DD227928A1

DD227928A1 - Druckkopf fuer einen mehrfarben-tintenstrahldrucker

Info

Publication number: DD227928A1
Application number: DD26910584A
Authority: DD
Inventors: Volker Flechtner
Original assignee: Robotron Bueromasch
Priority date: 1984-11-05
Filing date: 1984-11-05
Publication date: 1985-10-02
Also published as: DE3533347A1

Abstract

Bei der Erfindung handelt es sich um einen Druckkopf fuer einen Mehrfarben-Tintenstrahldrucker, der in der Tintenstrahldrucktechnik eingesetzt werden kann. Das Ziel der Erfindung ist es, einen kostenguenstig herstellbaren Druckkopf fuer den Mehrfarben-Tintenstrahldruck zu schaffen, der ein sauberes Druckbild garantiert, wobei die Aufgabe stand, durch einen guenstigen konstruktiven Aufbau des Druckkopfes dessen Abmessungen relativ klein zu halten. Dies wird durch eine Teilung der Tintenkammern in jeweils zwei gleiche Fluidkammern erreicht, indem ein Mittelsteg vorgesehen ist, der die Tintenfarben voneinander trennt, so dass man in der Lage ist, mit einem Piezoelement gleichzeitig zwei voellig separate Tintenstrahlen mit rhythmischen Stoerungen fuer einen synchronen Troepfchenzerfall zu beaufschlagen. Fig. 1

Description

Titel der Erfindung

Druckkopf für einen Mehrfarben-Tintenstrahldrucker Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Drucken mittels Tintenstrahl, bei Verwendung mehrerer Farben, verlangt einen erhöhten Aufwand. So wird in der DE-OS 28 08 429 eine Lösungsvariante vorgestellt, bei der für jede Tinte ein separater Druckkopf zum Einsatz kommt. Durch die Trennung der Systeme werden die Aufwendungen um ein Mehrfaches höher. Ein weiterer Nachteil eines solchen Druckers besteht im zusätzlichen Aufwand für Zuleitungen und Ansteuerelektronik. Ein aus mehreren Druckköpfen bestehender Mehrfarbendruckkopf ist in seinen Abmessungen zwangsweise größer, was dem Trend zur Miniaturisierung entgegensteht. Eine andere Möglichkeit wird in der DE-PS 29 25 812 aufgezeigt. Es handelt sich dabei um einen Druckkopf für vier Farben, wobei jeweils 4 Düsen einer Farbe zugeordnet sind.

Nachteilig hierbei ist, daß für jede Düse ein Antriebselement, wie z.B. ein Piezoelement notwendig ist. In der US-PS 4 146 899 wird ein Tintenstrahldruckkopf aufgezeigt, dessen Tintenkammer über die gesamte Druckbreite reicht. Eine Spitze versetzt eine ¥anne in Schwingungen, die zur Tropfenerzeugung dienen. Wenn mehrere Düsenzeilen zur Anwendung kommen, dann käme es durch eine zu breite Bodenwanne zu unkontrollierbaren bzw. nicht steuerbaren störenden Erscheinungen bei der Tropfenerzeugung. Deshalb

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wird in der US-PS 4 146 899 vorgeschlagen, die Bodenwanne W-förmig auszubilden. Die Mittelwand trennt jedoch die Tintenkammer nicht so, daß zwei verschiedene Flüssigkeiten auseinandergehalten werden könnten. Die Mittelwand dient lediglich zur Stabilisierung des Systems.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist es, einen kostengünstig herstellbaren Druckkopf für den Mehrfarben-Tintenstrahldruck zu schaffen, der ein sauberes Druckbild garantiert.

Wesen der Erfindung Technische Aufgabe

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Mehrdüsendruckkopf zu realisieren, dessen Abmessungen durch einen günstigen konstruktiven Aufbau relativ klein gehalten werden können. 20

Merkmale der Erfindung

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem die Tintenkammern zur Düsenplatte konisch verlaufen, so daß der Querschnitt der Tintenkammern an jeder Stelle kreisförmig ist, daß jede Tintenkammer durch einen Mittelsteg in zwei gleiche Fluidkammern geteilt wird, und daß jeder Tintenkammer ein Piezoelement zugeordnet ist, so daß die Tinten zweier durch den Mittelsteg getrennte Tintenkammern von einem gemeinsamen Piezoelement mit Störungen beaufschlagbar sind, daß Dichtungselemente so zwischen Piezoelement und Grundkörper angebracht sind, daß sie eine dichtende elastische Kopplung zwischen den Flächen der Piezoelemente und den Tintenkammerrändern sowie den die Tintenkammer η in zwei Hälften teilenden Mittelstege bilden.

Ausführungsbeispiel

Die· Erfindung soll nunmehr anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt in

Fig. 1: eine Schnittdarstellung des Druckkopfes, Fig. 2: eine Rückansicht des Druckkopfes, Fig. 3: eine Darstellung der Düsenplatte.

In der Fig. 1 wird ein Längsschnitt des besagten Mehrfarben-Tintenstrahldruckkopfes dargestellt. Der G-rundkörper 1 kann als Gießteil hergestellt werden. Er enthält zwei konisch verlaufende Tintenkammern 2,2', die durch Mittelstege 3,3' in jeweils zwei gleiche Fluidkammern 4 getrennt werden.

Die Mittelstege 3 können während des Gießvorganges mit eingearbeitet werden. Jede Fluidkammer 4 ist mit einem separaten Tintenzu- 5,5' und -ablauf 6,6' versehen, damit die Fluidkammern 4 entleert bzw. gefüllt werden können. Der kleinste Durchmesser der konisch verlaufenden Tintenkammern 2,2' befindet sich auf der Seite des Druckkopfes, die die Düsenplatte 7 aufnimmt. Die Tintenkammern 2,2' können an ihren größten Durchmessern in Absätzen 8,8' auslaufen, die dann dazu dienen, die Piezoelemente 9,9' aufzunehmen. Die Piezoelemente 9,9' werden durch bekannte, hier nicht näher dargestellte Mittel fixiert und gegen eine Dichtung gepreßt.. Wenn keine Absätze 8,8' eingearbeitet worden sind, dann liegen die Piezoelemente 9,9' auf der Oberfläche des Grundkörpers 1 auf. Zwischen den Piezoelementen 9,9' und dem Grundkörper 1 befinden sich Dichtungselemente 10,10', die entweder ebenfalls in die oben beschriebenen Absätze 8,8' eingesetzt sind oder aber direkt auf die Oberfläche des Grundkörpers 1 aufgelegt werden, so daß das Auslaufen der Tinte verhindert wird. Durch die Dichtungselemente 10,10' werden auch die Mittelstege 3,3' abgedeckt, so daß durch ein gemeinsames Piezoel'ement 9,9' die Tinten zweier benachbarter Fluidkammern 4,4' für einen synchronen Tröpfchenzerfall mit rhythmischen Störungen beaufschlagt werden

können. Die Dickenschwingungsamplituden der Piezoelemente 9.9' sind dabei so gering, daß Dichtprobleme nicht auftreten.

Die Fig. 2 zeigt den Mehrfarben-Tintenstrahldruckkopf ohne Piezoelemente von der Rückseite. Die konisch verlaufenden Tintenkammern 2,2' werden durch die Mittelstege 3,3' in je zwei Fluidkammern so geteilt, daß der kleinste Durchmesser der Tintenkammern 2,2' in jeder Pluidkammer 4,4' eine Düsenspalte 11 erkennen läßt. Weiterhin werden die einzelnen Tintenzu- 5,5' und -ablaufe 6,6' gezeigt. Sie enden in Stutzen, die zum Anschließen des Druckkopfes an das äußere Tintenkreislaufsystem dienen.

Die einstückig ausgegliederte Düsenplatte 7 wird in der Pig. 3 dargestellt. Die Düsenspalten 11 sind schräg zur .Aufzeichnungszeile geneigt. Der Abstand der Düsenspalten 11 zweier Tintenkammern 2,2' hängt einmal von den Abmessungen der verwendeten Piezoelemente 9,9' und zum anderen von der Punktrasterteilung T ab.

Der Abstand zweier benachbarter Düsenspalten 11 einer Tintenkammer 2 hängt von der Punktrasterteilung T und von der Geometrie der Tintenkammern 2,2' ab. Damit die Tröpfchen aller Düsenspalten 11 von einer hier nicht beschriebenen Ablenkelektrodenanordnung abgelenkt werden können, dürfen die Senkrechten zu den Düsenspalten 11, die durch Düsenmündungen gehen, nicht im Bereich der anderen Düsenspalten verlaufen, so wie es in der Fig. 3 verdeutlicht wird.

Claims

Erfindungsanspruch

1. Druckkopf für einen Mehrfarben—Tintenstrahldrucker,

der aus einem Grundkörper besteht, dessen Tintenkammern aufzeichnungsseitig mit einer einstückig ausgebildeten Düsenplatte und rückseitig mit Piezoelementen versehen ist, gekennzeichnet dadurch, daß

- die Tintenkammern (2;2') zur Düsenplatte (7) konisch verlaufen, so daß der Querschnitt der Tintenkammern (2;2') an jeder Stelle kreisförmig ist,

- daß jede Tintenkammer (2;2') durch einen Mittelsteg (3;3') in zwei gleiche Fluidkammern (4;4^?) geteilt wird, und

- daß jeder Tintenkammer (2;2') ein Piezoelement (9;9^?) zugeordnet ist, so daß die Tinten zweier durch den Mittelsteg (3;3') getrennter Tintenkammern (2;2') von einem gemeinsamen Piezoelement (9;9') mit Störungen beaufschlagbar sind,

- daß Dichtungselemente (10;10') so zwischen Piezoele— ment (9;9') und G-rundkörper (1) angebracht sind, daß

sie eine dichtende elastische Kopplung zwischen den Flächen der Piezoelemente (9;9') und den Tintenkam— merrändern sowie den die Tintenkammern (2;2') in zwei Hälften teilenden Mittelsteg (3;3') bilden. 25
2. Düsenplatte nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß

- der Abstand der Düsen (12;13) zweier benachbarter Düsenspalten (11) einer durch den Mittelsteg (3;3^T) getrennten Tintenkammer (2;2') in der Horizontalen u . (x . T) beträgt, wobei T der Punktrasterteilung entspricht und χ die Anzahl der Punkte eines Bildpunktes in Aufzeichnungsrichtung, der aus χ . y Punkten der Punktrasterteilung T aufgebaut ist, darstellt und u = 2 entspricht, wobei η eine ganze Zahl ist, - daß der Abstand der Düsen (12;14) der Düsenspalten (11) zweier Tintenkammern (2;2') in der Horizontalen ν . (x . T) beträgt, wobei χ wiederum der Anzahl der

Punkte eines Bildpunktes in Aufzeichnungsrichtung und T der Punktrasterteilung entsprechen und ν ergibt sich aus' 2 , wobei k eine ganze Zahl ist.
3. Düsenspaltenanordnung nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß jede Senkrechte zu den einzelnen Düsenspalten (11) außerhalb der anderen Düsenspalten (11) verläuft, so daß es zu keiner Überlappung kommt.

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