EP0713777B1 - Arrangement of individual ink printing modules for an ink printing head - Google Patents
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- EP0713777B1 EP0713777B1 EP95250207A EP95250207A EP0713777B1 EP 0713777 B1 EP0713777 B1 EP 0713777B1 EP 95250207 A EP95250207 A EP 95250207A EP 95250207 A EP95250207 A EP 95250207A EP 0713777 B1 EP0713777 B1 EP 0713777B1
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Definitions
- the invention relates to an arrangement for an ink print head, which is composed of ink print modules in stacked construction, which work according to the edge shooter principle and are equipped with plate-shaped piezoelectric actuators.
- the inkjet print head is intended for use in small, fast printers, which in turn are part of modern machines for franking mail or for printing addresses.
- Such a printer is also suitable as a product labeling device.
- printing is carried out as a single franking imprint in one pass of the postal matter.
- print resolutions of approximately 200 dpi are required, which means ink printheads with the same number of nozzles and piezo actuators with a print width of 2.54 cm (one inch).
- the usual nozzle openings are between 40 and 50 ⁇ m wide.
- the adjustment errors must be kept below 10 ⁇ m.
- Such ink print heads are inevitably designed in planar or stacked construction, on the one hand for reasons of the permissible dimensions and the packing density to be achieved therewith and on the other hand for reasons of economical production, see also DE 42 25 799 A1.
- piezo actuators are usually used as piezo actuators in which a piezoelectric material, for example lead zirconate titanate (PZT), is arranged between two metal electrodes.
- PZT lead zirconate titanate
- the carrier plate - at the same time membrane plate over the ink pressure chambers - for the piezo actuators can consist of glass, ceramic, plastic or metal. The way the modules are arranged in relation to one another in order to achieve a print density of 200 dpi and the contacting of the piezo actuators is a major problem.
- An ink print head of the type described at the outset is known, DE 42 25 799 A1, which consists of a number of different modules, of which only one module located outside or in the middle carries the common row of nozzles on its end face.
- Each module consists of a central plate and membrane plates arranged on both sides of it.
- the ink pressure chambers are located between the membrane plates and the middle plate. All modules have ink pressure chambers for ink ejection that can be driven by piezo actuators and are connected to the assigned nozzles via correspondingly guided channels.
- the connection channels from module to module are inevitably orthogonal to the pressure chambers.
- Spacers are arranged between the modules, which have an ink feed opening and ink feed-through openings and a cutout for the piezo actuators.
- the spacer parts can be in one part or 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 are contacted with conductor tracks running there.
- An inkjet print head is also known, DE 94 04 328 U1, which consists of two outer smooth Membrane plates and a structured middle plate consists.
- In the middle plate are on both sides Ink chambers and the ink channels molded in Nozzles are in a row only on one side of the Middle plate, analogous to the ink suction spaces.
- the middle plate has vertical and horizontal purpose Ink channels.
- On the membrane plates are in the Areas above the ink chambers piezo actuators arranged.
- the ink chambers and the ink suction spaces are broader and deeper than that horizontal ink channels. It is consequently Recesses shallow, deeper and continuous realize. That requires a corresponding one technological effort, especially since the recesses of on both sides are.
- the piezo actuators have electrodes on both sides provided such that the outer electrode Piezo plate only partially covered and the inner one Electrode slightly above it. An increase in The number of nozzles inevitably increases in width and length of the print head.
- an ink print head is known, US Pat. No. 4,703,333, in which a plurality of ink print modules which operate according to the side shooter principle are stacked at an incline one behind the other so that on the one hand the nozzle area and on the other hand the ink supply area is free.
- a receiving frame with inclined steps is adapted to this scale-like arrangement.
- the ink printing modules are provided with elongated holes through which screws are inserted which engage in the threaded holes of the steps. The modules must be adjusted with a gauge and then locked with the screws.
- the individual ink printing module consists of a nozzle plate, an ink channel plate, a pressure chamber plate, a membrane plate with piezo actuators and a cover plate with a recess for a strip conductor for contacting the piezo actuators.
- An ink supply channel with two ink connection sockets is incorporated into the cover plate.
- the purpose of the invention is to simplify the construction of the ink printhead and to improve the service properties.
- the invention has for its object to provide an arrangement for an ink print head, in which the ink print modules are easily replaceable, the number of different components is reduced and adjustment effort is largely avoided. According to the invention, this object is achieved according to the patent claims.
- the proposed solution offers a number of advantages. Since the spacer is used according to the invention both as a spacer and as an adjusting piece for the ink printing modules, complicated housings and front masks can be dispensed with.
- the nozzle row offset in order to achieve the desired printing density is realized exclusively by means of the stop pieces of the spacer parts, so that the ink printing modules can be constructed completely identically. For example, with three ink printing modules, the offset t from module to module is one third of the nozzle opening distance of a module. Since the recesses for the stop pieces in the ink printing modules always extend in depth into the nozzle plane, an exact spacing of the nozzle planes of the ink printing modules from one another is ensured.
- the distance s between two nozzle planes is determined exclusively by the distance between the top surfaces of opposing stop pieces of a spacer.
- the recesses in the ink printing modules can be made during the manufacture of the individual plates of the module by means of laser etching or punching.
- the stop pieces can also be formed during the manufacture - casting - of the spacer parts from ceramic material by appropriate thickening and shaping. The casting or pressing mold only has to be designed accordingly. If the driver circuits for the piezo actuators are housed on the ink pressure modules and the same are provided with plug connectors, the modules can be exchanged particularly easily and, moreover, individual components that are easy to test are available.
- the assembly and contacting of the piezo actuators is simplified due to the one-piece comb-like design and the extension of all electrodes in one plane.
- the contact can be made using a low-melting solder, such as indium, or using bond bridges.
- all electrodes of the piezo actuators face the conductor tracks.
- the electrodes facing the membrane plates are then expediently connected to one another by a common conductor track.
- an ink print head consists of three identical ink print modules 1, 3, 5 and two spacer parts 2, 4, which are also arranged between them and are identical.
- the first ink printing module 1 is composed of a first cover plate 15, a middle plate 16 and a second cover plate 17.
- the plates can be connected to one another by means of gluing or thermal diffusion bonding.
- the cover plates 15, 17 are provided in their surface facing the central plate 16 with ink pressure chambers 151, 171, ink channels 152, 172, nozzle channels 153, 173 and ink supply channels 154, 174, see also FIG. 3. All nozzle openings 175 of the ink printing module 1 run in a row in the second cover plate 17.
- the nozzle channels 153 are guided from the first cover plate 15 through the central plate 16 as nozzle channels 161 and on to the nozzle channels 173 in the second cover plate 17 and end there as nozzle openings 175.
- sixteen nozzle openings 175, 375, 575 are provided for each ink printing module 1, 3, 5.
- a real module will have 64 nozzle openings.
- Piezo actuators 11, 18 are placed on the outer surfaces of the cover plates 15, 17 in the area above the ink pressure chambers 151, 171, one piezo actuator each above each ink pressure chamber.
- the cover plates 15, 17 are inevitably thinner in the areas above the ink pressure chambers 151, 171 and act there as a membrane. That is why the designation membrane plate is applicable.
- the cover plates are thin, smooth membrane plates and to shift all structures into the center plate 16.
- the piezo actuators 11, 18 are filled in the form of a comb, the back of which is designed as an inactive region and the prongs of the piezoelectric layer 113, 183.
- Each tine represents a single piezo actuator, the base and top surface of which are covered with electrodes 111, 112, 181, 182.
- the piezo actuators 11, 18 are combined in one component on the one hand and are spaced apart from one another on the other hand, a complex individual application and alignment over the ink pressure chambers 151, 171 is avoided.
- the component can be glued on as a whole using previously applied masking marks.
- the electrodes 111, 112, 181, 182 are contacted by means of bond bridges with associated conductor tracks 13 which run on the surfaces of the cover plates 15, 17.
- Driver circuits 12 for the piezo actuators 11, 18 in the form of a module are applied to the first cover plate 15 and also contacted with the conductor tracks 13. So that there is an easily detachable connection to the rest of the printing electronics, a connector 14 is also attached and contacted on the cover plate 15.
- the conductor tracks 13 are drawn from the second cover plate 17 over both side surfaces of the ink printing module 1 into the surface of the first cover plate 15.
- the spacer 2 is designed and arranged between the ink printing modules 1 and 3 so that it is flush with the first ink printing module 1 and is offset from the second ink printing module 3 by the pressure density dimension t (for example 192 drops per inch), see also FIG. 2
- the thickness of the spacer 2 is dimensioned such that there is a sufficiently large distance between the two ink printing modules 1, 3 with their attached components.
- the spacer part 2 is provided on both sides with stop pieces 21, 22 which engage in the associated adapted recesses 170, 350, 360 of the ink printing modules 1, 3, see also FIG. 3.
- the spacer 2 has two pairs of stop pieces 21, 22; in practical implementation there will be three pairs. Accordingly, two recesses would be designed as an elongated hole and one recess as a cylinder hole.
- the stop piece 21 lies with its top surface in the ink pressure module 1 on the nozzle plane 162.
- the stop piece 22 lies with its top surface in the ink pressure module 3 at the nozzle plane 376.
- the parallel spacing of the top surfaces of the opposing stop pieces 21, 22 is equal to the required spacing s of the nozzle planes 162 and 376 from one another.
- the plate thickness of the spacer 2 is accordingly dimensioned such that the required distance is determined exclusively by the stop pieces 21, 22.
- the stop piece 21 is shorter than the stop piece 22 by a central plate thickness, since it only penetrates the cover plate 17 in the recess 170.
- the stop piece 22 penetrates the cover plate 35 in the recess 350 and the middle plate 36 in the recess 360.
- the recesses 350 and 360 are offset more inwards by the pressure density dimension t than the stop piece 22 on the spacer part 2 In this way, the first nozzle opening 375 of the ink printing module 3 is offset from the first nozzle opening 175 of the ink printing module 1 by the pressure density dimension and, accordingly, the other nozzle openings as well.
- the spacer 2 is provided with a recess 23 for the piezo actuators 18 and 31 and with a recess 24 for the driver circuits 32 and the connector 34. Since the section AA 'according to FIG. 2 is passed through the outermost nozzle 175 of the first ink printing module 1 and the view to the adjacent outside according to FIG. 3 is shown, only the connection from the ink supply channel 154 via the ink channel 152 to the ink pressure chamber 151 is also the Nozzle duct 153, the nozzle duct 161, the nozzle duct 173 and up to the nozzle opening 175 are visible.
- the ink supply channels 154, 174 are orthogonal to the ink channels 152, 172 and parallel to the nozzle opening row 175.
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung für einen Tintendruckkopf,
der aus Tintendruckmodulen in Stapelbauweise
zusammengesetzt ist, die nach dem Edge-Shooter-Prinzip
arbeiten und mit plattenförmigen piezoelektrischen Aktoren
ausgerüstet sind.
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. Ein derartiger Drucker
ist auch als Produktbeschriftungsgerät geeignet.
Im Unterschied zum üblichen Bürodrucker mit zeilenweisem
Abdruck erfolgt der Druck als einmaliger Frankierabdruck
in einem Durchlauf des Postgutes. 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. The invention relates to an arrangement for an ink print head, which is composed of ink print modules in stacked construction, which work according to the edge shooter principle and are equipped with plate-shaped piezoelectric actuators.
The inkjet print head is intended for use in small, fast printers, which in turn are part of modern machines for franking mail or for printing addresses. Such a printer is also suitable as a product labeling device.
In contrast to the usual office printer with line-by-line printing, printing is carried out as a single franking imprint in one pass of the postal matter. Corresponding to this substantially larger print width - approximately one inch - the number of ink nozzles to be arranged one below the other and thus also the number of piezo actuators in an ink print head is considerably larger than in the case of 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 2,54 cm (einem Inch). Die üblichen Düsenöffnungen liegen
zwischen 40 bis 50µm Breite. Bei einer Klischeebreite
von einem Inch und einer Auflösung von 200 dpi
müssen hier die Justagefehler unter 10µm gehalten werden.
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. Üblicherweise werden hierbei als
Piezoaktoren Flächenschwinger eingesetzt, bei denen
zwischen zwei Metallelektroden ein piezoelektrisches
Material, zum Beispiel Blei-Zirkonat-Titanat (PZT), angeordnet
ist. Die Trägerplatte - zugleich Membranplatte
über den Tintendruckkammern - für die Piezoaktoren kann
aus Glas, Keramik, Plast oder Metall bestehen.
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.In order to meet modern convenience - clichés with word and picture symbols - for franking machines with good print quality, print resolutions of approximately 200 dpi are required, which means ink printheads with the same number of nozzles and piezo actuators with a print width of 2.54 cm (one inch). The usual nozzle openings are between 40 and 50 µm wide. With a cliché width of one inch and a resolution of 200 dpi, the adjustment errors must be kept below 10 µm.
Such ink print heads are inevitably designed in planar or stacked construction, on the one hand for reasons of the permissible dimensions and the packing density to be achieved therewith and on the other hand for reasons of economical production, see also
The way the modules are arranged in relation to one another in order to achieve a print density of 200 dpi and the contacting of the piezo actuators is a major 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. Jeder Modul
besteht aus einer Mittelplatte und beiderseits zu dieser
angeordneten Membranplatten. Zwischen den Membranplatten
und der Mittelplatte liegen die Tintendruckkammern.
Alle Module weisen von Piezoaktoren antreibbare
Tintendruckkammern für den Tintenausstoß auf,
die über entsprechend geführte Kanäle mit den zugeordneten
Düsen verbunden sind. Die Verbindungskanäle von
Modul zu Modul verlaufen zwangsläufig orthogonal zu den
Druckkammern.
Zwischen den Modulen sind Abstandsteile angeordnet, die
eine Tintenzuführungsöffnung und Tintendurchführungsöffnungen
sowie eine Aussparung für die Piezoaktoren
aufweisen. 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.
Obwohl der Vorteil nur einer einzigen Düsenreihe unstreitig
ist, ist der technologische Aufwand zur Herstellung
der zueinander unterschiedlichen Module noch
beträchtlich.
Für die durch mehrere Module verlaufenden Verbindungskanäle
sind eine höhere Genauigkeit als die für
die Tintendruckkammern und ein höherer Justieraufwand
erforderlich. Die verschieden langen Verbindungskanäle
bedingen zusätzliche elektronische Steuermaßnahmen.
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. Auf
Grund der großen Düsenzahl sind diese Köpfe wesentlich
teurer als Tintendruckköpfe für übliche Bürodrucker.An ink print head of the type described at the outset is known,
Spacers are arranged between the modules, which have an ink feed opening and ink feed-through openings and a cutout for the piezo actuators. The spacer parts can be in one part or 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 are contacted with conductor tracks running there.
Although the advantage of only a single row of nozzles is undisputed, the technological effort for producing the different modules is still considerable.
For the connecting channels running through several modules, a higher accuracy than that for the ink pressure chambers and a higher adjustment effort are required. The connection channels of different lengths require additional electronic control measures.
If individual modules are defective, an exchange of them is impossible due to the complicated assembly and adjustment, and a replacement of the complete ink print head is therefore necessary. Due to the large number of nozzles, these heads are much more expensive than inkjet print heads for conventional office printers.
Es ist auch ein Druckkopf für Tintenstrahldrucker bekannt, EP 0 486 256 A2, der aus mehreren Platten in Stapelbauweise besteht. Die Tintendruckkammern und Düsenkanäle sowie die Düsenöffnungen sind in piezoelektrische Platten in Form von Durchbrüchen eingearbeitet. Die Wirkungsweise erfolgt nach dem Schermodprinzip. Um einen Versatz der Düsenöffnungen gegeneinander zu erreichen ist jede Kammerplatte im Düsenbereich um den erforderlichen Versatz gegenüber der vorhergehenden Kammerplatte abweichend gestaltet. Das bedeutet einen entsprechenden Fertigungsaufwand. It is also a printhead for inkjet printers known, EP 0 486 256 A2, which consists of several plates in Stacked construction exists. The ink pressure chambers and Nozzle channels and the nozzle openings are in Piezoelectric plates in the form of openings incorporated. It works according to the Shearing principle. To offset the nozzle openings each chamber plate in the Nozzle area opposite the required offset the previous chamber plate designed differently. That means a corresponding manufacturing effort.
Die Art und Weise des Antriebs ist problematisch bezüglich der akustischen Entkopplung und einer dauerhaften dichten Verbindung zwischen den einzelnen Platten.The way of driving is problematic regarding acoustic decoupling and one permanent tight connection between each Plates.
Weiterhin ist ein Tintenstrahldruckkopf bekannt, DE 94 04 328 U1, der aus zwei äußeren glatten Membranplatten und einer strukturierten Mittelplatte besteht. In die Mittelplatte sind beidseitig die Tintenkammern und die Tintenkanäle eingeformt, die Düsen liegen in einer Reihe nur auf einer Seite der Mittelplatte, analog die Tintenansaugräume. Zu diesem Zweck weist die Mittelplatte vertikale und horizontale Tintenkanäle auf. Auf den Membranplatten sind in den Bereichen über den Tintenkammern Piezoaktoren angeordnet. Die Tintenkammern und die Tintenansaugräume sind breiter und tiefer ausgebildet als die horizontalen Tintenkanäle. Es sind demzufolge Ausnehmungen flach, tiefer und durchgehend zu realisieren. Das erfordert einen entsprechenden technologischen Aufwand, zumal die Ausnehmungen von beiden Seiten aufeinander abgestimmt zu realisieren sind. Die Piezoaktoren sind beidseitig mit Elektroden derart versehen, daß die äußere Elektrode die Piezoplatte nur zum Teil bedeckt und die innere Elektrode dieselbe etwas überragt. Eine Erhöhung der Düsenzahl hat zwangsläufig eine Vergrößerung der Breite und Länge des Druckkopfes zur Folge.An inkjet print head is also known, DE 94 04 328 U1, which consists of two outer smooth Membrane plates and a structured middle plate consists. In the middle plate are on both sides Ink chambers and the ink channels molded in Nozzles are in a row only on one side of the Middle plate, analogous to the ink suction spaces. To this The middle plate has vertical and horizontal purpose Ink channels. On the membrane plates are in the Areas above the ink chambers piezo actuators arranged. The ink chambers and the ink suction spaces are broader and deeper than that horizontal ink channels. It is consequently Recesses shallow, deeper and continuous realize. That requires a corresponding one technological effort, especially since the recesses of on both sides are. The piezo actuators have electrodes on both sides provided such that the outer electrode Piezo plate only partially covered and the inner one Electrode slightly above it. An increase in The number of nozzles inevitably increases in width and length of the print head.
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. Angepaßt an diese schuppenartige Anordnung
ist ein Aufnahmerahmen mit schrägen Stufen. 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. Die Module müssen mit einer
Lehre justiert und dann mittels der Schrauben arretiert
werden. 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. In die Deckplatte
ist ein Tintenzuführungskanal mit zwei Tintenanschlußbuchsen
eingearbeitet.
Eine Auswechslung 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.
Eine an diesen Tintendruckkopf angepaßte Reinigungs-
und Dichtstation wird auf Grund der Stufung sehr kompliziert
aufgebaut sein.Finally, an ink print head is known, US Pat. No. 4,703,333, in which a plurality of ink print modules which operate according to the side shooter principle are stacked at an incline one behind the other so that on the one hand the nozzle area and on the other hand the ink supply area is free. A receiving frame with inclined steps is adapted to this scale-like arrangement. In order to realize the lateral offset of the nozzles to each other, the ink printing modules are provided with elongated holes through which screws are inserted which engage in the threaded holes of the steps. The modules must be adjusted with a gauge and then locked with the screws. The individual ink printing module consists of a nozzle plate, an ink channel plate, a pressure chamber plate, a membrane plate with piezo actuators and a cover plate with a recess for a strip conductor for contacting the piezo actuators. An ink supply channel with two ink connection sockets is incorporated into the cover plate.
A replacement of individual ink printing modules is possible, but only by unsoldering the ribbon conductor and as can be seen from the description, the number of individual parts and the adjustment effort is considerable. A cleaning and sealing station adapted to this ink print head will be very complicated due to the gradation.
Zweck der Erfindung ist eine Vereinfachung des Tintendruckkopfaufbaus
und eine Verbesserung der Serviceeigenschaften.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung
für einen Tintendruckkopf zu schaffen, bei der die
Tintendruckmodule leicht auswechselbar sind, die Anzahl
der unterschiedlichen Bauelemente verringert ist und
Justieraufwand weitgehend vermieden wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gemäß den Patentansprüchen
gelöst.The purpose of the invention is to simplify the construction of the ink printhead and to improve the service properties.
The invention has for its object to provide an arrangement for an ink print head, in which the ink print modules are easily replaceable, the number of different components is reduced and adjustment effort is largely avoided.
According to the invention, this object is achieved according to the patent claims.
Auf Grund der vorgeschlagenen Lösung ergeben sich eine
Reihe von Vorteilen.
Da das Abstandsteil erfindungsgemäß sowohl als Distanzstück
als auch als Justierstück für die Tintendruckmodule
ausgenutzt wird, können komplizierte Gehäuse
und Frontmasken entfallen.
Der Düsenreihenversatz zwecks Erzielung der gewünschten
Druckdichte wird ausschließlich mittels der Anschlagstücke
der Abstandsteile realisiert, somit können die
Tintendruckmodule völlig identisch aufgebaut sein. Beispielsweise
beträgt der Versatz t bei drei Tintendruckmodulen
von Modul zu Modul ein Drittel des Düsenöffnungsabstandes
eines Moduls.
Da die Ausnehmungen für die Anschlagstücke in den Tintendruckmodulen
tiefenmäßig stets bis in die Düsenebene
erstreckt sind, ist eine genaue Distanzierung der Düsenebenen
der Tintendruckmodule zueinander gewährleistet.
Der Abstand s zwischen zwei Düsenebenen wird ausschließlich
durch den Abstand der Deckflächen einander
entgegengerichteter Anschlagstücke eines Abstandsteils
bestimmt.
Die Ausnehmungen in den Tintendruckmodulen können bereits
bei der Herstellung der einzelnen Platten des Moduls
mittels Läserätzen oder Stanzen eingebracht werden.
Auch die Anschlagstücke können bereits bei der
Herstellung - Gießen - der Abstandsteile aus Keramikmaterial
durch entsprechende Verdickung und Formung gebildet
werden. Die Guß- oder Preßform muß nur entsprechend
gestaltet sein.
Wenn die Treiberschaltkreise für die Piezoaktoren mit
auf den Tintendruckmodulen untergebracht und dieselben
mit Steckverbindern versehen sind, ist eine besonders
leichte Auswechslung der Module möglich und außerdem
liegen damit gut prüfbare Einzelbausteine vor. Das
gestattet eine effektive Prüfung im Fertigungsprozeß -
damit eine Erhöhung der Ausbeutungsrate der
Tintendruckkopffertigung - und einen besseren Service.
Das ist von Bedeutung, zumal die Tintendruckmodule mit
ihren vielen Düsenöffnungen immer noch kostspielige
Bauteile sind.
Da die Leiterbahnen von einer Membranplattenebene in
die andere Membranplattenebene eines Tintendruckmoduls
über dessen Seitenflächen herumgeführt sind, ist pro
Tintendruckmodul nur ein Treiberschaltkreis und nur ein
Steckverbinder erforderlich.
Es ist allerdings auch möglich, die Steckverbinder
einzusparen und die Treiberschaltkreise in das
Zuleitungskabel und/oder in die externe Ansteuerelektronik
zu integrieren.The proposed solution offers a number of advantages.
Since the spacer is used according to the invention both as a spacer and as an adjusting piece for the ink printing modules, complicated housings and front masks can be dispensed with.
The nozzle row offset in order to achieve the desired printing density is realized exclusively by means of the stop pieces of the spacer parts, so that the ink printing modules can be constructed completely identically. For example, with three ink printing modules, the offset t from module to module is one third of the nozzle opening distance of a module.
Since the recesses for the stop pieces in the ink printing modules always extend in depth into the nozzle plane, an exact spacing of the nozzle planes of the ink printing modules from one another is ensured. The distance s between two nozzle planes is determined exclusively by the distance between the top surfaces of opposing stop pieces of a spacer.
The recesses in the ink printing modules can be made during the manufacture of the individual plates of the module by means of laser etching or punching. The stop pieces can also be formed during the manufacture - casting - of the spacer parts from ceramic material by appropriate thickening and shaping. The casting or pressing mold only has to be designed accordingly.
If the driver circuits for the piezo actuators are housed on the ink pressure modules and the same are provided with plug connectors, the modules can be exchanged particularly easily and, moreover, individual components that are easy to test are available. This allows an effective inspection in the manufacturing process - thus an increase in the exploitation rate of the ink printhead manufacturing - and a better service. This is important, especially since the ink printing modules with their many nozzle openings are still expensive components.
Since the conductor tracks are routed from one membrane plate level to the other membrane plate level of an ink printing module via the side faces thereof, only one driver circuit and only one plug connector are required for each ink printing module.
However, it is also possible to save on the plug connectors and to integrate the driver circuits in the supply cable and / or in the external control electronics.
Die Montage und Kontaktierung der Piezoaktoren wird auf
Grund der einstückigen kammartigen Ausführung und der
Erstreckung aller Elektroden in eine Ebene vereinfacht.
Die Kontaktierung kann in Aufsetztechnik mittels eines
niedrig schmelzenden Lotes, wie Indium, oder mittels
Bondbrücken erfolgen. Im ersten Fall sind alle Elektroden
der Piezoaktoren den Leiterbahnen zugewandt.
Es ist aber auch möglich, die Piezoaktoren in
herkömmlicher Weise einzeln aufzubringen. Zweckmäßigerweise
sind dann die den Membranplatten zugewandten
Elektroden durch eine gemeinsame Leiterbahn miteinander
verbunden.The assembly and contacting of the piezo actuators is simplified due to the one-piece comb-like design and the extension of all electrodes in one plane. The contact can be made using a low-melting solder, such as indium, or using bond bridges. In the first case, all electrodes of the piezo actuators face the conductor tracks.
However, it is also possible to apply the piezo actuators individually in a conventional manner. The electrodes facing the membrane plates are then expediently connected to one another by a common conductor track.
Die Erfindung wird nachstehend am Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is described below using the exemplary embodiment explained in more detail.
Es zeigen:
- Fig. 1
- Eine Explosivdarstellung eines Tintendruckkopfes aus drei Tintendruckmodulen,
- Fig. 2
- eine perspektivische Ansicht des zusammengefügten Tintendruckkopfes nach Fig. 1,
- Fig. 3
- eine Ansicht gemäß Schnitt AA' nach Fig. 2,
- Fig. 4
- eine perspektivische Ansicht eines Tintendruckkopfes mit externer Ansteuerung.
- Fig. 1
- An exploded view of an ink print head from three ink print modules,
- Fig. 2
- 2 shows a perspective view of the assembled inkjet print head according to FIG. 1,
- Fig. 3
- 3 shows a view according to section AA 'according to FIG. 2,
- Fig. 4
- a perspective view of an ink print head with external control.
Alle Figuren sind zwecks leichteren Verständnisses schematisiert gezeichnet.All figures are for easy understanding drawn schematically.
Gemäß Fig. 1 besteht ein Tintendruckkopf aus drei identischen
Tintendruckmodulen 1, 3, 5 und zwei zwischen
denselben angeordneten gleichfalls identischen Abstandsteilen
2, 4.
Das erste Tintendruckmodul 1 ist aus einer ersten Deckplatte
15, einer Mittelplatte 16 und einer zweiten
Deckplatte 17 zusammengesetzt. Die Platten können mittels
Kleben oder thermischem Diffusionsbonden miteinander
verbunden sein.
Die Deckplatten 15, 17 sind in ihrer der Mittelplatte
16 zugewandten Fläche mit Tintendruckkammern 151, 171,
Tintenkanälen 152, 172, Düsenkanälen 153, 173 sowie
Tintenversorgungskanälen 154, 174 versehen, siehe auch
Fig. 3.
Alle Düsenöffnungen 175 des Tintendruckmoduls 1 verlaufen
in einer Reihe in der zweiten Deckplatte 17. Zu
diesem Zweck sind die Düsenkanäle 153 von der ersten
Deckplatte 15 durch die Mittelplatte 16 als Düsenkanäle
161 und weiter bis zu den Düsenkanälen 173 in der zweiten
Deckplatte 17 geführt und enden dort als Düsenöffnungen
175.
Pro Tintendruckmodul 1, 3, 5 sind in diesem Fall sechzehn
Düsenöffnungen 175, 375, 575 vorgesehen. Ein
reales Modul wird allerdings 64 Düsenöffnungen
aufweisen.
Auf den Außenflächen der Deckplatten 15, 17 sind im Bereich
über den Tintendruckkammern 151, 171 Piezoaktoren
11, 18 aufgesetzt, jeweils über jeder Tintendruckkammer
ein Piezoaktor. Die Deckplatten 15, 17 sind in den Bereichen
über den Tintendruckkammern 151, 171 zwangsläufig
dünner und wirken dort als Membran. Deshalb ist
auch die Bezeichnung Membranplatte zutreffend. Eine Alternative
wäre, die Deckplatten als dünne glatte Membranplatten
zu gestalten und alle Strukturen in die Mitelplatte
16 zu verlagern.
Zwecks Erleichterung der Herstellung, Montage- und Kontaktierung
sind die Piezoaktoren 11, 18 in Form eines
Kammes ausgefüllt, dessen Rücken als inaktiver Bereich
und dessen Zinken als aktiver Bereich einer Piezoschicht
113, 183 ausgebildet sind. Jeder Zinken stellt
einen einzelnen Piezoaktor dar, dessen Grund- und Deckfläche
mit Elektroden 111, 112, 181, 182 belegt sind.
Eine Elektrode 112, 182 ist als gemeinsame Elektrode
aller Piezoaktoren 11, 18 über eine Stirnfläche beziehungsweise
den Kammrücken in den inaktiven Bereich der
Gegenseite erstreckt. Dadurch kann die Kontaktierung
von einer Seite beziehungsweise in Aufsetztechnik erfolgen.
Da die Piezoaktoren 11, 18 einerseits in einem
Bauteil vereint und andererseits zueinander auf Kammerabstand
distanziert sind, wird eine aufwendige Einzelaufbringung
und Ausrichtung über den Tintendruckkammern
151, 171 vermieden. Das Bauteil kann als Ganzes
über vorher aufgebrachten Maskierungszeichen aufgeklebt
werden.
Die Elektroden 111, 112, 181, 182 sind mittels Bondbrücken
mit zugeordneten Leiterbahnen 13 kontaktiert,
die auf den Oberflächen der Deckplatten 15, 17 verlaufen.
Auf der ersten Deckplatte 15 sind Treiberschaltkreise
12 für die Piezoaktoren 11, 18 in Form eines Bausteins
aufgebracht und gleichfalls mit den Leiterbahnen 13
kontaktiert.
Damit eine leicht lösbare Verbindung zur übrigen Druckelektronik
besteht, ist auf der Deckplatte 15 noch ein
Steckverbinder 14 befestigt und kontaktiert. Um nur mit
einem Steckverbinder 14 und einem Treiberschaltkreisbaustein
12 pro Tintendruckmodul auszukommen, sind die
Leiterbahnen 13 von der zweiten Deckplatte 17 über
beide Seitenflächen des Tintendruckmoduls 1 bis in die
Oberfläche der ersten Deckplatte 15 herumgezogen.
Das Abstandsteil 2 ist so gestaltet und zwischen den
Tintendruckmodulen 1 und 3 so angeordnet, daß es mit
dem ersten Tintendruckmodul 1 fluchtet und zum zweiten
Tintendruckmodul 3 um das Druckdichtemaß t (z.B. 192
drops per inch) versetzt ist, siehe auch Fig. 2. Die
Dicke des Abstandsteils 2 ist so bemessen, daß zwischen
den beiden Tintendruckmodulen 1, 3 mit ihren aufgesetzten
Bauteilen ein ausreichend großer Abstand besteht.
Das Abstandsteil 2 ist beidseitig mit Anschlagstücken
21, 22 versehen, die in zugeordnete angepaßte Ausnehmungen
170, 350, 360 der Tintendruckmodule 1, 3 eingreifen,
siehe auch Fig. 3. According to FIG. 1, an ink print head consists of three identical
The first ink printing module 1 is composed of a
The
All
In order to facilitate production, assembly and contacting, the
The
So that there is an easily detachable connection to the rest of the printing electronics, a
The
The
Im Beispiel hat das Abstandsteil 2 aus Gründen der
vereinfachten Darstellung zwei Paar Anschlagstücke 21,
22; bei der praktischen Realisierung werden es
zweckmäßigerweise drei Paar sein. Entsprechend würden
dann zwei Ausnehmungen als Langloch und eine Ausnehmung
als Zylinderloch gestaltet sein. Das Anschlagstück 21
liegt mit seiner Deckfläche im Tintendruckmodul 1 an
der Düsenebene 162 an. Das Anschlagstück 22 liegt mit
seiner Deckfläche im Tintendruckmodul 3 an der
Düsenebene 376 an. Der Parallelabstand der Deckflächen
der entgegengesetzten Anschlagstücke 21, 22 ist gleich
dem geforderten Abstand s der Düsenebenen 162 und 376
zueinander. Die Plattendicke des Abstandsteils 2 ist
dementsprechend so bemessen, daß der geforderte Abstand
ausschließlich durch die Anschlagstücke 21, 22 bestimmt
wird.
Das Anschlagstück 21 ist gegenüber dem Anschlagstück 22
um eine Mittelplattendicke kürzer, da es nur die Deckplatte
17 in der Ausnehmung 170 durchdringt.
Das Anschlagstück 22 durchdringt die Deckplatte 35 in
der Ausnehmung 350 und die Mittelplatte 36 in der Ausnehmung
360. In bezug auf eine definierte Seitenkante
des Tintendruckmoduls 3 sind die Ausnehmungen 350 und
360 um das Druckdichtemaß t mehr nach innen versetzt
als das Anschlagstück 22 am Abstandsteil 2. Auf diese
Weise ist die erste Düsenöffnung 375 des Tintendruckmoduls
3 gegenüber der ersten Düsenöffnung 175 des Tintendruckmoduls
1 um das Druckdichtemaß versetzt und
entsprechend auch die anderen Düsenöffnungen.
Das Abstandsteil 2 ist mit einer Ausnehmung 23 für die
Piezoaktoren 18 und 31 sowie mit einer Ausnehmung 24
für die Treiberschaltkreise 32 und den Steckverbinder
34 versehen.
Da der Schnitt AA' gemäß Fig. 2 durch die äußerste Düse
175 des ersten Tintendruckmoduls 1 geführt ist und die
Ansicht zur benachbarten Außenseite gemäß Fig. 3 dargestellt
ist, ist auch nur die Verbindung vom Tintenversorgungskanal
154 über den Tintenkanal 152 zur Tintendruckkammer
151, den Düsenkanal 153, den Düsenkanal
161, den Düsenkanal 173 und bis zur Düsenöffnung 175
sichtbar. Die Tintenversorgungskanäle 154, 174 verlaufen
orthogonal zu den Tintenkanälen 152, 172 und parallel
zur Düsenöffnungsreihe 175.
In Fig. 4 ist eine Ausführung dargestellt, bei der auf
einen Steckverbinder verzichtet wird und die
Treiberschaltkreise extern, beispielsweise integriert
in einen Bandleiter, liegen. Außerdem wird die
Möglichkeit der separaten Aufbringung einzelner
Piezoaktoren gezeigt.
Da alle Tintendruckmodule 1, 3, 5 identisch aufgebaut
sind, und die Abstandsteile 2, 4 gleichfalls identisch
aufgebaut sind, ist eine Stapelung von Tintendruckmodulen
in gewünschter Weise möglich, wobei Äquidistanz und
Seitenversatz der Düsenreihen gesichert sind.
Ein weiteres Eingehen auf die anderen Tintendruckmodule
3,5 erübrigt sich, entsprechende Angaben können der Bezugszeichenaufstellung
und den Zeichnungen entnommen
werden. In the example, the
The
The
The
Since the section AA 'according to FIG. 2 is passed through the
4 shows an embodiment in which a connector is dispensed with and the driver circuits are external, for example integrated in a strip conductor. In addition, the possibility of separate application of individual piezo actuators is shown.
Since all
A further discussion of the other
- 11
- erster Tintendruckmodulfirst ink printing module
- 1111
- Piezoaktor/en an der Oberseite des Tintendruckmoduls 1Piezo actuator / s on the top of the ink printing module 1
- 111111
-
Einzelelektroden bzw. Ansteuerelektroden der Piezoaktoren
11Individual electrodes or control electrodes of the
piezo actuators 11 - 112112
-
gemeinsame Elektrode der Piezoaktoren 11common electrode of the
piezo actuators 11 - 113113
-
Piezoschicht der Piezoaktoren 11Piezo layer of the
piezo actuators 11 - 1212th
- Treiberschaltkreis für Tintendruckmodul 1Ink circuit module driver circuit 1
- 1313
- Leiterbahnen am Tintendruckmodul 1Conductor tracks on the ink printing module 1
- 1414
- Steckverbinder am Tintendruckmodul 1Ink module connector 1
- 1515
- erste Deckplatte bzw. Membranplatte des Tintendruckmoduls 1first cover plate or membrane plate of the ink printing module 1
- 151151
-
Tintendruckkammer/n in der Deckplatte 15Ink pressure chamber / s in the
cover plate 15 - 152152
-
Tintenkanal zwischen Tintendruckkammer 151 und Tintenversorgungskanal
154Ink channel between the
ink pressure chamber 151 and theink supply channel 154 - 153153
-
Düsenkanal in der Deckplatte 15Nozzle channel in the
cover plate 15 - 154154
-
Tintenversorgungskanal in Deckplatte 15Ink supply channel in
cover plate 15 - 1616
- Mittelplatte des Tintendruckmoduls 1Center plate of the inkjet print module 1
- 161161
-
Düsenkanal in der Mittelplatte 16Nozzle channel in the
middle plate 16 - 162162
- Düsenebene im Tintendruckmodul 1Nozzle level in the ink printing module 1
- 1717th
- zweite Deckplatte bzw. Membranplatte des Tintendruckmoduls 1second cover plate or membrane plate of the ink printing module 1
- 170170
-
Bohrung bzw. Ausnehmung in der Deckplatte 17 für
Anschlagstücke 21Bore or recess in the
cover plate 17 forStop pieces 21 - 171171
-
Tintendruckkammer/n der Deckplatte 17Ink pressure chamber / s of the
cover plate 17 - 172172
-
Tintenkanal zwischen Tintendruckkammer 171 und
Tintenversorgungskanal 174Ink channel between
ink pressure chamber 171 andInk supply channel 174 - 173173
-
Düsenkanal in der Deckplatte 17Nozzle channel in the
cover plate 17 - 174174
-
Tintenversorgungskanal in Deckplatte 17Ink supply channel in
cover plate 17 - 175175
- Düsenöffnung/en im Tintendruckmodul 1Nozzle opening / s in the ink printing module 1
- 176176
- Düsenebene im Tintendruckmodul 1Nozzle level in the ink printing module 1
- 1818th
- Piezoaktor/en an der Unterseite des Tintendruckmoduls 1Piezo actuator / s on the underside of the ink printing module 1
- 181181
- Einzelelektroden bzw. Ansteuerelektroden der Piezoaktoren 18Individual electrodes or control electrodes of the piezo actuators 18th
- 182182
-
gemeinsame Elektrode der Piezoaktoren 18 common electrode of the
piezo actuators 18 - 183183
-
Piezoschicht der Piezoaktoren 18Piezo layer of the
piezo actuators 18
- 22nd
- erstes Abstandsteilfirst spacer
- 2121
-
Anschlagstück am Abstandsteil 2 zum Tintendruckmodul
1Stop piece on
spacer 2 to the ink printing module 1 - 2222
-
Anschlagstück am Abstandsteil 2 zum Tintendruckmodul
3Stop piece on
spacer 2 to the ink printing module 3rd - 2323
-
Ausnehmung im Abstandsteil 2 für Piezoaktoren 18
und 31Recess in
spacer 2 for 18 and 31piezo actuators - 2424th
-
Ausnehmung im Abstandsteil 2 für Treiberschaltkreis
32 und für Steckverbinder 34Recess in
spacer 2 fordriver circuit 32 and forconnector 34
- 33rd
- zweiter Tintendruckmodulsecond ink printing module
- 3131
- Piezoaktor/en an der Oberseite des Tintendruckmoduls 3Piezo actuator / s on the top of the ink printing module 3rd
- 311311
-
Einzelelektroden bzw. Ansteuerelektroden der Piezoaktoren
31Individual electrodes or control electrodes of the
piezo actuators 31 - 312312
-
gemeinsame Elektrode der Piezoaktoren 31common electrode of the
piezo actuators 31 - 313313
-
Piezoschicht der Piezoaktoren 31Piezo layer of the
piezo actuators 31 - 3232
- Treiberschaltkreis für Tintendruckmodul 3Ink circuit module driver circuit 3
- 3333
- Leiterbahnen am Tintendruckmodul 3Conductor tracks on the ink printing module 3
- 3434
- Steckverbinder am Tintendruckmodul 3Connector on the inkjet print module 3
- 3535
- erste Deckplatte bzw. Membranplatte des Tintendruckmoduls 3first cover plate or membrane plate of the ink printing module 3rd
- 350350
-
Bohrung bzw. Ausnehmung in der Deckplatte 35 für
Anschlagtück 22Bore or recess in the
cover plate 35 forStop piece 22 - 351351
-
Tintendruckkammer/n in der Deckplatte 35Ink pressure chamber / s in the
cover plate 35 - 352352
-
Tintenkanäl zwischen Tintendruckkammer 351 und
Tintenversorgungskanal 354Ink channels between
ink pressure chamber 351 andInk supply channel 354 - 353353
-
Düsenkanal in Deckplatte 35Nozzle channel in
cover plate 35 - 354354
-
Tintenversorgungskanal in Deckplatte 35Ink supply channel in
cover plate 35 - 3636
- Mittelplatte des Tintendruckmoduls 3Middle plate of the ink printing module 3
- 360360
-
Bohrung bzw. Ausnehmung in der Mittelplatte 36 für
Anschlagstück 22Bore or recess in the
middle plate 36 forStop piece 22 - 361361
-
Düsenkanal in der Mittelplatte 36Nozzle channel in the
middle plate 36 - 362362
- Düsenebene im Tintendruckmodul 3Nozzle level in the ink printing module 3
- 3737
- zweite Deckplatte bzw. Membranplatte des Tintendruckmoduls 3 second cover plate or membrane plate of the ink printing module 3rd
- 370370
-
Bohrung bzw. Ausnehmung in der Deckplatte 37 für
Anschlagstück 41Bore or recess in the
cover plate 37 forStop piece 41 - 371371
-
Tintendruckkammer/n in der Deckplatte 37Ink pressure chamber / s in the
cover plate 37 - 372372
-
Tintenkanal zwischen Tintendruckkammer 371 und
Tintenversorgungskanal 374Ink channel between
ink pressure chamber 371 andInk supply channel 374 - 373373
-
Düsenkanal in der Deckplatte 37Nozzle channel in the
cover plate 37 - 374374
-
Tintenversorgungskanal in der Deckplatte 37Ink supply channel in the
cover plate 37 - 375375
- Düsenöffnung/en im Tintendruckmodul 3Nozzle opening / s in the ink printing module 3
- 376376
- Düsenebene im Tintendruckmodul 3Nozzle level in the ink printing module 3
- 3838
- Piezoaktor/en an der Unterseite des Tintendruckmoduls 3Piezo actuator / s on the underside of the ink printing module 3rd
- 381381
-
Einzelelektroden bzw. Ansteuerelektroden der
Piezoaktoren 38Individual electrodes or control electrodes of the
Piezo actuators 38 - 382382
-
gemeinsame Elektrode der Piezoaktoren 38common electrode of the
piezo actuators 38 - 383383
-
Piezoschicht der Piezoaktoren 38Piezo layer of the
piezo actuators 38
- 44th
- zweites Abstandsteilsecond spacer
- 4141
- Anschlagstück am Abstandsteil 4 zum Tintendruckmodul 3Stop piece on the spacer 4 to the ink printing module 3rd
- 4242
-
Anschlagstück am Abstandsteil 4 zum Tintendruckmodul
5Stop piece on the spacer 4 to the
ink printing module 5 - 4343
-
Ausnehmung im Abstandsteil 4 für Piezoaktoren 38
und 51Recess in spacer 4 for
38 and 51piezo actuators - 4444
-
Ausnehmung im Abstandsteil 4 für Treiberschaltkreis
52 und für Steckverbinder 54Recess in the spacer 4 for the
driver circuit 52 and forconnectors 54
- 55
- dritter Tintendruckmodulthird ink printing module
- 5151
-
Piezoaktor/en an der Oberseite des Tintendruckmoduls
5Piezo actuator / s on the top of the
ink printing module 5 - 511511
-
Einzelelektroden bzw. Ansteuerelektroden der
Piezoaktoren 51Individual electrodes or control electrodes of the
Piezo actuators 51 - 512512
-
gemeinsame Elektrode der Piezoaktoren 51common electrode of the
piezo actuators 51 - 513513
-
Piezoschicht der Piezoaktoren 51Piezo layer of the
piezo actuators 51 - 5252
-
Treiberschaltkreis für Tintendruckmodul 5Ink circuit
module driver circuit 5 - 5353
-
Leiterbahnen am Tintendruckmodul 5Conductor tracks on the
ink printing module 5 - 5454
-
Steckverbinder am Tintendruckmodul 5Connector on the
inkjet print module 5 - 5555
-
erste Deckplatte bzw. Membranplatte des Tintendruckmoduls
5 first cover plate or membrane plate of the
ink printing module 5 - 550550
-
Bohrung bzw. Ausnehmung in Deckplatte 55 für Anschlagstück
42Bore or recess in
cover plate 55 forstop piece 42 - 551551
-
Tintendruckkammer/n in Deckplatte 55Ink pressure chamber / s in
cover plate 55 - 552552
-
Tintenkanal zwischen Tintendruckkammer 551 und
Tintenversorgungskanal 554Ink channel between
ink pressure chamber 551 andInk supply channel 554 - 553553
-
Düsenkanal in Deckplatte 55Nozzle channel in
cover plate 55 - 554554
-
Tintenversorgungskanal in Deckplatte 55Ink supply channel in
cover plate 55 - 5656
-
Mittelplatte des Tintendruckmoduls 5Middle plate of the
ink printing module 5 - 560560
-
Bohrung bzw. Ausnehmung in der Mittelplatte 56 für
Anschlagstücke 42Bore or recess in the
middle plate 56 forStop pieces 42 - 561561
-
Düsenkanal in der Mittelplatte 56Nozzle channel in the
middle plate 56 - 562562
-
Düsenebene im Tintendruckmodul 5Nozzle level in the
ink printing module 5 - 5757
-
zweite Deckplatte bzw. Membranplatte des Tintendruckmoduls
5second cover plate or membrane plate of the
ink printing module 5 - 571571
-
Tintendruckkammer/n in Deckplatte 57Ink pressure chamber / s in
cover plate 57 - 572572
-
Tintenkanal zwischen Tintendruckkammer 571 und
Tintenversorgungskanal 574Ink channel between
ink pressure chamber 571 andInk supply channel 574 - 573573
-
Düsenkanal in Deckplatte 57Nozzle channel in
cover plate 57 - 574574
-
Tintenversorgungskanal in Deckplatte 57Ink supply channel in
cover plate 57 - 575575
-
Düsenöffnung/en im Tintendruckmodul 5Nozzle opening / s in the
ink printing module 5 - 576576
-
Düsenebene in Tintendruckmodul 5Nozzle level in
inkjet print module 5 - 5858
-
Piezoaktor/en an der Unterseite des Tintendruckmoduls
5Piezo actuator / s on the underside of the
ink printing module 5 - 581581
-
Einzelelektroden bzw. Ansteuerelektroden der Piezoaktoren
58Individual electrodes or control electrodes of the
piezo actuators 58 - 582582
-
gemeinsame Elektrode der Piezoaktoren 58common electrode of the
piezo actuators 58 - 583583
-
Piezoschicht der Piezoaktoren 58Piezo layer of the
piezo actuators 58
- ss
- DüsenebenenabstandNozzle plane distance
- tt
- Druckdichtemaß (dpi = dots per inch)Print density (dpi = dots per inch)
Claims (7)
- An arrangement for an ink print head of a stack design composed of individual ink print modules (1, 3, 5) having a row of nozzles (175, 375, 575) each, that are provided with a spacer (2, 4) arranged between each of them and with plate-shaped piezoactuators (11, 18, 31, 38, 51, 58) having electrodes (111, 112, 181, 182, 311, 312, 381, 382, 511, 512, 581, 582) on either side, said piezoactuators being fitted on the outside on cover plates (15, 17, 35, 37, 55, 57) serving as membrane plates over ink pressure chambers (151, 171, 351, 371, 551, 571) for ejecting ink and being contacted by means of strip conductors (13, 33, 53) running on the outside on the cover plates (15, 17, 35, 37, 55, 57),
characterized by the following features:the in print modules (1, 3, 5) are of an identical design and are arranged in an offset manner with their nozzles (175, 375, 575) being in a staggered relation with one another;the spacers (2, 4) are also of an identical plate-shaped design and, for ensuring the required distance (s) between neighbouring ink print modules (1, 3 or 3, 5, respectively) as well as for exactly fixing the ink print modules (1, 3, 5) with an offset (t) to each other, are on either side provided with positioning pieces (21, 22, 41, 42) that engage with associated adapted recesses (170, 350, 360, 370, 550, 560) of neighbouring ink print modules (1, 3 or 3, 5, respectively);the strip conductors (13, 33, 53) extend on each module (1, 3, 5) from a cover plate (15, 35, 55) over at least one side face of the module (1, 3, 5) up to the other cover plate (17, 37, 57). - An arrangement according to Claim 1, characterized in thatthe piezoactuators (11, 18, 31, 51, 58) are of an identical design and have both an active and an inactive area each,one of the electrodes extending, as a joint electrode (112, 182, 312, 382, 512, 582) of all piezoactuators arranged on the same cover plate (15, 17, 35, 37, 55, 57), from one level over a side face of the piezo layer (113, 183, 313, 383, 513, 583) to the level of the other electrodes;that the piezoactuators are contacted by means of placing their electrodes on the strip conductors (13, 33, 53);that on the one cover plate (15, 35, 55) of each ink print module (1, 3, 5), a driver circuit (12, 32, 52) is fixed for the piezoactuators and contacted with the assigned strip conductors; andthat each print module is provided with a plug-type connector (14, 34, 54) that is contacted with assigned strip conductors, too.
- An arrangement according to Claim 1, characterized in that the piezoactuators (11, 18, 31, 38, 51, 58) are designed as single-piece chamber-shaped parts.
- An arrangement according to Claim 1, characterizedin that each of the spacers (2, 4), on the one hand, with their positioning pieces arranged on the one side (21, 41), abuts on the middle plate (16, 36) of the adjacent ink print module (1, 3) in the area of a nozzle level (162, 362) and, on the other hand, with their positioning pieces (22,42) arranged on the other side, abuts on the second cover plate (37, 57) of the adjacent (231) ink print module (3, 5) in the area of a nozzle level (376, 576); andthat the distance between the top surfaces of opposite positioning pieces (21, 22 or 41, 42, respectively) of each spacer (2, 4) is equal to the distance (s) of neighbouring nozzle levels (162, 362 or 376, 562 or 576, respectively).
- An arrangement according to Claims 1 and 4, characterized in that, in order to provide for the required offset between the nozzles (175, 375, 575) of neighbouring ink print modules (1 and 3 or 3 and 5, respectively), the positioning pieces (22, 42) facing towards the following ink print module (3, 5) of the spacer (2, 4) aligned with the preceding ink print module (1, 3) are further offset by the printing density value ( t ) in relation to a defined lateral edge of the ink print module (1, 3, 5) than the assigned adapted recesses (350, 360, 550, 560).
- An arrangement according to Claims 1 and 2, characterized in that the spacers (2, 4) are provided with cutouts (23, 24, 43, 44) for the assigned piezoactuators (18, 31, 38, 51) and, if applicable, for driver circuits (12, 32, 52) and plug connectors (14, 34, 54).
- An arrangement according to Claim 1, characterized in that the spacers (2, 4) are made of ceramic material and that the positioning pieces (21, 22, 41, 42) are formed by respective thickening and forming during the manufacturing of the ceramic plates.
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