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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf,
der eine Flüssigkeit,
beispielsweise eine Aufzeichnungsflüssigkeit oder dergleichen,
aus Ausstoßöffnungen
(Düsen)
ausstößt und Tröpfchen erzeugt.
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Beschreibung des Standes der
Technik
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Aufzeichnungsvorrichtungen
mit Funktionen als Drucker, Kopierer, Faksimilegerät oder dergleichen,
oder Aufzeichnungsvorrichtungen, die eingesetzt werden als Multifunktions-Elektrogeräte, die
einen Computer, einen Wortprozessor oder dergleichen beinhalten
oder die als Ausgabegerät
einer Workstation dienen, sind so aufgebaut, dass sie auf einem
Aufzeichnungsträger,
beispielsweise einem Aufzeichnungspapier, einem dünnen Kunststoffflachstück oder
dergleichen, basierend auf Bildinformation, Bilder aufzeichnen.
Diese Arten von Aufzeichnungsvorrichtungen lassen sich klassifizieren
in ein Tintenstrahlsystem, ein Nadeldrucksystem, ein Thermosystem,
ein Laserstrahlsystem oder dergleichen, entsprechend dem jeweiligen
Aufzeichnungssystem.
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In
einem seriell arbeitenden Aufzeichnungsgerät, welches Gebrauch macht von
einer Aufzeichnungssystem-Hauptabtastung in einer Richtung, die die
Vorschubrichtung (Nebenabtastrichtung) des Aufzeichnungsträgers schneidet,
wird der Aufzeichnungsträger
an einer vorbestimmten Aufzeichnungsstelle eingerichtet. Anschließend erfolgt
eine Aufzeichnung des gesamten Bilds auf dem Aufzeichnungsträger dadurch,
dass die beiden Vorgänge, nämlich Aufzeichnen
des Bilds (Hauptabtastung) durch die Aufzeichnungseinrichtung, die
auf einem sich längs
des Aufzeichnungsträgers
bewegenden Schlitten vorgesehen ist, und Vorschub des Papierbogens
um ein vorbestimmtes Stück
(Zeilenabstand-Vorschub) nachdem diese Zeile des Bildes (Hauptabtastung)
aufgezeichnet worden ist, auf der nächsten Zeile wiederholt werden.
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Andererseits
wird bei einem Aufzeichnungsgerät
vom Zeilen-Typ, bei dem die Aufzeichnung nur durch eine Nebenabtastrichtung
in Vorschubrichtung des Aufzeichnungsträgers durchgeführt wird,
wird der Aufzeichnungsträger
an einer vorbestimmten Aufzeichnungsstelle eingerichtet. Durch sequentielles
Wiederholen des Vorschubs um einen vorbestimmten Papierbogenabschnitt
(Zeilenvorschub) und des anschließenden kollektiven Aufzeichnens der
nächsten
Zeile nach Abschluss der Aufzeichnung dieser kollektiven Zeile erfolgt
die Aufzeichnung des gesamten Bilds auf dem Aufzeichnungsträger.
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Als
typische Aufzeichnungsgeräte,
die von derartigen Serientyp- und Zeilentyp-Flüssigkeitsstrahlsystemen
Gebrauch machen, gibt es ein Aufzeichnungsgerät, bei dem ein Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
verwendet wird. Ein solches Aufzeichnungsgerät wird auch als Aufzeichnungsgerät mit einem
aufschlaglosen Aufzeichnungssystem bezeichnet, welches in der Lage
ist, eine Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung durchzuführen und
eine solche Aufzeichnung auf unterschiedlichen Typen von Aufzeichnungsträgern vorzunehmen.
Das Gerät besitzt
außerdem
die Besonderheit, dass beim Aufzeichnungsvorgang praktisch keine
Geräuschentwicklung
stattfindet.
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Von
derartigen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsköpfen kann
insbesondere ein Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf,
der eine Aufzeichnungsflüssigkeit
unter Ausnutzung von Wärmeenergie
ausstößt, einen
Strömungsweg
hoher Dichte erzeugen und kann kompakter ausgebildet werden, indem
ein elektrischer Thermowandler, eine Elektrode, eine Strömungswegwand,
eine Oberplatte, eine Düsenplatte
und dergleichen schichtartig mittels eines Halbleiterfertigungsprozesses
mit Ätzen,
Aufdampfen, Sputtern und dergleichen auf einem Substrat ausgebildet
werden.
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In
Verbindung mit einem solchen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
ist ein Strahlbildungsverfahren unter Verwendung von elektrothermischen Wandlerelementen
als typisches Strahlerzeugungsverfahren bekannt, wobei es sich um
ein Verfahren handelt, mit welchem eine Aufzeichnung auf einem Aufzeichnungsträger dadurch
vorgenommen wird, dass von extrem kleinen Ausstoßöffnungen Tröpfchen ausgestoßen werden,
vergleiche beispielsweise die
EP-A-0 822 078 oder die
JP-A-05 254 113 .
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Diese
Schriften zeigen den Stand der Technik, wobei die
JP-A-05 254 113 die Basis
für den Oberbegriff
des Anspruchs 1 bildet.
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Im
folgenden soll anhand der Zeichnung ein Beispiel für einen
herkömmlichen
Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
beschrieben werden. Im allgemeinen ist der Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
in der Weise aufgebaut, dass er eine Aufzeichnungseinheit zum Erzeugen
von Tröpfchen
und einen Aufzeichnungsflüssigkeits-Zuführabschnitt zum
Zuführen
einer Aufzeichnungsflüssigkeit
zu der Aufzeichnungseinheit enthält.
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In 21 ist
eine perspektivische Ansicht des äußeren Erscheinungsbilds des
herkömmlichen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfs
dargestellt. 22 zeigt eine auseinandergezogene,
perspektivische Ansicht des herkömmlichen
Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfs.
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Wie
in den 21 und 22 zu
sehen ist, besitzt der herkömmliche
Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
Aufzeichnungselementsubstrate 201 zum Ausstoßen von
Tröpfchen,
ein Trägersubstrat 202,
welches die Aufzeichnungselementsubstrate 201 haltert,
Verdrahtungsflachstücke 203 und
ein Anschlussverdrahtungssubstrat 205 zum Zuführen eines
Aufzeichnungssignals zu den Aufzeichnungselementsubstraten 201,
außerdem
ein Strömungsweg-Bildungselement 206 mit
einem Strömungsweg zum
Zuführen
der Aufzeichnungsflüssigkeit
zu den Aufzeichnungselementsubstraten 201.
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Das
Aufzeichnungselementsubstrat 201 besitzt ein hier nicht
dargestelltes elektrothermisches Wandlerelement (eine Heizung) als
Energieerzeuger, und es befinden sich Ausstoßöffnungen 201a an Stellen
gegenüber
dem jeweiligen elektrothermischen Wandlerelement. Außerdem sind
die Aufzeichnungselementsubstrate 201 derart vereint, dass
sie auf das beispielsweise aus Aluminium oder Keramik bestehende
Trägersubstrat 202 auflaminiert
sind.
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Auf
dem Trägersubstrat 202 sind
die Verdrahtungsflachstücke 203 aufgeklebt,
die zum Übertragen
elektrischer Impulssignale zu den Aufzeichnungselementsubstraten 201 dienen
und durch TAB (automatisches Tape-Bonden), FPC (eine flexible verdrahtete
Schaltung) oder dergleichen gebildet sind. Die Aufzeichnungselementsubstrate 201 und die
Verdrahtungsflachstücke 203 sind
elektrisch durch Drahtbonden, Leiterrahmenbonden oder dergleichen
verbunden.
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Weiterhin
ist ein Ende des Verdrahtungsflachstücks 203 elektrisch
mit dem Anschlussverdrahtungssubstrat 205 verbunden, um
eine elektrische Verbindung zu einem (nicht gezeigten) Treibersteuerteil
zu schaffen, die Bestandteil des Aufzeichnungsgeräts ist.
Das Anschlussverdrahtungssubstrat 205 ist aus einer PWB
(Schaltungsplatine), einer TAB, FPC oder dergleichen gebildet. Ein
Kontaktsystem-Verbindungsanschluss 204, mit dem der Treibersteuerteil
elektrisch verbunden ist, befindet sich an der Hauptfläche des
Verdrahtungssubstrats 205.
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Obschon
nicht dargestellt, sind in dem Strömungsweg-Bildungselement 206 vorgesehene
Vorsprünge
in Löcher
des Anschlussverdrahtungssubstrats 205 eingesetzt, und
das Strömungsweg-Bildungselement 206 sowie
das Anschlussverdrahtungssubstrat 205 sind durch Wärmeschweißung, einem
Klebstoff oder dergleichen miteinander vereint aneinander befestigt.
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Außerdem besitzt
das Strömungsweg-Bildungselement 206 Aufzeichnungsflüssigkeit-Zuführwege 206a zum
Zuführen
von Aufzeichnungsflüssigkeit
zu den Aufzeichnungselementsubstraten 201.
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Weil
das Trägersubstrat 202 mit
dem Strömungsweg-Bildungselement 206 vereint
und an diesem befestigt ist, wird in einem nicht dargestellten Aufzeichnungsflüssigkeitstank
aufgenommene Aufzeichnungsflüssigkeit
den Aufzeichnungselementsubstraten 201 über die Aufzeichnungsflüssigkeit-Zuführwege 206a des
Strömungsweg-Bildungselements 206 zugeleitet.
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Der
oben beschriebene Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
besitzt eine Struktur, bei dem die mehreren Aufzeichnungselementsubstrate 201 in
der Weise vorgesehen sind, dass sie auf einem einzelnen Trägersubstrat 202 auflaminiert
sind. Es gibt aber noch andere Strukturen, so zum Beispiel einen
Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf,
bei dem das einzelne Aufzeichnungselementsubstrat 201 auf das
Trägersubstrat 202 auflaminiert
ist.
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Wie
oben erläutert
wurde, gibt es, wenn der Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf,
bei dem das einzelne Aufzeichnungselementsubstrat 201 angebracht
ist, in ein Aufzeichnungsgerät
eingesetzt ist, eine Ausgestaltung, bei der der einzelne Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
in das Gerät
geladen ist, und es gibt ferner eine Form, bei der mehrere Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsköpfe geladen
sind.
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In
dem Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf mit
einem Aufbau, bei dem die mehreren Aufzeichnungselementsubstrate 201 auf
dem Trägersubstrat 202 auflaminiert
sind, sind, weil die individuellen Aufzeichnungselementsubstrate 201 mittels
Halbleiteranbringungstechnik auflaminiert sind, die relativen Positionen
zwischen den jeweiligen Aufzeichnungselementsubstraten auf dem Trägersubstrat
präzise
angeordnet. Andererseits sind dann, wenn mehrere Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsköpfe, bei
denen ein einzelnes Aufzeichnungselementsubstrat auf dem Trägersubstrat
auflaminiert ist, in in dem Gerät montierten
Zustand die mehreren Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsköpfe individuell
angeordnet und jeweils auf dem Schlitten positioniert (oder in einem
Aufnahmeteil für
die Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsköpfe), der
zu dem Aufzeichnungsgerät gehört. Aus
diesem Grund ist die Genauigkeit der Relativpositionen zwischen
den Aufzeichnungselementsubstraten ein Wert, in welchem sich die
Lagegenauigkeit der jeweiligen Aufzeichnungselementsubstrate und
die Lagegenauigkeit der Anbringung der jeweiligen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsköpfe an dem Schlitten
addieren.
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Wie
oben ausgeführt
wurde, besitzt der Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf,
der von dem elektrothermischen Wandlerelement Gebrauch macht, eine
Druckkammer, in der sich das elektrothermische Wandlerelement befindet.
Der Aufzeichnungsflüssigkeit
wird Energie zugeführt
durch einen der Druckkammer als Aufzeichnungssignal zugeführten elektrischen
Impuls. Der Bläschendruck
zur Zeit der Bläschenbildung
(wenn es zum Film-Sieden kommt) in der Aufzeichnungsflüssigkeit,
bewirkt durch die Phasenänderung
der Aufzeichnungsflüssigkeit
während dieser
Zeit, wird für
das Ausstoßen
von Aufzeichnungströpfchen
genutzt.
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Darüber hinaus
gibt es für
den Fall des Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfs
unter Verwendung des elektrothermischen Wandlersystems ein Verfahren,
nach welchem Aufzeichnungsflüssigkeit parallel
zu dem Substrat ausgestoßen
wird, auf dem die elektrothermischen Wandlerelemente ausgerichtet
sind (im folgenden als Kanten-Shooter bezeichnet), ferner ein Verfahren,
bei dem Aufzeichnungsflüssigkeit
rechtwinklig zu dem Substrat ausgestoßen wird, an dem die elektrothermischen
Wandlerelemente ausgerichtet sind (im folgenden als Kanten- oder
Seiten-Shooter bezeichnet).
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In
einem derartigen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
kommen, wenn die Temperatur des Aufzeichnungselementsubstrats während des
Aufzeichnungsvorgangs stark angestiegen ist, Abnormalitäten in dem
das Aufzeichnungssignal bildenden elektrischen Impuls, in dem Bläschenbildungszustand
der Aufzeichnungsflüssigkeit
oder dergleichen zustande, und es steht zu befürchten, dass sich der Aufzeichnungszustand
verschlechtert. Deshalb greift man im allgemeinen zu gewissen Wärmeableitung-Gegenmaßnahmen
im Inneren des Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfs.
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Als
Wärmeableitung-Gegenmaßnahme gibt es
im Fall des oben angesprochenen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfs
vom Kanten-Shooter-Typ zahlreiche Fälle, in denen ein Trägersubstrat
aus einem Material wie beispielsweise Aluminium, einer Aluminiumlegierung
oder Keramikmaterial als Wärmeableitungselement
an der Rückseite
des aus einem Si-Material hergestellten Aufzeichnungselementsubstrats
befestigt ist.
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Bei
dem Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
vom Seiten-Shooter-Typ hingegen gibt es als einfache Gegenmaßnahme ein
Verfahren, bei dem die Wärmeableitung
erfolgt durch die Aufzeichnungsflüssigkeit, die über die
Rückseite
des Aufzeichnungselementsubstrats aus dem Aufzeichnungsflüssigkeit-Speichermedium her
ausgestoßen
wird. Als weitere Wärmeableitung-Gegenmaßnahme gibt
es bei dem Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
vom Seiten-Shooter-Typ, bei dem die Temperatur aufgrund der hohen
Dichte der Aufzeichnungselemente sehr leicht ansteigt, Verfahren
wie zum Beispiel die Verwendung eines als Wärmeableitungselement fungierenden
Trägersubstrats,
bei dem die Kontaktfläche
mit dem Aufzeichnungselementsubstrat einfach vergrößert werden
kann, indem das Aufzeichnungselementsubstrat an dem Trägersubstrat
angebracht und an diesem fixiert wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Wie
oben beschrieben wurde, gibt es bei der Art Aufzeichnungsvorrichtung,
bei der mehrere Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsköpfe, an
denen ein einzelnes Aufzeichnungselementsubstrat gelagert ist, am
Schlitten ausgerichtet angebracht sind, das Problem, dass die Breite
des gesamten Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfs
groß ist.
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Weil
andererseits die einzelnen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsköpfe unterteilende
Leerräume am
Schlitten vorhanden sind, ist – verglichen
mit einem Aufzeichnungsgerät,
bei dem ein mehrere Aufzeichnungselementsubstrate haltender Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
angebracht ist – die
Breite des Schlittens größer. Dieses
ist ein ursächlicher Faktor,
der das gesamte Aufzeichnungsgerät
groß werden
lässt.
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Des
weiteren kann bei einem Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf,
an dem mehrere Aufzeichnungselementsubstrate angebracht sind, aufgrund
der gemeinsamen Verwendung einiger der elektrischen Verdrahtungswege
die Gesamtanzahl der Verbindungsanschlüsse am Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
verringert werden. Auf der anderen Seite ist es bei einem Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf,
an dem ein einziges Aufzeichnungselement angebracht ist, schwierig,
die Verbindungsanschlüsse
gemeinsam zu nutzen. Aus diesem Grund ist die Gesamtanzahl von Verbindungsanschlüssen größer als
die eines Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfs,
an welchem ein einziges Aufzeichnungselementsubstrat angebracht
ist, und aufgrund des Layouts dieser Verbindungsanschlüsse wird
der Befestigungsplatz groß,
welchen der gesamte Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
am Schlitten belegt.
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Außerdem besteht
bei dem herkömmlichen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
die Notwendigkeit, an dem Strömungsweg-Bildungselement eine
Haltezone zum Halten des Anschlussverdrahtungssubstrats mit den
Verbindungsanschlüssen
bereitzustellen. Deshalb wird auch das Strömungsweg-Bildungselement groß. Einhergehend
mit dieser Größenzunahme
des Strömungsweg-Bildungselements
belegt beim Fertigungsvorgang des Aufzeichnungskopfs auch der Installationsraum
der Fertigungsstraße
für das
Strömungsweg-Bildungselement
ein großes
Volumen, was die Produktivität
beeinträchtigt.
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Daher
ist es Erfindungsziel, einen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
anzugeben, wobei darauf abgezielt wird, diesen bei verbesserter
Produktivität
kompakt zu gestalten.
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Erreicht
werden diese Ziele durch den Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
nach Anspruch 1. Die übrigen
Ansprüche
beziehen sich auf Weiterentwicklungen.
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Um
das oben angegebene Ziel zu erreichen, besitzt der erfindungsgemäße Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
ein Aufzeichnungselementsubstrat, an dem mehrere Aufzeichnungselemente
zum Ausstoßen
von Aufzeichnungsflüssigkeit
vorgesehen sind; ein flexibles Verdrahtungsflachstück, welches derart
angeordnet ist, dass es einen Umfang des Aufzeichnungselementsubstrats
umfasst und dazu dient, ein Aufzeichnungssignal zu dem Aufzeichnungselementsubstrat
zu übertragen;
ein Verdrahtungssubstrat, welches einen Anschlussteil besitzt, der
elektrisch mit einem Endteil des Verdrahtungsflachstücks verbunden
ist und dazu dient, ein Aufzeichnungssignal von außen einzugeben;
und ein Strömungsweg-Bildungselement,
an dem ein Aufzeichnungsflüssigkeits-Zuführweg zum
Zuführen
von Aufzeichnungsflüssigkeit
zu dem Aufzeichnungselementsubstrat vorgesehen ist. Ein Endteil
des Verdrahtungssubstrats ist von dem Strömungsweg- Bildungselement gehaltert. Wenn außerdem das
Strömungsweg-Bildungselement
mit einem Halteelement vereint ist, das lösbar eine Aufzeichnungsflüssigkeits-Speichereinheit hält, in der
Aufzeichnungsflüssigkeit
aufgenommen ist, oder mit einem Aufzeichnungsflüssigkeits-Speichertank vereint
ist, in welchem Aufzeichnungsflüssigkeit
gespeichert ist, so wird aufgrund des Umstands, dass seitliche Endbereiche,
die einem weiteren Endbereich des Verdrahtungssubstrats gegenüberstehen,
in einen Satz von Eingriffsnuten an der Aufzeichnungsflüssigkeits-Speichereinheit
oder dem Halteelement eingesetzt sind und damit in einem Zustand
zusammenwirken, in dem der eine Endbereich des Verdrahtungssubstrats
von dem Strömungsweg-Bildungselement gehaltert
wird, das Verdrahtungssubstrat von dem Strömungsweg-Bildungselement und
der Aufzeichnungsflüssigkeits-Speichereinheit
oder dem Halteelement gehaltert.
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Außerdem ist
der erfindungsgemäße Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
derart ausgebildet, dass das Halteelement, welches die Aufzeichnungsflüssigkeits-Speichereinheit,
in deren Innerem Aufzeichnungsflüssigkeit
gespeichert ist, oder der Aufzeichnungsflüssigkeits-Speichertank, der
Aufzeichnungsflüssigkeit
in sich aufnimmt, mit einer Aufzeichnungseinheit zum Ausführen einer
Aufzeichnung auf einem Aufzeichnungsträger verbunden ist, wobei die Aufzeichnungseinheit
aufweist: ein Aufzeichnungselementsubstrat, an dem mehrere Aufzeichnungselemente
zum Ausstoßen
von Aufzeichnungsflüssigkeit vorgesehen
sind; ein Verdrahtungsflachstück,
welches derart angeordnet ist, dass es einen Umfang des Aufzeichnungselementsubstrats
umfasst und dazu dient, ein Aufzeichnungssignal zu dem Aufzeichnungselementsubstrat
zu übertragen;
ein Verdrahtungssubstrat mit einem Anschlussteil, der elektrisch
mit einem Endbereich des Verdrahtungsflachstücks verbunden ist und dazu
dient, von außen
her ein Aufzeichnungssignal einzugeben; ein Strömungsweg-Bildungselement, an
welchem Aufzeichnungsflüssigkeits-Zuführwege zum
Zuführen
von Aufzeichnungsflüssigkeit
zu dem Aufzeichnungselementsubstrat vorgesehen sind; und ein poröses Element
zum Filtern von Aufzeichnungsflüssigkeit.
Der eine Endbereich des Verdrahtungssubstrats wird von dem Strömungsweg-Bildungselement
gehaltert, sein anderer Endbereich steht in Eingriff mit einem Satz von
Eingriffsnuten an der Aufzeichnungsflüssigkeits-Speichereinheit oder
dem Halteelement. Das Verdrahtungssubstrat wird auf diese Weise
von dem Strömungsweg-Bildungselement und
der Aufzeichnungsflüssigkeits-Speichereinheit
oder von dem Halteelement gehalten.
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Bei
dem in oben beschriebener Weise ausgebildeten Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
gemäß der Erfindung
besteht im Gegensatz zu einer Struktur, bei dem das Verdrahtungssubstrat
an dem Strömungsweg-Bildungselement
zum Beispiel durch Erhitzen oder Druckfixierung angebracht ist,
keine Notwendigkeit, Leerräume
vorzusehen zum Ausbilden von Löchern
für die
Warmbehandlungs- oder Druckfixierung an dem Verdrahtungssubstrat,
so dass die Breite des Verdrahtungssubstrats gering gehalten werden
kann. Dementsprechend lässt
sich die Breite des gesamten Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfs
entsprechend der Breite des Verdrahtungssubstrats kompakt ausgestalten.
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Wenn
außerdem
bei diesem Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
das Strömungsweg-Bildungselement
und die Aufzeichnungsflüssigkeits-Speichereinheit
oder das Halteelement zusammengebaut werden, so wird der eine Endbereich
des Verdrahtungssubstrats in die Eingriffsnuten an der Aufzeichnungsflüssigkeits-Speichereinheit oder
dem Halteelement eingesetzt und davon gehalten. Hierdurch ist es
möglich,
einen Fertigungsprozess zum Fixieren des Verdrahtungssubstrats einzusparen, wodurch
sich eine Verbesserung der Produktivität ergibt. Weil außerdem das
Verdrahtungssubstrat einfach von der Aufzeichnungsflüssigkeits-Speichereinheit oder
dem Halteelement abgenommen werden kann, lässt sich der Vorgang des Auseinandernehmens,
bei dem der Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
in die Aufzeichnungseinheit und die Aufzeichnungsflüssigkeits-Speichereinheit oder
das Halteelement zerlegt wird, einfach gestalten, so dass sich die Recyclingfähigkeit
verbessert.
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Außerdem wird
bei dem erfindungsgemäßen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
das Verdrahtungssubstrat über
dem Strömungsweg-Bildungselement
und der Aufzeichnungsflüssigkeits-Speichereinheit
oder dem Halteelement gehalten. Dementsprechend wird von dem Strömungsweg-Bildungselement
nur die andere Endbereichsseite des Verdrahtungssubstrats gehalten.
In dem Strömungsweg-Bildungselement besteht
folglich keine Notwendigkeit für
einen Aufnahmeraum in der gesamten Zone des Anschlussverdrahtungssubstrats,
wie es bei dem Aufbau des herkömmlichen
Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfs
erforderlich ist. Im Ergebnis erhöhen sich bei dem Strömungsweg-Bildungselement
die Freiheitsgrade bei der Gestaltung, und man kann die Form des
Teils optimieren, außerdem ist
es möglich,
eine kompakte Bauweise zu erreichen. Aus diesem Grund ist der Raum
zur Aufnahme des Strömungsweg-Bildungselements
gering, so dass die Produktivität
deutlich gesteigert wird.
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In
dem erfindungsgemäßen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
sind Positionierteile an der Aufzeichnungseinheit vorgesehen, welche
das Verdrahtungssubstrat in bezug auf drei Achsenrichtungen positionieren.
Weil also die minimalen Funktionen, die notwendig sind zum Speichern
der Aufzeichnungsflüssigkeit,
in der Aufzeichnungsflüssigkeits-Speichereinheit
realisiert werden können,
kann man billige Werkstoffe auswählen,
um die Aufzeichnungsflüssigkeits-Speichereinheit
herzustellen. In der gleichen Weise ist es zur Herstellung des Halteelements
möglich,
billige Werkstoffe auszuwählen, weil
die Funktion des lösbaren
Haltens des Aufzeichnungsflüssigkeits-Speichertanks
an dem Halteelement verwirklicht werden kann. Weil die Funktionen und
die Teilegenauigkeit voneinander getrennt sind und die Bereiche,
in denen Funktionen und Teilegenauigkeit in der genannten Weise
an der Aufzeichnungseinheit konzentriert sind, wird die Produktivität deutlich
gesteigert, und im Ergebnis kann ein Hochleistungs-Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
billig hergestellt werden.
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Außerdem ist
bei dem erfindungsgemäßen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf ein
Elastizität aufweisendes
Verbindungsstück
an entweder der Aufzeichnungseinheit oder der Aufzeichnungsflüssigkeits-Speichereinheit
einerseits oder an dem Halteelement vorgesehen, während ein
Verbindungsbereich, mit welchem das Verbindungsstück vereint wird,
an der jeweils anderen Einheit vorgesehen ist. Dementsprechend lassen
sich die Aufzeichnungseinheit und die Aufzeichnungsflüssigkeits-Speichereinheit
oder lässt
sich das Halteelement in einfacher Weise zerlegen, verglichen mit
dem Aufbau, bei dem die Teile durch Schrauben, Klebstoff oder dergleichen
zusammengehalten werden, so dass sich die Recyclingfähigkeit
vereinfacht. Weil außerdem
eine Verbesserung der Produktivität erzielbar ist, lässt sich
der Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
billig herstellen.
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Außerdem sind
bei dem erfindungsgemäßen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
an der Aufzeichnungseinheit Vorsprungsabschnitte an einander gegenüberliegenden
Stellen mit jeweils dazwischen befindlichem porösen Element ausgebildet. Die
distalen Enden der Vorsprungsabschnitte bezüglich einer Dickenrichtung
des porösen
Elements sind derart ausgebildet, dass sie weiter vorstehen als
die Stirnfläche
des porösen
Elements. Dementsprechend lässt
sich das Strömungsweg-Bildungselement
bei gleichzeitiger Verbesserung der Produktivität des Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfs
einfach handhaben im Zuge des Fertigungsprozesses des Aufzeichnungskopfs,
weil das poröse
Element an dem Strömungsweg-Bildungselement
von den jeweiligen Vorsprungsabschnitten geschützt wird.
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Außerdem besitzt
der erfindungsgemäße Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
ein Aufzeichnungselementsubstrat, an welchem mehrere Aufzeichnungselemente
zum Ausstoßen
von Aufzeichnungsflüssigkeit
vorgesehen sind; ein Verdrahtungssubstrat, welches derart angeordnet
ist, dass es den Umfang des Aufzeichnungselementsubstrats umfasst,
und welches eine Flexibilität
aufweist und dazu dient, ein Aufzeichnungssignal zu den Aufzeichnungselementsubstraten zu übertragen;
ein Verdrahtungssubstrat mit einem Anschlussteil, der elektrisch mit
einem Endbereich des Verdrahtungssubstrats verbunden ist und zum
Eingeben eines Aufzeichnungssignals von außen dient; und ein Strömungsweg-Bildungselement,
an welchem Aufzeichnungsflüssigkeits-Zuführwege zum
Zuführen
von Aufzeichnungsflüssigkeit
zu dem Aufzeichnungselementsubstrat ausgebildet sind. Außerdem besitzt
der Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
eine Halteeinrichtung zum Halten eines Endbereichs des Verdrahtungssubstrats
in einem Zustand, in welchem dieses von einem der einander gegenüberstehenden
seitlichen Endbereiche des einen Endbereichs zum anderen hin gekrümmt ist.
Wenn nun das Strömungsweg-Bildungselement
mit dem Halteelement vereint wird, welches lösbar eine Aufzeichnungsflüssigkeits-Speichereinheit
zur Aufnahme von Aufzeichnungsflüssigkeit
hält, oder
mit einem Aufzeichnungsflüssigkeits-Speichertank, der
in sich eine Aufzeichnungsflüssigkeit
aufnimmt, vereint wird, so wird, weil die einander gegenüberliegenden
seitlichen Endbereiche des Endbereichs des Verdrahtungssubstrats
in den Satz von Eingriffsnuten an der Aufzeichnungsflüssigkeits-Speichereinheit
oder dem Halteelement in einem Zustand eingesetzt sind, in welchem
der eine Endbereich des Verdrahtungssubstrats von dem Strömungsweg-Bildungselement
gehalten wird, das Verdrahtungssubstrat gehalten durch entweder
das Strömungsweg-Bildungselement und
die Aufzeichnungsflüssigkeits-Speichereinheit,
oder das Halteelement.
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Außerdem ist
der erfindungsgemäße Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
so aufgebaut, dass das Halteelement, welches lösbar die Aufzeichnungsflüssigkeits-Speichereinheit mit
der darin aufgenommenen Aufzeichnungsflüssigkeit hält, oder der Aufzeichnungsflüssigkeits-Speichertank
mit der darin befindlichen Aufzeichnungsflüssigkeit, mit einer Aufzeichnungseinheit
zum Durchführen
der Aufzeichnung auf einem Aufzeichnungsträger verbunden ist, wobei die
Aufzeichnungseinheit aufweist: ein Aufzeichnungselementsubstrat,
an dem eine Mehrzahl von Aufzeichnungselementen zum Ausstoßen von Aufzeichnungsflüssigkeit
vorgesehen ist; ein flexibles Verdrahtungsflachstück, welches
so angeordnet ist, dass es einen Umfang des Aufzeichnungselementsubstrats
umfasst, und dazu dient, ein Aufzeichnungssignal an das Aufzeichnungselementsubstrat zu übertragen;
ein Verdrahtungssubstrat mit einem Anschlussteil, welches elektrisch
mit einem Endbereich des Verdrahtungsflachstücks verbunden ist und dazu
dient, von außen
her ein Aufzeichnungssignal einzugeben; ein Strömungsweg-Bildungselement, an welchem
Aufzeichnungsflüssigkeits-Zuführwege zum
Zuführen
von Aufzeichnungsflüssigkeit
zu dem Aufzeichnungselementsubstrat vorgesehen sind; und ein poröses Element
zum Filtern von Aufzeichnungsflüssigkeit.
Weil ein Endbereich des Verdrahtungssubstrats von der Halteeinrichtung
in einem Zustand gehalten wird, in welchem es von einem der einander
gegenüberliegenden
seitlichen Endbereiche des einen Endbereichs zur anderen Seite hin
gekrümmt
ist, und aufgrund der Tatsache, dass der andere Endbereich des Verdrahtungssubstrats
mit dem Satz von Eingriffsnuten an der Aufzeichnungsflüssigkeits-Speichereinheit
oder an dem Halteelement in Eingriff steht, wird das Verdrahtungssubstrat
von dem Strömungsweg-Bildungselement
und der Aufzeichnungsflüssigkeits-Speichereinheit,
oder von dem Halteelement gehalten.
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Außerdem ist
der erfindungsgemäße Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
aufgebaut durch Verbinden des Halteelements, welches die Aufzeichnungsflüssigkeits-Speichereinheit
mit der darin befindlichen Aufzeichnungsflüssigkeit lösbar hält, oder der Aufzeichnungsflüssigkeits-Speichertank mit
der darin befindlichen Aufzeichnungsflüssigkeit mit einer Aufzeichnungseinheit
zum Durchführen
der Aufzeichnung auf einem Aufzeichnungsträger verbunden ist, wobei die
Aufzeichnungseinheit aufweist: ein Aufzeichnungselementsubstrat,
an welchem eine Mehrzahl von Aufzeichnungselementen zum Ausstoßen von
Aufzeichnungsflüssigkeit
vorgesehen ist; ein flexibles Verdrahtungsflachstück, welches
einen Umfang des Aufzeichnungselementsubstrats umgibt und dazu dient,
ein Aufzeichnungssignal zu dem Aufzeichnungselementsubstrat zu übertragen;
ein Verdrahtungssubstrat mit einem Anschlussteil, das elektrisch
an einen Endbereich des Verdrahtungssubstrats angeschlossen ist
und dazu dient, von außen
her ein Aufzeichnungssignal einzugeben; ein Strömungsweg-Bildungselement, an
welchem Aufzeichnungsflüssigkeits-Zuführwege zum
Zuführen
von Aufzeichnungsflüssigkeit
zu dem Aufzeichnungselementsubstrat vorgesehen sind; und ein poröses Element
zum Filtern von Aufzeichnungsflüssigkeit.
Der Satz von Eingriffsnuten, in die die einander abgewandten seitlichen
Endbereiche des einen Endbereichs des Verdrahtungssubstrats zusammenwirkend eingesetzt
sind, befinden sich entweder an der Aufzeichnungsflüssigkeits-Speichereinheit
oder an dem Halteelement. Außerdem
besitzt das Strömungsweg-Bildungselement
Positionierglieder zum Positionieren des einen Endbereichs des Verdrahtungssubstrats
in bezug auf das Strömungsweg-Bildungselement;
und ein Satz von Eingriffsbereichen, die mit den einander gegenüberliegenden
beiden seitlichen Endbereichen des einen Endbereichs des Verdrahtungssubstrats
zusammenwirken. In einem Zustand, in welchem der eine Endbereich
des Verdrahtungssubstrats an dem Strömungsweg-Bildungselement von den Positionierteilen
und dem Satz von Eingriffsteilen gehalten wird, wird das Verdrahtungssubstrat von
dem Strömungsweg-Bildungsteil
und der Aufzeichnungsflüssigkeits-Speichereinheit
einerseits oder von dem Halteelement gehalten, weil die anderen
Endbereiche des Verdrahtungssubstrats mit dem Satz von Eingriffsnuten
in Eingriff stehen.
-
Außerdem wird
in dem erfindungsgemäßen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
ein Vorsprung vorgesehen, der sich etwa in der Mitte auf der Geraden
befindet, die den Satz von Eingriffsteilen verbindet, wobei der
Vorsprung eine Rückseite
des einen Endbereichs des Verdrahtungssubstrats berührt und an
der Aufzeichnungseinheit ausgebildet ist. Hierdurch ist es möglich, das
Verdrahtungssubstrat in einem gekrümmten Zustand zu halten. Aus
diesem Grund wird ein Bruch des Verdrahtungssubstrats oder der Aufzeichnungseinheit
im Verlauf des Fertigungsprozesses des Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfs verhindert,
wenn eine externe Kraft in Biegerichtung auf den anderen Endbereich
des Verdrahtungssubstrats einwirkt (auf den Endbereich abgewandt
von der Endbereichsseite, die von dem Strömungsweg-Bildungselement gehalten
wird), weil der Eingriffszustand durch die Eingriffsbereiche leicht aufgehoben
werden kann.
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Darüber hinaus
ist bei dem erfindungsgemäßen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
eine Entfernung in Dickenrichtung des Verdrahtungssubstrats zwischen
den Eingriffsflächen,
an denen die Eingriffsbereiche mit dem Verdrahtungssubstrat in Eingriff
stehen und die Fläche
berühren,
an der der Vorsprung das Verdrahtungssubstrat berührt, geringer als
die Dicke des Verdrahtungssubstrats. Hierdurch ist es möglich, das
Verdrahtungssubstrat in gut gekrümmtem
Zustand zu halten.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Ansicht, die das äußere Erscheinungsbild eines
Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfs
einer ersten Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, in der das äußere Erscheinungsbild des Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfs
von der Seite des Anschlussverdrahtungssubstrats her dargestellt
ist.
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3 ist
eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht des Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfs.
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4 ist
eine perspektivische Ansicht, in der ein Strömungsweg-Bildungselement von
oben her gezeigt ist.
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5 ist
eine perspektivische Ansicht, in der das Strömungsweg-Bildungselement von unten her dargestellt
ist.
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6 ist
eine perspektivische Ansicht eines Verbindungszustands eines Aufzeichnungselementsubstrats
mit einer ersten und einer zweiten Platte.
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7 ist
eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Aufzeichnungselementsubstrats
sowie einer ersten und einer zweiten Platte.
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8 ist
eine perspektivische Ansicht, in der das äußere Erscheinungsbild eines
Rahmenkörpers von
unten gezeigt ist.
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9 ist
eine perspektivische Ansicht zum Erläutern von Hauptbestandteilen
des Strömungsweg-Bildungselements.
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10 ist
eine Modellansicht zum Erläutern von
Eingriffsklauen und -vorsprüngen
des Strömungsweg-Bildungselements.
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11 ist
eine Seitenansicht eines Zustands, in welchem das Anschlussverdrahtungssubstrat
durch die Eingriffsklauen und -vorsprünge gehalten wird.
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12 ist
eine Seitenansicht eines Zustands, in welchem das Anschlussverdrahtungssubstrat
zu der Seite des konkaven Bereichs hin kollabiert ist, wenn es keine
Vorsprünge
gibt.
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13 ist
eine Seitenansicht eines Zustands, in welchem das Anschlussverdrahtungssubstrat
zur Außenseite
des konkaven Halteteils hin kollabiert ist, wenn es keine Vorsprünge gibt.
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14 ist
eine perspektivische Ansicht eines Zustands, in welchem der Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
an dem Schlitten anzubringen ist.
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15 ist
eine perspektivische Ansicht eines Zustands, in welchem der Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
an dem Schlitten montiert ist.
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16 ist
eine perspektivische Ansicht eines Verbindungs-Gummistücks.
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17 ist
eine Modellansicht zum Erläutern des
Abstreif- oder Abwischvorgangs an einer Stirnfläche durch eine Klinge.
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18 ist
eine perspektivische Ansicht des äußeren Erscheinungsbilds eines
Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfs,
an dem ein Patronen-Tintentank angebracht ist, in Verbindung mit
einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung.
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19 ist
eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, in der der Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
der zweiten Ausführungsform
von der Seite des Anschlussverdrahtungssubstrats her dargestellt
ist.
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20 ist
eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, in der der Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
der zweiten Ausführungsform
von der Rückseite
her dargestellt ist.
-
21 ist
eine perspektivische Ansicht des äußeren Erscheinungsbilds eines
herkömmlichen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfs.
-
22 ist
eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des herkömmlichen
Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfs.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im
folgenden werden konkrete Ausführungsformen
der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
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Zunächst ist
der Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
der vorliegenden Ausführungsform
ein Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem, und insbesondere darin gibt
es einen Aufzeichnungskopf mit einer Einrichtung zum Erzeugen von
Wärmeenergie
als zum Ausstoßen
flüssiger
Tinte verwendeter Energie, wobei ein System zum Ändern des Zustands der Tinte
durch Wärmeenergie
genutzt wird. Durch Anwenden dieses Systems kann eine hohe Dichte
ebenso wie eine hohe Präzision
bei der Aufzeichnung von Buchstaben, Bildern oder dergleichen erreicht
werden. Insbesondere wird bei der vorliegenden Ausführungsform
ein Wärmeerzeugungs-Widerstandselement
als Mittel zum Erzeugen von Wärmeenergie eingesetzt,
und die Tinte wird ausgestoßen
unter Nutzung des Drucks von Bläschen,
die entstehen, wenn die Tinte erwärmt wird und es zu einem sogenannten
Film-Kochen mit Hilfe des Wärmeerzeugungs-Widerstandselements
kommt. Allerdings ist das die Tinte ausstoßende System nicht beschränkt auf
ein System mit einem Wärmeerzeugungs-Widerstandselement,
beispielsweise kann auch ein System verwendet werden, in welchem
mechanische Schwingungen auf die Tinte aufgebracht werden mit Hilfe
eines elektromechanischen Wandlerelements, zum Beispiel einem Piezoelement
oder dergleichen, so dass die Tinte unter Verwendung des Schwingungsdrucks
ausgestoßen
wird.
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1 und 2 zeigen
eine perspektivische Ansicht des äußeren Erscheinungsbilds des Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfs
einer ersten Ausführungsform
der Erfindung, und 3 zeigt eine auseinandergezogene
perspektivische Ansicht dieses Kopfs. 4 und 5 zeigen
eine perspektivische Ansicht einer Aufzeichnungseinheit, 6 zeigt perspektivisch
einen Verbindungszustand eines Aufzeichnungselementsubstrats, und 7 zeigt eine perspektivische
Ansicht eines getrennten Zustands des Aufzeichnungselementsubstrats. 8 zeigt eine
perspektivische Ansicht des äußeren Erscheinungsbilds
eines Rahmenkörpers. 9 zeigt
perspektivisch die Hauptbestandteile eines Strömungsweg-Bildungselements. 10 zeigt
eine Modellansicht zum Erläutern
von Eingriffsklauen und -vorsprüngen
des Strömungsweg-Bildungselements,
und 11 zeigt einen Zustand, in welchem ein Anschlussverdrahtungssubstrat
von den Eingriffsklauen und -vorsprüngen gehalten wird. 12 und 13 zeigen
einen Zustand, in welchem das Anschlussverdrahtungssubstrat bei
nicht vorhandenen Vorsprüngen
kollabiert. 14 zeigt eine perspektivische
Ansicht eines Zustands, in welchem der Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
an einem Schlitten anzubringen ist, und 15 zeigt
perspektivisch einen Zustand, an welchem der Aufzeichnungskopf an
dem Schlitten angebracht ist. 16 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Verbindungs-Gummistücks, und 17 zeigt
eine Modellansicht zum Erläutern
eines Abwischvorgangs einer Klinge.
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(Erste Ausführungsform)
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Im
folgenden soll anhand der Zeichnungen ein Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
der ersten Ausführungsform
erläutert
werden (im folgenden wird dieser Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
einfach als Aufzeichnungskopf bezeichnet).
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Wie
in 1, 2 und 3 gezeigt
ist, besitzt ein Aufzeichnungskopf 51 dieser Ausführungsform
eine Aufzeichnungseinheit 15, die eine Aufzeichnung auf
einem Aufzeichnungsträger
durch Ausstoß von
Aufzeichnungsflüssigkeit
durchführt, und
einen Rahmenkörper 16,
der die der Aufzeichnungseinheit 15 zugeführte Aufzeichnungsflüssigkeit aufnimmt
und die Aufzeichnungseinheit 15 hält.
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Obschon
die Einzelheiten weiter unten erläutert werden, besitzt die Aufzeichnungseinheit 15 im großen und
ganzen einen Tröpfchenausstoßteil zum Ausstoßen von
Tröpfchen
auf der Grundlage eines Aufzeichnungssignals aus Düsenreihen,
die gebildet sind durch Anordnen von Ausstoßöffnungen (Düsen), die reihenweise Tröpfchen ausstoßen, und
ein Verdrahtungsflachstück,
beispielsweise in Form flexibler Kabel, TAB oder dergleichen, welches
für den Empfang
und den Transfer des Aufzeichnungssignals zu und von einem (nicht
gezeigten) Treibersteuerteil abwickelt, der Bestandteil der Aufzeichnungsvorrichtung
ist. Der Rahmenkörper 16 ist
so ausgebildet, dass er die Rolle einer Aufzeichnungsflüssigkeits-Speichereinheit
mit einem Aufzeichnungsflüssigkeits-Stauraum (einer gemeinsamen
Flüssigkeitskammer)
zur Aufnahme von Aufzeichnungsflüssigkeit
oder dergleichen spielt, die der Aufzeichnungseinheit 15 zugeführt wird,
wobei der Rahmenkörper außerdem die
Rolle eines Gehäuses
zur Aufnahme der Aufzeichnungseinheit 15 übernimmt.
Darüber
hinaus wird in der Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungseinheit 51 ein
sogenanntes Patronensystem verwendet, welches abnehmbar an einem
Schlitten angebracht ist, der Bestandteil der Aufzeichnungsvorrichtung
ist.
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Als
erstes wird anhand der Zeichnungen ein Beispiel für den Aufbau
der Aufzeichnungseinheit 15 erläutert.
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Wie
in den 1 bis 7 dargestellt ist, besitzt die
Aufzeichnungseinheit 15 ein Aufzeichnungselementsubstrat 1 zum
Ausstoßen
von Aufzeichnungsflüssigkeit,
eine erste Platte 2, bei der es sich um ein das Aufzeichnungselementsubstrat 1 halterndes
Träger-
oder Haltesubstrat handelt, ein Verdrahtungsflachstück 3,
welches ein Aufzeichnungssignal an das Aufzeichnungselementsubstrat 1 leitet,
ein Anschlussverdrahtungssubstrat 4, mit dem ein Anschluss
des Verdrahtungsflachstücks 3 elektrisch
verbunden ist und dem das Aufzeichnungssignal zugeführt wird,
eine zweite Platte 5, ein Strömungsweg-Bildungselement 6 mit Aufzeichnungsflüssigkeits-Zuführwegen,
die die Aufzeichnungsflüssigkeit
dem Aufzeichnungselementsubstrat 1 zuleiten, und ein poröses Element 7,
welches in der Aufzeichnungsflüssigkeit
befindlichen Schmutz und dergleichen beseitigt.
-
An
dem Aufzeichnungselementsubstrat 1 sind mehrere Aufzeichnungselemente
zum Ausstoßen
von Aufzeichnungsflüssigkeit
und eine Verdrahtung aus Al oder dergleichen zum Zuführen elektrischer
Leistung zu den einzelnen Aufzeichnungselementen durch Dünnschichtbildung
an einer Seite eines Si-Substrats
ausgebildet, und durch Photolithographie-Verfahren sind mehrere
Aufzeichnungsflüssigkeits-Strömungswege
und mehrere (nicht gezeigte) Ausstoßöffnungen, die diesen Aufzeichnungselementen
entsprechen, ausgebildet. Weiterhin ist eine Aufzeichnungsflüssigkeits-Zuführöffnung 1a zum
Zuführen
von Aufzeichnungsflüssigkeit
zu den mehreren Strömungswegen,
die mit den Ausstoßöffnungen in
Verbindung stehen, so ausgebildet, dass sie auf der rückwärtigen Seite
des Aufzeichnungselementsubstrats 1 mündet.
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Wie
in 3, 6 und 7 gezeigt
ist, sind an der ersten Platte 2 an beiden Enden der Seitenflächen in
Längsrichtung
Zylindermantelbereiche 2a, 2b ausgebildet. Weiterhin
ist an der ersten Platte 2 eine zylindrische Nut 2c in
der Mitte der kurzen Seitenfläche
ausgebildet. Durch Verwendung der zylindrischen Nut 2c und
einer Referenzebene (die im folgenden als erste Referenzebene bezeichnet
wird), die die beiden Scheitelbereiche der Zylindermantelbereiche 2a, 2b verbindet,
sind die relativen Positionen sowie die Neigung einer Aufzeichnungselement-Anordnungsebene
des Aufzeichnungselementsubstrats 1 eingestellt. Im Anschluss
an diesen Vorgang wird das Aufzeichnungselementsubstrat 1 an der
Hauptfläche
der zweiten Platte 2 angebracht und mit dieser vereint.
Weil die relativen Lagebeziehungen von Aufzeichnungselementsubstrat 1 und
erster Platte 2 durch Halbleiter-Fertigungstechnik präzise eingestellt sind, ist
es hierdurch möglich,
die Lagerung derart zu bewerkstelligen, dass der Neigungsbetrag
von dem Aufzeichnungselementsubstrat 1 zu der Aufzeichnungselement-Anordnungsebene
gering ist.
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Weil
die erste Platte 2 Plättchenform
hat, lässt
sich die Geometriegenauigkeit der Ebene an der Lagerungsfläche des
Aufzeichnungselementsubstrats 1 und deren Gegenfläche ebenso
wie die Parallelität
der Lagerfläche
des Aufzeichnungselementsubstrats 1 und dessen Gegenfläche präzise einstellen.
Obschon nicht dargestellt, lässt
sich an einer (nicht gezeigten) Verbindungsapparatur des Aufzeichnungselementsubstrats
die Struktur einer Basis, an der die erste Platte 2 angebracht
ist, vereinfachen, und die erste Platte 2 lässt sich
präzise
an der Basis platzieren. Weil dementsprechend die Justiergenauigkeit
des Aufzeichnungselementsubstrats 1 in bezug auf die erste
Platte 2 hierdurch noch mehr verbessert wird, wird dementsprechend
auch die relative Neigungsgenauigkeit zwischen der ersten Referenzebene
der ersten Platte 2 und dem Aufzeichnungselementsubstrat 1 noch
genauer, so dass eine Verbesserung der Produktivität des Aufzeichnungskopfs erreicht
werden kann.
-
Weil
die erste Referenzebene der Seitenfläche der ersten Platte 2 parallel
verläuft
zu der Seitenfläche
der Längsseite
des Aufzeichnungselementsubstrats 1, ist eine Überwachungszone
eines Werkstücks
an der Montageapparatur des Aufzeichnungselementsubstrats 1 gering
im Vergleich zu dem Fall, dass diese beiden Flächen rechtwinklig zueinander verlaufen.
Aus diesem Grund erreicht man eine einfache Justiermöglichkeit
für die
erste Platte 2 und das Aufzeichnungselementsubstrat 1,
und man kann die Arbeitszeit verkürzen. Darüber hinaus lässt sich
der Raum zur Aufnahme des Werkstücks
klein halten, so dass man die Fertigungsapparatur billig herstellen kann.
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In
der ersten Platte 2 ist der Abstand zwischen den Scheiteln
der Zylindermantelbereiche 2a, 2b größer als
die Länge
des Aufzeichnungselementfelds des Aufzeichnungselementsubstrats 1.
Deshalb lässt sich
aufgrund der ersten Platte 2 im Verlauf der Justierarbeiten
die Neigung des Aufzeichnungselementsubstrats 1 in bezug
auf die erste Referenzebene leicht justieren, wobei sich die Justiergenauigkeit noch
verbessert, so dass die erste Platte 2 durchwegs genau
gefertigt werden kann.
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Wie
in 3 und 7 zu sehen ist, ist in der ersten
Platte 2 außerdem
ein Aufzeichnungsflüssigkeits-Zuführweg 2d zum
Zuführen
von Aufzeichnungsflüssigkeit
zu dem Aufzeichnungselementsubstrat 1 ausgebildet.
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Außerdem ist
die zweite Platte 5 durch Kleben an der ersten Platte 2 angebracht.
Ein Öffnungsbereich 5a zum
Vermeiden von Kollisionen im Verlauf der Montage des Aufzeichnungselementsubstrats 1 findet
sich in der Mitte der Hauptseite der zweiten Platte 5.
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Andererseits
wird das Verdrahtungsflachstück 3 durch
Vereinen seines Endbereichs mit der Hauptfläche der zweiten Platte 5 gehalten
und wird elektrisch mit dem Aufzeichnungselementsubstrat 1 verbunden.
Außerdem
werden der andere Endbereich des Verdrahtungsflachstücks 3 und
das Anschlussverdrahtungssubstrat 4 elektrisch miteinander über Verbindungsmittel
wie beispielsweise einen ACF (einen anisotropen leitenden Film),
durch Leiter-Bonden,
Draht-Bonden, einen Verbinder oder dergleichen verbunden.
-
Man
beachte, dass bei der vorliegenden Ausführungsform als elektrische
Verdrahtungsmittel zum Zuführen
des Aufzeichnungssignals zu dem Aufzeichnungselementsubstrat 1 das
Verdrahtungsflachstück 3 und
das Anschlussverdrahtungssubstrat 4 als separate Teile
strukturiert sind. Allerdings können
das Verdrahtungsflachstück 3 und
das Anschlussverdrahtungssubstrat 4 auch als ein Teil integriert
ausgebildet werden.
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Die
oben beschriebene Verdrahtungseinrichtung ist eine Abfolge von Verdrahtungsabschnitten, die
eine elektrische Verbindung zwischen dem Verdrahtungsflachstück 3 und
dem Anschlussverdrahtungssubstrat 4 schaffen, um ein elektrisches
Signal zum Ausstoßen
von Aufzeichnungsflüssigkeit
in Richtung des Aufzeichnungselementsubstrats 1 anzulegen.
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Das
Anschlussverdrahtungssubstrat 4 wird in Form einer im wesentlichen
rechteckigen flachen Platte gebildet, und eine dem Aufzeichnungselementsubstrat 1 entsprechende
(nicht gezeigte) elektrische Verdrahtung wird von dem Substrat aufgenommen.
Wie in 5 gezeigt ist, ist ein Verbindungsabschnitt, an
dem ein Ende der elektrischen Verdrahtung und ein Ende des Verdrahtungsflachstücks 3 elektrisch
miteinander verbunden sind, an einem Endbereich in Längsrichtung
des Anschlussverdrahtungssubstrats 4 vorgesehen. Außerdem ist auf
einer Hauptfläche
des Anschlussverdrahtungssubstrats 4 ein weiteres Ende
der elektrischen Verdrahtung angeschlossen, und es ist ein externer
Signaleingabeanschluss 4a vorgesehen, an den das Aufzeichnungssignal
von einem (nicht gezeigten) Treibersteuerabschnitt der Aufzeichnungsvorrichtung
eingegeben wird.
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Außerdem sind
an dem Anschlussverdrahtungssubstrat 4 Positionierlöcher 4b, 4c zum
Positionieren in bezug auf das Strömungsweg-Bildungselement 6 vorgesehen.
Das Anschlussverdrahtungssubstrat 4 wird von den Positionierlöchern 4b, 4c an
einer Seitenfläche
des Strömungsweg-Bildungselements 6 positioniert
und fixiert.
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Wie
in 4 und 5 gezeigt ist, ist die erste
Platte 2 durch eine Verbindungseinrichtung wie beispielsweise
Klebstoff, Schrauben oder dergleichen mit dem Strömungsweg-Bildungselement 6 verbunden.
Weil mit der ersten Platte 2 das Strömungsweg-Bildungselement 6 verbunden
ist, sind ein Aufzeichnungsflüssigkeits-Strömungsweg
auf der Seite der ersten Platte 2 und ein Aufzeichnungsflüssigkeits-Strömungsweg
auf der Seite des Strömungsweg-Bildungselements 6 miteinander
verbunden.
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Darüber hinaus
sind weiter unten noch zu beschreibende kugelförmige Positioniervorsprünge 6a, 6b zum
Positionieren des Aufzeichnungskopfs 51 gegenüber dem
Schlitten derart vorgesehen, dass sie von dem Strömungsweg-Bildungselement 6 wegstehen.
Der Aufzeichnungskopf 51 ist in bezug auf die Pfeilrichtung
C in 4 durch den Positioniervorsprung 6a ausgerichtet
und ist in bezug auf die Pfeilrichtung C in 4 durch
den Positioniervorsprung 6b angeordnet.
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Außerdem ist
an dem Strömungsweg-Bildungselement 6 das
poröse
Element 7 zum Filtern der Aufzeichnungsflüssigkeit
an der Seite der oberen Fläche 6k gegenüber der
Seite, an der die erste Platte 2 angebracht ist, befestigt.
In dem Aufzeichnungskopf 51 verhindert das poröse Element 7,
dass von der stromabwärtigen
Seite des Aufzeichnungsflüssigkeits-Zuführwegs her
Staub eindringt.
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Außerdem sind
an dem Strömungsweg-Bildungselement 6 Eingriffsvorsprünge 9a, 9b,
die mit dem Rahmenkörper 16 zusammenwirken,
derart angeformt, dass sie an den beiden Enden in Längsrichtung
des Strömungsweg-Bildungselements 6 an
der oberen Seite 6k gegenüber der Seite, an der die erste
Platte 2 angebracht ist, positioniert sind. Dementsprechend
befindet sich das poröse
Element 7 zwischen den einander abgewandten Zonen der Eingriffsvorsprünge 9a, 9b an
dem Strömungsweg-Bildungselement 6.
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An
dem Strömungsweg-Bildungselement 6 sind
in einem Zustand, in welchem das poröse Element 7 an der
oberen Seite 6k befestigt ist, Positionen (im folgenden
einfach als Erhöhungen
bezeichnet) der oberen Endfläche
der jeweiligen Eingriffsvorsprünge 9a, 9b in
bezug auf eine Richtung (die Dickenrichtung des porösen Elements 7)
etwa rechtwinklig zu der oberen Fläche 6k derart angeformt, dass
sie etwas höher
sind als die Höhe
des porösen Elements 7.
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Im übrigen erfolgt
in der Fertigungsstraße des
Strömungsweg-Bildungselements
nach dem Befestigen des porösen
Elements an dem Strömungsweg-Bildungselement eine
Bearbeitung des Strömungsweg-Bildungselements.
Wenn zu diesem Zeitpunkt das Strömungsweg-Bildungselement
auf einer Werkbank oder dergleichen platziert wird, während seine
Aufzeichnungsflüssigkeits-Ausstoßseite vertikal
nach oben weist, das heißt,
wenn das poröse
Element 7 vertikal nach unten weist, so berührt das
poröse
Element die Werkbank. Deshalb steht zu befürchten, dass das poröse Element
bei der Bearbeitung beschädigt
wird. Aus diesem Grund wurde in der Fertigungsstraße für ein herkömmliches
Strömungswegelement
während
der Platzierung des porösen Elements
auf einer Werkbank mit Orientierung vertikal nach unten eine Lehre
zur Aufnahme des porösen Elements
des Strömungsweg-Bildungselements
verwendet.
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Wie
oben erläutert
wurde, sind in dem Strömungsweg-Bildungselement 6 die
Höhen der
Eingriffsvorsprünge 9a, 9b derart
ausgebildet, dass sie höher
liegen als die Höhe
des porösen
Elements 7. Wenn daher das poröse Element 7 auf der
Werkbank platziert wird, so dass es vertikal nach unten innerhalb
der Fertigungsstraße
für das
Strömungsweg-Bildungselement 6 weist,
so besteht die Möglichkeit, das
poröse
Element 7 in der Weise zu platzieren, dass es die Werkbank
nicht berührt,
indem es von den jeweiligen Eingriffsvorsprüngen 9a, 9b geschützt wird.
Hierdurch erübrigt
sich bei dem Strömungsweg-Bildungselement 6 eine
Lehre oder dergleichen im Rahmen der Fertigungsstraße des herkömmlichen
Strömungsweg-Bildungselements 6,
so dass die Bearbeitbarkeit verbessert wird.
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Außerdem ist
bei dem Strömungsweg-Bildungselement 6 (im
folgenden auch als Strömungswegelement
bezeichnet) die Höhendifferenz
zwischen den jeweiligen Eingriffsvorsprüngen 9a, 9b einerseits
und dem porösen
Element 7 andererseits auf weniger oder gleich 5 mm eingestellt.
Durch Ausbilden der jeweiligen Eingriffsvorsprünge 9a, 9b mit solchen
Höhen,
dass das poröse
Element 7 geschützt
wird, braucht das gesamte Strömungswegelement 6 nicht
unnötig
groß bemessen
zu sein. Deshalb ist das Strömungswegelement 6 von
extrem kompakter Gestalt, und der Platz, den das Strömungswegelement 6 in
der Fertigungsstraße
während
des Fertigungsvorgangs für
den Aufzeichnungskopf belegt, ist gering, so dass eine deutliche
Verbesserung der Produktivität
erreichbar ist.
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Wie
in 9 gezeigt ist, befindet sich an dem Eingriffsvorsprung 9a des
Strömungswegelements 6 ein
konkaver Haltebereich 38 zum Halten eines Bodenteils 4a des
Anschlussverdrahtungssubstrats 4. Wie in den 10 und 11 gezeigt
ist, sind integriert an den konkaven Haltebereich 38 vorstehend
Positionierstifte 6p, 6q ausgeformt, die mit den Positionierlöchern 4b, 4c des
Anschlussverdrahtungssubstrats 4 zusammenwirken. Darüber hinaus sind
Eingriffsklauen 6r, 6s, die mit den gegenüberliegenden
beiden Seitenenden des Bodenendteils 4e des Anschlussverdrahtungssubstrats 4 zusammenwirken,
integriert in der Nähe
der Positionierstifte 6p, 6q an dem konkaven Haltebereich 38 angeformt.
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Außerdem ist
ein die Rückseite
des Bodenendteils 4e des Anschlussverdrahtungssubstrats 4 kontaktierender
Vorsprung 35 so ausgebildet, dass er etwa in der Mitte
der Geraden vorsteht, welche die jeweiligen Eingriffsklauen 6r, 6s des
konkaven Haltebereichs 38 verbindet. Wie außerdem in 10 gezeigt
ist, beträgt
bei gegebener Dicke des Anschlussverdrahtungssubstrats 4 der
Abstand x zwischen der distalen Stirnfläche des Vorsprungs 35 und
den Anlageflächen
der Eingriffsklauen 6r, 6s in der Richtung parallel
zur Dickenrichtung des Anschlussverdrahtungssubstrats 4 einem
Wert, der etwas geringer ist als die Dicke des Substrats 4.
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Im
folgenden soll anhand der Zeichnungen im einzelnen der Zustand erläutert werden,
in welchem das Anschlussverdrahtungssubstrat 4 von dem Eingriffsvorsprung 9a des
Strömungswegelements 6 gehalten
wird.
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Wie
in 10 und 11 gezeigt
ist, wird, nachdem das Verdrahtungsflachstück 3 elektrisch mit
dem Anschlussverdrahtungssubstrat 4 verbunden ist (dies
ist der in 9 gezeigte Zustand) das Anschlussverdrahtungssubstrat 4 durch
Biegen des Verdrahtungsflachstücks 3 an
einem Biegebereich 3b gebogen, und es werden die Positionierstifte 6p, 6q des
Strömungswegelements 6 in
die Positionierlöcher 4b, 4c auf
der Seite des Bodenendteils 4e des Anschlussverdrahtungssubstrats 4 eingesetzt.
Darüber
hinaus wird an dem Anschlussverdrahtungssubstrat 4 der
Bodenendteil 4e des Substrats 4 an dem Strömungswegelement 6 durch
die einander abgewandten beiden Seitenenden des Bodenendteils 4b gehalten,
die mit den Eingriffsklauen 6r, 6s des Strömungswegelements 6 zusammenwirken
und von diesem gehalten werden.
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Außerdem ist
an dem Bodenendteil 4e des Anschlussverdrahtungssubstrats 4 der
Abstand x so ausgebildet, dass er etwas kleiner ist als die Dicke des
Substrats 4. Deshalb wird in dem Zustand, in welchem das
Anschlussverdrahtungssubstrat 4 in dem konkaven Haltebereich 38 von
den Positionierstiften 6p, 6q und den Eingriffsklauen 6r, 6s gehalten wird,
der Vorsprung 35 mit der Rückseite des Substrats in Berührung, wodurch
das Substrat 4 entlang den einander abgewandten beiden
Seiten gehalten wird, ohne dass es zu Abweichungen aufgrund der Streuung
der Bemessungstoleranz in einem Zustand kommt, in welchem das Substrat 4 gemäß der gestrichelten
Linie in 10 durchgebogen ist.
-
Wie
oben beschrieben wurde, wird in dem Fall, dass nur der Bodenendteil 4e an
dem Strömungswegelement 6 gehalten
wird, der obere Endteil 4d nicht von dem Strömungswegelement 6 gehalten. Deshalb
wird das Substrat 4 in einem Zustand gehalten, in welchem
eine Biegeverformung vorhanden ist, wenn eine externe Kraft einwirkt.
Das Anschlussverdrahtungssubstrat 4 befindet sich dann
nämlich
in einem Zustand, in welchem lediglich sein Bodenendteil 4e vorübergehend
gehalten wird. Allerdings ist das Substrat 4 in bezug auf
die drei Richtungen der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse positioniert, da
es von dem Strömungswegelement 6 gehalten wird.
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Weil
das Anschlussverdrahtungssubstrat 4 in einem gekrümmten Zustand
gehalten wird, wenn äußere Kraft
in Biegerichtung auf die Seite des oberen Endteils 4d einwirkt,
der Eingriffszustand von den Eingriffsklauen 6r, 6s leicht
aufgehoben. Deshalb lässt
sich ein Bruch des Anschlussverdrahtungssubstrats 4 und
der Aufzeichnungseinheit 15 zuverlässig verhindern.
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Wenn
der Eingriffszustand aufgehoben wird, löst sich andererseits das Anschlussverdrahtungssubstrat 4 aus
der Spannung, die während
der Biegeverformung aufgebracht wird, so dass das Substrat sofort
aufgrund seiner elastischen Rückstellkraft
in dem Zustand der flachen Platte zurückkehrt. Wenn nämlich der
Eingriffszustand durch die Eingriffsklauen 6r, 6s aufgehoben
wird, wird das Substrat 4 durch die Biegeinformation gehalten,
die auf das Substrat derart aufgebracht wird, dass keine dauernde
Zugspannung auf das Substrat 4 einwirkt.
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Obschon
das Anschlussverdrahtungssubstrat 4 von der Aufzeichnungseinheit 15 stabil
gehalten wird, wird das Substrat nicht sicher gehalten. Wenn also
eine äußere Kraft
einwirkt, lässt
sich ein Bruch dieser Bauteile vermeiden.
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Obschon
das Strömungsweg-Bildungselement 6 gemäß obiger
Beschreibung so aufgebaut ist, dass es den Vorsprung 35 besitzt,
soll im folgenden ein weiteres Strömungsweg-Bildungselement beschrieben
werden, welches nicht mit Eingriffsvorsprüngen ausgerüstet ist. Aus Zweckmäßigkeitsgründen werden
bei diesem weiteren Strömungsweg-Bildungselement
Teile, die mit solchen aus dem Strömungsweg-Bildungselement 6 identisch
sind, mit gleichen Bezugszeichen versehen, auf eine nochmalige Beschreibung
wird verzichtet.
-
Bei
der Handhabung des Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfs
im Zuge der Fertigung kommt es vor, dass externe Kräfte auf
den oberen Endteil 4d des Substrats 4 einwirken,
dessen unterer Endteil 4e von dem Strömungsweg-Bildungselement gehalten wird.
-
Wirkt
eine solche externe Kraft ein, so gibt es gemäß 12 Fälle, in
denen das Anschlussverdrahtungssubstrat 4 geneigt wird
und in Richtung R1 in 12 nachgibt.
Weil in diesem Fall der untere Endteil 4e des Substrats 4 sich
in einem Zustand befindet, in dem er in Pfeilrichtung R1 nachgibt,
wobei das Substrat durch eine Gegenfläche G1 des
den Eingriffsklauen 6r, 6s gegenüberliegenden
konkaven Haltebereichs 38 und von einer Umfangsfläche G2 der Positionierstifte 6p, 6q gehalten
wird, wird der Endteil 4e des Anschlussverdrahtungssubstrats
gehalten, ohne dass er von dem konkaven Haltebereich 38 abfällt.
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Gleichermaßen gibt
es bei Einwirkung äußerer Kräfte gemäß 13 solche
Fälle,
in denen das Anschlussverdrahtungssubstrat 4 sich in Pfeilrichtung
R2 in 13 neigt
und nachgibt. Weil in diesem Fall der untere Endteil 4e des
Substrats 4 sich in einem Zustand befindet, in dem er in
Pfeilrichtung R2 nachgibt und dabei gehalten
wird von einer Eingriffsfläche
G3 der Eingriffsklauen 6r, 6s,
die dem Anschlussverdrahtungssubstrat 4 gegenüberstehen, und
einer unteren Endfläche
G4 des konkaven Haltebereichs 38 entsprechend
dem unteren Ende des Substrats 4, wird der untere Endteil 4e des
Anschlussverdrahtungssubstrats 4 gehalten, ohne dass das
Substrat aus dem konkaven Haltebereich 38 herausfällt.
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In
anderen Worten: selbst wenn das Strömungsweg-Bildungselement einen
Aufbau hat, bei dem der Vorsprung 35 nicht vorhanden ist,
lässt sich der
Haltezustand des Substrats 4 bei Einwirkung einer externen
Kraft aufrecht erhalten. Weil allerdings der Vorsprung 35 das
Substrat 4 an einem Nachgeben in den Richtungen R1 und R2 verhindert,
indem der untere Endteil 4e des Substrats 4 in
einem gekrümmten
Zustand gehalten wird, ist die Struktur mit dem Vorsprung 35 bevorzugt.
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Wie
oben erläutert
wurde, lässt
sich, wenn eine externe Kraft auf das Anschlussverdrahtungssubstrat 4 einwirkt,
das Substrat zuverlässig
halten und lässt
sich ein Bruch des Substrats 4 verhindern, weil das Strömungsweg-Bildungselement 6 in
einem Zustand gehalten wird, in welchem das Anschlussverdrahtungssubstrat 4 eine
elastische Versetzung ausführen
kann.
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Ein
Positionierloch 6c in der Nähe des Eingriffsvorsprungs 9b dient
zur Positionierung in bezug auf den Rahmenkörper 16 und befindet
sich an dem Strömungsweg-Bildungselement 6.
Darüber
hinaus ist ein Positionierloch 6d zur Positionierung in
bezug auf den Rahmenkörper 16 an
einer oberen Stirnfläche
des Eingriffsvorsprungs 9b gegenüber dem Rahmenkörper 16 vorgesehen.
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Darüber hinaus
sind an dem Eingriffsvorsprung 9a des Strömungsweg-Bildungselements 6 erste
Rastvorsprünge 6a, 6g,
die mit dem Rahmenkörper 16 zusammenwirken,
derart angeformt, dass sie an den beiden Enden in Richtung der kurzen
Seite des Substrats 1 eingeschnitten sind. Weiterhin sind
an dem Eingriffsvorsprung 9b des Strömungsweg-Bildungselements 6 zweite
Rastvorsprünge 6e, 6f,
mit denen der Rahmenkörper 16 zusammenwirkt, derart
ausgebildet, dass sie an den beiden Enden in der Richtung der kurzen
Seite des Aufzeichnungselementsubstrats 1 eingeschnitten
sind.
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Im
folgenden wird ein Beispiel für
den Aufbau des Rahmenkörpers 16 unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
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Wie
in 8 gezeigt ist, ist der Rahmenkörper 16 beispielsweise
aus einem Harzmaterial geformt und spielt die Rolle des Gehäuses für den Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf 51.
Im Inneren des Rahmenkörpers 16 befindet
sich eine gemeinsame Flüssigkeitskammer 17,
die zur Aufnahme von Aufzeichnungsflüssigkeit vorbestimmter Menge
und zur Zwischenspeicherung der aufgenommenen Aufzeichnungsflüssigkeit
bis zu deren Verbrauch dient.
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Ein
Vorsprung 16d befindet sich als Positionierteil zum Positionieren
des Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfs 51 in
bezug auf die in 4 dargestellte Pfeilrichtung
C an dem Rahmenkörper 16. Wenn
also der Aufzeichnungskopf 51 dieser Ausführungsform
in bezug auf die Pfeilrichtung C positioniert wird, wird entweder
der Vorsprung 6b auf der Seite des Strömungsweg-Bildungselements 6,
der oben erläutert
wurde, oder der Vorsprung 16d auf der Seite des Rahmenkörpers 16 beliebig
ausgewählt,
und anschließend
erfolgt die Positionierung.
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Darüber hinaus
ist an dem Rahmenkörper 16 ein
Satz Eingriffsnuten 26 vorgesehen, die an einander gegenüberliegenden
seitlichen Enden des oberen Endteils 4d des Anschlussverdrahtungssubstrats 4 ausgebildet
sind. Diese Eingriffsnuten 26 besitzen geradlinige Form
parallel zu der Zusammensetzrichtung der Aufzeichnungseinheit 15 und
des Rahmenkörpers 16,
wobei ihre zu der Aufzeichnungseinheit 15 gerichtete Seite
offen ist. Wenn also der Rahmenkörper 16 und
die Aufzeichnungseinheit 15 zusammengefügt werden, wird das Anschlussverdrahtungssubstrat 4 von
dem oberen Endteil 4d her in die Eingriffsnuten 26 eingeschoben
und wird an dem Rahmenkörper 16 durch
die einander gegenüberliegenden
beiden Enden des oberen Endteils 4d gehalten, die mit diesen
Eingriffsnuten 26 zusammenwirken.
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Außerdem sind
an den Rahmenkörper 16 Vorsprünge 16a, 16b des
Strömungsweg-Bildungselements 6 derart
angeformt, dass sie integral an einem Endteil benachbart zu dem
Strömungsweg-Bildungselement 6 vorstehen.
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Weiterhin
sind an dem Rahmenkörper 16 erste
Rastglieder 18a, 18b und zweite Rastglieder 19a, 19b ausgebildet,
die mit den Eingriffsvorsprüngen 9a, 9b des
Strömungsweg-Bildungselements 6 zusammenwirken
und so ausgebildet sind, dass sie an einem Endbereich benachbart
zu dem Strömungswegelement 6 elastisch
verformbar sind.
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Wie
in 1 und 8 gezeigt ist, befindet sich
integriert ausgebildet an dem Rahmenkörper 16 ein Verlängerungsstück 31,
das mit dem Eingriffsvorsprung 9b des Strömungsweg-Bildungselements 6 zusammenwirkt,
angeordnet in der Nähe
der zweiten Rastglieder 19a, 19b. Das Verlängerungsstück 31 erstreckt
sich zur Seite der Aufzeichnungseinheit 15 an einer Stelle
entsprechend der einen Seitenfläche
in Breitenrichtung der ersten Platte 2 auf der Seite der Aufzeichnungseinheit 15.
Ein freier oder distaler Endteil 31c des Verlängerungsstücks 31 ist
derart ausgebildet, dass es sich hin zu einer Stelle erstreckt,
die ein seitliches Ende 3c des Verdrahtungsflachstücks 3 der
Aufzeichnungseinheit 15 in einem Zustand abdeckt, in welchem
der Rahmenkörper 16 und
das Strömungsweg-Bildungselement 6 miteinander
vereint sind, wobei das Ende etwas in Ausstoßrichtung der Aufzeichnungsflüssigkeit,
das heißt
in Richtung etwa rechtwinklig zur Fläche 3a des Verdrahtungsflachstücks 3 vorsteht.
In anderen Worten: in einem Zustand, in welchem der Rahmenkörper 16 und
das Strömungsweg-Bildungselement 6 zusammengefügt sind,
ist die Innenwand 31e des distalen Endbereichs 31c des
Verlängerungsstücks 31 dem
seitlichen Ende 3c des Verdrahtungsflachstücks 3 gegenüber dem
Umfang der Fläche 3a benachbart,
wobei das seitliche Ende 3c als Schutzwand fungiert.
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Außerdem ist
das Verlängerungsstück 31 in Form
eines flachen Plättchens
ausgebildet, welches etwa der Forme eines „T" entspricht, und es besitzt an der Seite
der Basis einen elastischen Verlagerungsbereich 31d, der
eine elastische Verformung in Dickenrichtung ausführen kann.
Darüber
hinaus sind an dem Verlängerungsstück 31 Haken 31a, 31b ausgebildet,
die mit dem Eingriffsvorsprung 9b des Strömungswegelements 6 zusammenwirken,
wobei die Haken an den beiden Seiten in Breitenrichtung ausgebildet
sind, parallel zur Richtung der kurzen Seite der ersten Platte 2.
Darüber
hinaus ist an der Seitenfläche
gegenüber
der Außenseite
des Eingriffsvorsprungs 9b des Strömungsweg-Bildungselements 6 ein
konkaver Eingriffsteil 37 ausgebildet, mit dem das Verlängerungsstück 31 zusammenwirkt.
Dritte Rastteile 6m, 6n, mit denen die Haken 31a, 31b des
Verlängerungsstücks 31 zusammenwirken,
sind an der Seitenwand des konkaven Eingriffsbereichs 37 ausgebildet.
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Weiterhin
ist ein Handgriff 24 zum Halten des Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfs 51 derart
ausgebildet, dass er integral am Außenumfangsbereich an einer
Seite gegenüber
der Seite des Aufzeichnungskopfs 15 absteht. Der Handgriff 24 wird
mit der Hand ergriffen, wenn der Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf 51 an
dem Schlitten der Aufzeichnungsvorrichtung angebracht bzw. von dem
Schlitten abgenommen wird.
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Der
Rahmenkörper 16 ist
in bezug auf das Strömungsweg-Bildungselement 6 dadurch
positioniert, dass die Vorsprünge 16a, 16b in
die Positionierlöcher 6c, 6d des
Strömungsweg-Bildungselements 6 eingesetzt
sind. Darüber
hinaus sind der Rahmenkörper 16 und
das Strömungsweg-Bildungselement 6 dadurch
miteinander verbunden und fixiert, dass die ersten Rastglieder 18a, 18b und
die zweiten Rastglieder 19a, 19b mit den ersten
Rastteilen 6g, 6h und den zweiten Rastteilen 6e, 6f der
Eingriffsvorsprünge 9a, 9b des
Strömungsweg-Bildungselements 6 in Eingriff
stehen und die Haken 31a, 31b des Verlängerungsstücks 31 des
Rahmenkörpers 16 mit
den dritten Rastteilen 6m, 6n zusammenwirkt.
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Auf
diese Weise ist das Verlängerungsstück 31 derart
ausgestaltet, dass die Haken 31a, 31b mit den
dritten Rastteilen 6m, 6n des Strömungsweg-Bildungselements 6 in
Eingriff stehen. Selbst wenn eine äußere Kraft in Trennrichtung
von dem Verdrahtungsflachstück 3 auf
das Verlängerungsstück 31 ausgeübt wird,
ist es aufgrund des Reibungswiderstands im Eingriffszustand zwischen
den Haken 31a, 31b und den dritten Rastteilen 6m, 6n möglich, zu verhindern,
dass der elastische Verlagerungsteil 31d des Verlängerungsstücks 31 eine
Biegeverformung in einer Richtung ausführt, die diesen Eingriffszustand
aufheben könnte.
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Durch
Schaffung des Verlängerungsstücks 31 an
dem Rahmenkörper 16 wird
also der elastische Verlagerungsteil 31d des Verlängerungsstücks 31 entsprechend
lang, so dass die Biegefestigkeit des Verlagerungsabschnitts 31d gering
ist. Weil der Aufbau aber derart gewählt ist, dass sich der Eingriffszustand
auch dann nicht so leicht lösen
lässt,
wenn die Dicke des elastischen Verlagerungsteils 31d gering ist,
besteht die Möglichkeit,
den gesamten Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf 51 kompakt
auszubilden.
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Man
beachte, dass das oben beschrieben Verlängerungsstück 31 derart strukturiert
ist, dass es sich auf der Seite des Rahmenkörpers 16 befindet. Obschon
nicht dargestellt, wäre
das Verlängerungsstück 31,
falls es sich auf der Seite des Strömungsweg-Bildungselements 6 befände, bei
dem Vorgang des Anbringens des Verdrahtungsflachstücks 3 ein Hindernis,
wenn das Verdrahtungsflachstück 3 zu
der Seite des Strömungsweg-Bildungselements 6 gezogen
wird. In diesem Fall ist es dann notwendig, das Verdrahtungsflachstück 3 an
der zweiten Platte 5 anzubringen, bevor eine Zusammenfügung mit
dem Strömungsweg-Bildungselement 6 erfolgt.
Weil demgemäß der Aufbau,
bei dem das Verlängerungsstück 31 sich
an dem Strömungsweg-Bildungselement 6 befindet,
weniger Freiheitsgrade für
die Prozesseinstellungen bietet und die Produktivität beeinträchtigt wird,
ein solcher Aufbau nicht bevorzugt.
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Weil
außerdem
der freie Endbereich 31c des Verlängerungsstücks 31 weiter vorsteht
als die Stirnfläche 3a,
wird beispielsweise in der Aufzeichnungsvorrichtung dann, wenn ein
Aufzeichnungspapier mit einer ausgeprägten Tendenz zum Durchbiegen
hindurchläuft,
oder wenn die Behebung eines Papierstaus des Aufzeichnungspapiers
oder dergleichen stattfindet, selbst dann, wenn das Papier die Ausstoßöffnung berühren könnte, eine
solche Berührung
des Aufzeichnungspapiers mit der Ausstoßöffnung verhindert, weil der
distale Endbereich 31c des Verlängerungsstücks 31 mit dem Aufzeichnungspapier
in Berührung
tritt. Durch das Verlängerungsstück 31 wird
also erreicht, dass der Umfang der Ausstoßöffnung oder die Fläche 3a nicht
von dem Aufzeichnungspapier beschädigt wird, demzufolge Schwierigkeiten
wie eine Minderung der Aufzeichnungsqualität auf dem Aufzeichnungspapier
oder dergleichen verhindert werden können.
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Der
Satz von schienenförmigen
Eingriffsnuten 26, mit denen die beiden seitlichen Enden
des Anschlussverdrahtungssubstrats 4 zusammenwirken, ist
an dem Rahmenkörper 16 ausgebildet.
Wenn bezüglich
dieser Eingriffsnuten 26 der Rahmenkörper 16 und das Strömungsweg-Bildungselement 6 zusammengefügt werden,
so wird das Substrat 4 vollständig gehalten, weil der distale
Endteil 4d des Substrats 4 in die Eingriffsnuten 26 eintritt
und dort bis zu einer vorbestimmten Stellung eingepasst wird. Der untere
Endteil 4e des Anschlussverdrahtungsteils 4 wird
also von dem Strömungsweg-Bildungselement 6 gehalten,
und der obere Endteil 4d des Substrats 4 wird
von den Eingriffsnuten 26 des Rahmenkörpers 16 gehalten.
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Auf
diese Weise besteht im Gegensatz zu einem Aufbau, bei dem das Anschlussverdrahtungssubstrat 4 durch
Wärmeschweißen an dem
Strömungsweg-Bildungselement 6 fixiert
wird, keine Notwendigkeit, Räume
zur Ausbildung von Löchern
für thermische
Befestigung an dem Anschlussverdrahtungssubstrat 4 vorzusehen,
so dass man die Breite des Substrats 4 geringer halten
kann. Dementsprechend lässt
sich auch die Breite des gesamten Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfs 51 kompakt
gestalten.
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Weil
es einen Aufbau gibt, bei dem der obere Endteil 4d des
Anschlussverdrahtungssubstrats 4 in die Eingriffsnuten 26 eintritt,
wenn das Strömungswegelement 6 und
der Rahmenkörper 16 zusammengebaut
werden, kann der Fertigungsschritt zum Fixieren des Substrats 4 entfallen,
so dass die Produktivität gesteigert
wird. Weil außerdem
das Anschlussverdrahtungssubstrat 4 leicht abnehmbar ist,
gestaltet sich das Zerlegen des Aufzeichnungskopfs 51 einfach,
der Aufbau besitzt eine hervorragende Recyclingfähigkeit.
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Weiterhin
wird das Anschlussverdrahtungssubstrat 4 über dem
Strömungsweg-Bildungselement 6 und
dem Rahmenkörper 16 gehalten.
Weil also keine Notwendigkeit besteht, einen Raum zum Aufnehmen
der gesamten Fläche
des Anschlussverdrahtungssubstrats 4 wie bei dem herkömmlichen Aufbau
bereitzustellen, kann das Strömungsweg-Bildungselement 6 effizient
geformt, folglich kompakt ausgebildet werden. Wie oben erläutert, kann
das Strömungsweg-Bildungselement 6 an
der Bodenfläche
des porösen
Elements in geschützter
Weise angebracht werden, ohne auf eine Montagelehre oder dergleichen
zurückgreifen
zu müssen,
so dass der Montageraum klein ist, was wiederum die Produktivität spürbar verbessert.
-
Außerdem besitzt
der Aufzeichnungskopf 51 ein Dichtungselement 20 zum
luftdichten Verschließen
der miteinander verbundenen Bereiche der Aufzeichnungsflüssigkeits-Strömungswege
mit dem Rahmenkörper 16 und
dem Strömungswegelement 6.
Das Dichtungselement 20 hat die Form eines Rahmens aus
elastischem Werkstoff, beispielsweise Gummi, einem Elastomer oder
dergleichen. Wie in den 4 und 5 zu sehen
ist, sind einstückig eine
obere Rippe 21 und eine untere Rippe 22 integriert
ausgebildet und stehen entlang dem Außenumfang an der dem Rahmenkörper 16 zugewandten Oberseite
und an der dem Strömungsweg-Bildungselement 6 zugewandten
Unterseite vor.
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Darüber hinaus
befinden sich an dem Dichtungselement 20 Positioniervorsprünge 20a,
die sich an der Oberseite 6k befinden und mit dieser zusammenwirken
an den jeweiligen Eckbereichen der Bodenfläche gegenüber der Oberseite 6a des
Strömungswegelements 6.
Außerdem
sind an der Oberseite 6k des Strömungswegelements 6 Positionierlöcher 6j entlang
dem Außenumfang
des porösen
Elements 7 ausgebildet, mit denen die jeweiligen Positioniervorsprünge 20a des
Dichtungselements 20 in Eingriff stehen.
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Was
das Dichtungselement 20 angeht, so werden, nachdem die
jeweiligen Positioniervorsprünge 20a in
die zugehörigen
Positionierlöcher 6j des Strömungsweg-Bildungselements 6 eingesetzt
und positioniert sind, durch Zusammenbauen des Rahmenkörpers 16 und
des Strömungsbild-Bildungselements 6 die
obere Rippe 21 an der Oberseite und die untere Rippe 22 an
der Unterseite durch Aufnehmen des Drucks durch die Bodenseite 16c des
Rahmenkörpers 16 und
der Oberseite 6k des Strömungsweg-Bildungselements 6 zusammengedrückt. Hierdurch
wird der Innenraum der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 17 vollständig abgedichtet.
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Auf
diese Weise wird innerhalb des Aufzeichnungskopfs 51 die
in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 17 des
Rahmenkörpers 16 gespeicherte Aufzeichnungsflüssigkeit
an die Aufzeichnungseinheit 15 geliefert und gelangt an
die Ausstoßöffnung des
Aufzeichnungselementsubstrats 1 über die Aufzeichnungsflüssigkeits-Zuführöffnung 1b des
Aufzeichnungselementsubstrats 1, indem die Flüssigkeit von
dem porösen
Element 7 durch die Aufzeichnungsflüssigkeits-Strömungswege
des Strömungsweg-Bildungselements 6 und
der ersten Platte 2 strömt.
-
An
dem Rahmenkörper 16 ist
außerdem
ein Verbindungsgummi 23 vorgesehen, welches eine Aufzeichnungsflüssigkeits-Zuführöffnung zum
Zuführen
von Aufzeichnungsflüssigkeit
zu der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 17 bildet.
Wie in 11 zu sehen ist, befindet sich
ein Aufreißloch 23b in
Form eines geschlitzten „Y" in der Mitte der
Stirnfläche
des Verbindungsgummis 23. Wie aus 3 hervorgeht, ist
das Verbindungsgummi 23 derart angeordnet, dass es eine
Presspassung mit einem kreisförmigen Zylinderlochteil 16s des
Rahmenkörpers 16 bildet, dessen
Innendurchmesserabmessung kleiner ist als die Außendurchmesserabmessung des
Verbindungsgummis 23. Außerdem ist an dem Verbindungsgummi 23 der
distale Endbereich 23c in Einpressrichtung bezüglich des
Rahmenkörpers 16 derart
ausgebildet, dass er eine verjüngte
Form aufweist, dessen Durchmesser zum freien Ende hin kleine wird,
um sicher in den Zylinderlochbereich 16a eingepasst werden
zu können.
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Durch
Ausbilden des Aufreißlochs 23b in dem
Verbindungsgummi 23 wird, wenn eine (nicht gezeigte) Nadel
zum Zuführen
von Aufzeichnungsflüssigkeit
eines Zuführmechanismus
des Aufzeichnungsgeräts
eingeführt
wird, das freie Ende der Nadel das Aufreißloch 23b öffnet und
glatt in die gemeinsame Flüssigkeitskammer 17 im
Inneren des Rahmenkörpers 16 eingeleitet
wird. Wird die Nadel nicht eingeführt, so ist das Innere der
gemeinsamen Flüssigkeitskammer 17 in
einem abgedichteten Zustand, weil das Aufreißloch 23b geschlossen
ist aufgrund der Aufnahme von Druckbelastung seitens des äußeren Umfangsbereichs
des Verbindungsgummi 23.
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Wenn
andererseits bei dem Verbindungsgummi 23 die Nadel in das
Aufreißloch 23b eingeführt wird,
gelangt Reibungskraft aufgrund der Druckkraft von der äußeren Umfangsseite
her auf die Nadel, so dass der (nicht gezeigte) Verbindungsteil
auf der Außenumfangsseite
der Nadel vollständig
abgedichtet werden kann.
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Der
Verbindungsgummi 23 ist derart angeordnet, dass er benachbart
ist zu zwei Stellen auf der Oberseite und der Unterseite des Rahmenkörpers 16.
Der untere Verbindungsgummi 23 bildet einen Zuführweg zum
Zuführen
von Aufzeichnungsflüssigkeit
aus einem (nicht gezeigten) Flüssigkeitstank
der Aufzeichnungsvorrichtung, und die Aufzeichnungsflüssigkeit
wird über
die untere Nadel in die gemeinsame Flüssigkeitskammer 17 eingeleitet.
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Weiterhin
gibt der obere Verbindungsgummi 23 Luft frei, die sich
in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 17 angesammelt
hat, und er bildet einen Ansaugluftweg, um das Innere der gemeinsamen
Flüssigkeitskammer 17 unter
Unterdruck zu setzen. Folglich lässt
sich der Unterdruck innerhalb der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 17 dadurch
steuern, dass man in der Kammer 17 befindliche Luft nach
außen über die
Nadel entweichen lässt,
die in den oberen Verbindungsgummi 23 eingeführt ist,
wobei die Ausleitung der Luft über
eine (nicht gezeigte) Ansaugluft-Treibereinrichtung wie zum Beispiel
eine Pumpe oder dergleichen erfolgt.
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Durch
Erhöhen
des Unterdrucks in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 17 durch
den Ansaugluftweg lässt
sich die zugeführte
Menge Aufzeichnungsflüssigkeit
steuern, mit der die gemeinsame Flüssigkeitskammer 17 aufgefüllt wird.
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Im
folgenden soll detailliert der Verbindungszustand zwischen dem Strömungsweg-Bildungselement 6 und
dem Rahmenkörper 16 der
Aufzeichnungseinheit 15 erläutert werden.
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Der
Ansatz oder Vorsprung 16a des Rahmenkörpers 16 wird in das
Positionierloch 6c des Strömungswegelements 6 eingeführt, und
der Ansatz 16b des Rahmenkörpers 16 wird in das
Positionierloch 6d des Strömungswegelements 6 eingeführt. Die
ersten Rastglieder 18a, 18b des Rahmenkörpers 16 wirken
zusammen mit den ersten Aufnahmebereichen 6g, 6h des
Strömungsweg-Bildungselements 6, und
die zweiten Rastglieder 19a, 19b des Rahmenkörpers 16 wirken
zusammen mit den zweiten Aufnahmebereichen 6e, 6f des
Strömungswegelements 6.
Die Haken 31a, 31b des Verlängerungsstücks 31 des Rahmenkörpers 16 arbeiten
mit den dritten Aufnahmebereichen 6m, 6n des Strömungswegelements 6 zusammen,
und darüber
hinaus fassen der Rahmenkörper 16 und
das Strömungsweg-Bildungselement 6 das
Dichtungselement 20 zwischen dessen einander abgewandten
Bereichen ein und setzen es unter Druck. Hierdurch werden die jeweiligen
Aufzeichnungsflüssigkeits-Strömungswege
des Rahmenkörpers 16 und
des Strömungsweg-Bildungselements 6 abgedichtet,
und die beiden stehen vollständig
in Verbindung und sind vollständig
fixiert.
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Dementsprechend
sind bei dem Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf 51 dieser
Ausführungsform
im Vergleich zu einer Ausgestaltung, bei der die Aufzeichnungseinheit 15 und
der Rahmenkörper 16 durch
Schrauben, Klebstoff oder dergleichen miteinander verbunden sind,
oder einer Ausgestaltung, bei der die Verbindungsfläche der
beiden Teile durch ein Dichtungsmittel oder dergleichen abgedichtet
ist, der Zusammenbau und das Auseinandernehmen von Aufzeichnungseinheit 15 und
Rahmenkörper 16 einfach.
Aus diesem Grund eignet sich der Aufbau zum Recyceln, und der Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf 51 lässt sich
billig fertigen.
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Da
außerdem
die ersten Rastglieder 18a, 18b und die zweiten
Rastglieder 19a, 19b derart angeordnet sind, dass
sie in ihrer Gegenüberstellung
in Richtung der Haken so angeordnet sind, dass sie mit den ersten
Rastteilen 6g, 6h und den zweiten Rastteilen 6e, 6f zusammenwirken,
bleiben die Eingriffszustände
der jeweiligen Haken fest erhalten.
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Außerdem sind
die ersten Rastglieder 18a, 18b derart strukturiert,
dass die Längsrichtung
des elastischen Verlagerungselements übereinstimmt mit der Verbindungsrichtung,
in der der Rahmenkörper 16 und
das Strömungsweg-Bildungselement 6 zusammengefügt werden.
Außerdem
sind die zweiten Rastglieder 19a, 19b in einer
Richtung ausgebildet, in der die Längsrichtung des elastischen
Verlagerungselements rechtwinklig die Zusammenfügungsrichtung kreuzt, in der
der Rahmenkörper 16 und
das Strömungsweg-Bildungselement 6 zusammengesetzt
werden. Das heißt:
an den erste Rastgliedern und den zweiten Rastgliedern sind die
jeweiligen elastischen Verlagerungsteile derart strukturiert, dass
ihre Richtungen bei der elastischen Verlagerung rechtwinklig zueinander
verlaufen, wenn der Rahmenkörper 16 und
das Strömungsweg-Bildungselement 6 zusammengesetzt
werden.
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Wenn
folglich eine Stoßkraft
in einer Richtung, in der der Verbindungszustand vom Rahmenkörper 16 und
Strömungsweg-Bildungselement 6 aufgehoben
wird, so dass die Teile getrennt werden, beispielsweise durch Herunterfallen
des Aufzeichnungskopfs 51 oder dergleichen einwirkt, so
gelangt Zugspannung in Längsrichtung
auf die elastischen Verlagerungsbereiche der Rastglieder 18a, 18b.
Allerdings besitzen die Rastglieder 18a, 18b eine
Steifigkeit, die der Zugspannung in hinreichendem Maß widerstehen
kann. Aus diesem Grund wird der Eingriffszustand zwischen den Haken
und den Rastteilen 6g, 6h an den ersten Rastgliedern 18a und 18b durch
die Stoßkraft,
die in Längsrichtung
der elastischen Verlagerungsteile wirkt, nicht aufgehoben.
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Weil
außerdem
der Rahmenkörper 16 und das
Strömungsweg-Bildungselement 6 in
einem Zustand zusammengefügt
sind, in welchem das Dichtungselement 20 zusammengedrückt und
zwischen den einander abgewandten Bereichen erfasst wird, wirkt
ein Rückstoß in einer
Richtung, in der der Rahmenkörper 16 und
das Strömungsweg-Bildungselement 6 voneinander
abgerückt
würden,
stets über
die elastische Kraft des Dichtungselements 20. Aus diesem
Grund sind die elastischen Verlagerungsbereiche der ersten Rastglieder 18a, 18b auf
eine mechanische Festigkeit eingestellt, die ausreichende Zugkraft
gewährleistet,
um einem Rückstoß durch
das Dichtungselement 20 widerstehen zu können. In
gleicher Weise wird an dem Verlängerungsstück 31 der elastische
Verlagerungsbereich 31d mit einer mechanischen Festigkeit
ausgebildet, die eine Zugfestigkeit bildet, die in ausreichendem
Maß den
Rückstoß durch
das Dichtungselement 20 widerstehen kann.
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Darüber hinaus
wirken die ersten Rastglieder 18a, 18b so, dass
die Eingriffsflächen
der Haken und die ersten Rastteile 6g, 6h im wesentlichen
horizontal und parallel einander berühren. Deshalb ist die Verbindungsstelle
des Rahmenkörpers 16 und
des Strömungsweg-Bildungselements 60 exakt
von den Haken positioniert, die an den ersten Rastteilen 6g, 6h anliegen.
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Wenn
andererseits ein Stoß in
einer Richtung, der die Verbindung zwischen dem Rahmenkörper 16 und
dem Strömungswegelement 6 trennt,
auf die Stellen einwirkt, an denen die zweiten Rastglieder 19a, 19b und
die zweiten Rastteile 6e, 6f in Eingriff stehen,
gelangt Biegebeanspruchung auf die elastischen Verlagerungsteile
der zweiten Rastglieder 19a, 19b, bei denen sich
der Eingriffszustand durch die Biegebeanspruchung löst. Weil
allerdings die Steifigkeit in bezug auf die Biegebeanspruchung vergleichsweise
gering ist, kommt es zu einer Biegeverformung, wenn eine große Last
einwirkt.
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Darüber hinaus
wird, wie oben erläutert
wurde, eine Rückstellkraft
seitens des Dichtungselements 20 stets auf die Verbindungsstellen
von Rahmenkörper
und Strömungsweg-Bildungselement 6 ausgeübt. Aufgrund
der plastischen Verformung, die mit einer solchen Biegeverformung
einhergeht, steht zu befürchten,
dass der Rahmenkörper 16 und
das Strömungsweg-Bildungselement 6 sich
in Trenn-Richtung bewegen, so dass es zu einer Beeinträchtigung
der Genauigkeit der Positionierung der relativen Lage von Rahmenkörper 16 und
dem Strömungsweg-Bildungselement 6 kommt.
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Was
nämlich
die Rückstellkraft
aufgrund der Elastizität
des Dichtungselements 20 angeht, so ist garantiert, dass
die Widerstandskraft der ersten Rastglieder 18a und 18b und
des Verlängerungsstücks 21 größer sind
als die Widerstandskraft der zweiten Rastglieder 19a, 19b.
Aus diesem Grund widerstehen die Haken der ersten Rastgliede 18a, 18b und
der Haken 31a, 31b des Verlängerungsstücks 31 der Rückstellkraft
des Dichtungselements 20, wodurch der Eingriffszustand
zwischen dem Rahmenkörper 16 und
der Aufzeichnungseinheit 15 erhalten bleibt.
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Dadurch,
dass das Verlängerungsstück 31 derart
angeordnet ist, dass es sich in der Nähe der zweiten Rastglieder 19a, 19b befindet,
lässt sich
die Eingriffsstärke
der Haken 31a, 31b und der dritten Rastteile 6m, 6n so
einsetzen, dass der Schwächepunkt
der Eingriffsstärke
in der Richtung, in der die Aufzeichnungseinheit 15 und
der Rahmenkörper 16 sich
voneinander trennen, an den zweiten Rastgliedern 19a, 19b kompensiert
wird.
-
Als
nächstes
wird der Fall erläutert,
in welchem die ersten Rastglieder 18a, 18b und
die zweiten Rastglieder 19a, 19b einer Stoßkraft in
Richtung der elastischen Verlagerung oder Versetzung ausgesetzt
werden.
-
Gelangt
eine Stoßkraft
in Richtung der elastischen Verformung auf die Teile, so wird eine
Biegebeanspruchung auf die elastischen Verlagerungsteile der ersten
Rastglieder 18a, 18b ausgeübt, und es kommt leicht zu
einer Biegeverformung der ersten Rastglieder 18a, 18b.
Wenn deren Haken sich von den ersten Rastteilen 6g, 6h lösen, sind
die Eingriffsflächen
der Haken in bezug auf die Ecken der ersten Rastteile 6g, 6h geneigt
und stoßen
an den Ecken an, so dass der Reibungswiderstand in diesem Anlagezustand
beträchtlich
ist. Damit nun die ersten Rastglieder 18a, 18b in
ihre vorbestimmten Eingriffsstellungen zurückgelangen, ist es notwendig,
dass die elastische Rückstellkraft
der ersten Rastglieder 18a, 18b eine große Last
bildet, die dem Reibungswiderstand widerstehen kann, und es ist
schwierig für
die erste Rastglieder 18a, 18b, in ihre vorbestimmten Eingriffsstellungen
zurückzugelangen.
Wenn außerdem
eine Stoßbelastung
aus diesem Zustand heraus einwirkt, ziehen sich die ersten Rastglieder 18a, 18b in
eine Richtung zurück,
in der die Eingriffsfläche
ihrer Haken sich noch weiter von den ersten Rastteilen 6g, 6h lösen, so
dass der Eingriffszustand bezüglich der
ersten Rastteile 6g, 6h aufgehoben wird.
-
Andererseits
bewirken die elastischen Verformungsteile der zweiten Rastglieder 19a, 19b eine Verformung
der Eingriffsbereiche, an denen die zweiten Rastglieder 19a, 19b und
die Rastteile 6e, 6f miteinander zusammenwirken,
genauso wie die Eingriffsbereiche, an denen die ersten Rastglieder 18a, 18b und
die ersten Rastteile 6g, 6h miteinander in Eingriff
stehen. Jetzt allerdings liegen die Eingriffsflächen der Haken der zweiten
Rastglieder 19a, 19b an den zweiten Rastteilen 6e, 6f im
wesentlichen horizontal (parallel) an. Selbst wenn die zweiten Rastglieder 19a, 19b eine
Biegeverformung erleiden, so ändert
sich der Winkel, unter dem die beiden Teile in Berührung stehen,
kaum. Selbst wenn also die zweiten Rastglieder 19a, 19b mit
ihren Haken durch Biegeverformung bewegt werden, so ist der auf
die Eingriffsflächen
einwirkende Reibungswiderstand relativ gering, und die zweiten Rastglieder 19a, 19b können sofort
in eine vorbestimmt Eingriffsstellung zurückkehren.
-
In
anderen Worten: wie oben erläutert
wurde, ist der Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf 51 derart
aufgebaut, dass durch das Zusammenwirken von Rahmenkörper 16 und
Strömungsweg-Bildungselement 6 über die
ersten Rastglieder 18a, 18b und die zweiten Rastglieder 19a, 19b,
bei denen sich die Erstreckungsrichtungen der elastischen Verformungsbereiche
voneinander unterscheiden, bei Einwirkung einer Last auf den Aufzeichnungskopf 51 in
einer Richtung, der den Rahmenkörper 16 mit
dem Strömungsweg-Bildungselement 6 vereint,
die ersten Rastglieder 18a, 18b und das Verlängerungsstück 31 zusammenwirken,
um den Eingriffszustand aufrecht zu erhalten, und dann, wenn der
Aufzeichnungskopf 51 eine Stoßkraft aufnimmt, die in der
Haken-Vorrückrichtung
und -Rückzugsrichtung
der ersten Rastglieder einwirkt, die zweiten Rastglieder 19a, 19b den Eingriffszustand
aufrecht erhalten.
-
Außerdem wird
die Genauigkeit der Eingriffsstellung von Rahmenkörper 16 und
Strömungsweg-Bildungselement 6 vornehmlich
bestimmt durch den Eingriff der ersten Rastglieder 18a, 18b,
die eine Zugfestigkeit besitzen, die der in Trennrichtung einwirkenden
Kraft widerstehen kann, und der ersten Rastteile 6g, 6h,
die diesen ersten Rastgliedern 18a, 18b entsprechen.
Die relativen Positionen der beiden Teile werden exakt aufrecht
erhalten.
-
Wenn
andererseits die Haken der ersten Rastglieder 18a, 18b eine
Stoßkraft
aufnehmen, die in einer Richtung der elastischen Verformung einwirkt,
so werden sie nicht ohne weiteres gelöst, bedingt durch den Eingriffszustand
der zweiten Rastglieder 19a, 19b mit den zweiten
Rastteilen 6e, 6f. Aus diesem Grund kompensiert
der Eingriffszustand der zweiten Rastglieder 19a und 19b der
zweiten Rastteile 6e, 6f den Eingriffszustand
der ersten Rastglieder 18a, 18b mit den ersten
Rastteilen 6g, 6h.
-
Als
weitere Einrichtung zum Verbessern der Widerstandsfähigkeit
gegenüber
Stößen bei
Herunterfallen oder Rückstellkraft
aufgrund des Dichtungselements 20, die oben erläutet wurden,
gibt es ein Verfahren, bei dem die Biegefestigkeit der elastischen
Verlagerungsteile dadurch erhöht
wird, dass die Dicke dieser Verlagerungsteile der Rastglieder vergrößert wird.
Allerdings erhöht
sich bei diesem Verfahren die Baugröße der Rastglieder, und einhergehend
mit dieser Größenzunahme
wird viel Platz benötigt,
um den Rahmenkörper 16 mit
dem Strömungsweg-Bildungselement 6 zusammenzufügen. Darüber hinaus
erhöht
sich bei diesem Verfahren die zum Zusammenfügen der Teile aufzubringenden Kraft
aufgrund der erhöhten
Biegesteifigkeit der Rastglieder, so dass sich der Zusammenbau erschwert.
-
Weil
bei dieser Ausführungsform
der Eingriffszustand des Rahmenkörpers 16 und
des Strömungswegelements 6 fixiert
werden kann, ohne die Dicke der elastischen Verlagerungsteile der
ersten und der zweiten Rastglieder 18a, 18b, 19a, 19b zu steigern,
kann der Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf 51 mit
relativ geringen Fertigungskosten in kompakter Bauweise hergestellt
werden. Weil bei dieser Ausführungsform
die beim Zusammenfügen
von Rahmenkörper 16 und
Strömungswegelement 6 aufzubringende
Kraft gering ist, wird eine hervorragende Produktivität erreicht.
-
Als
nächstes
soll der Wischvorgang zum Reinigen des Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfs 51 mit
dem oben erläuterten
Aufbau beschrieben werden. Man beachte, dass die Aufzeichnungsvorrichtung,
die den oben erläuterten Aufzeichnungskopf 51 beinhaltet
und erfindungsgemäß ausgebildet
ist, weiter unten erläutert
wird.
-
In
der Aufzeichnungsvorrichtung kommt es vor, dass Aufzeichnungsflüssigkeit
in nassem Zustand an der Ausstoßöffnung und
an der Flüssigkeits-Ausstoßfläche 1b des
Aufzeichnungselementsubstrats 1 haftet, außerdem an
der Stirnfläche 3a des
Verdrahtungsflachstücks 3,
bedingt durch Nebel, Anhängsel
und dergleichen, die erzeugt werden, wenn die Aufzeichnungsflüssigkeit
aus dem Aufzeichnungskopf 51 ausgestoßen wird. Außerdem kommt
es in der Aufzeichnungsvorrichtung vor, dass Ansaugreste der Aufzeichnungsflüssigkeit
an der Ausstoßfläche 1b oder
der Stirnfläche 3a bei
der Saugverarbeitung haften bleiben, so zum Beispiel beim Ansaugen
von Aufzeichnungsflüssigkeit
durch Abdecken der Ausstoßöffnung mit
einer Kappe in der Wiederherstellungseinheit, die weiter unten beschrieben
wird. Die Aufzeichnungsvorrichtung besitzt also eine (nicht dargestellte)
Wiederherstellungseinheit oder Wartungseinheit zum Durchführen eines
Wischvorgangs mit dem Zweck, eine solche restliche Aufzeichnungsflüssigkeit
zu beseitigen, die an der Flüssigkeits-Ausstoßfläche 1b oder
an der Stirnfläche 3a haften
bleibt.
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Die
Wiederherstellungseinheit besitzt eine Klinge 41, die die
Aufzeichnungsflüssigkeit
dadurch abwischt, dass sie über
die Ausstoßfläche 1b und
die Stirnfläche 3a des
Aufzeichnungskopfs 51 streift, ferner einen (nicht gezeigten)
Bewegungsmechanismus zum Bewegen der Klinge 41. Außerdem besitzt
die Wiederherstellungseinheit eine Kappe zum Abdecken der Ausstoßfläche 1b und
der Stirnfläche 3a des
Aufzeichnungskopfs 51, einen Bewegungsmechanismus zum Bewegen
der Kappe in Richtung der Aufzeichnungseinheit 15, ferner
einen Saugmechanismus zum Ansaugen der Aufzeichnungsflüssigkeit durch
die Kappe.
-
Die
Klinge 41 wird durch eine im wesentlichen dünne Plattenform
aus einem elastischen Werkstoff wie beispielsweise Gummi, einem
Elastomer oder dergleichen gebildet, und sie besitzt eine elastische
Rückstellkraft,
wodurch die Form aufgrund elastischer Kraft wiederhergestellt wird,
nachdem sich das freie Ende elastisch verformt hat.
-
Außerdem ist
an der Klinge 41, wenn deren Breite größer ist als die Breite der
kurzen Seite des Verdrahtungsflachstücks 3, eine Zone gebildet,
an der die Klinge 41 nicht gleiten kann, so dass der Wischvorgang
effektiv ausgeführt
werden kann. Dementsprechend ist die Breite der Klinge 41 vorzugsweise
größer als
die Breite des Verdrahtungsflachstücks 3.
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In 17 sind
mit m1, m2, m3, m4 für die Klinge 41 Zustände des
Beginns des Wischvorgangs, während
des Vorbeigangs des freien Endbereichs 31c des Verlängerungsstücks 31,
während
des Wischvorgangs (Beginn des Eintritts in die Stirnfläche 3)
und der Beendigung des Wischvorgangs dargestellt.
-
Die
Klinge 41 bewegt sich in Pfeilrichtung T in 17 von
einer Stelle des Beginns des Wischvorgangs aus (Zustand m1). Wenn das freie Ende der Klinge 41 eine
Außenwandfläche des
Verlängerungsstücks 31 berührt, gleitet
das freie Ende der Klinge 41 auf dem freien Endbereich 31c und
bürstet
diesen ab, wobei es sich bei gleichzeitig erfolgender elastischer
Verformung so bewegt, dass entlang dem freien Endbereich 31c des
Verlängerungsstücks 31 eine große Krümmung stattfindet
(Zustand m2).
-
Wenn
dann die Klinge 41 weiter in Pfeilrichtung T läuft, tritt
ihre freie Endseite mit der Stirnfläche 3a des Verdrahtungsflachstücks 3 in
Berührung
(Zustand m3). Weil die Stelle der Stirnfläche 3a des
Verdrahtungsflachstücks 3 weiter
in Richtung des Strömungsweg-Bildungselements 6 liegt
als der freie Endbereich 31c des Verlängerungsstücks 31, so verringert
die Klinge 41 sofort das Ausmaß ihrer Verformung aus dem
gekrümmten
Zustand aufgrund der Niveauunterschiede (das ist der Unterschied
der relativen Positionen zwischen dem freien Ende 31c des Verlängerungsstücks 31 und
der Stirnfläche 3a)
aufgrund eigener elastischer Rückstellkraft,
und die Klinge gleitet und bürstet über die
Stirnfläche 3a.
-
Auf
diese Weise versucht die Klinge 41, wenn sich die Berührungsfläche des
freien Endes von dem freien Endbereich 31c des Verlängerungsstücks 31 in
Richtung der Stirnfläche 3a bewegt,
die freie Endseite eine Rückkehr
in den flachen, aufrechten Zustand aufgrund der elastischen Rückstellkraft der
Klinge 41 selbst. Aus diesem Grund bewegt sich die freie
Endseite dann stark in Bewegungsrichtung der Klinge 41.
-
Weil
zu dieser Zeit der freie Endbereich der Klinge 41 über das
seitliche Ende 3c springt, ohne das seitliche Ende 3c des
Verdrahtungsflachstücks 3 zu
kontaktieren, wird zuverlässig
verhindert, dass die Klinge an der Stirnseite 3c des Verdrahtungsflachstücks 3 hängen bleibt.
Aufgrund der Ausgestaltung gemäß dieser
Ausführungsform
des Aufzeichnungskopfs 51 existiert aufgrund des Wischvorgangs
durch die Klinge 41 das Problem des Abschälens des
Verdrahtungsflachstücks 3 von
dem seitlichen Endbereich 3c her nicht, so dass ein Bruch
des Verdrahtungsflachstücks 3 verhindert
werden kann.
-
Wie
oben erläutert
wurde, ist die Länge
der Zone, in der die Klinge 41 über das seitliche Ende 3c springt,
bestimmt durch das Material der Klinge 41 (durch die elastische
Rückstellkraft),
die Bewegungsgeschwindigkeit der Klinge 41, die Differenz
in den relativen Lagen (die Differenz der Niveaus) zwischen dem
freien Endbereich 31c des Verlängerungsstücks 31 und der Stirnfläche 3a des
Verdrahtungsflachstücks 3 und
dergleichen.
-
Außerdem verformt
sich bei dem Aufzeichnungskopf 51 dieser Ausführungsform
aufgrund der Niveauunterschiede zwischen dem freien Endbereich 31c des
Verlängerungsstücks 31 und
der Stirnfläche 3a von
gleich oder weniger 1 mm das freie Ende der Klinge 41 ohne
großen
Kraftaufwand gut, und die Änderung
des Verhaltens des freien Endes aufgrund der elastischen Verformung
erfolgt für
eine kurze Zeitspanne ruckfrei.
-
In
dem Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf 51 mit
dem oben beschriebenen Aufbau behält die Klinge 41,
wenn sie auf die Stirnfläche 3a des
Verdrahtungsflachstücks 3 gelangt,
ihre gekrümmte Form
auch nach dem Übersprung,
obschon sie über die
Innenwandfläche 31e des
Verlängerungsstücks 31 und
das seitliche Ende 3c des Verdrahtungsfachstücks 3 springt.
Aus diesem Grund wird die Klinge 41 ausgehend von der Stelle,
an der das freie Ende beim Anpressen gegen die Stirnfläche 3a des
Verdrahtungsstücks 3 landet,
unmittelbar auf der Fläche, so
dass der Wischvorgang rasch einsetzen kann.
-
Bei
dem Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf 51 lassen
sich also Staub und Aufzeichnungsflüssigkeit, die am Umfang der
Ausstoßöffnung haften
geblieben sind, zuverlässig
von dem freien Ende der Klinge 41 abwischen. Wenn dann
die Klinge 41 vollständig über die
Stirnfläche 3a des
Verdrahtungsflachstücks 3 gestrichen
ist, kehrt die Klinge 41 in ihren ursprünglichen aufrechten Zustand
zurück,
bedingt durch ihre eigene elastische Rückstellkraft (Zustand m4).
-
Die
Aufzeichnungsvorrichtung macht den Ausstoßvorgang der Aufzeichnungsflüssigkeit
stabil und kann gute Bilder liefern, da die Stirnfläche 3a des Verdrahtungsflachstücks 3 und
der Umgebungsbereich der Ausstoßöffnung durch
eine Folge der oben beschriebenen Wischvorgänge sauber gehalten wird.
-
Weil
außerdem
die Innenwandfläche 31e des
Verlängerungsstücks 31 weiter
stromaufwärts liegt
als der Anfangspunkt des Wischvorgangs, bleibt die von dem freien
Ende der Klinge 41 getragene Aufzeichnungsflüssigkeit
nicht in der nähe
der inneren Stirnwand 31e.
-
Man
könnte
nun erwarten, dass im Zuge des Wischvorgangs zum Verhindern, dass
restliche Aufzeichnungsflüssigkeit,
die in Breitenrichtung der Klinge 41 ausgelaufen ist und
nicht beseitigt werden kann, oder restliche Aufzeichnungsflüssigkeit,
die durch den Abwischvorgang nicht beseitigt werden konnte, in dem
Bereich seitlich der Gleitzone der Klinge 41 haften bleibt
und aus diesem Grund Vorsprünge
oder dergleichen, die höher
sind als die Stirnfläche 3a außer dem
Endbereich 31c des Verlängerungsstücks 31 im
Umfangsbereich des Verdrahtungsflachstücks 3 nicht vorhanden
sind.
-
Wenn
außerdem
das freie Ende der Klinge 41 mit dem Verlängerungsstück 31 in
Berührung
tritt und sich krümmt,
so ist es, damit sich die Klinge 41 gleichmäßig gekrümmt in der
gesamten Zone in Breitenrichtung der Klinge 41 verformt,
bevorzugt, einen derartigen Aufbau zu wählen, dass die Breite des Verlängerungsstücks 31 größer ist
als die Breite der Klinge 41 und außerdem die gesamte Zone der
Klingenbreite mit dem Verlängerungsstück 31 in
Berührung
tritt.
-
Im
folgenden soll anhand der 14 und 15 ein
Positionierverfahren erläutert
werden, mit dessen Hilfe der Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf 51 in
bezug auf den Schlitten der Aufzeichnungsvorrichtung positioniert
wird.
-
In
den 14 und 15 ist
zum Zweck der vereinfachten Darstellung nicht der gesamte Schlitten
dargestellt, sondern nur ein Teil von dessen Bodenfläche.
-
Ein Öffnungsbereich 61a zum
Einsetzen des Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfs 51 befindet sich
im Bodenteil des Schlittens. Greifvorsprünge 61b, 61c zur
Aufnahme der Zylinderflächenbereiche 2a, 2b des
Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfs 51 befinden
sich an der Innenwandfläche
des Öffnungsbereichs 61a.
Greifflächen 61d, 61e zum
Haltern des Aufzeichnungskopfs 51 in Einsetzrichtung befinden sich
auf der Oberseite.
-
Wenn
der Aufzeichnungskopf 51 abgesenkt und in den Bodenflächenbereich 61 des
Schlittens eingeführt
wir, wird der Aufzeichnungskopf 51 in Pfeilrichtungen A,
B und C in 14 von einer (nicht gezeigten)
Presseinrichtung an dem Schlitten gedrückt. Aus diesem Grund berührt der
Positioniervorsprung 6a des Aufzeichnungskopfs 51 die
Greifflächen 61d, 61e des
Schlittens, und die Zylinderflächenbereiche 2a, 2b des
Aufzeichnungskopfs 51 kontaktieren die Greifvorsprünge 61d, 61e des Schlittens.
Außerdem
kontaktiert der Positioniervorsprung 6b des Aufzeichnungskopfs 51 einen
vorbestimmten Greifbereich (der hier nicht dargestellt ist) an dem
Schlitten. Aus diesem Grund wird der Aufzeichnungskopf 51 in
bezug auf den Schlitten präzise positioniert.
-
Wie
die Aufzeichnungsvorrichtung derart aufgebaut ist, dass der Rahmenkörper 16 sämtliche Druckkräfte aufnimmt,
die in Pfeilrichtungen A, B und C von der am Schlitten befindlichen
Presseinrichtung aufgebracht werden, besteht der Aufzeichnungskopf 51 unter
anderem aus einem Speicher großer
Kapazität
(die gemeinsame Flüssigkeitskammer 17 hat
ein großes
Volumen). Selbst wenn der Aufzeichnungskopf eine Form hat, bei der
der Rahmenkörper 16 groß gestaltet
ist, besteht keine Notwendigkeit dafür, dass die Aufzeichnungseinheit 15 oder
das Strömungsweg-Bildungselement 6 groß ausgebildet
wird, der Aufzeichnungskopf 51 lässt sich billig herstellen.
-
In
dem Aufzeichnungskopf 51 kann die Positionierung in Pfeilrichtung
C derart gestaltet sein, dass entweder der Vorsprung 16d des
Rahmenkörpers 16 oder
der Vorsprung 16b des Strömungsweg-Bildungselements 6 berührt wird.
Im Fall einer Struktur, bei der dann, wenn der Aufzeichnungskopf 51 am
Schlitten montiert wird, von dem Schlitten her eine Last aufgenommen
wird, bei der die Oberseite des Aufzeichnungskopfs 51 sich
in Richtung des Pfeils C neigt (die Oberseite des Aufzeichnungskopfs 51 biegt
sich in Richtung C), so ist eine Struktur bevorzugt, bei der der
Vorsprung 16d des Rahmenkörpers 16 den Schlitten
berührt.
Wenn die Positioniergenauigkeit in Pfeilrichtung C als wichtig angesehen wird,
so verwendet man vorzugsweise eine Struktur, bei der nur geringe
Fehler beim Zusammenbau auftreten können und der Vorsprung 6b des
Strömungsweg-Bildungselements 6 Kontakt
liefert.
-
Wegen
der Zylinderbereiche 2a, 2b der zweiten Platte 5,
bei denen es sich um Lagerbezugselemente für das Aufzeichnungselementsubstrat 1 handelt
(erste Referenzebene), die als Positionierreferenzteil dienen, um
den Aufzeichnungskopf 51 in bezug auf den Schlitten zu
positionieren, wird das Ausmaß der
Neigung des Aufzeichnungselementsubstrats 1 (die Reihe
von Ausstoßöffnungen)
nach dem Anbringen des Aufzeichnungskopfs 51 an dem Schlitten
nur durch einen Wert bestimmt, der der Justiergenauigkeit des Aufzeichnungselementsubstrats 1 entspricht,
wobei die erste Referenzebene der ersten Platte 2 als Bezugsgröße fungiert,
und die Kontaktgenauigkeit zwischen der ersten Referenzebene und
den Vorsprungsbereichen 61b, 61c des Schlittens
hinzuaddiert wird. Die Genauigkeit der Montageposition des Aufzeichnungskopfs 51 in
bezug auf den Schlitten ist extrem gut.
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Weil
außerdem
die erste Platte 2 aus einem harten Werkstoff wie zum Beispiel
Keramikmaterial oder dergleichen gefertigt ist, ist die Dimensionsgenauigkeit
sowie die geometrische Genauigkeit der ersten Platte 2 zusätzlich verbessert,
und die Lagergenauigkeit des Aufzeichnungselementsubstrats 1 lässt sich
deutlich verbessern.
-
Weil
die erste Platte 2 aus einem starren Werkstoff gebildet
ist, verformt sich die erste Referenzebene der ersten Platte 2 bei
Aufnahme einer Last, die entsteht, wenn der Aufzeichnungskopf 51 an
dem Schlitten angebracht wird, nicht, so dass auch die Genauigkeit
der Anlage und Positionierung äußerst gut
ist. Selbst wenn der Aufzeichnungskopf 51 häufig am
Schlitten angebracht und von diesem wieder abgenommen wird, wird,
weil die Referenzebene der ersten Platte 2 eine äußerst gute
Verschleißbeständigkeit
besitzt, die Neigungsgenauigkeit des Ausstoßöffnungs-Anordnungsteils während des
Anbringens des Aufzeichnungskopfs zuverlässig und mit guter Wiederholbarkeit
positioniert, so dass man eine Verbesserung der Zuverlässigkeit
der gesamten Aufzeichnungsvorrichtung erreichen kann.
-
In
dem Aufzeichnungskopf, bei dem die Aufzeichnungselemente in hoher
Dichte angeordnet sind und die Temperatur sehr leicht ansteigt,
weil die erste Platte 2 aus Aluminiumoxid gebildet ist,
kann von der Wärmeableitfähigkeit
von Aluminiumoxid Gebrauch gemacht werden, um dadurch die Temperaturcharakteristik
des gesamten Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfs
zu verbessern. Außerdem
ist Aluminiumoxid in hervorragendem Maß chemisch beständig und
hat große
Steifigkeit, so dass eine Verarbeitung mit hoher Dimensionsgenauigkeit möglich ist.
Aus diesem Grund eignet sich Aluminiumoxid für verschiedene Arten von Charakteristika, die
für die
erste Platte 2 gefordert werden, und lässt sich folglich zur Fertigung
der ersten Platte 2 einsetzen.
-
Wie
oben erläutert
wurde, werden sämtliche Positionier-Referenzbereiche
zum Positionieren bezüglich
der Richtungen A, B und C, zum Beispiel sämtliche drei Axialrichtungen
beim Anbringen des Aufzeichnungskopfs 51 an dem Schlitten,
an der Aufzeichnungseinheit 15 realisiert, und weil der
akkumulierte Fehler beim Zusammenbau ebenso wie der Bemessungsfehler
von dem Aufzeichnungselementsubstrat 1 hin zu der ersten
Platte 2 oder zu dem Positionier-Referenzbereich an dem
Strömungsweg-Bildungselement 6 verringert
werden kann, eine Positionsgenauigkeit der Ausstoßöffnung nach
dem Anbringen des Aufzeichnungskopfs 51 an dem Schlitten deutlich
verbessert.
-
Weil
auf diese Weise die für
den Aufzeichnungskopf 51 geforderten Funktionen sich an
der Aufzeichnungseinheit 15 konzentrieren, lässt sich
die Zuverlässigkeit
der Dimensions-Referenzbereiche in dem Aufzeichnungskopf 51 extrem
verbessern, indem man eine Materialauswahl und eine mechanische
Struktur vorsieht, mit denen eine hohe mechanische Festigkeit erreichbar
ist.
-
Demgegenüber kann,
weil bei dem Rahmen 16 ein billiges Material in dem Bereich
eingesetzt werden kann, in welchem die ersten Rastglieder 18a, 18b und
die zweiten Rastglieder 19a, 19b und das Verlängerungsstück 31 die
gewünschten
Charakteristika aufweisen, der Aufzeichnungskopf 15 derart ausgebildet
werden, dass sich die geforderten Funktionen auf minimaler Größe konzentrieren
lassen, während
sämtliche
benötigten
Teile des Rahmenkörpers 16 aus
billigen Werkstoffen gefertigt sind. Aus diesem Grund kann ein Hochleistungs-Aufzeichnungskopf 51 billig
hergestellt werden.
-
Was
die Neigung der Anordnungsrichtung der Ausstoßöffnungen angeht, was das wichtigste
in bezug auf die Positionierung des Aufzeichnungskopfs 51 ist,
so werden die Lagerreferenz des Aufzeichnungselementsubstrats 1 und
die Lastreferenz für
den Aufzeichnungskopf 51 an dem Schlitten unter gleichen
Bedingungen eingestellt. Aus diesem Grund wird die Ausstoßöffnung immer
exakt in ihrer Lage gehalten, auch wenn der Aufzeichnungskopf 51 wiederholt
an dem Schlitten der Aufzeichnungsvorrichtung angebracht und von
ihm abgenommen wird.
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Weil
außerdem
sämtliche
Bauelement des Aufzeichnungskopfs 51 unter Verwendung der
Referenzteile montiert werden, wenn der Schlitten als Bezugsgröße montiert
wird, kann der Aufzeichnungskopf 51 noch exakter gefertigt
werden.
-
Die
obige Beschreibung betrifft eine Ausführungsform des Aufzeichnungskopfs
und der Aufzeichnungsvorrichtung gemäß der Erfindung. Die vorliegende
Erfindung kann aber auch angewendet werden bei einer Aufzeichnungsvorrichtung,
in der lediglich ein einzelner Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf 51 in
bezug auf den Schlitten angebracht wird, außerdem kann die Erfindung bei
einer Aufzeichnungsvorrichtung angewendet werden, bei der mehrere
Aufzeichnungsköpfe 51 an
dem Schlitten angebracht sind.
-
Es
kann sich um eine Struktur handeln, bei der die Positionierreferenz
zum Positionieren in sämtlichen
drei Richtungen (drei Achsenrichtungen) beim Anbringen des Aufzeichnungskopfs 51 an
dem Schlitten an dem Strömungsweg-Bildungselement 6 vorgesehen
ist. Aufgrund der Tatsache, dass sich in dem Aufzeichnungskopf 51 die
Positionierreferenzteile an einem Bauteil konzentrieren, lassen
sich hochgenaue Bauteile und Bauteile mit geringerer Genauigkeit
deutlich voneinander unterscheiden, was die Produktivität steigert.
-
Bei
der vorliegenden Ausführungsform
erstrecken sich die elastischen Verlagerungsteile der zweiten Rastglieder 19a, 19b in
einer Richtung rechtwinklig zur Eingriffsrichtung zwischen dem Rahmenkörper 16 und
dem Strömungsweg-Bildungselement 6.
Selbst wenn der Aufbau aber so ist, dass die elastischen Verlagerungsteile
der zweiten Rastglieder 19a, 19b sich in einer
Richtung erstrecken, die um 45° oder
mehr gegenüber
der Verbindungsrichtung von Rahmenkörper 16 und Strömungsweg-Bildungselement 6 geneigt
sind, lassen sich ähnliche
Effekte erreichen.
-
Außerdem ist
der Aufzeichnungskopf dieser Ausführungsform derart aufgebaut,
dass die Aufzeichnungseinheit und der Rahmenkörper 16 in einem Zustand
vereint sind, in welchem das Dichtungselement 20 zwischen
einander gegenüberliegenden Zonen
der Teile eingefasst ist. Allerdings kann auch eine andere Struktur
vorgesehen sein, bei der das Dichtungselement 20 sich nicht
zwischen den einander gegenüberliegenden
Zonen der Teile befindet, zum Beispiel eine Struktur, bei der die
jeweiligen Aufzeichnungsflüssigkeits-Strömungswege
auf der Seite der Aufzeichnungseinheit 15 und auf der Seite
des Rahmenkörpers 16 mit
Hilfe eines Dichtungsmittels oder dergleichen luftdicht versiegelt
sind.
-
(Zweite Ausführungsform)
-
18 ist
eine perspektivische Ansicht des äußeren Erscheinungsbilds eines
Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfs
einer zweiten Ausführungsform. 19 und 20 zeigen
eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht des Aufzeichnungskopfs.
-
Das
vorliegende Beispiel findet Anwendung bei einer Struktur des Aufzeichnungskopfs
einer Form, bei der ein Halteelement, das die Funktion zum Halten
und Fixieren eines abnehmbaren Patronen-Tintenbehälters hat,
mit der Aufzeichnungseinheit vereint ist. Der Aufzeichnungskopf
dieser Ausführungsform
ist derart aufgebaut, dass die Aufzeichnungseinheit mit einem Halteelement
vereint ist, welches den Patronen-Tintenbehälter lösbar hält und fixiert. Man beachte,
dass in bezug auf den Aufzeichnungskopf der zweiten Ausführungsform
solche Teile, die die gleichen sind wie bei dem Aufzeichnungskopf 51 der
ersten Ausführungsform,
der oben erläutert
wurde, mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Außerdem sind
zweckmäßiger Weise
solche Teile, die die gleichen sind wie die Teile des Rahmenkörpers 16 des
Aufzeichnungskopfs 51, der oben erläutert wurde, mit gleichen Bezugszeichen
versehen und werden nicht noch einmal beschrieben.
-
Ein
Aufzeichnungskopf 53 besitzt die oben beschriebene Aufzeichnungseinheit 15,
und außerdem
ein Halteelement 62, welches lösbar einen Patronen-Tintenbehälter 64 hält.
-
Ein
Aufnahmebereich 66, an dem der Tintenbehälter 64 angebracht
wird, mündet
an dem Halteelement 62. Ein Eingriffsstück 64a, welches mit
einem (nicht gezeigten) Eingriffsteil an dem Aufnahmebereich 66 zusammenwirkt,
befindet sich am äußeren Umfangsbereich
des Tintenbehälters 64.
Wegen des Eingriffs des Eingriffsstücks 64e wird ein Herausfallen
aus dem Aufnahmebereich 66 verhindert.
-
An
dem Halteelement 62 befinden sich in der gleichen Weise,
wie es oben für
den Rahmenkörper 16 beschrieben
wurde, die ersten Rastglieder 18a, 18b und die
zweiten Rastglieder 19a, 19b. Diese ersten Rastglieder 18a, 18b und
zweiten Rastglieder 19 wirken zusammen mit ersten Greifteilen 6e, 6f und zweiten
Greifteilen 6g, 6h der Aufzeichnungseinheit 15.
Weil der obere Endbereich 4d des Anschlussverdrahtungssubstrats 4 in
die Eingriffsnuten 26 des Halteelements 62 eingesetzt
ist und mit diesem zusammenwirkt, sind das Halteelement 62 und
die Aufzeichnungseinheit 15 vereint und fixiert.
-
Schließlich soll
die Aufzeichnungsvorrichtung der Ausführungsform beschrieben werden,
an der der Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf 51 vorgesehen
ist.
-
Obschon
nicht dargestellt, besitzt die Aufzeichnungsvorrichtung einen Aufzeichnungsteil
mit dem oben beschriebenen Aufzeichnungskopf 51, der Information
beispielsweise in Form von Bildern oder dergleichen auf einem Aufzeichnungspapier
aufzeichnet, einen Transportteil, der das Aufzeichnungspapier zu
dem Aufzeichnungsteil transportiert, einen Austragabschnitt zum
Austragen des Aufzeichnungspapiers mit der darauf aufgezeichneten
Information zur Außenseite
der Vorrichtung hin, und eine Wiederherstellungseinheit, die oben
erläutert
wurde.
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Der
Transportteil besitzt Transportwalzen zum Transportieren der Aufzeichnungsbögen, und
einen Transportmechanismus, der die Transportwalzen dreht und antreibt.
In gleicher Weise besitzt der Austragabschnitt Austragwalzen zum
Austragen der Aufzeichnungsbögen,
und einen Austragmechanismus, der die Austragwalzen dreht und antreibt.
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In
der Aufzeichnungsvorrichtung mit dem oben geschilderten Aufbau wird
Information wie zum Beispiel ein gewünschtes Bild oder dergleichen
auf einem Aufzeichnungspapier dadurch aufgezeichnet, dass das Papier
von den Transportwalzen des Transportteils zu dem Aufzeichnungsteil
transportiert wird und Aufzeichnungsflüssigkeit mit Hilfe des Aufzeichnungskopfs 51 ausgestoßen wird.
Dann befördert
der Austragteil das Aufzeichnungspapier mit der darauf aufgezeichneten
Information aus der Aufzeichnungsvorrichtung heraus, indem der Bogen
von den Austragwalzen transportiert wird.
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Weil
der Abwischvorgang zum Wischen des Aufzeichnungskopfs 51 mit
der Klinge der Wiederherstellungseinheit in Verbindung mit dem Aufzeichnungskopf 51 der
ersten Ausführungsform
oben erläutert
wurde, wird hier auf eine Beschreibung dieses Vorgangs verzichtet.
Selbstverständlich
kann die Aufzeichnungsvorrichtung auch derart aufgebaut sein, dass
sie den oben beschriebenen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf 53 enthält.
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Wie
oben erläutert
wurde, ist bei den oben beschriebenen Flüssigkeits-Aufzeichnungsköpfen 51, 53,
bei denen das Anschlussverdrahtungssubstrat 4 von den Eingriffsnuten 26 an
dem Rahmenkörper 16 oder
dem Halteelement 62 gehalten wird, verglichen beispielsweise
mit einer Struktur, bei der das Anschlussverdrahtungssubstrat 4 durch
Warmschweißen
an dem Strömungsweg-Bildungselement 6 fixiert
ist, keine Notwendigkeit gegeben, an dem Anschlussverdrahtungssubstrat 4 Räume vorzusehen
zur Bereitstellung mehrerer Löcher,
die mit Schweißstiften
zu verschweißen
wären.
Die Breite des Anschlussverdrahtungssubstrats 4 kann gering gehalten
werden. Dementsprechend lassen sich auch die Breiten der Aufzeichnungsköpfe 51, 53 entsprechend
der Breite des Anschlussverdrahtungssubstrats 4 kompakt
gestalten.
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Weil
bei den Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsköpfen 51, 53 die
Höhen der
Eingriffsvorsprünge 9a, 9b des
Strömungsweg-Bildungselements 6 derart
geformt sind, dass sie etwas über
die Höhe des
porösen
Elements 7 überstehen,
welches sich zwischen den einander gegenüberliegenden Zonen der Eingriffsvorsprünge 9a, 9b befindet,
lässt sich eine
Beschädigung
des porösen
Elements 7 verhindern, und die Handhabung des Strömungsweg-Bildungselements 6 im
Zuge der Fertigung der Aufzeichnungsköpfe 51, 53 ist
einfach, was eine deutliche Verbesserung der Produktivität des Aufzeichnungskopfs
ermöglicht.
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Außerdem gibt
es bei den Aufzeichnungsköpfen 51, 53 einen
Aufbau, bei dem die beiden Seiten des oberen Endbereichs 4d des
Anschlussverdrahtungssubstrats 4 in die Eingriffsnuten 26 eingesetzt
werden, wenn das Bildungselement 6 und der Rahmenkörper 16 oder
das Halteelement 62 zusammengefügt werden. Deshalb kann auf
einen Zerspanungsvorgang (Warmschweißen, Befestigung mittels Schrauben,
Klebstoff oder dergleichen) zum Fixieren eines Anschlussverdrahtungssubstrats
wie bei dem Aufbau des herkömmlichen
Aufzeichnungskopfs verzichtet werden, was die Produktivität verbessert.
Weil außerdem
bei den Aufzeichnungsköpfen 51, 53 das Anschlussverdrahtungssubstrat 4 leicht
von dem Rahmenkörper 16 abgenommen
werden kann, gestaltet sich das Auseinanderbauen des Aufzeichnungskopfs
einfach, was wiederum die Recycelfähigkeit verbessert.
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Bei
den Aufzeichnungsköpfen 51, 53 befinden
sich die Positioniermittel bezüglich
sämtlicher drei
Achsenrichtungen und die Positioniermittel bezüglich der drei Grundachsenrichtungen
des Anschlussverdrahtungssubstrats 4 an der Aufzeichnungseinheit 15.
Aus diesem Grund konzentrieren sich an der Aufzeichnungseinheit 15 solche
Teile, die möglicherweise
abträglichen
Einfluss auf die Ausstoßleistung
und die mechanische Genauigkeit des Aufzeichnungskopfs haben. Bei
den Aufzeichnungsköpfen 51, 53 brauch
der Rahmenkörper 16 lediglich die
Funktionen aufweisen, die Mindestanforderungen zum Speichern der
Aufzeichnungsflüssigkeit
aufweisen, und es ist möglich,
für den
Rahmenkörper 16 einen
billigen Werkstoff zu wählen.
In der gleichen Weise kann das Halteelement 62 derart geformt
werden, dass es den Patronen-Tintenbehälter 64 lösbar hält, und
man kann hierzu billige Werkstoffe auswählen. Weil die Funktionen und
die Genauigkeit der Teile, die notwendiger Weise für den Aufzeichnungskopf vollständig in
zwei Teile unterteilt sind, das heißt die Aufzeichnungseinheit 15 und den
Rahmenkörper 16 oder
das Halteelement 62, wird die Produktivität spürbar verbessert,
und im Ergebnis lässt
sich ein billiger Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
herstellen.
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Bei
den Aufzeichnungsköpfen 51, 53 befinden
sich die ersten und die zweiten Rastglieder 18a, 18b, 19a, 19b und
die ersten und die zweiten Greifteile 6e, 6f, 6g, 6h in
Eingriff miteinander an der Aufzeichnungseinheit 15 und
dem Rahmenkörper 16 bzw.
dem Halteelement 62. Im Vergleich zu einem Aufbau, bei
dem die Aufzeichnungseinheit 15 und der Rahmenkörper 16 oder
das Halteelement 62 durch Schrauben, Klebstoff oder dergleichen
miteinander verbunden sind, ist also die Produktivität hervorragend,
und der Aufzeichnungskopf kann billig gefertigt werden. Weil außerdem bei
den Aufzeichnungsköpfen 51, 53 die
Eingriffszustände
der ersten und der zweiten Rastglieder 18a, 18b, 19a, 19b und
die ersten und die zweiten Greifeile 6e, 6f, 6g, 6h leicht
aufgehoben werden können,
ist das Auseinanderbauen des Aufzeichnungskopfs einfach, die Recycelfähigkeit
ist verbessert.