EP1285762A2 - Tropfenerzeuger für Mikrotropfen, insbesondere Düsenkopf für Tintendrucker - Google Patents

Tropfenerzeuger für Mikrotropfen, insbesondere Düsenkopf für Tintendrucker Download PDF

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EP1285762A2
EP1285762A2 EP02010897A EP02010897A EP1285762A2 EP 1285762 A2 EP1285762 A2 EP 1285762A2 EP 02010897 A EP02010897 A EP 02010897A EP 02010897 A EP02010897 A EP 02010897A EP 1285762 A2 EP1285762 A2 EP 1285762A2
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bending
drop generator
liquid
generator according
opening
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EP1285762B1 (de
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Gerhard Dipl.-Phys. Dr. Rer. Nat. Beurer
Thomas Dipl.-Ing. Fh Franke
Gerhard Dipl.-Ing. Fh Schmidt
Johann Dipl.-Ing. Fh Stempfle
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XYZ Computerdrucker GmbH
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Tally Computerdrucker GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2/14282—Structure of print heads with piezoelectric elements of cantilever type

Definitions

  • the invention relates to a drop generator for microdrops, in particular one Nozzle head for ink printers, with groups of piezoelectric arranged in a housing actuatable bending transducers that are spaced apart from one another Partial length are guided laterally into recesses by means of wall thicknesses, whereby longitudinal longitudinal liquid channels under the bending fingers in a frame plate are arranged and in the base plate a liquid chamber is formed, at least one nozzle opens into each bending transducer.
  • the drop generator described at the outset is known from EP 0 713 773 A2.
  • the known design uses partitions in full length and height corresponding wall thicknesses between the parallel bending transducers. It can therefore be assumed that there is a microdrop generator for an ink printer, with a piezoelectric bending transducer in a housing, with a Bending comb, the rear, passive area with a transverse connecting dam is equipped and its front, active area from bending tongues exists, which are assigned to the nozzles, wherein the bending transducer consists of a carrier layer and consists of a connected piezoelectric layer and on it A step cutout next to the underside in the passive section of the carrier layer has a hole for a pin, so that a protruding support section is formed.
  • This training serves the goal of avoiding the so-called crosstalk from bending converter chamber to bending converter chamber in a front, area facing the nozzles that allows lateral liquid pressure waves, disturbances in the formation of drops of liquid intended to be adhered to Time, the ejection angle and the frequency of the bending transducers occur to avoid.
  • the invention has for its object a crosstalk between individuals Chambers without complex and difficult to control placement of partitions Avoid between the bending fingers, with a bending transducer in each chamber is located, the bending tongue against the associated nozzle in the common Base plate deflects, and with sufficiently thick chamber walls, in one a manageable ⁇ m range for tight assembly in production To achieve liquid flow.
  • the object is achieved according to the invention in that in each case one Opening of the liquid chamber is a bead that acts as a stroke limitation for serves the bending finger and that at the opening a shaft at least in width of the bending finger and in height up to the base plate.
  • the achieved thereby large liquid inlet on the liquid chamber causes an efficient Fluid flow. This flow of liquid reduces the pressures on the surrounding walls. Unwanted high pressure waves are avoided.
  • the full flow width must only be expected with a low flow resistance become. Since the walls close tightly at the bottom, the problem arises Not mastering manufacturing tolerances in the ⁇ m range.
  • a special improvement is achieved by the bead: the fluid flow can be sheared off and thereby the amount of liquid ejected is sharply limited. With circulation the interior of the bead is sealed down to the lower edge of the bending transducer. This gives further advantages to fluctuations in pressure and temperature achieved.
  • the overlying bending finger thus represents a seal, so that no liquid can escape due to pressure and temperature fluctuations.
  • the fluid supply is supported by the fact that a common liquid inlet in the housing above the group of bending fingers is arranged.
  • the liquid supply is further improved by the fact that the liquid longitudinal channels under the bending fingers in an area facing away from the nozzles to a fluid supply line running across the bending fingers (usually perpendicular) are connected.
  • the Liquid chamber in the frame plate below the bead with the width of the (Inlet) opening is continued and is at right angles to the mouth of the nozzle extends.
  • An embodiment further provides that the nozzles are in a on the housing and / or the frame plate and / or the base plate arranged nozzle plate is.
  • the direction of exit of the liquid drops is e.g. taking into account that the nozzle plate with nozzles running vertically through the base plate on the Bottom of the base plate is arranged.
  • a separator runs in the frame plate. This will spread the pressure and crosstalk to the neighboring chamber down to areas with small bending finger deflections reduced.
  • the separator can be between two side by side Edge beads are connected.
  • a further embodiment is that between two, during the Production of a bending finger formed by a saw cut incorporated a saw gap is the width of the thickness of a chamber partition or the thickness corresponds to a separator.
  • the drop generator has a plurality of bending transducers 1 arranged in series, which are each formed from a piezo plate 3 glued to a frame plate 2 and then by sawing into individual bending transducers 1 depending on the Distance between two nozzles 7 are separated.
  • the frame plate 2 has areas for fixing the piezo plate 3, which has a bearing edge 4 for a bending finger 5 form and other areas in which the bending fingers 5 from a biased Quickly move position to a relaxed position, one drop at a time 6 to exit through a nozzle 7.
  • bimorph Multilayer piezo plate 3a can also be a bending comb in which the piezo plate 3 is provided with a connecting dam 9 and then the individual bending fingers 5 can be produced by sawing on the with cutouts, paragraphs, approaches and edges (so-called structures) provided frame plate 2 are placed.
  • the connecting dam 9 is aligned, centered and fixed, e.g. by gluing or clamps.
  • the adhesive surface for the bending transducer 1 is about 1/3 of its total length. This results in an alignment effect on the free-standing bending finger 5th
  • the frame plate 2 has the bearing 10 for the bending transducer 1 and aids to align for the group divided into individual bending transducers 1.
  • the group the bending transducer 1 is tightly enclosed by a housing 11.
  • Liquid longitudinal channels 12 arranged in the base plate 1a in a liquid chamber 13 ends.
  • Each liquid chamber 13 has at least one nozzle 7 on.
  • the hydration is inter alia influenced by an opening 14.
  • the opening 14 has the largest possible square (or rectangular) cross section, the from the structural dimensions between the bending fingers 5 and the nozzle distances results.
  • A runs around the opening 14 of the liquid chamber 13
  • Edge bead 15 which is located in the area of the greatest deflection of the bending finger 5, which consequently serves as a stroke limitation for the bending finger 5.
  • At the opening 14 closes a shaft 16 at least in the width of the bending finger 5 and in height to the base plate 1a.
  • the shaft 16 is without significant restriction up to Nozzle 7 out. The fluid flow is redirected when the drops emerge at the end (Fig. 1 - 3).
  • a sufficient amount of liquid is basically provided by by a common liquid inlet in the housing 11 above the group of bending fingers 5 17 is arranged (Fig. 2).
  • the liquid longitudinal channels 12 under the bending fingers 5 in an area facing away from the nozzles 7 to a fluid supply line 18 running transversely or perpendicularly to the bending fingers 5 connected.
  • the liquid chamber 13 in the frame plate 2 sits below the bead 15 continues with the width 14a and extends in the exemplary embodiment of FIG. 2 at right angles to the mouth 19 of the nozzle 7.
  • the nozzle 7 can in a on the housing 11 and / or the frame plate 2 and / or the base plate 1 a placed nozzle plate 20 may be arranged.
  • the nozzle plate 20 arranged on the underside of the base plate 1 a. This allows the nozzle geometry can be optimized without restrictions.
  • a separating web 21 runs in each case on the edge bead 15 in the frame plate 2.
  • the deep shafts 16 are separated from one another by these dividers 21.
  • a pressure wave emerges into the effective range of an adjacent bending transducer 1 can be further reduced. It is advisable to form the dividers only in the area of the liquid chamber 13 and not to lead to the bearing edge 4. This will cause the liquid flow to drop below the Bending finger 5 ensured and a washable filler under the piezo plate 3 can be easily inserted and removed after a saw cut 23.
  • the piezo plate 3 is stuck on, it can be supported on the separating webs 21, so that an exact distance dimension of the piezo plate 3 is achieved.
  • a saw gap 23a is incorporated, the width of which Thickness of a partition wall 8 or the thickness of a separating web 21 corresponds.
  • a side air gap can be created during sawing, so that the fluid when actuated is not trapped under the bending finger 5 and the movement attenuates.
  • the bending fingers 5 are narrower than the distance by a minimum tolerance the dividers 21.

Landscapes

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

Abstract

Ein Tropfenerzeuger für Mikrotropfen (6), insbesondere ein Düsenkopf für Tintendrucker, mit in einem Gehäuse (11) angeordneten Gruppen von piezoelektrisch betätigbaren Biegewandlern (1), die voneinander beabstandet mittels Wanddicken getrennt in Ausnehmungen geführt sind, mit unterhalb der Biegefinger (5) verlaufenden Flüssigkeits-Längskanälen (12) und einer Flüssigkeitskammer (13) mit einer Düse (7) kann bei ausreichend dicken Kammerwänden, die eine Deformierung nicht zulassen, ein hoher Flüssigkeitsstrom aufrechterhalten werden, indem jeweils um eine Öffnung (14) der Flüssigkeitskammer (13) ein Randwulst (15) verläuft, der als Hubbegrenzung für den Biegefinger (5) dient und indem an die Öffnung (15) ein Schacht (16) zumindest in der Breite des Biegefingers (5) und in der Höhe der Grundplatte (1a) anschließt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Tropfenerzeuger für Mikrotropfen, insbesondere einen Düsenkopf für Tintendrucker, mit in einem Gehäuse angeordneten Gruppen von piezoelektrisch betätigbaren Biegewandlern, die voneinander beabstandet auf eine Teillänge mittels Wanddicken getrennt in Ausnehmungen seitlich geführt sind, wobei unter den Biegefingern in einer Rahmenplatte in Längsrichtung verlaufende Flüssigkeits-Längskanäle angeordnet sind und in der Grundplatte eine Flüssigkeitskammer gebildet ist, in die jeweils pro Biegewandler zumindest eine Düse mündet.
Der eingangs bezeichnete Tropfenerzeuger ist aus der EP 0 713 773 A2 bekannt. Jedoch verwendet die bekannte Bauweise Trennwände in voller Länge und Höhe mit entsprechenden Wanddicken zwischen den parallel nebeneinanderliegenden Biegewandlern. Es ist daher von einem Mikrotropfenerzeuger für einen Tintendrucker auszugehen, mit einem piezoelektrischen Biegewandler in einem Gehäuse, mit einem Biegekamm, dessen rückwärtiger, passiver Bereich mit einem querverlaufenden Verbindungsdamm ausgestattet ist und dessen vorderer, aktiver Bereich aus Biegezungen besteht, die den Düsen zugeordnet sind, wobei der Biegewandler aus einer Trägerschicht und aus einer verbundenen piezoelektrischen Schicht besteht und an seiner Unterseite im passiven Abschnitt der Trägerschicht ein Stufenausschnitt neben einer Bohrung für einen Stift aufweist, so dass ein vorstehender Auflageabschnitt gebildet ist. Diese Ausbildung dient dem Ziel, dass zur Vermeidung des sog. Übersprechens von Biegewandler-Kammer zu Biegewandler-Kammer in einem vorderen, den Düsen zugewandten Bereich, der seitliche Flüssigkeitsdruckwellen zuläßt, Störungen in der Bildung von Flüssigkeitstropfen vorgesehener Größe, zum einzuhaltenden Zeitpunkt, dem Ausstoßwinkel und in der Frequenz der Biegewandler auftreten, zu vermeiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Übersprechen zwischen einzelnen Kammern ohne aufwendige und schwer beherrschbare Plazierung von Trennwänden zwischen den Biegefingern zu vermeiden, wobei sich in jeder Kammer ein Biegewandler befindet, dessen Biegezunge gegen die zugehörige Düse in der gemeinsamen Grundplatte ausschlägt, und bei ausreichend dicken Kammerwänden, in einem in der Fertigung beherrschbaren µm-Bereich für die dichte Montage einen hohen Flüssigkeitsstrom zu erzielen.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass jeweils um eine Öffnung der Flüssigkeitskammer ein Randwulst verläuft, der als Hubbegrenzung für den Biegefinger dient und dass an die Öffnung ein Schacht zumindest in der Breite des Biegefingers und in der Höhe bis zur Grundplatte anschließt. Der dadurch erreichte große Flüssigkeitseinlass an der Flüssigkeitskammer bewirkt einen effizienten Fluidstrom. Dieser Flüssigkeitsstrom reduziert die Drücke auf die umgebenden Wandungen. Unerwünscht hohe Druckwellen werden vermieden. Bei Ausnutzung der vollen Strömungsbreite muss nur mit einem geringen Strömungswiderstand gerechnet werden. Da die Wandungen nach unten dicht abschließen, entsteht das Problem, Fertigungstoleranzen im µm-Bereich zu beherrschen, nicht. Eine besondere Verbesserung wird durch den Randwulst erzielt: Der Fluidstrom kann abgeschert werden und dadurch wird die ausgestoßene Flüssigkeitsmenge scharf begrenzt. Bei Auflage des Wulstes bis auf die Unterkante des Biegewandlers wird der Innenraum abgedichtet. Dadurch werden weitere Vorteile bei Schwankungen von Druck und Temperatur erzielt. Der aufliegende Biegefinger stellt somit eine Abdichtung dar, so dass keine Flüssigkeit durch Druck- und Temperaturschwankungen austreten kann.
Die Flüssigkeitszufuhr wird nach einer Ausgestaltung noch dadurch unterstützt, dass im Gehäuse über der Gruppe von Biegefingern ein gemeinsamer Flüssigkeitseinlass angeordnet ist.
Die Flüssigkeitszuführung wird ferner dadurch weiter verbessert, dass die Flüssigkeits-Längskanäle unter den Biegefingern in einem zu den Düsen abgewandten Bereich an eine zu den Biegefingern quer (meist senkrecht) verlaufende Fluidzuleitung angeschlossen sind.
Je nach Austrittsrichtung der Flüssigkeitstropfen kann es vorteilhaft sein, dass die Flüssigkeitskammer in der Rahmenplatte unterhalb dem Randwulst mit der Weite der (Eingangs-) Öffnung fortgesetzt ist und sich rechtwinklig bis zur Mündung der Düse erstreckt.
Eine Ausgestaltung sieht ferner vor, dass die Düsen in einer auf das Gehäuse und / oder die Rahmenplatte und / oder die Grundplatte aufgesetzten Düsenplatte angeordnet ist.
Die Austrittsrichtung der Flüssigkeitstropfen wird z.B. dadurch berücksichtigt, dass die Düsenplatte bei senkrecht durch die Grundplatte verlaufenden Düsen an der Unterseite der Grundplatte angeordnet ist.
Nach einer anderen Weiterbildung ist vorgesehen, dass an dem Randwulst jeweils ein Trennsteg in der Rahmenplatte verläuft. Dadurch wird die Druckausbreitung und das Übersprechen zur Nachbarkammer bis in Bereiche kleiner Biegefingerauslenkungen reduziert.
Dabei kann der Trennsteg jeweils zwischen zwei nebeneinander verlaufenden Randwülsten angeschlossen sein.
Um zu verhindern, dass der Biegefinger auf den Randwulst aufschlägt und ein Bruchschaden entsteht, ist es vorteilhaft, dass jeweils mittig zwischen zwei benachbarten Trennstegen eine zwischen die Trennstege reichende, entgegengesetzt gerichtete, vorstehende Abrollfläche vorgesehen ist. Dabei liegen der Randwulst, der Trennsteg, die Lagerstelle und die Abrollfläche in einer Ebene. Dadurch kann weiter das Dämpfungsverhalten des Biegefingers auf das Fluid angepasst werden. Vorteilhaft ist auch, dass die Flächen um den Randwulst und die Abrollebene bis zu den Trennstegen vertieft sind.
Eine weitere Ausgestaltung besteht darin, dass zwischen jeweils zwei, während der Herstellung durch einen Sägeschnitt gebildete Biegefinger ein Sägespalt eingearbeitet ist, der in seiner Breite der Dicke eines Kammerzwischenwand oder der Dicke eines Trennsteges entspricht.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1
eine Längsschnitt durch den Biegewandler mit Grundplatte, Rahmenplatte, Flüssigkeitskammer und Düse,
Fig. 2
denselben Schnitt wie Fig. 1 mit einem Gehäuse,
Fig. 3
denselben Schnitt mit einer angeformten Düse,
Fig. 4A
einen Teilschnitt in Richtung der Düsen mit Flüssigkeitskammer und Trennstegen,
Fig. 4B
einen Teilschnitt in Richtung der Düsen in einer Ebene, in der Flüssigkeit in eine Nachbar-Flüssigkeitskammer gelangen kann,
Fig. 4C
einen Teilschnitt in Richtung der Düsen bei Aufliegen der Biegefinger auf der Flüssigkeitskammer,
Fig. 5A
eine Draufsicht auf die Rahmenplatte mit den Trennstegen,
Fig. 5B
einen Schnitt durch Fig. 5A in der Ebene der Flüssigkeitskammer und
Fig. 6
eine Draufsicht auf die Rahmenplatte mit den Abrollflächen.
Der Tropfenerzeuger weist mehrere in Reihe angeordnete Biegewandler 1 auf, die jeweils aus einer auf einer Rahmenplatte 2 aufgeklebten Piezo-Platte 3 gebildet werden und anschließend durch Sägen in einzelne Biegewandler 1 in Abhängigkeit des Abstands zwischen zwei Düsen 7 getrennt werden. Die Rahmenplatte 2 besitzt Bereiche zum Fixieren der Piezo-Platte 3, die eine Lagerkante 4 für einen Biegefinger 5 bilden und andere Bereiche, in denen sich die Biegefinger 5 aus einer vorgespannten Lage in eine entspannte Lage schnellend bewegen, um jeweils einen Flüssigkeitstropfen 6 durch eine Düse 7 austreten zu lassen. Anstelle einer ebenen, bimorphen Multilayer-Piezoplatte 3a (passive Bauart - im Gegensatz zu der Multilayer-Piezoplatte 3b in aktiver Bauart) kann auch ein Biegekamm bei dem die Piezo-Platte 3 mit einem Verbindungsdamm 9 versehen ist und anschließend die einzelnen Biegefinger 5 durch Sägen hergestellt werden, auf.die mit Ausschnitten, Absätzen, Ansätzen und Kanten (sog. Strukturen) versehene Rahmenplatte 2 aufgesetzt werden. Der Verbindungsdamm 9 wird ausgerichtet, zentriert und fixiert, z.B. durch Kleben oder Klemmen. Die Klebefläche für den Biegewandler 1 beträgt etwa 1/3 seiner Gesamtlänge. Dabei ergibt sich eine Ausrichtwirkung auf den freistehenden Biegefinger 5.
Die Rahmenplatte 2 weist die Lagerstelle 10 für den Biegewandler 1 und Hilfsmittel zum Ausrichten für die in einzelne Biegewandler 1 gegliederte Gruppe auf. Die Gruppe der Biegewandler 1 ist von einem Gehäuse 11 dicht umschlossen.
Unterhalb der Biegefinger 5 sind in der Rahmenplatte 2 in Längsrichtung verlaufende Flüssigkeits-Längskanäle 12 angeordnet, die in der Grundplatte 1a in einer Flüssigkeitskammer 13 enden. Jede Flüssigkeitskammer 13 weist zumindest eine Düse 7 auf.
Die Flüssigkeitszufuhr wird u.a. durch eine Öffnung 14 beeinflusst. Die Öffnung 14 besitzt einen größtmöglichen quadratischen ( oder rechteckigem) Querschnitt, der sich aus den konstruktiven Abmessungen zwischen den Biegefingern 5 und den Düsen-Abständen ergibt. Um die Öffnung 14 der Flüssigkeitskammer 13 verläuft ein Randwulst 15, der sich im Bereich der größten Auslenkung des Biegefingers 5 befindet, der demzufolge als Hubbegrenzung für den Biegefinger 5 dient. An die Öffnung 14 schließt ein Schacht 16 zumindest in der Breite des Biegefingers 5 und in der Höhe bis zur Grundplatte 1a an. Der Schacht 16 ist ohne wesentliche Einengung bis zur Düse 7 geführt. Bei stirnseitigem Tropfenaustritt (Fig. 1 - 3) wird der Fluidstrom umgelenkt.
Eine ausreichend große Flüssigkeitsmenge wird grundsätzlich dadurch bereitgestellt, indem im Gehäuse 11 über der Gruppe von Biegefingern 5 ein gemeinsamer Flüssigkeitseinlass 17 angeordnet ist (Fig. 2). Außerdem sind die Flüssigkeits-Längskanäle 12 unter den Biegefingern 5 in einem zu den Düsen 7 abgewandten Bereich an eine zu den Biegefingern 5 quer oder senkrecht verlaufende Fluidzuleitung 18 angeschlossen.
Die Flüssigkeitskammer 13 in der Rahmenplatte 2 setzt sich unterhalb dem Randwulst 15 mit der Weite 14a fort und erstreckt sich im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 rechtwinklig bis zur Mündung 19 der Düse 7.
Die Düse 7 kann in einer auf das Gehäuse 11 und / oder die Rahmenplatte 2 und / oder die Grundplatte 1a aufgesetzten Düsenplatte 20 angeordnet sein.
Bei senkrecht durch die Grundplatte 1 a verlaufenden Düsen 7, ist die Düsenplatte 20 an der Unterseite der Grundplatte 1 a angeordnet. Damit kann die Düsengeometrie ohne Einschränkungen optimiert werden.
Weiterhin verläuft an dem Randwulst 15 jeweils ein Trennsteg 21 in der Rahmenplatte 2. Die tiefen Schächte 16 sind durch diese Trennstege 21 voneinander getrennt. Bei kleinen Düsenöffnungen unmittelbar unter dem Biegefinger 5 wird ein großer Teil der Flüssigkeit seitlich zu einem benachbarten Biegewandler 1 gedrückt (vgl. Fig. 4B) Die Anordnung eines Stößels an der Spitze des Biegefingers 5 erhöht die Krafteinleitung, ohne den Flüssigkeitsnachfluss zu beeinträchtigen.
Gemäß Fig. 5A ist jeweils mittig zwischen zwei benachbarten Trennstegen 21 eine zwischen die Trennstege 21 reichende, entgegengesetzt gerichtete, vorstehende Abrollfläche 22 mit Stegbreite gebildet. Grundsätzlich kann durch solche Trennstege in oder auf der Rahmenplatte 2 ein Austreten einer Druckwelle in den Wirkungsbereich eines benachbarten Biegewandlers 1 weiter verringert werden. Es ist zweckmäßig, die Trennstege nur im Bereich der Flüssigkeitskammer 13 auszubilden und nicht bis zur Lagerkante 4 zu führen. Dadurch wird der Flüssigkeitsstrom unter die Biegefinger 5 sichergestellt und ein auswaschbares Füllmittel unter der Piezo-Platte 3 kann leicht eingebracht und nach einem Sägeschnitt 23 wieder entfernt werden. Beim Aufkleben der Piezo-Platte 3 kann sich diese an den Trennstegen 21 abstützen, so dass ein genaues Abstandsmaß der Piezo-Platte 3 erreicht wird.
Zwischen jeweils zwei, während der Herstellung durch einen Sägeschnitt 23 gebildeten Biegefinger 5 wird ein Sägespalt 23a eingearbeitet, der in seiner Breite der Dicke einer Kammerzwischenwand 8 oder der Dicke eines Trennstegs 21 entspricht. Das Sägen der Piezo-Platte 3 in der Ebene der Trennstege 21 oder der Kammerzwischenwand 8 bis auf die Höhe (den Beginn) der Trennstege 21, die leicht angesägt werden, ergibt eine exakte Zuordnung der Biegefinger 5 zur Flüssigkeitskammer 13 und zu den Trennstegen 21. Zwischen den Trennstegen 21 und der Kante der Piezo-Platt 3 kann beim Sägen ein seitlicher Luftspalt erzeugt werden, so dass das Fluid bei Betätigung nicht unter dem Biegefinger 5 eingeschlossen wird und die Bewegung dämpft. Die Biegefinger 5 sind um eine minimale Toleranz schmaler als der Abstand der Trennstege 21.
Bezugszeichenliste
1
Biegewandler
1a
Grundplatte
2
Rahmenplatte
3
Piezo-Platte
3a
Multilayer (passiv)
3b
Multilayer (aktiv)
4
Lagerkante
5
Biegefinger
6
Flüssigkeitstropfen (Mikrotropfen)
7
Düse
8
Kammerzwischenwand
9
Verbindungsdamm
10
Lagerstelle
11
Gehäuse
12
Flüssigkeits-Längskanäle
13
Flüssigkeitskammer
14
Öffnung
14a
Weite
15
Randwulst
16
Schacht
17
Flüssigkeitseinlass
18
Fluidzuleitung
19
Mündung der Düse
20
Düsenplatte
21
Trennsteg
22
Abrollfläche
23
Sägeschnitt
23a
Sägespalt

Claims (10)

  1. Tropfenerzeuger für Mikrotropfen, insbesondere Düsenkopf für Tintendrucker, mit in einem Gehäuse (11) angeordneten Gruppen von piezoelektrisch betätigbaren Biegewandlern (1), die voneinander beabstandet auf eine Teillänge mittels Wanddicken getrennt in Ausnehmungen geführt sind, wobei unter den Biegefingern (5) in einer Rahmenplatte (2) in Längsrichtung verlaufende Flüssigkeits-Längskanäle (12) angeordnet sind und in der Grundplatte (1a) eine Flüssigkeitskammer ( 13) gebildet ist, in die jeweils pro Biegewandler (1) zumindest eine Düse (7) mündet,
    dadurch gekennzeichnet, dass jeweils um eine Öffnung (14) der Flüssigkeitskammer (13) ein Randwulst (15) verläuft, der als Hubbegrenzung für den Biegefinger (5) dient und dass an die Öffnung (14) ein Schacht (16) zumindest in der Breite des Biegefingers (5) und in der Höhe bis zur Grundplatte (1a) anschließt.
  2. Tropfenerzeuger nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (11) über der Gruppe von Biegefingern (5) ein gemeinsamer Flüssigkeitseinlass (17) angeordnet ist.
  3. Tropfenerzeuger nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeits-Längskanäle (12) unter den Biegefingern (5) in einem zu den Düsen (7) abgewandten Bereich an eine zu den Biegefingern (5) quer verlaufende Fluidzuleitung (18) angeschlossen sind.
  4. Tropfenerzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitskammer (13) in der Rahmenplatte (2) unterhalb dem Randwulst (15) mit der Weite (14a) der Öffnung (14) fortgesetzt ist und sich rechtwinklig bis zur Mündung (19) der Düse (7) erstreckt.
  5. Tropfenerzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (7) in einer auf das Gehäuse (11) und / oder die Rahmenplatte (2) und / oder die Grundplatte (1a) aufgesetzten Düsenplatte (20) angeordnet sind.
  6. Tropfenerzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenplatte (20) bei senkrecht durch die Grundplatte (1 a) verlaufenden Düsen (7) an der Unterseite der Grundplatte (1a) angeordnet ist.
  7. Tropfenerzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass an dem Randwulst (15) jeweils ein Trennsteg (21) in der Rahmenplatte (2) verläuft.
  8. Tropfenerzeuger nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet; dass der Trennsteg (21) jeweils zwischen zwei nebeneinander verlaufenden Randwulsten (15) angeschlossen ist.
  9. Tropfenerzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass jeweils mittig zwischen zwei benachbarten Trennstegen (21) eine zwischen die Trennstege (21) reichende, entgegengesetzt gerichtete, vorstehende Abrollfläche (22) vorgesehen ist.
  10. Tropfenerzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jeweils zwei, während der Herstellung durch einen Sägeschnitt (23) gebildete Biegefinger (5) ein Sägespalt (23a) eingearbeitet ist, der in seiner Breite der Dicke einer Kammerzwischenwand (8) oder der Dicke eines Trennstegs (21) entspricht.
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