DE2654157C2 - Verfahren zur Herstellung einer Düsenplatte - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer DüsenplatteInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenes Verfahren zur Herstellung einer Düsenplatte, die eine Mehrzahl von Düsenöffnungen besitzt.
Die Herstellung von Glasröhren mit sehr kleinen Öffnungen ist bekannt. So ist es beispielsweise durch
die US-Patentschrift 3294504 bekannt, Glasfasern herzustellen durch Vereinigung von zehntausend
Glasröhren von 0,25 mm im Durchmesser und
» 30,48 cm Länge in ein Bündel von ungefähr 25 mm
Durchmesser, das zu einer zusammengesetzten Einheit gesintert und in Scheiben zertrennt ist. Durch die
US-Patentschrift 3216807 ist es auch bekannt, bei einem Herstellungsverfahren für optische Faservorrich-
tungen die optischen Faserelemente in einen genuteten Block zum Zwecke ihres Ausrichtens einzulegen.
Es ist auch ein Bildungsverfahren für Düsen von
" Tintenstrahldruckern bekannt (US-Patentschrift 3662399), das die Herstellung einer aus einer Glaska-
% pillare bestehenden Düse betrifft, die mit einem Siliconüberzug versehen ist. Anschließend wird diese
überzogene Kapillare zertrennt, um Düsen gewünschter Länge zu erhalten.
In der deutschen Offenlegungsschrift 2555295 wird
3s das Einsetzen einer Röhre in die Nut eines Blockes
mittels geschmolzenen Glases vorgeschlagen und das Zertrennen des Blockes entlang von Ebenen, die
rechtwinklig zur äußeren Oberfläche verlaufen zum Zwecke des Erhaltens von gegenüber dem Block prä
zise ausgerichteten Röhren.
In der deutschen Offenlegungsschrift 2613228 wird
das Ziehen von Präzisionsglasröhren vorgeschlagen, die als Düsen von Tintenstrahldruckern verwendbar
sind.
Ferner ist es bekannt, Platten mit Präzisionsnuten zu versehen und Platteneinheiten in Düsenplatten
umzuwandeln. Beispielsweise die US-Patentschrift 3674004 beschreibt eine Präzisionsschneidvorrichtung. Im IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 17,
so Nr. 7, vom Dezember 1974, Seite 2171, ist ein Apparat zum Präzisionsläppen und Polieren beschrieben.
Es ist ferner durch die deutsche Offenlegungsschrift 2509131 und Seiten 2132, 2133 des IBM Technical
Disclosure Bulletin, Vol. 17, Nr. 7, Dez. 1974 be
kannt, Düsenplatten für sich herzustellen und auf den
unter Druck einer Düse zugeführt, aus deren sehr
kleinen öffnung ein extrem dünner, kontinuierlicher
eo Tintenstrahl ausgestoßen wird. Es wurde erkannt,
daß die richtige Wirkung eines derartigen Druckers sehr davon abhängt, in welcher Weise die Düse gegenüber der umliegenden Fläche abgedichtet ist. Das Gebiet in der Nähe der Düse muß lunker- und blasenfrei
ω sein, um ein Undichtwerden oder Durchbrechen zu
verhindern, wenn die in einem dünnen Plättchen angeordnete Düse dem Flüssigkeitsdruck ausgesetzt ist.
Außerdem muß das Abdichten in einer Weise gesche-
ben, durch welche die Düsengröße oder Form nicht
verändert wird. Es muß demnach so erfolgen, um die vorher abgedichteten Flächen nicht zu verändern.
Die Wärmespannungskurven der hergestellten Elemente müssen sorgfältig berücksichtigt werden, um
eine übermäßige Beanspruchung bzw. ein Springen irgendeines der Elemente, insbesondeie wenn sie in
dünne Scheibchen getrennt werden, die hernach geläppt und poliert werden, zu vermeiden. Keine der bekannten
Methoden bzw. Vorrichtungen ergibt eine Düsendichtung von dieser hohen Qualität.
Es ist somit die Aufgabe der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines
eine Vielzahl von Düsen aufweisenden Blocks anzugeben, dessen Düsen und deren gegenseitige Anordnung
hervorragende Genauigkeit aufweisen. Ein nach der Erfindung hergestellter vieldüsiger Düsenblock
erfüllt alle Anforderungen, die an einen Tintenstrahldrucker gestellt werden, der nach der Rastermethode
die zu schreibenden Zeichen druckt. So werden mit einem derartigen Düsenblock Geschwindigkeitsgleichfönnigkeit
der einzelnen Tintenstrahlen, Aufbrechgleichförmigkeit in einzelne Tröpfchen, RichtungsgleichfÖTmigkeit
und Richtungsstabilität erzielt. Mit gebohrten Düsenlöchern können diese Anforderungen
nicht erfüllt werden. Die erfindungsgemäßen Glasdüsen weisen auch eine bessere Düsengröße und
Gleichförmigkeit als Siliziumdüsen auf. Glasdüsen ergeben ein geringeres Auswandern des Tintenstromes,
d. h., um ungefähr 0,5 bis 1,0 Milligrad im Vergleich zu ca. 3 bis 8 Milligraden bei anderen Düsen. Die erfindungsgemäße
Anordnung solcher Glasdüsen Seite an Seite ergibt eine sehr hohe Düsenausrichtgenauigkeit
von ungefähr 0,0025 mm bei 50,8 mm gegenüber 0,075 mm bei 50,8 mm anderer Düsenarten.
Weitere Merkmale der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von in den Figuren veranschaulichten Ausfuhrungsbeispielen
beschrieben.
Es zeigen:
Fig. IA und IB eine Plattenausführung,
Fig. 2 eine zum Erhitzen vorbereitete Platteneinheit,
Fig. 3 einen Teilschnitt durch die Platteneinheit der Fig. 2,
Fig. 4 ein Schema für das Zerschneiden der Platteneinheit in einzelne Plättchen,
Fig. 5 eines der Plättchen auf einer Bückplatte,
Fig. 6 einen Teilschnitt des aufgesetzten Plättchens der Fig. 5,
Fig. 7 A und 7B eine weitere Ausführungsform einer Plattenausführung und Platteneinheit,
Fig. 8 die für das Erhitzen vorbereitete Platteneinheit,
Fig. 9 einen Schnitt durch die Einheit nach Fig. 8,
Fig. 10 eine weitere Ausführungsform einer Platteneinheit nach Fig. 8, vorbereitet für das Erhitzen,
Fig. 11 ein Plättchen entsprechend dem zweiten Ausfuhrungsbeispiel und
Fig. 12A und 12B zwei weitere Ausführungsformen für die Röhrchennuten.
Die Platten 1 und 2, vorzugsweise aus dem gleichen Material (z. B. Glas oder Keramik) und von gleicher
Grundfläche, besitzen in jeweils einer ihrer Flächen parallele Nuten 6 und 7 von trapezförmigem Querschnitt.
In der Platte 1 sind außerdem eine einzige breite Nut 3 und Falze 4 angeordnet. Die Nut 3 muß
breit genug sein, um eine Mehrzahl von Düsenelementen 5, vorzugsweise Glasröhren, aneinander anliegend
und über die gesamte Länge der Nut sich erstreckend aufnehmen zu können. Die Nut 3 kann
s auch in den Ecken leicht zugespitzt sein oder kann an den Innenseiten der Ecken hinterschnitten sein. Die
Falze"4 haben eine Breite, um ein Fließen von Glas zwischen den Platten sicherzustellen und ein Abbinden
zwischen den Platten 1 und 2 zu garantieren. Die
ίο Nuten 8 sind für ein Ausrichten der miteinander verbundenen
Platten vorgesehen.
In der Fig. IB sind die Platten 1 und 2 miteinander verbunden, um die Platteneinheit 9 zu bilden. Die
Nuten 6 und 7 sind durch den in der Nut 8 befindlichen Draht 10 genauestens gegeneinander ausgerichtet.
Dieser Draht 10 besteht ans hitzebeständigem Material, z. B. aus Wolfram. Ein derartiges Ausrichte«
ist notwendig, da der Bereich zwischen einander benachbarten Paaren von Nuten später zerschnitten
μ wird, um Düsenplättchen mit einer Vielzahl von Düsen
zu bilden. Zu dieser Zeit sind die Plättchen miteinander verbunden, jedoch nicht abgedichtet und die
Röhren 5 ruhen lose in der Nut 3.
In Fig. 2 wird die Platteneinheit 9 an Stegen 11 der
In Fig. 2 wird die Platteneinheit 9 an Stegen 11 der
2s Haltevorrichtung 12 mittels der Federn 13 in aufrechter
Lage gehalten. Diese Anordnung erlaubt einen idealen Abwärtsschmelzfluß der Glasstöcke 14, wenn
die Einheit und die Haltevorrichtung in einem Brennofen erhitzt werden. Die Glasröhren 5 erstrecken sich
μ bis unter den untersten Teil der Einheit, um eine mögliche
Düsenblockierung zu verhindern, die durch ein Nachobenfließen der Schmelze an den Röhren infolge
der Kapillarwirkung verursacht werden könnte. Die Federn 13 aus hitzebeständigem Material, wie WoIfram,
erzeugen nur einen Druck auf die Mitte der Einheit, der ausreicht, um die Platten an einem Voneinander-Wegbewegen
zu hindern und dieselben in der Haltevorrichtung zu halten. Dies wird erreicht durch
die Verbindung der Federn mit Schrauben, die von
« der Haltevorrichtung wegstehen.
Der Schnitt der Fi g. 3 verläuft entlang der Linie 3-3 der Fig. 2. Aus diesem Schnitt ist ersichtlich, daß die
trapezförmigen Nuten 7 an beiden Seiten der Glasröhren 5 den Glasstöcken 14 ein enges Anliegen an
den Glasröhren erlauben und deshalb beim Schmelzen infolge der Kapillarwirkung und der Gravitationswirkung
einen freien Fluß gestatten, um den Glasbereich zwischen jeder oberen und unteren Nut hinkerund
blasenfrei abzudichten.
so Fig. 4 veranschaulicht eine Möglichkeit, nach der die Einheit 9 nach dem Abdichtvorgang zerschnitten
werden kann, wobei eine Mehrzahl von voneinander gleich beabstandeten Sägeelementen 15, gegenüber
der Platteneinheit 9 bewegt wird. Die in der Haltevor-
richtung einer Gattersäge befestigte Platteneinheit wird während des Sägens parallel zur Ebene der Sägeblätter
bewegt.
Obwohl rotierende Sägeblätter gezeigt sind, sind natürlich auch hin- und hergehende Sägeblätter verwendbar.
Es ist klar, daß die Plättchen auch einzeln abgeschnitten werden können, obwohl der gleichzeitige
Schnitt der Plättchen 16 mit einer Gattersäge bevorzugt wird, da über die gesamte Länge des Plättchens
eine gleichmäßigere Dick«; erzeugbar ist. Die Nuten 6 und 7 reduzieren den Bereich des Abschneidern
und dienen der Einführung eines geeigneten Kühlmittels, so nah wie möglich an den Sägeblättern
und den Glasröhren. Dies stellt sicher, daß beim
Schneiden weder die Röhren noch das Dichtglas beschädigt werden.
In Fig. S ist ein typisches Plättchen 6 dargestellt, mit der Schmelze in der Nut 3 und den Falzen 4, welche
die Röhren völlig abdichten und eine Verkittung zwischen den Platten herstellt. Nachdem ein Plättchen
abgeschnitten ist, erfolgt ein Präzisionläppen und Polieren. Nachdem eine Seite des Plättchens geläppt
und poliert ist, wird es, wie in Fig. 5 dargestellt, an der Tragplatte 17 befestigt, um den Düsenknopf eines
Tintenstrahldruckers zu bilden. Die Tragplatte sollte vorzugsweise aus dem gleichen Material, d. h.
Keramik oder Glas, wie das Plättchen sein, obwohl dies keine Mußvorschrift darstellt. Für das Befestigen
wird der Teil der Tragplatte, der mit der Plättchenfläche übereinstimmt und der Bereich um die Durchgangsöffnung
herum mit einem dünnen Überzug eines Glasschmelzmittels oder eines Epoxiharzes versehen.
Ist das Plättchen auf der Tragplatte 17 richtig ausgerichtet, werden beide zusammen erhitzt, wodurch das
Glasbindemittel oder Epoxiharz schmilzt. Nach der Abkühlung ist das Plättchen mit der Tragplatte fest
verbunden. Nach dieser Verbindung wird die Vorderseite des Plättchens geläppt und poliert.
Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch das mit der Tragplatte
verbundene Plättchen 16, entlang der Linie 6-6 der Fig. 5. Hierbei ist die Glasrohre 5 und die Durchgangsöffnung
18 der Tragplatte 17 genau ausgerichtet. Die Durchgangsöffnung ist an ihrer dem Plättchen benachbarten
Seite größer als die Öffnung der Glasröhre, jedoch kleiner als der Außendurchmesser der
Röhre, so daß eine flüssigkeitsdichte Abdichtung erhalten ist, so daß bei der Zuführung von Druckflüssigkeit
zur Platte ein Leckverlust um die Röhre herum nicht auftritt.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel für eine Platteneinheit (Fig. 7A) bestehen die Platten 19 und
20 vorzugsweise aus dem gleichen Material (Keramik oder Glas) und weisen die gleiche Grundfläche auf.
Die Platte 19 besitzt eine Vielzahl von parallelen Nuten 21 entlang der Länge einer Seite und rechtwinkelig
zu dieser Seite und die Nuten 21 kreuzend eine Vielzahl von parallelen, tieferen Nuten 23. Es ist klar, daß
irgendeine Anzahl von Nuten 21 und 23 in der Platte vorgesehen sein kann, die für die Endanwendung erforderlich
ist. Außerdem können die Nuten irgendeine andere Form eines Rechtecks, Dreiecks oder
Trapezes aufweisen. Jedoch ist es erforderlich, daß die Nuten 23 jede Nut 21 kreuzen und genügend tief
sind, um geeignete Glasstöcke halten zu können. Jede Nut 21 muß tief genug sein, um eine Glasröhre 22 zu
halten und eine genaue Lage und eine totaie Einkapselung zu gestatten, wenn der Glasstock in jeder Nut
23 anschließend schmilzt. Die Nuten 24 dienen zum Ausrichten der aneinander gelegten Platten. Die
Deckplatte 20 hat wenigstens eine glatte Oberfläche und einen Flächenbereich, der ausreicht, um die genutete
Fläche der Platte 19 abzudecken.
In Fig. 7B sind die Platten 19 und 20 miteinander zu der Platteneinheit 25 verbunden. Es ist erkennbar,
daß die Glasröhren 22 sich aus der Einheit heraus erstrecken, jedoch die Glasstöcke in die Nuten 23 noch
nicht eingelegt sind. Nachdem die Einheit mit der Unterseite nach oben gedreht ist, wodurch die Deckplatte
20 unten liegt, wird der Ausrichtdraht 26 in die Nut 24 eingelegt und werden die Glasstöcke 27 in die
Nuten 23 eingelegt (Fig. 8).
In Fig. 8 ist die Platteneinheit 25 mit ihren durch den Draht 26 (beispielsweise aus Wolfram) in genauer
Ausrichtung gehaltenen Platten gezeigt. Je ein Glasstock 27 ist in einer Nut 23 der Einheit dargestellt, die
ihrerseits auf der schiefen Tragebene 28 ruht, und an
s der Kante 29 anliegt. Dir Neigung der schiefen Ebene
ist wählbar, sofern sie nur sicherstellt, daß nach dem Schmelzen jedes Glasstockes 27 das Glas durch die
Gravitation und Kapillarkräfte durch die Nuten 21 gezogen wird, um eine totale Einkapselung der Glasröhren
22 in den Bereichen zwischen benachbarten Paaren von Nuten 23 zu erzeugen. Es ist klar, daß in der
Stellung mit der Unterseite nach oben, die Glasstöcke direkt an den Glasröhren anliegen.
Der entlang der Linie 9-9 in Fig. 8 geführte Schnitt
Der entlang der Linie 9-9 in Fig. 8 geführte Schnitt
is (Fig. 9) durch die Platteneinheit 25 zeigt, daß der
Glasstock 27 in der Nut 23 sich über die Breite der Platteneinheit und über alle Glasröhren hinweg erstreckt.
Die einzige Anforderung an die Länge des Glasstocks ist die, daß er sich über alle Glasröhren zu
erstrecken hat. Da alle röhrentragenden Nuten und Dichtmittel tragenden Nuten untereinander verbunden
sind, fließt das Dichtnüttel, wenn es geschmolzen ist, frei in die röhrentragenden Nuten.
In Fig. 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel veranschaulicht, bei dem eine große Platteneinheit 31 aus zwei Platteneinheiten 25 besteht, die durch keramische Dübel 30 oder ähnliches zusammengehalten werden. Die große Platteneinheit 31 liegt auf der schiefen Tragebene 28 auf und schlägt an der Kante 29 an. Bei
In Fig. 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel veranschaulicht, bei dem eine große Platteneinheit 31 aus zwei Platteneinheiten 25 besteht, die durch keramische Dübel 30 oder ähnliches zusammengehalten werden. Die große Platteneinheit 31 liegt auf der schiefen Tragebene 28 auf und schlägt an der Kante 29 an. Bei
μ dieser Ausführung werden zwei Reihen von Glasröhren
abgedichtet. Sollen mehr als zwei Reihen von Glasröhren gebildet werden, sind die Reihen abzustufen
oder hat die Anzahl der Röhren zwischen den Reihen zu variieren. Es ist klar, daß es möglich ist, andere
Kombinationen von Platteneinheiten zu verwenden, mit einer größeren oder kleineren Anzahl von Nuten
in Übereinstimmung mit den Anwendungserfordernissen.
Nachdem die Platteneinheit 25 oder 31 mit der Tragebene 28 in den Brennofen eingeschoben ist, schmelzen die Glasstöcke und die Schmelze fließt durch Kapillar- und Gravitationswirkung durch die röhrentragenden Nuten, um eine lunker- und blasenfreie Abdichtung zu erzeugen. Die Einheit wird ge-
Nachdem die Platteneinheit 25 oder 31 mit der Tragebene 28 in den Brennofen eingeschoben ist, schmelzen die Glasstöcke und die Schmelze fließt durch Kapillar- und Gravitationswirkung durch die röhrentragenden Nuten, um eine lunker- und blasenfreie Abdichtung zu erzeugen. Die Einheit wird ge-
4s kühlt und anschließend, wie in Fig. 4 dargestellt, in
Scheiben zerschnitten, um einzelne Düsenplättchen zu bilden. In Fig. 11 ist ein derartiges Plättchen 32
dargestellt mit einer Reihe von Glasröhren 22, die in ihren einzelnen Nuten abgedichtet sind. Dieses Plättchen
ist geläppt und poliert und, wie weiter oben erklärt, befestigt.
Es wurden zwei Arten von Röhrchennuten-Kombinationen
dargestellt und beschrieben. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt eine einzige Nut, um eine
Mehrzahl von Röhren aufzunehmen. Die zweite Ausführungsform
sieht eine Vielzahl von Nuten vor mit je einer Röhre pro Nut. In beiden Ausführungsbeispielen
zeigen die Nuten eine Tiefe auf, die gleich dem Durchmesser des Röhrchens ist. Es ist klar, daß auch
μ andere Röhrchennut-Kombinationen möglich sind.
Beispielsweise zeigt Fig. 12A Nuten von halber Tiefe, in denen die Röhrchen 33 in separaten trapezartigen
Nuten, die in beiden Platten sich befinden, ruhen. Fig. 12B zeigt eine Ausführungsform mit einer
es minimalen Nuttiefe, bei der die Röhrchen 33 in trapezförmigen
Nuten ruhen, die nur teilweise in einer einzigen Platte sich befinden. Es ist klar, daß die röhrchentragenden
Nuten eine andere Form als die ge-
zeigte einnehmen können, beispielsweise rechteckförmig, dreieckig oder kreisförmig sein können.
Zunächst ist die Auswahl der Materialien für das Dichtmittel, die Röhrchen und die Platten vorzunehmen.
Die Auswahl der Materialien mit nicht zueinander passenden Ausdehnungskoeffizienten würde zu
übermäßigen Spannungen oder zum Zerreißen einer oder mehrerer dieser Elemente führen, insbesondere
in der Endstufe, wenn die Temperatur von dem Erstarrungspunkt des Dichtglases auf die Raumtemperatur
fällt. Die Materialien müssen auch eine gleichzeitige Bearbeitung zulassen, damit ein Läppen und
Polieren mit dem gleichen Kühlmittel, mit dem gleichen Schleifmittel, dem gleichen Werkzeug bei einer
einzigen Vorschub- und Bearbeitungsgeschwindigkeit möglich ist.
Das Giasröhrenmaterial ist besonders wichtig, da es mit der Tinte verträglich sein muß. Beispielsweise gibt
es einige Materialien, die nicht mit hohen oder niedrigen Ph-Tinten verwendbar sind.
Der nächste wesentliche Punkt ist das Erhalten von Präzisionsglasröhren geeigneter Länge und öffnung.
Die Länge wirft keine Probleme auf. Es wurde gefunden, daß die meisten gewünschten Tintenströme erzeugt
werden, wenn das Verhältnis von Durchmesser zur Länge der öffnung sehr klein ist, z. B. in der Größenordnung
von kleiner als 5. Der Durchmesser der Düse ist in Übereinstimmung mit der gewünschten
Anwendung ausgewählt. Zum Beispiel hat für allgemeine Anwendungen die Düse einen Innendurchmesser
von ungefähr 10 bis 75 μ, während der Außendurchmesser 100 bis 1500 μ betragen kann. Um einen
gleichförmigen Druck und Richtungsstabilität zu erzielen, müssen die Öffnungen der acht Düsen auf einer
Teilungstoleranz von ±0,5 μ gehalten werden. Dies bedeutet für die Gleichförmigkeit des Feldes
'eine Toleranz von nahezu ±0,25 μ. Als Erfordernis für eine gleichförmige kleine Röhrenöffnung, gekuppelt
mit der Plättchendicke, macht den Herstellungsprozeß schwierig und unterstreicht die Wichtigkeit
des Abdichtvorganges. Das fertige Feld muß auch tropfsicher und chemisch verträglich mit der Tinte
sein.
Wenn die Materialien ausgewählt sind, sind die drei Hauptelemente (Röhren, Abdichtmittel, Platten) in
einer Größe und Ausführung herzustellen, welche die an ein viele Düsen enthaltendes Plättchen gestellten
Anforderungen erzielen. Mit Bezug auf die Ausführungsbeispiele der Fig. 1-6, sind die Nuten 7 in der
Platte 2 hergestellt und eine einzige Nut 3 und Nuten 6, welche den Schlitzen 7 zugeordnet sind, befinden
sich in der Platte 1. Die Glasröhren 5 füllen die Länge der Nut 3 aus und liegen enganliegend in der
Nut. Die zwei Platten 1 und 2 werden dann miteinander verbunden, so daß die Schlitze 6 und 7 exakt ausgerichtet
sind und diese Ausrichtung durch den Draht 13 beibehalten wird. Die Platteneinheit 9 wird dann
an den Steg 11 der Haltevorrichtung 12 in einer aufrechten Lage gehalten durch die Federn 13. Je ein
Glasstock 14 ist in jedem Schlitz 6 und 7 gelagert und kommt automatisch an beiden Seiten jeder Glasröhre
5 zum Anliegen.
Die gesamte Einheit mit Glasstöcken und Glasröhren wird nun in einem Brennofen erhitzt auf eine
Temperatur, welche die Glasstöcke 14 allein zum Schmelzen und durch die Kapillar- und Gravitationseinwirkung durch die Nut 3 und den Falz 4 zum Fließen
bringt, um die Einkapselung der Röhren S und das Abdichten der beiden Platten 1 und 2 zu vervollständigen.
Das Erwärmen erfolgt während einer Zeitdauer, die ausreicht, damit das geschmolzene Glas in
den Querschlitzen die Nutzwischenräume, die von
s den Röhren nicht eingenommen werden, ausfüllt. Die Temperatur muß herabgesetzt werden, um die Löcher
in den Röhren zu schützen (vorzugsweise in der Nähe der Glühtemperatur des Düsenmaterials) und muß
maximiert werden, um die Viskosität des Dichtglases
ίο auf den Punkt zu reduzieren, an dem ein guter Fluß
und ein komplettes Ausfüllen der Fugen eintritt.
Ein typischer Brennzyklus für bestimmte Materialkombinationen ist nachstehend veranschaulicht:
(a) (b) (c)
Temperatur 535-550° C 525° C 340-360° C
Zeit 0,5-2 0,25-0,5 kein Halt; sehr
Zeit 0,5-2 0,25-0,5 kein Halt; sehr
Stunden Stunden langsame Abkühlung
Das Temperaturniveau (a) wird allmählich mit ungefähr
5° C/min erhalten. Die Senkung des Temperaturniveaus (a) erfolgt sogar noch langsamer mit ungefähr
1 bis 2° C/min bis das Niveau (b) erhalten ist. Die
a gleiche Einstellung von ungefähr 1 bis 2° C/min wird
verwendet, um vom Niveau (b) zum Niveau (c) zu gelangen, gerade über der Glühtemperatur des Abdichtglases.
Die Rückkehr zur Raumtemperatur vom Niveau (c) aus vollzieht sich mit ungefähr 0,25 bis 0,5° C/
μ min.
Für andere Materialkombinationen ist der nachstehend veranschaulichte Brennzyklus anwendbar.
(a) (b) (C)
Temperatur 650-665c C 627° C 400-425° C
Zeit 0,5-2 0,25-0,5 kein Halt; sehr
Zeit 0,5-2 0,25-0,5 kein Halt; sehr
Stunden Stunden langsame Abkühlung
« Auch hier werden die gleichen allmählichen Temperaturveränderungen
angewandt, wie oben beschrieben. Um einen minimalen Erhärtungspunkt zu erhalten, kann es auch wünschenswert sein, die Platteneinheit
über mehrere Stunden auf einer gewählten Temperatur zwischen der Dichtglasdehnung und
Glühtemperatur, die 5° C über dem Spannungstemperaturpunkt liegt, zu halten.
Nachdem die Platteneinheit 9 auf Raumtemperatur zurückgekehrt ist und die beiden Platten und alle
μ Röhren vollständig abgedichtet sind, wird die Einheit, wie in Fig. 4 gezeigt, in Scheiben zertrennt. Jedes benachbarte
Paar von Sägeblättern ist so eingestellt, um benachbarte Nuien 6,7 zu schneiden, wodurch die Sägeblätter
mit dem eingesetzten Kühlmaterial in Bess rührung gelangen. Nachdem das Plättchen 16 abgeschnitten
ist, wird es ausgerichtet und auf der Rückplatte 17 befestigt, die dann an eine Quelle hohen
Flüssigkeitsdruckes angeschlossen wird.
Die Herstellungsschritte des zweiten Ausführungs- «o beispieles sind die gleichen wie für die Platteneinheit,
die aus einer Platte mit sich kreuzenden Nuten und einer flachen Platte besteht und auf einer geneigten
Haltevorrichtung angeordnet ist. In diesem Fall ist das Abdichtglas nur an einer Seite der Röhren erforderlieh,
da es in den Zwischenraum zwischen den Röhren fließen kann, um auch die gegenüberliegende Seite
der das Dichtglas aufnehmenden Nuten vollständig abzudichten.
ic-Ti 6 Blatt Zeichnungen
230 2*2/334
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung einer Düsenplatte, die eine Mehrzahl von Düsenöffnungen besitzt
und die auf den Schreibkopf eines Tintenstrablschreibers aufgeklebt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die benötigte Anzahl von Düsenröhrchen (5 bzw. 22 bzw. 33) in einer ersten Richtung verlaufende Nuten (3 bzw. 21) zwischen zwei
Platten (1,2 bzw. 19,20) eingelegt werden, daß in zur ersten Richtung senkrecht verlaufende Nuten
(6, 7 bzw. 23) der beiden Platten Dichanittel (14 bzw. 27) mit einem niedrigeren Schmelzpunkt als
die Düsenröhrchen und die Platten eingefüllt wird, daß die aus den Platten, Düsenröhrchen und
Dichtmittel bestehende Einheit (9 bvn. 25 bzw.
31) in einer Haltevorrichtung (12 bzw. 28) in einer Lage fixiert wird, in der die Berührung jedes Dusenröhrchens und jeder Platte mit dem Dichtmittel sichergestellt ist und in der das Dichtmittel bei
seiner Verflüssigung durch Kapillar- und Gravitationseinwirkung in die Zwischenräume zwischen
Düsenröhrchen und Platte fließt und diese vollständig abdichtet, daß die Einheit in einem Brennofen bis zu einer Temperatur erhitzt wird, bei der
nur das Dichtmittel schmilzt, daß die Einheit nach dem Abdichten der Zwischenräume zwischen Düsenröhrchen und Platten allmählich von der Erstarrungstemperatur des Dichtmittels auf Raumtemperatur abgekühlt wird, daß die Einheit senkrecht zur Richtung der Düsenröhrchen in dünne
Düsenplatten zerschnitten wird, wobei die Plattenbereiche mit den Nuten für das Dichtmittel Abfall sind, und daß die Oberflächen der Düsenplatten poliert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit (9 bzw. 25) im Bereich einer jeden das Dichtmittel (14 bzw. 27) aufnehmenden-Nut (6,7 bzw. 23) zertrennt wird, während in
diese Nuten ein Kühlmittel eingeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Düsenröhrchrn Präzisionsglasröhrchen (5 bzw. 22 bzw. 33) und als Dichtmittel
Glasstöcke (14 bzw. 27) verwendet werden und die Platten (1, 2 bzw. 19, 20) aus einem Material wie
Keramik oder Glas bestehen.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten der die Glasröhrchen (5) aufnehmenden Nut (3) in den Platten
(1, 2) je ein Falz (4) ausgebildet wird, um einen Glasfluß zwischen den Platten (1,2) und eine Verkittung sicherzustellen.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Platten (1,2) befindliche
Ausrichtnuten (8) in Verbindung mit einem eingelegten Draht (10) ein exaktes Ausrichten der Nuten (6, 7) hervorrufen und daß Haltefedern (13)
die Platten (1, 2) sowohl gegeneinander drücken als auch die gesamie Einheit (9) in der Haltevorrichtung (12) halten.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit (31) aus mehreren
Paaren von Platten (19, 20) zusammengestellt wird, die gemeinsam erhitzt werden, um Scheiben
mit mehreren Düsenreihen zu bilden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Platten (19, 20) Aus
richtnuten (24) ausgebildet werden zum Zusammenwirken mit Ausrichtdrähten (26).
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (19,20) durch Ausrichtdübel (30) ausgerichtet und zusammengehalten
werden.
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