 eine Tintenausstoßöffnung an einem Ende jeder Öffnung 14a des Abstandshalters 14 vorhanden.Since each of the above elements is as described above, a series of spaces is formed by the ink chamber 18 and the openings 14 a. Ink 100 may through the ink supply path 12 b from the outside into the ink chamber 18 are performed, and it may consist of the outlets, to 14 a through the ink ejection opening to the outside ausgesto be SEN. The ink is pressurized by the pair of bulging bodies 11 and 11 arranged vertically. Although the illustration in Fig. 5 is such that the space between the chambers 15 a and 15 b is open, the space is actually the most sealed. In addition, in Fig. 5, an ink discharge port at one end of each opening 14 a of the spacer 14 is present.

Bei dem in den Fig. 3 bis 5 dargestellten Ausführungsbei spiel ist der Einfachheit halber ein Kopf mit mehreren Düsen mit vier Paaren von sich ausbeulenden Körpern, die vertikal angeordnet sind, beschrieben. Jedoch ist die Anzahl sich ausbeulender Körper nicht hierauf beschränkt, sondern sie kann beliebig gewählt werden.Wherein the simplicity sake is described a head with a plurality of nozzles with four pairs of bulging bodies which are arranged vertically, game in FIGS. Ausführungsbei shown to 5. 3 However, the number of bulging bodies is not limited to this, but can be chosen arbitrarily.

In Verbindung mit den Fig. 6 bis 10 wird nun ein Beispiel für ein Herstellverfahren für die Kammer 15a beschrieben. Es ist zu beachten, daß das folgende eine Beschreibung für das Herstellverfahren einer Kammer 15a ist, wie sie in einem integrierten Tintenstrahlkopf verwendet wird.In connection with FIGS. 6 to 10, an example of a manufacturing method for the chamber 15 a will now be described. It should be noted that the following is a description of the method of manufacturing a chamber 15a as used in an integrated ink jet head.

Die Fig. 6 bis 10 sind schematische Schnittansichten, die Schritt für Schritt ein Herstellverfahren für die Kammer 15a eines Tintenstrahlkopfs gemäß dem vorliegenden Ausführungs beispiel veranschaulichen. FIGS. 6 to 10 are schematic sectional views showing step by step a manufacturing method for the chamber 15 a of an ink jet head according to example illustrate the present execution.

Zunächst wird, wie es in Fig. 6 veranschaulicht ist, ein Substrat 16 bereitgestellt, das aus einkristallinem Silizium mit einer (100)-Fläche als Hauptebene besteht. An der Ober- und der Unterseite wird eine Siliziumoxid(SiO₂)-Schicht 17 mit 6 bis 8% Phosphor (P) (nachfolgend als PSG-Schicht be zeichnet) mittels einer LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition)-Vorrichtung mit einer Dicke von z. B. 2 µm ab geschieden. Diese PSG-Schicht 17 dient bei einem späteren Schritt als Befestigungsteil 13.First, as illustrated in FIG. 6, there is provided a substrate 16 made of single crystal silicon with a (100) face as the main plane. At the top and bottom is a silicon oxide (SiO₂) layer 17 with 6 to 8% phosphorus (P) (hereinafter referred to as PSG layer) by means of an LPCVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition) device with a thickness of e.g. B. 2 µm from divorced. This PSG layer 17 serves as a fastening part 13 in a later step.

Danach wird, wie in Fig. 7 dargestellt, eine Nickel(Ni)- Schicht 18 mit einer Dicke von 6 µm durch z. B. ein elektro lytisches Plattierverfahren auf der Oberseite des Substrats 16 abgeschieden. Diese Nickelschicht 18 wird später ein sich ausbeulender Körper.Then, as shown in Fig. 7, a nickel (Ni) layer 18 with a thickness of 6 microns by z. B. an electro lytic plating process deposited on the top of the substrate 16 . This nickel layer 18 later becomes a bulging body.

Dann wird, wie es in Fig. 8 dargestellt ist, die Ni-Schicht 18 geätzt und so gemustert, daß vorgegebene Form aufweist.Then, as shown in Fig. 8, the Ni layer 18 is etched and patterned to have a predetermined shape.

Dann wird, wie es in Fig. 9 dargestellt ist, die PSG-Schicht 17 an der Unterseite des Substrats 16 gemustert. Das Sili ziumsubstrat 16 wird mit Kaliumhydroxid (KOH), das ein ani sotropes Ätzmittel ist, unter Verwendung dieser gemusterten PSG-Schicht 17 als Maske geätzt. Durch diesen Ätzvorgang wird die sich verjüngende Aussparung 16a, die das Silizium substrat 16 durchsetzt, hergestellt. Schließlich werden, wie es in Fig. 10 dargestellt ist, die PSG-Schicht 17 an der Un terseite des Siliziumsubstrats 16, wie auch ein Teil der PSG-Schicht 17 an der Oberseite des Substrats 16 durch Ätzen entfernt. So wird das Befestigungsteil 13 ausgebildet, und es wird eine Kammer 15a mit gewünschter Struktur erhalten.Then, as shown in FIG. 9, the PSG layer 17 is patterned on the underside of the substrate 16 . The silicon substrate 16 is etched with potassium hydroxide (KOH), which is an anisotropic etchant, using this patterned PSG layer 17 as a mask. Through this etching process, the tapering recess 16 a, which passes through the silicon substrate 16 , is produced. Finally, as shown in FIG. 10, the PSG layer 17 on the underside of the silicon substrate 16 , as well as a part of the PSG layer 17 on the top of the substrate 16, are removed by etching. So the fastening part 13 is formed, and there is obtained a chamber 15 a with the desired structure.

Im Folgenden wird ein Tintenstrahlkopf beschrieben, bei dem mehr als zwei sich ausbeulende Körper in einer einzelnen Druckkammer vorhanden sind.An ink jet head in which more than two bulging bodies in a single one Pressure chamber are available.

Die Fig. 11A und 11B zeigen einen Tintenstrahlkopf 10, bei dem fünf sich ausbeulende Körper in einer einzelnen Druck kammer vorhanden sind. Genauer gesagt, ist Fig. 11A eine Seitenansicht dieses Tintenstrahlkopfs 10 und Fig. 11B ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 11A. FIG. 11A and 11B show an ink jet head 10 are present in the chamber to five bulging body in a single print. More specifically, FIG. 11A is a side view of this ink jet head 10 and FIG. 11B is a sectional view taken along line AA in Fig. 11A.

Der Tintenstrahlkopf 10 verfügt über eine Kammer 5 mit Qua derform. Eine Tintenausstoßöffnung 5a ist in einer vorgege benen Fläche der Kammer 5 ausgebildet, und fünf sich ausbeu lende Körper 11 sind an den jeweiligen anderen Flächen der Kammer 5a, die also nicht die Tintenausstoßöffnung 5a ent halten, angebracht, wobei jeweils ein Befestigungsteil 3 eingefügt ist. Genauer gesagt, ist die Tintenausstoßöffnung 5a in derjenigen Wand der Kammer 5a ausgebildet, die sich in derjenigen Richtung erstreckt, in der sich ein sich ausbeu lender Körper 11 ausbeult. Im unteren Abschnitt der Kammer 5 ist eine Tintenzuführöffnung 5b ausgebildet. Jeder sich aus beulende Körper 11 ist über einen Schalter mit einer Span nungsversorgung 9 verbunden. Wenn der Schalter geschlossen wird, wird Spannung an jeweils eine Elektrode der fünf sich ausbeulenden Körper 11 angelegt. So fließt Strom durch die fünf sich ausbeulenden Körper 11, wodurch sie sich in das Innere der Kammer hinein ausbeulen. Dabei wird Druck wir kungsvoll auf Tinte 100 ausgeübt, wenn die sich ausbeulenden Körper 11 so liegen, daß sie einen Innenraum der Kammer 5 umschließen, wie in den Fig. 11A und 11B dargestellt. Tinte 100, auf die wie vorstehend beschrieben Druck ausgeübt wur de, wird durch die Tintenausstoßöffnung 5a aus dem Tinten strahlkopf 10 herausgedrückt.The inkjet head 10 has a chamber 5 with Qua derform. An ink discharge opening 5 a is formed in a pre-given surface of the chamber 5 , and five bulging bodies 11 are attached to the respective other surfaces of the chamber 5 a, which does not hold the ink discharge opening 5 a ent, each with a fastening part 3 is inserted. More specifically, the ink discharge port 5 is a a formed extending in the direction, a lender to ausbeu body bulges in that wall of the chamber 5 in the eleventh In the lower portion of the chamber 5 , an ink supply opening 5 b is formed. Each bulging body 11 is connected to a voltage supply 9 via a switch. When the switch is closed, voltage is applied to one electrode each of the five bulging bodies 11 . Current flows through the five bulging bodies 11 , causing them to bulge into the interior of the chamber. Here, pressure is exerted on ink 100 when the bulging bodies 11 lie so that they enclose an interior of the chamber 5 , as shown in FIGS. 11A and 11B. Ink 100 , on which pressure was exerted as described above, is pushed out through the ink ejection opening 5 a from the ink jet head 10 .

Die Fig. 12A, 12B und 12C zeigen ein Ausführungsbeispiel ei nes Tintenstrahlkopfs, bei dem eine Kammer 5 zylindrisch ist und acht sich ausbeulende Körper vorhanden sind. Fig. 12A ist eine perspektivische Außenansicht des Ausführungsbei spiels. Fig. 12B zeigt einen Schnitt A gesehen aus der Rich tung, wie sie in Fig. 12A durch einen Pfeil a gekennzeichnet ist. Fig. 12C zeigt einen Schnitt B, gesehen aus der Rich tung, wie sie in Fig. 12A durch einen Pfeil b gekennzeichnet ist. Figs. 12A, 12B and 12C show an embodiment ei nes ink jet head, wherein a chamber 5 is cylindrical and is bulging eight bodies are present. FIG. 12A is an external perspective view of the game Ausführungsbei. Fig. 12B shows a section A seen from the direction as indicated in Fig. 12A by an arrow a. FIG. 12C shows a section B, seen from the direction as indicated by an arrow b in FIG. 12A.

Die acht sich ausbeulenden Körper 11 sind mit jeweils einem eingefügten Befestigungsteil 3 an der Innenseite einer zy lindrischen Kammer 5 befestigt. Beim vorliegenden Ausfüh rungsbeispiel verfügt die Kammer 5 an ihren beiden Enden über ein Paar Wände, die einander gegenüberstehen, und in diesem Paar Wände ist eine Tintenausstoßöffnung 5a bzw. eine Tintenzuführöffnung 5b ausgebildet, die dementsprechend ein ander gegenüberstehen. Die acht sich ausbeulenden Körper 11 sind an derjenigen Innenwand vorhanden, in der sich weder die Tintenausstoßöffnung 5a noch die Tintenzuführöffnung 5b enthalten, und sie umgeben den Innenraum der Kammer 5. Die Tintenausstoßöffnung 5a und die Tintenzuführöffnung 5b lie gen so, daß sie den von den acht sich ausbeulenden Körpern 11 umgebenen Innenraum einbetten. So kann Tinte wirkungsvoll aus der Tintenausstoßöffnung 5a mittels der sich ausbeulen den Körper 11 ausgestoßen werden.The eight bulging body 11 are each attached to an inserted fastening part 3 on the inside of a cylindrical chamber 5 zy. In the present exporting approximately example, the chamber 5 has at its two ends by a pair of walls opposed to each other, and in this pair of walls, an ink discharge port 5 is a and an ink supply port 5 is formed b, which accordingly on the other face. The eight bulging body 11 are on that inner wall present, contain b in which neither the ink discharge port 5 a or the ink supply port 5, and to surround the interior of the chamber. 5 The ink discharge opening 5 a and the ink supply opening 5 b lie so that they embed the interior surrounded by the eight bulging bodies 11 . So ink can be effectively ejected from the ink ejection opening 5 a by means of the bulge the body 11 .

Jeder der sich ausbeulenden Körper 11 ist über einen Schal ter mit einer Spannungsversorgung 9 verbunden. Obwohl in der Figur der Einfachheit halber nur ein sich ausbeulender Kör per 11 mit einer Elektrode dargestellt ist, verfügt tatsäch lich jeder der acht sich ausbeulenden Körper 11 über eine Elektrode. Wenn der Schalter geschlossen wird, fließt Strom durch die acht sich ausbeulenden Körper 11, und diese beulen sich aus. So wird die Tinte 100 unter Druck gesetzt und durch die Tintenausstoßöffnung 5a aus dem Tintenstrahlkopf 10 herausgedrückt.Each of the bulging body 11 is connected via a scarf ter to a voltage supply 9 . Although in the figure for simplicity only one is shown per ausbeulender Kör 11 with an electrode, each of the eight has tatsäch Lich bulging body 11 via an electrode. When the switch is closed, current flows through the eight bulging bodies 11 and bulges. So the ink 100 is pressurized and pressed out through the ink ejection opening 5 a from the ink jet head 10 .

Fig. 13 ist eine schematische Schnittansicht, die eine Modi fizierung des in Fig. 1 dargestellten Tintenstrahlkopfs 10 zeigt. Dieser Tintenstrahlkopf 10 unterscheidet sich von dem von Fig. 1 dahingehend, daß eine Tintenzuführöffnung 5b ent gegengesetzt zu derjenigen Richtung liegt, in der sich der sich ausbeulende Körper 1 verformt (entgegengesetzt zur Richtung, in der sich der sich ausbeulende Körper 1 aus beult; d. h. hinter dem sich ausbeulenden Körper 1). Der sich ausbeulende Körper 1 ist mittels eines Befestigungsteils 3 an derselben Innenfläche befestigt, in der die Tintenzuführ öffnung 5b vorhanden ist, und die Befestigungsteile 3 liegen so, daß sie die Tintenzuführöffnung 5b zwischen sich einbet ten. Dadurch erstreckt sich der sich ausbeulende Körper 1 über die Tintenzuführöffnung Sb. Der sich ausbeulende Körper 1, der mittels der Befestigungsteile 3 wie vorstehend be schrieben befestigt ist, beult sich in derjenigen Richtung aus, die von der Innenwand wegzeigt, an der er befestigt ist, d. h. in der Richtung von der Tintenzuführöffnung 5b weg. So kann verhindert werden, daß der durch die Verformung des sich ausbeulenden Körpers 1 auf die Tinte 100 ausgeübte Druck zu einem Auslecken von Tinte aus der Tintenzuführöff nung 5b führt. Demgemäß können Energieverluste beim Tinten ausstoß verringert werden, was bedeutet, daß Tinte wirkungs voller ausgestoßen werden kann. Fig. 13 is a schematic sectional view showing a modification of the ink jet head 10 shown in Fig. 1. This ink jet head 10 differs from that of Fig. 1 in that an ink supply opening 5 b ent is opposite to the direction in which the bulging body 1 deforms (opposite to the direction in which the bulging body 1 bulges out; ie behind the bulging body 1 ). Which bulging body 1 is fixed by means of a fastening part 3 on the same inner surface in which the ink supply opening 5 b is present, and the fixing members 3 are located so as to be b, the ink supply port 5 th therebetween einbet. Thereby, which bulging body extends 1 via the ink supply opening Sb. The bulging body 1 , which is fastened by means of the fastening parts 3 as described above, bulges in the direction that points away from the inner wall to which it is fastened, ie in the direction from the ink supply opening 5 b away. It can thus be prevented that the pressure exerted by the deformation of the bulging body 1 on the ink 100 leads to ink leakage from the ink supply opening 5 b. Accordingly, energy losses in ink ejection can be reduced, which means that ink can be ejected more effectively.

Fig. 14A ist eine Seitenansicht, die eine andere Modifizie rung des in Fig. 1 dargestellten Tintenstrahlkopfs zeigt. Fig. 14B ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in Fig. 14A. Gemäß den Fig. 14A und 14B unterscheidet sich bei dieser Modifizierung die Position einer Tintenausstoßöffnung 5a von derjenigen beim in Fig. 1 dargestellten Ausführungs beispiel. Das heißt, daß die Tintenausstoßöffnung 5a bei dieser Modifizierung an einer Position vorhanden ist, die in bezug auf die Mitte der Kammer 5 einer Rotation um 90° in bezug auf die Position in Fig. 1 entspricht. In diesem Fall wird beinahe dieselbe Wirkung wie im Fall von Fig. 1 er zielt. Wie vorstehend beschrieben, kann die Tintenausstoß öffnung 5a an verschiedenen Stellen in der Wand der Kammer 5 vorhanden sein. So ist der Freiheitsgrad bei der Konstruk tion erhöht. Jedoch ist es bevorzugt, wenn die Tintenaus stoßöffnung 5a durch eine Innenwand geht, die ein Paar ein ander gegenüberstehender Innenwände verbindet, an denen je weilige sich ausbeulende Körper 1 befestigt sind, wie in den Fig. 14A und 14B dargestellt. Es ist bevorzugter, wenn die Tintenausstoßöffnung 5a so liegt, daß sie gleich weit von den mehreren sich ausbeulenden Körpern 1 entfernt ist. So kann Tinte 100 wirkungsvoller ausgestoßen werden. Fig. 14A is a side view showing another modification of the ink jet head shown in Fig. 1. Fig. 14B is a sectional view taken along line BB in Fig. 14A. Referring to FIGS. 14A and 14B, the position is different in this modification of an ink discharge port 5a from that shown in in Fig. 1 for execution. That is, the ink discharge port 5a in this modification is provided at a position corresponding to a rotation of 90 ° in relation to the position in FIG. 1 corresponds with respect to the center of the chamber 5. In this case, almost the same effect as in the case of Fig. 1 is aimed. As described above, the ink discharge opening 5 a may be present at various locations in the wall of the chamber 5 . This increases the degree of freedom in the design. However, it is preferred if the Tintenaus shock opening 5 a by an inner wall is that connects a pair of one other opposing inner walls on which eg large to bulging body 1 are fixed, as shown in FIGS. 14A and 14B. It is more preferred if the ink discharge opening 5 a is such that it is equidistant from the plurality of bulging bodies 1 . In this way, ink 100 can be ejected more effectively.

Fig. 15 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Tin tenstrahlkopf gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. Wie in Fig. 15 dargestellt, ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein relativ langer sich ausbeulender Körper 11 an einer Fläche eines Paars sich gegenüberstehen der Innenflächen einer Kammer 5 mittels eingefügter Befesti gungsteile 3 befestigt, und ein Paar relativ kurzer sich ausbeulender Körper 11-1 und 11-1 ist an der anderen Innen fläche mittels eingefügter Befestigungsteile 3 so befestigt, daß sie voneinander beabstandet sind. Eine Tintenausstoßöff nung 5a ist zwischen dem Paar relativ kurzer sich ausbeulen der Körper 11-1 und 11-1 vorhanden. Da die Tintenausstoßöff nung 5a zwischen dem Paar sich ausbeulender Körper 11-1 und 11-1 vorhanden ist, wie vorstehend genannt, kann Druck, wie er mittels des Paars sich ausbeulender Körper 11-1 und 11-1 die auch durch den relativ langen sich ausbeulenden Körper 11 auf die Tinte 100 ausgeübt wird, wirkungsvoll aus der Tintenausstoßöffnung 5a ausgegeben werden. Es ist zu beach ten, daß jeder der sich ausbeulenden Körper 1, 11-1 und 11-1 über einen Schalter mit der Spannungsversorgung 9 verbunden ist. Fig. 15 is a schematic sectional view showing a Tin tenstrahlkopf according to another embodiment of the invention. As shown in Fig. 15, in this embodiment, a relatively long bulging body 11 is attached to a surface of a pair facing the inner surfaces of a chamber 5 by means of inserted fastening parts 3 , and a pair of relatively short bulging bodies 11-1 and 11 -1 is attached to the other inner surface by means of inserted fasteners 3 so that they are spaced apart. An ink ejection opening 5 a is present between the pair of relatively short bulge bodies 11-1 and 11-1 . Since the voltage Tintenausstoßöff 5 is a ausbeulender body is present between the pair 11-1 and 11-1, as mentioned above, can pressure as the relatively long by means of the pair is ausbeulender body 11-1 and 11-1 also through the bulging body 11 is applied to the ink 100, can be effectively output from the ink discharge port 5 a. It should be noted that each of the bulging bodies 1 , 11-1 and 11-1 is connected to the power supply 9 via a switch.

Wie im Fall der oben genannten Modifizierung kann beim vor liegenden Ausführungsbeispiel eines Tintenstrahlkopfs 10 die Tintenausstoßöffnung 5a an einer beliebigen Fläche der Kam mer vorhanden sein. Demgemäß kann der Tintenstrahlkopf auf flexible Weise konstruiert werden. As in the case of the above modification, an ink jet head, the ink discharge opening may be a 5 mer present on any surface of the Kam when lying before execution Example 10. Fig. Accordingly, the ink jet head can be constructed in a flexible manner.

Fig. 16 ist ein schematisches Diagramm eines Tintenstrahl kopfs 10 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfin dung. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind mehrere Tintenausstoßöffnungen 25a in einer einzelnen Kammer vorhan den, und sich ausbeulende Körper 21, die den jeweiligen Tin tenausstoßöffnungen 25a entsprechen, werden unabhängig von einander betrieben. Außerdem ist keine Unterteilung zum Ver hindern einer Druckausbreitung zwischen den sich ausbeulen den Körpern vorhanden. Fig. 16 is a schematic diagram of an ink jet head 10 according to another embodiment of the inven tion. In the present embodiment, a plurality of ink discharge openings 25 a in a single chamber, and bulging bodies 21 , which correspond to the respective ink discharge openings 25 a, are operated independently of one another. In addition, there is no subdivision to prevent pressure from spreading between the bulging bodies.

Gemäß Fig. 16 sind im Tintenstrahlkopf 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels mehrere Tintenausstoßöffnungen 25a, . . . in einer einzelnen Kammer 5 vorhanden, und ein sich ausbeu lender Körper oder mehrere sich ausbeulende Körper 21, . . . die den jeweiligen Tintenausstoßöffnungen 25a, . . . entspre chen, sind in der Kammer 5 vorhanden, an der sie mittels eingefügten Befestigungsteilen 23 befestigt sind. Diese sich ausbeulenden Körper 21, . . . sind so angeordnet, daß sie den jeweiligen Tintenausstoßöffnungen 25a gegenüberstehen, und sie sind jeweils über Schalter mit verschiedenen Spannungs versorgungen 9-1, . . . verbunden. Demgemäß können die sich aus beulenden Körper 21, die den jeweiligen Tintenausstoßöffnun gen 25a entsprechen, unabhängig voneinander betrieben wer den. Da mehrere Tintenausstoßöffnungen 25a in einer einzel nen Kammer 5 vorhanden sind, und die sich ausbeulenden Kör per 21, die jeweils den Tintenausstoßöffnungen 25a entspre chen, unabhängig voneinander betrieben werden, wie oben be schrieben, ist es nicht erforderlich, eine Trennwand anzu bringen, die die Tintenausstoßöffnungen 25a voneinander trennt. Demgemäß kann der gegenseitige Abstand der Tinten ausstoßöffnungen 25a verringert werden, was zu verbesserter Auflösung führt.Referring to FIG. 16, in the ink jet head 10 of the present embodiment a plurality of ink ejection orifices 25 a. . . present in a single chamber 5 , and one bulging body or several bulging bodies 21 ,. . . the respective ink ejection openings 25 a,. . . accordingly, are present in the chamber 5 , to which they are fastened by means of inserted fastening parts 23 . These bulging bodies 21 ,. . . are arranged so that they face the respective ink ejection openings 25 a, and they are each via switches with different voltage supplies 9-1,. . . connected. Accordingly, the bulging body 21 , which correspond to the respective ink ejection openings 25 a, can be operated independently of one another. Since a plurality of ink discharge openings 25 a are present in a single chamber 5 , and the bulging bodies per 21 , each of which corresponds to the ink discharge openings 25 a, are operated independently of one another, as described above, it is not necessary to bring a partition that separates the ink ejection openings 25 a from each other. Accordingly, the mutual distance of the ink ejection openings 25 a can be reduced, which leads to improved resolution.

Wenn der sich ausbeulende Körper 21 Seiten mit verschiedenen Abmessungen aufweist, kann der gegenseitige Abstand von Tin tenausstoßöffnungen 25a dadurch verringert werden, daß die kürzere Seite des sich ausbeulenden Körpers 21 parallel zur Linie angeordnet wird, die die Tintenausstoßöffnungen 25a miteinander verbindet. Im Ergebnis kann eine weitere Verbes serung der Auflösung erzielt werden.If the bulging body has 21 sides with different dimensions, the mutual distance from Tin tenausschlagöffnungen 25 a can be reduced by arranging the shorter side of the bulging body 21 parallel to the line connecting the ink ejection openings 25 a. As a result, the resolution can be further improved.

Wie es beschrieben wurde, kann gemäß der Erfindung hoher Tintenausstoßdruck erzeugt werden, während die Größe eines Tintenstrahlkopfs klein bleibt, da mehrere sich ausbeulende Körper wirkungsvoll an einer beliebigen Fläche einer Kammer positioniert werden. Darüber hinaus ist eine Tintenzuführ öffnung hinter einem sich ausbeulenden Körper angeordnet (entgegengesetzt zur Richtung, in der sich ein sich ausbeu lender Körper ausbeult), wodurch wirkungsvoll verhindert werden kann, daß der auf die Tinte ausgeübte Druck sich da durch abbaut, daß Tinte aus einer Tintenzuführöffnung aus leckt. So können Energieverluste beim Tintenausstoß verrin gert werden und Tinte kann wirkungsvoll ausgestoßen werden. Ferner kann gemäß der Erfindung eine Tintenausstoßöffnung an einer beliebigen Fläche einer Kammer vorhanden sein. So ist der Freiheitsgrad bei der Konstruktion erhöht. Außerdem müssen, wenn mehrere Tintenausstoßöffnungen in einer einzel nen Kammer enthalten sind und sich ausbeulende Körper, die den jeweiligen Tintenausstoßöffnungen zugeordnet sind, unab hängig voneinander betrieben werden, die Tintenausstoßöff nungen nicht voneinander durch Trennwände getrennt sein. So kann der gegenseitige Abstand der Tintenausstoßöffnungen verringert werden, was zu einer Verbesserung der Auflösung führt.As has been described, according to the invention can be higher Ink ejection printing can be generated while the size of a Inkjet head remains small because of several bulging Body effectively on any surface of a chamber be positioned. There is also an ink supply opening arranged behind a bulging body (opposite to the direction in which one is bowing bulging body), which effectively prevents that the pressure on the ink is there by breaking down ink from an ink supply port licks. In this way, energy losses in ink ejection can be reduced and ink can be ejected effectively. Furthermore, according to the invention, an ink discharge port be present on any surface of a chamber. So the degree of freedom in construction is increased. also if there are multiple ink ejection ports in a single NEN chamber are included and bulging bodies that are assigned to the respective ink discharge ports, independent operated independently of one another, the ink ejection opening not be separated from each other by partitions. So the mutual distance of the ink ejection orifices be reduced, resulting in an improvement in resolution leads.

Claims

1. ink jet head with a chamber ( 5 ) with an ink filled with ink ( 100 ) interior and an ink ejection opening ( 5 a) and an ink supply opening ( 5 b) which are connected to the interior;
marked by

- a plurality of bulging bodies ( 1 ) in the interior between the ink ejection opening and the ink supply opening in order to pressurize the ink; and
- A bulge device, which is connected to the bulging bodies in order to bulge them.

2. Ink jet head according to claim 1, characterized in that

- The chamber ( 5 ) has a first and a second surface section which are opposite each other, the interior being between them; and
- The bulging bodies ( 1 ) comprise a first and a second bulging body;
- The first bulging body is fastened with an inserted fastening part ( 3 ) on the first inner surface section; and
- Wherein the second bulging body is attached with an inserted fastening part on the second inner surface portion so that it faces the first bulging body.

3. Ink jet head according to claim 2, characterized in that the interior has a second and a third area which embed the first area between the first and second bulging body ( 1 );

the second and third areas are located so that they are spaced from each other in a direction which is at right angles to that in which the first and second bulging bodies bulge;
- The ink supply opening ( 5 b) is formed so that it is connected to the second region; and
- The ink ejection opening ( 5 a) is designed so that it is connected to the third region.

4. Ink jet head according to claim 3, characterized in that

- The chamber ( 5 ) has a third inner surface portion which extends from the peripheral edge portions of the first and second inner surface portion in a direction in which the first and the second bulging body ( 1 ) bulge, and which the first and the second Connects with each other in nenflächenabschnitt;
- The ink supply opening ( 5 b) is formed so that it goes through the first or second inner surface portion; and
- The ink ejection opening ( 5 a) is formed so that it goes through the third inner surface portion.

5. Ink jet head according to claim 4, characterized in that the ink ejection opening ( 5 a) is designed so that it is equidistant from the first and second bulging body ( 1 ).

6. inkjet head according to claim 1, characterized in that

- A first, second and third bulging body ( 11 , 11-1 ) are present;
- The chamber ( 5 ) has a first and a second inner surface section, which face each other, where the interior lies between;
- A relatively long, first bulging body ( 11 ) is present on the first inner surface portion;
- Relatively short, second and third bulging bodies ( 11-1 ) are provided on the second inner surface section so that they are spaced apart and face the first bulging body;
- The ink ejection opening ( 5 a) is formed so that it goes through the second inner surface portion between the second and third bulging body; and
- The ink supply opening ( 5 b) is formed so that it goes through the first inner surface portion.

7. inkjet head according to claim 1, characterized in that the bulge device has the following:

- A first and a second electrode ( 1 a, 1 b), which are present at the two ends of each bulging body ( 1 );
- A voltage supply ( 9 ) which can be connected to the first electrode via a switch; and
a grounding device which is connected to the second electrode in order to ground it.

8. inkjet head according to claim 1, characterized in that between two of the several bulge the body ( 1 ) there is no partition to prevent pressure from spreading.

9. ink jet head according to claim 1, characterized in that the bulging body ( 1 ) are arranged so that ink, as it is pressurized by this, is ejected from an ink ejection opening ( 5 a).

10. Ink jet head according to claim 1, characterized in that the ink supply opening ( 5 b) is arranged behind a bulging body ( 1 ).

11. Ink jet head according to claim 1, characterized in that

- Several ink ejection openings ( 5 a) are present and
- A bulging body ( 1 ) or more are present, which work in association with the respective ink discharge openings ( 5 a).

12, ink jet head and an ink supply port (5 b) which are connected to the inner space having a chamber (5) with an ink-filled interior space as well as an ink ejection port (5 a);
characterized in that

- A first bulging body ( 1 ) is present, which extends over the ink supply opening ( 5 b); and
- There is a bulge device which is connected to the first bulging body in order to bulge it;
- The chamber ( 5 ) includes a first and a second inner surface portion facing each other with the inner space therebetween, and includes a third inner surface portion extending from the peripheral edge portions of the first and second inner surface portions in a direction in which the first bulging body bulges;
- The ink supply opening ( 5 b) is formed so that it passes through part of the first inner surface portion;
- The first bulging body section on the first inner surface section is fixed by means of a pair of fastening parts ( 3 ) which are present on the first inner surface section and are so close to the ink supply opening that they embed them; and
- The ink ejection opening is formed so that it passes through the third inner surface portion.

13. Ink jet head according to claim 12, characterized in that a second bulging body ( 1 ) is present on the second inner surface portion that it faces the most bulging body ( 1 ).

14. Ink jet head according to claim 13, characterized in that the ink ejection opening ( 5 a) is designed so that it is equidistant from the first and second bulging body ( 1 ).

15. ink jet head, characterized in that:

- A chamber ( 5 ) with an ink-filled interior is present, with which an ink supply opening ( 5 b) and a first and a second ink ejection opening ( 25 a) are connected;
- The chamber ( 5 ) has a first and a second inner surface section, which face each other, the interior being in between;
- The ink supply opening ( 5 b) is formed so that it goes through the first inner surface portion;
- The first and the second ink ejection opening are ausgebil det that they are spaced apart and go through the second inner surface portion;
- A first bulging body ( 21 ) is fastened in the interior by means of a fastening part ( 23 ) so that it is opposite the first ink ejection opening ( 25 a);
- A second bulging body ( 21 ) is fastened in the interior by means of a fastening part ( 23 ) so that it is opposite to the second ink ejection opening ( 25 a);
- A first and a second bulge are connected to the first or second bulging body to bulge them individually; and
- The fastening part ( 23 ) on the first and second bulging body lies on one side of the ink supply opening.

16. Inkjet head according to claim 15, characterized in that

- The first and the second bulging body ( 21 ) have a first, relatively long and a second, relatively short side; and
- These first and second bulging body lie so that the second side of each of them is parallel to a direction in which the first and second ink supply opening ( 25 a) are aligned.

17. Inkjet head according to claim 15, characterized in that

- The first bulge device has the following:
- a first power supply ( 9-1 ) connected to one end of the first bulging body ( 21 ) via a first switch; and
- A grounding device, which is connected to the other end of the bulging body he most to ground this; and
- The second bulge device has the following:
- A second power supply ( 9-1 ), which is connected to one end of the second bulging body ( 21 ) via a two-th switch; and
- An earthing device which is connected to the other end of the second bulging body in order to earth it.