DE69734480T2

DE69734480T2 - Aufzeichnungskopf vom Tintenstrahltyp

Info

Publication number: DE69734480T2
Application number: DE69734480T
Authority: DE
Inventors: Takahiro Suwa-shi Katakura
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1996-07-26
Filing date: 1997-07-28
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2017-07-29
Also published as: DE69718568T2; EP0820871A2; EP1285763A2; EP0820871A3; HK1003261A1; DE69734480D1; EP1285763B1; EP1285763A3; DE69718568D1; US6042223A; EP0820871B1; US6371601B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aufzeichnungskopf vom Tintenstrahltyp.
Um ein Drucken bei hoher Geschwindigkeit und hoher Dichte durchzuführen, wäre es wünschenswert, die Anzahl von Düsenöffnungen pro Aufzeichnungskopf zu steigern. Da ein Aufzeichnungskopf vom Tintenstrahltyp genau so viele druckausübende Mittel zum Ausüben von Druck auf Tinte benötigt wie die Anzahl von Düsenöffnungen und eine einheitliche Druckausübungswirkung benötigt, können die druckausübenden Mittel den geringsten Produktionsertrag unter den kopfbildenden Gliedern haben.
Um dieses Problem zu überwinden, wurden die folgenden Techniken zum Bilden von Aufzeichnungsköpfen angewendet. Eine Druckerzeugungseinheit eines Aufzeichnungskopfs wurde entwickelt, eine vergleichsweise geringe Anzahl von Druckerzeugungsmitteln aufzuweisen, und eine Mehrzahl von Druckerzeugungseinheiten sind in einer Hauptabtastrichtung auf einer relativ einfach herstellbaren Durchgangseinheit angeordnet, welche Düsenöffnungen; Reservoirs und dergleichen aufweist. Demgemäß kann der Aufzeichnungskopf mit einer großen Anzahl von Düsenöffnungen gebildet werden.
In dieser Ausprägung ist jedoch die Dicke der Wände von benachbarten Druckerzeugungseinheiten größer als ein Düsenöffnungsgruppierungsabstand. Daher müssen die Druckerzeugungseinheiten derart angeordnet werden, daß sie um die Breite einer einzelnen Einheit versetzt sind, was wiederum das Problem bewirkt, daß die Breite des Aufzeichnungskopfes etwa doppelt so groß wird wie die Breite der Druckerzeugungseinheit. Außerdem führt bereits eine geringe Neigung, welche zu dem Zeitpunkt des Anbringens des Aufzeichnungskopfes an die Aufzeichnungsvorrichtung erzeugt ist, zu einem schwerwiegenden Fehler in der Punktbildungsposition zwischen Düsenöffnungen für schwarze Tinte und Düsenöffnungen für farbige Tinten, und dieser schwerwiegende Fehler beeinflußt die Druckqualität bedeutsam. Daher wird eine hochpräzise Positionierung beim Zusammenbauvorgang einer Druckerzeugungseinheit benötigt, was wiederum den Zusammenbauvorgang schwierig gestaltet.
US-A-4730197 offenbart einen Aufzeichnungskopf vom Tintenstrahltyp gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, die obigen Probleme zu überwinden. Die Aufgabe wird durch den Aufzeichnungskopf vom Tintenstrahltyp gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
1 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Aufzeichnungskopf zeigt, welcher eine Ausführungsform der Erfindung ist;
2 ist ein Diagramm, welches eine Tintendurchgangsstruktur zentriert auf Druckerzeugungskammern mit einer entfernten Vibrationsplatte und Tintenzufuhrröhren zeigt;
3 ist ein Diagramm, welches einen Aufzeichnungskopf vom Tintenstrahltyp zeigt, welcher eine Ausführungsform der Erfindung ist, in der Form einer Querschnittsstruktur nahe den Druckerzeugungskammern;
4 ist eine Frontansicht, welche eine Ausführungsform einer Tintendurchgang-bildenden Platte zeigt;
5 ist ein Diagramm, welches einen Entwurf von Druckerzeugungskammern in einer Druckerzeugungseinheit zeigt;
6 ist ein Diagramm, welches eine räumliche Beziehung zwischen zwei Druckerzeugungskammern zeigt, welche eine einzelne Gruppierung bilden;
7 ist ein Diagramm, welches eine Ausführungsform eines flexiblen Kabels zeigt, welches Steuerungssignale zu einer Mehrzahl von Druckerzeugungseinheiten in jeder Druckerzeugungseinheitsgruppierung des Aufzeichnungskopfes zuführt;
8 ist ein Diagramm, welches eine Anordnung von Segment-Elektroden, Verbindungsmustern und Verbindungsanschlußbereichen des Aufzeichnungskopfes zeigt;
9 ist eine Querschnittsansicht, welcher einen Zustand zeigt, in dem das flexible Kabel verbunden wurde;
10 ist ein Diagramm, welches eine weitere Ausführungsform der Erfindung in der Form einer Reservoirstruktur zeigt;
11 ist ein Diagramm, welches eine Ausführungsform einer Durchgangseinheit zeigt, welche in dem zuvor genannten Aufzeichnungskopf eingesetzt wird, betrachtet in Hinsicht auf eine Beziehung zwischen einer Düsenöffnungsanordnung und Druckerzeugungseinheiten; und
12 ist ein Diagramm, welches eine weitere Ausführungsform der Erfindung in der Form einer Beziehung zwischen Druckerzeugungseinheiten und Reservoirs darstellt.
1 und 2 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung. Bezugszeichen 1 und 2 bezeichnen Druckerzeugungseinheiten, welche später beschrieben werden.
Die Druckerzeugungseinheiten sind gemäß der gleichen Spezifikation entwickelt. Eine Mehrzahl von Druckerzeugungseinheiten ist in drei Gruppierungen angeordnet, wobei jede Gruppierung zwei vertikal angeordnete Einheiten umfaßt. Diese drei Gruppierungen von Druckerzeugungseinheiten sind an einer Oberfläche einer Durchgangseinheit 6 angebracht, welche später beschrieben werden wird, so, daß sie um eine Distanz ΔL, welche später beschrieben werden wird, in einer Hauptabtastrichtung versetzt sind, d.h. äquidistant in einer Aufzeichnungskopf-Bewegungsrichtung. Die Durchgangseinheit 6 wirkt auch als ein Fixierungsglied.
Jede der Druckerzeugungseinheit 1 und der Druckerzeugungseinheit 2 umfaßt zwei unabhängige Gruppierungen von Druckerzeugungskammern 4, 5. Die Druckerzeugungskammern 4, 4 der oberen und unteren Druckerzeugungseinheiten 1, 2 und die Druckerzeugungskammern 5, 5 der oberen und unteren Druckerzeugungseinheiten 1, 2 sind so angeordnet, daß sie jeweils mit Reservoirs 8, 9 kommunizieren, welche in der Durchgangseinheit 6 gebildet sind. Jedes Reservoir erstreckt sich derart, daß es die zwei Druckerzeugungseinheiten 1, 2 überquert.
Tintenzufuhranschlüsse 11, 12 sind an diagonalen Punkten der gegenüberliegenden oberen und unteren Druckerzeugungseinheiten 1, 2 für jede der drei Druckerzeugungseinheiten-Gruppierungen A, B, C gebildet. Die Tintenzufuhranschlüsse 11, 12 führen jeweils Tinte zu den Reservoirs 8, 9 zu. Tintenzufuhrröhren 14, 15 sind auf den Durchgangseinheiten 6 angebracht, so daß sie mit den Tintenzufuhranschlüssen 11, 12 kommunizieren. Dementsprechend kann Tinte unabhängig zu den Reservoirs 8, 9 zugeführt werden, welche mit den Druckerzeugungskammern 4, 5 kommunizieren, welche zu der gleichen Druckerzeugungseinheitsgruppierung gehören.
Da die Reservoirs 8, 9 voneinander unabhängig sind, können Tintentropfen verschiedener Farben aus den jeweiligen Düsenöffnungsgruppierungen A-1, A-2, B-1, B-2, C-1, C-2 ausgestoßen werden. Beispielsweise wird schwarze Tinte zu den Reservoirs zugeführt, welche zu den Düsenöffnungsgruppierungen A-1, A-2, B-1 korrespondieren durch Anordnen der Düsenöffnungsgruppierungen A-1, A-2, B-1 im selben Abstand und so, daß sie einander nahe sind; und cyan-farbige, magenta-farbige und gelb-farbige Tinten werden zu den Reservoirs zugeführt, welche zu den Düsenöffnungsgruppierungen B-2, C-1, C-2 korrespondieren, durch Anordnen der Düsenöffnungsgruppierungen B-2, C-1, C-2 derart, daß sie mit einer Hilfsabtastrichtung übereinstimmen, d.h. mit einer Linie parallel zu einer Schlittenbewegungsrichtung. Dementsprechend kann ein Aufzeichnungskopf erhalten werden, welcher monochromatische und farbige Bilder hoher Dichte erzeugen kann.
Desweiteren sind die Tintenzufuhranschlüsse 11, 12, welche Tinten von externen Behältern zu den Reservoirs 8, 9 der jeweiligen Druckerzeugungseinheiten 1, 2 zuführen, an den diagonalen Punkten der zwei Druckerzeugungseinheiten 1, 2 angeordnet, welche in dieser Ausführungsform zu jeder der jeweiligen Gruppierungen A, B, C gehören. Daher können die Tintenzufuhrröhren 14, 15 angeordnet werden, indem der tote Raum in den stufigen Bereichen, welche durch die Grenzen der jeweiligen Gruppierungen A, B, C gebildet sind, effektiv genutzt wird. Als Ergebnis kann der Aufzeichnungskopf in seiner Gesamtheit verkleinert werden.
3 zeigt eine Ausführungsform der zuvor genannten Druckerzeugungseinheit und der Durchgangseinheit 6. Da jedes der Paare von Druckerzeugungseinheiten 1, 2 den gleichen Aufbau aufweist, wird nur die Druckerzeugungseinheit 1 beschrieben werden.
Die Druckerzeugungseinheit 1 wird als erstes beschrieben. Bezugszeichen 21 bezeichnet einen Abstandhalter. Der Abstandhalter 21 weist Druckerzeugungskammern 4, S auf, welche in einer Platte angeordnet sind, welche aus einer Keramikplatte wie einer Zirkoniumoxid-Platte (ZrO₂) gefertigt ist, welche eine Dicke aufweist, die geeignet ist zum Bilden der Druckerzeugungskammern 4, 5, deren Tiefe ungefähr 150 μm ist. Wie in 5 gezeigt, sind die Druckerzeugungskammern 4, 5 so angeordnet, daß die axiale Linie entlang der Länge jeder der Druckerzeugungskammern 4, 5 einen spitzen Winkel θ bildet in Bezug auf Gruppierungslinien D, E der Düsenöffnung 38, 39. Der spitze Winkel θ ist bevorzugt ausgewählt, größer als 45 Grad und kleiner als 90 Grad zu sein (d.h. 45° < θ < 90°).
Weiterhin sind äußere Wände 1a, 1b, welche sich entlang der Gruppierungsrichtung der Druckerzeugungskammern 4, 5 erstrecken (vertikale Richtung wie in 5 betrachtet), so gebildet, um im wesentlichen parallel zu der axialen Linie entlang der Länge der Druckerzeugungskammern 4, 5 zu sein. Äußere Wände 1c, 1d in der anderen Richtung (horizontale Richtung wie in 5 betrachtet) sind so gebildet, daß sie im wesentlichen parallel zu der Gruppierungsrichtung D, E der Düsenöffnungen 38, 39 sind. Die äußeren Wände 1a, 1b angrenzend an die andere Druckerzeugungseinheit sind so gebildet, daß ihre Dicken W1, W2 so dünn wie möglich sind.
Durch Anordnen der Druckerzeugungskammern 4, 5 derart, daß deren axiale Linie um den spitzen Winkel θ in Bezug auf die Gruppierungslinie der Düsenöffnungen geneigt ist, können Druckerzeugungskammern, deren Größe größer ist, innerhalb von Druckerzeugungseinheiten der gleichen Breite angeordnet werden, verglichen mit einer Druckerzeugungskammer 4', welche unter einem rechten Winkel angeordnet ist. Daher kann diese Druckerzeugungskammer-Anordnung einem Designer ermöglichen, Kapazitätsanforderungen einfacher gerecht zu werden in dem Fall, wenn die Breite einer Druckerzeugungseinheit für ein Hoch-Dichte-Design reduziert werden muß.
Bezugszeichen 22 bezeichnet eine Vibrationsplatte. Die Vibrationsplatte 22 ist aus einem Material gefertigt, welches eine ausreichende Haftkraft bereitstellt, wenn es integral mit dem Abstandhalter 21 gefeuert wird, und auch elastisch deformierbar ist durch eine Verbiegungsversetzung von piezoelektrischen Vibratoren 23, 24, welche später beschrieben werden. Die Vibrationsplatte 22 ist aus der gleichen dünnen Zirkoniumoxidplatte gefertigt wie der Abstandhalter 21 in dieser Ausführungsform, wobei die Dicke der Vibrationsplatte 10 μm ist.
Bezugszeichen 23, 24 bezeichnen die zuvor genannten piezoelektrischen Vibratoren. Die piezoelektrischen Vibratoren 23, 24 sind auf gemeinsamen Elektroden 25, 26 gebildet durch Sintern einer Roh-Platte, welche aus einem piezoelektrischen Material besteht, wobei die gemeinsamen Elektroden 25, 26 auf der Vibrationsplatte 22 gebildet sind. Segmentelektroden 27, 28 sind auf den piezoelektrischen Vibratoren 23, 24 gebildet.
Als nächstes wird die Durchgangseinheit 6 beschrieben. Eine Abdeckplatte 30, welche die andere Oberfläche des Abstandhalters 21 in 3 abdichtet, ist aus einer dünnen Zirkoniumoxidplatte gefertigt, deren Dicke in dieser Ausführungsform 150 μm beträgt. In der Abdeckplatte 30 sind Verbindungslöcher 31, 32 und Tintenzufuhranschlüsse 33, 34 gebildet. Die Verbindungslöcher 31, 32 verbinden die Düsenöffnungen 38, 39 einer Düsenplatte 3 mit den Druckerzeugungskammern 4, 5. Die Tintenzufuhranschlüsse 33, 34 ermöglichen Tinte in den Reservoirs 8, 9 in die Druckerzeugungskammern 4, 5 zu fließen, während sie die Reservoirs 8, 9 mit den Druckerzeugungskammern 4, 5 verbinden und einen zum Ausstoß von Tintentropfen nötigen Durchgangswiderstand sicherstellen.
Eine Platte 35, welche einen Tintenzufuhrdurchgang bildet, ist aus einem Plattenglied gebildet, welches eine Korrosionsbeständigkeit aufweist, wie z.B. rostfreier Stahl, dessen Dicke zum Bilden von Tintendurchgängen geeignet ist, z.B. 150 μm. In der Platte 35, welche Tintenzufuhrdurchgänge bildet, sind Durchgangslöcher gebildet, welche als die Reservoirs 8, 9 und Verbindungslöcher 36, 37, welche die Druckerzeugungskammern 4, 5 mit den Düsenöffnungen 38, 39 verbinden, dienen. Diese Reservoirs 8, 9 sind unterteilt in obere Bereiche 8a, 9a und untere Bereiche 8b, 9b, um mit den Positionen der Druckerzeugungskammern 4, 5 der jeweiligen Druckerzeugungseinheiten 1, 2 übereinzustimmen, welche derart angebracht sind, daß sie wie in 4 gezeigt um ΔL auf der Abdeckplatte 30 versetzt sind. Jedes der Reservoirs 8, 9 ist als einzelnes, durchgehendes Loch gebildet, wobei dessen oberer Bereich 8a, 9a um ΔL in Bezug auf dessen unteren Bereich 8b, 9b versetzt ist. Der Tintenzufuhranschluß 11 ist in dem unteren Ende des Reservoirs 8 gebildet und der Tintenzufuhranschluß 12 ist in dem oberen Ende des Reservoirs 9 gebildet, wobei die Tintenzufuhranschlüsse 11, 12 Tinte ermöglichen, von einer externen Quelle dort hinein zu fließen.
Die Düsenplatte 3 weist zwei Sets von Düsenöffnungen 38, 39 auf, die einander in einem vorbestimmten Abstand L gegenüberliegen. Das Set von Düsenöffnungen 38 in der Druckerzeugungseinheit 1 ist so angeordnet, daß es um ΔL im Bezug auf das Set von Düsenöffnungen 38 in der Druckerzeugungseinheit 2 in der Hauptabtastrichtung versetzt ist. Dieser Versetzungsabstand ΔL ist in einer solchen Weise gewählt, daß die jeweiligen Druckerzeugungseinheiten 1, 2 sich nicht gegenseitig überlappen, wenn die beiden Druckerzeugungseinheiten 1, 2 fixiert sind und in einer solchen weise, daß ein Düsenöffnungsabstand in der Blattvorschubrichtung zwischen den gegenüberliegenden Druckerzeugungseinheiten 1, 2 gleich einem Abstand P0 zwischen einer Düsenöffnung 38 und einer Düsenöffnung 39, welche für eine einzelne Druckerzeugungseinheit ausgelegt sind, ist.
D.h., die erste Druckerzeugungseinheit 1 und die zweite Druckerzeugungseinheit 2, welche jeweils die Gruppierungen A, B, C bilden, sind so an der Durchgangseinheit 6 angebracht, daß sie auf solche Weise um ΔL versetzt sind, daß der Abstand P1 zwischen der untersten Düsenöffnung 39 der ersten Druckerzeugungseinheit 1 und der obersten Düsenöffnung 38 der zweiten Druckerzeugungseinheit 2 in dem Grenzbereich zwischen der ersten Druckerzeugungseinheit 1 und der zweiten Druckerzeugungseinheit 2 mit den Düsenöffnungs-Designabstand P0 übereinstimmt und so, um, falls nötig, eine Lücke ΔG bereitzustellen. D.h., da die untere äußere Wand 1b und die obere äußere Wand 2a der vertikal angeordneten ersten und zweiten Druckerzeugungseinheiten 1, 2 so angeordnet sind, daß sie abgewinkelt sind unter dem Winkel θ in Bezug auf die Düsenöffnung-Gruppierungslinien D, E, kann der Abstand P1 in dem Grenzbereich zwischen der ersten und zweiten Druckerzeugungseinheit 1, 2 angeordnet sein, um mit dem Designabstand P0 übereinzustimmen, welcher für eine Druckerzeugungseinheit eingesetzt ist, nur durch Setzen eines extrem kleinen Versetzungsabstandes ΔL verglichen mit der Breite jeder der Druckerzeugungseinheiten 1, 2.
Der derart aufgebaute Aufzeichnungskopf kann Daten ähnlich zu dem herkömmlichen Aufzeichnungskopf drucken durch Anlegen eines Drucksignales, wobei der Druckzeitpunkt um eine Anzahl von Punkten verschoben wird, welche dem Abstand ΔL zwischen der ersten Druckerzeugungseinheit 1 und der zweiten Druckerzeugungseinheit 2, welche zu jeder Druckerzeugungseinheit-Gruppierung gehören, entsprechen. Zwischen den Druckerzeugungseinheit-Gruppierungen können weiterhin Punkte, welche zu jeder Gruppierung gehören, so gedruckt werden, daß sie einander überlagern, durch Anlegen eines Drucksignales, wobei der Druckzeitpunkt um eine Anzahl von Punkten verschoben ist, welche dem Abstand zwischen den Gruppierungen A, B, C entsprechen.
Obwohl der Fall, bei dem drei Druckerzeugungseinheit-Gruppierungen vorhanden sind, beschrieben wurde in der zuvor genannten Ausführungsform, ist es ersichtlich, daß die Erfindung in ähnlicher Weise angewendet werden kann auf einen Fall, bei dem es vier oder mehr Gruppierungen gibt.
7 zeigt eine Ausführungsform eines flexiblen Kabels welches geeignet ist, Steuersignale zu dem obengenannten Aufzeichnungskopf zuzuführen. Das flexible Kabel 55 ist mittels eines flexiblen, leitenden Materials gefertigt, welches gebildet ist durch Verbinden einer aus Kupfer oder dergleichen bestehenden Metallfolie mit einem hitzeresistenten, elektrisch isolierenden Basisglied, wie Polyimide. Das flexible Kabel 55 ist durch Schneiden eines solchen flexiblen, leitenden Materials in der folgenden Weise gebildet. Die Länge des flexiblen Kabels 55 ist derart, daß die Druckerzeugungseinheiten 1, 2, welche den Aufzeichnungskopf bilden, durch es abgedeckt werden können. Die Breite des flexiblen Kabels 55 ist groß genug, um dessen Enden in Breitenrichtung zu ermöglichen, in Kontakt mit den Verbindungsanschlußbereichen 42, 42, 42..., 43, 43, 43... zu kommen, welche jeweils verbunden sind mit den Segmentelektroden 27, 27, 27..., 28, 28, 28... und zu den leitenden Mustern 40, 40, 40..., 41, 41, 41.... Stärker bevorzugt ist das flexible Kabel 55 durch Schneiden des flexiblen, leitenden Materials in bandförmige Teile gebildet, wobei jedes Teil eine Breite, welche größer als ungefähr ΔW ist, aufweist, so daß die bandförmigen Teile durch Verbiegen verbunden sein können, wobei sie einen vorbestimmten Abstand in Bezug auf die Segmentelektroden 27, 28 der piezoelektrischen Vibratoren 23, 24 wie in 9 gezeigt, aufweisen. In dem derart gebildeten 54, 54, flexiblen Kabel 55 sind Fortsätze 53, 53, 53..., 54... an Endbereichen von Seitenoberflächen 51, 52 gebildet, die sich entlang der Länge des flexiblen Kabels 55 so erstrecken, daß sie sich in Bezug auf die Seitenoberflächen 51, 52 in einer vertikalen Richtung erstrecken. Die Fortsätze haben den gleichen Gruppierungsabstand wie die Verbindungsanschlußbereiche 42, 42, 42..., 43, 43, 43... der Druckerzeugungseinheit 1. Diese Fortsätze 53, 53, 53..., 54, 54, 54... sind Z-förmig gebildet, wobei sie entlang der Linien parallel zu den Seitenoberflächen 51, 52 gebogen sind.
Diese Ausführungsform ist in einer solchen Weise ausgelegt, daß integrierte Halbleiterbausteine 56, 57, welche basierend auf einem von außen angelegten Drucksignal Steuersignale erzeugen, an dem flexiblen Kabel 55 montiert sind und daß die von den integrierten Halbleiterschaltungen 56, 57 ausgegebenen Steuersignale zu den Fortsätzen 53, 53, 53..., 54, 54, 54, welche integriert mit leitenden Mustern 58, 59 gebildet sind, zugeführt werden. Ein Drucksignal von einer externen Steuerschaltung wird an diese integrierten Halbleiterbausteine 56, 57 durch ein leitendes Muster 60 oder 61 angelegt, welches sich in Richtung einer Seite des flexiblen Kabels 55 erstreckt.
Bei dem derart aufgebauten Flexiblen Kabel 5S erstrecken sich dessen Seitenoberflächen 51, 52 parallel zu den Seitenwänden der vertikal angeordneten Druckerzeugungseinheiten 1, 2 und die Fortsätze 53, 53, 53,..., 54, 54, 54... sind so angeordnet, daß sie den Verbindungsanschlußbereichen 42, 42, 42,..., 43, 43, 43... der jeweiligen Druckerzeugungseinheiten 1, 2 gegenüberliegen. Das flexible Kabel 55 ist an die leitende Verbindung durch Löten oder dergleichen gebondet. Beim Positionieren des flexiblen Kabels 55 werden die Fortsätze 53, 53, 53,... 54, 54, 54... so gebildet, daß sie im wesentlichen vertikal in Bezug auf die Seitenoberflächen 51, 52 des flexiblen Kabels 55 sind. Wenn die Seitenoberflächen 51, 52 des flexiblen Kabels 55 so positioniert sind, daß sie sich parallel mit dem linken und rechten Seitenwänden der Druckerzeugungseinheiten 1, 2 erstrecken und so, daß sie zu den jeweiligen Verbindungsanschlußbereichen 42, 42, 42,..., 43, 43, 43..., wie in 8 zu sehen, korrespondieren, können daher alle Fortsätze 53, 53, 53,... 54, 54, 54... an verbindbaren Positionen angeordnet sein.
10 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Bezugszeichen 1, 1, 1 bezeichnen die zuvor genannten Druckerzeugungseinheiten. Diese Druckerzeugungseinheiten sind an einer Durchgangseinheit 70, welche später beschrieben werden wird, in einer solchen Weise angebracht, daß die Druckerzeugungseinheiten um den vorbestimmten Abstand ΔL voneinander versetzt sind, so daß die Düsenöffnungen wie oben beschrieben an den zwischen ihnen liegenden Grenzbereichen einheitlich beabstandet sind. Wie in 11 gezeigt, kommuniziert die Durchgangseinheit 70 mit den Druckerzeugungskammern 4, 5 der Druckerzeugungseinheiten 1, 1, 1 und weist Düsenöffnungen 71, 71, 71,..., 72, 72, 72,... auf, welche in einem vorbestimmten Abstand derart gebildet sind, daß zwei horizontal benachbarte Düsenöffnungen vorzugsweise auf einer einzelnen Linie sind.
Weiterhin ist ein sich schmal erstreckendes Reservoir 73 in einer Seite gebildet (wie in 10 gesehen auf der linken Seite), so daß es mit allen den Druckerzeugungskammern 4 der vier Druckerzeugungseinheiten 1, 1, 1, 1 kommuniziert.
Andererseits sind Reservoirs 74, 75, 76 auf der anderen Seite gebildet (wie in 10 gesehen auf der rechten Seite), wobei jedes Reservoir so gebildet ist, daß es mit einer Anzahl von Druckerzeugungskammern 5 der vier Druckerzeugungseinheiten 1, 1, 1, 1 kommuniziert, wobei die Anzahl durch Dividieren aller der Druckerzeugungskammern 5 vorzugsweise in drei gleiche Teile definiert ist, d.h. daß jedes der Reservoirs 74, 75, 76 in dieser Ausführungsform insgesamt 16 Druckerzeugungseinheiten abdeckt. Die schwarze Tinte ist zu dem Reservoir 73 durch einen Tintenzufuhranschluß 77 zugeführt und die gelb-farbenen, magenta-farbenen und cyan-farbenen Tinten sind zu den Reservoirs 74, 75, 76 durch Tintenzufuhranschlüsse 78, 79, 80 zugeführt.
Der derart aufgebaute Aufzeichnungskopf ist auf dem Schlitten in einer solchen Weise montiert, daß die Linien der Anordnung der jeweiligen Düsenöffnungen 71, 71, 71,..., 72, 72, 72,.., bevorzugt mit der Hilfsabtastrichtung, d.h. der Blattvorschubrichtung, übereinstimmen. Als Ergebnis wird die schwarze Tinte zu dem Reservoir 73, welches auf einer Seite der Durchgangseinheit 70 gebildet ist, zugeführt und die gelb-farbenen, magenta-farbenen und cyan-farbenen Tinten werden zu den drei Reservoirs 74, 75, 76 zugeführt, welche auf der anderen Seite der Durchgangseinheit 70 gebildet sind. Ein Punktbildungssignal für schwarz wird an alle die piezoelektrischen Vibratoren 23 der Druckerzeugungskammern 4 an einer Seite der jeweiligen Druckerzeugungseinheiten 1, 1, 1, 1 angelegt; ein Punktbildungssignal für gelb wird an alle die piezoelektrischen Vibratoren 24 angelegt, welche den Druckerzeugungskammern 5 entsprechen, welche mit dem Reservoir 74 kommunizieren; ein Punktbildungssignal für magenta wird an alle die piezoelektrischen Vibratoren 24 angelegt, welche mit den Druckerzeugungskammern 5 korrespondieren, welche mit dem Reservoir 75 kommunizieren; und ein Punktbildungssignal für cyan wird an alle die piezoelektrischen Vibratoren 24 angelegt, welche mit den Druckerzeugungskammern 5 korrespondieren, welche mit dem Reservoir 76 kommunizieren.
Wenn ein Punktbildungssignal für schwarz zugeführt wurde, üben daher die piezoelektrischen Vibratoren 23 Druck auf die Druckerzeugungskammern 4, 4, 4,... aus, so daß Tintentropfen aus den Düsenöffnungen 71, 71, 71,... auf einer Seite ausgestoßen werden. Wenn desweiteren Punktbildungssignale für farbige Tinten zugeführt wurden, üben die piezoelektrischen Vibratoren 24, 24, 24 Druck auf die Druckerzeugungskammern 5, 5, 5,... auf der anderen Seite der Druckerzeugungseinheiten 1, 1, 1, 1 aus, so daß Punkte farbiger Tinten entlang der gleichen Linie wie die Punkte, welche durch die schwarze Tinte gebildet sind, gebildet werden können.
Weil die Düsenöffnungen 72, 72, 72,... in einem Intervall beabstandet sind, welches im wesentlichen gleich dreizehn (13) Punkten in der Blattvorschubrichtung ist, können Punkte verschiedener Farben an der gleichen Position gebildet werden, indem der Blattvorschubabstand in Übereinstimmung mit der Aufzeichnungsbreite der jeweiligen Farben gebracht wird. Der Druckvorgang wird durchgeführt durch Wiederholen eines solchen Prozesses.
In dem Fall, bei dem Textdaten und monochromatische Bilddaten zu drucken sind, können andererseits, wenn ein Steuersignal nur zu den piezoelektrischen Vibratoren 23 angelegt ist, welche zu den vertikal angeordneten Druckerzeugungskammern 4 auf einer Seite korrespondieren, Daten in einem Aufzeichnungsblattbereich gedruckt werden, welcher ungefähr dreimal größer in der Blattvorschubrichtung ist als in dem Fall von Farbdruck.
Obwohl das Beispiel in dieser Ausführungsform beschrieben wurde, bei dem Aufzeichnungskopf aus vier Druckerzeugungseinheiten gebildet ist, ist ersichtlich, daß ähnliche Vorteile durch ein Beispiel erzielt werden können, bei dem viele Druckerzeugungskammern existieren und durch ein Beispiel, bei dem zwei oder mehrere Aktuatoren eingesetzt werden, solange eine solche Struktur eingesetzt wird, daß die Druckerzeugungskammern und die Aktuatoren unterteilt in einen Bereich für schwarz auf einer Seite und eine Mehrzahl von Bereichen auf der anderen Seite sind, um Tinte zu ermöglichen, unabhängig zu den jeweiligen Regionen zugeführt zu werden.
12 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Bezugszeichen 1, 1, 1 bezeichnen drei Druckerzeugungseinheiten, welche Druck auf Tinte ausüben, wobei die Druckerzeugungseinheiten 1, 1, 1 die selbe Struktur aufweisen. Es ist erwünscht, daß die drei Druckerzeugungseinheiten an einer Durchgangseinheit 80 so angeordnet sind, daß sie in der Blattvorschubrichtung um einen vorbestimmten Abstand versetzt sind, so daß eine Seite einer Gruppierung von Druckerzeugungskammern von den zwei Gruppierungen von Druckerzeugungskammern, welche zu einer Druckerzeugungseinheit gehören, ausgerichtet ist mit einer Seite einer Gruppierung von Druckerzeugungskammern, welche zu der anderen, benachbarten Druckerzeugungseinheit in der Blattvorschubrichtung gehören.
Düsenöffnungen sind in der Durchgangseinheit 80 gebildet. Die Düsenöffnungen kommunizieren mit den Druckerzeugungskammern jeder Druckerzeugungseinheit 1. Es ist erwünscht, daß die Düsenöffnungen so gebildet sind, daß eine Gruppierung der Druckerzeugungskammern von den zwei Gruppierungen von Druckerzeugungskammern, welche zu einer Druckerzeugungseinheit gehört, mit der anderen Gruppierung der Druckerzeugungskammern, welche zu der anderen, benachbarten Druckerzeugungseinheit in der Blattvorschubrichtung gehören, ausgerichtet ist. Weiterhin sind Tintenzufuhranschlüsse 81, 82, 83, 84, 85, 86 so angeordnet, daß sie auf beiden Seiten der jeweiligen Druckerzeugungseinheiten 1, 1, 1 und Reservoirs 87, 88, 89, 90, 91, 92, welche unabhängig mit den Druckerzeugungskammern 4, 4, 4,..., 5, 5, 5,... der jeweiligen Druckerzeugungseinheiten 1, 1, 1 positioniert sind.
Gemäß dieser Ausführungsform kann eine Aufzeichnungsvorrichtung, welche in der Lage ist, einen Farbdruck mittels sechs Farben durchzuführen, in der Hauptabtastrichtung verkleinert werden. D.h., die Aufzeichnungsvorrichtung, welche in der Lage ist, einen Farbdruck mittels sechs Farben zu erzeugen durch Zuführen von Tinten verschiedener Farben, z.B. schwarzer, gelber, dunkelmagenta-farbener, hellmagenta-farbener, dunkelcyan-farbener und hellcyan-farbener Tinten aus externen Quellen zu den jeweiligen Tintenzufuhranschlüssen 81 bis 86, kann so implementiert sein, um verkleinert in der Hauptabtastrichtung zu sein.
Obwohl der Fall, bei dem drei Druckerzeugungseinheiten eingesetzt sind, in dieser Ausführungsform beschrieben wurde, kann ein Aufzeichnungskopf, welcher Tintentropfen von sechs oder mehr verschiedenen Farben ausstoßen kann, ausgeführt sein durch Erhöhen der Anzahl von Druckerzeugungseinheiten, welche in der Blattvorschubrichtung angeordnet sind.
Während der Fall, bei dem der Aufzeichnungskopf eine Mehrzahl von Einheiten einsetzt, welche die Druckerzeugungskammern durch Ablenkungsvibration der piezoelektrischen Vibratoren in den zuvor genannten Ausführungsformen expandieren und kontrahieren, können ähnliche Vorteile weiterhin durch Anwenden der Erfindung auf ein Beispiel erzielt werden, bei dem ein Ende eines piezoelektrischen Vibrators eines Vertikal-Vibrationsmodus in Kontakt mit einer elastischen Platte gebracht wird, oder auf ein Beispiel, bei dem Druck auf eine Druckerzeugungskammer ausgeübt wird durch Heizen der Druckerzeugungskammer mittels eines Heizelementes.
Obwohl der Fall, bei dem ein Aktuator, in dem die Druckerzeugungskammern geneigt sind in Bezug auf die Gruppierungslinien der Düsenöffnungen, in den zuvor genannten Ausführungsformen beschrieben wurde, ist ersichtlich, daß die Erfindung auf eine Struktur angewendet werden kann, in der ein Düsenöffnungs-Gruppierungsabstand in einem Bereich, in dem sich angrenzende Druckerzeugungseinheiten einander gegenüberliegen, gleich einem Düsenöffnungs-Gruppierungsabstand, welcher für eine Druckerzeugungseinheit entworfen ist, gemacht ist.

Claims

Tintenstrahlaufzeichnungskopf, umfassend: eine Mehrzahl von Düsenöffnungen (71, 72) von denen Tintentropfen ausgestoßen werden; eine Mehrzahl von Druckerzeugungskammern (4, 5), von denen jede mit einer der Düsenöffnungen kommuniziert; wenigstens ein Reservoir (8, 9; 73–76; 87–92), eine Mehrzahl von Tintenzufuhranschlüssen (33, 34) zum Zuführen von Tinte von dem wenigstens einen Reservoir zu jeweils einer der Druckerzeugungskammern, und wenigstens eine unverbundene Druckerzeugungskammer, die mit keinem Reservoir (8, 9; 73–76; 87–92) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die unverbundene Druckerzeugungskammer mit einer der Düsenöffnungen und einem der Tintenzufuhranschlüsse kommuniziert; und das Reservoir so gebildet ist, dass es nicht über die unverbundene Druckerzeugungskammer kreuzt.
Der Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 1, wobei die Druckerzeugungskammern (4, 5) in wenigstens zwei Gruppierungen gebildet sind.
Der Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 2, wobei die wenigstens eine unverbundene Druckerzeugungskammer zu einer äußersten Druckerzeugungskammer von einer der wenigstens zwei Gruppierungen benachbart angeordnet ist.
Der Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 3, wobei ein Abstand zwischen der wenigstens einen unverbundenen Druckerzeugungskammer und der benachbarten äußersten Druckerzeugungskammer von einer der wenigstens zwei Gruppierungen gleich einem Abstand zwischen Druckerzeugungskammern (4, 5) der Gruppierung ist.
Der Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Druckerzeugungskammern in Reihe entlang einer Anordnungsrichtung angeordnet sind.
Der Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einer Mehrzahl von Druckerzeugungseinheiten, wobei die Druckerzeugungskammern (4, 5) unter einem Winkel (θ) in Bezug auf die Anordnungsrichtung geneigt sind; und wobei Seitenwände der Druckerzeugungseinheiten (1, 2) quer zu der Anordnungsrichtung unter dem Winkel (θ) in Bezug auf die Anordnungsrichtung geneigt sind, so dass sie eine Neigung für jede der Druckerzeugungseinheiten (1, 2) bereitstellen; und wobei die Druckerzeugungseinheiten (1) so auf der Durchgangseinheit (6) angeordnet sind, dass jede der Druckerzeugungseinheiten (1, 2) in der Kopfbewegungsrichtung entlang der Neigung einer Benachbarten der Druckerzeugungseinheiten fort von einer Position, welche mit der benachbarten Druckerzeugungseinheit (1, 2) ausgerichtet ist, versetzt ist; und wobei ein Versetzungsbetrag zwischen jeder der Druckerzeugungseinheiten und der benachbarten Druckerzeugungseinheit so gesetzt ist, dass ein Abstand zwischen ersten einander Gegenüberstehenden der Druckerzeugungskammern, welche über die Seitenwände der Druckerzeugungseinheit und der benachbarten Druckerzeugungseinheit einander gegenüberstehen, gleich einem Abstand zwischen zwei einander Gegenüberstehenden der Druckerzeugungskammern ist, die einander auf der Druckerzeugungseinheit gegenüberstehen.