EP0335913A1 - Planartintendruckkopf im dual-inline-gehäuse. - Google Patents

Planartintendruckkopf im dual-inline-gehäuse.

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EP0335913A1
EP0335913A1 EP88902108A EP88902108A EP0335913A1 EP 0335913 A1 EP0335913 A1 EP 0335913A1 EP 88902108 A EP88902108 A EP 88902108A EP 88902108 A EP88902108 A EP 88902108A EP 0335913 A1 EP0335913 A1 EP 0335913A1
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EP
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ink
sandwich
head
print head
elements
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Erich Kattner
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Siemens Corp
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Siemens AG
Siemens Corp
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Definitions

  • the invention relates to an ink print head for an ink print device and a method for its production according to the preambles of claims 1 and 11.
  • DE-OS 32 42 283 describes a multi-layer ink jet print head which has, inter alia, a chamber strip in which a feed channel for the ink and the pressure chambers of the drive elements are incorporated. Furthermore, the chamber strip has a connection piece for the ink supply.
  • the nozzle channels themselves are made by their own
  • Main body of the ink jet print head and open at the other end of the body in closely spaced nozzles of a nozzle plate.
  • the nozzle plate itself is pressed against the base body by a tension spring.
  • the side of the chamber bar into which the pressure chambers and nozzle channels are stamped is covered by a metal membrane that extends across the entire width of the chamber bar.
  • the metal membrane is used to hold the drive elements, which consist of piezo plates.
  • the chamber strip and the connection to the metal membrane are produced in such a way that the conical chambers and throttle channels are first embossed in the chamber bar and then the nozzle channels are drilled.
  • the metal membrane and the chamber strip are then connected 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 an effect. partly on the font quality or the efficiency of the piezoelectric drive elements.
  • Multilayer ink printheads in planar technology are also known from DE-OS 36 12 846.
  • the print head itself consists of several plate-shaped elements made of rustproof metal e.g. Steel or the like, which are welded together. Inside the print head there are ink channels created by mounting the individual plate-shaped elements and pressure chambers created by corresponding mounting. In the ink printing device, the ink print head is mounted directly on a carriage.
  • the object of the invention is to design an ink print head of the type mentioned at the outset in such a way that on the one hand it can be produced and contacted fully automatically in a simple manner and on the other hand it can be easily attached to the ink print device.
  • a method for manufacturing the ink print head is characterized by claim 11.
  • the ink print head consists of a sandwich ink head consisting of individual plates arranged one above the other, receiving ink channels, drive elements, pressure chambers and the like, which are firmly connected to one another and having a plug housing designed as a dual INLINE housing and receiving the sandwich ink head Connecting legs.
  • An opening in the plug housing enables access to the sandwich ink head in order to be able to electrically balance and contact the sandwich ink head. This contacting and adjustment opening is sealed ink-tight after the adjustment.
  • the ink print head has an ink connection opening for supplying the writing liquid.
  • An ink printhead constructed in this way can be produced automatically and also makes it possible to arrange the printhead over the connection legs of the plug housing in a corresponding plug or soldering holder, which enables easy replacement of the printhead in the event of service.
  • an electrical balancing element is assigned in each drive element of the sandwich ink head, the balancing elements consisting of resistors which can be laser balanced and which are arranged integrated on a plate in the sandwich ink head.
  • the sandwich ink head can have elements for ink heating.
  • the required trimming resistors are arranged on the sandwich ink head and can be automatically compared using lasers, no further trimming of the ink printhead using a special trimming assembly is necessary when changing the printhead.
  • the ink print head itself is constructed in such a way that it has the necessary stability to accommodate cleaning and sealing stations possibly arranged in front of the print head.
  • Lips arranged laterally on the plug housing and projecting beyond the plug housing prevent the connecting legs from being contaminated by ink, and a drip channel formed on the top of the plug housing also ensures that the excess ink is reliably drained off.
  • a resilient adapter connection which lies against the ink supply opening when the ink printhead is installed, ensures simple coupling of the ink printhead to the ink supply system.
  • the ink print head is manufactured in a simple manner by first manufacturing the sandwich ink head using planar technology, then fastening the sandwich ink head in the plug housing itself using welding or spraying technology and then the electrical contacts between the sandwich -Ink head and the connecting legs are closed using automatic bonding machines.
  • an electrical adjustment of the series resistors assigned to each individual drive element is carried out by laser during a test printing operation. After the contact and adjustment opening has been closed, for example by ultrasound welding or gluing, the ink print head is ready for operation and can be fastened in a corresponding connector strip or another receiving device of the printer carriage.
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of the ink print head in the working position with the ink adapter connected
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of the ink print head with the housing open from below
  • FIG. 5 shows a schematic sectional view of the ink print head.
  • an ink printing head is arranged on a disc carriage, which is written line by line along a recording medium in the writing mode.
  • the ink writing head contains a sandwich ink head constructed in planar technology, which in the exemplary embodiment shown in FIG. 1 is composed of five metal plates.
  • One boundary side of the sandwich ink head forms a diaphragm plate 15 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 14 with a diameter of approx. 1 mm as drive elements for the Pressure chambers are arranged.
  • a pressure chamber plate 16 adjoins 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.
  • the pressure chamber plate 16 there are all pressure chambers 17 of the sandwich head as well as supply structures 18 for the ink supply.
  • the pressure chamber plate 16 is 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 are the 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 by a nozzle plate 26 (thickness 0.1 mm) which is also made of nickel and on which the Düsen ⁇ réelleen 27 are arranged in a configuration corresponding to the desired resolution '. This results in the ink flow in the head indicated by an arrow 51, starting from the ink supply opening 44 to. Nozzle plate 26.-
  • the metal plates After the individual metal plates have been produced by means of pointed, stamping or galvanoplastic, the metal plates are layered one on top of the other and connected to one another by diffusion welding. For this purpose, the plates are pressed together and thus exposed to an elevated temperature under a protective gas or vacuum. The temperature and holding time depend on the respective material of the nozzle plates.
  • Diffusion welding is advantageous in the production of inkjet printheads because a flat metallic connection is produced and no changes in the channel structure due to excess solder or adhesive occur. This also results in a heat-resistant structure and uniform metal can be used for the head.
  • plates made of highly etchable material such as To produce nickel silver, but to silver them to achieve a good welded connection and to weld these silver-plated parts in combination with nickel parts.
  • Diffusion welding is possible at temperatures between 40 and 90% of the absolute melting temperature of the part material. In order to achieve a material pairing with silver that is favorable for diffusion welding, it is sufficient, among other things, to silver-plate at least every second plate in the layer structure.
  • this head which will be referred to as sandwich ink head in the following, which can be carried out fully automatically, the piezoplates 14 are glued onto the membrane plate 15, if not already done beforehand.
  • the sandwich ink head has a resistance array 30 on the membrane plate 15.
  • This resistance array 27 consists of a large number of integrated individual resistors 31 which, when installed, are connected in series with the piezo plates 14 and serve as trimming resistors for the piezo plates 14.
  • the resistance array 30 and the heating element 32 can either be designed and arranged galvanoplastic on the metal plate or else they are manufactured separately and glued to the metal plate or connected to the metal plate by diffusion welding.
  • the resistor array is designed and constructed from a material such that it is adjusted using a laser beam, ie the value of the individual resistors 31 is changed. that can. This is generally done in that a laser beam cuts the individual resistors 31 and thereby change the material cross section and thus the resistance.
  • Plug-in housings are constructed as dual-INLINE housings that are constructed in accordance with DIN 41866 and are made of plastic. They contain a number of connecting legs 33, which are arranged between an upper and lower part of the injection molded plastic housing. The connecting legs 33 are arranged in two rows and face each other in the housing with their connecting lugs. It is also possible to arrange the connecting legs on one side, so that the ink head can be inserted laterally or downwards.
  • the plug housing has on its upper side a receiving opening 35 for receiving the sandwich ink head and a contact and adjustment opening 36 on its lower side, which can be closed by a cover 37.
  • strips 38 are formed which project beyond the actual body of the plug housing and prevent the excess ink emerging from the sandwich ink head from the nozzles from contaminating the connecting legs 33.
  • the upper part 39 of the plug housing itself has a triangular drip edge 40 on its underside, which projects beyond the body 34 of the plug housing and feeds the excess ink 41 to a collecting device, not shown here.
  • the entire ink print head is manufactured in such a way that the prefabricated sandwich ink head is introduced into the receiving opening .35 and is welded there, for example by ultrasound. However, it is also possible to inject the sandwich ink head directly into the plug housing.
  • the Wi are derstandsarray 30 ⁇ and the heating elements 32 and the Piezo ⁇ plate 15 via the contacting and matching opening 36 accessible.
  • the sandwich ink head fixed in the plug housing is fed to a fully automatic bonding device which, in a known manner, also carries the connections of the sandwich ink head including heating elements and resistance array 30 with the corresponding connections of the connecting legs 33 corresponding bond wire 42 connects.
  • the ink printhead is then introduced into a matching machine, not shown here, which fills the ink printhead with ink and uses lasers to match the individual resistors 31 in such a way that a uniform one is obtained
  • Airspeed adjusts the ejected ink droplets.
  • the contacting and sealing opening 36 are closed in an ink-tight manner by welding (ultrasound) the cover 37.
  • the ink print head thus finished can now be latched or soldered in a simple manner, as shown in FIG. 2, in a holding device 43 arranged on the carriage of the ink print device in the form of, for example, a holder or a printed circuit board with corresponding openings.
  • the ink printhead is connected to the ink supply system of the ink printing device via the ink connection opening 44.
  • a resilient ink adapter 45 is arranged on the printer carriage, which adapter consists of a Piece 46 movable mouthpiece 47 exists because, under the action of a spring 48, seals 49 abuts against the ink connection opening 44 and seals them so that ink can be supplied to the ink print head without leakage via the ink channel 50.
  • the drip edge 40 discharges excess ink emerging from the sandwich ink head onto a collecting device, not shown here.

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Description

Planartintendruckkopf im Dual-INLINE-Gehäuse
Die Erfindung betrifft einen Tintendruckkopf für eine Tin- tendruckeinrichtung und einem Verfahren zu dessen Herstel- lung gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 11.
Tintendruckeinrichtungen mit piezoelektrisch angetriebenen Antriebselementen sind allgemein bekannt und mit Erfolg zur Anwendung gelangt. So wird in der DE-OS 32 42 283 ein mehr- schichtig aufgebauter Tintenstrahldruckkopf beschrieben, der unter anderem eine Kammerleiste aufweist, in der ein Zuführkanal für die Tinte und die Druckkammern der An¬ triebselemente eingearbeitet sind. Weiters weist die Kam¬ merleiste einen Anschlußstutzen für die Tintenversorgung auf. Die Düsenkanäle selbst werden durch einen eigenen
Grundkörper des Tintenstrahldruckkopfes geführt und münden am anderen Ende des Grundkörpers in dicht nebeneinander angeordnete 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. Die Metallmembran dient zur Aufnahme der Antriebs- elemente, die aus Piezoblättchen bestehen.
Die Herstellung der Kammerleiste und die Verbindung mit der Metallmembran geschieht in der Weise, daß in der Kammerlei¬ ste zunächst die kegelförmigen Kammern und Drosselkanäle eingeprägt und anschließend die Düsenkanäle gebohrt werden. Verbunden werden die Metallmembran und die Kammerleiste dann durch Diffusionsschweißen.
Durch die Vielzahl der erforderlichen Arbeitsgänge ist ein derartig aufgebauter Tintenschreibkopf schwer herzustellen. Außerdem wirkt sich die Länge der Düsenkanäle und ihr Ver¬ lauf innerhalb eines klobig aufgebauten Grundkörpers* nach- teilig auf die Schriftqualität bzw. den Wirkungsgrad der piezoelektrischen Antriebselemente aus.
Mehrschichtig aufgebaute Tintendruckköpfe in Planartechnik sind weiterhin aus der DE-OS 36 12 846 bekannt. Der Druck¬ kopf selbst besteht dabei aus mehreren plattenförmigen Elementen aus nichtrostendem Metall z.B. Stahl oder der¬ gleichen, die miteinander verschweißt sind. Innerhalb des Druckkopfes befinden sich durch fitzung der einzelnen plat- teήförmigen Elemente erzeugte Tintenkanäle und durch ent¬ sprechende fitzung erzeugte Druckkammern. In der Tinten¬ druckeinrichtung ist der Tintendruckkopf unmittelbar auf einem Wagen montiert.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Tintendruckkopf der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß er einerseits in einfacher Weise vollautomatisch hergestellt und kontak¬ tiert werden kann, andererseits eine leichte Befestigung in der Tintendruckeinrichtung möglich ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Tintendruckkopf der eingangs genannten Art gemäß dem kennzeichnenden Teil des ersten Patentanspruches gelöst. Ein Verfahren zum Herstellen des Tintendruckkopfes ist durch den Anspruch 11 gekennzeichnet.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Gemäß der Erfindung besteht der Tintendruckkopf aus einem Sandwich-Tintenkopf aus einzelnen übereinander angeordne¬ ten, Tintenkanäle, Antriebselemente, Druckkammern und dergleichen aufnehmenden Platten die untereinander fest verbunden sind und einem den Sandwich-Tintenkopf aufnehm¬ enden als Dual-INLINE-Gehäuse ausgebildeten Steckgehäuse mit Anschlußbeinen. Eine Öffnung im Steckgehäuse ermöglicht den Zugang zu dem Sandwich-Tintenkopf, um den Sandwich-Tin¬ tenkopf elektrisch abgleichen und kontaktieren zu können. Diese Kontaktierungs- und Abgleichöffnung wird nach dem Ab¬ gleich tintendicht verschlossen. Weiterhin weist der Tin- tendruckkopf eine Tintenanschlußöffnung zur Zuführung der Schreibflüssigkeit auf.
Ein so aufgebauter Tintendruckkopf läßt sich automatisch herstellen und ermöglicht es außerdem, den Druckkopf über die Anschlußbeine des Steckgehäuses in einer entsprechenden Steck- oder Löthalterung anzuordnen, die ein leichtes Aus- wechseln des Druckkopfes im Servicefalle ermöglicht.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist in jedem Antriebselement des Sandwich-Tintenkopfes ein elektrisches Abgleichelement zugeordnet, wobei die Abgleich- elemente aus laserabgleichfähigen Widerständen bestehen, die im Sandwich-Tintenkopf auf einer Platte integriert an¬ geordnet sind. Weiterhin kann der Sandwich-Tintenkopf Ele¬ mente zur Tintenheizung aufweisen.
Da die erforderlichen Abgleichwiderstände auf dem Sandwich- Tintenkopf angeordnet sind und automatisch über Laser ab¬ geglichen werden können, ist b.eim Druckkopfwechsel kein weiterer Abgleich des Tintendruckkopfes über eine besondere Abgleichbaugruppe notwendig.
Der Tintendruckkopf selbst ist dabei so aufgebaut, daß er die notwendige Stabilität hat, um evtl. vor dem Druckkopf angeordnete Reiπigungs- und Dichtstationen aufzunehmen.
Am Steckgehäuse seitlich angeordnete, das Steckgehäuse überragende Leisten verhindern ein Verschmutzen der An¬ schlußbeine durch, Tinte, außerdem sorgt eine an Oberseite des Steckgehäuses ausgebildete Tropfkanπe für eine sichere Ableitung der Überschußtinte. Ein federnder Adapteran- schluß, der sich beim Einbau des Tintendruckkopfes an die Tintenzuführöffnung legt, sorgt für eine einfache Koppelung des Tintendruckkopfes mit dem Tintenversorgungssystem. Hergestellt wird der Tintendruckkopf in einfacher Weise da¬ durch, daß zunächst der Sandwich-Tintenkopf in Planartech¬ nik hergestellt wird, dann der Sandwich-Tintenkopf in dem Steckgehäuse selbst in Schweiß-oder Spritztechnik befestigt wird und dann die elektrischen Kontakte zwischen dem Sand- wich-Tintenkopf und den Anschlußbeinen über Bondierautoma- ten geschlossen werden. Nach der mechanischen Herstellung und Füllung des Tintendruckkopfes erfolgt während eines Probedruckbetriebes ein elektrischer Abgleich der jedem einzelnen Antriebselement zugeordneten Vorwiderstände über Laser. Nach Schließen der Kontaktier-und Abgleichöffnung, z.B. durch Ultraschallschweißen oder Kleben ist der Tin¬ tendruckkopf betriebsbereit und kann in eine entsprechende Steckerleiste oder einer anderen Aufnahmevorrichtung des Druckerwagens befestigt werden.
Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen
FIG 1 eine schematische Darstellung des Aufbaues des Sandwich-Kopfes,
FIG 2 eine schematische Darstellung des Tintendruckkopfes in Arbeitslage mit angeschlossenem Tintenadapter,
FIG 3 eine schematische Darstellung des Tintendruckkopfes mit offenem Gehäuse von unten,
FIG 4 eine schematische Darstellung des Tintendruckkopfes von oben und
FIG 5 eine schematische Schnittdarstellung des Tintendruck¬ kopfes.
In einer hier nicht im einzelnen dargestellten Tintendruck¬ einrichtung ist auf einem Sch eibwagen ein Tintendruckkopf angeordnet, der im Schreibbetrieb zeilenweise entlang von einem Aufzeichnungsträger geführt wird. Der Tintenschreib- kopf enthält einen in Planartechnik aufgebauten Sandwich- Tintenkopf der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der FIG 1 aus fünf Metallplatten zusammengesetzt ist. Die eine Begrenzungsseite des Sandwich-Tintenkopfes bildet eine Membranplatte 15 aus Nickel von einer Plattenstärke von 0,03 mm auf der entsprechend der Anzahl der Düsen (in die- sem Falle 24) Piezoplättchen 14 von einem Durchmesser von ca. 1 mm als Antriebselemente für die Druckkammern ange¬ ordnet 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 be- finden sich sämtliche Druckkammern 17 des Sandwichkopfes sowie Zuleitungsstrukturen 18 für die Tintenversorgung. An die Druckkammerplatte 16 wiederum schließt sich eine Ab- deckplatte 19 von einer Stärke von etwa 0,1 mm an, die die Mündungsbereiche des Düsenkanales 20 und des Tintenzufüh- rungskanales 21 jeder Druckkammer 17 enthalten,, weiters Ausnehmungen 22 die Bestandteile der Tintenzuführung sind.
In der folgenden Drosselplatte 23 von einer Stärke von 0,1 mm sind Drosselstrecken 24 mit spaltenförmigem Querschnitt in Form von Schlitzen angeordnet und Ausnehmungen 25 als Bestandteile der Tintenzuführung. Abgeschlossen wird der Sandwich-Tintenkopf durch eine Düsenplatte 26 (Stärke 0,1 mm) die ebenfalls aus Nickel hergestellt ist und auf der die Düsenδffnungen 27 in einer der gewünschten Auflösung entsprechenden Konfiguration angeordnet' sind. Damit ergibt sich der durch einen Pfeil 51 gekennzeichnete Tintenfluß im Kopf und zwar ausgehend von der Tintenzuführöffnung 44 bis zur. Düsenplatte 26. -
Nach dem Herstellen der einzelnen Metallplatten durch fitzen, Stanzen oder Galvanopla-stisch werden die Metallplat¬ ten übereinandergeschichtet und durch Diffusionsschweißen miteinander verbunden. Zu diesem Zwecke werden die Platten aufeinandergedrückt und so unter Schutzgas oder Vakuum ei¬ ner erhöhten Temperatur ausgesetzt. Temperatur und Halte¬ zeit ist dabei vom jeweiligen Werkstoff der Düsenplatten abhängig.
Das Diffusionsschweißen ist bei der Herstellung von Tinten¬ druckköpfen von Vorteil, weil eine flächige metallische Verbindung hergestellt wird und keine Veränderungen der Ka¬ nalstruktur durch überschüssiges Lot oder Kleber auftritt. Außerdem ergibt sich damit 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 Erzieluπg einer guten Schweißverbindung jedoch zu versilbern und diese versil¬ berten Teile in Verbund mit Nickelteilen zu verschweißen.
Diffusionsschweißen ist möglich bei Temperaturen zwischen 40 und 90 % der absoluten Schmelztemperatur des Teilewerk¬ stoffes. Um eine für Diffusionsschweißen günstige Mate¬ rialpaarung mit Silber zu erreichen, genügt es unter an¬ derem beim Schichtaufbau mindestens jede zweite Platte zu versilbern.
Nach der Herstellung dieses - im folgenden als Sandwich- Tintenkopf bezeichneten - Kopfes die vollautomatisch er¬ folgen kann, werden - wenn nicht schon bereits vorher ge- schehen - die Piezoplättchen 14 auf der Membranplatte 15 aufgeklebt.
Bei dem dargestellten AusführXingsbeispiel der FIG 2 bis 5 weist der Sandwich-Tintenkopf auf der Membranplatte 15 ein Widerstandsarray 30 auf. Dieses Widerstandsarray 27 besteht aus einer Vielzahl von integrierten Einzelwiderständen 31, die im eingebauten Zustand in Reihe mit den Piezoplättchen 14 geschaltet sind und als Abgleichwiderstände für die Piezoplättchen 14 dienen.
Zusätzlich befindet sich auf der Membranplatte ein Heizele¬ ment 32, das dazu dient, den Sandwich-Tintenkopf und damit die Tinte im Sandwich-Tintenkopf auf einer definierten gleichmässigen Temperatur zu halten. Das Widerstandsarray 30 und das Heizelement 32 kann entweder galvanoplastisch auf der Metallplatte ausgebildet und angeordnet sein oder aber sie werden gesondert hergestellt und auf der Metall¬ platte aufgeklebt bzw. durch Diffusionsschweißen mit der Metallplatte verbunden. Auf jeden Fall ist das Widerstands- array so ausgebildet und aus einem derartigen Material auf¬ gebaut, daß es mit Hilfe eines Laserstrahles abgeglichen, d.h. die Einzelwiderstände 31 in ihrem Wert verändert wer- den können. Dies geschieht im allgemeinen dadurch, daß ein Laserstrahl die einzelnen Widerstände 31 anschneidet und dadurch den Materialquerschnitt und damit den Widerstand verändern.
Der so automatisch hergestellte Sandwich-Tintenkopf ein¬ schließlich Widerstandsarray 30 und evtl. Heizelement 32 wird nun in einem sogenannten in den FIG 2 bis 5 darge¬ stellte Dual-INLINE- Gehäuse vergossen. Als Dual-INLINE- Gehäuse werden Steckgehäuse bezeichnet, die entsprechend DIN 41866 aufgebaut sind und aus Kunststoff bestehen. Sie enthalten eine Anzahl von Anschlußbeinchen 33, die zwischen einem Ober- und Unterteil des aus Kunststoff gespritzten Steckgehäuses angeordnet sind. Die Anschlußbeinchen 33 sind dabei in zwei Reihen angeordnet und stehen sich im Gehäuse mit ihren Anschlußfahnen gegenüber. Es ist auch möglich, die Anschlußbeinchen einseitig anzuordnen, so daß der Tin¬ tekopf seitlich oder nach unten gesteckt werden kann. Das Steckgehäuse weist an seiner Oberseite eine Aufnahmeöffnung 35 zur Aufnahme des Sandwich-Tintenkopfes auf und eine Kon¬ taktierungs- und Abgleichöffnung 36 an seiner Unterseite, die über einen Deckel 37 verschlossen werden kann.
An den Rändern der Oberseite des Steckgehäuses sind Leisten 38 ausgebildet, die den eigentlichen Körper des Steckge¬ häuses- seitlich überragen und die verhindern, daß aus dem SandwichTintenkopf über die Düsen austretende Üb.erschuß- tinte die Anschlußbeinchen 33 verschmutzt. Das Oberteil 39 des Steckgehäuses selbst weist an seiner Unterseite eine dreieckig ausgebildete Tropfkante 40 auf, die den Körper 34 des Steckgehäuses überragt und die Überschußtinte 41 einer hier nicht dargestellten Auffangvorrichtung zuleitet.
Hergestellt wird der ganze Tintendruckkopf derart, daß der vorgefertigte Sandwich-Tintenkopf in die Aufnahmeöffnung .35 eingebracht und dort z.B. durch Ultraschall verschweißt wird. Es ist jedoch auch möglich, den Sandwich-Tintenkopf un¬ mittelbar in das Steckgehäuse einzuspritzen.
In der in der FIG 5 dargestellten Einbaulage sind das Wi- derstandsarray 30^ und die Heizelemente 32 bzw. die Piezo¬ plättchen 15 über die Kontaktierungs- und Abgleichöffnung 36 zugänglich.
Zum Schließen der Kontakte wird der im Steckergehäuse be- festigte Sandwich-Tintenkopf einer vollautomatischen Bon- diereinrichtung zugeführt, die in bekannter Weise die An¬ schlüsse des Sandwich-Tintenkopfes einschließlich Heizele¬ menten und Widerstandsarray 30 mit den entsprechenden An¬ schlüssen der Anschlußbeinchen 33 mit entsprechenden Bonddrähterr 42 verbindet.
Danach wird der Tintendruckkopf in einen hier nicht dar¬ gestellten Abgleichautomaten eingebracht, der den Tinten¬ druckkopf mit Tinte füllt und über Laser die Einzelwider- stände 31 derart abgleicht, daß sich eine einheitliche
Fluggeschwindigkeit der ausgestoßeneπ Tintentröpfchen ein¬ stellt.
Anschließend werden die Kontaktierungs- und Dichtungsöff- nung 36 tintendicht verschlossen und zwar durch Ein¬ schweißen (Ultraschall) des Deckels 37.
Der so fertiggestellte Tintendruckkopf kann nun in einfa¬ cher Weise entsprechend der Darstellung der FIG 2 in einer auf dem Wagen der Tintendruckeinrichtung angeordneten Hal¬ tevorrichtung 43 in Form von z.B. einer Fassung oder einer Leiterplatte mit entsprechenden Öffnungen verrastet oder verlötet werden. Dabei wird gleichzeitig über die Tinten- anschlußöffnung 44 der Tinteπdruckkopf mit dem Tinten- Versorgungssystem der Tintendruckeinrichtung verbunden. Zu diesem Zwecke ist an dem Druckerwagen ein federnder Tinten¬ adapter 45 angeordnet, der aus einem in einem Befestigungs- stück 46 beweglichen Mundstück 47 besteht, da sich unter der Wirkung einer Feder 48 über Dichtungen 49 an die Tin- tenanschlußöffnung 44 anlegt und diese so abdichtet, daß über den Tintenkanal 50 leckfrei dem Tintendruckkopf Tinte zugeführt werden kann.
In der dargestellten senkrechten Einbaulage des Tinten¬ druckkopfes leitet die Tropfkante 40 aus dem Sandwich-Tin¬ tenkopf austretende Überschußtinte auf eine hier nicht dar- gestellte Auffangeinrichtung ab.
12 Patentansprüche 5 FIG
Bezugszeichenliste
14 Piezoplättchen
15 Membranplatte
16 . Druckkammerplatte
17 Druckkammer .
18 Zuleitungsstruktur 9 Abdeckplatte 0 Düsenkanal 1 Tintenzuführungskanal 2 Ausnehmungen 3 Drosselplatte 4 Drosselstrecken 5 Ausnehmungen 6 Düsenplatte 7 Düsenöffnungen 9 Tintenzuführung 0 Widerstandsarray 1 Einzelwiderstände 2 Heizelemente - 3 Anschlußbeinchen 4 Gehäusekörper 5 Aufnahmeöffnung 6 Kontaktierungs- und Abgleichöffnung 7 Deckel 8 Leiste 9 Oberteil 0 Tropfkante 1 Überschußtinte 2 Bonddrähte 3 Haltevorrichtung 4 Tintenanschlußöffnung 5 Tintenadapter 6 Befestiguπgsstück 7 Mundstück 8 Feder 9 Dichtung Tintenkanal Strömungsrichtung der Tinte

Claims

Patentansprüche
1. Tintendruckkopf für eine Tintendruckeinrichtung g e ¬ k e n n z e i c h n e t durch - einen Sandwich-Tintenkopf aus einzelnen, übereinander angeordneten Tintenkanäle, Antriebselemente, Druckkammern und dgl. aufnehmenden Platten (14, 16, 19, 23, 26) die untereinander fest verbunden sind - ein den Sandwich-Tintenkopf aufnehmendes, vorzugsweise als Dual-INLINE-Gehäuse ausgebildetes Steckgehäuse mit Anschlußbeinen (33), wobei das Steckgehäuse an seiner Oberseite eine Aufnahmeöffnung (35) für den Sandwich-Tin¬ tenkopf aufweist und eine weitere an der Ober- bzw. Unter¬ seite angeordnete, bedarfsweise tintendicht verschließbare Kontaktierungs- und Abgleichöffnung (36) sowie eine Tin- tenanschlußöffnung (44) zur Zuführung der Schreibflüssig¬ keit (41).
2. Tintendruckkopf nach Anspruch 2, d a d u r c h g e - k e n n z e i c h n e t , daß jedem Antr.iebselement des -
Sandwich-Tintenkopfes ein elektrisches Abgleichelement (31) zugeordnet ist.
3. Tintendruckkopf nach "Anspruch 2, d a d u r c h g e - k e n n z e i c h n e t , daß sämtliche Abgleichelemente auf einer im Steckgehäuse angeordneten Abgleichplatte (30) angeordnet sind.
4. Tintendruckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,* daß Heizele¬ mente (32) für den Sandwich-Tintenkopf vorgesehen sind.
5. Tiπtendruckkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 4, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ab- gleichplatte (30) und/oder die Heizelemente (32) dem Sand¬ wich-Tintenkopf zugeordnet sind.-
6. Tintendruckkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 5, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ab¬ gleich- elemente als laserabgleichfähige Widerstände (31) ausgebildet sind.
7. Tintendruckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Steck¬ gehäuse seitlich überragende, die Anschlußbeine (39) ab¬ deckende Leisten (38) vorgesehen sind.
8. Tintendruckkopf nach einem der Anspüche 1 bis 7, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß an der Oberseite des Steckgehäuses eine Überschußtinte ableitende Tropfkante (40) ausgebildet ist.
9. Tintendruckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Tin¬ tenversorgungssystem-des Tintendruckers einen mit der Tin- tenanschlußöffnung (44) zusammenwirkenden lösbaren Adapter- anschluß (45) aufweist.
10. Tintendruckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Tintendruckkopf auswechselbar in einer Haltevorrichtung (43) der Tintendruckeinrichtung angeordnet ist.
11. Verfahren zum Herstellen eines Tintendruckkopfes nach einem der "Ansprüche 1 bis 9, g e k e n n z e i c h n e t durch die folgenden Verfahrensschritte - Herstellen des Sandwich-Tintenkopfes in Planartechnik
- Befestigen des Sandwich-Tintenkopfes in dem Steckgehäuse in Schweiß- oder Spritztechnik
- Schließen der elektrischen Kontakte zwischen dem Sandwich- Kopf und den Anschlußbeinen (33) - Abgleichen der Abgleichelemente (31)
- bedarfsweise Verschließen der Kontaktierungs- und Ab¬ gleichöffnung (36).
12. Verfahren nach Anspruch 11, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß das Schließen der elektri¬ schen Kontakte durch Bondierautomaten erfolgt.
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