EP0713776A2 - Module for an ink printing head - Google Patents

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EP0713776A2
EP0713776A2 EP95250274A EP95250274A EP0713776A2 EP 0713776 A2 EP0713776 A2 EP 0713776A2 EP 95250274 A EP95250274 A EP 95250274A EP 95250274 A EP95250274 A EP 95250274A EP 0713776 A2 EP0713776 A2 EP 0713776A2
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EP
European Patent Office
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module
characterized
ink
plate
piezoelectric actuators
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EP95250274A
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EP0713776B1 (en
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Stephan Günther
Raimund Nisius
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Francotyp-Postalia GmbH
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Francotyp-Postalia GmbH
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Publication of EP0713776A3 publication Critical patent/EP0713776A3/en
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, e.g. INK-JET PRINTERS, THERMAL PRINTERS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201Structure of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2/14233Structure of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14491Electrical connection

Abstract

The module is stacked together with a number of other modules within the ink jet printing head and uses an edge shooter principle, with piezo actuators (21,25) associated with the ink chambers. The module has a pair of circuit plates (1,3) either side of a ink jet printing module (2) with a pair of cover plates (22,24) supporting the piezoactuators, providing with control electrodes on both sides. The circuit plates have conductor path (13) extending between contact elements (12,32) for contacting the piezoactuators and a driver circuit module (14), together with heating resistances (16) for heating the head and temp. measuring sensors (17).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Modul für einen Tintendruckkopf, der aus mehreren derartigen Modulen in Stapelbauweise zusammengesetzt ist, wobei die Module nach dem Edge-Shooter-Prinzip arbeiten und mit plattenförmigen piezoelektrischen Aktoren ausgerüstet sind. The invention relates to a module for an ink print head composed of several such modules in stack design, wherein the modules according to the edge shooter principle to work, and are equipped with plate-shaped piezoelectric actuators. Der Tintendruckkopf ist für den Einsatz in kleinen schnellen Druckern vorgesehen, die wiederum Bestandteil von modernen Maschinen zum Frankieren von Postgut oder zum Drucken von Adressen sind. The inkjet print head is designed for use in small, fast printers, which in turn are part of modern machines for franking of mail or for printing addresses. Ein derartiger Drucker ist auch als Produktbeschriftungsgerät geeignet. Such a printer is also suitable as a product label maker. Im Unterschied zum üblichen Bürodrucker mit zeilenweisem Abdruck erfolgt der Druck als einmaliger Frankierabdruck in einem Durchlauf des Postgutes. In contrast to the usual office printer zeilenweisem imprint of pressure than single franking takes place in a single pass of the mail. Entsprechend dieser wesentlich größeren Druckbreite - ungefähr ein Inch - ist die Anzahl untereinander anzuordnender Tintendüsen und damit auch die Anzahl der Piezoaktoren in einem Tintendruckkopf erheblich größer als bei Tintendruckköpfen für Bürodrucker. According to this substantially greater printing width - about one inch - is the number of mutually locatable ink nozzles and thus also the number of the piezoelectric actuators in an ink print head considerably larger than at the ink print heads for office printers.
  • Um den modernen Komfort - Klischees mit Wort- und Bildzeichen - für Frankiermaschinen mit guter Druckqualität zu erfüllen, sind Druckauflösungen von annähernd 200 dpi erforderlich, das bedeutet Tintendruckköpfe mit derselben Düsen- und Piezoaktorenzahl bei einer Druckbreite von einem Inch. To the modern comforts - clichés with trade names and logos - to meet for franking machines with good print quality, print resolutions are dpi required of approximately 200, which means ink printheads with the same nozzle and piezoelectric actuators number in a print width of one inch. Die üblichen Düsenöffnungen liegen zwischen 40 bis 50µm Breite. The usual nozzle openings are between 40 to 50 microns width. Bei einer Klischeebreite von einem Inch und einer Auflösung von 200 dpi müssen hier die Justagefehler unter 10µm gehalten werden. In a plate width of one inch and a resolution of 200 dpi, the adjustment errors must be kept under 10 microns here.
  • Zwangsläufig werden derartige Tintendruckköpfe in Planar- beziehungsweise Stapelbauweise ausgeführt, einerseits aus Gründen der zulässigen Dimensionen und der damit zu erzielenden Packungsdichte und andererseits aus Gründen einer ökonomischen Fertigung, vergleiche auch DE 42 25 799 A1. Inevitably, such ink print heads are designed in planar or stacked construction, on the one hand for reasons of allowable dimensions and thus to be achieved packing density and on the other hand for reasons of economic production, compare also DE 42 25 799 A1. Üblicherweise werden hierbei als Piezoaktoren Flächenschwinger eingesetzt, bei denen zwischen zwei Metallelektroden ein piezoelektrisches Material, zum Beispiel Blei-Zirkonat-Titanat (PZT), angeordnet ist. Usually, in this case used as piezoelectric actuators surface vibrator in which a piezoelectric material sandwiched between two metal electrodes, such as lead zirconate titanate (PZT), is arranged. Die Trägerplatte - zugleich Membranplatte über den Tintendruckkammern - für die Piezoaktoren kann aus Glas, Keramik, Plast oder Metall bestehen. The carrier plate - at the same time the membrane plate over ink pressure chambers - of the piezoelectric actuators may be of glass, ceramic, plastic or metal.
  • Die Art und Weise der Anordnung der Module zueinander, um eine Druckdichte von 200 dpi zu erzielen, und der Kontaktierung der Piezoaktoren ist dabei ein wesentliches Problem. The way the arrangement of the modules to each other to achieve dpi at a print density of 200, and the contacting of the piezoelectric actuators is a significant problem.
  • Es ist ein Tintendruckkopf der eingangs beschriebenen Art bekannt, DE 42 25 799 A1, der aus mehreren unterschiedlichen Modulen besteht, von denen nur ein außenliegender oder in der Mitte liegender Modul an seiner Stirnseite die gemeinsame Düsenreihe trägt. It is known an ink print head of the type initially described, DE 42 25 799 A1, which consists of a plurality of different modules, of which only one outboard or lying in the middle module transmits the common row of nozzles on its end face. Jeder Modul besteht aus einer Mittelplatte und beiderseits zu dieser angeordneten Membranplatten. Each module consists of a central plate and on both sides of this membrane arranged plates. Zwischen den Membranplatten und der Mittelplatte liegen die Tintendruckkammern. Between the membrane plates and the central plate, the ink pressure chambers are. Alle Module weisen von Piezoaktoren antreibbare Tintendruckkammern für den Tintenausstoß auf, die über entsprechend geführte Kanäle mit den zugeordneten Düsen verbunden sind. All modules have piezoelectric actuators to be driven ink pressure chambers for ejecting ink, which are connected via corresponding run channels with the associated nozzles. Die Verbindungskanäle von Modul zu Modul verlaufen zwangsläufig orthogonal zu den Druckkammern. The connecting channels from one module to run necessarily orthogonal to the pressure chambers.
  • Zwischen den Modulen sind Abstandsteile angeordnet, die eine Tintenzuführungsöffnung und Tintendurchführungsöffnungen sowie eine Aussparung für die Piezoaktoren aufweisen. Between the modules spacers are arranged, which have an ink supply opening and ink passage openings and a recess for the piezo actuators. Die Abstandsteile können einteilig oder zweiteilig sein und bestehen aus demselben Material wie die Piezoaktoren, die auf der Außenwand der Tintendruckkammern angeordnet und mit dort verlaufenden Leiterbahnen kontaktiert sind. The spacers can be in one piece or in two parts and consist of the same material as the piezo actuators which are arranged on the outer wall of the ink pressure chambers and contacted with there extending conductor tracks.
  • Obwohl der Vorteil nur einer einzigen Düsenreihe unstreitig ist, ist der technologische Aufwand zur Herstellung der zueinander unterschiedlichen Module noch beträchtlich. Although the advantage is undisputed only a single row of nozzles, the technological cost of manufacturing the mutually different modules is still considerable.
  • Für die durch mehrere Module verlaufenden Verbindungskanäle sind eine höhere Genauigkeit als die für die Tintendruckkammern und ein höherer Justieraufwand erforderlich. a higher accuracy than that for the ink pressure chambers and a higher adjustment work are required for passing through a plurality of modules connecting channels. Die verschieden langen Verbindungskanäle bedingen zusätzliche elektronische Steuermaßnahmen. The different lengths of connecting channels require additional electronic control measures. Dieser Aufbau gestattet keine Vorprüfung einzelner Module auf ihre Funktion, erst der zusammengefügte Tintenruckkopf ist prüfbar. This structure allows no preliminary examination of individual modules to their function, only the joined ink jerk head is testable.
  • Sind einzelne Module defekt, so ist auf Grund der komplizierten Montage und Justage ein Austausch derselben ausgeschlossen und es ist demzufolge eine Auswechslung des vollständigen Tintendruckkopfes erforderlich. If individual modules is defective, replacement is the same excluded due to the complicated assembly and alignment, it is therefore an exchange of the complete inkjet print head is required. Auf Grund der großen Düsenzahl sind diese Köpfe wesentlich teurer als Tintendruckköpfe für übliche Bürodrucker. Due to the large number of nozzles, these heads are much more expensive than inkjet print heads for standard office printer.
  • Es ist weiterhin ein piezoelektrischer Tintendruckkopf mit einem monolithischen Piezokeramikkörper bekannt, DE 38 05 279 A1, der parallel nebeneinander angeordnete Wandler hat, wobei jeder Wandler ein planares, piezoelektrisches Antriebselement, eine Druckkammer, einen Tintenkanal und eine Düse aufweist. It is further a piezoelectric inkjet print head with a monolithic piezoceramic body is known, DE 38 05 279 A1, the parallel juxtaposed converter has, each transducer comprises a planar piezoelectric actuator element, a pressure chamber, an ink channel, and a nozzle. Die Druckkammern, die Tintenkanäle und die Düsen sind als Hohlräume im Piezokeramikkörper ausgebildet. The pressure chambers, ink channels and the nozzles are formed as cavities in the piezoelectric ceramic body. Jedes Antriebselement weist eine äußere Elektrode, eine innere Elektrode und eine zwischen den Elektroden angeordnete aktive Piezokeramikschicht auf. Each drive member has an outer electrode, an inner electrode and an active electrode arranged between the piezoceramic layer. Die Antriebselemente sind durch Einschnitte in der aktiven Piezokeramikschicht piezoelektrisch voneinander separiert. The drive elements are separated by incisions in the active piezoceramic layer piezoelectric each other. Die inneren Elektroden der Wandler sind elektrisch miteinander verbunden. The internal electrodes of the transducers are electrically connected together. Der elektrische Anschluß der äußeren und der inneren Elektroden erfolgt über ein Anschlußband beziehungsweise einen Bandleiter. The electrical connection of the outer and the inner electrodes takes place via a connecting band or a strip conductor. Ein Anschluß geht an die miteinander verbundenen inneren Elektroden. A terminal goes to the interconnected internal electrodes. Die äußeren Elektroden werden getrennt mit Anschlüssen kontaktiert. The external electrodes can be contacted with isolated terminals. Der Piezokeramikkörper ist mit seiner Unterseite und der der Düsenfront gegenüberliegenden Seite auf einem Halterahmen befestigt. The piezoelectric ceramic body is fixed to its underside, and the nozzle face of the opposite side on a support frame. Tintenanschlußstutzen und das Anschlußband sind durch Öffnungen im Halterahmen hindurchgeführt. Ink connecting piece and the connecting band are guided through openings in the holding frame. Durch Schrägeinbau des Halterahmens in einem Gehäuse ist die Düsenreihe zur Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers geneigt und infolgedessen wird die Schreibdichte des Tintendruckkopfes erhöht, vergleiche hierzu auch GB 2 264 086 A, Fig. 3. Es können auch mehrere Halterahmen beziehungsweise Tintendruckköpfe übereinander gestapelt und gemeinsam in ein Gehäuse eingesetzt werden. By tilting mounting of the support frame in a housing, the nozzle row is inclined to the moving direction of the recording medium and the recording density of the ink print head is increased as a result, compare also GB 2,264,086 A, Fig. 3. It can be stacked and collectively in a multiple retaining frame or ink printheads housing can be used. Damit die Düsenreihen auf Lücke gegeneinander versetzt sind, müßten entweder die Halterahmen unterschiedlich angepaßt sein, oder das Gehäuse entsprechende Stufungen aufweisen. In order for the nozzle rows are offset in a staggered against each other, should either the support frame adapted to be different, or have the housing corresponding gradations. Das Gehäuse weist einen Tintenanschlußstutzen und elektrische Anschlüsse auf. The housing has an ink connecting piece and electrical connections. Mit diesem Tintendruckkopf wird zwar eine hohe Auflösung erreicht aber der technologische Aufwand einschließlich Justieraufwand ist hierbei jedoch erheblich. This inkjet print head is indeed but a high resolution achieved technological expenses including adjustment effort here, however significant.
  • Schließlich ist noch ein Tintendruckkopf bekannt, US 4,703,333, bei dem mehrere Tintendruckmodule, die nach dem Sideshooter-Prinzip arbeiten, so geneigt hintereinander gestapelt sind, daß einerseits der Düsenbereich und andererseits der Tintenversorgungsbereich frei ist. are Finally, an inkjet print head is still unknown, US 4,703,333, inclined at which a plurality of ink print modules, which operate on the side shooter-principle, so stacked behind one another in that the one part of the nozzle area and the other part of the ink supply area is clear. Angepaßt an diese schuppenartige Anordnung ist ein Aufnahmerahmen mit schrägen Stufen. Adapted to this scale-like arrangement, a holding frame with sloping steps. Um den seitlichen Versatz der Düsen zueinander zu realisieren, sind die Tintendruckmodule mit Langlöchern versehen, durch die Schrauben geführt sind, die in Gewindelöchern der Stufen eingreifen. In order to realize the lateral offset of the nozzle to each other, the ink print modules are provided with elongated holes, are guided by the screws which engage in threaded holes of the steps. Die Module müssen mit einer Lehre justiert und dann mittels der Schrauben arretiert werden. The modules must be adjusted with a jig and then locked by means of screws. Das einzelne Tintendruckmodul besteht aus einer Düsenplatte, einer Tintenkanalplatte, einer Druckkammerplatte, einer Membranplatte mit Piezoaktoren und einer Deckplatte mit einer Ausnehmung für einen Bandleiter zur Kontaktierung der Piezoaktoren. The individual ink print module consists of a nozzle plate, an ink passage plate, a pressure chamber plate, a membrane plate with piezoelectric actuators and a cover plate with a recess for a tape head to contact the piezoelectric actuators. In die Deckplatte ist ein Tintenzuführungskanal mit zwei Tintenanschlußbuchsen eingearbeitet. In the cover plate one ink supply path is incorporated with two ink jacks.
  • Eine Auswechslung und Vorprüfung einzelner Tintendruckmodule ist zwar möglich aber nur durch Auslöten des Bandleiters und wie aus der Beschreibung ersichtlich ist, ist die Anzahl der Einzelteile und der Justieraufwand beträchtlich. A substitution and preliminary review of individual ink print modules is possible but can be seen only by de-soldering of the ribbon guide and judging from the description, the number of items and the adjustment effort is considerable. Eine an diesen Tintendruckkopf angepaßte Reinigungs- und Dichtstation wird auf Grund der Stufung sehr kompliziert aufgebaut sein. An adapted to this inkjet print head cleaning and sealing station will be very complicated due to the graduation.
  • Zweck der Erfindung ist eine Vereinfachung des Tintendruckkopfaufbaus und eine Verbesserung der Serviceeigenschaften. Purpose of the invention is a simplification of the ink jet print head assembly and an improvement of service properties.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Modul für einen Tintendruckkopf aus mehreren derartigen identischen Modulen zu schaffen, der als selbständige funktionsfähige Einheit aufgebaut und demzufolge leicht auswechselbar ist. The invention has for its object to provide a module for an ink print head of several such identical modules, which is constructed as a separate functional unit, and thus easily replaceable. Bei der Fertigung dieses Moduls sollen Ausfallraten minimierbar sein. In the production of this module failure rates should be minimized.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gemäß den Patentansprüchen gelöst. According to the invention this object is achieved according to the claims.
  • Auf Grund der vorgeschlagenen Lösung ergeben sich eine Reihe von Vorteilen. Due to the proposed solution, a number of advantages.
  • Die Aufteilung des Moduls in drei Baugruppen -von denen zwei außerdem noch identisch sein können- ermöglicht unter Einbeziehung entsprechender Adapter eine Einzelprüfung jeder Baugruppe sowie eine Prüfung des gesamten Moduls. The division of the module into three modules -from which two can-also be identical yet allows including appropriate adapter individual testing of each module and a check of the entire module. Dadurch können mögliche Fehler schnell eingegrenzt und ermittelt werden. This potential errors can be quickly contained and determined. Bei Defekten braucht in der Regel nur eine Baugruppe ausgewechselt zu werden; If defects usually only one module needs to be replaced; das führt bei der Fertigung und bei Reparaturen zu wesentlichen Einsparungen. which leads in the manufacture and repairs to substantial savings.
  • Obwohl der Integrationsgrad gegenüber den bekannten Lösungen beachtlich gesteigert und der Einzelmodul auf Grund der hohen Düsenzahl nach wie vor teurer ist, werden trotzdem eine Erhöhung der Ausbeutungsrate und ein besserer und kostengünstigerer Service erreicht. Although the degree of integration compared to the known solutions increased considerably and the individual module due to the high number of nozzles are still expensive, is still an increase in the rate of exploitation and a better and cheaper service are achieved.
  • Der einzelne Schaltungsmodul kann vorteilhaft in Hybrid-Schaltkreis-Technik auf Keramik hergestellt werden. The single circuit module can be advantageously manufactured in hybrid-circuit technology on ceramic. Durch Auftrag der unterschiedlichen Layer- und Dickfilmpasten können sowohl Leiterbahnen als auch Widerstände, als auch Kondensatoren ebenso wie Sensoren realisiert werden. By order of the different layers and thick film pastes both printed conductors and resistors, sensors can be realized as well as capacitors can. Die gute Wärmeleitfähigkeit des Keramiksubstrats ermöglicht einen guten Wärmeübergang zum Tintendruckmodul, zumal es auch möglich ist, die Heizwiderstände auf der dem Tintendruckmodul zugewandten Fläche des Schaltungsmoduls anzuordnen. The good thermal conductivity of the ceramic substrate allows good heat transfer to the inkjet printing module, especially since it is also possible to arrange the heating elements on the side facing the inkjet printing module surface of the circuit module. So kann die in den Treiberschaltkreisen erzeugte Verlustwärme zugleich zur Tintenkopfheizung beziehungsweise zur Heizung des Tintendruckmoduls mitausgenutzt werden, wodurch die Verlustleistung des gesamten Tintendruckkopfes wiederum merklich verringert wird. Thus, the loss heat generated in the driver circuits can be respectively mitausgenutzt to the ink head heater for heating the ink print module at the same time, thereby the power loss of the entire ink jet print head in turn reduces significantly. Das ist ein synergetischer Effekt. This is a synergistic effect.
  • Die Montage und Kontaktierung der Piezoaktoren wird auf Grund der einstückigen kammartigen Ausführung und der Erstreckung aller Elektroden in eine Ebene vereinfacht. The assembly and contacting of the piezoelectric actuators is simplified due to the unitary comb-like design and the extent of all the electrodes in a plane. Die Kontaktierung kann mittels eines niedrig schmelzenden Lotes, wie Indium, oder mittels Bonden erfolgen. The contacting can take place by means of a low melting solder, such as indium, or by means of bonding.
  • Bei Zusammenfassung mehrerer Module zu einem Tintendruckkopf können die Schaltungsmodule zugleich als Distanz- und Justierstücke ausgestaltet werden. In summary several modules to an ink print head, the circuit modules can be simultaneously configured as spacers and adjusting pieces. Zwei benachbarte Tintendruckmodule können ein Schaltungsmodul gemeinsam haben. Two adjacent ink print modules can share a circuit module. Dadurch ist eine wesentliche Einsparung möglich. Thus, a substantial saving is possible.
  • Die Erfindung wird nachfolgend am Ausführungsbeispiel näher erläutert. The invention is explained in more detail below on the embodiment.
  • Die Figur zeigt eine Explosivdarstellung eines erfindungsgemäßen Moduls. The figure shows an exploded view of a module of the invention.
  • Zwecks besserem Verständnis ist die Darstellung schematisiert. For the purpose of better understanding the representation is schematic.
  • Der Modul besteht aus zwei identischen Schaltungsmodulen 1,3 und einem zwischen beiden angeordneten Tintendruckmodul 2. The module consists of two identical circuit modules 1,3 and, disposed between two ink print module. 2
  • Der Schaltungsmodul 1 besteht aus einem plattenförmigen Träger 11, auf dem Leiterbahnen 13 mit Kontaktelementen 12 in Form von Kontaktfahnen, Heizwiderstände 16 zur Kopfheizung, Sensoren 17 zur Temperaturmessung und - überwachung, ein Schaltkreismodul 14 und ein Steckverbinder 15 angeordnet sind. The circuit module 1 is composed of a plate-shaped support 11 on which conductive paths 13 with contact elements 12 in the form of contact lugs, heating resistors 16 for head heating, sensors 17 for temperature measurement and - monitoring, a circuit module 14 and a connector 15 are arranged. Die Kontaktelemente 12 dienen zur Kontaktierung der Piezoaktoren 21. In die Ausnehmung 111 des Trägers 11 ragen im montierten Zustand die Piezoaktoren 21 hinein. The contact elements 12 serve to contact the piezoelectric actuators 21. In the recess 111 of the carrier 11 protrude in the assembled state, the piezoelectric actuators 21 into it. Der Schaltkreismodul 14 enthält die Treiberschaltungen zur Ansteuerung der Piezoaktoren 21. The circuit module 14 includes the driver circuits for driving the piezoelectric actuators 21st
  • Der Tintendruckmodul 2 besteht aus einer ersten Deckplatte 22, einer Mittelplatte 23 und einer zweiten Deckplatte 24. The inkjet printing module 2 consists of a first cover plate 22, a middle plate 23 and a second cover plate 24th
  • Auf der ersten Deckplatte 22 sind die Piezoaktoren 21 in Bereichen angeordnet, unter denen in die Deckplatte 22 Tintendruckkammern eingeformt sind. On the first cover plate 22, the piezoelectric actuators are arranged in regions 21, 22 in which ink pressure chambers are formed in the cover plate. Die Deckplatte 22 ist mit Ausnehmungen 221 versehen, die bis an die Mittelplatte 23 reichen und zur späteren positionsgenauen Befestigung des Moduls in einem Tintendruckgehäuse dienen. The cover plate 22 is provided with recesses 221 which extend to the center plate 23 and serve for later positionally accurate fixing of the module in an ink print housing.
  • In die Mittelplatte 23 sind in die der erste Deckplatte 22 zugewandten Fläche Düsenöffnungen 231 und Düsenkanäle eingeformt. In the center plate 23 22 facing surface are formed nozzle holes 231 and the nozzle channels in the first cover plate. Alle Düsenöffnungen 231 liegen in einer Ebene. All nozzle openings 231 lie in a plane.
  • Auf der zweiten Deckplatte 24 sind in nicht näher gezeigter Weise Piezoaktoren 25 gleichfalls in Bereichen angeordnet, unter denen in die Deckplatte 24 Tintendruckkammern eingeformt sind. On the second cover plate 24 piezoelectric actuators 25 are also arranged in areas in which ink pressure chambers 24 are formed in the cover plate in manner not shown.
  • Der Schaltungsmodul 3 ist gegenüber dem Schaltungsmodul 1 identisch aufgebaut und lediglich über eine Seitenkante um 180 Grad gedreht zum Tintendruckmodul 2 angeordnet. The circuit module 3 is identical in structure with respect to the circuit module 1 and only rotated about one side edge by 180 degrees arranged for inkjet printing module. 2
  • Entsprechend besteht der Schaltungsmodul 3 aus einem plattenförmigen Träger 31, auf dem Leitenbahnen 33 mit Kontaktelementen 32, Heizwiderstände 36, Sensoren 37, ein Schaltkreismodul 34 und ein Steckverbinder 35 angeordnet sind. Accordingly, there is the circuit module 3 consists of a plate-shaped support 31, on conducting paths 33 with contact elements 32, the heating resistors 36, sensors 37, a circuit module 34 and a connector are arranged 35th
  • Die Kontaktelemente 32 werden mit den Piezoaktoren 25 kontaktiert. The contact elements 32 can be contacted with the piezoelectric actuators 25th
  • Für die Piezoaktoren 25 ist die Ausnehmung 311 in der Trägerplatte 31 vorgesehen. For the piezo actuators 25, the recess is provided in the carrier plate 31 311th
  • Die Piezoaktoren 21, 25 weisen einen aktiven sowie einen inaktiven Bereich auf. The piezoelectric actuators 21, 25 have an active and an inactive region. Eine Elektrode 212, 252 ist über eine Stirnseite der Piezoaktoren 21, 25 in deren inaktiven Bereich erstreckt und zugleich deren gemeinsame Elektrode. An electrode 212, 252 is via an end side of the piezoelectric actuators 21, extends in the inactive area 25 and at the same time the common electrode.
  • Verwendete Bezugszeichen Reference numbers used
  • 1 1
    erster Schaltungsmodul the first circuit module
    11 11
    Träger carrier
    111 111
    Ausnehmung in der Trägerplatte 11 für Piezoakten 21 Recess in the carrier plate 11 for piezo files 21
    12 12
    Kontaktelement/e Contact element / e
    13 13
    Leiterbahn/en / S interconnect
    14 14
    Schaltkreismodul Circuit module
    15 15
    Steckverbinder Connectors
    16 16
    Heizwiderstand heating resistor
    17 17
    Sensor sensor
    2 2
    Tintendruckmodul Inkjet printing module
    21 21
    Piezoaktor/en an der Oberseite des Tintendruckmoduls 2 Piezoactuator / s at the top of the ink print module 2
    211 211
    Einzelelektrode/n bzw. Ansteuerelektrode/n der Piezoaktoren 21 Individual electrode / n or drive electrode / n of the piezoelectric actuators 21
    212 212
    gemeinsame Elektrode der Piezoaktoren 21 common electrode of the piezoelectric actuators 21
    213 213
    Piezoschicht der Piezoaktoren 21 Piezoelectric layer of the piezoelectric actuators 21
    22 22
    erste Deckplatte bzw. Membranplatte des Tintendruckmoduls 2 first cover plate or membrane plate of the ink print module 2
    221 221
    Ausnehmung in der Deckplatte 22 Recess in the cover plate 22
    23 23
    Mittelplatte center plate
    231 231
    Düsenöffnung/en in der Mittelplatte 23 Nozzle opening / s in the center plate 23
    24 24
    zweite Deckplatte bzw. Membranplatte des Tintendruckmoduls 2 second cover plate or membrane plate of the ink print module 2
    25 25
    Piezoaktor/en an der Unterseite des Tintendruckmoduls 2 Piezoactuator / s at the bottom of the ink print module 2
    251 251
    Einzelelektrode/n bzw. Ansteuerelektrode/n Individual electrode / n or drive electrode / n
    252 252
    gemeinsame Elektrode der Piezoaktoren 25 common electrode of the piezoelectric actuators 25
    253 253
    Piezoschicht der Piezoaktoren 25 Piezo layer of piezoelectric actuators 25
    3 3
    zweiter Schaltungsmodul the second circuit module
    31 31
    Träger carrier
    311 311
    Ausnehmung in der Trägerplatte 31 für Piezoaktoren 25 Recess in the carrier plate 31 for piezo actuators 25
    32 32
    Kontaktelement/e Contact element / e
    33 33
    Leiterbahn/en / S interconnect
    34 34
    Schaltkreismodul Circuit module
    35 35
    Steckverbinder Connectors
    36 36
    Heizwiderstand heating resistor
    37 37
    Sensor sensor

Claims (12)

  1. Modul für einen Tintendruckkopf, der aus mehreren derartiger Module in Stapelbauseise zusammengesetzt ist, die nach dem Edge-Shooter-Prinzip arbeiten und bei denen plattenförmige, beidseitig mit Elektroden belegte Piezoaktoren auf Membranplatten über Tintendruckkammern aufgebracht sind, are module for an ink print head composed of several such modules in Stapelbauseise, working according to the edge shooter principle and in which plate-shaped electrodes on both sides occupied piezoelectric actuators on the membrane plates over ink pressure chambers applied,
    dadurch gekennzeichnet , characterized in
    daß der Modul aus zwei Schaltungsmodulen (1,3) und einem zwischen beiden angeordneten Tintendruckmodul (2) besteht, that the modulus of two circuit modules (1,3) and, disposed between two ink print module (2),
    daß der Tintendruckmodul (2) aus einer ersten Deckplatte (22), einer Mittelplatte (23) und einer zweiten Deckplatte (24) sowie aus Piezoaktoren (21,25), die auf den Deckplatten (22,24) angeordnet sind, besteht, that the ink print module (2) consists of a first cover plate (22), a center plate (23) and a second cover plate (24) as well as piezo-actuators (21,25), which are arranged on the cover plates (22,24),
    daß die Schaltungsmodule (1,3) aus einem Träger (11,31) bestehen, auf dem Leiterbahnen (13,33) mit Kontaktelementen (12, 32) zur Kontaktierung der Piezoaktoren (21,25), Heizwiderstände (16,36) zur Kopfheizung, Sensoren (17,37) zur Temperaturmessung, ein Schaltkreismodul (14,34) mit Treiberschaltungen zur Ansteuerung der Piezoaktoren (21,25) und ein Steckverbinder (15, 35) angeordnet sind. that the circuit modules (1,3) consist of a support (11,31) on which conductor tracks (13,33) with contact elements (12, 32) for contacting the piezoactuators (21.25), heating resistors (16,36) for head heating, sensors (17,37) for temperature measurement, a circuit module (14,34) with driver circuits for driving the piezoelectric actuators (21,25) and a connector (15, 35) are arranged.
  2. Modul für einen Tintendruckkopf, der aus mehreren derartiger Module in Stapelbauseise zusammengesetzt ist, die nach dem Edge-Shooter-Prinzip arbeiten und bei denen plattenförmige, beidseitig mit Elektroden belegte Piezoaktoren auf Membranplatten über Tintendruckkammern aufgebracht sind, are module for an ink print head composed of several such modules in Stapelbauseise, working according to the edge shooter principle and in which plate-shaped electrodes on both sides occupied piezoelectric actuators on the membrane plates over ink pressure chambers applied,
    dadurch gekennzeichnet , characterized in
    daß der Modul aus zwei Schaltungsmodulen (1,3) und einem zwischen beiden angeordneten Tintendruckmodul (2) besteht, that the modulus of two circuit modules (1,3) and, disposed between two ink print module (2),
    daß der Tintendruckmodul (2) aus mindestens einer ersten Deckplatte (22) und einer zweiten Deckplatte (24) sowie bedarfsweise mindestens einer Mittelplatte (23) und aus Piezoaktoren (21,25), die auf den Deckplatten (22,24) angeordnet sind, besteht, that the ink print module (2) comprises at least a first cover plate (22) and a second cover plate (24) and, if necessary, at least one middle plate (23) and made of piezoelectric actuators (21,25), which are arranged on the cover plates (22,24), consists,
    daß die Schaltungsmodule (1,3) aus einem Träger (11,31) bestehen, auf dem Leiterbahnen (13,33) mit Kontaktelementen (12, 32) zur Kontaktierung der Piezoaktoren (21,25) und ein Schaltkreismodul (14,34) mit Treiberschaltungen zur Ansteuerung der Piezoaktoren (21,25) angeordnet sind. that the circuit modules (1,3) consist of a support (11,31) on which conductor tracks (13,33) with contact elements (12, 32) for contacting the piezoactuators (21,25) and a circuit module (14,34) are arranged with driver circuits for driving the piezoelectric actuators (21,25).
  3. Modul für einen Tintendruckkopf, der aus mehreren derartiger Module in Stapelbauseise zusammengesetzt ist, die nach dem Edge-Shooter-Prinzip arbeiten und bei denen plattenförmige, beidseitig mit Elektroden belegte Piezoaktoren auf Membranplatten über Tintendruckkammern aufgebracht sind, are module for an ink print head composed of several such modules in Stapelbauseise, working according to the edge shooter principle and in which plate-shaped electrodes on both sides occupied piezoelectric actuators on the membrane plates over ink pressure chambers applied,
    dadurch gekennzeichnet , characterized in
    daß der Modul aus zwei Schaltungsmodulen (1,3) und einem zwischen beiden angeordneten Tintendruckmodul (2) besteht. that the modulus of two circuit modules (1,3) and, disposed between two ink print module (2).
  4. Modul nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Piezoaktoren (21,25) einen aktiven sowie einen inaktiven Bereich aufweisen und eine Elektrode (212,252) über eine Stirnseite der Piezoaktoren (21,25) in den inaktiven Bereich erstreckt und zugleich deren gemeinsame Elektrode ist. Module according to claim 1 to 2, characterized in that the piezoelectric actuators (21,25) having an active and an inactive region and an electrode (212.252) extends over one end face of the piezoelectric actuators (21,25) in the inactive region and at the same time their common electrode.
  5. Modul nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet , daß in die Deckplatten (22,24) Tintendruckkammern und in die Mittelplatte (23) Düsenöffnungen (231) mit Düsenkanälen eingeformt sind, wobei alle Düsenöffnungen (231) in einer Ebene liegen. Module according to claim 1 to 2, characterized in that molded into the cover plates (22,24) the ink pressure chambers and in the center plate (23) nozzle openings (231) with nozzle channels, all nozzle holes (231) lie in one plane.
  6. Modul nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet , daß in der den Düsenöffnungen (231) benachbarten Deckplatte 22 Ausnehmungen (221) bis zur Mittelplatte (23) zur positionsgerechten Anordnung des Moduls in einen Tintendruckkopfgehäuse vorgesehen sind. Module according to claim 1 and 5, characterized in that the nozzle openings are in the (231) adjacent the cover plate 22 recesses (221) provided to the middle plate (23) for position-oriented arrangement of the module in an ink print head housing.
  7. Modul nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß in den Schaltungsmodulen (1,3) Ausnehmungen (111,311) für die Piezoaktoren (21,25) vorgesehen sind. Module according to claim 1 to 3, characterized in that provided in the circuit modules (1,3) recesses (111.311) for piezoelectric actuators (21,25).
  8. Modul nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Schaltungsmodule identisch aufgebaut sind. Module according to claim 1 to 3, characterized in that the circuit modules are of identical construction.
  9. Modul nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Träger (11,31) plattenförmig ausgebildet ist. That the carrier (11,31) is plate-shaped module according to claim 1 and 2, characterized.
  10. Modul nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß zwei benachbarte Tintendruckmodule (2) ein gemeinsames Schaltungsmodul (3) haben. A module according to claims 1 to 3, characterized in that two adjacent ink print modules (2) have a common circuit module (3).
  11. Modul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß auf dem Träger (11,31) bedarfsweise Heizwiderstände (16,36) zur Kopfheizung, Sensoren (17,37) zur Temperaturmessung und ein Steckverbinder (15,35) angeordnet sind. Module according to claim 2, characterized in that arranged on the carrier (11,31), if necessary, heating resistors (16,36) for head heating, sensors (17,37) for temperature measurement and a connector (15,35).
  12. Modul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß in die Deckplatte (22,24) Tintendruckkammern und Düsenöffnungen mit Düsenkanälen eingeformt sind. Module according to claim 2, characterized in that (22,24) and ink pressure chambers nozzle openings are formed with nozzle channels in the cover plate.
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