DE69931880T2

DE69931880T2 - High density electrical wiring for a continuous ink jet printhead

Info

Publication number: DE69931880T2
Application number: DE69931880T
Authority: DE
Inventors: Daniel E. Dayton Woolard; Robert J. Bellbrook Simon; Bruce A. Beavercreek Bowling
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1998-12-14
Filing date: 1999-11-29
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2019-11-30
Also published as: EP1013430B1; EP1013430A2; EP1013430A3; DE69931880D1; CA2292082A1; JP2000218795A

Description

Die Erfindung betrifft kontinuierlich arbeitende Tintenstrahldrucker und insbesondere eine kompakte elektrische Verdrahtung hoher Dichte für einen kontinuierlich arbeitenden Tintenstrahldruckkopf.The This invention relates to continuous ink jet printers and in particular a compact high-density electrical wiring for a continuous working inkjet printhead.

Beim kontinuierlich arbeitenden Tintenstrahldruck wird elektrisch leitende Tinte unter Druck zu einem Verteiler gefördert. Die Düsen sind entlang diesem Verteiler in einer oder mehreren linearen Anordnungen angebracht. Die elektrisch leitende Tinte tritt in Fäden aus den Düsen aus. Aus diesen Fäden werden Tintentröpfchenströme. An der Stelle, an der sich der Tröpfchenstrom von dem Faden löst, werden ausgewählte Tröpfchen geladen. Damit die Tintentröpfchen richtig geladen werden, muss sich der Tropfen vor der Ladungselektrode lösen. Diese geladenen Tröpfchen werden aus ihrer normalen Flugbahn abgelenkt. Sie werden von einer leitenden Fläche aufgefangen oder angezogen und dem Kreislauf erneut zugeführt. Die nicht geladenen Tröpfchen gelangen auf das Druckmedium.At the continuous inkjet printing becomes electrically conductive Ink under pressure to a distributor. The nozzles are along this manifold in one or more linear arrays appropriate. The electrically conductive ink emerges in threads the nozzles out. Out of these threads become ink droplet streams. At the Place where the droplet stream from the thread, will be selected droplet loaded. So that the ink droplets properly charged, the drop must be in front of the charge electrode to solve. These charged droplets are distracted from their normal trajectory. They are from one conductive surface caught or attracted and recycled the cycle. The uncharged droplets get onto the print medium.

Bei Druckköpfen nach dem Stand der Technik erfolgt das Laden und Ablenken der Tropfen nach dem sogenannten Planarladungsverfahren. Bei diesem Verfahren bildet eine Reihe elektrisch geerdeter Tintenstrahlen Tröpfchen in einem geregelten Abstand von der Düsenplatte. Eine parallele Anordnung von Ladungselektroden ist zu den Tintenstrahlen ausgerichtet. Diese Ladungselektroden müssen jeweils einzeln an eine separate Ausgangsleitung der die Ladungselektroden steuernden Hochspannungs-Ladungstreiberchips angeschlossen werden. Zur Schaffung einer kompakten elektrischen Verdrahtung zwischen Hochspannungs-Treiberchips und den zugehörigen Ladungselektroden sind bei bestimmten bekannten Druckköpfen, wie zum Beispiel den von Scitex Digital Printing, Inc., in Dayton, Ohio, hergestellten Druckköpfen, verschiedene Verfahren angewandt worden. In jedem Fall bestimmt die Dichte, mit der die Verdrahtung hergestellt werden kann, die physikalische Größe des Druckkopfs. Bei zunehmender Breite und Druckdichte (dpi) der Druckköpfe steigt die Anzahl der Verdrahtungen proportional. Da Druckköpfe immer eine kleine "Anschlussfläche" (d.h. kleine Außenabmessungen) haben sollen, wurde die Dichte der Verdrahtung so klein wie möglich gehalten.at printheads According to the prior art, the loading and deflection of the drops takes place according to the so-called planar charge method. In this process A series of electrically grounded ink jets forms droplets in a controlled distance from the nozzle plate. A parallel arrangement of Charge electrodes are aligned with the ink jets. These Charge electrodes must each individually to a separate output line of the charge electrodes controlling high voltage charge driver chips. to Creating a compact electrical wiring between high-voltage driver chips and the associated Charge electrodes are known in certain printheads, such as for example, manufactured by Scitex Digital Printing, Inc. of Dayton, Ohio Printheads various methods have been used. In any case, determined the density with which the wiring can be made, the physical size of the printhead. With increasing width and print density (dpi) of the printheads increases the number of wirings proportional. Because printheads always a small "pad" (i.e., small outer dimensions) the density of the wiring was kept as small as possible.

Bei mehreren bekannten Druckern wurden Ladungselektroden mit einer Teilung von Eknpro240 Elektroden pro Zoll) zum Anschluss an eine Flexschaltung auf 254 Leitungen pro cm (100 Leitungen pro Zoll) aufgefächert. In der Flexschaltung wurden die Leitungsabstände weiter vergrößert, um Anschlüsse an handelsübliche Stecker zu ermöglichen. Siehe beispielsweise vom 13. September 1995. Selbst bei der aufgefächerten Beabstandung von 254 Leitungen pro cm (100 Verbindungen pro Zoll) am Flexkabel war es jedoch schwierig, die Verdrahtungen zuverlässig herzustellen. Weitere Verringerungen der Verdrahtungsdichte werden sich nur schwer verwirklichen lassen, weil die dafür erforderlichen Verfahren, wie zum Beispiel Löten, anisotrope Kleber, Flexschaltungen und die Herstellung gedruckter Schaltungen bereits an den Grenzen ihrer Möglichkeiten angelangt sind.at several known printers have been charge electrodes with a pitch from Eknpro240 electrodes per inch) for connection to a flex circuit fanned to 254 lines per cm (100 lines per inch). In In the flex circuit, the line spacings were further increased to connections to commercially available To allow plugs. Please refer for example, from September 13, 1995. Even in the fanned out Spacing of 254 lines per cm (100 connections per inch) on the flex cable, however, it was difficult to reliably manufacture the wirings. Further reductions in wiring density will be difficult to achieve leave because of that required methods, such as soldering, anisotropic adhesives, flex circuits and the production of printed circuits already at the borders their possibilities arrived.

Für eine Ladungsplatte der in US-A-4 560 991 gezeigten Art müsste die Ladungsplatte für die Bereitstellung der erforderlichen Verdrahtungen 2,4-mal breiter sein als die Tintenstrahlanordnung. Bei einem Druckkopf mit langer Anordnung lässt sich diese Überbreite nicht verwirklichen. US-A-5 475 409 zeigt eine kompaktere Verdrahtung. Anschlüsse erfolgen zwischen der Ladungsplatte und mehreren Flexkabeln. Die Kontakte für jedes Flexkabel liegen in einer linearen Anordnung, die rechtwinklig zur Strahlenanordnung ausgerichtet ist. Diese Konfiguration erhöht die benötigte Tiefe der Ladungsplatte, ermöglicht jedoch eine erhebliche Verringerung der Breite. Trotzdem müssen die Leitungen immer noch verschoben werden, um für die einzelnen linearen Kontaktanordnungen Platz zu schaffen. Bei dieser bekannten Verdrahtung beträgt die erforderliche Veschiebung etwa 0,318 cm (0.125 Zoll) pro linearer Anordnung mit 64 Verbindungen. Für eine etwa 10 cm (4'') breite Anordnung mit 610 Strahlen pro cm (240 Strahlen pro Zoll) benötigte die Konfiguration daher eine Ladungsplattenbreite von etwa 14 cm (5.5''). Somit ist die Ladungsplatte mehr als 35% breiter als die Strahlenanordnung. Bei längeren Anordnungen wird diese Konfiguration inakzeptabel. Für Druckköpfe mit mehr Strahlen pro Zentimeter (Zoll) gestaltet sich die Situation noch schwieriger.For a cargo plate the type shown in US-A-4,560,991 would have to be the charge plate for delivery the required wirings are 2.4 times wider than the inkjet array. at a printhead with a long arrangement can be this overwidth do not realize. US-A-5 475 409 shows a more compact wiring. connections take place between the charge plate and several flex cables. The Contacts for Each flex cable lies in a linear array, which is rectangular is aligned to the beam arrangement. This configuration increases the required depth the charge plate, allows however, a significant reduction in width. Nevertheless, the Lines still be moved to order for each linear contact arrangement To create space. In this known wiring is the required Displacement about 0.318 cm (0.125 inches) per linear array with 64 connections. For an approximately 10 cm (4 '') wide arrangement with 610 rays per cm (240 rays per inch) needed the Therefore, configure a charge plate width of about 14 cm (5.5 ''). Thus, the charge plate is more than 35% wider than the beam array. For longer arrangements this will Configuration unacceptable. For printheads with More rays per centimeter (inches) make the situation even more difficult.

Bei einer anderen bekannten Konfiguration wurden die Leitungen von den Ladungselektroden aufgefächert, um Kontaktierungen direkt mit den Ladungstreiberchips zu verdrahten. Dadurch konnte die Größe des Druckkopfs verringert werden, weil ein Großteil der Verdrahtungen nicht aufgefächert werden musste. Diese Technik hat sich jedoch als teuer erwiesen. Wenn die Ladungstreiberelektronik direkt an der Ladungsplatte befestigt wird, müssen die Ladungsplatte und die Treiberelektronik verschrottet werden, wenn eine von beiden ausfällt. Bei längeren Anordnungen mit einer großen Anzahl von Ladungstreiberelektroniken können die Verschrottungskosten unerschwinglich werden.at another known configuration, the lines of the Charging electrodes fanned out, to wire contacts directly to the charge driver chips. This could reduce the size of the printhead be reduced because a lot the wiring is not fanned out had to become. However, this technique has proven expensive. When the charge driver electronics are attached directly to the charge plate will have to the charge plate and the driver electronics are scrapped, if one of them fails. For longer arrangements with a big one Number of charge driver electronics can make the scrapping cost prohibitive become.

Angesichts der Forderung nach längeren Tintenstrahlanordnungen mit höheren Druckdichten bei gleichzeitig minimaler Gesamtgröße des Druckkopfs besteht somit ein Bedarf für eine verbesserte Ladungsplattenkonfiguration. Eine bevorzugte Ladungsplattenkonstruktion würde eine zuverlässige Herstellung der Verdrahtungen ermöglichen und vorzugsweise ein System verwenden, bei dem die Bauteile im Schadensfall wiederverwendet werden können. US-A-4 347 522 (Bahl surinder K u.a.), 31. August 1982, offenbart diesbezüglich eine Ladungsplatte mit an Kontaktpunkten endenden Ladungselektroden, eine Gegenschaltung, Ausrichtungselemente, wie zum Beispiel Löcher, die sich durch die Ladungsplatte und die Gegenschaltung erstrecken, und eine mechanische Verbindung der Ausrichtungselemente mittels Schrauben.Thus, in view of the demand for longer ink jet arrays with higher print densities while minimizing the overall size of the printhead, there is a need for an improved charge plate configuration. A preferred charge plate design would allow and reliably provide the wirings preferably use a system in which the components can be reused in case of damage. US-A-4 347 522 (Bahl surinder K et al.), Aug. 31, 1982, discloses in this regard a charge plate having charge electrodes terminating at contact points, a counter circuit, alignment elements such as holes extending through the charge plate and the counter circuit, and a mechanical connection of the alignment elements by means of screws.

Gelöst werden die mit den bekannten Verdrahtungssystemen verbundenen Probleme durch die Ladungsplatte gemäß Anspruch 1, die eine Auffächerung der Leitungen vorsieht, bei denen sich Bereiche mit einer Liniendichte, die größer ist als die Dichte der Ladungselektroden, auf der Vorderseite der Ladungsplatte befinden und in einer zweidimensionalen Anordnung von Kontaktpunkten pro Stecker mit Abständen, wie sie in der Elektronikindustrie üblich sind, enden. Da die elektrische Verdrahtung eine üblichere Teilung aufweist und die Ladungsplatte und das zugehörige Flexkabel mit Ausrichtungselementen versehen sind, sind die beiden Bauteile selbstausrichtend ausgeführt. Eine an der Ladungsplatte zu befestigende Klemmvorrichtung hält die Ausrichtung der Bauteile aufrecht und liefert den zur Gewährleistung des elektrischen Kontakts erforderlichen Druck.Be solved the problems associated with the known wiring systems through the charge plate according to claim 1, which is a fanning the lines, where areas with a line density, which is bigger as the density of the charge electrodes, on the front of the charge plate located and in a two-dimensional array of contact points per plug with intervals, as they are common in the electronics industry, end. Because the electric Wiring a more usual one Division and the charge plate and the associated flex cable are provided with alignment elements, the two components are self-aligning executed. A clamping device to be fastened to the charge plate keeps the alignment the components upright and provides the to ensure the electrical Contact required pressure.

Die Erfindung schafft unter anderem ein System und ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verdrahtung hoher Dichte zwischen Hochspannungs-Treiberchips und von den Treiberchips gesteuerten Ladungselektroden. Eine Ladungsplatte mit Ladungselektroden auf ihrer Vorderseite ist mit einer Anordnung von Kontaktpunkten verbunden. Die Ladungsplatte und/oder die Gegenschaltung werden dann mit Ausrichtungselementen versehen. Zur Ausrichtung sich entsprechender Kontaktpunkte werden die Ausrichtungselemente der Ladungsplatte und der Gegenschaltung mechanisch miteinander verbunden. Für die ausgerichteten gepaarten Kontaktpunkte wird eine Verdrahtung bereitgestellt.The The invention provides, inter alia, a system and a method for Production of a high-density electrical wiring between High voltage driver chips and driver chips controlled Charging electrodes. A charge plate with charge electrodes on its front is connected to an array of contact points. The charge plate and / or the counter circuit then become with alignment elements Mistake. For aligning corresponding contact points are the Alignment elements of the charge plate and the counter circuit mechanically connected with each other. For the aligned paired contact points becomes a wiring provided.

Die Erfindung schafft eine elektrische Verdrahtung hoher Dichte zwischen den Hochspannungs-Treiberchips und den von den Treiberchips gesteuerten Ladungselektroden für einen kontinuierlich arbeitenden Tintenstrahldruckkopf.The This invention provides high density electrical wiring the high-voltage driver chips and the drivers chips controlled Charge electrodes for a continuous ink jet printhead.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The Invention will be described below with reference to an illustrated in the drawing preferred embodiment explained in more detail.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine vergrößerte Ansicht eines Teils eines erfindungsgemäßen Ladungsplatten-Auffächerungsmusters und 1 an enlarged view of a portion of a charge plate-fan-out pattern according to the invention and

2 eine erfindungsgemäße Ausrichtungskonfiguration für das in 1 dargestellte Verdrahtungssystem. 2 an alignment configuration according to the invention for the in 1 illustrated wiring system.

Wie oben erörtert, muss für Ladungsplatten, die nach den in US-A-4 560 991 oder US-A-5 512 117 festgelegten Prozessen hergestellt werden, die Leitungsstruktur nach einem galvanoplastischen Prozess hergestellt werden. Bei diesem galvanoplastischen Prozess fallen zu viele Fehler an, wenn die Linienbreiten oder die Abstände jeweils weniger als etwa 0,05 mm (2 mils) betragen. Die Fehler treten entweder als Leitungsunterbrechungen oder als Kurzschlüsse zwischen den Leitungen auf.As discussed above must for Charge plates according to those disclosed in US-A-4 560 991 or US-A-5 512 117 Processes are produced, the line structure after a galvanoplastic Process be prepared. In this electroforming process Too many errors occur when the line widths or the distances respectively less than about 0.05 mm (2 mils). The errors occur either as line breaks or as short circuits between the lines on.

Neuerliche Fortschritte in der Herstellung von Ladungsplattenschaltungen ermöglichen die Verwendung feinerer Linien und Abstände. Die Linienbreiten und Abstände können jetzt auf etwa 0,025 mm (1 mil) verringert werden. Selbst bei einer Erhöhung der Strahlenanordnungsdichte auf 762 Strahlen pro Zentimeter (300 Strahlen pro Zoll) (eine Teilung von 0,08 mm) (3.3 mils)) ermöglicht dieser neue Prozess eine Leitungsdichte, die höher ist als die Ladungselektrodendichte. Eine Erhöhung der Leitungsdichte macht es möglich, ohne zusätzliche Breite Platz für eine Reihe von Anschlusspunkten zu schaffen.renewed To enable advances in the manufacture of charge plate circuits the use of finer lines and distances. The line widths and distances can now reduced to about 0.025 mm (1 mil). Even with one increase the beam assembly density to 762 beams per centimeter (300th Blasting per inch) (a pitch of 0.08 mm) (3.3 mils) allows this new process a conduction density that is higher than the charge electrode density. An increase the line density makes it possible without additional Wide space for to create a series of connection points.

In der Zeichnung zeigt 1 eine vergrößerte Ansicht eines Teils des Ladungsplatten-Auffächerungsmusters 10, aus der insbesondere ersichtlich ist, wie sich die Leitungen 12 auf die beiden Reihen 14 und 16 von Kontakten mit zugehörigen Anschlusspunkten 18 auffächern. Unten in 1 dargestellte diagonale Linien 20 sind mit der Dichte der Ausgangsleitungen der Hochspannungs-Ladungstreiberchips angeordnet. Der den senkrechten Abschnitt 24 definierende Knick 22 im Muster 10 verringert die Linienbreite und die Abstände. Diese Verringerung in der Breite einer Gruppe von Leitungen schafft ausreichend Platz für die Kontaktpunkte 18 und eine freie Fläche um jeden Punkt. Infolgedessen entspricht bei der erfindungsgemäßen Konfiguration die zum Auffächern einer zu einer Reihe von Kontakten führenden Gruppe von Leitungen erforderliche Breite der Breite der Ausgangsleitungen an den Treiberchips.In the drawing shows 1 an enlarged view of a portion of the charge plate fan-out pattern 10 from which it can be seen, in particular, how the lines 12 on the two rows 14 and 16 contacts with associated connection points 18 fan out. Down in 1 illustrated diagonal lines 20 are arranged with the density of the output lines of the high voltage charge driver chips. The vertical section 24 defining kink 22 in the pattern 10 reduces the line width and the distances. This reduction in the width of a group of lines provides sufficient space for the contact points 18 and a free space around each point. As a result, in the configuration according to the present invention, the width of the array of lines leading to fanning of a row of contacts corresponds to the width of the output lines on the driver chips.

Da für eine Linie konfigurierter Kontaktpunke keine zusätzliche Breite erforderlich ist, kann eine große Anzahl von Kontaktreihen verwendet werden. Da der zum Auffächern der Leitungen auf die Kontaktreihen benötigte Platz so kompakt ist, ermöglicht die Erfindung außerdem eine Vergrößerung der Abstände zwischen den Kontakten, ohne dass dafür eine übermäßig große Tiefe (Abstand zwischen Vorder- und Rückseite) der Ladungsplatte erforderlich ist.There for one Line configured contact point no additional width required is, can be a big one Number of contact rows are used. Since the fanning of the Lines on the contact rows needed space is so compact, allows the invention also an enlargement of the distances between the contacts without requiring an excessively large depth (distance between Front and back side) the charge plate is required.

Bei einer in der Elektronikindustrie üblichen Beabstandung der Kontakte von 0,064 mm (25 mils) müssen die Kontaktpunkte der Ladungsplatte und des entsprechenden Flexkabels jetzt nicht mehr optisch ausgerichtet werden. Stattdessen können beide Bauteile mit erfindungsgemäßen Ausrichtungselementen versehen werden, um die Ausrichtung zu gewährleisten.At a 0.064 mm (25 mils) contact spacing common in the electronics industry The contact points of the charge plate and the corresponding flex cable must now no longer be optically aligned. Instead, both components can be provided with alignment elements according to the invention to ensure alignment.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die Ladungsplatte und das Flexkabel mit kleinen Ausrichtungslöchern versehen. Eine Klemmstange (nicht dargestellt) enthält zwei Ausrichtungs stifte. Diese Stifte greifen in die Ausrichtungslöcher der Ladungsplatte und des Flexkabels ein, um die Passgenauigkeit der beiden Bauteile aufrecht zu erhalten. Ein Satz von Ausrichtungselementen genügt, um eine Vielzahl der Kontaktreihen auszurichten. Als Beispiel sei erwähnt, dass bei einer bevorzugten Ausführungsform ein Satz von Ausrichtungselementen 20 Kontaktreihen mit je 27 Kontakten passgenau ausrichtet.In a preferred embodiment, the charge plate and the flex cable are provided with small alignment holes. A clamping rod (not shown) contains two alignment pins. These pins engage the alignment holes of the charge plate and flex cable to maintain the fit of the two components. A set of alignment elements is sufficient to align a plurality of contact rows. By way of example, in a preferred embodiment, a set of alignment elements 20 Align contact rows with 27 contacts each.

Der in 2 dargestellte keramische Ladungsplattenträger 28 wird vor dem Beschichten mit der galvanoplastisch geformten Ladungsplatte durch maschinelle Bearbeitung mit Ausrichtungslöchern 32 für die Ladungsplatte versehen. Zusätzlich zu diesen Ausrichtungslöchern 32 in der Ladungsplatte wird der keramische Träger durch maschinelle Bearbeitung mit Durchgangslöchern 30 für die Aufnahme von Klemmschrauben versehen. Zusätzliche Ausrichtungselemente 26 in der Ladungsplatte und im Träger gewährleisten eine einwandfreie Ausrichtung des Leitungsmusters der Ladungsplatte mit den Ausrichtungslöchern 30 im Ladungsplattenträger. Da die Ladungselektrodenleitungen, wie in der Flexschaltung, fotolithografisch hergestellt werden, ist die Lagegenauigkeit der Leitungen im Verhältnis zu den Ausrichtungslöchern der galvanoplastisch geformten Ladungsplatte gesichert.The in 2 illustrated ceramic charge plate carrier 28 is machined with alignment holes prior to coating with the electroformed charge plate 32 provided for the charge plate. In addition to these registration holes 32 in the charge plate, the ceramic carrier becomes by machining with through holes 30 provided for the inclusion of clamping screws. Additional alignment elements 26 in the charge plate and in the carrier ensure proper alignment of the lead pattern of the charge plate with the alignment holes 30 in the charge plate carrier. Since the charge electrode lines are photolithographically fabricated as in the flex circuit, the positional accuracy of the lines is secured relative to the alignment holes of the electroformed charge plate.

Wenn die Kontaktpunkte der Ladungsplatte und der Gegenschaltung durch Ausrichtungselemente an beiden Teilen ausgerichtet werden, können für die Herstellung der elektrischen Verbindungen die verschiedensten Prozesse verwendet werden. Dazu gehören beispielsweise Löten oder die Verwendung eines leitenden Epoxidharzes, wobei eine Lötpaste oder Epoxidharz mit einer Schablone oder einem Siebdruckverfahren auf die Ladungsplatte aufgebracht wird. Anisotrope leitende Klebfilme können ebenfalls verwendet werden. Natürlich sind alle diese Prozesse mehr oder weniger dauerhafter Art, sodass die Ladungsplatte und das Flexkabel nicht ohne Beschädigung eines Bauteils oder beider Bauteile getrennt werden können.If the contact points of the charge plate and the countercurrent by Alignment elements aligned on both parts can be used for manufacturing the electrical connections used the most diverse processes become. This includes for example soldering or the use of a conductive epoxy resin, wherein a solder paste or Epoxy resin with a stencil or screen printing method the charge plate is applied. Anisotropic conductive adhesive films can also be used. Naturally all of these processes are more or less permanent, so the Charge plate and the flex cable not without damaging a component or Both components can be separated.

Zusätzlich zu diesen Prozessen gibt es verschiedene Prozesse, bei denen zur Herstellung der elektrischen Kontakte die Bauteile durch Druck zusammengehalten werden. Diese Prozesse werden von der Industrie bevorzugt, weil sie weder die Ladungsplatte noch die Gegenschaltung beschädigen, sodass das System wirksamer erneuert und wiederverwendet werden kann. Bei diesen mit Druck arbeitenden Prozessen kommen erhabene Kontakte und/oder anisotrope leitende Elastomere zur Anwendung.In addition to These processes have different processes in which to manufacture the electrical contacts the components held together by pressure become. These processes are preferred by the industry because they neither damage the charge plate nor the countercurrent, so the system can be more effectively renewed and reused. at these pressurized processes have raised contacts and / or anisotropic conductive elastomers for use.

Wenn die Kontaktpunkte für die Verdrahtung aus der Ebene des Substrats nach oben ragen, können die Klemmkräfte an den Kontakten konzentriert werden, was zur Sicherung des elektrischen Kontakts beiträgt. Die erhabenen Kontakte für den Bereich der Anschlusspunkte können sich entweder auf dem Flexkabel oder auf der Ladungsplatte befinden. Erhabene Kontakte auf dem Flexkabel und Verfahren zur Herstellung derselben sind dem Fachmann bekannt. Einige dieser Prozesse erfordern jedoch hohe Klemmkräfte, bis zu 100 Pond pro Kontakt, was insofern unerwünscht ist, als dadurch mechanische Spannungen und Verformungen des Fängers verursacht werden können. Andere Kontakthöckerkonfigurationen erfordern deutlich niedrigere Kontaktkräfte, im Bereich von 25 bis 40 Pond pro Kontakt. Diese Kräfte verformen den Fänger nur minimal. Bei der Wahl und Auslegung druckbasierter Verdrahtungen muss daher sorgfältig darauf geachtet werden, die Kontaktkräfte möglichst klein zu halten, da zu große Kontaktkräfte den Fänger und die Ladungsplatte verformen können.If the contact points for If the wiring projects out of the plane of the substrate, the clamping forces to be concentrated on the contacts, which helps to secure the electrical Contributes to contact. The sublime contacts for The range of connection points can be either on the Flex cable or on the charge plate. Sublime contacts on the flex cable and method of making the same are the Specialist known. However, some of these processes require high clamping forces until to 100 Pond per contact, which is undesirable in that as a result of mechanical stresses and deformations of the catcher can be caused. Other bump configurations require significantly lower contact forces, ranging from 25 to 40 pounds per contact. These forces deform the catcher only minimal. When choosing and designing pressure-based wiring, you must therefore carefully be taken to keep the contact forces as small as possible too large contact forces catcher and can deform the charge plate.

Um die erhabenen Kontaktpunkte mit dem erforderlichen Druck zu beaufschlagen und diesen zu verteilen, wird eine Metallplatte gegen eine geformte elastomere Unterlage gedrückt, die mit der die erhabenen Anschlusspunkte enthaltenden Flexschaltung in Berührung steht. Die elastomere Unterlage weist diskrete Vorsprünge auf, die den Druck an den Anschlusspunkten auf der Flexschaltung konzentrieren. Diese Platte und die elastomere Unterlage können zu einem sogenannten elastomeren Klemmmecha nismus zusammengefasst werden. Der Klemmmechanismus wird mit Schrauben gegen die Flexschaltung gedrückt. An der Ladungsplattenverbindung verlaufen diese Schrauben durch die Durchgangslöcher 30 in der Ladungsplatte und werden in den Fänger unter der Ladungsplatte geschraubt. Dabei fungiert der Fänger als mechanische Versteifung, die gewährleistet, dass der Kontaktbereich planar bleibt und dass alle Kontakte gleichmäßig mit Druck beaufschlagt werden. Zur Herstellung des Ladungstreiberchipanschlusses werden die Schrauben durch Freiätzungen in der gedruckten Schaltung geführt und in eine als Versteifung bekannte äußere Platte auf der gegenüberliegenden Seite geschraubt.To pressurize and disperse the raised contact points with the required pressure, a metal plate is pressed against a molded elastomeric pad in contact with the flex circuit containing the raised terminals. The elastomeric pad has discrete protrusions that concentrate the pressure at the terminals on the flex circuit. This plate and the elastomeric pad can be summarized into a so-called elastomeric Klemmmecha mechanism. The clamping mechanism is pressed against the flex circuit with screws. At the charge plate joint, these screws pass through the through holes 30 in the charge plate and are screwed into the catcher under the charge plate. The catcher acts as a mechanical stiffener, ensuring that the contact area remains planar and that all contacts are evenly pressurized. To make the charge driver chip connection, the screws are passed through free etchings in the printed circuit and screwed into an outer plate known as a stiffener on the opposite side.

Stattdessen können bei der Druckverbindung zur Herstellung der elektrischen Verbindung auch anisotrope leitende Elastomere verwendet werden. Das Elastomer wird zwischen der Ladungsplatte und der Gegenschaltung (Flexschaltung) angebracht. Leitende Füllstoffe in dem Material stellen den elektrischen Kontakt zwischen der Ladungsplatte und der Gegenschaltung her und bewirken gleichzeitig, dass die Trennung zwischen benachbarten Elektroden der Ladungsplatte bestehen bleibt. Da die anisotropen leitenden Elastomere federn, benötigt der Klemmmechanismus keine elastomere Unterlage für die Verteilung der Klemmkraft.Instead, anisotropic conductive elastomers can also be used in the pressure connection to make the electrical connection. The elastomer is between the charge plate and the counter circuit (flex circuit) attached. Conductive fillers in the material establish electrical contact between the charge plate and the countercurrent circuit and at the same time cause separation between adjacent electrodes of the charge plate to persist. Since the anisotropic conductive elastomers spring, the clamping mechanism does not require an elastomeric pad for distribution of clamping force.

Obwohl hier nur ein Satz von Anschlüssen mit einer Druckunterlage beschrieben wurde, kann. natürlich, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen, eine Vielzahl von Steckern verwendet werden, die jeweils eine zweidimensionale Anordnung von Kontakten, Ausrichtungselemente für die passgenaue Ausrichtung der Kontakte und Mittel zur Aufrechterhaltung der elektrischen Verbindung aufweisen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden jedoch fünf Stecker mit jeweils 540 elektrischen Kontakten verwendet.Even though here only a set of connectors with a print pad has been described. of course without To leave the scope of the invention, a plurality of plugs each used a two-dimensional array of Contacts, alignment elements for precise alignment the contacts and means for maintaining the electrical connection exhibit. In a preferred embodiment of the invention but five Plug with 540 electrical contacts used.

Claims

Improved charge plate ( 10 ) for individually connecting charge electrodes of an ink jet printer to a separate output line of a charge driver chip for controlling the charge electrodes, wherein the charge plate ( 10 ) an array of charge electrode contact points ( 18 ), which are associated with the charge electrodes, respectively, and wherein a line pattern of electrical lines ( 12 . 14 . 16 . 20 . 22 . 24 ) is respectively assigned to the output lines of the charge driver chip, characterized in that the line pattern of electrical lines fanned out of the arrangement of contact points ( 18 ) to a configuration of electrical lines ( 12 . 14 . 16 . 20 . 22 . 24 ) with regions of line density higher than the density of the array of charge electrode contact points.

An improved charge plate according to claim 1, wherein the line pattern of electrical wires in a two-dimensional linear array of contact points ends to a connection to create the output lines of the charge driver chip.

An improved charge plate according to claim 2, wherein the array of charge electrode contact points ( 18 ) is linear and oriented generally perpendicular to the linear array of contact points to provide connection to the output lines of the charge driver chip.

An improved charge plate according to claim 3, wherein the array of charge electrode contact points ( 18 ) is aligned generally parallel to the line pattern of electrical leads.

An improved charge plate according to claim 4, wherein the array of charge electrode contact points ( 18 ) is aligned adjacent to the line pattern of electrical leads.

An improved charge plate according to claim 5, wherein the combined width of the array of charge electrode contact points ( 18 ) and the line pattern of electrical lines is not greater than the width of the array of contact points to connect to the output lines of the charge driver chip.