DE3725159A1

DE3725159A1 - Aeusserer verteiler fuer eine tintenstrahlanordnung

Info

Publication number: DE3725159A1
Application number: DE19873725159
Authority: DE
Inventors: Antonio S Cruz-Uribe
Original assignee: Pitney Bowes Inc
Current assignee: Pitney Bowes Inc
Priority date: 1986-07-30
Filing date: 1987-07-29
Publication date: 1988-02-11
Also published as: GB2193163A; JPS6337958A; GB2193163B; GB8717750D0; US4695854A; CA1275597C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Impuls-Tintenstrahl- Druckkopf, bestehend aus mehreren Platten, die in übereinanderlie gender Beziehung zusammengehalten sind, und aus einem äußeren nachgiebigen Verteiler.

Tintenstrahlsysteme, insbesondere Impuls-Tintenstrahlsysteme sind allgemein bekannt. Das Prinzip eines Impuls-Tintenstrahls, wie er bei der vorliegenden Erfindung verwirklicht wird, besteht in der Verdrängung von Tinte und dem nachfolgenden Ausstoßen von Tintentropfen aus einer Tintenkammer durch eine Düse mittels einer Antriebseinrichtung, die einen Energieumwandler (z.B. aus piezokeramischem Material) aufweist, der mit einer dünnen Membran verklebt ist. Wenn eine Spannung an den Wandler angelegt wird, dann versucht der Wandler seine ebenen Abmessungen zu verändern, da er aber an der Membran starr befestigt ist, erfolgt eine Verbiegung. Diese Verbiegung verdrängt die in der Kammer befindliche Tinte, so daß diese sowohl durch einen Einlaß vom Tintenvorrat oder eine Einschnürung als auch durch einen Auslaß oder eine Düse ausströmt. Der relative Strömungswiderstand der Einschnürung und der Düse ist derart, daß die Tinte hauptsächlich durch die Düse ausströmt. Die Nachfüllung der Tintenkammer nach dem Austreten eines Tintentrop fens durch die Düse beruht auf der Kapillarwirkung des Tinten- Meniskus innerhalb der Düse, die noch gesteigert werden kann durch entgegengesetztes Verbiegen des Wandlers. Die zum Nachfüllen er forderliche Zeitdauer hängt von der Viskosität und der Oberflächen spannung der Tinte sowie vom Strömungswiderstand der Flüssigkeits kanäle ab. Ein nachfolgender Ausstoß erfolgt nur, nachdem die Nach füllung bewirkt wurde und nachdem zugleich die Amplitude der sich aus dem ersten Ausstoß ergebenden Schwingungen vernachlässigbar geworden ist. Wichtige Maßnahmen zur Erzielung eines Tintenstrahls bestehen in dem Ansprechen des Meniskus auf die angelegte Spannung und in der Zeitdauer, die zur Erholung zwischen dem Ausstoß von Tröpfchen mit gleicher Ausstoßgeschwindigkeit und gleichem Tröpf chendurchmesser erforderlich ist.

Im allgemeinen ist es erstrebenswert, eine Geometrie zu ver wenden, die eine gedrängte Anordnung von mehreren Düsen ermöglicht. Bei einer solchen Anordnung ist es aber wichtig, daß die einzelnen Düsen Tintentropfen mit gleichem Durchmesser und gleicher Geschwin digkeit ausstoßen, selbst wenn die Ausstoßrate variiert.

Nachfolgend werden einige bekannte Ausführungsbeispiele er läutert. Die US-PS 31 07 630 (Johnson et al) ist eine frühe Of fenbarung der Verwendung von piezokeramischen Energiewandlern zur Erzeugung einer Pumpwirkung mit hoher Frequenz. Es folgte die US-PS 32 11 088 (Naiman), in der das Prinzip eines Impuls-Tinten strahl-Druckkopfes offenbart ist. Gemäß diesem Prinzip wird eine Spannung an einen Energieumwandler angelegt, woraufhin Tinte durch die Düse ausgestoßen wird, um auf einer Druckfläche einen Punkt zu erzeugen. Die Dichte der auf diese Weise erzeugten Punkte ist durch die Anzahl der in einer Matrix verwendeten Düsen bestimmt. Eine andere Ausführungsform eines Druckkopfes ist in der US-PS 37 67 120 (Stemme) beschrieben, bei dem zwei Kammern hin tereinander zwischen dem Wandler und der Ausstoßdüse angeordnet sind.

Wesentliche Verbesserungen über den damit bestehenden Stand der Technik sind in einer Reihe von weiteren US-PS′en 39 46 398, 41 89 734, 42 16 483 und 43 39 763 (alle Kyser et al) beschrie ben. Gemäß jeder dieser Patentschriften werden Flüssigkeitstrop fen aus zahlreichen Düsen ausgestoßen, wobei sowohl die Geschwin digkeit als auch das Volumen durch elektrische Signale gesteuert wird. In jedem Fall muß der Düse ein Energieumwandler zugeordnet sein, und alle diese Bauelemente liegen in Ebenen, die zu der Ebene der ausgestoßenen Tropfen parallel sind.

Eine modernere Ausführungsform eines Tintenstrahl-Druckkopfes ist in der US-PS 45 25 728 (Koto) beschrieben. In diesem Fall weist der Druckkopf einen Träger auf, auf dem zahlreiche rechteckige Druckkammern angeordnet sind. Jeder Druckkammer sind Versorgungs kanäle und Düsen zugeordnet. Jeder Kammer ist ferner eine Schwing platte und ein piezokeramisches Element zugeordnet, die zusammen wirken, um das Volumen der Druckkammer zu verändern und damit Tin te aus den zugeordneten Düsen derselben auszustoßen.

Beim Stand der Technik ist der Druckkopf in vielen Fällen aus einer verhältnismäßig großen Anzahl von Einzelteilen zusammen gesetzt. Die Kosten einer solchen Konstruktion sind im allgemeinen sehr hoch. Beispielsweise erfordert eine Anordnung von Tintenstrah len eine Anordnung von Energieumwandlern. Üblicherweise ist jeder Energieumwandler neben der Tintenkammer eines jeden Strahls mit einer Klebetechnik getrennt angeordnet. Dies stellt ein Problem dar, wenn die Anzahl der Energieumwandler der Anordnung eine An zahl von beispielsweise einem Dutzend übersteigt, weil im allge meinen Schwierigkeiten wegen der komplizierteren Handhabung auf treten, wie z.B. schadhafte elektrische Verbindungen. Außerdem steigen die Dauer und die Kosten der Herstellung mit der Anzahl der getrennten Energieumwandler, die mit der Membran verklebt werden müssen, nahezu linear an. Außerdem steigen das Schadens risiko und die Schwankungsbreite der Betriebsbedingungen, wie z.B. das Tröpfchenvolumen und die Ausstoßgeschwindigkeit, allgemein an. In vielen Fällen sind die herkömmlichen Druckköpfe auch groß und sperrig, und in dem vorhandenen Raum konnte nur eine verhältnis mäßig kleine Anzahl von Düsen untergebracht werden.

Eine verbesserte Ausführung eines Impuls-Tintenstrahl-Druck kopfes, die zahlreiche Nachteile der bekannten Konstruktionen überwindet, ist in der am 6.November 1985 von A. Cruz-Uribe ange meldeten US-Patentanmeldung Nr. 7 95 584 beschrieben, die auf die Anmelderin übertragen wurde. Die vorliegende Erfindung macht in vielen Fällen von der in dieser Anmeldung offenbarten Lehre Ge brauch, sie schafft aber in mancherlei Hinsicht eine alternative Konstruktion.

Kurz gesagt betrifft die vorliegende Erfindung einen verbes serten Impuls-Tintenstrahl-Druckkopf mit mehreren übereinanderlie gend zusammengehaltenen Platten. Eine Anzahl piezokeramischer Energieumwandler ist auf einer Membran derart angeordnet, daß je der Wandler eine Tintenkammer einer entsprechenden Anzahl über deckt. Die Wandler werden elektrisch erregt, um die in den Kammern befindliche Tinte zu verdrängen, so daß Tintentropfen durch eine Vielzahl von Düsen ausgestoßen werden, wobei mit jeder Kammer je weils eine Düse in Verbindung steht. Die Tinte wird den Kammern durch an der Außenseite des Druckkopfes angeordnete nachgiebige Verteiler und sodann durch Begrenzungsöffnungen zugeführt, die in der gleichen Platte ausgebildet sind, in der die Düsen angeordnet sind. Eine auf einer gedruckten Schalttafel oberflächenbefestigte IC-Treiberschaltung steuert die elektrischen Signale, die den Wandlern durch ein die Wandler überdeckendes ebenes anisotropisches Verbindungsteil zugeführt werden, das nur in einer Querrichtung leitfähig ist. Die Konstrution ermöglicht die Belüftung der Vertei ler. Die Verteiler bestehen aus einem Material, das hinreichend kompressibel ist, um die darin entstehenden Druckwellen zu absor bieren, um dadurch die als "Übersprechen" bezeichnete unerwünschte Erscheinung zu vermeiden, bei der Druckimpulse, die für ein aus einer Begrenzungsöffnung, einer Druckkammer und einer Düse be stehendes System bestimmt sind, an andere solcher Systeme des Druckkopfes übertragen werden.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in geringeren Materialkosten wegen der geringeren Anzahl der für den Druckkopf erforderlichen Platten. Bei der beschriebenen bevorzugten Ausfüh rungsform sind die Begrenzungsöffnungen in der gleichen Platte wie die Düsen ausgebildet. Der Verteiler kann aus einem Material hergestellt sein, das erheblich billiger ist als das für die Mehr zahl der Platte erforderliche Material.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der äußeren An ordnung der Verteiler, welche die Tinte über die Begrenzungsöffnun gen den Tintenkammern zuführen. Eine Wand eines jeden Verteilers besteht aus einem flexiblen Material, das die infolge der Erregung eines Wandlers erzeugten Druckwellen absorbiert. Dadurch wird das "Übersprechen" verringert oder gänzlich unterdrückt.

Mit der Erfindung wird ein weiteres dem Stand der Technik an haftendes Problem überwunden, welches darin besteht, unabhängig von der Lage der Düsen im Druckkopf gleichförmige Signale zu er zielen. Genauer gesagt, die gegenüberliegenden Enden der Gruppen von Kammern in dem Druckkopf haben passive Kammern, welche die gleiche Größe und Form wie alle übrigen Kammer haben, denen aber keine Wandler oder Düsen zugeordnet sind. Beim Stand der Technik ist die letzte Reihe von Kammern an ihrer Außenseite durch eine verhältnismäßig große Masse oder einen Bereich der Platte begrenzt, in der sie ausgebildet ist, während ihre innere Längsseite eine Seitenwand ist, die mit all den übrigen Seitenwänden zwischen auf einanderfolgenden Kammern im wesentlichen identisch ist. Dies hat eine Situation bedingt, in der die Eigenschaften von solchen Trop fen, die infolge eines an einen einer Endkammer zugeordneten Wand lers adressierten Signals ausgestoßen werden, von den Eigenschaf ten solcher Tropfen abweichen, die infolge eines an einen Wandler adressierten Signals ausgestoßen werden, der einer zentral ange ordneten Kammer zugeordnet ist. Gemäß der Erfindung sind hingegen alle aktiven Kammern zentral angeordnete Kammern, mit dem gewünsch ten Ergebnis, daß die Eigenschaften aller von dem Druckkopf ausge stoßenen Tröpfchen unabhängig von der Lage der Düse gleich sind.

Eine weitere Maßnahme hinsichtlich der Ausbildung der Vertei ler zur Verhinderung des Übersprechens ist die Anordnung von Ent lüftungen in dem Druckkopf, die eine Ableitung der Luft aus dem System ermöglichen, ohne die Geschwindigkeit oder die Qualität der Tröpfchenemission zu beeinträchtigen. Bekannte Druckköpfe benutzen Belüftungseinrichtungen, wie sie in den US-PS′en 41 26 868 (Kirner), 43 80 770 (Maruyama), 44 29 320 (Hattori et al) und 44 33 341 (Thomas) beschrieben sind. Diese bekannten Konstruktio nen weisen aber nicht die Vorteile der vorliegenden Erfindung auf.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung er geben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, auf die bezüglich der Offenbarung aller nicht im Text beschriebenen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung mehrerer einzelner Platten, die bei der Ausbildung eines er findungsgemäßen Tintenstrahl-Druckkopfes verwendet werden,

Fig. 2A und 2B gemeinsam eine vergrößerte perspektivische Explosionsdarstellung der in Fig. 1 gezeigten Ausbildung,

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 2A, und

Fig. 4 einen Querschnitt ähnlich wie Fig. 3 einer anderen Ausführungsform.

Die bei der Konstruktion eines Tintenstrahl-Druckkopfes ange strebten Hauptziele bestehen in einer großen Rate der Tröpfchen emission, einer einfachen automatisierten Herstellung, einer ge steigerten Dichte der Düsen, einer gleichförmigen Ausbildung der verschiedenen Strahlen, der Wiederholbarkeit und der Herstellung mit minimalen Kosten. Diese Zielvorgaben werden mit der vorliegen den Erfindung erreicht.

In Fig. 1 ist ein Tintenstrahl-Druckkopf 20 gezeigt, bei dem die Erfindung verwirklicht ist. Wenngleich in Fig. 1 ein Druckkopf mit 28 Düsen gezeigt ist, so kann das Prinzip der Erfindung auch bei einer Anordnung mit nur einer oder zwei Düsen oder auch bei einer Anordnung mit beliebig vielen Düsen verwirklicht werden. D.h., daß die Anzahl der Düsen nur durch das Material und die Abmessungen begrenzt ist. Wie dies in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, besteht der Druckkopf 20 aus mehreren übereinanderliegenden Platten, die in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 22 (Fig. 3) bezeichnet sind. Jede Platte 22 ist einzeln hergestellt und hat als Bestandteil des Druckkopfes eine bestimmte Aufgabe.

Fig. 2 dient zur Veranschaulichung der Plattenbaugruppe 22 in einem Druckkopf 20, sie dient aber nicht zur anderweitigen Veranschaulichung der relativen Abmessungen oder der Anzahl der Düsen und der zugeordneten Elemente des in Fig. 1 gezeigten Druck kopfes 20.

Wie dies in Fig. 2A und 2B dargestellt ist, tritt Tinte durch ein Zuführrohr 24 ein und strömt längs einer durch eine Serie von Teilen 26 veranschaulichten Bahn durch den Druckkopf 20 hindurch. Die Bahn der Tinte ist dann in zwei getrennte Bahnen 26 a und 26 b aufgeteilt, so daß die Tinte in zwei Verteiler 26 und 30 strömt. Von den Verteilern 28 und 30 fließt die Tinte sodann durch Begren zungsöffnungen 36 bzw. 38 in gegenüberliegende Kammern 32 bzw. 34 und sodann zu Düsen 40, durch welche einzelne Tintentropfen 42 aus gestoßen werden. Es ist erkennbar, daß sich das Zuführrohr 24 durch eine entsprechende Durchbrechung 44 erstreckt, die in einem im we sentlichen starren, profilierten Klemmsteg 50 ausgebildet ist. Das untere Ende des Zuführrohres 24 ist an einer Membranplatte 52 dicht befestigt.

Wenn die Tinte vom Zuführrohr 24 zu den Verteilern 28 und 30 fließt, dann gelangt sie durch fluchtende Öffnungen 46 und 48, die in der Membranplatte 52 bzw. einer Kammerplatte 54 ausgebildet sind. Die Aufteilung der Bahn 26 in die Zweigbahnen 26 a und 26 b wird durch eine in einer Basisplatte 58 ausgebildete Erweiterung oder ein Abteil 56 bewirkt. Von dem Abteil 56 fließt die Tinte durch zwei Langlöcher 60 und 62 hindurch, die in einer Zwischenplatte 64 bzw. einer Düsenplatte 66 ausgebildet sind.

An jedem Verteiler 28 und 30 ändert die Tinte ihre Bewegungs richtung und fließt zu den Kammern 32 und 34 durch die in der Dü senplatte 66 ausgebildeten Begrenzungsöffnungen 36 und 38, sodann durch Öffnungen 68 in der Zwischenplatte 64 und durch Verbindungs öffnungen 70 in der Basisplatte 58.

Jede Reihe der in der Kammerplatte 54 ausgebildeten gegen überliegenden Kammern 32 und 34 durchsetzt diese vollständig und kann auf geeignete Weise, wie z.B. durch Ätzen hergestellt wer den. Die übliche Dicke der Kammerplatte beträgt 0,25 mm, diese Abmessung kann aber wie alle übrigen in dieser Beschreibung er wähnten Abmessungen im Rahmen der Erfindung beträchtlich schwanken. Die Membranplatte 52, welche die Decke der Kammern 32 und 34 bil det, ist üblicherweise 0,1 mm dick und weist zahlreiche darauf an geordnete einzelne Energieumwandler 72 auf, die aus einem piezo keramischen Material bestehen, wobei sich jeder Wandler über einer der Kammern erstreckt und diese bedeckt. Wenn an einen Wandler 72 eine Spannung angelegt wird, dann wölbt sich die Membranplatte 52 in die zugeordnete Kammer 32 bzw. 34 hinein, wodurch die in dieser Kammer befindliche Tinte verdrängt wird. Dies hat wiederum den Aus stoß eines Tröpfchen aus der zugeordneten Düse und die nachfolgen de Schwankung bzw. Schwingung des Meniskus und die Nachfüllung der Kammer zur Folge. Auf ihrem Weg von der Kammer zur Düse fließt die Tinte zunächst durch eine vergrößerte Verbindungsöffnung 74 in der Basisplatte 58 und sodann durch eine verjüngte oder konische Öff nung 76 in der Platte 64.

Mit diesen Bewegungen sind zwei wichtige Resonanzbetriebsar ten verbunden, üblicherweise mit 10 bis 24 kHz bzw. 2 bis 4 kHz. Wenn die kinetische Energie der Tinte der Düse 40 die Oberflächen energie des Meniskus an der Düse 40 übersteigt, dann wird ein Tröpf chen 42 ausgestoßen. Dem Tröpfchen wird eine ausreichende Energie erteilt, damit es eine Geschwindigkeit von mindestens 2 m/sec erreicht und sich dadurch zu einer (nicht gezeigten) Druckfläche nahe dem Druckkopf 20 bewegt. Die Abmessungen der Wandler 72, der Membranplatte 52, der Düsen 40, der Kammern 32 und 34 und der Be grenzungsöffnungen 36 und 38 haben alle einen Einfluß auf die Aus bildung des Tintenstrahls. Die Wahl diese Abmessungen wird mit der Wahl einer Tinte mit bestimmter Viskosität abgestimmt. Die Form der elektrischen Spannungsimpulse wird ebenfalls so zugeschnitten, damit die gewünschte Tröpfchengeschwindigkeit und die Nachfüllzeit er zielt und die Entstehung überflüssiger Tröpfchen, die üblicher weise als Satelliten bezeichnet werden, unterbunden wird. Ein be vorzugter Durchmesser der Düsen 40 ist 0,05 bis 0,75 mm, und das Verhältnis zwischen der Länge und der Breite der vorzugsweise rechteckigen Wandler 72 beträgt ungefähr 3,5:1.

Die den Druckkopf 20 bildenden Platten 22 können aus rostfreiem Stahl oder einer anderen Legierung oder aus Glas oder aus einem an deren steifen, aber gut zu bearbeitenden Material bestehen. Diese Platten können in Abhängigkeit von der Beschaffenheit des Materials durch Verkleben, Verlöten, Diffusionsverkleben, Lichtbogenschweis sen oder Widerstandsschweißen miteinander verbunden sein. In eini gen Fällen können auch Befestigungselemente benutzt werden.

Wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, sind die einzelnen Kammern 32 und 34 näherungsweise rechteckig, und sie haben jeweils verhältnis mäßig lange Seitenwände und verhältnismäßig kurze Stirnwände. Zwei Kammern 32, 34 sind längs ihrer Hauptachsen axial ausgerichtet und mit ihren entsprechenden Stirnwänden einander gegenüberliegend an geordnet. Wie dies gezeigt ist, erstreckt sich jede der gegenüberliegen den Stirnwände zu der andere Stirnwand der Kammern in verzahnter Weise und überlappt eine Ebene, die sich quer zu der Kammerplatte erstreckt und die Achsen von Verbindungsöffnungen 74 enthält, die in der Basisplatte 58 ausgebildet sind und zu den Düsen 40 führen. Die Einzelheiten dieser Konstruktion sind in der eingangs erwähn ten US-Patentanmeldung 7 95 584 beschrieben, auf deren Offenbarung ausdrücklich Bezug genommen wird.

Verbindungsöffnungen 74 und verjüngte Öffnungen 76 sind in der Basisplatte 58 bzw. in der Zwischenplatte 64 ausgebildet, um jede Kammer mit einer zugeordneten Düse 40 zu verbinden. Der Durchmes ser der Verbindungsöffnungen 74 beträgt ungefähr 0,3 bis 0,4 mm und der Durchmesser der konischen Öffnungen 76 verjüngt sich von 0,3 bis 0,4 mm am Übergang zu der Verbindungsöffnung 74 auf unge fähr 0,05 bis 0,08 mm am Übergang zur Düse 40. Die konischen Öff nungen 76 gewährleisten eine sanfte Strömung der Tinte, wenn die se von den Kammern zu den Düsen fließt. Jede Gruppe von Kammern, Verbindungsöffnungen 74, konischen Öffnungen 76 und Düsen ist vor zugsweise axial ausgerichtet, wobei die Achsen zur Ebene der Basis platte 58 rechtwinklig oder zumindest quer verlaufen. Die Abmessun gen der Verbindungsöffnungen 74 und der konischen Öffnungen 76 be einflussen ebenfalls die Ausbildung des Tintenstrahls.

In ähnlicher Weise ist jede Gruppe von Begrenzungsöffnungen 36, 38, Durchgangsöffnungen 68 und 70 und Kammern 32, 34 vorzugs weise axial ausgerichtet, wobei die Achsen zur Ebene der Basis platte 58 rechtwinklig oder wenigstens quer verlaufen. Der Durch messer der Durchgangsöffnungen beträgt näherungsweise 0,4 bis 0,5 mm. Mehrere Paare axial fluchtender Kammern sind in der Kammerplatte 54 mit ihren entsprechenden Seitenwänden benachbart angeordnet. Während in Fig. 1 vierzehn solche Paare von Kammern 32 und 34 gezeigt sind, die mit vierzehn zugeordneten Öffnungen 40 verbunden sind, ist da von auszugehen, daß die beschriebene Anordnung bei einer beliebi gen Anzahl von Düsen verwirklicht werden kann. Wegen der verzahnten Anordnung der Stirnwände der Kammern und ihrer zugeordneten Düsen 40 kann eine hohe Dichte der Düsen erzielt werden, während die ord nungsgemäße Form einer Kammer für den Ausstoß der Tröpfchen 42 aus den Düsen 40 gewährleistet ist. Bei einer typischen Ausführungs form beträgt der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Düsen 0,5 bis 0,75 mm.

Die Begrenzungsöffnungen 36 und 38 trennen die Kammern 32 bzw. 34 von den Tintenverteilern 28 und 30. Die in der Düsenplat te 66 ausgebildeten Begrenzungsöffnungen haben vorzugsweise aber nicht notwendigerweise den gleichen oder einen geringfügig kleine ren Durchmesser als die Düsen 40. Dadurch ist bei einer Betätigung des Wandlers 72 gewährleistet, daß die gleiche oder eine größere Tintenmenge durch die Düse 40 austritt als zu dem zugehörigen Ver teiler zurückfließt. Es ist erkennbar, daß es bei einer Anordnung der einzelnen Düsen 40, wie sie bei dem Druckkopf 20 vorgesehen ist, zur Erzielung einer minimalen und annehmbaren Schwankungsbreite der Wirksamkeit notwendig ist, daß sowohl die Düsen 40 als auch die Be grenzungsöffnungen 36, 38 eine einheitliche Größe haben. Die Düsen und die Begrenzungsöffnungen können auf mannigfache Weise herge stellt werden, beispielsweise durch Bohren oder mit Masken auf elektrischem Weg, es hat sich aber gezeigt, daß die größte Ge nauigkeit und Einheitlichkeit bei geringsten Kosten durch Stanzen erzielt wird. Die Platten 52, 54, 58, 64 und 66 bestehen üblicher weise aus rostfreiem Stahl, wenngleich auch zahlreiche andere Ma terialien benutzt werden können, und sie haben üblicherweise eine Dicke von 0,075 mm, 0,25 mm, 0,6 mm, 015 mm bzw. 0075 mm. Die Öff nungen 46, 48, 60 und 62 und die Ausnehmung 56 können ähnlich wie die Kammern 32, 34 in der Kammerplatte 54 durch Ätzen erzeugt wer den, und sie erstrecken sich vollständig durch die betreffenden Platten hindurch.

Wie dies aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist eine Reihe von Wandlern 72 mit der Membran 52 verklebt, beispielsweise mit einem Kunstharz oder einem niedrig schmelzenden Lot, und die Wandler 52 sind unmittelbar über jeder Druckkammer 32, 34 angeordnet. Der zum Verkleben des piezokeramischen Materials mit der Membran ver wendete Klebstoff sollte vorzugsweise mit gleichförmiger Dicke aufgetragen werden, einen hohen Elastizitätsmodul haben und einen ausreichenden elektrischen Kontakt zwischen der Membran und dem piezokeramischen Material gewährleisten. Die Dicke des Membranma terials beträgt zwischen 0,025 und 0,13 mm. Wenn jedoch ein nicht leitfähiger Klebstoff verwendet wird, dann muß eine innige Berüh rung zwischen Bereichen der Membran und Bereichen des Wandlerma terials gegeben sein, um eine elektrische Verbindung mit dem die übrigen Zwischenräume ausfüllenden Klebstoff zu gewährleisten. In jedem Fall muß die Membran eine mit dem piezokeramischen Ma terial vergleichbare Steifheit haben.

Wie dies aus den Fig. 2A und 3 besonders deutlich hervorgeht, ist eine Dichtung 78 aus einem das Eindringen von Flüssigkeiten verhindernden Dichtungsmaterial mit der Oberseite der Membranplat te 52 verklebt, welche die Wandler 72 umgibt. Sodann werden alle Platten 22 einschließlich des Klemmstegs 50 zu der in Fig. 2 schematisch dargestellten Anordnung vereinigt. Die Unterseite des Klemmsteges liegt an der Dichtung 78 an und isoliert die Wandler 72 von der Atmosphäre. Bevor jedoch der Klemmsteg auf der Membranplatte 52 angebracht wird, werden zwei ebene, rechteckige und anisotropische Anschlußteile 80 auf jede der beiden paralle len Wandlergruppen 72 aufgelegt. Zusätzlich wird eine Schicht aus einem elastischen Puffermaterial 81, wie z.B. ein Silikonelastomer schaum, zwischen dem mehrere integrierte elektrische Leitungen 83 tragenden flexiblen Kabel 82 und dem Klemmsteg 50 angeordnet. Die Gesamtdicke der Wandler 72 und der Anschlußteile 80 wird so ge wählt, daß sie geringfügig kleiner ist als die Dicke der Dichtung 78. Wenn der Klemmsteg 50 auf der Membranplatte 52 angeordnet ist und das Puffermaterial 81 zwischen dem flexiblen Kabel 82 und dem Klemmsteg 50 eingeklemmt wird, dann sind die Anschlußteile 80 auf diese Weise reibschlüssig auf den Wandlern 72 festgelegt. Durch die Dichtung 78 sind die Wandler 72, die Anschlußteile 80 und die elektrischen Leitungen 83 von der Tinte und anderen Flüssigkeiten isoliert.

Die Anschlußteile 80 können aus einem geeigneten Folienmate rial, wie z.B. ein Polymer hergestellt sein, das in den in seiner Ebene liegenden Richtungen nicht leitfähig ist, aber in Querrich tung zu seiner Ebene leitfähig ist. Ein typisches Beispiel eines für die Verbindungsteile 80 verwendeten Materials wird von der Firma Shin-Estu Polymer Co., Ltd., Tokio (Japan) unter der ge schützten Bezeichnung Shin-Estu Inter-Connector vertrieben.

Unter dem Klemmsteg 50 berührt jede einzelne elektrische Lei tung 83 die Oberseite des Anschlußteils 80, so daß sie sich über die Länge eines einzelnen zugeordneten Wandlers 72 erstreckt. Es sind also ebensoviele elektrische Leitungen 83 vorhanden als Wand ler 72. Es ist aber zu berücksichtigen, daß die Erfindung auch bei einer Konstruktion verwirklicht werden kann, bei der jede Leitung 83 den zugeordneten Wandler 72 ohne Verwendung der Verbindungstei le 80 unmittelbar berührt. In jedem Fall erstreckt sich das flexib le Kabel 52 von seinem zwischen dem Klemmsteg 50 und der Membran platte 52 eingeklemmten Ende unter Ausbildung einer Falte über die Oberseite des Klemmstegs. Eine Treiberschaltungsplatine 84, bei der es sich um einen geeigneten integrierten Schaltkreis handelt, ist auf der Oberseite des Klemmstegs 50 befestigt und dient als Grenzfläche zwischen den die Ausgangskreise der Wandler 72 bil denden elektrischen Leitungen 83 und einer Vielzahl von elektri schen Leitungen 86, welche die Eingangskreise bilden und mit einem flexiblen Kabel 87 integriert sind. Die Treiberschaltungsplatine 84 dient zum Umwandeln von elektrischen Seriensignalen, die von einem (nicht gezeigten) Computer über das flexible Kabel 87 zuge führt werden, in parallele Signale zur Übertragung an die Wand ler 72 über die Leitungen 83 und die Verbindungsteile 80. Durch diese Anordnung kann die Anzahl der Eingangskreis-Leitungen 86 er heblich verringert und daher vereinfacht werden im Gegensatz zur Anzahl der zum Betrieb des Druckkopfes 20 erforderlichen Anzahl von Ausgangskreis-Leitungen 83.

Falls Luft in das System zwischen die Begrenzungsöffnungen 36, 38 und die Düsen 40 eindringen sollte, so könnte dadurch die Ar beitsweise des Druckkopfes 20 beeinträchtigt werden. Solche Be einträchtigungen bestehen in einer Verringerung der Ausstoßge schwindigkeit der Tröpfchen, oder es werden überhaupt keine Tröpf chen ausgestoßen.

Um das Eindringen von Luft in den Körper des Druckkopfes 20 zu verhindern, ist ein Belüftungssystem vorgesehen, um die in dem Tintenstrom möglicherweise enthaltene Luft abzuleiten, wenn dieser die Verteiler 28, 30 passiert. Wie dies in Fig. 2B gezeigt ist, weist die Düsenplatte 66 Zuführöffnungen 88 und 90 auf, die mit dem Verteiler 28 bzw. 30 fluchten und in Verbindung stehen. Jede Zuführöffnung 88 und 90 steht mit einem zugeordneten Kanal 92 bzw. 94 in Verbindung, der in der Zwischenplatte 64 ausgebildet ist.

Die beiden Kanäle 92 und 94 fluchten ihrerseits mit einer in der Düsenplatte 66 angeordneten Luftdüse 95 bzw. 96. Die Luftdü sen 95 und 96 haben eine ähnliche Größe wie die Tintendüsen 40, und sie sind gegenüber diesen auf der Platte 66 ausgerichtet. Wenn die Tinte längs der Bahnen 26 a und 26 b in die Verteiler 28 strömt, dann strömen eventuelle Lufteinschlüsse durch die Zuführöffnungen 88, 90 längs der Kanäle 92 und 94 und sodann die Luftdüsen 95 und 96 in die Atmosphäre zurück. Die blasenfreie Tinte strömt dann durch die Begrenzungsöffnungen 36, 38 in Kammern und tritt sodann in Form einzelner Tröpfchen durch die Düsen 40 aus.

Ein Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung besteht in der Ausbildung der Verteiler 28, 30, die an der Außenseite der Plat ten 22 angeordnet sind. Dadurch entfällt das Erfordernis, die Verteiler mit einem kostspieligen Vorgang in einer der Platten auszubilden. Darüberhinaus können die Verteiler aus einem billi geren Material hergestellt sein, wenn sie außerhalb der Platte 22 angeordnet sind. Ein weiterer Vorteil besteht in der Möglich keit, die Verteiler nachgiebig auszubilden, wenn sie an der Aus senseite angeordnet sind. Was die Nachgiebigkeit anbelangt, so ist erkennbar, daß wenn unter Druck stehende Tinte in die Vertei ler 28, 30 eingeführt und sodann durch die Wirkung der Wandler 72 und der Membranplatte 52 durch die Begrenzungsöffnungen 36, 38 in den Hauptteil des Druckkopfes 20 gesaugt wird, Druckschwankun gen an einer der Begrenzungsöffnungen die benachbarten begren zungsöffnungen beeinflussen können, was zu der als "Übersprechen" bezeichneten Erscheinung führt. Insbesondere können die für den Ausstoß der Tinte aus einer Düse bestimmten Signale unbeabsich tigterweise an eine andere Düse übertragen werden, was ein Aus stoßen von Tintentröpfchen aus dieser anderen Düse zum falschen Zeitpunkt zur Folge hat. Da die Verteiler 28, 30 gemäß der vor liegenden Erfindung nachgiebig ausgebildet sind, wird ein Über sprechen verhindert oder jedenfalls wesentlich verringert.

Ein Verteiler gilt als nachgiebig, wenn er die Druckwellen absorbiert, die in der darin enthaltenen Flüssigkeit oder Tinte auftreten. Diese Druckwellen können in beiden ankommenden Tinten strömen längs der Bahnen 26 a und 26 b vorhanden sein und von den Druckimpulsen herrühren, die bei einer Betätigung der Wandler 72 durch die Begrenzungsöffnungen 36, 38 übertragen werden. Die Nach giebigkeit des Verteilers ist als definiert, wobei mit v das Volumen und mit p der Druck bezeichnet ist, und die eine Funktion der Dicke, der Form, der Querschnittsfläche und des Elastizitäts moduls, kurz gesagt der Steifheit des Verteilers ist. Für einen wirkungsvollen Betrieb des Druckkopfes 20 muß diese Nachgiebigkeit zumindest groß genug sein, damit nur ein minimaler Druck in dem Verteiler von einer der vorstehend genannten Quellen erzeugt wird. Zu diesem Zweck besteht jeder Verteiler 28, 30 aus einer fortlau fenden Wand 98 (siehe Fig. 2B), die einen inneren Hohlraum 100 begrenzt. Die Wand des Verteilers 28 ist an der Unterseite der Dü senplatte 66 befestigt, beispielsweise mit einem Klebstoff, so daß sich der Hohlraum 100 unter dem Langloch 62, der Zuführöffnung 88 und den dazwischen angeordneten Begrenzungsöffnungen 36 erstreckt. Die Wand 98 des Verteilers 30 ist in ähnlicher Weise an der Unter seite der Düsenplatte 66 befestigt, so daß sich dessen Hohlraum 100 unter dem Langloch 62, der Zuführöffnung 90 und den dazwischen an geordneten Begrenzungsöffnungen 38 erstreckt.

Bei beiden Verteilern 28 und 30 ist ein nachgiebiger Mantel oder eine Folie 102 an der Wand 98 befestigt, beispielsweise mit Klebstoff, um den Hohlraum 100 vollständig zu bedecken und von der Atmosphäre zu trennen. Der nachgiebige Mantel hat vorzugs weise eine Dicke zwischen 0,025 bis 0,08 mm, und er kann aus den verschiedensten Materialien bestehen. Bei diesen Materialien kann es sich beispielsweise um Metallfolien oder Polymerfolien, wie z.B. Polyäthylen oder ein von der Firm Dow Chemical Company, Midland, Michigan (U.S.A.) unter der geschützten Bezeichnung "Saran" vertriebenes Material handeln. Wenn Tinte längs der Bahnen 26 a und 26 b in die Verteiler 28, 30 einströmt, dann werden die beim Hindurchströmen der Tinte durch die einzelnen Begrenzungs öffnungen 36, 38 auftretenden Druckimpulse durch den nachgiebigen Mantel 102 absorbiert, wodurch gewährleistet ist, daß ausschließ lich an denjenigen Düsen ein Impuls auftritt, wo dies tatsächlich gewünscht ist.

Ein anderer Gesichtspunkt der Erfindung wird nachfolgend un ter besonderer Bezugnahme auf Fig. 2A erläutert. Es ist erkennbar, daß jede der in der Platte 54 ausgebildeten Gruppen von Kammern 32 bzw. 34 die gleiche Zahl aufweist als an der Platte 52 Wandler 72 angeordnet sind. Aus Gründen, die nachfolgend noch näher erläutert werden, können die Kammern 32 und 34 als aktive Tintenkammer be zeichnet werden. Die Gruppe der aktiven Tintenkammern 32 beginnt daher mit einer ersten Kammer 104 und erstreckt sich bis zu einer letzten Kammer 106. In ähnlicher Weise beginnt die Gruppe der ak tiven Tintenkammer 34 mit einer ersten Kammer 108 und erstreckt sich bis zu einer letzten Kammer 110. Wie gezeigt sind die Kam mern 104 und 108 axial ausgerichtet, und die Kammern 106 und 110 sind ebenfalls axial ausgerichtet.

In der Kammerplatte 54 sind ferner zwei erste passive Tin tenkammern 112 und 114 ausgebildet, die neben den Kammern 104 und 108 angeordnet sind. Die Kammern 112 und 114 haben auch die glei che Form und Größe wie die Kammern 104 und 108. Am gegenüberlie genden Ende der Kammergruppen sind zwei letzte passive Tinten kammern 116 und 118 ausgebildet, die in Bezug auf die betreffenden Kammergruppen 32 und 34 die gleiche Größe und räumliche Anordnung haben wie die passiven Tintenkammern 112 und 114. Jede der passi ven Tintenkammern 112 und 114 ist blind, d.h. sie hat keinen Ein laß und keinen Auslaß. Die passiven Tintenkammern 116 und 118 kön nen in ähnlicher Weise blind sein, oder sie können Einlässe und Auslässe haben. In dem letztgenannten Fall ist es wünschenswert, diese besonderen Tintenkammern mit der Atmospäre zu verbinden. Dies ist besonders dann zweckmäßig, wenn der Tintenkopf 20 derart be nutzt wird, daß alle Platten, einschließlich der Kammerplatte 54 in einer vertikalen Ebene liegen, wobei die Kammern 116 und 118 über allen anderen Kammern angeordnet sind. In dieser Situation würde die in der Tinte eingeschlossene Luft zu den obersten Kam mern, nämlich den Kammern 116 und 118 aufsteigen, und sie muß dann aus dem System beseitigt werden. Wenn die Kammern 116 und 118 nicht blind sind, dann wären die diesen Kammern zugeordneten Begrenzungsöffnungen und Düsen ähnlich bemessen wie die den akti ven Kammern zugeordneten Öffnungen bzw. Düsen und hätten bei spielsweise einen Durchmesser von ungefähr 0,08 mm. Bei einer solchen Dimension hätte die Oberflächenspannung der in dem Druck kopf üblicherweise verwendeten Tinte einen solchen Wert, der ein Entweichen der Tinte aus der Kammer entweder durch die Begrenzungs öffnung oder durch die Düse verhindert, nachdem sie zugeführt wur de. Wenn jedoch Luft in die Kammern 116, 118 eintreten würde, dann würde sie durch die zugeordnete Düse entweichen.

In jedem Fall ist erkennbar, daß Seitenwände 120 zwischen al len Tintenkammern ausgebildet sind, seien es passive oder aktive Tintenkammern. Darüberhinaus haben sie in jedem Fall eine ähnli che Größe und Form. Auf diese Weise wird auf beiden Seiten aller aktiver Kammern einschließlich der endseitgen aktiven Kammern 104, 106, 108 und 110 die gleiche Steifigkeit erzielt. Die Betriebseigen schaften des einer jeden aktiven Tintenkammer 32 und 34 zugeordne ten Tintenstrahls sind daher im wesentlichen gleich. Es ist natür lich erkennbar, daß jede passive Tintenkammer 112, 114, 116 und 118 an eine Seitenwand grenzt, wogegen ihre andere Seitenwand eine verhältnismäßig große Masse oder ein Bereich der Platte 54 ist. Bei den passiven Tintenkammern spielt diese große Begren zungsmasse aber keine Rolle. Das beruht auf der Tatsache, daß den passiven Tintenkammern keine Wandler oder Düsen zugeordnet sind und daß sie an dem Tintenausstoßvorgang nicht teilnehmen.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 4 ge zeigt, die der in Fig. 3 gezeigten Ausführung ähnlich ist, aber eine geeignete Heizeinrichtung zum Überwachen der Viskosität der in dem Druckkopf enthaltenen Tinte versehen ist. Genauer gesagt der Tintenkopf enthält ein geeignetes Heizband 122, wie z.B. ein von der Firma Minco Products, Inc. Minneapolis (U.S.A.) unter der geschützten Bezeichnung THERMOFOIL vertriebenes geätztes Folien heizband, das auf eine flexible Folienschicht 124 aufgelegt ist. Das Heizband 122 erhöht die Temperatur der Tinte auf ungefähr 40°C. Auf diese Weise läßt sich die Geschwindigkeit eines Tinten tröpfchens und die Plazierung des Tröpfchens auf einer Aufnahme fläche genauer überwachen. Die flexible Folienschicht 124, bei der es sich beispielsweise um eine Aluminiumfolie mit einer Kunst stoffverstärkung handeln kann, hat den Zweck, die von dem Heiz band 122 abgegebene Wärme zu reflektieren und zu steuern.

Mit der Erfindung wird demzufolge eine wesentlich vereinfach te Ausbildung eines mehrere Platten verwendenden Tintenstrahl- Druckkopfes geschaffen, was zu einer einfachen Herstellung führt, während die Einheitlichkeit der Größe der Begrenzungsöffnungen und der Düsen gewahrt und eine größere Dichte der Düse wegen der verzahnten Anordnung der Düsen und ihrer zugeordneten Kammern er zielt wird. Es wird auch eine Anordnung offenbart, die es ermög licht, mit verhältnismäßig wenig Eingangskreisen eine verhältnis mäßig große Anzahl von Ausgangskreisen zum Betreiben einer ent sprechend großen Anzahl von Düsen zu betätigen, mit einem Belüf tungssystem, das die Luft aus den Verteilern beseitigt, bevor sie in die Hauptbereiche des Druckkopfes eintritt, und mit äußeren Verteilern, die neben einer wirtschaftlichen Herstellung den Vorteil einer nachgiebigen Konstruktion aufweisen, wodurch das sogenannte "Übersprechen" verhindert wird.

Wenngleich es sich bei den in der Zeichnung dargestellten und vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen um bevorzugte Aus führungsformen der Erfindung handelt, so dienen diese lediglich zur Erläuterung der Erfindung und lassen im Rahmen des allgemei nen Fachwissens zahlreiche Abwandlungen zu, ohne daß dadurch der Grundgedanke der Erfindung verlassen wird.

Bezugszeichenliste 20 Tintenstrahl-Druckkopf
22 Plattenbaugruppe
24 Zuführrohr
26 Tintenbahn
26 a Zweigbahn
26 b Zweigbahn
28 Verteiler
30 Verteiler
32 Kammern in 54
34 Kammern in 54
36 Begrenzungsöffnungen in 66
38 Begrenzungsöffnungen in 66
40 Düsen in 66
42 Tintentröpfchen
44 Durchbrechung in 50
46 Öffnung in 52
48 Öffnung in 54
50 Klemmsitz
52 Membranplatte
54 Kammerplatte
56 Abteil in 58
58 Basisplatte
60 Langloch in 64
62 Langloch in 66
64 Zwischenplatte
66 Düsenplatte
68 Öffnungen in 64
70 Verbindungsöffnungen in 58
72 Energieumwandler
74 Verbindungsöffnung in 58
76 verjüngte Verbindungsöffnung in 64
78 Dichtung
80 Anschlußteile
81 Puffermaterial
82 flexibles Kabel
83 elektrische Leitungen
84 Treiberschaltungsplatine
86 elektrische Leitungen
87 flexibles Kabel
88 Zuführöffnung in 66
90 Zuführöffnung in 66
92 Kanal in 64
94 Kanal in 64
95 Luftdüse in 66
96 Luftdüse in 66
98 Wand von 28, 30
100 Hohlraum von 28, 30
102 nachgiebiger Mantel
104 erste aktive Tintenkammer von 32
106 letzte aktive Tintenkammer von 32
108 erste aktive Tintenkammer von 34
110 letzte aktive Tintenkammer von 34
112 erste passive Tintenkammer von 32
114 erste passive Tintenkammer von 34
116 letzte passive Tintenkammer von 32
118 letzte passive Tintenkammer von 34
120 Seitenwände von 32, 34
122 Heizband
124 Folienschicht

Claims

1. Impuls-Tintenstrahl-Druckkopf mit mehreren in übereinander liegender Beziehung zusammengehaltenen Arbeitsplatten, gekennzeich net durch eine erste Platte (66), in der mehrere Düsen (40) zum Ausstoßen von Tintentröpfchen (42) angeordnet sind, eine zweite Platte (54), die mehrere Tintenkammern (32, 34) begrenzt, eine Tintenzuführung mit nachgiebigen Verteilern (28, 30) außerhalb der Vielzahl von Arbeitsplatten (52, 54, 58, 64, 66), erste Durch flußmittel (36, 38, 68, 70), die jede der Kammern (32, 34) mit der Tintenversorgung verbinden, wobei jede dieser Kammern (32, 34) eine zugeordnete Düse (40) überdeckt und einen Auslaß aufweist, um die ser Düse Tinte zuzuführen, und eine dritte Platte (52), die an die zweite Platte (54) angrenzt und Antriebsmittel (72) aufweist, um die Tinte aus den Kammern (32, 34) zu verdrängen und den Ausstoß von Tintentröpfchen (42) aus jeder der Düsen (40) zu bewirken.

2. Druckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Durchflußmittel mehrere Begrenzungsöffnungen (36, 38) umfas sen, die jeweils einer der Düsen (40) zugeordnet sind.

3. Druckkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß je de Begrenzungsöffnung (36, 38) eine Querschnittsfläche hat, die nicht größer ist als diejenige der zugeordneten Düse (40).

4. Druckkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungsöffnungen (36, 38) in der ersten Platte (66) ausgebil det sind.

5. Druckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Platte (54) mindestens zwei im wesentlichen in einer Ebene liegende Tintenkammer (32, 34) mit verhältnismäßig langen Seiten wänden (104) und verhältnismäßig kurzen Stirnwänden begrenzt, wobei diese Kammern jeweils mit ihren Hauptachsen axial fluchten und mit ihren Stirnwänden einander nahe gegenüberliegen, wobei sich die gegenüberliegenden Stirnwände jeweils in einer verzahnten Bezie hung zu der anderen Kammer hin erstrecken und eine Ebene überlap pen, die quer zu der zweiten Platte (54) verläuft und die Achsen von zwei Düsen (40) enthält.

6. Druckkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die querverlaufende Ebene zur Hauptachse der Kammern (32, 34) recht winklig ist.

7. Druckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslässe und ihre zugeordneten Düsen (40) auf einer zur Ebene der Kammern (32, 34) rechtwinkligen Achse ausgerichtet sind.

8. Impuls-Tintenstrahl-Druckkopf, gekennzeichnet durch mehre re Arbeitsplatten mit mindestens einer ersten Platte (66), die mehrere Düsen (40) zum Ausstoßen von Tintentröpfchen (42) aufweist, einer zweiten Platte (54), die mehrere Paare von im allgemeinen in einer Ebene angeordneten, axial ausgerichteten länglichen Kam mern (32, 34) mit verhältnismäßig langen Seitenwänden und verhält nismäßig kurzen Stirnwänden begrenzt, wobei Paare dieser Kammern mit ihren entsprechenden Seitenwänden Seite an Seite angeordnet sind, einer Tintenversorgung mit einem nachgiebigen Verteiler (28, 30) außerhalb der Vielzahl von Arbeitsplatten, wobei jede dieser Kammern (32, 34) mit der Tintenversorgung verbunden ist und einen Auslaß aufweist, um Tinte einer zugeordneten Düse (40) in der er sten Platte zuzuführen, wobei jede Düse (40) eine zentrale Achse aufweist, die sich quer zu den Ebenen der Platten erstreckt und die zweite Platte (54) an den benachbarten Enden der Kammern (32, 34) durchsetzt, wobei jede Platte Durchflußmittel (76, 74) aufweist, die jede Düse (40) mit einem zugeordneten Auslaß verbinden, und einer dritten Platte (52), die der zweiten Platte (54) benachbart ist und Antriebsmittel (72) zum Verdrängen der Tinte aus jeder der Kammern (32, 34) aufweist, um den Ausstoß von Tintentröpfchen aus jeder der Düsen (40) zu bewirken.

9. Druckkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Durchflußmittel eine Vielzahl von Begrenzungsöffnungen (36, 38) umfassen, die jeweils einer der Düsen (40) zugeordnet sind.

10. Druckkopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Begrenzungsöffnung (36, 38) eine Querschnittsfläche hat, die nicht größer ist als diejenige der zugeordneten Düse (40).

11. Druckkopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungsöffnungen (36, 38) in der ersten Platte (60) ange ordnet sind.

12. Druckkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (32, 34) im allgemeinen rechteckig sind und daß die Antriebsmittel einen im wesentlichen rechteckigen piezokeramischen Energieumwandler (72) aufweisen, der an der dritten Platte (52) derart befestigt ist, daß er mit jeder der Kammern (32, 34) im allgemeinen fluchtet und diese überdeckt.

13. Druckkopf nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Platte (66) zwei Begrenzungsöffnungen (36, 38) aufweist, die jeweils zwischen der Tintenversorgung (28, 30) und einer zu geordneten Kammer (32, 34) angeordnet sind, wobei jede Begren zungsöffnung eine ähnliche Größe hat wie jede der Düsen (40).

14. Druckkopf nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar zusammengehöriger Kammern (32, 34) längs ihrer Haupt achsen axial ausgerichtet sind und sich mit ihren Stirnwänden na he gegenüberliegen, wobei sich diese gegenüberliegenden Stirn wände in einer verzahnten Beziehung zu der anderen Kammer hin erstrecken und eine Ebene überlappen, die quer zu der zweiten Platte (54) verläuft und die Achsen der Auslässe dieser Kammern und die Achsen beider Düsen (40) enthält.

15. Druckkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Begrenzungsöffnungen (36, 38), der Auslässe und der Düsen (40) jeweils rechtwinklig zur Ebene der Kammern (32, 34) sind.

16. Druckkopf nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Belüf tungsmittel (88-96), welche die Verteiler (28, 30) mit der Atmos phäre verbinden, um dadurch den Aufbau eines übermäßigen Luftdrucks in dem Verteiler zu verhindern.

17. Druckkopf nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungsmittel eine in der ersten Platte (66) angeordnete Belüftungsdüse (95, 96) und Durchflußmittel (88, 90, 92, 94) um fassen, die sich zwischen dem Verteiler (28, 30) und der Belüf tungsdüse (95, 96) erstrecken, um eine Luftströmung zwischen dem Verteiler und der Atmosphäre zu ermöglichen.

18. Impuls-Tintenstrahl-Druckkopf mit mehreren in übereinan derliegender Beziehung zusammengehaltenen ebenen Arbeitsplatten, gekennzeichnet durch eine Düsenplatte (66) mit mehreren Düsen (40) zum Ausstoßen von Tintentröpfchen (42), eine Kammerplatte (54), die Seitenwände (102) für mehrere darin ausgebildete Tintenkam mern (32, 34) begrenzt, eine Tintenversorgung mit einem nachgie bigen Verteiler (28, 30) an der Außenseite der Vielzahl von Arbeits platten, einer Basisplatte (58), die der Kammerplatte (54) benach bart ist und einen Boden für jede der Kammern (32, 34) bildet, er ste Durchflußmittel (36, 38, 70) die jede der Kammern (32, 34) mit der Tintenversorgung (28, 30) verbindet, Zweite Durchflußmit tel (74), die jede der Kammern (32, 34) mit einer zugeordneten Düse (40) verbinden, und eine Membranplatte (52), die der Kammer platte (54) benachbart ist und eine Decke für jede der darin ange ordneten Kammern (32, 34) bildet und Antriebsmittel (72) aufweist, um die in den Kammern befindliche Tinte zu verdrängen und dadurch Tintentröpfchen (42) aus jeder der Düsen (40) auszustoßen.

19. Druckkopf nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Durchflußmittel zahlreiche in der Düsenplatte (66) aus gebildete Begrenzungsöffnungen (36, 38) aufweisen, die jeweils einer der Düsen (40) zugeordnet sind und eine Querschnittsfläche haben, die nicht größer ist als diejenige der zugeordneten Düse, und zahlreiche in der Basisplatte (58) ausgebildete erste Öffnungen (70) aufweisen, die jeweils mit einer zugeordneten Begrenzungs öffnung (36, 38) und einer zugeordneten Kammer (32, 34) fluchten, und daß die zweiten Durchflußmittel eine Vielzahl von in der Basis platte (58) ausgebildeten zweiten Öffnungen (74) aufweisen, die je weils mit einer zugeordneten Düse (40) und einer zugeordneten Kam mer (32, 34) fluchten.

20. Druckkopf nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Öffnungen (70) einen größeren Querschnitt haben als die Begrenzungsöffnungen (36, 38) und daß die zweiten Öffnungen (74) einen größeren Querschnitt haben als die Düsen (40) und daß zwischen der Düsenplatte (66) und der Basisplatte (58) eine Platte (64) angeordnet ist, wobei die ersten Durchflußmittel eine Viel zahl von in der Zwischenplatte (64) angeordneten ersten Zwischen öffnungen (68) aufweisen, die jeweils mit einer zugeordneten er sten Öffnung (70) und einer zugeordneten Begrenzungsöffnung (36, 38) fluchten, wobei die Querschnittsfläche jeder ersten Zwischen öffnung (68) mit der zugeordneten ersten Öffnung (70) an der Grenz fläche der Basisplatte (58) und der Zwischenplatte (64) deckungs gleich ist, und wobei der Querschnitt jeder ersten Zwischenöffnung (68) mit dem Querschnitt ihrer zugeordneten Begrenzungsöffnung (36, 38) an der Grenzfläche der Zwischenplatte (68) und der Düsen platte (68) deckungsgleich ist, und wobei die zweiten Durchfluß mittel eine Vielzahl von in der Zwischenplatte (64) angeordneten zweiten Zwischenöffnungen (76) aufweisen, die jeweils mit einer zugeordneten zweiten Öffnung (74) und einer zugeordneten Düse (40) fluchten, wobei der Querschnitt jeder zweiten Zwischenöffnung (76) mit dem Querschnitt der zugeordneten zweiten Öffnung (74) an der Grenzfläche zwischen der Basisplatte (58) und der Zwischenplatte (64) deckungsgleich ist, und wobei der Querschnitt jeder zweiten Zwischenöffnung (76) mit dem Querschnitt der zugeordneten Düse (40) an der Grenzfläche der Zwischenplatte (64) und der Düsenplatte (66) deckungsgleich ist.

21. Druckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammerplatte (54) zahlreiche Paare von im allgemeinen in einer Ebene angeordneten Tintenkammern (32, 34) begrenzt, wobei jede dieser Kammern verhältnismäßig lange Seitenwände (102) und verhältnismäßig kurze Stirnwände aufweist und wobei jedes Paar dieser Kammern längs ihrer Hauptachsen axial ausgerichtet sind und sich mit ihren Stirnwänden nahe gegenüberliegen, wobei sich die gegenüberliegenden Endwände jeweils in verzahnter Beziehung zu der anderen Kammer hin erstrecken und eine Ebene überlappen, die quer zu der zweiten Platte (54) verläuft und die Achsen der beiden Düsen (40) enthält.

22. Druckkopf nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die querverlaufende Ebene zu den Hauptachsen der Kammern (32, 34) rechtwinklig ist.

23. Druckkopf nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch eine erste Gruppe von Tintenkammern (32), eine mit der ersten Gruppe verschachtelte zweite Guppe von Tintenkammern (34), wobei die der ersten Gruppe von Tintenkammern (32) zugeordneten Begrenzungs öffnungen (36) auf einer Seite der quer verlaufenden Ebene und im Abstand von dieser angeordnet sind und wobei die der zweiten Grup pe von Tintenkammern (34) zugeordneten Begrenzungsöffnungen (38) auf der anderen Seite der querverlaufenden Ebene und im Abstand von dieser angeordnet sind.

24. Druckkopf nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilereinrichtung einen an der Düsenplatte (66) angeordneten ersten Verteiler (28) aufweist, der über die Begrenzungsöffnungen (36) mit der ersten Gruppe von Tintenkammern (32) in Verbindung steht, und einen zweiten Verteiler (30) aufweist, der an der Düsen platte (66) im Abstand vom ersten Verteiler (28) angeordnet ist und über die Begrenzungsöffnungen (38) mit der zweiten Gruppe von Tintenkammern (34) in Verbindung steht.

25. Druckkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Platte (66) eine Außenseite aufweist und daß die Ver teilereinrichtung eine fortlaufende Wand (98) aufweist, die an der Außenseite angeordnet ist und einen die Begrenzungsöffnungen (36, 38) enthaltenden Hohlraum (100) begrenzt, und eine auf der Wand (98) angeordnete und den Hohlraum (100) bedeckende elasti sche Folie (102) aufweist.

26. Druckkopf nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Folie (102) hinreichend kompressibel ist, um die zwischen den Begrenzungsöffnungen (36, 38) auftretenden Druckwel len in dem Hohlraum (100) zu absorbieren.

27. Druckkopf nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilereinrichtung erste und zweite Verteiler (28, 30) auf weist, die über die Begrenzungsöffnungen (36, 38) mit der ersten bzw. zweiten Gruppe von Tintenkammern (32, 34) in Verbindung ste hen.

28. Druckkopf nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die este Platte (66) eine Außenseite hat und daß der erste und zweite Verteiler (28, 30) jeweils eine fortlaufende Wand (98) auf weist, die an dieser Außenseite angeordnet ist und einen die Begren zungsöffnungen (36, 38) enthaltenden Hohlraum (100) begrenzt, und eine auf der Wand (98) angebrachte und den Hohlraum (100) bedec kende elastische Folie (102) aufweist.

29. Druckkopf nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (102) hinreichend kompressibel ist, um die Druckwellen in dem Hohlraum (100) zwischen den Begrenzungsöffnungen (36, 38) zu absorbieren.

30. Druckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel bestehen aus zahlreichen piezokeramischen Wand lern (72), die auf der dritten Platte (52) befestigt sind, wobei sich jeder Wandler im wesentlichen über die gleiche Fläche wie je de der Kammern (32, 34) erstreckt, einem über der dritten Platte (52) angeordneten und an dieser befestigten Klemmsteg (50), zahl reichen Eingangskreisen (86) zum Zuführen von elektrischen Signa len von einem Computer zu dem Druckkopf, zahlreichen Ausgangs kreisen (83), die jeweils mit einem der Wandler (72) elektrisch verbunden sind, und einer IC Treiberschaltungsplatine (84), welche die Eingangskreise (86) mit den Ausgangskreisen (83) verbindet und betätigbar ist, um Signale der Eingangskreise (86) in parallele Signale zur Übertragung an die Wandler (72) umzuwandeln.

31. Druckkopf nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel ein ebenes anisotropisches Anschlußteil (80) aufweisen, das die piezokeramischen Wandler (72) überdeckt und zwischen der dritten Platte (52) und dem Klemmsteg (50) angeord net ist, wobei das Anschlußteil (80) eine dem Klemmsteg (50) zu gekehrte Oberseite und eine der dritte Platte (52) zugekehrte Un terseite aufweist und nur in einer Querrichtung elektrisch leit fähig ist, wobei jeder Ausgangskreis (83) mit der Oberseite des Anschlußteils in Berührung steht zur elektrischen Verbindung mit einem zugeordneten Wandler (72).

32. Druckkopf nach Anspruch 30, gekennzeichnet durch elasti sche Dichtungen (78), die sich fortlaufend um die piezokerami schen Wandler (72) zwischen der dritten Platte (52) und dem Klemm steg (50) herum erstrecken, um diese Wandler (72) gegen das Ein dringen einer Flüssigkeit abzudichten.

33. Druckkopf nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel bestehen aus einer Vielzahl piezokeramischer Wandler (72), die an der dritten Platte (52) befestigt sind, wo bei sich jeder Wandler im allgemeinen über die gleiche Fläche er streckt wie jede der Kammern (32, 34), einem Klemmsteg (50), der auf der dritten Platte (52) angeordnet und an dieser befestigt ist, einer Vielzahl von Eingangskreisen (86) zum Zuführen von elektrischen Signalen eines Computers zu dem Druckkopf, einer Vielzahl von Ausgangskreisen (83), die jeweils mit einem der Wand ler (72) elektrisch verbunden sind, und einer IC Treiberschal tungsplatine (84), welche die Eingangskreis (86) mit den Ausgangs kreisen (83) verbindet und betätigbar ist, um Seriensignale zur Übertragung an die Wandler (72) umzuwandeln.

34. Druckkopf nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel ein ebenes anisotropisches Anschlußteil (80) umfassen, das auf den piezokeramischen Wandlern aufliegt und zwi schen der dritten Platte (52) und dem Klemmsteg (50) angeordnet ist, wobei das Anschlußteil (80) eine dem Klemmsteg (50) zuge kehrte Oberseite und eine der dritten Platte (52) zugekehrte Un terseite aufweist, und nur in einer Querrichtung elektrisch leit fähig ist, wobei jeder Ausgangskreis (83) mit der Oberseite des Anschlußteils (0) zur elektrischen Verbindung mit einem zugehöri gen Wandler (72) in Berührung steht.

35. Druckkopf nach Anspruch 33, gekennzeichnet durch elasti sche Dichtungen (78), die sich fortlaufend um die piezokeramischen Wandler (72) zwischen der dritten Platte (52) und dem Klemmsteg herum erstrecken, um die Wandler (72) gegen das Eindringen von Flüssigkeit abzudichten.

36. Impuls-Tintenstrahl-Druckkopf mit mehreren in übereinander liegender Beziehung zusammengehaltenen Arbeitsplatten, gekennzeich net durch eine erste Platte (66) mit mehreren Düsen (40) zum Aus stoßen von Tintentröpfchen (42), eine zweite Platte (54), die min destens ein Paar von im allgemeinen in einer Ebene angeordneten aktiven Tintenkammern (104, 108) mit verhältnismäßig langen Sei tenwänden (102) und verhältnismäßig kurzen Stirnwänden begrenzt, wobei diese Kammern jeweils längs ihrer Hauptachsen axial ausge richtet sind und sich mit ihren Stirnwänden nahe gegenüberliegen, wobei sich die gegenüberliegenden Stirnwände jeweils in verzahnter Beziehung zu der anderen Kammer hin erstrecken und eine Ebene über lappen, die quer zu der zweiten Platte (54) verläuft und die Achsen der Auslässe der Kammern und die Achsen beider Düsen (40) enthält, Durchflußmittel (36, 38), die jede der aktiven Kammern (104, 108) mit einer Tintenzuführung (28, 30) verbinden, wobei jede der ak tiven Tintenkammern (104, 108) eine zugeordnete Düse (40) über deckt und einen Auslaß aufweist, um dieser Düse Tinte zuzuführen, eine dritte Platte (52), die an die zweite Platte (54) angrenzt und Antriebsmittel (72) aufweist zum Verdrängen der Tinte in den aktiven Tintenkammern (104, 108), um dadurch Tintentröpfchen (42) aus jeder der Düsen (40) auszustoßen, wobei die zweite Platte (54) mindestens ein erstes Paar passive Tintenkammern (112, 116) be grenzt, deren Größe und Form den beiden aktiven Tintenkammern (104, 108) ähnelt und die auf einer Seite der beiden aktiven Tintenkam mern angeordnet sind und dazwischen eine erste Seitenwand (102) begrenzen, wobei die zweite Platte (54) ein zweites Paar passive Tintenkammern (116, 118) begrenzt, deren Größe und Form den beiden aktiven Tintenkammern (104, 108) ähnelt und die auf einer gegen überliegenden Seite der beiden aktiven Tintenkammern angeordnet sind und zwischen diesen eine zweite Seitenwand (102) begrenzen, wobei die erste und die zweite Seitenwand eine ähnliche Form und Größe haben, wobei die passiven Tintenkammern (112-118) mit der Tintenversorgung verbunden sind und wobei das zweite Paar passive Tintenkammern (116, 118) keinen Auslaß aufweist, wodurch die Eigenschaften der aus den aktiven Tintenkammern (104, 108) aus tretenden Tintenströme im wesentlichen einheitlich sind.

37. Impuls-Tintenstrahl-Druckkopf mit mehreren in übereinan derliegender Beziehung zusammengehaltenen Arbeitsplatten, ge kennzeichnet durch eine erste Platte (66) mit mehreren Düsen (40) zum Ausstoßen von Tintentröpfchen (42), einer zweiten Platte (54), die mehrere im allgemeinen in einer Ebene angeordnete aktive Tin tenkammern (104, 108, 106, 110) mit verhältnismäßig langen Sei tenwänden und verhältnismäßig kurzen Endwänden begrenzt, wobei diese aktiven Tintenkammern im allgemeinen nebeneinanderliegend zwischen einer ersten und einer letzten derselben angeordnet sind, Durchflußmittel (36, 38), die jede der aktiven Kammern (104, 108) mit einer Tintenzuführung (28, 30) verbinden, wobei jede der ak tiven Tintenkammern (104, 108) eine zugeordnte Düse (40) über deckt und einen Auslaß aufweist, um dieser Düse Tinte zuzuführen, eine dritte Platte (52), die an die zweite Platte (54) angrenzt und Antriebsmittel (72) aufweist zum Verdrängen der Tinte in den aktiven Tintenkammern (104, 108), um dadurch Tintentröpfchen (42) aus jeder der Düsen (40) auszustoßen, wobei die zweite Platte (54) eine erste passive Tintenkammer (112, 114) begrenzt, deren Größe und Form den besagten aktiven Tintenkammern ähnelt und die neben der ersten (104, 108) der Vielzahl besagter aktiver Tintenkam mern angeordnet ist, wobei die zweite Platte (54) eine zweite pas sive Tintenkammer (116, 118) begrenzt, deren Größe und Form den aktiven Tintenkammern ähnelt und die neben der besagten mindestens einen (106, 110) der Vielzahl besagter aktiver Tintenkammern an geordnet ist, wobei die erste passive Tintenkammer (112, 116) keinen Einlaß und keinen Auslaß aufweist, wobei die Seitenwände zwischen den passiven (112-118) und den aktiven (104-110) Tin tenkammern eine ähnliche Größe und Form haben wie die Seiten wände zwischen jeder der besagten aktiven Tintenkammern, wodurch die Eigenschaften der aus den aktiven Tintenkammern (104-110) austretenden Tintenströme im wesentlichen einheitlich ist.

38. Druckkopf nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Heizeinrichtung (123, 124) zum Überwachen der Viskosität der Tinte.

39. Druckkopf nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Wandlern (72) und dem Klemmsteg (50) ein die Ein gangskreise (83) enthaltendes flexibles Kabel (82) ein Heizband (122), eine flexible Folienschicht (124) und ein elastisches Puf fermaterial (81) zum Festlegen aller Schichten in unveränderlichen Relativstellung in dem Druckkopf in aufeinanderfolgenden Schich ten angeordnet sind.

40. Druckkopf nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die passiven Kammern (112-118) keine Einlässe und keine Auslässe haben.

41. Druckkopf nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkopf derart orientiert ist, daß die erste passive Kammer (112, 114) tiefer angeordnet ist als die zweite passive Kammer (116, 118) und daß die erste passive Kammer (112, 114) keinen Einlaß und keinen Auslaß hat, mit Durchflußmitteln (36, 38), wel che die zweite passive Kammer (116, 118) mit der Tintenversor gung (28, 30) verbinden, mit einer der zweiten passiven Kammer (116, 118) zugeordneten Düse (95, 96) und mit einem Auslaß (88-94), der die zweite passive Kammer (116, 118) mit der zugeordneten Düse (95, 96) verbindet, um Luft aus dieser passiven Kammer ab zuleiten.

42. Druckkopf nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Be lüftungseinrichtung (88-96), welche die Verteilereinrichtung (28, 30) mit der Atmosphäre verbindet, um eine Ableitung der von der Tinte mitgeführten Luft an die Atmosphäre zu ermöglichen.

43. Druckkopf nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Zwischenplatte (64), die zwischen der ersten Platte (66) und der zweiten Platte (54) angeordnet ist und einen Luftkanal (92, 94) begrenzt, wobei die zweite Platte (66) eine die Verteilereinrich tung (28, 30) mit dem Luftkanal (92, 94) verbindende Zuführöff nung (88, 90) und eine mit dem Luftkanal (92, 94) in Verbindung stehende Luftdüse aufweist, wodurch die in der von der Verteilerein richtung (28, 30) kommenden Tinte enthaltene Luft in die Atmosphäre zurückgeführt wird.

44. Druckkopf nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite passive Kammer (116, 118) mit der Tintenzuführung (28, 30) verbunden ist und einen Auslaß aufweist.

45. Druckkopf nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite passive Kammer (116, 118) keinen Einlaß und keinen Aus laß aufweist.