EP0326568B1 - Mehrschichtig aufgebauter tintenschreibkopf - Google Patents

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EP0326568B1
EP0326568B1 EP87906568A EP87906568A EP0326568B1 EP 0326568 B1 EP0326568 B1 EP 0326568B1 EP 87906568 A EP87906568 A EP 87906568A EP 87906568 A EP87906568 A EP 87906568A EP 0326568 B1 EP0326568 B1 EP 0326568B1
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ink
plate
head
sandwich
nozzle
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Peter Külzer
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/145—Arrangement thereof
    • B41J2/155—Arrangement thereof for line printing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14459—Matrix arrangement of the pressure chambers

Definitions

  • the invention relates to a multi-layer ink writing head and a method for its production according to the preamble of patent claim 1.
  • DE-A-32 42 283 describes a multi-layer ink jet print head which essentially has a chamber strip in which a feed channel for the ink is incorporated. A connection piece is assigned to this feed channel, via which the ink head is supplied with ink. Feed lines open into the feed channel and are connected on the surface of the chamber strip to throttle channels leading out laterally. These throttle channels open laterally into conical pressure chambers. The nozzle channel is arranged in the center of these pressure chambers. The nozzle channels themselves are guided through their own base body of the ink jet print head and open out at the lower end of the base body in nozzles of a nozzle plate arranged closely next to one another. The nozzle plate itself is pressed against the base body by a tension spring.
  • the side of the chamber strip into which the pressure chambers and the nozzle channels are stamped is covered by a metal membrane that extends across the entire width of the chamber strip.
  • the drive elements are arranged, preferably glued, on this metal membrane.
  • the production of the chamber strip and the connection with the metal membrane takes place in such a way that the conical chambers and the throttle ducts are first embossed in the chamber strip and then the nozzle ducts are drilled.
  • the metal membrane and the chamber strip are then atomically connected to one another by diffusion welding.
  • an ink writing head constructed in this way is difficult to manufacture.
  • the length of the nozzle channels and their course within a bulky base body have a disadvantageous effect on the writing quality or the efficiency of the piezoelectric drive elements.
  • E-B-00 37 624 it is known from E-B-00 37 624 to arrange islands at the inlet region and at the outlet region of the pressure chambers which divide the ink flow and ensure that the ink flows along the wall regions through the pressure chamber.
  • the object of the invention is to provide a multi-layered ink writing head of the type mentioned in such a way that it can be manufactured in a simple manner and has a favorable flow pattern of the ink, so that any gas bubbles which have penetrated can be easily removed.
  • both the nozzle channel and the ink supply channel of a pressure chamber open perpendicular to the membrane plate on a diameter opposite to the pressure chamber, no air bubbles can settle in the pressure chamber or ink bubbles can be easily removed from the pressure chamber by rinsing.
  • the design of the throttle channels as channels with a gap-shaped cross-section ensures that, on the one hand, the inks can flow in according to the writing frequency, on the other hand, pressure waves cannot pass through.
  • the natural frequency of the overall system is very high and the settling time for the ink in the printing area is very low. This results in a high spray frequency.
  • the ink writing head consists of a separately producible sandwich ink head and a receiving part accommodating the sandwich ink head with integrated ink supply means that the entire ink writing head can be very easy and simple to manufacture.
  • the sandwich ink head here consists of a plurality of plates arranged one above the other, structured with the corresponding ink channels and firmly connected to one another by diffusion welding, one side of the sandwich ink head being formed by the membrane plate and the other side of the sandwich ink head being formed by the nozzle plate.
  • the ink head can advantageously be composed of moldings which can be easily produced, in particular by punching, and connected in one operation by diffusion welding.
  • the construction of the ink writing head according to the invention enables the connection of metal for the individual plates and thus the application and creation of very fine contours.
  • the sandwich ink head can be produced in automated processes in the clean room.
  • the piezo disks designed as drive elements can be easily connected to the metal membrane by gluing or soldering.
  • An ink print head is arranged in an ink print device (not shown in detail here), which is written line by line along a record carrier in the write mode.
  • the layered ink writing head consists of a receiving body 10 with an ink supply line 11 arranged therein and a connecting piece 12 for connection to an ink bottle, not shown here.
  • the receiving body 10 can be formed from thermoplastic material and is screwed onto a printing carriage (not shown here) of the ink printing device via a fastening piece 13.
  • the receptacle body 10 serves to hold a separately manufactured sandwich ink head of a so-called planar ink head.
  • This sandwich ink head is in the illustrated embodiment of FIG. 1 composed of five metal plates, which are described in detail below.
  • One boundary side of the sandwich ink head forms a membrane plate 14 made of nickel with a plate thickness of 0.03 mm, on which, according to the number of nozzles (in this case 24), piezo plates with a diameter of approximately 1 mm are arranged as drive elements for the pressure chambers.
  • a pressure chamber plate 16 connects to the membrane plate, which is also made of nickel and has a thickness of 0.2 mm corresponding to the desired height of the pressure chambers. All pressure chambers 17 of the sandwich head and supply structures 18 for the ink supply are located in the pressure chamber plate 16.
  • the pressure chamber plate 16 is in turn followed by a cover plate 19 of a thickness of approximately 0.1 mm, which contains the mouth areas of the nozzle channel 20 and the ink supply channel 21 of each pressure chamber 17, furthermore recesses 22 which are components of the ink supply.
  • throttling sections 24 with a columnar cross section in the form of slots are arranged and recesses 25 as components of the ink supply.
  • the sandwich ink head is closed off by a nozzle plate 26 (thickness 0.1 mm), which is also made of nickel and on which the nozzle openings 27 are arranged in a configuration corresponding to the desired resolution.
  • the metal plates After the individual metal plates have been produced by etching, stamping or galvanoplastic, the metal plates are layered one above the other and connected to one another by diffusion welding. For this purpose, the plates are pressed together and exposed to an elevated temperature under protective gas or vacuum. The temperature and holding time depend on the material of the nozzle plates.
  • Diffusion welding is advantageous in the manufacture of ink printheads because a flat metallic connection is made and there are no changes in the channel structure due to excess solder or adhesive. This also results in a heat-resistant structure and uniform metal can be used for the head.
  • Diffusion welding is possible at temperatures between 40 and 90% of the absolute melting temperature of the part material. To one for Diffu To achieve low-cost material pairing with silver, it is sufficient to silver-plate at least every second plate when building up layers.
  • the piezoplates 15 are glued onto the membrane plate 14, if not already done beforehand.
  • the sandwich ink head thus produced can now be mounted on the receiving body 10 via a connector 28.
  • the throttle section In the direction of movement of the ink in front of the pressure chambers, the throttle section is in the form of a throttle channel with a columnar cross section.
  • the columnar cross section of the throttle section ensures that, on the one hand, the ink can flow in according to the writing frequency, on the other hand, pressure waves cannot pass through. All throttle sections 24 are supplied with ink via a common ink feed 29.
  • the natural frequency of the overall system is very high and the settling time for the ink in the printing area is very low, which results in a high spray frequency.
  • the result of FIG. 1 apparent (arrow) flow of the ink.
  • the ink is conducted via the receiving body 10 and the connecting piece 28 to the throttle sections 24 of the pressure chambers 17.
  • the ink reaches the nozzle openings 27 from the pressure chambers 17 via branch channels (nozzle channels 20).
  • nozzles are arranged, specifically in accordance with FIG. 6 in eight rows of three nozzles each. Depending on the slope of the individual rows of nozzles, there is a different vertical distance 31 from nozzle to nozzle and thus a change in the font quality (resolution).
  • the nozzles can be arranged on the sandwich ink head in the configuration shown, or it is possible to achieve this configuration by mounting the sandwich ink head at an angle to the writing direction.

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen mehrschichtig aufgebauten Tintenschreibkopf und ein Verfahren zu dessen Herstellung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Tintendruckeinrichtungen mit piezoelektrisch angetriebenen Antriebselementen sind allgemein bekannt und mit Erfolg zur Anwendung gelangt. So wird in der DE-A-32 42 283 ein mehrschichtig aufgebauter Tintenstrahldruckkopf beschrieben, der im wesentlichen eine Kammerleiste aufweist, in der ein Zuführkanal für die Tinte eingearbeitet ist. Diesem Zuführkanal ist ein Anschlußstutzen zugeordnet, über dem der Tintenkopf mit Tinte versorgt wird. In den Zuführkanal münden Zuführleitungen, die auf der Oberfläche der Kammerleiste mit seitlich abgehenden Drosselkanälen in Verbindung stehen. Diese Drosselkanäle münden seitlich in kegelförmige Druckkammern. Im Mittelpunkt dieser Druckkammern ist der Düsenkanal angeordnet. Die Düsenkanäle selbstwerden durch eigenen Grundkörper des Tintenstrahldruckkopfes geführt und münden am unteren Ende des Grundkörpers in dicht nebeneinander angeordneten Düsen einer Düsenplatte. Die Düsenplatte selbst wird über eine Spannfeder gegen den Grundkörper gedrückt.
  • Die Seite der Kammerleiste in die die Druckkammern und die Düsenkanäle eingestanzt sind, ist durch eine Metallmembran abgedeckt, die über die gesamte Breite der Kammerleiste reicht. Auf dieser Metallmembran sind die Antriebselemente angeordnet, vorzugsweise geklebt.
  • Die Herstellung der Kammerleiste und die Verbindung mit der Metallmembran geschieht in der Weise, daß in der Kammerleiste zunächst die kegelförmigen Kammern und die Drosselkanäle eingeprägt werden und anschließend die Düsenkanäle gebohrt werden.
  • Anschließend wird die Metallmembran und die Kammerleiste durch Diffusionsschweißen atomar miteinander verbunden.
  • Durch die Vielzahl der erforderlichen Arbeitsgänge ist ein derartig aufgebauter Tintenschreibkopf schwer herzustellen. Außerdem wirkt sich die Länge der Düsenkanäle und ihr Verlauf innerhalb eines klobig aufgebauten Grundkörpers nachteilig auf die Schriftqualität bzw. den Wirkungsgrad der piezoelektrischen Antriebselemente aus.
  • Dadurch, daß die Tintenversorgung der Druckkammern innerhalb der Kammerleiste über Drosselkanäle erfolgt, die seitlich in die Druckkammern münden, ergibt sich ein strömungsungünstiger Querschnitt der Druckkammern und damit ein schlechter Tintendurchfluß. Derartige kreisförmige Druckkammern mit zentral angeordnetem Düsenkanal und seitlichem Tinteneintritt haben außerdem den Nachteil, daß beispielsweise durch Ausgasung der Tinte bedingte Luftblasen sich nur schwer aus diesen Druckkammern entfernen lassen. Eine Möglichkeit der Entfernung dieser Gasblasen besteht darin, Druck auf der Vorratsseite auf die Tinte auszuüben und damit die Druckkammern durchzuspülen. Dadurch werden aber nur die sich im Zentrum der Druckkammern befindlichen Gasblasen entfernt. Die sich am Rand festsetzenden Gasblasen werden von der Strömung in der Druckkammer nicht erreicht bzw. von der Strömung so gesteuert, daß sie in der Druckkammer verbleiben und damit das Ansteuerverhalten des gesamten Druckkopfes beträchtlich stören.
  • Um dies zu verhindern, ist es aus der E-B-00 37 624 bekannt, am Eintrittsbereich und am Austrittsbereich der Druckkammern Inseln anzuordnen, die die Tintenströmung teilen und dafür sorgen, daß die Tinte entlang der Wandbereiche durch die Druckkammer strömt.
  • Diese Inseln sind nun einerseits wegen ihrer Größe schwer herstellbar, andererseits bilden sie einen unerwünschten Strömungswiderstand, der sich wiederum ungünstig auf das Ansteuerverhalten der Druckkammern auswirkt. Aus der FR-A-25 18 901 ist ein mehrschichtig aufgebauter Tintenkopf der eingangs genannten Art bekannt, bei dem die Tinte aufnehmenden Ausnehmungen des Tintenkopfes durch Durchgangsöffnungen der Einzelplatten gebildet werden. Die Tinte wird den Druckkammern seitlich zugeführt, dabei können die Antriebselemente in den Druckkammern Heizelemente oder Piezoelemente sein.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen mehrschichtig aufgebauten Tintenschreibkopf der eingangs genannten Art so auszubilden, daß er in einfacher Weise hergestellt werden kann und der einen günstigen Strömungsverlauf der Tinte aufweist, so daß eventuell eingedrungene Gasblasen leicht entfernt werden können.
  • Diese Aufgabe wird bei einem mehrschichtig aufgebauten Tintenschreibkopf der eingangs genannten Art gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Dadurch, daß sowohl der Düsenkanal als auch der Tintenversorgungskanal einer Druckkammer senkrecht zur Membranplatte auf einem Durchmesser gegenüberliegend in die Druckkammer mündet, können sich in der Druckkammer keine Luftblasen festsetzen bzw. können Tintenbläschen leicht aus der Druckkammer durch Durchspülen entfernt werden.
  • DieAusbildung der Drosselkanäle als Kanäle mit spaltförmigem Querschnitt gewährleistet, daß einerseits die Tinten der Schreibfrequenz entsprechend schnell nachströmen können, andererseits Druckwellen nicht hindurchtreten können.
  • Bedingt durch die sehr kleinen Abmessungen des Sandwichtintenkopfes liegt die Eigenfrequenz des Gesamtsystems sehr hoch und die Beruhigungszeit für die Tinte im Druckbereich sehr niedrig. Daraus resultiert eine hohe Spritzfrequenz.
  • Dadurch, daß der Tintenschreibkopf aus einem gesondert herstellbaren Sandwichtintenkopf und einem den Sandwichtintenkopf aufnehmenden Aufnahmeteil mit integrierter Tintenzuführung besteht, läßt sich der gesamte Tintenschreibkopf sehr leicht und einfach herstellen. Der Sandwichtintenkopf besteht dabei aus mehreren den entsprechenden Tintenkanälen strukturierten, übereinander angeordneten Platten, die untereinander durch Diffusionsschweißen fest verbunden sind, wobei die eine Seite des Sandwichtintenkopfes durch die Membranplatte und die andere Seite des Sandwichtintenkopfes durch die Düsenplatte gebildet wird.
  • Damit ergibt sich eine sehr kleine und flache Abmessung des Tintenschreibkopfes mit kurzen Düsenkanallängen, die eine hohe Schreibfrequenz ermöglichen.
  • Dadurch daß sämtliche Tinten aufnehmenden Ausnehmungen, wie Druckkammern, Tintenkanäle und Düsenkanäle, des Sandwichtintenkopfes durch Durchgangsöffnungen der Einzelplatten gebildet werden, läßt sich der Tintenkopf vorteilhafterweise aus einfach insbesondere durch Stanzen herstellbaren Formteilen zusammensetzen und in einem Arbeitsgang durch Diffusionsschweißen verbinden.
  • Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Tintenschreibkopfes ist die Verbindung von Metall für die einzelnen Platten möglich und damit das Aufbringen und Erstellen sehr feiner Konturen. Der Sandwichtintenkopf kann dabei in automatisierten Verfahren im Reinraum hergestellt werden. Die als Antriebselemente ausgebildeten Piezoscheiben sind durch Kleben oder Löten in leichter Weise mit der Metallmembrane verbindbar.
  • Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen
    • FIG. 1 eine schematische Explosionsdarstellung des mehrschichtig aufgebauten Tintenschreibkopfes,
    • FIG. 2 eine perspektivische Schnittdarstellung des Sandwichtintenkopfes,
    • FIG. 3 eine schematische Darstellung des Bereiches der Druckkammern des Sandwichtintenkopfes,
    • FIG. 4 eine schematische Schnittdarstellung entlang den Schnittlinien der FIG. 3,
    • FIG. 5 eine schematische Darstellung einer Druckkammer mit zugehöriger Drosselstrecke und
    • FIG. 6 eine schematische Darstellung der Düsenanordnung bei einem als 24 Düsenkopf ausgebildeten Sandwichtintenkopf.
  • In einer hier nicht im einzelnen dargestellten Tintendruckeinrichtung istein Tintendruckkopf angeordnet, der im Schreibbetrieb zeilenweise entlang von einem Aufzeichnungsträger geführt wird. Der schichtenweise aufgebaute Tintenschreibkopf besteht aus einem Aufnahmekörper 10 mit darin angeordneter Tintenversorgungsleitung 11 und einem Anschlußstutzen 12 zum Anschluß an eine hier nicht dargestellte Tintenflasche. Der Aufnahmekörper 10 kann aus thermoplastischem Kunststoff ausgebildet sein und wird über ein Befestigungsstück 13 auf einem hier nicht dargestellten Druckwagen der Tintendruckeinrichtung angeschraubt.
  • Der Aufnahmekörper 10 dient zur Aufnahme eines gesondert hergestellten Sandwichtintenkopfes eines sogenannten Planartintenkopfes. Dieser Sandwichtintenkopf ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der FIG. 1 aus fünf Metallplatten zusammengesetzt, die im folgenden im einzelnen beschrieben werden. Die eine Begrenzungsseite des Sandwichtintenkopfes bildet eine Membranplatte 14 aus Nickel von einer Plattenstärke von 0,03 mm auf der entsprechend der Anzahl der Düsen (in diesem Falle 24) Piezoplättchen von einem Durchmesser von ca. 1 mm als Antriebselemente für die Druckkammern angeordnet sind.
  • An die Membranplatte schließt sich eine Druckkammerplatte 16 an, die ebenfalls aus Nickel hergestellt ist und die eine Stärke von 0,2 mm entsprechend der gewünschten Höhe der Druckkammern aufweist. In der Druckkammerplatte 16 befinden sich sämtliche Druckkammern 17 des Sandwichkopfes sowie Zuleitungsstrukturen 18 für die Tintenversorgung. An die Druckkammerplatte 16 wiederum schließt sich eine Abdeckplatte 19 von einer Stärke von etwa 0,1 mm an, die die Mündungsbereiche des Düsenkanales 20 und des Tintenzuführkanales 21 jeder Druckkammer 17 enthalten, weiters Ausnehmungen 22, die Bestandteile der Tintenzuführung sind.
  • In der folgenden Drosselplatte 2 von einer Stärke von 0,1 mm sind Drosselstrecken 24 mit spaltenförmigen Querschnitt in Form von Schlitzen angeordnet und Ausnehmungen 25 als Bestandteile der Tintenzuführung.
  • Abgeschlossen wird der Sandwichtintenkopf durch eine Düsenplatte 26 (Stärke 0,1 mm), die ebenfalls aus Nickel hergestellt ist und auf der die Düsenöffnungen 27 in einer der gewünschten Auflösung entsprechenden Konfiguration angeordnet sind.
  • Nach dem Herstellen der einzelnen Metaliplatten durch Ätzen, Stanzen oder galvanoplastisch werden die Metallplatten übereinander geschichtet und durch Diffusionsschweißung miteinander verbunden. Zu diesem Zwecke werden die Platten aufeinander gedrückt und so unter Schutzgas oder Vakuum einer erhöhten Temperatur ausgesetzt. Temperatur und Haltezeit ist dabei vom jeweiligen Werkstoff der Düsenplatten abhängig.
  • Das Diffusionsschweißen ist bei der Herstellung von Tintendruckköpfen deswegen von Vorteil, weil eine flächige metallische Verbindung hergestellt wird und keine Veränderungen der Kanalstruktur durch überschüssiges Lot oder Kleber auftritt. Außerdem ergibt sichdamit ein hitzebeständiger Aufbau und für den Kopf kann einheitliches Metall verwendet werden. Um eine leichte Herstellung der Strukturen zu ermöglichen, ist es von Vorteil, die platten aus gut ätzbarem Werkstoff, wie Neusilber, herzustellen, sie zur Erzielung einer guten Schweißverbindung jedoch zu versilbern und diese versilberten Teile in Verbund mit Nickelteilen zu verschweißen. Diffusionsschweißen ist dabei möglich bei Temperaturen zwischen 40 und 90 % der absoluten Schmelztemperatur des Teilewerkstoffes. Um eine für Diffusionsschweißen günstige Materialpaarung mit Silber zu erreichen, genügt es beim Schichtaufbau, mindestens jede zweite Platte zu versilbern.
  • Nach der Herstellung des Sandwichtintenkopfes, die vollautomatisch erfolgen kann, werden - wenn nicht bereits vorher geschehen - die Piezoplättchen 15 auf der Membranplatte 14 aufgeklebt.
  • Der so hergestellte Sandwichtintenkopf kann nun über ein Anschlußstück 28 auf dem Aufnahmekörper 10 montiert werden.
  • Für die Strukturen der Druckkammern der Tintenkanäle und der Drosselstrecken sind viele Modifikationen denkbar. Als vorteilhaft hat sich die aus den FIG. 2 bis 5 ersichtliche Struktur herausgestellt. Dabei ergibt sich ein gradliniger Verlauf des Düsenkanals 20 von den einzelnen Druckkammern 17 bis zur Düsenplatte 26. Sowohl der Düsenkanal 20 als auch der Tintenzuführungskanal 21 münden dabei parallel zueinander in die hier zylinderförmig ausgebildeten Druckkammern und zwar bezogen auf den Durchmesser der Druckkammern an deren Rändern. Durch diesen strömungsgünstigen Aufbau reißt die die Druckkammer durchströmende Tinte eventuell sich am Rand der Druckkammern 17 befindliche Luftbläschen mit, so daß sich Luftbläschen nicht innerhalb der Druckkammer festsetzen können.
  • In Bewegungsrichtung der Tinte vor den Druckkammern befindet sich die Drosselstrecke in Form eines Drosselkanals mit spaltenförmigem Querschnitt. Durch den spaltenförmigen Querschnitt der Drosselstrecke wird gewährleistet, daß einerseits die Tinte der Schreibfrequenz entsprechend schnell nachströmen kann, andererseits Druckwellen nicht hindurchtreten können. Sämtliche Drosselstrecken 24 werden über eine gemeinsame Tintenzuführung 29 mit Tinte versorgt.
  • Wie insbesondere aus den FIG. 3 und 4 ersichtlich, ist es durch das Führen der Tinte in verschiedenen Ebenen der Struktur möglich, die Druckkammern 17 nur durch schmale Materialstege 30 getrennt voneinander anzuordnen. Damit ergibt sich eine hohe Packungsdichte der Druckkammern.
  • Bedingt durch die sehr kleinen Abmessungen des Sandwichtintenkopfes liegt die Eigenfrequenz des Gesamtsystems sehr hoch und die Beruhigungszeit für die Tinte im Druckbereich sehr niedrig, woraus eine hohe Spritzfrequenz resultiert.
  • Im Druckbetrieb ergibt sich der aus der FIG. 1 ersichtliche (Pfeil) Strömungsverlauf der Tinte. Dabei wird ausgehend von einem gemeinsamen Tintenvorrat in Form einer Tintenflasche die Tinte über den Aufnahmekörper 10 und das Anschlußstück 28 zu den Drosselstrecken 24 der Druckkammern 17 geleitet. Von den Druckkammern 17 gelangt die Tinte über Stichkanäle (Düsenkanäle 20) zu den Düsenöffnungen 27.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel des Sandwichtintenkopfes sind 24 Düsen angeordnet und zwar entsprechend der FIG. 6 in acht Reihen zu je drei Düsen. Je nach Schräge der einzelnen Düsenreihen ergibt sich ein unterschiedlicher senkrechter Abstand 31 von Düse zu Düse und damit eine Veränderung der Schriftqualität (Auflösung). Die Düsen können dabei in der dargestellten Konfiguration auf dem Sandwichtintenkopf angeordnet sein oder aber es ist möglich, diese Konfiguration dadurch zu erreichen, daß der Sandwichtintenkopf schräg zur Schreibrichtung montiert wird.
    • Bezugszeichenliste
    • 10 Aufnahmekörper
    • 11 Tintenversorgungsleitung
    • 12 Anschlußstutzen
    • 13 Befestigungsstück
    • 14 Membranplatte
    • 15 Piezoplättchen
    • 16 Druckkammerplatte
    • 17 Druckkammer
    • 18 Tintenzuleitung
    • 19 Abdeckplatte
    • 20 Düsenkanäle
    • 21 Tintenzuführungskanal
    • 22 Ausnehmungen der Abdeckplatte
    • 23 Drosselplatte
    • 24 Drosselstrecke
    • 25 Ausnehmungen
    • 26 Düsenplatte
    • 27 Düsenöffnung
    • 28 Anschlußstück
    • 29 Tintenzuführung
    • 30 Materialstege zwischen Druckkammern
    • 31 senkrechter Abstand zwischen den Düsen

Claims (9)

1. Mehrschichtig aufgebauter Tintenschreibkopf, bei dem jede Schreibdüse (27) über einen Düsenkanal (20) mit einer Druckkammer (17) verbunden ist, mit einer Düsenplatte (26), einer Druckkammerplatte (16) und einer Antriebselemente für die Druckkammern (17) tragenden Membranplatte (14), wobei die Tinte aufnehmenden Ausnehmungen (Druckkammern, Tintenkanäle, Düsenkanäle) des Tintenkopfes durch Durchgangsöffnungen der Einzelplatten gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Düsenkanal (20) als auch der Tintenversorgungskanal (21) einer Druckkammer (17) senkrecht zur Membranplatte (14) an den Rändern der Druckkammer (17) auf einem Durchmesser der Druckkammer (17) einander gegenüberliegend in die Druckkammer (17) münden.
2. Tintenschreibkopf nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen gesondert hergestellten Sandwichtintenkopf aus mehreren entsprechend den Tintenkanälen strukturierten, übereinander angeordneten Platten (14, 16, 19, 23, 26), die untereinander fest verbunden sind, wobei die eine Seite des Sandwichtintenkopfes durch die Membranplatte (14) und die andere Seite des Sandwichtintenkopfes durch die Düsenplatte (26) gebildet wird und ein Aufnahmeteil (10) zur Aufnahme des Sandwichkopfes, wobei die Tintenzuführung (11) zum Sandwichtintenkopf über das Aufnahmeteil (10) erfolgt.
3. Tintenschreibkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammerplatte (16) auf ihrer der Membranplatte (14) abgewandten Seite über eine Abdeckplatte (19) abgeschlossen ist, welche die Mündungsbereiche des Düsenkanales und des Tintenkanales jeder Druckkammer enthalten.
4. Tintenschreibkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Drosselkanäle (24) mit spaltförmigem Querschnitt vorgesehen sind, die auf einer gesonderten Drosselplatte (23) in Form von Schlitzen angeordnet sind.
5. Tintenschreibkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sandwichtintenkopf einen Plattenaufbau aus einer Piezoplättchen als Antriebselemente aufweisenden Membranplatte (14), einer Druckkammerplatte (16), einer Abdeckplatte (19), einer Drosselplatte (23) und einer Düsenplatte (26) aufweist.
6. Tintenschreibkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten des Sandwichtintenkopfes durch Diffusionsschweißen miteinander verbunden werden.
7. Tintenschreibkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Platten aus Nickel oder Chromnickel bestehen.
8. Tintenschreibkopf nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens jede zweite Platte versilbert ist.
9. Tintenschreibkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sandwichtintenkopf als Mehrfachdüsenkopf ausgebildet ist und mehrere parallele Reihen Schreibdüsen (27) aufweist, die in Abhängigkeit der gewünschten Auflösung des Druckbildes in Schreibrichtung gesehen schräg angeordnet bzw. durch Drehen des Sandwichtintendruckkopfes schräg anordbar sind.
EP87906568A 1986-10-16 1987-10-13 Mehrschichtig aufgebauter tintenschreibkopf Expired - Lifetime EP0326568B1 (de)

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DE3635292 1986-10-16
DE3635292 1986-10-16
DE19873710654 DE3710654A1 (de) 1987-03-31 1987-03-31 Mehrschichtig aufgebauter tintenschreibkopf
DE3710654 1987-03-31

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Publication Number Publication Date
EP0326568A1 EP0326568A1 (de) 1989-08-09
EP0326568B1 true EP0326568B1 (de) 1990-08-22

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EP87906568A Expired - Lifetime EP0326568B1 (de) 1986-10-16 1987-10-13 Mehrschichtig aufgebauter tintenschreibkopf

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EP (1) EP0326568B1 (de)
JP (1) JPH02500732A (de)
AU (1) AU8072687A (de)
DE (1) DE3764474D1 (de)
WO (1) WO1988002698A1 (de)

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