EP2346691A1 - Druckkopf mit integrierten ablenkelektroden - Google Patents

Druckkopf mit integrierten ablenkelektroden

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EP2346691A1
EP2346691A1 EP09752315A EP09752315A EP2346691A1 EP 2346691 A1 EP2346691 A1 EP 2346691A1 EP 09752315 A EP09752315 A EP 09752315A EP 09752315 A EP09752315 A EP 09752315A EP 2346691 A1 EP2346691 A1 EP 2346691A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
inserts
cavity
electrodes
ink jet
insert
Prior art date
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EP09752315A
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English (en)
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EP2346691B1 (de
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Frank Otte
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KBA Metronic GmbH
Original Assignee
KBA Metronic GmbH
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Publication date
Application filed by KBA Metronic GmbH filed Critical KBA Metronic GmbH
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Publication of EP2346691A1 publication Critical patent/EP2346691A1/de
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    • 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
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/02—Ink jet characterised by the jet generation process generating a continuous ink jet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
    • B41J2/165—Prevention or detection of nozzle clogging, e.g. cleaning, capping or moistening for nozzles
    • B41J2/16502—Printhead constructions to prevent nozzle clogging or facilitate nozzle cleaning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14362—Assembling elements of heads

Definitions

  • the invention relates to a printhead of a continuous ink jet printer with a housing accommodating the components of the printhead of at least two separable, in particular hingedly mounted housing parts, between which a space traversed by the generated ink jet cavity is arranged.
  • Continuous inkjet printers have been used industrially for many years to label a variety of products.
  • the working principle of the so-called continuous ink jet printer is that an ink to be printed from a reservoir via pumps with positive pressure is conveyed in a proper pressure head located in the pressure chamber, which has a nozzle on the side facing the object to be printed.
  • the nozzle has, for example, an opening diameter in the range of 30 ⁇ to 200 ⁇ m.
  • the ink jet exits initially as a continuous ink jet, which is impractical for a label, since the characters generated here are constructed in this type of labeling of individual dots or individual ink droplets.
  • a modulation element is mounted on the pressure chamber, which generates pressure fluctuations in the exiting ink jet, so that after leaving the nozzle after a short time at a defined distance breaks up into individual similar drops of ink.
  • the Each ink droplet is provided with an individual electrical charge, wherein the height of the charge depends on the desired impact position on the object to be labeled.
  • the ink has a low electrical conductivity.
  • the ink droplet has not yet broken off from the ink jet emanating from the nozzle of the inkjet printer so that due to electrical influence free carriers in the ink are moved toward or away from the charging electrode, depending on the polarity and magnitude of a charging voltage, the ink chamber and to keep the ink reservoir at ground potential, for example.
  • the charging electrode has no mechanical contact with the ink jet.
  • the charging electrode is positively charged, as the ink jet enters the electric field of the charging electrode, the negative free carriers in the ink migrate into the field, whereas the positively charged free carriers in the ink are forced out of the electric field. As a result, a charge separation takes place immediately before the tear of the drop at the leading edge of the ink jet and the charge imbalance in the tearing drops thus obtained is maintained and the drop leaves negatively charged the field region of the charging electrode.
  • an electrode arranged immediately after the break-off point of the ink droplet is frequently provided for detecting the charge actually present on the drop, whereby, for example, changes in the charge capacity of the ink and / or other external influences on the drop charges can be detected and the charge quantities of subsequent drops in the drop drops Charging can be corrected.
  • the ink drops receive a certain fixed charge or remain uncharged, so that they meet after exiting the electrostatic field of the plate capacitor in a collection tube, from where they via a pump system in the ink tank be pumped back. This causes the unprinted ink to circulate, resulting in the designation of continuous ink jet printers.
  • the usable inks may contain solvents which evaporate in a very short time after printing on a substrate, whereby further processing of the printed objects within a production line can be done immediately after printing.
  • the rapid evaporation of the solvent can cause problems, especially in the interior of the printhead, if, for example, when the printhead is jarring or malfunctioning, ink reaches the electrodes or the interior of the printhead uncontrollably and contaminates it.
  • a disadvantage of the prior art is that the interior of the print head forms a structured cavity traversed by the ink jet with electrodes arranged therein and their holders and electrical connections which form a multiplicity of corners, edges and columns with one another and with the walls of the cavity. so that a simple and complete cleaning is complicated and time consuming and cleaning in some cases can only be incomplete.
  • the object of the invention is therefore to perform the printhead of a continuous ink jet printer of the type mentioned above and in particular the interior of the printhead, in particular the traversed by the ink jet in the printhead cavity in such a way that a simple and complete cleaning and associated recovery of trouble-free Operation of the print head in the shortest possible time is possible.
  • an insert on each of the housing parts is arranged and formed by an ink jet traversed cavity between the assembled inserts, wherein those surface areas of a respective insert which limit the traversed by the ink jet cavity, merge into each other, in particular form smooth and gapless and edgeless surfaces without undercut.
  • the cavity traversed by the ink jet is accordingly designed so that only flowing transitions, in particular with the greatest possible radii of curvature, are present between adjacent surfaces of the inserts.
  • any corners or edges in the cavity are at least accessible by separating the housing parts, e.g. characterized in that mutually perpendicular wall portions are separated from each other by the separation of the housing parts and the remaining surfaces of the inserts as described are designed according to the invention.
  • An essential core idea of the invention is thus that predominantly smooth surfaces predominate in the interior of the print head, at least in the region of the ink jet, so that when the interior of the print head becomes contaminated with ink, for example in the event of a malfunction, the ink is accessible only in a readily accessible manner and with the simplest means reaches to be cleaned surfaces.
  • the housing parts are formed by a lower part and an upper part, in particular, which are hinged together and therefore open and can be folded, wherein the cavity defining surface areas of the insert of the lower part form a surface which has a concave curvature in at least one first, in particular tangential direction and the cavity defining surface areas of the insert of the upper part form a surface having a concave curvature in at least a second, in particular tangential, direction perpendicular to the first ,
  • the hollow space is then produced in that the surfaces curved in the two perpendicular directions are opposite one another.
  • This design is particularly advantageous because then both inserts each have concave surface areas that can be easily cleaned.
  • the cavity traversed by the inkjet may also be formed by other configurations of the inserts.
  • an essential aspect of the invention is always that the cavity traversed by the inkjet is separated from all other components of the printhead shielded by the inserts, especially as the respective inserts cooperate with the housing parts, by the arrangement of this cavity between inserts with each of the housing parts form a respective closed housing and the ink jet is always outside of these formed housing.
  • a respective insert with the respective housing part in particular lower part or upper part is formed integrally.
  • a respective insert is releasably connected to the respective housing part, in particular by means of a latching and / or snap connection, so that an easy replacement can take place or the inserts can be removed for cleaning the housing.
  • electrodes in particular deflection electrodes and / or charging electrodes and / or a charge-testing electrode, can be flush-mounted, in particular gap-free, at least partially embedded in the surface regions of the inserts bounding the cavity.
  • openings for receiving the electrodes can be arranged in the inserts. These openings may, for example, have stepped or chamfered edges, so that electrode plates with a height corresponding to the step or corresponding chamfer can be inserted flush with the surface and without gaps in these openings.
  • the electrodes are preferably inserted into the inserts in such a way that the surfaces of the electrodes pointing into the cavity of the print head form a common continuous, plane or curved surface with the ink jet extending in the cavity of the print head.
  • electrodes in particular deflection electrodes and / or charging electrodes and / or a charge-testing electrode, in particular in a region reduced in material thickness, may be arranged below the surface areas of the inserts limiting the cavity. This results in an uninterrupted surface of the inserts even in the area of the electrodes. Both mentioned embodiments ensure that any ink can be easily removed from the inserts, since no gaps and / or edges and / or corners are formed by the electrodes, but only smooth flowing surfaces.
  • the object is achieved in that the ink-traversed cavity of the printhead between preferably exchangeable inserts is formed, in particular of a suitable material, for example, cover the required electrodes without affecting the functionality of the printhead substantially or which include the electrodes and wherein the inserts have smooth and flowing shapes at least on the side facing the ink jet, which can be cleaned easily in the shortest possible time.
  • a suitable material for example, cover the required electrodes without affecting the functionality of the printhead substantially or which include the electrodes and wherein the inserts have smooth and flowing shapes at least on the side facing the ink jet, which can be cleaned easily in the shortest possible time.
  • the inserts made of an electrically non-conductive material, for example, plastic or ceramic or glass or porcelain.
  • the inserts of a resistant to ink and detergent material preferably abrasion resistant material, for example, plastic or ceramic or glass or porcelain.
  • the inserts are made by means of an injection molding process. Likewise, it can also be provided that the inserts are produced by means of a sintering process.
  • At least the cavity side facing the inserts with a non-stick coating or an ink-repellent coating, for example with a PTFE coating or a provided on the principle of the lotus effect coating.
  • Figure 1 is a schematic representation of the principle of operation of a continuous ink jet printer
  • Figure 2 is a technical embodiment of a printhead of a continuous ink jet printer of the known type
  • FIG. 3 shows a first embodiment of a printhead according to the invention
  • Figure 4 shows a second embodiment of a printhead according to the invention with interchangeable inserts
  • FIG. 1 shows schematically the principle of operation of a printhead of a continuous ink jet printer.
  • the ink 30 is first pumped from a reservoir 2 by means of a pump 3 via leads 4a into the pressure chamber 5 located in the print head 1, at one end of which a nozzle 6 is introduced.
  • the pressure in the pressure chamber 5 is modulated, so that the ink jet 9 emerging from the nozzle 6 breaks off a short distance after its exit into individual ink droplets 11 of essentially the same size.
  • the individual ink drops 1 1 are provided with an individual electrical charge via a charging electrode 8, which at least partially surrounds the ink jet, for example an annular / frame-shaped / U-shaped charging electrode 8.
  • a charging electrode 8 which at least partially surrounds the ink jet, for example an annular / frame-shaped / U-shaped charging electrode 8.
  • the ink drops 1 1 now enter an electric field 21, which is formed by means of the electrodes 20 a and 20 b of the plate capacitor 20.
  • the individual ink droplets are deflected into different spatial directions 101, 102 shown by way of example.
  • the total number of possible deflection angles depends only on the control of the charging electrode and is not limited in principle.
  • the individual plates 20a and 20b of the plate capacitor 20 may be inclined relative to each other, as shown in Figure 1. However, it is also possible to use plates arranged parallel to one another without restriction of generality.
  • FIG. 2 shows the schematic technical representation of a printhead 1 of a continuous ink jet printer according to the prior art.
  • the print head 1 in this case essentially comprises a lower part 1a and an upper part 1b, which are connected to one another, for example, via a hinge 1c, so that the print head 1 can be unfolded, for example, for cleaning or maintenance work.
  • the print head 1 is further connected, for example via a feed 40 with a control and supply unit, not shown, whereby the print head 1 is supplied via the ink supply 4a with the required ink for a label and the unused ink is transported back into the storage tank 2 via the return line 4b.
  • control of the respective electrodes or of the modulator element and corresponding sensor devices takes place by means of a corresponding control device 50 via corresponding electrical connections 51, which run in the feeder 40.
  • the lower part 1 a further includes, for example, in this case the pressure chamber 5 for generating ink droplets 11, and a first electrode 20a of a Ablenkelektrodenan instructing the electrostatically charged ink drops 1 1.
  • a second electrode 20b of the Ablenkelektrodenan angel is arranged for example in the upper part 1 b, that in a closed printhead, the respective electrodes face each other at a distance and essentially form a plate capacitor, in whose electrostatic field electrically charged ink drops are deflected more or less out of their trajectory depending on the state of charge.
  • the imposition of different charges on successive ink droplets is effected, for example, by means of e.g. In the upper part disposed charging electrode assembly 8 immediately after leaving the ink droplets from the nozzle 6 of the pressure chamber 5. It can also be provided a further electrode assembly 8a in the upper part 1 b of the print head immediately after the charging electrode assembly 8 for detecting the respective states of charge of successive ink drops, creating a Re-adjustment of the charge states each successive ink drops is possible and thus a constant font quality can be achieved.
  • Ink drops which do not contribute to the typeface and therefore only slightly or not are collected by means of a catcher tube 18 and conveyed back into the ink circulation as described, whereas drops of ink contributing to the typeface leave the print head 1 through a slot-like opening 1d on the end face of the print head.
  • FIG. 3 schematically shows a first embodiment of a print head according to the invention.
  • the print head 1 in this case has a lower part 1a and an upper part 1b, which are hinged together via a joint 1c, whereby the print head can be opened.
  • Lower part 1a and upper part 1b hereby have inserts 50a, 50b according to the invention which, for example, are fixedly connected, if appropriate also in one piece, to the respective lower part 1a or upper part 1b.
  • the insert 50a of the lower part 1a here has an opening 20a 'adapted to the shape of the deflecting electrode 20a, so that the surface of the deflecting electrode facing the ink jet forms a common surface without edges, gaps or undercuts, etc., with the surface 52a of the insert 50a.
  • the electrode 20a is thus flush and integrated without marginal gaps in the surface of the insert.
  • the common surface may also have, for example, curvatures 51a, wherein the respective radii of curvature are chosen such that flowing transitions between adjacent surface regions without edges, corners, gaps or undercuts, etc. are formed.
  • the insert 50a has an opening 6 'in a surface area which in this example connects two parallel surfaces in different planes and behind which the nozzle 6 of the pressure chamber 5 is arranged and through which the ink jet 9 can exit.
  • the insert 50a surface area 51 a, 52 a and 54 a which together form a curved surface with a one-dimensional curvature in Direction of the arrow P1.
  • the charging electrode 8 in two parts, wherein the lower part 1a has an opening 8a 'for receiving the first part 8a of the charging electrode and the upper part 1b has an opening 8b' for receiving the second part of the charging electrode 8b, and wherein the Charging electrodes 8a, 8b are arranged so that when the print head is closed, the electrodes 8a, 8b are exactly opposite each other and form a common charging electrode 8, which are similarly controlled via a higher-level control. These electrodes are arranged in a plane flush with the surrounding surface of the respective insert columns.
  • the insert 50 a of the lower part 1 a further comprises an opening 18 'for receiving the catch tube 18 and a substantially slot-like opening 1 d at the end face of the printhead, through which the deflected ink drops leave the print head 1.
  • the insert 50b of the upper part 1b has correspondingly adapted openings 20b 'for receiving the deflection electrode 20b, as well as said opening 8b' for receiving the second part 8b of the charging electrode 8. Again, the arrangement as described for the lower part.
  • the insert 50b of the upper part has surface portions 51b and 52b which together form a surface with a concave curvature in the direction of the arrow P2, which is perpendicular to the arrow P1.
  • an opening 80 'for receiving an electrode arrangement 80 for detecting the charges on the ink drops may be provided.
  • the arrangement of the electrodes 20b, 8b, 80 in the respective openings 20b ', 8b', 80 ' is such that their respective the interior of the print head facing surfaces complete with the surface 52b and form a common surface, wherein the common surface no Has edges, gaps, corners or undercuts.
  • the insert 50b may in a similar manner as the insert 50a have formations 51 b, whereby the surface 52 b forms on the one hand to the surfaces of the electrodes flowing transitions and on the other hand with the printhead closed between the surfaces 52 a and 52 b of the desired cavity for emission and deflection of the Ink drops form.
  • FIG. 4 shows a further embodiment according to the invention of a printhead 1 of a continuously operating inkjet printer, wherein the inserts 50a, 50b already described are designed to be interchangeable and thus can be exchanged in a simple manner, for example in the event of unintentional damage.
  • the mechanical connection can take place, for example, by means of latching elements 90, which make it possible to exchange the inserts 50a, 50b in a simple manner.
  • latching elements 90 which make it possible to exchange the inserts 50a, 50b in a simple manner.
  • the electrical connection of the electrodes with the parent control is carried out in this embodiment advantageously by means not shown connectors, which are so in the lower part 1 a and the upper part 1 b and the corresponding inserts 50a, 50b arranged so that they 50a when inserting the inserts in the corresponding upper part 1 b or lower part 1 a engage one another and thereby the electrical connection takes place while ensuring a required electrical insulation to the surrounding parts.

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

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Druckkopf eines kontinuierlich arbeitenden Tintenstrahldruckers mit einem die Komponenten des Druckkopfes aufnehmenden Gehäuse (1) aus wenigstens zwei trennbaren, insbesondere aneinander gelenkig befestigten Gehäuseteilen (1a, 1b), zwischen denen ein vom erzeugten Tintenstrahl durchquerter Hohlraum angeordnet ist, wobei an jedem der Gehäuseteile (1a, 1b) ein Einsatz (50a, 50b) angeordnet ist und sich ein vom Tintenstrahl durchquerter Hohlraum zwischen den zusammengefügten Einsätzen (50a, 50b) ausgebildet ist, wobei diejenigen Flächenbereiche (51a, 52a / 51b, 52b) eines jeweiligen Einsatzes (50a, 50b), die den Hohlraum begrenzen, fließend ineinander übergehen, insbesondere glatte und spaltlose und kantenlose Flächen ohne Hinterschneidung bilden.

Description

Beschreibung
Druckkopf mit integrierten Ablenkelektroden
Die Erfindung betrifft einen Druckkopf eines kontinuierlich arbeitenden Tintenstrahldruckers mit einem die Komponenten des Druckkopfes aufnehmenden Gehäuse aus wenigstens zwei trennbaren, insbesondere aneinander gelenkig befestigten Gehäuseteilen, zwischen denen ein vom erzeugten Tintenstrahl durchquerter Hohlraum angeordnet ist.
Kontinuierlich arbeitende Tintenstrahldrucker werden seit vielen Jahren industriell zur Kennzeichnung von unterschiedlichsten Produkten eingesetzt. Das Arbeitsprinzip der so genannten kontinuierlich arbeitenden Tintenstrahldrucker liegt darin, dass eine zu verdruckende Tinte aus einem Vorratsbehälter über Pumpen mit Überdruck in eine im eigentlichen Druckkopf sich befindende Druckkammer gefördert wird, die an der dem zu bedruckenden Objekt zugewandten Seite eine Düse aufweist. Die Düse hat hierbei beispielsweise einen Öffnungsdurchmesser im Bereich von 30μ bis 200μm.
Aus der Düse tritt der Tintenstrahl zunächst als kontinuierlicher Tintenstrahl aus, was jedoch für eine Beschriftung unzweckmäßig ist, da die hierbei erzeugten Schriftzeichen bei dieser Art der Beschriftung aus einzelnen Punkten beziehungsweise einzelnen Tintentropfen aufgebaut sind.
Um den Tintenstrahl in einzelne gleichartige Tintentropfen zu zerlegen, ist an der Druckkammer ein Modulationselement angebracht, welches Druckschwankungen in dem austretenden Tintenstrahl erzeugt, so dass dieser nach dem Austritt aus der Düse nach kurzer Zeit in einem definierten Abstand in einzelne gleichartige Tintentropfen aufbricht.
Kurz vor dem Abreißen der Tintentropfen vom ausgetretenen Tintenstrahl werden die Tintentropfen jeweils mit einer individuellen elektrischen Ladung versehen, wobei die Höhe der Ladung von der gewünschten Auftreffposition auf dem zu beschriftenden Objekt abhängt. Um das elektrische Aufladen zu gewährleisten, weist die Tinte eine geringe elektrische Leitfähigkeit auf. Während des Ladevorganges ist der Tintentropfen noch nicht von dem aus der Düse des Tintenstrahldruckers ausgetretenen Tintenstrahl abgerissen, so dass aufgrund von elektrischer Influenz freie Ladungsträger in der Tinte je nach Polarität und Stärke einer Ladespannung zur Ladeelektrode hinbewegt werden oder von ihr wegbewegt werden, wobei die Tintenkammer und damit das Tintenreservoir beispielsweise auf Massepotential gehalten wird. Die Ladeelektrode hat dabei keinen mechanischen Kontakt zum Tintenstrahl.
Reißt der Tintentropfen nun von dem Tintenstrahl ab, während er sich im Feldbereich der Ladeelektrode befindet, so verbleiben die durch die Influenz in den Tropfen gewanderten elektrischen Ladungen in dem Tropfenvolumen und dieses erscheint auch nach dem Abriss nach außen hin elektrisch geladen.
Wird beispielsweise die Ladeelektrode positiv aufgeladen, so wandern beim Eintritt des Tintenstrahls in das elektrische Feld der Ladeelektrode die negativen freien Ladungsträger in der Tinte in das Feld hinein, wohingegen die positiv geladenen freien Ladungsträger in der Tinte aus dem elektrischen Feld herausgedrängt werden. Dadurch findet eine Ladungstrennung unmittelbar vor dem Abriss des Tropfens an der Vorderkante des Tintenstrahls statt und das so erzeugte Ladungsungleichgewicht in den abreißenden Tropfen bleibt erhalten und der Tropfen verlässt negativ geladen den Feldbereich der Ladeelektrode.
Da der Tintentropfen konstruktionsbedingt und prinzipbedingt während der Einflusszeit der Ladespannung auf den Tropfen abreißt, bleibt wie beschrieben auf dem abgelösten Tintentropfen eine Ladungsmenge zurück, deren Größe entsprechend der angelegten Ladespannung ist, so dass bei einer Veränderung der Ladespannung auch die Ladungsmenge auf jedem Tropfen verändert werden kann.
Es ist weiterhin häufig eine unmittelbar nach dem Abrisspunkt des Tintentropfens angeordnete Elektrode zur Detektion der tatsächlich auf dem Tropfen vorhandenen Ladung vorgesehen, wodurch beispielsweise Veränderungen der Ladungsfähigkeit der Tinte und / oder andere äußere Einflüsse auf die Tropfenladungen erkannt werden können und die Ladungsmengen nachfolgender Tropfen bei der Aufladung korrigiert werden können.
Es ist weiterhin bekannt, die elektrisch geladenen Tintentropfen auf ihrem zunächst geradlinigen Flug nachfolgend in das elektrostatische Feld eines Plattenkondensators eintreten zu lassen, wobei sie je nach ihrer individuellen Ladung mehr oder weniger aus ihrer geradlinigen Flugbahn abgelenkt werden, und nach dem Verlassen des elektrostatischen Feldes unter einem von ihrer Ladung abhängigen bestimmten Winkel zu ihrer ursprünglichen Flugbahn weiter fliegen. Mit diesem Prinzip können unterschiedliche Auftreffpositionen auf einer zu beschriftenden Oberfläche mit einzelnen Tintentropfen angewählt werden, wobei dies in dieser Ausführung nur in einer Ablenkrichtung erfolgt.
Zum Ausblenden einzelner Tropfen aus dem Schriftbild oder wenn nicht gedruckt werden soll erhalten die Tintentropfen eine bestimmte feste Ladung oder bleiben ungeladen, so dass sie nach dem Austritt aus dem elektrostatischen Feld des Plattenkondensators in ein Auffangrohr treffen, von wo sie über ein Pumpensystem in den Tintentank zurückgepumpt werden. Dadurch zirkuliert die nicht verdruckte Tinte im Kreis, was zu der Bezeichnung kontinuierlich arbeitender Tintenstrahldrucker geführt hat.
Vorteilhaft ist hierbei, dass die verwendbaren Tinten Lösungsmittel enthalten können, welche in kürzester Zeit nach einer Bedruckung auf einen Bedruckstoff verdunsten, wodurch eine Weiterverarbeitung der bedruckten Objekte innerhalb einer Produktionslinie unmittelbar nach der Bedruckung erfolgen kann. Die schnelle Verdunstung des Lösungsmittels kann jedoch insbesondere im Inneren des Druckkopfes zu Problemen führen, wenn beispielsweise bei einer Erschütterung des Druckkopfes oder einer Fehlfunktion Tinte unkontrolliert auf die Elektroden oder in den Innenraum des Druckkopfes gelangt und diesen verschmutzt. Aufgrund der kurzen Trocknungszeit der Tinten und deren insbesondere für einen industriellen Einsatz erwünschten hohen Haftfähigkeit auf unterschiedlichen Materialien kann so im Laufe der Zeit der Innenraum und insbesondere die darin befindlichen Elektroden so stark verschmutzen, dass die elektrischen Felder zur Ladung, Ladungskontrolle und Ablenkung der Tintentropfen verändert werden, wodurch die Schriftqualität oder sogar die Funktionalität des Druckers beeinträchtigt wird.
Es ist daher erforderlich, den Innenraum des Druckkopfes und insbesondere die darin befindlichen Elektroden in regelmäßigen Abständen zu reinigen. Nachteilig im Stand der Technik ist hierbei, dass der Innenraum des Druckkopfes einen vom Tintenstrahl durchquerten strukturierten Hohlraum bildet mit darin erhaben angeordneten Elektroden und deren Halterungen und elektrischen Anschlüssen, welche untereinander und mit den Wandungen des Hohlraumes eine Vielzahl von Ecken, Kanten und Spalten bilden, so dass eine einfache und vollständige Reinigung kompliziert und zeitaufwändig ist und eine Reinigung in manchen Fällen nur unvollständig erfolgen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, den Druckkopf eines kontinuierlich arbeitenden Tintenstrahldruckers der eingangs genannten Art so auszuführen und insbesondere den Innenraum des Druckkopfes, insbesondere den vom Tintenstrahl im Druckkopf durchquerten Hohlraum so auszugestalten, dass eine einfache und vollständige Reinigung und eine damit verbundene Wiederherstellung eines störungsfreien Betriebes des Druckkopfes in kürzester Zeit möglich ist.
Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass an jedem der Gehäuseteile ein Einsatz angeordnet ist und sich ein vom Tintenstrahl durchquerter Hohlraum zwischen den zusammengefügten Einsätzen ausgebildet ist, wobei diejenigen Flächenbereiche eines jeweiligen Einsatzes die den vom Tintenstrahl durchquerten Hohlraum begrenzen, fließend ineinander übergehen, insbesondere dabei glatte und spaltlose und kantenlose Flächen ohne Hinterschneidung ausbilden.
Dabei kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, im jeweiligen Gehäuseteil jeweilige Ausnehmungen vorzusehen und diese so auszubilden, dass in diese vorgefertigte, austauschbare Einsätze eingesetzt werden können, wobei die Einsätze zumindest in dem Bereich des dem Tintenstrahl zugewandten Hohlraums keine Ecken oder Kanten aufweisen.
Der vom Tintenstrahl durchquerte Hohlraum ist demnach so ausgestaltet, dass ausschließlich fließende Übergänge, insbesondere mit möglichst großen Krümmungsradien, zwischen einander angrenzenden Flächen der Einsätze vorhanden sind. Dies führt zu einer deutlich vereinfachten Reinigungsfähigkeit, da diese Flächenbereiche nach einer Trennung der Gehäuseteile leichter zugänglich sind und z.B. abgewischt werden können. Es gibt keine Ecken und Kanten mehr im durchquerten Hohlraum die unzugänglich bleiben. Bevorzugt werden evtl. Ecken oder Kanten im Hohlraum zumindest durch das Trennen der Gehäuseteile zugänglich, z.B. dadurch, dass senkrecht zueinander stehende Wandbereiche voneinander entfernt werden durch das Trennen der Gehäuseteile und die verbleibenden Flächen der Einsätze wie beschrieben erfindungsgemäß ausgestaltet sind.
Wesentlicher Kerngedanke der Erfindung ist es also, dass im Inneren des Druckkopfes zumindest im Bereich des Tintenstrahls im wesentlichen glatte Flächen vorherrschen, so dass bei einer Verschmutzung des Innenraumes des Druckkopfes mit Tinte beispielsweise bei einer Fehlfunktion, die Tinte ausschließlich auf leicht zugängliche und mit einfachsten Mitteln zu reinigende Flächen gelangt. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Einsätze kann es zur Ausbildung des Hohlraumes vorgesehen sein, dass die Gehäuseteile durch ein Unterteil und ein Oberteil ausgebildet sind, insbesondere die gelenkig miteinander verbunden sind und demnach auf- und zugeklappt werden können, wobei die den Hohlraum begrenzenden Flächenbereiche des Einsatzes des Unterteils eine Oberfläche ausbilden, die eine konkave Krümmung in zumindest einer ersten insbesondere tangentialen Richtung aufweist und die den Hohlraum begrenzenden Flächenbereiche des Einsatzes des Oberteils eine Oberfläche ausbilden, die eine konkave Krümmung in zumindest einer zweiten insbesondere tangentialen Richtung aufweist, die zur ersten senkrecht ist. Durch das Zusammenfügen von Oberteil und Unterteil ergibt sich dann der Hohlrum dadurch, dass sich die in den beiden senkrechten Richtungen gekrümmten Flächen gegenüberliegen. Diese Gestaltung ist besonders vorteilhaft, da dann beide Einsätze jeweils konkave Oberflächenbereiche aufweisen, die leicht gereinigt werden können. Der vom Tintenstrahl durchquerte Hohlraum kann jedoch auch durch andere Ausgestaltungen der Einsätze gebildet werden.
Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung ist jedoch dabei immer, dass der vom Tintenstrahl durchquerte Hohlraum durch die Anordnung dieses Hohlraumes zwischen den Einsätzen von allen übrigen Komponenten des Druckkopfes getrennt ist, die durch die Einsätze abgeschirmt sind, insbesondere da die jeweiligen Einsätze in Zusammenwirkung mit den Gehäuseteilen mit jedem der Gehäuseteile ein jeweiliges geschlossenes Gehäuse bilden und der Tintenstrahl immer außerhalb dieser gebildeten Gehäuse liegt.
In einer weiterhin möglichen Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass ein jeweiliger Einsatz mit dem jeweiligen Gehäuseteil, insbesondere Unterteil bzw. Oberteil einstückig ausgebildet ist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass ein jeweiliger Einsatz mit dem jeweiligen Gehäuseteil lösbar verbunden ist, insbesondere mittels einer Rast- und/oder Schnappverbindung, so dass ein leichter Austausch erfolgen kann oder die Einsätze zum Reinigen vom Gehäuse abgenommen werden können. In einer bevorzugten Ausführung können in die den Hohlraum begrenzenden Flächenbereiche der Einsätze Elektroden, insbesondere Ablenkelektroden und/oder Ladelektroden und/oder eine Ladungsprüfungselektrode, oberflächenbündig, insbesondere spaltlos, zumindest teilweise eingelassen sein. Dafür können in den Einsätzen Öffnungen zur Aufnahme der Elektroden angeordnet sind. Diese Öffnungen können z.B. gestufte oder angefaste Ränder haben, so dass Elektrodenplatten mit einer der Stufe entsprechenden Höhe oder korrespondierender Fase in diese Öffnungen oberflächenbündig und spaltlos eingesetzt werden können.
Die Elektroden sind demnach bevorzugt so in die Einsätze einzulassen, dass die in den Hohlraum des Druckkopfs weisenden Flächen der Elektroden zu dem im Hohlraum des Druckkopfes verlaufenden Tintenstrahl hin mit den Einsätzen eine gemeinsame stetige, plane oder gewölbte Fläche bilden.
In einer anderen Ausführung können unter die den Hohlraum begrenzenden Flächenbereiche der Einsätze Elektroden, insbesondere Ablenkelektroden und/oder Ladelektroden und/oder eine Ladungsprüfungselektrode, insbesondere in einem materialdickenreduzierten Bereich, angeordnet sein. Hierdurch ergibt sich selbst im Bereich der Elektroden eine ununterbrochene Oberfläche der Einsätze. Beide genannten Ausführungen gewährleisten, dass evtl. Tinte leicht von den Einsätzen entfernt werden kann, da durch die Elektroden keinerlei Spalte und / oder Kanten und / oder Ecken sondern lediglich glatte fließende Flächen gebildet werden.
Allgemein wird die Aufgabe also dadurch gelöst, dass der tintendurchquerte Hohlraum des Druckkopfes zwischen bevorzugt austauschbaren Einsätzen gebildet ist, insbesondere aus einem geeigneten Material, welche beispielsweise die erforderlichen Elektroden abdecken ohne die Funktionalität des Druckkopfes wesentlich zu beeinträchtigen oder welche die Elektroden beinhalten und wobei die Einsätze zumindest auf der dem Tintenstrahl zugewandten Seite glatte und fließende Formen aufweisen, welche problemlos in kürzester Zeit gereinigt werden können.
Es kann bevorzugt vorgesehen sein, dass jeweils eine Elektrode eines Ablenkelektrodenpaares und eines gleichpolig angesteuerten Ladeelektrodenpaares in jeweils einem der Einsätze angeordnet ist und dass das sich gegenüberliegende Elektrodenpaar durch Zusammenfügung der Gehäuseteile ausgebildet ist. Dadurch wird erzielt, dass die Ablenkung der Tintentropfen ebenfalls in dem separierten zwischen den Einsätzen ausgebildeten Hohlraum durchgeführt wird.
Es kann weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen sein, die in den Einsätzen angeordneten Elektroden über in den Einsätzen und in den Ausnehmungen des jeweiligen Oberteils beziehungsweise Unterteils vorgesehene Steckverbindungen mit einer jeweiligen elektrischen Steuerung zu verbinden.
Es kann weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Einsätze aus einem elektrisch nicht leitenden Material beispielsweise aus Kunststoff oder Keramik oder Glas oder Porzellan bestehen.
Es kann weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Einsätze aus einem gegen Tinte und Reinigungsmittel beständigen Material, vorzugsweise abriebfestem Material, beispielsweise aus Kunststoff oder Keramik oder Glas oder Porzellan bestehen.
Es kann weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Einsätze mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt sind. Ebenso kann es weiterhin vorgesehen sein, dass die Einsätze mittels eines Sinterverfahrens hergestellt sind.
Es kann weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen sein, zumindest die dem Hohlraum zugewandte Seite der Einsätze mit einer Antihaftbeschichtung beziehungsweise einer tintenabweisenden Beschichtung, beispielsweise mit einer PTFE-Beschichtung oder einer auf dem Prinzip des Lotus-Effekts arbeitenden Beschichtung zu versehen.
Der Stand der Technik und Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung des Funktionsprinzips eines kontinuierlich arbeitenden Tintenstrahldruckers
Figur 2 eine technische Ausführung eines Druckkopfes eines kontinuierlich arbeitenden Tintenstrahldruckers der bekannten Art
Figur 3 eine erste erfindungsgemäße Ausführung eines Druckkopfes
Figur 4 eine zweite erfindungsgemäße Ausführung eines Druckkopfes mit austauschbaren Einsätzen
Figur 1 zeigt schematisch das Funktionsprinzip eines Druckkopfes eines kontinuierlich arbeitenden Tintenstrahldruckers. Die Tinte 30 wird zunächst aus einem Vorratsbehälter 2 mittels einer Pumpe 3 über Zuleitungen 4a in die in dem Druckkopf 1 befindliche Druckkammer 5 gepumpt, an deren einem Ende eine Düse 6 eingebracht ist. Über zusätzliche an der Druckkammer angebrachte Modulationseinrichtungen 7 wird der Druck in der Druckkammer 5 moduliert, so dass der aus der Düse 6 austretende Tintenstrahl 9 in kurzer Entfernung nach seinem Austritt in einzelne Tintentropfen 11 von im Wesentlichen gleicher Größe aufbricht.
Kurz vor dem Aufbrechen werden die einzelnen Tintentropfen 1 1 über eine den Tintenstrahl zumindest teilweise umgebende, z.B. ringförmige / rahmenförmige / U- förmige Ladeelektrode 8 mit einer individuellen elektrischen Ladung versehen. Entlang ihrer Flugbahn 100 treten die Tintentropfen 1 1 nun in ein elektrisches Feld 21 ein, das mittels der Elektroden 20a und 20b des Plattenkondensators 20 gebildet ist. In Abhängigkeit der Ladungsmenge und der Polarität der Ladungen auf den Tintentropfen 1 1 sowie der Polarität und Stärke des elektrischen Feldes 21 im Feldraum des Plattenkondensators 20 werden die einzelnen Tintentropfen in unterschiedliche beispielhaft dargestellte Raumrichtungen 101 , 102 abgelenkt.
Die gesamte Anzahl der möglichen Ablenkungswinkel hängt dabei lediglich von der Ansteuerung der Ladeelektrode ab und ist prinzipiell nicht beschränkt. Die einzelnen Platten 20a und 20b des Plattenkondensators 20 können dabei gegeneinander geneigt sein, wie in Figur 1 gezeigt. Es ist aber ohne Beschränkung der Allgemeinheit ebenso möglich parallel zueinander angeordnete Platten zu verwenden.
Nach dem Verlassen des Feldraumes 21 des Plattenkondensators 20 wirkt keine elektrostatische Kraft mehr auf die Tintentropfen 11 und diese behalten ihre neuen Flugbahnen 101 , 102 bei. Es ergibt sich so eine fächerförmig angeordnete Schar von Flugbahnen. Tintentropfen 11 , die beispielsweise nicht oder nur gering geladen wurden, da sie aus dem Schriftbild ausgesondert werden müssen, erfahren in dem elektrostatischen Feld 21 des Plattenkondensators 20 beispielsweise keine oder nur eine geringe Ablenkung und treffen in eine Öffnung 19 eines Fangrohres 18 zur Tintenrückführung. Die so aufgefangene Tinte wird über Zuleitungen 4b wieder in den Tintenbehälter 2 geleitet und so dem Tintenkreislauf wieder zugeführt.
Figur 2 zeigt die schematische technische Darstellung eines Druckkopfes 1 eines kontinuierlich arbeitenden Tintestrahldruckers gemäß des Standes der Technik. Der Druckkopf 1 umfasst hierbei im Wesentlichen ein Unterteil 1a und ein Oberteil 1 b, welche beispielsweise über ein Scharnier 1 c miteinander verbunden sind, so dass der Druckkopf 1 , beispielsweise für eine Reinigung oder Wartungsarbeiten aufgeklappt werden kann.
Der Druckkopf 1 ist weiterhin beispielsweise über eine Zuführung 40 mit einer nicht dargestellten Steuer- und Versorgungseinheit verbunden, wodurch der Druckkopf 1 über die Tintenzuführung 4a mit der für eine Beschriftung erforderlichen Tinte versorgt wird und über die Rückflussleitung 4b die nicht verwendete Tinte in den Vorratstank 2 zurück transportiert wird.
Ebenso erfolgt die Ansteuerung der jeweiligen Elektroden beziehungsweise des Modulatorelements und entsprechender Sensoreinrichtungen mittels einer entsprechenden Steuereinrichtung 50 über entsprechende elektrische Verbindungen 51 , welche in der Zuführung 40 verlaufen.
Das Unterteil 1 a weist weiterhin beispielsweise hierbei die Druckkammer 5 zur Erzeugung von Tintentropfen 11 auf, sowie eine erste Elektrode 20a einer Ablenkelektrodenanordnung zur Ablenkung der elektrostatisch aufgeladenen Tintentropfen 1 1. Ein zweite Elektrode 20b der Ablenkelektrodenanordnung ist beispielsweise in dem Oberteil 1 b so angeordnet, dass bei einem geschlossenen Druckkopf die jeweiligen Elektroden sich in einem Abstand gegenüber stehen und im wesentlichen einen Plattenkondensator bilden, in dessen elektrostatischem Feld elektrisch geladene Tintentropfen je nach Ladezustand mehr oder weniger aus ihrer Flugbahn abgelenkt werden.
Das Aufprägen unterschiedlicher Ladungen auf einander nachfolgende Tintentropfen erfolgt beispielsweise mittels einer z.B. im Oberteil angeordneten Ladeelektrodenanordnung 8 unmittelbar nach dem Verlassen der Tintentropfen aus der Düse 6 der Druckkammer 5. Es kann weiterhin eine weitere Elektrodenanordnung 8a im Oberteil 1 b des Druckkopfes unmittelbar nach der Ladeelektrodenanordnung 8 zur Detektion der jeweiligen Ladungszustände einander nachfolgender Tintentropfen vorgesehen sein, wodurch eine Nachregelung der Ladungszustände einander nachfolgender Tintentropfen möglich wird und damit eine konstante Schriftqualität erreicht werden kann.
Tintentropfen, welche nicht zum Schriftbild beitragen und daher nur gering oder nicht geladen werden, werden mittels eines Fangrohres 18 aufgefangen und wie beschrieben in den Tintenkreislauf zurück befördert, wohingegen Tintentropfen, welche zum Schriftbild beitragen den Druckkopf 1 durch eine schlitzartige Öffnung 1d an der Stirnseite des Druckkopfes verlassen.
Figur 3 zeigt schematisch eine erste erfindungsgemäße Ausführung eines Druckkopfes. Der Druckkopf 1 weist hierbei ein Unterteil 1a und ein Oberteil 1 b auf, welche miteinander über eine Gelenk 1 c gelenkig verbunden sind, wodurch der Druckkopf aufgeklappt werden kann.
Unterteil 1a und Oberteil 1 b weisen hierbei erfindungsgemäße Einsätze 50a, 50b auf, welche beispielsweise fest, ggf. auch einstückig mit dem jeweiligen Unterteil 1 a beziehungsweise Oberteil 1 b verbunden sind. Der Einsatz 50a des Unterteils 1 a weist hierbei eine der Form der Ablenkelektrode 20a angepasste Öffnung 20a' auf, so dass die zum Tintenstrahl hinweisende Oberfläche der Ablenkelektrode mit der Oberfläche 52a des Einsatzes 50a eine gemeinsame Fläche ohne Kanten, Spalte oder Hinterschneidungen etc. bildet. Die Elektrode 20a ist damit bündig und ohne Randspalten in die Oberfläche des Einsatzes integriert.
Die gemeinsame Fläche kann dabei auch beispielsweise Krümmungen 51a aufweisen, wobei die jeweiligen Krümmungsradien so gewählt sind, dass fließende Übergänge zwischen benachbarten Flächenbereichen ohne Kanten, Ecken, Spalte oder Hinterschneidungen etc. gebildet sind. Weiterhin weist der Einsatz 50a eine Öffnung 6' auf, in einem Flächenbereich, der in diesem Beispiel zwei parallele Oberflächen in unterschiedlichen Ebene verbindet und hinter welcher die Düse 6 der Druckkammer 5 angeordnet ist und durch welche der Tintenstrahl 9 austreten kann.
Hier ist erkennbar, dass der Einsatz 50a Flächenbereich 51 a, 52a und 54a aufweist, die zusammen eine gewölbte Oberfläche bilden mit einer eindimensionalen Wölbung in Richtung des Pfeils P1.
Es ist weiterhin vorgesehen, die Ladeelektrode 8 zweigeteilt auszuführen, wobei das Unterteil 1a eine Öffnung 8a' zur Aufnahme des ersten Teils 8a der Ladeelektrode aufweist und das Oberteil 1 b eine Öffnung 8b' zur Aufnahme des zweiten Teils der Ladeelektrode 8b aufweist, und wobei die Ladeelektroden 8a, 8b so angeordnet sind, dass bei geschlossenem Druckkopf die Elektroden 8a, 8b einander genau gegenüberliegen und eine gemeinsame Ladeelektrode 8 bilden, welche über eine übergeordnete Steuerung gleichartig angesteuert werden. Auch diese Elektroden sind in einer Ebene bündig mit der umgebenden Oberfläche des jeweiligen Einsatzes spaltenlos angeordnet.
Der Einsatz 50a des Unterteils 1 a weist weiterhin eine Öffnung 18' zur Aufnahme des Fangrohrs 18 auf sowie eine im Wesentlichen schlitzartige Öffnung 1 d an der Stirnseite des Druckkopfes, durch welche die abgelenkten Tintentropfen den Druckkopf 1 verlassen.
Ebenso wie der Einsatz 50a des Unterteils 1 a weist der Einsatz 50b des Oberteils 1 b entsprechend angepasste Öffnungen 20b' zur Aufnahme der Ablenkelektrode 20b auf, sowie die genannte Öffnung 8b' zur Aufnahme des zweiten Teils 8b der Ladeelektrode 8. Auch hier ist die Anordnung so, wie zum Unterteil beschrieben.
Hier ist weiterhin erkennbar, dass der Einsatz 50b des Oberteils Flächenbereiche 51 b und 52b aufweist, die zusammen eine Oberfläche bilden mit einer konkaven Wölbung in Richtung des Pfeils P2, der senkrecht zum Pfeil P1 ist.
Durch die beiden senkrecht orientierten Wölbungen in den Oberflächen der Einsatze 50a und 50b bildet sich beim Zusammenfügen der Hohlraum, der vom Tintenstrahl durchquert wird. Weiterhin kann eine Öffnung 80' zur Aufnahme einer Elektrodenanordnung 80 zur Detektion der Ladungen auf den Tintentropfen vorgesehen sein. Die Anordnung der Elektroden 20b, 8b, 80 in den jeweiligen Öffnungen 20b', 8b', 80' ist dabei so, dass deren jeweilige dem Innenraum des Druckkopfs zugewandten Flächen mit der Oberfläche 52b abschließen und eine gemeinsame Fläche bilden, wobei die gemeinsame Fläche keine Kanten, Spalte, Ecken oder Hinterschneidungen aufweist.
Der Einsatz 50b kann dabei in ähnlicher Weise wie der Einsatz 50a Ausformungen 51 b aufweisen, wodurch die Oberfläche 52b einerseits zu den Oberflächen der Elektroden fließende Übergänge bildet und sich andererseits bei geschlossenem Druckkopf zwischen den Oberflächen 52a und 52b der gewünschte Hohlraum zur Emission und Ablenkung der Tintentropfen ausbildet.
Es kann hierbei vorgesehen sein, die Elektroden in den jeweiligen Öffnungen dauerhaft zu fixieren, beispielsweise zu verkleben und die Einsätze 50a, 50b fest mit dem Unterteil 1a bzw. 1 b zu verbinden.
Figur 4 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführung eines Druckkopfes 1 eines kontinuierlich arbeitenden Tintenstrahldruckers, wobei die bereits beschriebenen Einsätze 50a, 50b austauschbar ausgeführt sind und somit beispielsweise bei einer unbeabsichtigten Beschädigung in einfacher Weise gewechselt werden können.
Die mechanische Verbindung kann hierbei beispielsweise mittels Rastelementen 90 erfolgen, welche einen Austausch der Einsätze 50a, 50b in einfacher Weise ermöglichen. Diese von einer Fläche des Unter- bzw. Oberteils vorspringenden Rastelemente greifen dabei in entsprechende Rastaufnahmen and den jeweiligen Einsätzen ein, so dass eine feste jedoch wieder lösbare Verbindung entsteht.
Es ist insbesondere in dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung vorgesehen, die Elektroden 20a, 20b, 8a, 8b, 80 in ihren jeweiligen Einsätzen 50a, 50b zu fixieren, beispielsweise einzukleben oder insbesondere bei der Herstellung der Einsätze 50a, 50b als Spritzgussteil die Elektroden mit einzuarbeiten. Die elektrische Verbindung der Elektroden mit der übergeordneten Steuerung erfolgt in dieser Ausführung zweckmäßigerweise mittels nicht dargestellter Steckverbindungen, welche so im Unterteil 1 a und dem Oberteil 1 b und den entsprechenden Einsätzen 50a, 50b so angeordnet sind, dass sie beim Einsetzen der Einsätze 50a, 50b in das zugehörige Oberteil 1 b bzw. Unterteil 1a ineinander einrasten und dadurch die elektrische Verbindung erfolgt und gleichzeitig eine erforderliche elektrische Isolation zu den umgebenden Teilen gewährleistet ist.

Claims

Ansprüche
1. Druckkopf eines kontinuierlich arbeitenden Tintenstrahldruckers mit einem die Komponenten des Druckkopfes aufnehmenden Gehäuse (1 ) aus wenigstens zwei trennbaren, insbesondere aneinander gelenkig befestigten Gehäuseteilen (1a, 1 b), zwischen denen ein vom erzeugten Tintenstrahl durchquerter Hohlraum angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem der Gehäuseteile (1a, 1 b) ein Einsatz (50a, 50b) angeordnet ist und sich ein vom Tintenstrahl durchquerter Hohlraum zwischen den zusammengefügten Einsätzen (50a, 50b) ausgebildet ist, wobei diejenigen Flächenbereiche (51 a, 52a / 51 b, 52b) eines jeweiligen Einsatzes (50a, 50b), die den Hohlraum begrenzen, fließend ineinander übergehen, insbesondere glatte und spaltlose und kantenlose Flächen ohne Hinterschneidung bilden.
2. Druckkopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseteile durch ein Unterteil (1a) und ein Oberteil (1 b) ausgebildet sind, insbesondere die gelenkig miteinander verbunden sind, wobei die den Hohlraum begrenzenden Flächenbereiche (51a, 52a) des Einsatzes (50a) des Unterteils (1 a) eine Oberfläche ausbilden, die eine konkave Krümmung in zumindest einer ersten Richtung aufweist und die den Hohlraum begrenzenden Flächenbereiche (51 b, 52b) des Einsatzes (50b) des Oberteils (1 b) eine Oberfläche ausbilden, die eine konkave Krümmung in zumindest einer zweiten Richtung aufweist, die zur ersten senkrecht ist.
3. Druckkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliger Einsatz mit dem jeweiligen Gehäuseteil einstückig ausgebildet ist.
4. Druckkopf nach einem der vorherigen Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliger Einsatz mit dem jeweiligen Gehäuseteil lösbar verbunden ist, insbesondere mittels einer Rast- und/oder Schnappverbindung.
5. Druckkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die den Hohlraum begrenzenden Flächenbereiche (51a, 52a / 51 b, 52b) der Einsätze (50a, 50b) Elektroden (20a, 20b, 8a, 8b, 80), insbesondere Ablenkelektroden und/oder Ladelektroden und/oder eine Ladungsprüfungselektrode, oberflächenbündig, insbesondere spaltlos, eingelassen sind, insbesondere wofür in den Einsätzen (50a, 50b) Öffnungen zur Aufnahme der Elektroden (20a, 20b, 8a, 8b, 80) angeordnet sind.
6. Druckkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unter die den Hohlraum begrenzenden Flächenbereiche (51a, 52a / 51 b, 52b) der Einsätze (50a, 50b) Elektroden (20a, 20b, 8a, 8b, 80), insbesondere Ablenkelektroden und/oder Ladelektroden und/oder eine Ladungsprüfungselektrode, insbesondere in einem materialdickenreduzierten Bereich, angeordnet sind.
7. Druckkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweils eine Elektrode eines Ablenkelektrodenpaares (20, 20a) und eines gleichpolig angesteuerten Ladeelektrodenpaares (8a, 8b) in jeweils einem der Einsätze (50a, 50b) angeordnet ist und das sich gegenüberliegende Elektrodenpaar durch Zusammenfügung der Gehäuseteile ausgebildet ist.
8. Druckkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einsatz (50a), insbesondere der Einsatz (50a) des Unterteils (1a) eine die Druckkammer (5) überdeckende hoch liegende Fläche (53a) aufweist und eine in Tintenflugrichtung angeordnete tief liegende Fläche (52a), wobei in einer diese Flächen (53a, 52a) verbindenden Fläche (51 a), die gekrümmt fließend in die tief liegende Fläche (52a) übergeht, eine Austrittöffnung (6') für den Tintenstrahl angeordnet ist, der sich über der tief liegenden Fläche (52a) ausbreitet.
9. Druckkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die in Tintenflugrichtung tief liegende Fläche (52a) gekrümmt fließend in eine aufstehende Fläche (54a) übergeht, in welcher ein Austrittsspalt (1 d) und/oder eine Auffangöffnung (18) für den Tintenstrahl angeordnet ist.
10. Druckkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die den Hohlraum begrenzenden Flächenbereiche (51a, 52a / 51 b, 52b, 54a) der Einsätze (50a, 50b) und die Oberflächen der Elektroden (20a, 20b, 8a, 8b, 80) eine Antihaftbeschichtung oder tintenabweisende Beschichtung aufweisen.
1 1. Druckkopf nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (1 b) und das Unterteil (1a) des Druckkopfes und die jeweiligen Einsätze (50a, 50b) bei einem Austausch des jeweiligen Einsatzes (50a, 50b) ineinander eingreifende und eine elektrische Verbindung herstellende jeweils fest montierte Steckverbinder aufweisen.
12. Druckkopf nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (20a, 20b, 8a, 8b, 80) über in den Einsätzen (50a, 50b) integrierte Steckverbindungen mit den im Unterteil und im Oberteil vorgesehenen elektrischen Zuleitungen verbunden sind.
13. Druckkopf nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der vom Tintenstrahl durchquerte Hohlraum durch die Anordnung dieses Hohlraumes zwischen den Einsätzen (50a, 50b) von allen übrigen Komponenten des Druckkopfes getrennt ist.
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