DE3148319C2

DE3148319C2 - Tintenstrahlschreibkopf und Verfahren zur Herstellung eines solchen Tintenstrahlschreibkopfes

Info

Publication number: DE3148319C2
Application number: DE3148319A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Wien Louzil
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1980-12-15
Filing date: 1981-12-07
Publication date: 1985-10-03
Also published as: JPS6325945B2; FR2496008B1; IT1140144B; GB2090201B; SE445816B; ATA610480A; CA1178119A; AT372651B; IT8125564A0; DE3148319A1; JPS57125062A; US4455560A; FR2496008A1; GB2090201A; SE8107425L

Abstract

Bei einem Tintenstrahlschreibkopf mit mehreren Düsen (18), denen jeweils eine denselben im wesentlichen gegenüberliegende Druckkammer (2) zugeordnet ist, sind mindestens zwei gegenüber den Düsen stapelartig aneinander gereihte Trägerteile (1, 7) vorgesehen, auf welche die Druckkammern ihrer Anzahl nach aufgeteilt und gegeneinander versetzt angeordnet sind. Die von den Druckkammern am gegenüber den Düsen entfernteren Trägerteil (7) ausgehenden, zu den Düsen führenden Düsenkanäle (6) sind hierbei zwischen den am gegenüber den Düsen näheren Trägerteil (1) vorgesehenen Druckkammern vorbeigeführt (Fig. 6). Bei einem Verfahren zur Herstellung eines solchen Tintenstrahlschreibkopfes werden vorerst die Trägerteile (1, 7) mit den Druckkammern (2) je für sich fertiggestellt und dann stapelartig aneinandergereiht und in einer Gußform mit einem Kanal teil (15) versehen, in dem sich die von den Druckkammern ausgehenden Düsenkanäle (6) in zu den Düsen (18) führenden weiteren Düsenkanälen (18) fortsetzen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tintenstrahlschreibkcpf n\t einer Vielzahl von Düsen und mit diesen über Düsenkanäle verbundenen Druckkammern, dessen Düsen benachbart zueinander auf einer Seitenfläche des Tintenschreibkopfes angeordnet sind und dessen Druckkammern relativ zu ihrer Höhe große Grundflächen aufweisen, in mehrere Trägerteile in zueinander parallelen Flächen ihrer Anzahl nach aufgeteilt und gegeneinander versetzt angeordnet sind und aufgrund ihrer Anordnung unterschiedlich lange Düsenkanäle zu den Düsen aufweisen.

Ein derartiger Tintenstrahlschreibkopf ist aus der DE-OS 23 49 555 bekannt Bei dem bekannten Schreibkopf liegen die Düsen neben den Druckkammern, so daß die Düsenkanäle im wesentlichen parallel zur Grundfläche der Druckkammern verlaufen. Die von den Druckkammern schräg wegverlaufenden Düsenkanäle haben zur Folge, daß relativ viel Energie zum Aussteuern der Druckkammern benötigt wird, um die entsprechende Tintenmenge in Bewegung zu versetzen, damit aus einer Düse ein Tintentröpfchen einwandfrei austritt. Es hat sich daher eine Anordnung der Düsen und der Druckkammern, wie sie z. B. aus der DE-OS 28 08 275 bekannt ist, als günstiger erwiesen. Wenn jedoch bei einem derartigen Tintenstrahlschreibkopf eine größere Anzahl Druckkammern benötigt wird, beispielsweise 12 oder 24, so ergeben sich Probleme hinsichtlich des Platzbedarfs für die Anordnung der Druckkammern an einer Seitenfläche des Trägerteiles, da die Hauptabmessung der Grundfläche der einzelnen Druckkammern relativ groß ist, wogegen der Platzbedarf für die den Druckkammern \m wesentlichen gegenüberliegenden Düsen gleicher Anzahl relativ gering ist, da diese nur sehr kleine Abmessungen haben und eng nebeneinander liegen sollen, um die mit dem Tintenstrahlschreibkopf durch Austritt von Tintentröpfchen aus den einzelnen Düsen zu bildenden Zeichen entsprechend zusammensetzen zu können.

Aus der US-PS 32 11 088 ist weiterhin ein sogenannter »exponential horn primer« bekannt, bei dem zwischen einem Wandler und einer Düse ein Druckbereich besteht, der mit einer Druckkammer vergleichbar ist. Bei diesem Drucker ist eine gewisse Verkleinerung des Druckkopfes erreicht durch Anordnung der Druckbereiche in verschiedenen Ebenen (F i g. 3). Jedoch bleiben die Düsen relativ weit voneinander beabstandet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tintenstrahlschreibkopf der eingangs angeführten Gattung so auszubilden, daß auch bei einer größeren Anzahl von Druckkammern diese besonders kompakt angeordnet werden können und den Düsen möglichst korrespondierend gegenüber liegen, damit möglichst wenig Energie zur Ansteuerung der Druckkammern benötigt wird.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt dadurch, daß die Trägerteile von der Düse her gesehen hintereinander angeordnet sind und ihre die Druckkammern tragenden Flächen parallel zur Seitenfläche des Tintenschreibkopfes mit den Düsen sind, und daß die von den Druckkammern, die in gegenüber der Düse entfernteren Trägern angeordnet sind, ausgehenden Düsenkanäle zwischen den Druckkammern verlaufen, die in gegenüber der Düse näheren Trägerteilen angeordnet sind.

Auf diese Weise sind die Druckkammern ihrer Anzahl nach auf sozusagen hintereinander liegende Ebenen aufgeteilt, die je für sich den Düsen gegenüber liegen. Durch entsprechende Versetzung bzw. Verschachtelung der Druckkammern in den hintereinander liegenden Ebenen kann dabei insgesamt gesehen eine sehr große Packungsdichte für die Druckkammern erreicht werden. Dies bedeutet aber, daß die Druckkammern den nur wenig Platz einnehmenden Düsen besser im wesentlichen gegenüber liegend angeordnet werden

können, womit günstigere Verhältnisse für die Ausbildung des Verlaufes der die Düsen mit den Druckkammern verbindenden Düsenkanäle bestehen. Diese Düsenkanäle können dann nämlich je für sicli möglichst optimal und untereinander im wesentlichen gleichförmig ausgebildet werden, so daß für alle Düsen eine einwandfreie gleichmäßige Versorgung mit Tinte gegeben ist

Als vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn die Trägerteile plattenförmig ausgebildet sind und wenn an den Trägerteil, der den Düsen am nächsten liegt, ein in Richtung zu den Düsen verlaufender Kanalteil anschließt, in dem die von allen Druckkammern ausgehenden Düsenkanäle als zu den Düsen führende weitere Düsenkanäle fortgesetzt sind. Auf diese Weise wird ein besonders einfacher Aufbau erhalten. In diesem Zusammenhang hat sich auch als vorteilhaft erwiesen, wenn am gegenüber den Düsen, in Richtung der Stapelung gesehen, entfernteren Trägerteil korrespondierend zu jeder Druckkammer und dem von dieser ausgehenden Düsenkanal je ein diesen Düsenkanal aufnehmender vorspringender Ansatz vorgesehen ist, der je eine im gegenüber den Düsen, in Richtung der Stapelung gesehen, näheren Trägerteil angebrachte Bohrung durchsetzt und im wesentlichen bis zum Kanalteil reicht. Hierdurch ist erreicht, daß die Düsenkanäle jedes Trägerteils unmittelbar bis zum Kanalteil geführt sind und damit keine Abdichtungsprobleme zwischen den einzelnen Trägerteilen bestehen.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines erfinrfungsgemäßen Tintenstrahlschreibkopfes. Diesbezüglich liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem ein solcher Tintenstrahlschreibkopf einfach und auch in einer Massenfertigung einwandfrei und reproduzierbar herstellbar ist. Das erfindungsgemäße Verfahren weist hierzu das Kennzeichen auf, daß die mit den Druckkammern und den von diesen ausgehenden Düsenkanälen versehenen und je für sich fertiggestellten Trägerteile in ihre gegenseitige Stapellage gebracht und so in eine Gußform eingesetzt werden, deren verbleibender freier Raum die Form eines Kanalteiles festlegt, worauf in die aus den Trägerteilen ausmündenden Düsenkanäle je ein draht- oder stiftförmiger Einsatz mit einem Ende eingeführt wird, worauf die anderen Enden der den freien Raum der Gußform durchsetzenden Einsätze in den den nebeneinander liegenden Düsen entsprechenden Lagen an der Gußform festgelegt werden, worauf dann die Gußform mit Vergußmasse ausgefüllt wird und nach Aushärten derselben die Einsätze entfernt werden. Auf diese Weise ist die Herstellung der Trägerteile mit den Druckkammern von der Herstellung eines Kanalteils mit den weiteren Düsenkanälen getrennt, was das Herstellungsverfahren als Ganzes gesehen einfacher und sehr gut reproduzierbar macht. Hierbei kann im Zuge des Hersteilens des Kanalteiles auch eine Vereinigung der Trägerteile untereinander erreicht werden, wenn die Vergußmasse diese miteinander verbindet. Es sei an dieser Stelle erwähnt, daß es an sich bekannt ist, einen Tintenstrahlschreibkopf als Ganzes in einer Gußform herzustellen, wie dies auch in der bereits erwähnten DE-OS 28 08 275 angegeben ist. Eine solche Gußform ist dann aber relativ kompliziert, da sie sowohl die Druckkammern als auch die Düsenkanäle enthalten muß. Demgegenüber ist das vorstehend angeführte erfindungsgemäße Verfahren günstiger, weil es sich durch die Aufteilung in verschiedene Schritte als Ganzes gesehen einfacher gestaltet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen, in welchen einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, auf die sie jedoch nicht beschränkt sein soll, näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 im Schnitt nach der Linie I-I in F i g. 2 einen ersten Trägerteil mit den Druckkammern und den Düsenkanälen, in

F i g. 2 eine Draufsicht auf den Trägerteil nach F i g. 1, F i g. 3 im Schnitt nach der Linie IH-III in F i g. 4 einen

zweiten Trägerteil mit den Druckkammern und den Düsenkanälen,

F i g. 4 eine Draufsicht auf den Trägerteil nach F i g. 3, F i g. 5 die Trägerteile nach F i g. 1 und F i g, 3 in ihrer Stapellage, wobei auch ein eigener Kanalteil angedeutet ist,

F i g. 6 einen fertiggestellten Tintenstrahlschreibkopf nach F i g. 5 in einem die Tintenleitungen erfassenden Schnitt,

F i g. 7 einen Tintenstrahlschreibkopf mit absolut gerade verlaufenden Düsenkanälen, in

Fig.8 einen Tintenstrahlschreibkopf, bei dem der den Düsen näher liegende Trägerteil weitere Düsenkanäle aufweist, die an die Düsenkanäle des gegenüber den Düsen entfernter liegenden Trägerteiles anschließen,

Fig.9 einen Tintenstrahlschreibkopf, bei dem ein Trägerteil mii einem Kanalteil einstückig ausgebildet ist und

F i g. 1 einen Tintenstrahlschreibkopf, bei dem drei stapelartig aneinander gereihte Trägerteile vorgesehen sind.

Ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Tintenstrahlschreibkopfes sowie ein erfindungsgemäßes Herstellungsverfahren desselben wird anhand der F i g. 1 bis 6 beschrieben. In den F i g. 1 und 2 ist mit 1 ein erster plattenförmiger Trägerteil für eine Anzahl Druckkammern 2, und zwar im vorliegenden Fall für zwölf Druckkammern, bezeichnet. Jede dieser Druckkammern 2 ist kegelförmig ausgebildet, wobei die Hauptabmessung der Grundfläche einer Druckkammer wesentlich größer ist als deren Höhe, so daß es sich um sehr flache Kegel handelt. An sich könnten die Druckkammern aber auch eine andere Form haben, wie beispielsweise eine zylindrische oder eine kombinierte zylindrische und kegelige Form. Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, sind die einzelnen Druckkammern über die Hauptfläche des plattenförmig ausgebildeten Trägerteiles 1 verteilt angeordnet, und zwar in vier Reihen mit je drei Druckkammern, wobei die Reihen von Druckkammern gegeneinander versetzt sind, so daß ein gleichmäßig verschachteltes Muster entsteht. Jede dieser Druckkammern 2 steht über einen Zufuhrkanal 3 mit einer Tintenleitung 4 in Verbindung, über welche den Druckkammern je für sich Tinte zugeführt wird. Wie ebenfalls aus F i g. 2 ersichtlich ist, sind hierbei jeweils zwei Druckkammern über ihre Zufuhrkanäle 3 an eine ihnen zugeordnete Tintenleitung 4 angeschlossen. Diese Tintenleitungen 4 verlaufen innerhalb des Trägerteiles 1 und münden in einer Schmalseite 5 desselben, an die dann eine gemeinsame Tintenzufuhreinrichtung für alle Tintenleitungen angeflanscht wird, wie dies noch im folgenden beschrieben wird. Von jeder Druckkammer 2 geht in üblicher Weise ein Düsenkanal 6 aus, der den Trägerteil ι durchsetzt und von dem her eine der Druckkammer im wesentlichen gegenüberliegende, aus den F i g. 1 und 2 noch nicht ersichtliche Düse des Tintenstrahlschreibkopfes mit Tinte versorgt wird. Zweckmäßigerweise kann ein solcher Trägerteil als Ganz es als Kunststoffteil hergestellt werden.

In den F i g. 3 und 4 ist ein zweiter plattenförmiger Trägerteil 7 dargestellt, der hinsichtlich der Ausbildung und Anordnung der Druckkammern, der Düsenkanäle, der Zufuhrkanäle und der Tintenleitungen analog zum Trägerteil 1 nach den F i g. 1 und 2 ausgebaut ist. Demgemäß weist auch dieser Trägerteil 7 zwölf Druckkammern 2 auf, die über Zufuhrkanäle 3 an Tintenleitungen 4 angeschlossen sind. Die Druckkammern 2 sind jedoch an diesem Trägerteil 7 so angeordnet, daß sie gegenüber den Druckkammern 2 am Trägerteil 1 versetzt liegen, wie dies ein Vergleich der F i g. 2 und 4 erkennen läßt. Von jeder Druckkammer 2 am Trägerteil 7 geht wieder ein Düsenkanal 6 aus, der den Trägerteil 7 durchsetzt. Korrespondierend zu jeder Druckkammer 2 und dem von dieser ausgehenden Düsenkanal 6 sind hier am Trägertci! 7 vorspringende Ansätze 8 vorgesehen, die je einen dieser Düsenkanäle 6 aufnehmen. Wieder korrespondierend zu diesen Ansätzen 8 am Trägerteil 7 sind am Trägerteil 1 Bohrungen 9 vorgesehen, die aufgrund des Umstandes. daß die Druckkammern 2 am Trägerteil 7 gegenüber denjenigen am Trägerteil 1 versetzt angeordnet sind, im Bereich zwischen den Druckkammern 2 am Trägerteil 1 verlaufend, an den Druckkammern vorbeigeführt sind.

Durch die Ausbildung der Trägerteile 1 und 7 in der vorgenannten Weise können nun diese in Form eines Stapels aneinander gereiht werden, und zwar wird hierbei auf den Trägerteil 1 der Trägerteil 7 aufgesetzt, wobei die Ansätze 8 am Trägerteil 7 die Bohrungen 9 am Trägerteil 1 durchsetzen, so daß die freien Enden der Düsenkanäle 6 am Trägerteil 1 und diejenigen am Trägerteil 2 bzw. an dessen Ansätzen 8 im wesentlichen in einer Ebene liegen, wie dies aus F i g. 5 ersichtlich ist, welche die Trägerteile 1 und 7 wieder im Schnitt nach den Linien 1-1 bzw. III-I1I in Fig. 2 bzw. F ig. 4 zeigt. Bevor jedoch diese Stapelung vorgenommen wird, werden die Trägerteile 1 und 7 je für sich fertiggestellt, so daß die Druckkammern 2 funktionsfähig sind. Hierzu wird jede der Druckkammern 2 mit einer leitfähigen, mit einer elektrischen Leitung verbundenen Membrane 10 abgedeckt, die an der der Druckkammer gegenüberliegenden Seite einen piezoelektrischen Schwinger 11 trägt, der seinerseits über eine Kontaktierung 12 an eine weitere elektrische Leitung angeschlossen ist Über die hier nicht näher dargestellten elektrischen Leitungen sind dem Schwinger von einer Steuereinrichtung her elektrische Impulse zuführbar, wodurch die Membrane ausgelenkt und damit das Volumen in der Druckkammer so verändert werden kann, daß Tinte in den Düsenkanal 6 gedrückt wird. Auf die Membrane 10 wird noch eine Abdeckkappe 13 aufgesetzt, durch welche die vor-"enar.nter; elektrischen Leitungen hindurchgeführt sind. Nachdem alle Druckkammern des betreffenden Trägerteiles auf diese Weise fertiggestellt sind, werden die Membranen 10 und die Abdeckkappen 13 mit dem Trägerteil durch Verkleben oder Vergießen zu einer Baueinheit vereinigt. Die diesbezügliche Klebe- bzw. Vergußmasse ist in F i g. 5 mit 14 bezeichnet

Wie ersichtlich, ist durch das stapelartige Aneinanderreihen der Trägerteile 1 und 7 und die Aufteilung der Druckkammern 2 ihrer Anzahl nach auf die beiden Trägerteiie, wobei sie je gegeneinander versetzt angeordnet sind, erreicht, daß die Packungsdichte der Druckkammern sehr groß ist, so daß die den Düsen im wesentlichen gegenüberliegenden Druckkammern auf einen möglichst kleinen Raum zusammengefaßt sind.

Zur Fertigstellung des Tintenstrahlschreibkopfes wird nun so vorgegangen, daß die gemäß F i g. 5 je für sich in der beschriebenen Weise fertiggestellten und in ihre gegenseitige Stapellage gebrachten Trä^erteile 1 und 7 in eine Gußform eingesetzt werden, deren verbleibender freier Raum die Form für einen Kanalteil festlegt, in welchem die von allen Druckkammern 2 ausgehenden Düsenkanäle 6 als zu den Düsen führende weitere Düsenkanäle fortgesetzt sind. In F i g. 5 ist ein solcher schematisch dargestellter Kanalteil mit 15 bezeichnet. Eine hier nicht näher dargestellte Gußform müßte da-

her nach dem Einsetzen der Trägerteile 1 und 7 einen freien Raum aufweisen, welcher der Umrandung des Kanalteiles 15 entspricht. Zur Herstellung des Kanalteiles mit den weiteren Düsenkanälen wird in die aus den Trägerteilen 1 und 7 ausmündenden Düsenkanäle 6 je

ein draht- oder stiftförmiger Einsatz mit einem Ende eingeführt, worauf die anderen Enden der den freien Raum der Gußform durchsetzenden Einsätze in den den nebeneinander liegenden Düsen entsprechenden Lagen an der Gußform festgelegt werden. Auf diese Weise

verbindet jeder der Einsätze einen von einer Druckkammer 2 ausgehenden Düsenkanal 6 mit der Position einer späteren Düse. Durch die Wahl der Elastizität des Materials für die Einsätze oder der Art und Weise ihrer Anordnung an sich kann dabei den späteren weiteren

Düsenkanälen ein bestimmter Verlauf gegeben werden. Bei Verwendung von starren Stiften oder gespannten Drähten werden beispielsweise genau geradlinige spätere Düsenkanäle erhalten. Haben die Einsätze jedoch gewisse federnde Eigenschaften, so ergeben sich, wenn

die Einsätze nicht gerade gespannt sind, leicht geschwungene Formen für die weiteren Düsenkanäle, wie dies in F i g. 5 mit den strichpunktierten Linien 16 schematisch angedeutet ist Nach dem Einbringen der Einsätze in die Gußform wird diese dann mit Vergußmasse

ausgefüllt, worauf nach dem Aushärten derselben die Einsätze wieder entfernt werden. Auf diese Weise entstehen im Kanalteil 15 die schematisch angedeuteten weiteren Düsenkanäle 16, welche an der Seitenfläche 17 des Kanalteils 15 in Düsen 18 münden. Dadurch, daß die

Einsätze in die Düsenkanäle 6 eingeführt wurden, schließen die weiteren Düsenkanäle 16 im Kanalteil 15 unmittelbar an die betreffenden Düsenkanäle 6 in den Trägerteilen 1 und 7 an, ohne daß es beim Einbringen der Vergußmasse in die Gußform zu Verstopfungen der

Düsenkanäle 6 kommen kann. Auf diese Weise sind auch Stoßstellen beim Übergang der Düsenkanäle 6 in die weiteren Düsenkanäle 16 vermieden.

Dadurch, daß beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die Ansätze 8 am Trägerteil 7 den Trägerteil 1 durchset-

zen, kommen sie ebenfalls mit der den Kanalteil 15 bildenden Vergußmasse in Verbindung, wodurch gleichzeitig auch eine Verbindung der beiden Trägerteile 1 und 7 miteinander erfolgt, was noch dadurch begünstigt werden kann, daß zwischen den Ansätzen 8 und den Bohrungen 9 etwas Spiel vorgesehen wird, so daß Vergußmasse auch zwischen die Ansätze 8 und die Wände der Bohrungen 9 eindringen kann. Auf diese Weise bilden dann die Trägerteile 1 und 7 und der Kanalteil eine fest miteinander vereinigte Baueinheit Die am Kanalteil 15 an seiner Seitenfläche 17 mündenden Düsenkanäle 16 können beispielsweise unmittelbar die Düsen 18 bilden. Es kann aber auch auf diese Seitenfläche 17 noch eine eigene Düsenplatte aufgesetzt werden, welche entsprechende Bohrungen aufweist, die an die

Düsenkanäle 16 anschließen und dann die eigentlichen Düsen bilden.

Zur Vervollständigung des Tintenstrahlschreibkopfes wird, wie aus F i g. 6 ersichtlich ist, an die miteinander

vereinigten Trägerteile 1 und 7 an deren Schmalseiten 5, in welche die Tintenzufuhrleitungen 4 münden, unter Zwischenlage einer Dichtung 19 ein deckeiförmiger Teil 20 angeflanscht, dessen Innenwände mit Abstand gegenüber den Wänden der Schmalseiten 5 der Trägerteile 1 und 7 verlaufen, wodurch ein Hohlraum 21 gebildet ist, in den alle Tintenzufuhrkanäle 4 münden und von diesem aus mit Tinte versorgbar sind. Zum Zuführen der Tinte zum Hohlraum 21 ist der Deckelteil 20 mit einem Rohransatz 22 versehen, an den beispielsweise eine flexible Tintenleitung anschließbar ist, die ihrerseits zu einem Vorratsbehälter für Tinte führt. Das Anflanschen des Deckelteiles 20 an die Trägerteile 1 und 7 kann beispielsweise über Klemmbacken 23 und 24 und eine Schraubverbindung 25 erfolgen. Zum Schutz der ganzen Baueinheit kann diese noch in einem Gehäuse 26 mit Abdeckteil 27 untergebracht werden. Die zu den Membranen 10 und piezoelektrischen Schwingern 11 führenden Leitungen werden zweckmäßigerweise in einer am Gehäuse 26 angebrachten Steckereinheit zusammengefaßt, was hier nicht näher dargestellt ist.

Wie sich aus vorgesehenem ergibt, ist ein solcher Tintenstrahlschreibkopf einfach in seinem Aufbau und seiner Herstellung, insbesondere dadurch, daß die Trägerteile 1 und 7 für die Druckkammern 2 vorgefertigt und erst dann mit einem Kanalteil 15 für die weiteren Düsenkanäle 16 vereinigt werden. Weiter ist in diesem Zusammenhang als vorteilhaft anzuführen, daß die Trägerteile 1 und 7 als einfache Kunststoffteile ausgebildet werden können und der Kanalteil 15 in einem Gießvorgang hergestellt wird, wobei die von den Druckkammern 2 ausgehenden Düsenkanäle 6 ohne Stoßstellen unmittelbar in die weiteren Düsenkanäle 16 im Kanalteil 15 übergehen.

Durch die räumlich kompakte Anordnung der Druckkammern 2, dadurch daß sie ihrer Anzahl nach auf die zwei stapelartig aneinander gereihten Trägerteile 1 und 7, auf denen sie gegeneinander versetzt angeordnet sind, aufgeteilt sind, wird dabei erreicht, daß sie auf einem relativ eng begrenzten Raum den Düsen 18 gegenüberliegen. Hierdurch können die weiteren Düsenkanäle 16, welche die von den Druckkammern 2 ausgehenden Düsenkanäle 6 mit den Düsen 18 verbinden, enger zusammengefaßt werden und weitgehendst geradlinig verlaufend und mit im wesentlichen gleicher Länge ausgebildet werden. Dies beeinflußt entscheidend die einwandfreie Funktionsfähigkeit eines solchen Tintenstrahlschreibkopfes, da die Versorgung der Düsen mit Tinte aus den Druckkammern sehr gleichmäßig und einwandfrei erfolgen muß.

Zufolge der einander im wesentlichen gegenüberliegenden Druckkammern 2 und Düsen 18 und der diese miteinander verbindenden, weitgehendst geradlinig verlaufenden weiteren Düsenkanäle 16 wird nur relativ wenig Energie zum Ansteuern der Druckkammern über die piezoelektrischen Schwinger benötigt Durch die im wesentlichen gleichförmige Ausbildung aller weiteren Düsenkanäle 16 erfolgt auch das Ausstoßen der Tintentröpfchen aus allen Düsen zu den jeweiligen Ansteuerungszeitpunkten der Druckkammern sehr gleichmäßig und einwandfrei. Dies alles ist zur exakten Bildung der Zeichen mit dem Tintensü ahlschreibkopf sehr wesentlich. Die gegenseitige Lage der Düsen kann hierbei beliebig gewählt werden, beispielsweise in Matrixform oder einfach in einer Reihe, was davon abhängig ist, auf welche Weise beabsichtigt ist, ein zu bildendes Zeichen aus den einzelnen Punktelementen zusammenzusetzen.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig.7 sind wieder zwei stapelartig aneinander gereihte Trägerteile 1 und 7 für die auf diesem in analoger Weise zum vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiel gegeneinander versetzt angeordneten Druckkammern 2 und ein die weiteren Diisenkannle 16 aufweisender Kanalteil 15 vorgesehen. Auf diese Weise ist wieder eine große Packungsdichte für die Druckkammern erreicht, so daß sie auf einen kleinen Raum zusammengefaßt den Düsen günstig gegenüberliegen. Hier ist ferner angestrebt, absolut

ίο geradlinig von den Druckkammern 2 zu den Düsen 18 verlaufende Düsenkanäle 6 und weitere Düsenkanäle 16 zu erhalten. Dies wird dadurch erreicht, daß die auf die Trägerteile 1 und 7 ihrer Anzahl nach aufgeteilten Druckkammern 2 auf unterschiedlich geneigt verlaufenden Ansatzflächen an den Trägerteilen 1 bzw. 7 vorgesehen sind, wie dies F i g. 7 zu entnehmen ist. Die jeweilige Neigung der betreffenden Ansatzfläche richtet sich dabei danach, welche Druckkammer 2 mit welcher Düse 18 verbunden werden soll. Wie ersichtlich, verlaufen hier die von den Druckkammern 2 ausgehenden Düsenkanäle 6 und die an sie anschließenden weiteren Düsenkanäle 16 jeweils vollkommen geradlinig, so daß sich die Tintenzufuhr von den Druckkammern 2 zu den an der Seitenfläche 17 des Kanalteiles 15 vorgesehenen Düsen 18 besonders gleichmäßig gestaltet und die Ansteuerung ier piezoelektrischen Schwinger, welche wieder über eine Membran 10 auf die Druckkammern 2 einwirken, mit geringem Energieaufwand erfolgen kann. Auch hier ist wieder am Trägerteil 7 korrespondierend zu jeder Druckkammer 2 und dem von dieser ausgehenden Düsenkanal 6 je ein diesen Düsenkanal aufnehmender vorspringender Ansatz 8 vorgesehen, der je eine im Trägerteil 1 angebrachte Bohrung 9 durchsetzt und im wesentlichen bis zum Kanalteil 15 reicht. Ein solcher Tintenstrahlschreibkopf kann wieder nach einem wie im vorstehenden beschriebenen Verfahren hergestellt werden.

Auch der in F i g. 8 schematisch dargestellte Tintenstrahlschreibkopf weist zwei Trägerteile 1 und 7 und einen Kanalteil 15 auf. An jedem dieser Trägerteile 1 und 7 ist hier eine Reihe hintereinander liegender Druckkammern 2 vorgesehen, wobei durch versetzte bzw. überlappende Anordnung der Druckkammern wieder eine große Packungsdichte erreicht wird. Hierbei wäre es natürlich auch noch möglich, die beiden Reihen von Druckkammern gegeneinander zu versetzen, um eine noch größere Packungsdichte zu erreichen. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die von den am gegenüber den Düsen, in Richtung der Stapelung gesehen, entfernteren Trägerteil 7 angeordneten Druckkammern 2 ausgehenden Düsenkanäle 6 in am gegenüber den Düsen, in Richtung der Stapelung gesehen, näheren Trägerteil 1 vorgesehenen weiteren Düsenkanälen 28 fortgesetzt Diese weiteren Düsenkanäle 28 sind durch entsprechende Bohrungen im Trägerteil 1 gebildet die an den an diesem Trägerteil angeordneten Druckkammern 2 vorbeigeführt sind. Beim Aneinanderreihen des Trägerteiles 7 an den Trägerteil 1 wird dabei die Verbindung zwischen den Düsenkanälen 6 im Trägerteil 7 und den weiteren Düsenkanälen 28 im Trägerteil 1 hergestellt wobei durch entsprechende Paßsitze oder das Zwischenfügen von Dichtungsscheiben eine Abdichtung an den Übergangsstellen erreicht wird, so daß dort keine Tinten austreten kann. Der Kanalteil 15 weist hier wieder weitere Düsenkanäle 16 auf, die einerseits an die von den am Trägerteil 1 angeordneten Druckkammern 2 ausgehenden Düsenkanälen 6 und andererseits an die im Trägerteil 1 vorgesehenen weiteren

Düsenkanäle 28 anschließen, welch letztere ihrerseits, wie erwähnt, mit den Düsenkanälen 6, die von den am Trägerteil 7 vorgesehenen Druckkammern 2 ausgehen, in Verbindung stehen. Der Kanalteil 15 mit den Düsenkanälen 16 kann hierbei wieder durch einen Gießvorgang hergestellt werden.

Der in F i g. 9 dargestellte Tintenstrahlschreibkopf weist einen analogen Aufbau auf wie derjenige des Ausführungsbeispieles nach F i g. 8. Hier ist jedoch der den Düsen 18 am nächsten liegende Trägerteil 29 einstückig mit einem Kanalteil, in dem die von allen Druckkammern ausgehenden Düsenkanäle 6 als zu den Düsen 18 führende weitere Düsenkanäle 16, fortgesetzt sind, ausgebildet, wobei dieser Teil als Ganzes beispielsweise wieder in einem Gießvorgang hergestellt werden kann. Wie aus F i g. 9 ersichtlich ist, sind an diesem Trägerteil 29 eine Anzahl von in einer Reihe hintereinander liegender Druckkammern 2 vorgesehen, von welchen die entsprechenden Düsenkanäle 6 ausgehen, die unmittelbar zu den an der Seitenfläche 17 vorgesehenen Düsen 18 führen. An diesen Trägerteil 29 ist den Düsen 18 gegenüberliegend wieder ein weiterer Trägerteil 7 stapelartig angereiht, an dem die zweite Reihe von Druckkammern vorgesehen ist. Die von diesen am Trägerteil 7 vorgesehenen Druckkammern 2 ausgehenden Düsenkanäle 6 setzen sich unmittelbar in weiteren Düsenkanälen 16 fort, die ihrerseits im Trägerteil 29 vorgesehen und an den an diesem Trägerteil 29 angeordneten Druckkammern 2 vorbeigeführt sind.

Der in Fig. 10 dargestellte Tintenstrahlschreibkopf weist ebenfalls einen analogen Aufbau wie derjenige gemäß F i g. 8 auf. Hier sind jedoch nicht nur zwei Trägerteile 1 und 7, sondern drei Trägerteile 1, 7 und 30 vorgesehen, die alle drei gegenüber den Düsen 18 stapelartig aneinander gereiht sind. Jeder dieser Trägerteile weist hier zwei Reihen von hintereinander liegenden Druckkammern 2 auf. Im Trägerteil 1 sind wieder weitere Düsenkanäle 28 vorgesehen, welche an die Düsenkanäle 6 anschließen, die von den am Trägerteil 7 vorgesehenen Druckkammern 2 ausgehen. Da hier noch ein dritter Trägerteil 30 vorgesehen ist, sind auch im Trägerteil 7 weitere Düsenkanäle 31 vorgesehen, welche an die Düsenkanäle 6 anschließen, die von den am Trägerteil 30 vorgesehenen Druckkammern 2 ausgehen. Zur Fortsetzung dieser weiteren Düsenkanäle 31 sind in analoger Weise am Trägerteil 1 noch zusätzliche weitere Düsenkanäle 32 vorgesehen. Auf diese Weise sind alle von den Druckkammern 2 ausgehenden Düsenkanäle 6 bis zu dem wieder an den Trägerteil 1 anschließenden Kanalteil 15 herangeführt, in welchem sie sich dann wieder in weiteren Düsenkanälen 16 fortsetzen, die sich ihrerseits bis zu den an der Seitenfläche 17 des Kanalteües 15 vorgesehenen Düsen ie erstrecken. Auf diese Weise wird eine besonders große Packungsdichte der Druckkammern erreicht

Selbstverständlich könnten auch bei dem Tintenstrahlschreibkopf gemäß diesem Ausführungsbeispiel analog zum Tintenstrahlschreibkopf nach den F i g. 1 bis 6 die von den Druckkammern 2 an den Trägerteilen 7 und 30 ausgehenden Düsenkanäle 6 mittels entsprechender, diese Düsenkanäle aufnehmender Ansätze an diesen Trägerteilen durch die gegenüber den Düsen, in Richtung der Stapelung gesehen, näheren Trägerteile 1 bzw. 7 hindurchgeführt sein. Zweckmäßigerweise werden in einem solchen Fall die am Trägerteil 30 vorgesehenen Ansätze so lang ausgebildet, daß sie sowohl den Trägerteil 7 als auch den Trägerteil 1 in entsprechenden Bohrungen durchsetzen, so daß sie unmittelbar bis zum Kanalteil 15 reichen.

Wie aus vorstehendem ersichtlich ist, besteht eine Reihe von Abwandlungen der beschriebenen Ausführungsbeispiele, ohne daß dabei der Rahmen der Erfin-

5 dung verlassen wird. Hierzu ist insbesondere zu erwähnen, daß die Anzahl und die Anordnung der erforderlichen Düsen und damit die Anzahl der erfordrrlichen Druckkammern im Zusammenhang mit der Erfindung keine wesentliche Rolle spielen, da die erfindungsgcmä-

io Ben Maßnahmen auch schon bei einer geringeren Anzahl von Düsen und Druckkammern vorteilhaft anwendbarsind.

Hierzu 3 ■'; ;r. ■.; Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Tintenstrahlschreibkopf mit einer Vielzahl von Düsen (18) und mit diesen über Düsenkanäle (6) verbundenen Druckkammern (2), dessen Düsen benachbart zueinander auf einer Seitenfläche des Tintenschreibkopfes angeordnet sind und dessen Druckkammern relativ zu ihrer Höhe große Grundflächen aufweisen, in mehrere Trägerteile (1,7,30) in zueinander parallelen Flächen ihrer Anzahl nach aufgeteilt und gegeneinander versetzt angeordnet sind und aufgrund ihrer Anordnung unterschiedlich lange Düsenkanäle zu den Düsen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerteile (1, 7,30) von der Düse (18) her gesehen hintereinander angeordnet sind und ihre die Druckkammern (2) tragenden Flächen parallel zur Seitenfläche des Tintenschreibkopfes mit den Düsen sind, und daß die von den Druckkammern, die in gegenüber der Düse entfernten Trägerteilen (30, 7) angeordnet sind, ausgehenden Düsenkanäle (6) zwischen den Druckkammern verlaufen, die in gegenüber der Düse näheren Trägerteilen (7,1) angeordnet sind.

2. Tintenstrahlschreibkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerteile (1, 7, 30) plattenförmig ausgebildet sind und daß an den Trägerteil (1), der den Düsen (18) am nächsten liegt, ein

in Richtung zu den Düsen verlaufender Kanalteil (15) anschließt, in dem die von allen Druckkammern (2) ausgehenden Düsenkanälen (6) als zu den Düsen führende weitere Düsenkanäle (16) fortgesetzt sind.

3. Tintenstrahlschreibkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am gegenüber den Düsen (18), in Richtung der Stapelung gesehen, entfernteren Trägerteil (7) korrespondierend zu jeder Druckkammer (2) und dem von dieser ausgehenden Düsenkanal (6) je ein diesen Düsenkanal aufnehmender vorspringender Ansatz (8) vorgesehen ist, der je eine im gegenüber den Düsen näheren Trägerteil (1) angebrachte Bohrung (9) durchsetzt und im wesentlichen bis zum Kanalteil (15) reicht.

4. Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahlschreibkopfes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Druckkammern (2) und den von diesen ausgehenden Düsenkanälen (6) versehenen und je für sich fertiggestellten Trägerteile (1, 7) in ihre gegenseitige Stapellage gebracht und so in eine Gußfurm eingesetzt werden, daß deren verbleibender freier Raum die Form eines Kanalteiles (15) festlegt, worauf in die aus den Trägerteilen ausmündenden Düsenkanäle je ein draht- oder stiftförmiger Einsatz mit einem Ende eingeführt wird, worauf die anderen Enden der den freien Raum der Gußform durchsetzenden Einsätze in den den nebeneinander liegenden Düsen entsprechenden Lagen an der Gußform festgelegt werden, worauf dann die Gußform mit Vergußmasse ausgefüllt wird und nach Aushärten derselben die Einsätze entfernt werden.