DE2833144A1

DE2833144A1 - Glaszusammensetzungen fuer duesenanordnungen in tintenstrahldruckern

Info

Publication number: DE2833144A1
Application number: DE19782833144
Authority: DE
Inventors: James Noel Humenik; Jimmie Lee Powell; Rao Ramamohana Tummala
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1977-08-10
Filing date: 1978-07-28
Publication date: 1979-02-22
Also published as: IT1112286B; IT7826100A0; FR2399981A1; GB1599711A; JPS5835471B2; US4122460A; JPS5456434A; CA1100150A; FR2399981B1

Description

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10504

heb-om

Glaszusammensetzungen für Düsenanordnungen in Tintenstrahldruckern

Die Erfindung betrifft Glaszusammensetzungen für Düsenanordnungen in Tintenstrahldruckern.

In dar deutschen Patentanmeldung P 26 54 157.1 der Anmelderin ist eine Mehrfachdusenanordnung für Tintenstrahldrucker offenbart, die die Grundlage für die vorliegende Erfindung bildet.

In dieser Patentanmeldung ist auch ausführlich der Stand der Technik beschrieben, und es ist darauf hingewiesen worden, daß die Herstellung von aus Glas bestehenden Kapillarröhrchen an sich bekannt ist, wie sich aus den folgenden Hinweisen ergibt. Aus der am 27. Dezember 1966 ausgegebenen US-Patentschrift 3 294 504 ist die Herstellung von Glasfasern bekannt, die aus bis zu 10.000 sehr dünnen Glasrohrchen mit einem Durchmesser von 0.25 mm und einer Länge von etwa 30 cm zu einem Bündel mit einem Durchmesser von etwa 25.4 mm zusammengefaßt und miteinander verschmolzen und sodann in Scheiben zerschnitten werden. Die am 9. November 1965 ausgegebene US-Patentschrift 3 216 807 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von j faser-optischen Vorrichtungen, bei denen die faser-optischen ; Elemente für eine genaue Ausrichtung in einem mit Nuten ver- i sehenen Substrat angebracht werden. j

Aus dem Stand der Technik ist auch ein Verfahren zum Her- j stellen von Düsen für Tintenstrahldrucker bekannt. So offen- j bart beispielsweise die am 9. Mai 1972 ausgegebene US-Patentischrift 3 662 399 die Herstellung einer solchen Düse, die aus

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einem aus Glas bestehenden Kapillarröhrchen besteht, das mit einem Siliconüberzug versehen ist. Dieses mit dem Siliconüberzug versehene Kapillarröhrchen wird dann zu Düsen der gewünschten Länge zerschnitten.

Ferner wird auf die Deutsche Patentanmeldung P 25 55 295.8 der Anmelderin hingewiesen, in welcher das Einbetten oder Eingießen eines Röhrchens in einer Nut eines Halbleiterblockes mit geschmolzenem Glas offenbart ist, wobei dann dieser Block längs Ebenen senkrecht zu den äußeren Ausrichtoberflächen zerteilt wird, so daß man Röhrchen erhält, die in Bezug auf den Halbleiterkörper genau ausgerichtet sind.

Eine weitere Patentanmeldung der Anmelderin mit dem Aktenzeichen P 26 13 228.5 vom 30. April 1975 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Serienfertigung von Tintenstrahldüsen. Dabei werden Hochdruck-Tintenstrahldüsen durch sorgfältig kontrolliertes Ziehen von Glasröhrchen hergestellt.

Ferner ist die Herstellung von Schlitzplatten mit hoher Genauigkeit und die Umwandlung solcher Plattenanordnungen in brauchbare mit Düsen versehene Scheiben als bekannt vorausgesetzt. Aus der Deutschen Patentanmeldung P 20 61 135.2 der Anmelderin ist eine Präzisions-Schneidvorrichtung bekannt. IBM Technical Disclosure Bulletin, Band 17, Nr. 7, Dezember 1974, Seite 2171, offenbart eine Vorrichtung zum sehr genauen Läppen und Polieren.

JBei Tintenstrahldruckern wird eine flüssige Tinte unter Druck !einer Düse oder einer Anzahl von Düsen zugeführt, die eine

!sehr kleine Bohrung aufweisen, durch die ein außerordentlich !dünner zusammenhängender Tintenstrahl ausgestoßen wird. IWie bereits offenbart, hat man festgestellt, daß aus Glas ^; hergestellte Tintenstrahldüsen für solche Tintenstrahldrucker benutzt werden können.

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Da die in Tintenstrahldruckern benutzten Tinten normalerweise entweder basisch oder sauer sind, muß das die Düsen bildende Glas korrosionsfest sein. Es ist ferner bekannt, daß das ordnungsgemäße Arbeiten von solchen Tintenstrahldruckern ganz wesentlich davon abhängt, wie die Düse gegenüber ihrer umgebenden Oberfläche abgedichtet ist. Der Bereich in der Nachbarschaft der Düse muß frei von Vertiefungen und Blasen sein, um ein Lecken oder Zerbrechen zu verhindern, wenn die Düse in Form einer dünnen Scheibe dem hohen Flüssigkeitsdruck ausgesetzt ist. Um ferner übermäßig hohe Beanspruchungen und/oder ein Reißen eines der Elemente zu verhindern, insbesondere dann, wenn sie für die Benutzung in Tintenstrahldruckern zu dünnen Scheiben zerschnitten, geläppt und poliert sind, muß bei der Herstellung dieser Elemente die Wärmeausdehnungseigenschaft des Materials sorgfältig beachtet werden. In dieser Hinsicht ist bei der Herstellung von Vielfach-Düsenanordnungen besondere Vorsicht erforderlich. Außerdem muß die Abdichtung so durchgeführt werden, daß dadurch die Größe oder Form der Düse selbst und irgendwelche zuvor abgedichteten Flächen nicht verändert werden. Keines der bisher zum Stand der Technik beschriebenen Verfahren liefert eine dichte Düsenanordnung, die diesen Qualitätsforderungen entspricht.

Die Verwendung von Mehrfach-Glasdüsen, die gemäß der oben genannten Deutschen Patentanmeldung P 26 54 157.1 abgedichtet sind, ergibt eine besonders wirksame konstruktive Ausbildung von je einer Düse je Aufzeichnungspunkt für einen Tintenstrahldrucker. Durch parallel angeordnete, dicht eingeschmolzene Glasdüsen gleichförmiger Größe und Fläche erreicht man eine gleichförmige Geschwindigkeit des Tintenstrahls, gleichförmige Abreißpunkte, gleichförmige Richtung und Richtungsstabilität. Wenn man in einem Block aus einem keramischen oder anderen Material durch Bohren eine größere ;

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Anzahl von Bohrungen herstellt, lassen sich nicht derartig identische Düsen herstellen, die alle diese Anforderungen zu erfüllen vermögen. Es wurde weiterhin festgestellt, daß sich mit Glas eine weit bessere Gleichförmigkeit der Größe und Fläche der Düsen erreichen läßt als mit Siliciumc Bei Glasdüsen ergibt sich eine wesentlich kleinere Auswanderung der Flussigkeitsströme, das heißt, zwischen Oo5 bis 1.0 Milliradian, verglichen mit etwa 3-8 Milliradian für andere Arten von Düsen, Ordnet man solche Glasröhrchen Seite an Seite an, so erhöht sich damit die Gleichförmigkeit der Ausrichtung der Bohrungen, d. h. ungefähr 0.0025 mia auf 50 mm, verglichen mit O.O8 mm auf 50 nun.

In einer bevorzugten Ausführungsform der in dieser Patentanmeldung beschriebenen Erfindung ist eine Ilehrfach-Tintenstrahldüsenanordnung beschrieben und beansprucht, bei welcher aus keramischem liaterial oder Glas bestehende Blöcke zur Bildung von zwei Platten von der erforderlichen Oberflächengüte und Abmessungen, vorzugweise in Rechteckform maschinell bearbeitet werden. Über die Länge einer Seite der ersten Platte wird eine einzige Wut hergestellt und über die Breite der gleichen Seite und die Nut schneidend werden quer dazu verlaufende Kreuzschlitze, die tiefer als die Nut sind, hergestellt. Den Kreuzschlitzen in der ersten Platten entsprechende Schlitze v/erden über die Breite einer Seite der zweiten Platte hergestellt. Die Nut hält eine Anzahl von Glasröhrchen, die vor oder nach dem Zusammenfügen der beiden Platten eingebracht werden können. In jedem Schlitz ist ein Dichtungsmittel, wie zum Beispiel eine Glasfaser oder ein Glasfaden enthalten, der nachdem die beiden Platten miteinander verbunden sind, eingebracht wird.

Die miteinander verbundenen Platten mit den Röhrchen und den Glasdichtungsfäden werden dann in aufrechter Stellung auf

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einem Träger unter Federvorspannung zusammengeklammert, und dann wird die gesamte Anordnung einer Temperatur ausgesetzt, die nur zum Schmelzen der Glasfäden ausreicht, die dann durch die Kapillarwirkung und die Schwerkraft durch die Hut fließen und damit eine vollständige Abdichtung der Röhrchen, insbesondere in dem Bereich der Kreuzschlitze herstelllen Nach Beendigung der Abdichtung werden die miteinander verbundenen Platten allmählich abgekühlt und dann v/ird der Bereich zwischen den Schlitzen in dünne Düsenplättchen zerschnitten. Die Kreuzschlitze stellen sicher, daß die einzelnen scheibenförmigen Abschnitte gleichförmig ausgefüllt sind, daß die Strecke, die das zur Dichtung verwendete Glas in Längsrichtung fließt und in Fläche der Sektionsschnitte verringert werden, und dient als Entlüftung und vermeidet damit den Lüfteinschluß und damit Kohlräume und kann außerdem zum Einbringen eines Kühlmittels so nah als möglich an dem Schneidwerkzeug und den Düsenscheiben benutzt werden. Nachdem eine Seite des geschnittenen Plättchens geläppt und poliert ist, kann es auf einer Stützplatte oder Trägerplatte unter Verwendung üblicher Verfahren, wie Verkleben mit Epoxydharz, Glasdichtungen oder durch Anlöten angebracht werden. Nach der Befestigung wird auch die Vorderseite des Plättchens geläppt und poliert. Das so auf der Trägerplatte befestigte Plättchen kann nunmehr an eine Quelle für eine unter hohem Druck stehende Flüssigkeit angeschlossen werden. Bei diesem Verfahren können mehr als ein Paar von Platten zusammengefügt und übereinander gestapelt oder unter einem geeigneten Winkel angeordnet und erhitzt werden, um damit eine vollständige Abdichtung von mehreren Reihen von Düsenröhrchen zu erhalten. Die gesamte Anordnung kann dann abgedichtet, zersägt, geläppt, poliert und dann zur Bildung einer Mehrfach-Düsenanordnung mit mehreren Reihen von Düsen zusammengebaut v/erden.

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Mehrfach-Tintenstrahldüsenanordnungen für mit magnetischer Tinte arbeitende Tintenstrahldrucker (einem Verfahren, das eine neutrale Tinte benutzt), sind mit Erfolg nach diesem Verfahren hergestellt worden unter Verv?endung eines unter der Typenbezeichnung R-6 von Owens Illinois gelieferten Glases, und diese Konstruktion wurde erfolgreich eingesetzt. Derzeit besteht jedoch nur ein geringer Bedarf an Düsen für mit magnetischer Tinte arbeitende Tintenstrahldrucker.

Vielfach-Tintenstrahldüsen, die sich für die wesentlich häufigeren elektrostatischen Tintenstrahldrucker eignen, benötigen in jedem Fall korrosionsfeste, aus Glas bestehende Düsen und das zuvor erwähnte von Owens Illinois unter der Bezeichnung R-6 gelieferte Glas wird durch die stark basischen elektrostatischen Tinten mit einem pH-Wert von 9.7 - 10.2 ebenso rasch zerstört v/ie durch saure Tinten mit einem pH-Wert von 6.2 - 6.9.

Obgleich Gläser, wie das von Corning gelieferte Glas C-7280 und ähnliche Gläser, gegen basische Tinten in hohem Maße widerstandsfähig sind, so bringen doch ihre thermischen Eigenschaften Schwierigkeiten bei der Herstellung von konstruktiv integrierten Packungen mit sich, da es keine bekannten, als Dichtung geeignete Gläser gibt, die rund um Gläser dieser Art eine von Hohlräumen freie Dichtung zu liefern vermögen. Die Schwierigkeit bei diesem unter der Bezeichnung C-728O erhältlichen Glas liegt in seiner geringen thermischen Ausdehnungsfähigkext (^a2o-30O°C ^{= 62}~^{64 x} ^⁰ /°^c) verbunden mit seiner relativ niedrigen Anlaßtemperatur (T = 627°C).

Das zur Abdichtung der einzelnen Düsen in einem Substrat verwendete Glas muß eine Wärmeausdehnung aufweisen, die beim Erstarrungspunkt des als Dichtung dienenden Glases eine sehr nahe an der des für die Düse verwendeten Glases liegenden Wärmeausdehnung liegt, und muß außerdem bei einer Tempera-

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tür nahe oder unterhalb der Anlaßtemperatur (T.) der für die Düse verwendeten Glaszusammensetzung zu fließen beginnen. -wenn während des Abdichtvorgangs die Temperatur T des für die Düse verwendeten Glases wesentlich überschritten wird, dann verformen sich die Düsen und werden unbrauchbar. Bis heute hat man noch keinerlei Glassorten für Glasdichtungen gefunden, die unter den Temperaturbedingungen, die durch das Glas C-7280 gegeben sind, ausreichend stark fließen und trotzdem eine weitgehende diesem Glas entsprechende wärmedehnung aufweisen.

Obgleich gegen Säure voiderstandsfähige Gläser zur Verfügung stehen, wie zum Beispiel Corning C-7740 (feuerfestes Glas), das 96% Tonerde und geschmolzene Tonerde enthält, gibt es dafür keine geeigneten Dichtungsgläser. Obgleich es eine Anzahl von geeigneten Dichtungsgläsern für Düsenelemente gibt, so werden derartige Gläser doch durch saure oder basische Tinten außerordentlich stark angegriffen.

Es war daher bisher nicht möglich, eine wirklich zuverlässige

Tintenstrahldüsenanordnung aus den zur Verfügung stehenden

Glasmaterialien herzustellen, die durch basische oder saure Tinten praktisch nicht angegriffen werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es also, Möglichkeiten für eine verbesserte aus Glas bestehende Tintenstrahldüsenanordnung zu schaffen, die den oben angegebenen strengen Bedingungen genügt, insbesondere aber eine neuartige und verbesserte Glaszusammensetzung anzugeben, die sich für die Herstellung von Düsenanordnungen für Tintenstrahldrucker eignet.

Darunter soll vor allen Dingen verstanden werden, daß die aus der neuartigen Glaszusammensetzung hergestellten Düsenanordnungen für Tintenstrahldrucker durch aggressive Tinten,

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wie sie beispielsweise beim Betrieb von Tintenstrahldruckern eingesetzt werden, nicht angegriffen werden. Ferner soll damit erreicht werden, daß diese gegenüber aggressiven Tinten widerstandsfähige GlaszusammenSetzung in ihren thermischen Eigenschaften sich für die Herstellung von Düsenanordnungen für Tintenstrahldrucker besonders gut eignet. Das bedeutet, daß die neuen Glaszusammensetzungen, die gegen korrodierende Einflüsse von Tinten widerstandsfähig sind, eine hohe Wärmeausdehnung und eine hohe Anlaßtemperatur aufweisen, so daß die bisher bekannten Schwierigkeiten nicht mehr auftreten.

Gemäß der vorliegenden Erfindung lassen sich der thermische Ausdehnungskoeffizient und die Anlaßpunkte von kapillaren Tintenstrahl-Düsenelementen dadurch verbessern, daß man sie aus einer Glaszusammensetzung herstellt, die etwa 40 bis etwa 60 Gewichtsprozent SiO , von etwa 12 bis etwa 20 Gewichtsprozent ZrO₃, von etwa 12 bis etwa 17 Gewichtsprozent Na„0 und von etwa 0 bis etwa 2„3 Gewichtsprozent K₃O 'und schließlich von etwa 0 bis etwa 6 Gewichtsprozent MgO !enthält. Die Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit dieser [Glasdüsen gegen basische Tinten wird durch die Beigabe von ZrO₀, BaO, CaO, MgO und Al„0_ erzielt, so daß man, in Gewichtsprozenten eine Glaszusammensetzung erhält, die von etwa 42 bis etwa 52 Prozent SiO₃, von etwa 8 bis etwa 17 Prozent ZrO₃, von etwa 6 bis etwa 14 Prozent Na₃O, von etwa IO bis etwa 2„3 Prozent K_0, von etwa 0 bis etwa 6 Prozent MgO, von etwa 0 bis etwa 5 Prozent B₃O₃, von etwa 4 bis etwa 6 Prozent Al₃O₃, von etwa 3 bis etwa 22.3 Prozent BaO, von etwa 6_O7 bis etwa 9„7 Prozent CaO, von etwa 0 bis etwa 2 Prozent Li₃O und von etwa 0 bis etwa 7 Prozent Cu₃O enthält»

Andererseits kann die Korrosionsfestigkeit der Glasdüsen gegen saure Tinten durch die Beimischung von ZrO₃, CaO, MgO und Al₃O₃ in einer Glaszusammensetzung verbessert werden,

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die, in Gewichtsprozent, von etwa 35 bis etwa 58.5 % SiO₂/ von etwa 17 Ms etwa 22.5 % ZrO-, von etwa 16 bis etwa 17 % Na₂O, von etwa 2 bis etwa 3 % K 0, von etwa 3 bis etwa 5 % KgO, von etwa O bis etwa 1 % Al₃O₃, von etwa 0 bis etwa 2.5 % CaO und etwa 0.5 % As_O_ enthält.

Die Erfindung wird nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen im einzelnen beschrieben.

In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1A und 1B die Plattenanordnung bei der Herstellung

einer Vielfach-Tintenstrahldüsenanordnung zur Erläuterung eines Anwendungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 2 eine Verfahrensstufe bei der Herstellung einer

Vielfach-Tintenstrahldüsenanordnung, die in einer Glasmasse eingeschlossen ist,

Fig. 3 eine Querschnittsansicht längs der Linie 3-3 j

in Fig. 2/ j

Fig. 4 eine weitere Verfahrensstufe bei der Her- j

stellung einer Anzahl von Plättchen, die eine _;

'■ Mehrfach-Tintenstrahldüsenanordnung ent

halten,

tig. 5 ein Plättchen mit einer Mehrfach-Tinten-S Strahldüsenanordnung auf einer Trägerplatte

I für einen Tintenstrahldrucker,

!"ig. 6 eine Querschnittsansicht längs der Linie 6-6

in Fig. 5,

iPig. 7 eine Abwandlung der in Fig. 1B gezeigten

Düsenplatte zum Aufheizen und Abdichten, Fl" 977 029 ' $ÖOTS87 ÖTÖ W ''

Fig. 8 ein Diagramm zur Darstellung des Gewichtsverlustes bei einer Ausführungsform einer Glaszusammensetzung in einer korrodierenden Tinte mit kleinem pH-Wert und

Fig. 9 ein Diagramm zur Darstellung des Gewichtsverlustes einer Ausführungsform einer Glaszusammensetzung in einer korrodierenden Tinte mit hohem pH-Wert.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

In Fig. 1A ist eine Plattenanordnung für die Herstellung von Vielfach-Düsenanordnungen gezeigt„ Die Platten 1 und 2, die vorzugsv/eise aus dem gleichen Material bestehen (Glas oder keramisches Material) und von gleicher Oberflächenbeschaffenheit sind, werden maschinell in der Weise bearbeitet, daß auf der Oberfläche parallele, tief eingeschnittene trapezförmige Schlitze 6 und 7 gebildet werden. In der Platte 1 werden ferner eine einzige breite Nut 3 und schmalere Nuten hergestellt. Die Nut 3 muß so breit sein, daß eine Anzahl von Kapillarglasröhrchen 5 nebeneinander über die gesamte iLänge der Nutoberfläche gelegt werden können. Die Nut 3 kann jauch an den Ecken leicht abgeschrägt sein oder an den Innenkanten unterschnitten sein. Die kleineren Nuten 4 müssen lediglich so geformt sein, daß zwischen den Platten ein zur Abdichtung verwendetes Glas fließen kann und dabei eine sichere Verbindung zwischen den Platten 1 und 2 herstellt. Die Nuten 8 dienen der Ausrichtung beim Zusammenfügen der Platten.

Fig. 1B zeigt die zu einer Plattenanordnung 9 zusammengefügten Platten 1 und 2. Man sieht, daß die Schlitze 6 und 7 durch einen in die Nut 8 eingelegten Draht 10 genau ausgerichtet

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sind. Der Draht besteht aus hitzebeständigem Material, wie zum Beispiel Wolfram. Eine derartige Ausrichtung ist erforderlich, da der Bereich zwischen jedem benachbarten Paar von Schlitzen zur Herstellung von Vielfach-Düsenplättchen herausgeschnitten werden wird. Zu diesem Zeitpunkt werden die Platten zwar zusammengefügt, aber noch nicht mit einer Dichtung versehen und die Kapillarglasröhrchen liegen lose in der Nut 3.

Fig. 2 zeigt die Plattenanordnung 9 in senkrechter Lage auf einer Grundplatte 11 mit einer Stützplatte 12 und Spannfedern 13. Diese Anordnung gestattet ein ideales abwärtsgerichtetes Schmelzfliefen einer ersten Glasdichtung oder Glasfaser 14, wenn die Anordnung und die Grundplatte in einem Ofen eingesetzt und erhitzt wird. Die Glasröhrchen erstrecken sich dabei über das untere Ende der Anordnung hinaus, wodurch verhindert wird, daß durch das fließende, geschmolzene Glas wegen der Kapillarwirkung die Schmelze in den Röhrchen hochsteigt. Die Federn 13, die aus einem hitzebeständigen Material gefertigt sind, wie zum Beispiel Wolfram, üben lediglich einen solchen Druck auf die Mitte der Anordnung aus, [daß die Platten zusammengehalten und in der Tragekonstruktion !festgehalten werden. Dies wird durch eine Befestigung der Feder an Stützen, beispielsweise Schrauben erreicht, die lan der Halteplatte 12 angebracht sind.

ig. 3 zeigt eine Teilschnittansicht längs der Linie 3-3 der in Fig. 2 gezeigten Anordnung 9. Man sieht, daß wegen der Trapezform der Schlitze zu beiden Seiten des Glasröhrlchens 5 die Glasdichtung oder die Glasfaser 14 zu beiden ßeiten dicht an dem Glasröhrchen anliegt und daher beim (Schmelzen wegen der Kapillarwirkung und der Schwerkraft frei nach unten fließt, so daß der Glasbereich zwischen jedem Dben liegenden Schlitz und jedem darunter liegenden Schlitz Dhne Hohlräume und Blasen abgedichtet wird.

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Fig. 4 zeigt eine Möglichkeit auf, wie die Plattenanordnung nach der Abdichtung zerteilt werden kann, wobei eine Anzahl gleichförmiger Abstände voneinander aufweisender Sägeblätter 15 relativ zur Plattenanordnung 9 bewegt werden. Die Anordnung 9, an die auf dem Support einer Gattersägemaschine befestigt ist, wird zum Zerschneiden oder Zersägen parallel zur Ebene der Sägeblätter zugeführt. Hier sind zwar rotierende Kreissägen gezeigt, es können jedoch in gleicher Weise auf hin und hergehende Sägeblätter eingesetzt werden. Selbstverständlich können die Scheiben auch einzeln gesägt werden, doch wird hier ein gleichzeitiges Sägen der Scheiben 16 mit einer Gattersäge bevorzugt, da sich dadurch eine gleichmäßigere Dicke über die gesamte Länge der Scheibe ergibt. In der hier offenbarten Anordnung, die ein Teil der Erfindung ist, wird durch die quer verlaufenden Schlitze 6 und 7 die von der Säge zu durchtrennende Fläche verringert, während man gleichzeitig durch diese Schlitze 6 und 7 ein Kühlmittel so nahe als möglich an die Sägeblätter oder Kreissägen und die Glasröhrchen heranführen kann. Dadurch kann man die Anordnung 9 zersägen, ohne dabei das Röhrchen oder die Glas- !dichtung zu beschädigen.

|Fig„ 5 zeigt aine typische Scheibe 16 mit der Glasschmelze [oder Dichtung 30 in den Muten 3 und 4, wodurch die Röhrchen [völlig abgedichtet und fest zwischen den Platten angeordnet sind ο Nach Abschneiden einer Scheibe wird deren Oberfläche mit höchster Genauigkeit geläppt und poliert. Nachdem die eine Seite der Scheibe 1! 6 in geeigneter Weise geläppt und poliert ist, v/ird sie, wie in Fig. 5 gezeigt, auf einer Stützplatte 17 befestigt und bildet damit den Kopf eines Tintenstrahldruckersο Die Stützplatte sollte dabei vorzugsweise aus dem gleichen Material bestehen, wie die Scheibe,

ho aus keramischem Material oder Glas, obgleich dies nicht zwingend vorgeschrieben 1st= Die Befestigung kann durch Aufbringen eines dünaen Überzuges eines GlaslötmitteIs oder

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eines Epoxydharzes auf mindestens dem Teil der Stützplatte durchgeführt werden, der die gleichen Abmessungen, wie die Scheibe aufweist und rund um die Bohrung herum. Die auf der Stützplatte ordentlich ausgerichtete Scheibe wird dann erhitzt, wodurch das Glaslötmittel oder das Epoxydharz geschmolzen wird und nach Abkühlung die Scheibe fest mit der Stützplatte verbindet. Anschließend wird die Vorderseite der Scheibe geläppt und poliert.

Fig. 6 zeigt eine Teilschnittansicht der befestigten Scheibe 16_# längs der Linie 6-6 in Fig. 5 bei richtiger Ausrichtung des Glasröhrchens 5 und der Bohrung 18 der Stützplatte 17. Die Bohrung in der Stützplatte im Anschluß an die Scheibe ist größer als die Bohrung des Glasröhrchens, jedoch kleiner als der Kreisdurchmesser des Röhrchens, so daß eine flüssigkeitsdichte Abdichtung erreicht und bei Zufuhr einer unter Druck stehenden Flüssigkeit nach der Platte kein Lecken der Flüssigkeit um das Röhrchen herum auftritt.

Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der eine sehr große Anordnung 31 aus zwei Plattengruppen besteht, die durch zwei keramische Dübel oder Stifte 32 !zusammengehalten werden.

Die Anordnung 31 liegt ebenfalls auf einem Träger 28 und liegt an einer Kante 29 an. Man sieht, daß bei dieser JAusführüngsform zwei Reihen von Glasröhrchen abgedichtet !werden können. Es lassen sich jedoch mehr als zwei Reihen !von Röhrchen bilden, die Reihen können gegeneinander verjsetzt sein oder die Anzahl der Röhrchen je Reihe kann unterjschiedlich sein. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß auch andere Kombinationen von Plattenanordnungen mit einer größeren oder kleineren Anzahl von Nuten und Querschlitzen nach Bedarf verwendet werden können.

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Wenn die Plattenanordnung 25 oder 31 mit dem Träger 28 in einen Ofen eingesetzt und erhitzt wird, dann schmelzen die Glasfasern und der Glasfluß fließt durch die Kapillarwirkung und die Schwerkraft/ durch die die Röhrchen aufnehmenden Nuten und bewirkt dabei eine von Hohlräumen und Blasen freie Abdichtung. Die Anordnung wird dann allmählich abgekühlt und wie in Flg. 4 gezeigt zur Bildung von Düsenscheiben in der Weise zerteilt, daß jeweils ein zwischen benachbarten, die Glasfasern führenden Schlitze liegender Abschnitt herausgesägt wird.

|Der wichtigste Punkt bei der Durchführung der Erfindung
^!besteht in der Auswahl der richtigen

'aneinander angepaßten Materialien für Dichtungsmittel, Röhrchen und Platten. Eine Auswahl von in ihren thermischen

!Eigenschaften, wie zum Beispiel Anlaßpunkt "T", Schmelz-

i ^A

^:punkt "Tp" und Wärmeausdehnungskoeffizient "α" ungenügend

!angepaßten Materialien würde zu übermäßigen Beanspruchungen !und/oder zum Reißen eines oder mehrerer dieser Elemente !führen, insbesondere im letzten Bearbeitungsschritt, wenn die Temperatur vom Erstarrungspunkt der Glasdichtung bis auf Zimmertemperatur abgesenkt wird. Ferner müssen die Materialien so gewählt werden, daß sie gleichzeitig bearbeitet, geläppt und poliert werden können, und dies unter Verwendung des gleichen Kühlmittels, der gleichen Schleifscheibe oder des gleichen Schleifmittels bei nur einer Vorschubgeschwindigkeit und Bearbeitungsgeschwindigkeit.

Für die Herstellung von wirtschaftlichen und dauerhaften aus Glas bestehenden Vislfach-Tintenstrahldüsenanordnungen zur

erxtfendung mit korrodierenden elektrostatischen Tinten in mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Tintenstrahldruckern müssen abdichtbare in hohem Maße korrosionsbeständige Gläser für die Düsen in Verbindung mit bekannten und verfügbaren Glasdichtungen eingesetzt werden, wobei verschiedene bekannte

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keramische Materialien oder Gläser für die Plattenstrukturen
bei der Herstellung von Vielfach-Düsenanordnungen eingesetzt
werden. Eine typische ZusairanenSetzung für Glasdichtungen ist
ein Glas, das in Gewichtsprozent aus 58 % PbO, 19.5 % B₂O₃,
11 % SiO₂, 4 % Al₃O₃, 2.5 % MgO, 4 % ZnO und 1 % Na₃O
(anschließend als S-230 bezeichnet) und einer Beimischung von
90 Gewichtsprozent des von Owens Illinois gelieferten Glases
SG-67 mit 10 Gewichtsprozent des von Owens Illinois gelieferten Glases SG-7 (im folgenden als S-69 bezeichnet) besteht. \

Diese Gläser haben im allgemeinen an ihrem Erstarrungspunkt
einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten "α", der praktisch ^: dem der für die Düse verwendeten Gläser entspricht, wobei
die Fließtemperatur unter der Anlaßtemperatur "T." der für !

XX

die Düsen verwendeten Gläser liegt. Die Auswahl der für die :

Platten bei der Herstellung der Düsenanordnung zur Verfügung !

stehenden Materialien enthält das von der Firma Minnesota \

Mining and Manufacturing Co. gelieferte Glas Forsterite 243 ■

und das von der Firma Corning gelieferte maschinell be- S

arbeitbare glas-keramische Material C-9658 und außerdem die j

ι dafür geeignete Glaszusammensetzung für die Düsen gemäß der ι

Erfindung. j

Die nachfolgende Tabelle 1 zeigt eine Reihe von besonderen
Ausführungsformen von Glaszusammensetzungen (Serie A-xxx)
mit hoher Beständigkeit gegen basische Tinten und mit
'günstigen thermischen Eigenschaften eines hohen Wärmeaus-.dehnungskoeffizienten "α" verbunden mit hohen Anlaßtemperaturen "T " und günstig liegenden Erweichungstemperaturen "Tg"«,
In Tabelle I werden die Zusammensetzungen (in Gewichtsprozent)
und die thermischen Eigenschaften der Düsen-Glaszusammen-
;Setzungen mit den handelsüblichen Gläsern C-7280 und C-7740
!verglichen.

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	A-165	0.0444	A-178	A-182	TABELLE	I	A-209	A-211	A-214	A-221	C-7740	C-7280
Oxid	42.5	1.50	42.5	51.5	A-190	A-2 00	43.0	42.5	46.5	44.5	81.0	71.0
SiO₂	-		2.0	5.0	42.5	42.5	-	-	2.0	1.0	13.0	-
^B2°3	5.5	5.5	6.0	2.0	2.0	4.0	5.5	4.5	5.0	2.0	1.0
Ai₂O₃	12.0	13.0	8.0	5.5	5.5	13.5	13.5	17.0	15.25	-	15.0
ZrO₂	23.3	14.0	8.5	13.0	13.0	14.0	12.0	3.0	7.5	-	-
BaO	6.7	6.7	6.7	14.0	12.0	8.2	8.7	7.7	8.2	-	-
CaO	-	3.0	3.0	7.7	8.7	5.0	4.0	4.0	4.0	-	-
MgO	10.0	10.0	6.0	4.0	5.0	11.0	11.5	14.0	12.75	4.0	11.0
Na,O	-	1.3	1.3	10.0	10.0	1.3	2.3	1.3	1.8	-	0.5
K₂O	-	-	2.0	1.3	1.3	-	-	-	-	-	1.0
Li₂O	-	2.0	2.0	-	-	-	-	-	-	-	-
Cu₂O				-	-
<* 20-300°C	92.8	88.0 .	79.6			92.3	94.4	91.1	92.9	33.0	64.0
κ 10"⁷/°C	645	588	523	88.1	89.8	627	630	634	626	565	627
^TA'°^C	805	769	687	620	623	792	804	804	799	820	867
V °c		Bestand	igkeit gegen	791	792	pH-Wert	9.7
	Gewichtsverlust **			basische	Tinten mit
	mg/cm	0.0378	0.0452			0.0307	0.0313	0.0129	0.0311	0.2878	0.0296
IRQ	1.28	1.53	0.0219	0.0405	1.04	1.06	0.44	1.05	9.72	1.00
	0.74	1.37

Beständigkeit gegen saure Tinten mit pH-Wert 6.25

Gewichtsverlust	0	.0087	ft	0	.0071 ft	0	.0092	0	.0105	0.	0104	0	.0064	0	.0046	0.	0091
mg/cm² 0.0146	1	.89		1	.53 ft	1	.99	2	.27	2.	26	1	.39	1	.00	1.	97
!RQ 3.17

nicht bestimmt

Stunden, beschleunigt

VJ ο to

Tabelle I definiert die folgenden Bereiche für Zusammensetzungen für die Serie A-xxx von für Düsen verwendbare Gläser gemäß der Erfindung.

	Tabelle II	51.5
Oxid		5.0
SiO₂	Gewichtsprozent	6.0
^B2°3	42.5 -	17.0
Al₂O₃	0 -	23.3
ZrO₂	4.0-	9.7
BaO	8.0 -	6.0
CaO	3.0 -	14.0
MgO	6.7 -	2.3
Na₂O	0 -	2.0
K₂O	6.0 -	2.0
Li₂O	0 -
Cu₂O	0 -
0 -

Wie aus Tabelle I zu ersehen, haben die meisten der Gläser der Serie A-xxx eine Anlaßtemperatur die gleich der von C-7280 oder höher ist. Alle Gläser der Serie A-xxx haben ι Wärmeausdehnungskoeffizienten, die wesentlich höher sind als j der von C-7280.

jDie Tabelle I gibt außerdem die Standfestigkeit der verischiedenen Gläser gegenüber basischer elektrostatischer Tinte jmit einem pH-Wert von 9.7 an. Alle Gläser wurden dieser 'Tinte für mindestens 24 Stunden ausgesetzt, und die Korrosionswirkung wurde dadurch beschleunigt, daß die Tintentemperatur von 25° auf 7o°C erhöht wurde. Durch Verwendung dünner Glasstäbe wurde die der Tinte ausgesetzte Oberfläche stark vergrößert. Diese Glasstäbe hatten einen Durchmesser von etwa 1.1 mm. Eine 24-Stunden Prüfung dieser Art entspricht etwa einer Prüfung über 300 Stunden einer gleichen Glasmenge

FI 977 029 ~$TT9 8W/ Ö7W

;33H4

in einem Stück. In einigen Fällen wurde die Prüfung über 500 Stunden fortgesetzt, wobei die Bestimmung der Gewichtsverluste nach jeweils 100 Stunden durchgeführt wurde.

In Tabelle I ist weiterhin ein Beständigkeitsquotient für Tinte (IRQ) angegeben, die die Beständigkeit eines jeden Glases im Vergleich mit C-7280 angibt.

Die Daten der Tabelle I zeigen, daß ein Glas, wie zum Beispiel das optimale Glas A-190 nicht nur thermische Eigenschaften aufweist, die für Tintenstrahldüsen den Eigenschaften von C-7280 weit überlegen sind, sondern daß diese Glaszusammensetzung eine größere Widerstandsfähigkeit gegen basische .Tinten aufweist als C-7280.

!Die Tabelle I zeigt ferner die Korrosionsbeständigkeit der jGläser in einer sauren elektrostatischen Tinte mit einem ;pH-Wert von 6.25. Bei sauren Tinten war bisher das unter dem ^!Handelsnamen Pyrex bekannte Glas C-7740 eines der besten.

(Die thermischen Eigenschaften dieses Glases (^α2ο-3οο ⁼ 33 χ 10 /⁰C, T = 565°C) sind jedoch noch schlechter als die ■Von C-7280, und es ist bis heute noch keine brauchbare Zusammensetzung für eine Glasdichtung für dieses Glas gefunden worden. Ein Glas, das eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen saure Tinten besitzt, ist ebenfalls erwünscht.

Tabelle I gibt die Säurebeständigkeit verschiedener Gläser ebenfalls mit einem Beständigkeitsquotienten für Tinte (IRQ) der Gläser der Serie A-xxx im Vergleich mit dem Glas C-7740 an. Aus diesen Daten erkennt man, daß ein Glas, wie zum Beispiel A-190 zwar keine so gute Säurebeständigkeit aufweist wie C-7740, jedoch dessen Werte nahezu erreicht.

Die Gläser der Type A-190 weisen verschiedene Merkmale auf, die sie für die Herstellung von Düsen bei Verwendung von

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basischen oder sauren Tinten bei elektrostatischen Tintenstrahldruckern besonders geeignet machen. Unter diesen Merkmalen ist die Korrosionsfestigkeit der Gläser vom Typ A-190 besser als die von C-7280 bei basischen Tinten und nahe der von C-7740 in sauren Tinten. Das Glas C-7280 wird allgemein als das beste korrosionsbeständige handelsübliche Glas bei basischen Tinten bezeichnet und weiter sind die thermischen Eigenschaften der Gläser vom Typ A-190 so günstig, daß eine beliebige Anzahl von Gläsern für Glasdichtungen verwendet werden kann. Diese können beispielsweise auch Bleigläser sein, die mit (a_o„ „ _D = 88 χ 1O~⁷/°C) und T₀ = 462°C aus 90 Ge-Wichtsprozent von Owens Illinois SG-67 und 10 Gewichtsprozent von Owens Illinois SG-7 erschmolzen werden können.

Der allgemeine Bereich dieser gegen basische Tinten beständigen Gläser der Serie A-xxx ist in Tabelle II zusammengestellt, wobei diese Gläser im allgemeinen aus einem Alkalisilikat mit Beimischungen von ZrO-, BaO, CaO und MgO bestehen.

In Tabelle III sind die verschiedenen Glaszusammensetzungen •mit Zirkonium für Tintenstrahldüsen aufgeführt, die bei sauren elektrostatischen Tinten mit pH-Werten zwischen 6.2 'und 6.9 außergewöhnlich niedrige Korrosionsgeschwindigkeiten aufweisen und außerdem ausgezeichnete thermische Eigenschaften ■besitzen, so daß sie mit vielen verfügbaren Dichtungsgläsern !sowohl was die Dichtungsfähigkeit als die Stabilität angeht, ■verträglich sind. Tabelle III gibt dabei einen Vergleich

ider chemischen Zusammensetzungen in Gewichtsprozent der Gläser !der Serie A-xxx, die thermischen Eigenschaften und Gewicht ;in einer saueren Tinte mit einem pH-Wert von 6.25 und setzt !diese in Beziehung mit den entsprechenden Eigenschaften eines der besten handelsüblichen säurebeständigen Gläser |(z. B. C-7740, Pyrex) und mit dem von Kimble gelieferten Glas Ir6.

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2833H4

	A-192	Tabelle	III	A-210	A-204	R-6	C-7740
Gewichts	58.5			55.0	55.0	73.6	81.0
prozent	-			-	-	1.0	2.0
Oxid	-	A-196	A-213	1 .5	2.5	5.2	-
SiO₂	19.0	58.5	55.0	20.0	19.0	-	-
Al₂O₃	16.0	1.0	-	17.0	16.0	16.0	4.0
CaO	4.0	-	-	4.0	5.0	3.6	-
ZrO₂	2.0	17.0	22.5	2.0	2.0	0.6	-
Na₂O	0.5	17.0	16.0	0.5	0.5	-	-
MgO	—	3.0	4.0	—	—	—	13.0
K₂O		3.0	2.0
As₂O₃	88.1	0.5	0.5	91.2	90.4	93.0	33.0
^B2°3	673	—	—	665	650	525	565
^a24-3OO°C	883			862	842	700	820
X1O"⁷/°C	79.2	87.8
T_A°c	630	710
T_s°c	839	903

Gewichtsverlust *
(mg/cm²) 0.0053 0.0053 0.0086 0.0096 0.0147 0.0105 0.0046

* 24 Stunden Korrosionsprüfung bei 70°C, wie beschrieben, in saurer Tinte mit einem pH-Wert von 6.25

Tabelle III definiert die folgenden Bereiche der Glaszusammensetzung für Düsengläser gemäß der Erfindung der Serie A-xxx.

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909808/0780

"·33Η4

	Tabelle IV	Gewichtsprozent	58.5
Oxid		55.0 -	1.0
SiO₂	O -	2.5
Al₂O₃	O -	22.5
CaO	17.0 -	17.0
ZrO₂	16.0 -	5.0
Na₂O	3.0 -	3.0
MgO	2.0 -
κ₂ο	0.5

Wie man aus Tabelle III erkennt, ist die Korrosionsbeständigkeit des Glases C-7740 bei Tinten mit niedrigem pH-Wert außerordentlich hoch, doch wurde festgestellt, daß dieses Glas wegen seiner niedrigen Wärmeausdehnung (α- _ ο = 33 χ 10 /⁰C) mit dem Herstellungsverfahren für Tintenstrahldüsen gemäß der Deutschen Patentanmeldung P 26 54 157.1 nicht verträglich ist.

Man sieht jedoch aus Tabelle III, daß das Glas vom Typ A-192 hohe thermische Werte von α und T₇. aufweist, sowie einen ■Gewichtsverlust bei Tinte mit einem niedrigen pH-Wert, der nach einer 24-Stunden-Prüfung dem Wert von C-7740 ziemlich nahe kommt. Wie Fig. 8 zeigt, verliert das Glas A-192 bei fortgesetzter Prüfung tatsächlich weniger Gewicht, als das Glas C-7740. Man sieht aus dieser Figur ferner, daß das !Glas A-192 eine bessere Beständigkeit gegenüber saurer Tinte aufweist als das Glas C-7280.

Hn Fig. 9 ist die Überlegenheit des Glases A-192 gegenüber j . -

dem Glas C-7280 in basischer Tinte dargestellt.

Tintenstrahldüsen können als Mehrfach-Düsenanordnung in Verbindung mit Dichtungsmitteln und Platten gemäß Tabelle V hergestellt werden.

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	Tabelle V	Platten
Düsengläser	Dichtungsgläser	A-192
A-192	S-230	A-192
A-192	S-215	A-192
A-192	S-240	C-9658
A-192	S-225	A-190
A-190	S-69

Zusammensetzung von S-Gläsern (Gewichtsprozent)

S-230 58.0 19.5 11.0 4.0 2.5 4.O 1.0

S-215 63.0 20.5 7.0 4.0 2.5 3.0

S-225 94 w/o SG-67* + 6 w/o SG-7*

S-240 88 w/o SG-67 +12 w/o SG-7

S-69 90 w/o SG-67 +10 w/o SG-7

* Handelsübliche Dichtungsgläser der Owens Illinois Inc.

Eigenschaften der S-Gläser

S-215 ; S-230 S-225 S-240 S-69 ^a2O-3OO

x10"⁷/°C 76 74 79 75 75

T_Ä (°C) 436 440 368 371 365

T„ (°C) 514 525 446 450 441

FI 977 029 9Ö9SÖS/0760

2133144

Der erste Schritt bei der Herstellung von Düsenanordnungen be-; steht darin, Glasröhrchen von geeigneter Länge und Bohrungsdurchmesser zu beschaffen. Die Länge macht keinerlei Schwierigkeiten. Für die Bohrung hat man festgestellt, daß der für eine Aufzeichnung am meisten erwünschte Tintenstrahl dann erzeugt wird, wenn das Längen- und Seiten- oder Durchmesserverhältnis, das heißt, das Verhältnis von Durchmesser zu Länge der Bohrung sehr klein ist, d. h. beispielsweise in der Größenordnung von 5 oder kleiner liegt. Der Durchmesser einer Düse wird entsprechend dem gewünschten Anwendungsgebiet gewählt. Beispielsweise hat eine solche Düse für allgemeine Anwendungen einen Innendurchmesser von 10 bis 75 Mikrometern, während der Außendurchmesser-von 100 bis 1500 Mikrometer gehen kann. Zum Erzielen eines gleichförmigen Druckes und einer Richtungsstabilität muß die Bohrung der 8 Strahl-Düsen so ausgewählt werden, daß eine Toleranz von +^ 0.5 Mikrometer eingehalten wird. Für die Gleichförmigkeit einer Anordnung kann diese Toleranz sogar bis auf + 0.25 Mikrometer herunter gehen. Die erforderliche gleichförmige Bohrung des Röhrchens in-Verbindung mit der Dicke der Scheibe erschwert das Herstel- ; längsverfahren beträchtlich und unterstreicht die Wichtigkeit [ leiner zuverlässigen Abdichtung. Die endgültig hergestellte j

Anordnung muß außerdem leckfrei und chemisch mit der \ i_ - !

!Tinte verträglich sein. j

Nach Auswahl der Materialien werden die drei wesentlichen piemente (Röhrchen, Glasdichtung und Platten) nach Form und Größe entsprechend den Anforderungen an die herzustellenden Vielfach-Düsenanordnungen hergestellt. Gemäß den Fign. 1-6 werden die Schlitze 7 in die Platte 2 eingefräst und eine einzige Nut 3 und quer verlaufende Schlitze 6, die Üen Schlitzen 7 entsprechen, werden in der Platte 1 hergestellt. Glasröhrchen 5 werden dann in Längsrichtung der Nut 3 satt in die Nut eingelegt. Die beiden Platten 1 und 2 yrerden dann so miteinander verbunden, daß die Schlitze 6 und

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genau miteinander ausgerichtet sind, wobei eine solche Ausrichtung durch den Draht 13 aufrechterhalten wird. Die Plattenanordnung 9 wird dann auf einer Grundplatte 11 einer Befestigungsvorrichtung 12 in senkrechter Position angebracht und durch Federn 13 gehalten. Die in jedem der Schlitze 6 und 7 eingelegte Glasfaser 14 legt sich damit von selbst zu beiden Seiten eines jeden Glasröhrchens an.

Die gesarate Anordnung mit den Glasfasern und den Glasröhrclien kann nunmehr erhitzt werden. Die Anordnung wird in einen Ofen eingesetzt und auf eine solche Temperatur erhitzt, daß nur die Glasfaser 14 schmelzen und durch Kapillarwirkung und die Schwerkraft durch die Nut 3 und eine kleine Nut 4 nach unten fließen und damit die Röhrchen 5 umschließen und außerdem die beiden Platten 1 und 2 dicht miteinander verbinden kann. Die Erwärmung wird solange fortgesetzt, bis das geschmolzene Glas in den quer verlaufenden Schlitzen den durch die Röhrchen nicht eingenommenen Raum der Nut ausgefüllt hat. Die Temperatur muß dabei so niedrig gehalten werden, daß die Bohrungen der Röhrchen erhalten bleiben, d. h. die Temperatur muß in der Nähe der Anlaßtemperatur des Materials der Düsen liegen, muß aber jedoch mindestens so hoch sein, daß die Viskosität des zur Abdichtung verwendeten Glases so !stark herabgesetzt wird, daß die Glasschmelze gut fließt und die Verbindungsstelle zwischen den beiden Platten voll ausfüllt=

Ein typischer Ofenzyklus für die Materialkombinationen A-192, ;S-23O und A-192 für die Platten der Tabelle V zeigt folgende !Zusammenstellung:

(a) (b) (C)

emperatur 67o°C 53O⁰C 450°C Zeit 30 Min.

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Die Temperatur (a) wird allmählich mit etwa 5°C/min Temperatursteigerung erreicht. Die Temperatur (a) wird ebenfalls langsam, mit etwa 5 c/min auf den Wert b abgesenkt. Von der Temperatur b bis zur Temperatur c erfolgt die Abkühlung langsamer, nämlich mit etwa 1 - 2°C/min bis etwas oberhalb der Anlaßtemperatür des zur Dichtung verwendeten Glases. Die Rückkehr zur Zimmertemperatur vom Wert c läuft mit etwa O.25 - 0.5°C/min ab.

Ein typischer Ofenzyklus für die Materialkombinationen A-190, S-69 und Platten aus A-190 gemäß Tabelle V ist im folgenden dargestellt.

(a) (b) (C) 600°C Zeit 30 Min.

Temperatur 600°C 44O°C 37O°C

Die gleichen allmählichen Temperaturänderungen werden hier angewandt, wobei beispielsweise die Rückkehr zur Zimmertemperatur von dem Wert c, der Anlaßtemperatur des zur Dichtung verwendeten Glases mit etwa 0.25 - 0.5 C/min abläuft. Zum Erzielen eines möglichst niedrig liegenden Erstarrungspunktes kann es erwünscht sein, die Anordnung für eine Dauer von mehreren Stunden auf einer gewählten Temperatur zwischen der Verformungstemperatur des Dichtungsglases und der Anlaßtemperatur, beispielsweise !
weichungspunktes zu halten.

temperatur, beispielsweise 5°C über der Temperatur des Er-

Ha t die Plattenanordnung 9 wieder Zimmertemperatur angenommen, wobei die beiden Platten und alle Röhrchen vollkommen abgedichtet sind, dann wird die Anordnung gemäß Fig. 4 zerteilt. Jedes benachbarte Paar von Sägeblättern wird so eingestellt, daß benachbarte Schlitze 6 und 7 durchschnitten werden, so daß durch Zufuhr eines Kühlmaterials die Sägeblätter unmittel-

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2833U4

bar gekühlt v/erden können. Nach Herstellen einer Scheibe mit Mehrfach-Düsen wird diese auf einer Trägerplatte 17 ausgerichtet befestigt, die dann an einer Quelle für eine unter hohem Druck abgegebene Flüssigkeit angeschlossen wird.

Die Verfahrensschritte für die Herstellung von Mehrfach-Düsenscheiben gemäß der zweiten Ausführungsform sind die gleichen, wenn einmal die Plattenanordnung mit der mit quer verlaufenden Schlitzen versehenen Platte und der flachen Platte hergestellt und auf die Montagevorrichtung mit schiefer Ebene aufgesetzt ist. In diesem Fall ist ein Glasfaden eines zur Abdichtung verwendeten Glases nur auf einer Seite der Röhrchen erforderlich, da das Glas in dem Zwischenraum zwischen den Röhrchen fließen kann und somit die dem Schlitz gegenüberliegende Seite vollständig abdichtet.

Fi 977 029 00 9808/0 760

Claims

PATENTANSPRÜCHE

Glaszusamraensetzung für MehrfachdüsGnanordnungen in Tintenstrahldruckern mit einer Anzahl von sich in gleicher Richtung erstreckenden in einer Glasmasse eingebetteten aus Glas bestehenden Düsen, dadurch

gekennzeichnet,

daß die Zusammensetzung des für die Düsen verwendeten Glases, in Gewichtsprozent, besteht aus

40 - 60% SiO„

12 - 205 ZrO₂

12 - 17% Ka₂O O - 2.3% K₂O und 0-6% MgO

Glaszusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet,

daß sie, in Gewichtsprozent, besteht aus

42 52% enthält. 5.0% SiO₂ 8.0 - 17.0% 6.0% ZrO₂ 6.0 - 14.0% 22.3% Wy₂O O - 2.3% 9.7% K₂O Ό - 6.O% 2.0% MgO nach Geviichtsprozent 2.O% 0 ■ - ^B2°3 4.0 - 3.0 - BaO 6.7 - CaO 0 - Li₂O 0 - Cu₂O

und

FI 977 029 909808/0^60 ORDINAL INSPECTED

3. Glaszusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch

gekennzeichnet, daß sie, in Gewichtsprozent, besteht aus

42.5% SiO₂

12.0% ZrO₂

1O.O% Na₂O

5.5% Al₂O₃

23.3% BaO und

6.7% CaO

Glaszusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch 42.5% besteht. daß sie aus, in Gewichtsprozent, gekennzeichnet, 13.0% etwa 10.0% SiO₂ 1.3% ZrO₂ 3.0% Na₂O 2.0% ^K2° 5.5% Mgo 14.0% B₂O₃ 6.7% Al₂O₃ 2.0% BaO CaO und Cu₂O

5. Glassusairanensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus, in Gewichtsprozent, etv/a

42.5% SiO₂ 13.0% ZrO₂ 10.0% Na₂O 1.3% K₂O 4.0% MgO 2.0% ^B2°3 5.5% Al₂O₃ 14.0% BaO und 7.7% CaO besteht. FI 977 029 9 0980 ST 07 S Ο

I833U4

6. Glaszusainmensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie, in Gewichtsprozent, aus

7.

55.0 - 58.5% SiO₂ daß sie, in Gewichtsprozent, aus 17.0 - 22.5% ZrO₂ SiO₂ 16.0 - 17.0% Na₂O ZrO₂ 2.0 - 3.0% K₂O Na₂O 3.0 - 5.0% MgO K₂O 0 - 1.0% Al₂O₃ MgO 0 - 2.5% CaO und 0.5% As„0., besteht. Glaszusainmensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, 58.5% 19.0% 16.0% 2.0% 4.0%

0.5% ^As2°3 besteht.

8. Glaszusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Gewichtsprozent, aus

58.5% SiO₂ und 17.0% ZrO₂ besteht. 17.0% Na₂O 3.0% K₂O 3.0% HgO 0.5% As₂O₃

FI 977 029

9 0 9 8 0 8 / 0 7 <■·■ ■

§833144

Glaszusairanensetzung nach daß sie, Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, SiO₂ in Gewichtsprozent, aus 55.0% ZrO₂ 19.0% Na₂O 16.0% ^K2° 2.0% MgO 5.0% ^AS2°3 0.5% CaO und 2.5% besteht.

Fi 977 029 909808/07 30