DE19517969C2 - Tintenstrahlkopf - Google Patents
TintenstrahlkopfInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Tintenstrahlkopf, in dem mittels eines sich aus
beulenden Körpers Druck auf einen Behälter füllende Tinte ausgeübt wird,
wodurch Tintentröpfchen aus dem Behälter ausgestoßen werden.
Aus JP 2-30543 A ist ein Tintenstrahlkopf zum Ausstoßen von Tinte aus einer
Tintenausstoßöffnung einer Tintenkammer bekannt, bei dem der Ausstoß
druck mittels eines sich ausbeulenden Körpers auf die Tinte ausgeübt wird.
Ein in der Tintenkammer angebrachter Beulkörper beult infolge einer in
Längsrichtung wirkenden Druckkraft aus, wodurch ein Druck innerhalb der
Tintenkammer erzeugt wird, der zum Ausstoß von Tinte durch die Tintenaus
stoßöffnung führt. Der Beulkörper ist gegenüber der Tintenausstoßöffnung
angeordnet.
In DE 24 44 517 C3 wird ein Tintenspritz-Schreibwerk für einen Bildtelegra
phen beschrieben. Ein Piezokristall ist über einen elektrischen Impuls beauf
schlagbar, worauf er sich ausdehnt und eine Durchbiegung einer schwin
gungsfähigen Fläche erzeugt. Bei jeder Durchbiegung der schwingungsfähigen
Fläche wird ein Tintentröpfchen aus einer Auslaßdüse gestoßen. Zur Beein
flussung der Tröpfchengröße sind zwei Piezokristalle vorgesehen, die unab
hängig voneinander beaufschlagbar sind.
In der US 5,105,209 ist ein Tintenstrahlkopf beschrieben, bei dem ein Piezo
element in der Nähe und gegenüber einer Tintenausstoßöffnung im Inneren ei
ner Tintenkammer angeordet ist.
Obwohl der auf die Tinte ausgeübte Ausstoßdruck bei Tintenstrahlköpfen die
ser Art relativ hoch ist, sind weitere Verbesserungen hinsichtlich des Aus
stoßdrucks und einer Verringerung der Größe des Tintenstrahlkopfes erfor
derlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tintenstrahlkopf anzugeben,
der trotz kleiner Größe mittels einer Beuleinrichtung als Tintenausstoßdruck-
Erzeuger einen hohen Tintenausstoßdruck erzeugen kann.
Die Aufgabe ist durch die Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Der erfindungsgemäße Tintenstrahlkopf weist im Inneren einer Tintenkammer
mehrere sich ausbeulende Beulkörper auf. Der Beulkörper ist ein Bauelement,
das durch Anwenden einer vorgegebenen Kompressionsbelastung ausgebeult
wird. Dadurch, daß einer der Beulkörper in der Tintenkammer so befestigt ist,
daß er sich über eine Tintenzufuhröffnung erstreckt, durch die frische Tinte
aus einem Vorratstank zuführbar ist, kann sich der beim Ausbeulen des Beu
lelements in der Tintenkammer entstehende Druck nicht über die Tintenzu
führöffnung entspannen, wodurch der Druckverlust minimierbar ist.
Bei diesem Tintenstrahlkopf sind mehrere sich ausbeulende Körper im Innen
raum zwischen einem Satz aus einer Tintenausstoßöffnung und einer Tinten
zuführöffnung vorhanden. An jedem der sich ausbeulenden Körper wird in
dessen Längsrichtung durch eine Ausbeuleinheit eine Kompressionskraft an
gelegt, woraufhin die Beulkörper in Richtung ihrer Dicke ausbeulen. Das
heißt, daß dann, wenn mehrere Beulkörper ausgebeult werden, das Ausmaß
der Auslenkung der mehreren Beulkörper in ihrer Längsrichtung in eine sol
che
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.
Die Merkmale der Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen wer
den aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den bei
gefügten Zeichnungen deutlicher.
Fig. 1 ist eine Schnittansicht durch einen Tintenstrahlkopf gemäß einem Aus
führungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 2 ist eine Schnittansicht, die einen Betriebszustand des in Fig. 1 darge
stellten Tintenstrahlkopfs veranschaulicht.
Fig. 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die ein Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen integrierten Tintenstrahlkopfs zeigt.
Fig. 4 ist eine Draufsicht auf eine Anordnung eines Ab
standshalters und sich ausbeulender Körper in Fig. 3.
Fig. 5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie X-X in Fig.
4.
Fig. 6 bis 10 sind Schnittansichten, die Schritt für Schritt
ein Herstellverfahren für eine Kammer gemäß der Erfindung
veranschaulichen.
Fig. 11A ist eine Seitenansicht, die einen Tintenstrahlkopf
gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Fig. 11B ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in
Fig. 11A.
Fig. 12 ist eine Schnittansicht, die einen Tintenstrahlkopf gemäß einem Aus
führungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Zu den Ausführungsbeispielen der Erfindung gehören zwei Typen von Tinten
strahlköpfen, das heißt einerseits ein Typ mit einer einzelnen Tintenausstoß
öffnung und mehreren sich ausbeulenden Körpern, und andererseits ein Typ
mit mehreren Tintenausstoßöffnungen und mehreren sich ausbeulenden Kör
pern. Hierzu werden Beispiele in Verbindung mit den beigefügten Zeichnun
gen beschrieben.
Der in Fig. 1 dargestellte Tintenstrahlkopf 10 ist wie folgt aufgebaut. Zwei
sich ausbeulende Körper 1 und 1 sind an der Innenseite einer Kammer 5 mit
tels dazwischenliegenden Befestigungsteilen 3 und 3 befestigt. Eine Tinten
ausstoßöfnung 5a und eine Tintenzuführöffnung 5b sind an der Kammer 5
ausgebildet. Die zwei sich ausbeulenden Körper 1 und 1 sind über einen
Schalter an einem Ende mit einer Spannungsversorgung 9 verbunden, und sie
sind am anderen Ende geerdet. Die Tintenausstoßöffnung 5a ist in einer Wand
der Kammer 5 ausgebildet, die in der Richtung rechtwinklig zur Ausbeulrich
tung der sich ausbeulenden Körper 1 und 1 liegt (Richtung, in der sich die
sich ausbeulenden Körper ausbeulen). Genauer gesagt, beinhaltet die Kammer
5 einen ersten und einen zweiten Innenflächenabschnitt, die einander zuge
wandt sind und an denen die zwei sich ausbeulenden Körper 1 und 1 einander
gegenüberstehend befestigt sind. Außerdem verfügt die Kammer 5 über einen
dritten Innenseitenabschnitt, der sich von den Umfangskantenabschnitten des
ersten und des zweiten Innenflächenabschnitts in derjenigen Richtung er
streckt, in der die sich ausbeulenden Körper 1 und 1 ausbeulen, und er ver
bindet den ersten und den zweiten Innenflächenabschnitt, die einander gegen
überstehen, miteinander. In diesem dritten Innenflächenabschnitt ist die
Tintenausstoßöffnung 5a ausgebildet. Eine Tintenzuführöffnung 5b ist
entgegengesetzt zu derjenigen Richtung angeordnet, in der sich der sich
ausbeulende Körper 1 verformt (entgegengesetzt zur Richtung, in der sich
der sich ausbeulende Körper 1 ausbeult; das heißt hinter dem sich aus
beulenden Körper 1). Der sich ausbeulende Körper 1 ist mittels eines Befe
stigungsteils 3 an derselben Innenfläche befestigt, in der die Tintenzu
führöffnung 5b vorhanden ist, und die Befestigungsteile 3 liegen so, daß
sie die Tintenzuführöffnung 5b zwischen sich einbetten. Dadurch er
streckt sich der sich ausbeulende Körper 1 über die Tintenzuführöffnung
5b. Der sich ausbeulende Körper 1, der mittels der Befestigungsteile 3 wie
vorstehend beschrieben befestigt ist, beult sich in derjenigen Richtung
aus, die von der Innenwand wegzeigt, an der er befestigt ist, das heißt 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
Tintenzuführöffnung 5b führt. Demgemäß können Energieverluste beim
Tintenausstoß verringert werden, was bedeutet, daß Tinte wirkungsvoller
ausgestoßen werden kann.
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. Aus
serdem 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.
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.
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.
Da jedoch, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, die jeweiligen
beiden Enden der sich ausbeulenden Körper 1 und 1 mittels der Befestigungs
teile 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 Kompressionskraft P1 die Ausbeulbelastung
der zwei sich ausbeulenden Körper 1 und 1 übersteigt, werden diese auf sol
che Weise ausgebeult, wie es in Fig. 2 dargestellt ist.
Wenn die zwei sich ausbeulenden Körper 1 und 1 gemäß Fig. 2 ausgebeult
sind, wirkt Druck auf die Tinte 100, die den Innenraum der Kammer 5 aus
füllt. Da zwei sich ausbeulende Körper 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, wo
durch Tinte aus der Tintenausstoßöffnung 5a aus dem Tintenstrahlkopf 10
herausgedrückt wird. So wird ein Tintentröpfchen 100a vom Tintenstrahlkopf
10 nach außen ausgestoßen. Dabei kann das Tintentröpfchen 100a wirkungs
voller ausgestoßen werden, wenn die Tintenausstoßöffnung 5a in derjenigen
Wand (dem dritten Innenflächenabschnitt) vorhanden ist, die die Umfangskan
tenabschnitte der zwei Innenflächenabschnitte miteinander verbindet, an de
nen die sich ausbeulenden Körper 1 und 1 ausgebildet sind. Darüber hinaus
kann sich auf die Tinte 100 ausgeübter Druck wirkungvoller zur Tintenaus
stoßöffnung 5a ausbreiten, wenn zwei sich ausbeulende Körper 1 und 1 so
vorhanden sind, daß sie gleich weit von der Tintenausstoßöffnung 5a entfernt
sind. Demgemäß kann ein Tintentröpfchen 100a wirkungsvoller ausgestoßen
werden. In dieser Hinsicht gilt dasselbe für die anderen Ausführungsbeispiele,
die noch beschrieben werden. Mittels des wie vorstehend beschrieben ausge
stoßenen Tintentröpfchens 100a wird ein Druckvorgang auf der Oberfläche ei
nes Blatts ausgeführt.
Wie in den Fig. 3 bis 5 dargestellt, verfügt ein erfindungsgemäßer inte
grierter Tintenstrahlkopf 20 über einen Tintenkammerdeckel 12, einen Ab
standshalter 14 sowie Kammern 15a und 15b.
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 hindurchgehen
de Öffnungen 14a enthalten, die eine Druckkammer und eine Tintenausstoß
öffnung bilden. Diese Öffnungen 14a werden z. B. durch einen Stanzprozeß
hergestellt.
Die Kammer 15a verfügt über ein Substrat 16, einen sich ausbeulenden Kör
per 11 und Befestigungsteile 13. Das Substrat 16 besteht aus einkristallinem
Silizium mit einer (100)-Fläche als Hauptebene. Im Substrat 16 ist eine dieses
durchsetzende, sich verjüngende Aussparung 16a vorhanden. Darüber hinaus
ist ein sich ausbeulender Körper 11 mittels eines eingefügten Befestigungs
teils 13 an einer Fläche des Substrats 16 befestigt. Der sich ausbeulende Kör
per 11 ist so geformt, daß er die Form eines Kammzahns aufweist, und eine
Betriebselektrode 11a und eine Sammelelektrode 11b zum Anschließen einer
externen Spannungsversorgung führen von jedem sich ausbeulenden Körper
11 weg. Die Betriebselektrode 11a und die Sammelelektrode 11b sind mittels
des Befestigungsteils 13 am Substrat 16 befestigt. Jede Betriebselektrode 11a
ist über einen Schalter mit einer Spannungsversorgung 19 verbunden, durch
den die Spannungsversorgung 19 mit der Betriebselektrode 11a verbunden
oder von dieser getrennt werden kann.
Die Kammer 15b ist ähnlich aufgebaut wie die Kammer 15a, mit der Ausnah
me, daß im Substrat 16 keine sich verjüngende Aussparung 16a ausgebildet
ist. Ein sich ausbeulender Körper 11 ist ebenfalls mittels eines eingefügten
Befestigungsteils 13 an der Kammer 15b befestigt.
An der Oberfläche des Tintenkammerdeckels 12 ist eine Aussparung 12a mit
vorgegebener Tiefe ausgebildet, die über einen Tintenzuführpfad 12b verfügt,
der zu einem Seitenendabschnitt des Tintenkammerdeckels 12 führt.
Die vorstehend genannten Kammern 15a und 15b sind z. B. mittels eines
nichtleitenden Epoxidklebers mit dem zwischengefügten Abstandshalter 14
miteinander verbunden. So bildet jede Öffnung 14a einen Raum (eine Druck
kammer), in der Druck mittels eines sich ausbeulenden Körpers 11 auf die in
ihm enthaltene Tinte 100 ausgeübt wird, und es ist eine Tintenausstoßöff
nung vorhanden.
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 Tintenkammerdeckel 12 ausgebildete Aussparung
12a eine Tintenkammer 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 Tintenvorratsbehälter durch den Tinten
zuführpfad 12b zur Tintenkammer 18 geführt.
Da jedes der vorstehend genannten Elemente so liegt, wie es vorstehend be
schrieben 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 Öff
nungen 14a durch die Tintenausstoßöffnung nach außen ausgestoßen werden.
Die Tinte 100 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 Abstands
halters 14 vorhanden.
Bei dem in den Fig. 3 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Ein
fachheit halber ein Kopf mit mehreren Düsen mit vier Paaren von sich aus
beulenden Körpern 11, die vertikal angeordnet sind, beschrieben. Jedoch ist
die Anzahl sich ausbeulender Körper 11 nicht hierauf beschränkt, sondern sie
kann beliebig gewählt werden.
In Verbindung mit den Fig. 6 bis 10 wird nun ein Beispiel für ein Herstell
verfahren für die Kammer 15a beschrieben. Es ist zu beachten, daß das fol
gende eine Beschreibung für das Herstellverfahren einer Kammer 15a ist, wie
sie in einem integrierten Tintenstrahlkopf verwendet wird.
Zunächst wird, wie es in Fig. 6 veranschaulicht ist, ein Substrat 16 bereitge
stellt, 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.
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.
Dann wird, wie es in Fig. 8 dargestellt ist, die Ni-Schicht
18 geätzt und so gemustert, daß vorgegebene Form aufweist.
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.
Fig. 11A ist eine Seitenansicht, die eine andere Modifizie
rung des in Fig. 1 dargestellten Tintenstrahlkopfs zeigt.
Fig. 11B ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in
Fig. 11A. Gemäß den Fig. 11A und 11B 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. 11A und 11B 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. 12 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Tin
tenstrahlkopf gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der
Erfindung zeigt. Wie in Fig. 12 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
wie 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.
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.
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.
Claims (8)
1. Tintenstrahlkopf zum Ausstoßen von Tinte (100) aus minde
stens einer Tintenausstoßöffnung (5a) einer Tintenkam
mer (5), mit
- - einem ersten und einem diesem gegenüberliegenden zweiten Innenflächenabschnitt der Tintenkammer (5), die einenends durch einen senkrecht zur ihrer Längserstreckung sich er streckenden dritten Innenflächenabschnitt verbunden sind, wobei der erste Innenflächenabschnitt eine Tintenzuführ öffnung (5b) aufweist,
- - einer in der Tintenkammer (5) angebrachten, infolge in Längsrichtung wirkender Druckkraft beulenden Beuleinrich tung,
- - ein einer Tintenausstoßöffnung (5a) zugeordneter erster Beulkörper (1) der Beuleinrichtung mit einem Befestigungs teil (3) am ersten Innenflächenabschnitt mit Abstand un mittelbar benachbart zum ersten Innenflächenabschnitt so befestigt ist, daß er sich über die Tintenzuführöff nung (5b) erstreckt, und daß
- - mindestens ein derselben Tintenausstoßöffnung (5a) zuge ordneter zweiter Beulkörper (1) der Beuleinrichtung mit einem Befestigungsteil (3) am zweiten Innenflächenab schnitt mit Abstand unmittelbar benachbart zum zweiten In nenflächenabschnitt befestigt ist.
2. Tintenstrahlkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste und der zweite Beulkörper (1) einander zuge
wandt sind und auf ihren voneinander abgewandten Seiten mit
den Befestigungsteilen (3) verbunden sind.
3. Tintenstrahlkopf nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Tintenausstoßöffnung (5a) im dritten
Innenflächenabschnitt liegt.
4. Tintenstrahlkopf nach einem der Anspruche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Tintenausstoßöffnung (5a) gleich
weit vom ersten und zweiten Beulkörper (1) angeordnet ist.
5. Tintenstrahlkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß am zweiten Innenflächenabschnitt außer dem zweiten Beul
körper (1) ein dritter Beulkörper (1) mit Abstand zu dem
zweiten Beulkörper (1) angeordnet ist, wobei der zweite und
der dritte Beulkörper (1) dem ersten Beulkörper (1) zuge
wandt und jeweils kürzer sind als der erste Beulkörper (2),
und wobei die Tintenausstoßöffnung (5a) im zweiten Innenflä
chenabschnitt zwischen dem zweiten und dem dritten Beulkör
per (1) liegt.
6. Tintenstrahlkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß
- - jeder Beulkörper (1) an seinem einen Ende eine erste Elek trode (1a) und an seinem anderen Ende eine zweite Elek trode (1b) aufweist,
- - eine über einen Schalter mit der ersten Elektrode (1a) verbindbare Spannungsversorgung (9) vorgesehen ist,
- - eine mit der zweiten Elektrode (1b) verbundene Erdungsein richtung vorgesehen ist.
7. Tintenstrahlkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Beulkörpern (1) der Tintenkammer (5) Trenn
wände fehlen.
8. Tintenstrahlkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Tintenausstoßöffnungen (5a) vorhanden sind und
ein oder mehrere Beulkörper (1) der Tintenkammer (5) in Zu
ordnung zu den jeweiligen Tintenausstoßöffnungen (5a) arbei
ten.
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