EP1285762B1 - Microdroplets generator in particular for ink jet printers - Google Patents
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- EP1285762B1 EP1285762B1 EP02010897A EP02010897A EP1285762B1 EP 1285762 B1 EP1285762 B1 EP 1285762B1 EP 02010897 A EP02010897 A EP 02010897A EP 02010897 A EP02010897 A EP 02010897A EP 1285762 B1 EP1285762 B1 EP 1285762B1
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- drop generator
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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 droplet generator for microdroplets, in particular a nozzle head for ink printers, arranged in a housing groups of piezoelectrically actuated bending transducers, which are spaced from each other on a partial length by means of wall thicknesses in recesses guided laterally, wherein extending under the bending fingers in a frame plate in the longitudinal direction Liquid longitudinal channels are arranged and in the base plate, a liquid chamber is formed, in each of which at least one nozzle opens per bending transducer.
- a micro-drop generator for an ink printer comprising a piezoelectric bending transducer in a housing, with a bending comb whose rear, passive region is provided with a transverse connecting dam and whose front, active region consists of bending tongues, which are associated with the nozzles, wherein the bending transducer consists of a carrier layer and of a connected piezoelectric layer and has on its underside in the passive portion of the carrier layer a step cutout adjacent to a hole for a pin, so that a projecting support portion is formed.
- This training serves the purpose that in order to avoid the so-called.
- the invention has for its object to avoid crosstalk between individual chambers without consuming and difficult to control placement of partitions between the bending fingers, with a bending transducer is in each chamber, the bending tongue deflects against the associated nozzle in the common base plate, and sufficient thick chamber walls, in a manageable in the micron range for the dense assembly to achieve a high liquid flow.
- a bead runs, which serves as a stroke limiter for the bending finger and that connects to the opening a shaft at least in the width of the bending finger and in height to the base plate.
- the resulting large liquid inlet to the liquid chamber causes an efficient fluid flow. This liquid flow reduces the pressures on the surrounding walls. Unwanted high pressure waves are avoided.
- the edge bead The fluid flow can be sheared off and thereby the ejected liquid quantity is sharply limited.
- the liquid supply is still supported according to an embodiment in that in the housing over the group of bending fingers, a common liquid inlet is arranged.
- the liquid supply is further improved further in that the liquid longitudinal channels are connected below the bending fingers in a region facing away from the nozzle to a transverse to the bending fingers (usually perpendicular) extending fluid supply line.
- the liquid chamber in the frame plate below the edge bead to continue with the width of the (inlet) opening and to extend at right angles to the mouth of the nozzle.
- An embodiment further provides that the nozzles are arranged in a nozzle plate placed on the housing and / or the frame plate and / or the base plate.
- the exit direction of the liquid drops is e.g. taken into account that the nozzle plate is arranged at perpendicularly extending through the base plate nozzles on the underside of the base plate.
- the divider can be connected in each case between two adjacent edge beads.
- a further embodiment is that between each two, formed during the production by a saw cut bending fingers a presegespalt is incorporated, which corresponds in its width to the thickness of a chamber intermediate wall or the thickness of a separating web.
- the drop generator has a plurality of bending transducers 1 arranged in series, each of which is formed from a piezo plate 3 adhered to a frame plate 2 and subsequently separated by sawing into individual bending transducers 1 as a function of the distance between two nozzles 7.
- the frame plate 2 has areas for fixing the piezoelectric plate 3, which form a bearing edge 4 for a bending finger 5 and other areas in which the bending fingers 5 move rapidly from a prestressed position to a relaxed position to each liquid drop 6 by a Let nozzle 7 escape.
- 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 by sawing be prepared, on.die provided with cutouts, paragraphs, approaches and edges (so-called structures) frame plate 2 are placed.
- the connecting dam 9 is aligned, centered and fixed, e.g. by gluing or clamping.
- 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. 5
- the frame plate 2 has the bearing 10 for the bending transducer 1 and tools for aligning the articulated into individual bending transducer 1 group.
- the group of bending transducers 1 is tightly enclosed by a housing 11.
- Each liquid chamber 13 has at least one nozzle 7.
- the hydration is u.a. influenced by an opening 14.
- the opening 14 has the largest possible square (or rectangular) cross section, which results from the constructive dimensions between the bending fingers 5 and the nozzle intervals.
- Around the opening 14 of the liquid chamber 13 extends an edge bead 15, which is located in the region of the largest deflection of the bending finger 5, which consequently serves as a stroke limiter for the bending finger 5.
- To the opening 14 includes 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 guided without substantial narrowing to the nozzle 7.
- the fluid flow is deflected.
- a sufficiently large amount of liquid is basically provided by arranging a common liquid inlet 17 in the housing 11 above the group of bending fingers 5 (FIG. 2).
- the liquid longitudinal channels 12 are connected below the bending fingers 5 in a region facing away from the nozzles 7 to a transverse to the bending fingers 5 or perpendicular fluid supply line 18.
- the liquid chamber 13 in the frame plate 2 continues below the edge bead 15 with the width 14a and extends in the embodiment of FIG. 2 at right angles to the mouth 19 of the nozzle. 7
- the nozzle 7 may be arranged in a nozzle plate 20 placed on the housing 11 and / or the frame plate 2 and / or the base plate 1a.
- the nozzle plate 20 is disposed on the underside of the base plate 1 a.
- the nozzle geometry can be optimized without restrictions.
- a separating web 21 runs in the frame plate 2 at the edge bead 15.
- the deep shafts 16 are separated from one another by these separating webs 21.
- an oppositely directed, projecting rolling surface 22 with web width is formed between the separating webs 21.
- a leakage of a pressure wave in the area of action of an adjacent bending transducer 1 can be further reduced. It is expedient to form the separating webs only in the region of the liquid chamber 13 and not to lead to the bearing edge 4. Characterized the liquid flow is ensured under the bending fingers 5 and a washable filler under the piezoelectric plate 3 can be easily introduced and removed after a saw cut 23 again. When gluing the piezoelectric plate 3, this can be supported on the dividing webs 21, so that an accurate distance of the piezoelectric plate 3 is achieved.
- a kerf 23a is incorporated, which corresponds in width to the thickness of a chamber intermediate wall 8 or the thickness of a separating web 21.
- a lateral air gap can be generated when sawing, so that the fluid is not trapped under the bending finger 5 when actuated and dampens the movement.
- the bending fingers 5 are narrower by a minimum tolerance than the distance of the separating webs 21st
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
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.The invention relates to a droplet generator for microdroplets, in particular a nozzle head for ink printers, arranged in a housing groups of piezoelectrically actuated bending transducers, which are spaced from each other on a partial length by means of wall thicknesses in recesses guided laterally, wherein extending under the bending fingers in a frame plate in the longitudinal direction Liquid longitudinal channels are arranged and in the base plate, a liquid chamber is formed, in each of which at least one nozzle opens per bending transducer.
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.The drop generator described at the outset is known from EP 0 713 773 A2. However, the known construction uses partitions in full length and height with corresponding wall thicknesses between the parallel adjacent bending transducers. It is therefore to start from a micro-drop generator for an ink printer, comprising a piezoelectric bending transducer in a housing, with a bending comb whose rear, passive region is provided with a transverse connecting dam and whose front, active region consists of bending tongues, which are associated with the nozzles, wherein the bending transducer consists of a carrier layer and of a connected piezoelectric layer and has on its underside in the passive portion of the carrier layer a step cutout adjacent to a hole for a pin, so that a projecting support portion is formed. This training serves the purpose that in order to avoid the so-called. Crosstalk of bending transducer chamber to bending transducer chamber in a front, the nozzle-facing portion that allows lateral fluid pressure waves to avoid disturbances in the formation of liquid droplets of the size to be observed, the ejection angle and in the frequency of the bending transducer to avoid.
Andere ähnliche Tropfenerzeugern sind aus EP-A-0337429 bekannt.Other similar drop generators are known from EP-A-0337429.
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.The invention has for its object to avoid crosstalk between individual chambers without consuming and difficult to control placement of partitions between the bending fingers, with a bending transducer is in each chamber, the bending tongue deflects against the associated nozzle in the common base plate, and sufficient thick chamber walls, in a manageable in the micron range for the dense assembly to achieve a high liquid flow.
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.The stated object is achieved in that in each case around an opening of the liquid chamber, a bead runs, which serves as a stroke limiter for the bending finger and that connects to the opening a shaft at least in the width of the bending finger and in height to the base plate. The resulting large liquid inlet to the liquid chamber causes an efficient fluid flow. This liquid flow reduces the pressures on the surrounding walls. Unwanted high pressure waves are avoided. When using the full flow width, only a low flow resistance has to be expected. Since the walls close to the bottom tight, the problem arises to dominate manufacturing tolerances in the micron range, not. A particular improvement is achieved by the edge bead: The fluid flow can be sheared off and thereby the ejected liquid quantity is sharply limited. When the bead rests on the lower edge of the bending transducer, the interior is sealed. This achieves further advantages in the event of fluctuations in pressure and temperature. The resting bending finger thus represents a seal, so that no liquid can escape through pressure and temperature fluctuations.
Die Flüssigkeitszufuhr wird nach einer Ausgestaltung noch dadurch unterstützt, dass im Gehäuse über der Gruppe von Biegefingern ein gemeinsamer Flüssigkeitseinlass angeordnet ist.The liquid supply is still supported according to an embodiment in that in the housing over the group of bending fingers, a common liquid inlet is arranged.
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.The liquid supply is further improved further in that the liquid longitudinal channels are connected below the bending fingers in a region facing away from the nozzle to a transverse to the bending fingers (usually perpendicular) extending fluid supply line.
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.Depending on the exit direction of the liquid droplets, it may be advantageous for the liquid chamber in the frame plate below the edge bead to continue with the width of the (inlet) opening and to extend at right angles to the mouth of the nozzle.
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.An embodiment further provides that the nozzles are arranged in a nozzle plate placed on the housing and / or the frame plate and / or the base plate.
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.The exit direction of the liquid drops is e.g. taken into account that the nozzle plate is arranged at perpendicularly extending through the base plate nozzles on the underside of the base plate.
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.According to another embodiment, it is provided that in each case a separating web runs in the frame plate on the edge bead. As a result, the pressure propagation and the crosstalk to the adjacent chamber is reduced to areas of small Biegefingerauslenkungen.
Dabei kann der Trennsteg jeweils zwischen zwei nebeneinander verlaufenden Randwülsten angeschlossen sein.In this case, the divider can be connected in each case between two adjacent edge beads.
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.In order to prevent the bending finger impacts on the edge bead and breakage occurs, it is advantageous that in each case centrally between two separating dividers an oppositely directed, projecting rolling surface extending between the separating webs is provided. The edge bead, the divider, the bearing point and the rolling surface lie in one plane. As a result, the damping behavior of the bending finger can be further adapted to the fluid. It is also advantageous that the surfaces are recessed around the edge bead and the rolling plane up to the dividing webs.
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.A further embodiment is that between each two, formed during the production by a saw cut bending fingers a Sägespalt is incorporated, which corresponds in its width to the thickness of a chamber intermediate wall or the thickness of a separating web.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert.In the drawings, embodiments of the invention are shown and are explained in more detail below.
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.
- Fig. 1
- a longitudinal section through the bending transducer with base plate, frame plate, liquid chamber and nozzle,
- Fig. 2
- the same section as FIG. 1 with a housing,
- Fig. 3
- the same section with a molded nozzle,
- Fig. 4A
- a partial section in the direction of the nozzle with liquid chamber and dividers,
- Fig. 4B
- a partial section in the direction of the nozzles in a plane in which liquid can enter a neighboring liquid chamber,
- Fig. 4C
- a partial section in the direction of the nozzle when the bending fingers rest on the liquid chamber,
- Fig. 5A
- a top view of the frame plate with the dividers,
- Fig. 5B
- a section through Fig. 5A in the plane of the liquid chamber and
- Fig. 6
- a plan view of the frame plate with the rolling surfaces.
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.The drop generator has a plurality of bending
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.The
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.Below the bending fingers 5 in the
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.The hydration is u.a. influenced by an
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.A sufficiently large amount of liquid is basically provided by arranging a
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.The
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.The
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.In perpendicular through the
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.Furthermore, in each case a separating
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.According to FIG. 5A, in each case between two separating
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.Between each two, formed during the preparation by a saw cut 23 bending fingers 5, a
- 11
- Biegewandlerbending transducer
- 1a1a
- Grundplattebaseplate
- 22
- Rahmenplatteframe plate
- 33
- Piezo-PlattePiezo plate
- 3a3a
- Multilayer (passiv)Multilayer (passive)
- 3b3b
- Multilayer (aktiv)Multilayer (active)
- 44
- Lagerkantebearing edge
- 55
- Biegefingerbending fingers
- 66
- Flüssigkeitstropfen (Mikrotropfen)Drop of liquid (microdrops)
- 77
- Düsejet
- 88th
- KammerzwischenwandChamber partition
- 99
- Verbindungsdammconnection dam
- 1010
- Lagerstelledepository
- 1111
- Gehäusecasing
- 1212
- Flüssigkeits-LängskanäleLiquid longitudinal channels
- 1313
- Flüssigkeitskammerliquid chamber
- 1414
- Öffnungopening
- 14a14a
- Weitewidth
- 1515
- Randwulstbead
- 1616
- Schachtshaft
- 1717
- Flüssigkeitseinlassliquid inlet
- 1818
- Fluidzuleitungfluid supply line
- 1919
- Mündung der DüseMouth of the nozzle
- 2020
- Düsenplattenozzle plate
- 2121
- Trennstegdivider
- 2222
- Abrollflächerolling surface
- 2323
- SägeschnittSaw cut
- 23a23a
- Sägespaltkerf
Claims (10)
- Drop generator for micro drops, in particutar a jet head for ink jet printers, with groups of bending converters (1) which can be operated piezo-electrically and which are arranged in a casing (11), separated by each other on a partial length by means of wall thicknesses separately in recesses, in which case longitudinally arranged longitudinal liquid channels (12) are running below the bending fingers (5) in a frame plate (2) and where a liquid chamber (13) is formed in the base plate (1 a). At least one nozzle each (7) leads into the bending converters (1) each,
characterized by the fact
that a bead (15) each runs around an aperture (14) of the liquid chamber (13). This bead (15) serves as a stroke limitation device for the bending finger (5)d; and that a shaft (16) is connected with the aperture (14), at least in the width of the bending finger (5) and in the height up to the base plate (1a). - Drop generator according to Claim 1,
characterized by the fact
that a mutual liquid inlet (17) is arranged in the casing (11) above the group of bending fingers (5). - Drop generator according to one of the Claims 1 or 2,
characterized by the fact
that the longitudinal liquid channels (12) are connected below the bending fingers (5) to a fluid inlet (18) which is arranged diagonally to the bending fingers (5) and positioned in an area separated from the nozzles (7). - Drop generator according to one of the Claims 1 to 3,
characterized by the fact
that the liquid chamber (13) is extended in the base plate (2) below the bead (15) with the width (14a) of the aperture (14) and extends at right angles to the mouth (19) of the aperture (7). - Drop generator according to one of the Claims 1 to 4,
characterized by the fact
that the nozzles (7) are arranged on a nozzle plate (20) positioned on the casing (11) and/or on the frame plate (2) and/or on the base plate (1 a). - Drop generator according to one of the Claims 1 to 4,
characterized by the fact
that the nozzle plate (20) is positioned at the underside of the base plate (1a) while the nozzles (7) are arranged running vertically through the base plate (1a). - Drop generator according to one of the Claims 1 to 6,
characterized by the fact
that there is at each of the beads (15) a separating web (21) in the frame plate (2). - Drop generator according to Claim 7
characterized by the fact
that the separating web (21) is connected in each case between two beads (15) running parallel along each other. - Drop generator according to one of the Claims 1 to 8,
characterized by the fact
that a protruding rolling-off surface is provided in each case in the centre between two adjacent separating webs (21), reaching between the separating webs (21) in the opposite direction. - Drop generator according to one of the Claims 1 to 9,
characterized by the fact
that a sawing slit (23a) has been worked in between two bending fingers (5), formed during the manufacture by a sawing cut (23).This sawing slit (23a) corresponds in its width to the thickness of the dividing wall of the chamber (8) or to the thickness of a separating web (21).
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