NL1008754C2

NL1008754C2 - Ink metering device, as well as ink jet printhead provided with such an ink metering device.

Info

Publication number: NL1008754C2
Application number: NL1008754A
Authority: NL
Inventors: Franciscus Wilhelmus Joh Kruys
Original assignee: Stork Digital Imaging Bv
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1998-03-30
Publication date: 1999-10-01
Also published as: WO1999050073A1; ID26339A; BR9909232A; CN1295518A; AU3058199A; EP1066163A1

Description

Korte aanduiding: Inktdoseerinrichting, alsmede inkt- straaldrukkop voorzien van een derge-lijke inktdoseerinrichting.Brief designation: Ink metering device, as well as ink jet printhead provided with such an ink metering device.

Inktdoseerinrichting voor een inktstraaldrukkop, welke inrichting een samenstel van samengevoegde platen en een actuator omvat, waarbij een membraanplaat van het samenstel een inwendig filterelement en een of meer op afstand daar-5 van gelegen spuitmonden omvat, en het samenstel van samengevoegde platen verder van een inkttoevoer en een inkt-kanaal vanaf de inkttoevoer naar de een of meer spuitmonden is voorzien.Ink jet printhead ink metering device, said device comprising an assembly of assembled plates and an actuator, a membrane plate of the assembly comprising an internal filter element and one or more spaced nozzles, and the assembly of assembled plates further from an ink supply and an ink channel is provided from the ink supply to the one or more nozzles.

Een dergelijke inktdoseereenheid, in het bijzonder een 10 werkwijze voor de vervaardiging van een inktstraaldrukkop met integraal filter is uit het Amerikaanse octrooischrift 5 141 596 bekend. Deze bekende inktstraaldrukkop bestaat uit een kanaalplaat met inwendig filter, welk filter wordt gevormd door openingen in het bovenvlak van de kanaalplaat. 15 De filteropeningen monden uit in een uitsparing, die een inktreservoir vormt. Dit inktreservoir is verbonden met spuitmonden via kanalen. De spuitmonden bevinden zich in een voorvlak van de kanaalplaat. Verder omvat de drukkop een verwarmingsplaat en desgewenst een van een patroon 20 voorziene dikke filmlaag. Voor de vervaardiging van de kanaalplaat worden etstechnieken, in het bijzonder aniso-tropisch etsen toegepast, waarbij een etsstoplaag nodig is, welke wordt gevormd door implantatie van boriumionen. De verschillende onderdelen van de kanaalplaat, t.w. integraal 25 filter en spuitmonden, kunnen niet gelijktijdig worden vervaardigd, maar dienen na elkaar te worden aangebracht.Such an ink dosing unit, in particular a method for the manufacture of an inkjet printhead with an integral filter, is known from US patent 5 141 596. This known inkjet printhead consists of a channel plate with an internal filter, which filter is formed by openings in the top surface of the channel plate. The filter openings open into a recess, which forms an ink reservoir. This ink reservoir is connected to nozzles via channels. The nozzles are located in a front face of the hollow core slab. The print head further comprises a heating plate and, if desired, a thick film layer provided with a pattern. For the manufacture of the hollow core slab, etching techniques, in particular anisotropic etching, are used, which require an etching stop layer, which is formed by implantation of boron ions. The different parts of the hollow core slab, i.e. integral filter and nozzles, cannot be manufactured simultaneously, but should be applied one after the other.

Een andere uitvoeringsvorm van een inktdoseereenheid is uit EP-A-0 678 387 bekend. Ook bij deze bekende inktdoseereenheid zijn een filter en spuitmonden op afstand van 3 0 elkaar in één en dezelfde plaat van een samenstel van platen aangebracht. De spuitmonden en de openingen van het filter worden gevormd door het etsen van uitsparingen en groeven in het oppervlak van de plaat, welke door een dekplaat worden afgedekt. De beschreven structuur van 1008754 2 groeven en verdere onderdelen kan door middel van anisotro-pisch etsen in één stap worden vervaardigd.Another embodiment of an ink dosing unit is known from EP-A-0 678 387. Also in this known ink metering unit, a filter and nozzles spaced at a distance from each other are arranged in one and the same plate of an assembly of plates. The nozzles and openings of the filter are formed by etching recesses and grooves in the surface of the plate, which are covered by a cover plate. The described structure of 1008754 2 grooves and further parts can be produced in one step by anisotropic etching.

Nog een andere inktdoseereenheid is uit het Amerikaanse octrooischrift 5 489 930 bekend. Deze bekende inktdo-5 seereenheid bestaat uit een aantal geassembleerde platen, die een plaat met een of meer spuitmonden omvatten voor het spuiten van een inktstraal of straal van kleine inktdrup-peltjes op een te bedrukken substraat, een inktbron voor het aanleveren van inkt, alsmede een inktstroompad vanaf de 10 inktbron naar de spuitmonden. In deze bekende inktdoseereenheid is een filterelement geïntegreerd, dat bestaat uit twee platen, die elk voorzien zijn van kleine openingen, en die zodanig zijn uitgelijnd, dat de openingen elkaar slechts gedeeltelijk overlappen.Yet another ink metering unit is known from U.S. Patent 5,489,930. This known ink dispensing unit consists of a number of assembled plates, which comprise a plate with one or more nozzles for spraying an ink jet or jet of small ink droplets on a substrate to be printed, an ink source for supplying ink, as well as an ink flow path from the ink source to the nozzles. In this known ink metering unit, a filter element is integrated, which consists of two plates, each with small openings, and which are aligned such that the openings only partially overlap.

15 Een dergelijke doseerinrichting wordt toegepast in een inktstraaldrukkop, die naast deze inrichting een oplaad-elektrode voor het opladen van de inktdruppels omvat, alsmede een paar afbuigelektroden voor het afbuigen van de geladen inktdruppels en een druppelvanger voor het opvangen 20 van druppels, die het te bedrukken substraat niet mogen bereiken.Such a dosing device is used in an ink jet printhead, which comprises, in addition to this device, a charging electrode for charging the ink drops, a pair of deflection electrodes for deflecting the charged ink drops and a drip catcher for collecting drops, which printing substrate must not reach.

Bij nog andere in het vak bekende doseerinrichtingen voor inktdrukkoppen is in de behuizing daarvan een toelopend kanaal gevormd. In de brede kant daarvan is een stuk 25 poreus filtermateriaal geperst, dat de binnenkomende inkt filtreert.In still other ink printhead dispensers known in the art, a tapering channel is formed in its housing. A piece of porous filter material is pressed into the wide side thereof, which filters the incoming ink.

Het filteren van inkt is noodzakelijk omdat verontreinigingen in de inkt, alsmede vuil van de assemblage van de drukkop en doseerinrichting de spuitmonden kunnen doen 30 verstoppen. Verder kan vuil de spuitrichting nadelig beïnvloeden . Controle op de zuiverheid van de geassembleerde inrichting is zowel bij deze bekende inrichting met poreus filtermateriaal, als die volgens bovenstaand Amerikaans octrooi 5 489 930, niet mogelijk, of in elk geval niet 35 volledig mogelijk, omdat enerzijds het poreuze filtermate-riaal een aantal delen van het inktkanaal bedekt en zodoende inspectie onmogelijk maakt en anderzijds omdat de geïntegreerde filterlagen tussen diverse andere lagen zijn opgesteld en zodoende de filteropeningen aan het zicht 1008754 3 worden onttrokken. Ook leidt de aard van het poreuze fil-termateriaal ertoe dat niet zeker is wat de maximale afmetingen van doorgelaten deeltjes zijn. Eveneens kan extra vervuiling optreden als gevolg van het plaatsen en de 5 aanwezigheid van een dergelijke filter. Verder is vanwege het grote aantal onderdelen de assemblage van deze bekende inrichtingen gecompliceerd en tijdrovend.Ink filtering is necessary because contaminants in the ink, as well as debris from the printhead and dispenser assembly, can clog the nozzles. Dirt can also adversely affect the spraying direction. Checking the purity of the assembled device is not possible, or at least not completely possible, in this known device with porous filter material, as well as that according to the above US patent 5 489 930, because on the one hand the porous filter material has a number of parts. of the ink channel and thus makes inspection impossible and, on the other hand, because the integrated filter layers are arranged between various other layers and thus obscure the filter openings 1008754 3. Also, the nature of the porous filter material means that it is not certain what the maximum dimensions of transmitted particles are. Additional contamination can also occur as a result of the installation and the presence of such a filter. Furthermore, because of the large number of parts, the assembly of these known devices is complicated and time consuming.

Daarnaast bezitten de bekende inrichtingen als gevolg van de gekozen opstelling van inwendig filterelement en de 10 één of meer spuitmonden constructieve nadelen. De inktdo-seerinrichting kan niet gemakkelijk in de behuizing van de inktstraaldrukkop worden opgenomen, omdat de positie van de aansluitingen voor de inkttoevoer en de positie van de spuitmonden dit niet toelaten. Aldus kan geen compacte 15 structuur van een inktstraaldrukkop met inktdoseerinrich-ting worden verkregen.In addition, the known devices have constructional drawbacks as a result of the chosen arrangement of internal filter element and the one or more nozzles. The ink metering device cannot be easily accommodated in the housing of the inkjet printhead because the position of the ink supply connections and the position of the nozzles do not allow this. Thus, a compact structure of an inkjet printhead with ink metering device cannot be obtained.

De onderhavige uitvinding heeft ten doel een inktdo-seerinrichting voor een inktstraaldrukkop te verschaffen, waarbij de positie van de inkttoevoer en de spuitmonden 20 zodanig is, dat de inktdoseerinrichting gemakkelijk in de behuizing van een inktstraaldrukkop kan worden opgenomen.The present invention aims to provide an ink dosing device for an inkjet printhead, wherein the position of the ink supply and the nozzles 20 is such that the ink metering device can be easily accommodated in the housing of an inkjet printhead.

De onderhavige uitvinding heeft eveneens ten doel een inktdoseerinrichting voor een inktstraaldrukkop te verschaffen, waarvan de zuiverheid en reinheid na assemblage 25 en tijdens onderhoud gemakkelijker zijn te controleren en te waarborgen.The present invention also aims to provide an ink metering device for an inkjet printhead, the purity and purity of which are easier to check and ensure after assembly and during maintenance.

Een verder doel van de uitvinding is om het aantal te assembleren platen bij de vervaardiging van een dergelijke inktdoseerinrichting te verminderen.A further object of the invention is to reduce the number of plates to be assembled in the manufacture of such an ink metering device.

30 De inktdoseerinrichting van het hierboven beschreven type volgens de uitvinding wordt daartoe gekenmerkt doordat de inlaatzijde van het filterelement en de uitlaatzijde van de een of meer spuitmonden op afstand van elkaar in hetzelfde vlak van de membraanplaat zijn voorzien. Door de 35 inlaatzijde van het filterelement en de uitlaatzijde van de spuitmond in hetzelfde vlak (voorvlak) van de inktdoseerinrichting te voorzien, kunnen alle aansluitingen naar de inktdoseereenheid, zoals slangen voor de inkttoevoer e.d. aan dezelfde kant van de inktdoseereenheid, als de spuit- 1008754 4 monden worden gerealiseerd. Met als gevolg dat de inktdo-seereenheid gemakkelijk in de behuizing van de inktstraal-drukkop is te plaatsen. De spuitmonden of spuitmond zijn altijd in de buitenste vlakke plaat opgenomen, omdat daar-5 door de inkt naar buiten moet treden. Bij de inktdoseerin-richting volgens de uitvinding is het filterelement ook in die buitenste plaat opgenomen, zodat dit element op eenvoudige wijze kan worden geïnspecteerd. Een verder voordeel is dat het aantal fabricagestappen is verminderd doordat het 10 f ilterelement en de spuitmonden tegelijkertijd en onder toepassing van dezelfde technieken in dezelfde plaat worden vervaardigd.The ink metering device of the type described above according to the invention is therefore characterized in that the inlet side of the filter element and the outlet side of the one or more nozzles are provided at a distance from each other in the same plane of the membrane plate. By providing the inlet side of the filter element and the outlet side of the nozzle in the same plane (front surface) of the ink metering device, all connections to the ink metering unit, such as hoses for the ink supply, etc., on the same side of the ink metering unit, can be 1008754 4 mouths are realized. As a result, the ink dosing unit is easy to place in the housing of the inkjet printhead. The nozzles or nozzle are always included in the outer flat plate, because there must pass out through the ink. In the ink metering device according to the invention, the filter element is also included in that outer plate, so that this element can be inspected in a simple manner. A further advantage is that the number of manufacturing steps is reduced because the filter element and the nozzles are manufactured in the same plate simultaneously and using the same techniques.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de inktdo-seerinrichting is deze uit 2 platen samengesteld. In dat 15 geval omvat de inktdoseerinrichting een eerste plaat, welke is voorzien van het filterelement en de spuitmond of spuitmonden, alsmede een tweede plaat met een inktkanaalstructuur, die het filterelement en de spuitmond of -monden van de eerste plaat met elkaar verbindt.According to a preferred embodiment of the ink dosing device, it is composed of 2 plates. In that case, the ink metering device comprises a first plate, which is provided with the filter element and the nozzle or nozzles, as well as a second plate with an ink channel structure, which connects the filter element and the nozzle or nozzles of the first plate.

20 Het filterelement omvat bij voorkeur een aantal kleine doorgangsopeningen of sleuven, zodat de afmetingen daarvan gemakkelijk van buitenaf op optische wijze met behulp van licht kunnen worden gecontroleerd. Voor een goede filter-werking zijn deze openingen en sleuven met voordeel volgens 25 een bepaald patroon gerangschikt. Niet-beperkende voorbeelden van dergelijke patronen omvatten een cirkelvormig deel met meerdere langwerpige sleuven van ongelijke lengte, desgewenst met ongelijke oriëntatie, ronde gaten met al dan niet gelijke afmetingen of sleuven van gelijke lengte of 30 sleuven gelegen in een of meer cirkels.The filter element preferably comprises a number of small passage openings or slots, so that the dimensions thereof can easily be visually checked from the outside by means of light. These openings and slots are advantageously arranged according to a specific pattern for good filtering effect. Non-limiting examples of such patterns include a circular portion with a plurality of elongated slots of unequal length, optionally with uneven orientation, round holes of the same or different dimensions or slots of equal length or slots located in one or more circles.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de doseerin-richting volgens de uitvinding zijn de spuitmonden en het filterelement in de membraanplaat voorzien, die op een draagplaat is bevestigd, in welke draagplaat een inktkanaal 35 is voorzien, dat het f ilterelement en de spuitmonden met elkaar verbindt. Dit kanaal kan als een oppervlaktestructuur in de draagplaat zijn aangebracht, die eenvoudiger te controleren en te reinigen is.According to a preferred embodiment of the dosing device according to the invention, the nozzles and the filter element are provided in the membrane plate, which is mounted on a support plate, in which support plate an ink channel 35 is provided, which connects the filter element and the nozzles. This channel can be arranged as a surface structure in the support plate, which is easier to check and clean.

Omdat met sommige technieken de openingen of groeven 1008754 5 van het filterelement niet met voldoende fijnheid kunnen worden vervaardigd, omvat de draagplaat met voordeel een met het filterelement uitgelijnde filterkamer, waarin een verdere filtering optreedt.Since with some techniques the openings or grooves 1008754 of the filter element cannot be manufactured with sufficient fineness, the support plate advantageously comprises a filter chamber aligned with the filter element, in which further filtering occurs.

5 Volgens een bijzondere uitvoeringsvorm daarvan omvat de filterkamer een eerste deelkamer, die in verbinding staat met het f ilterelement van de membraanplaat, en een tweede deelkamer, die uitmondt in het inktkanaal, alsmede een scheiding daartussen, voorzien van doorgangsopeningen 10 voor inkt. Met voordeel omgeeft de tweede deelkamer de eerste deelkamer. Verder omvat de scheiding met voordeel een scheidingswand, waarin in de bovenzijde - de naar de membraanplaat toegekeerde zijde - de doorgangsopeningen zijn voorzien. Dat wil zeggen wanneer de draagplaat op zich 15 wordt beschouwd een aantal kleine groeven. Teneinde een voldoend groot doorstroomoppervlak te verkrijgen is de wand een slingerende wand, dwz. gegolfd, getand, van rechthoekige uitsteeksels voorzien enz., waarin een groot aantal doorgangsopeningen zijn voorzien.According to a particular embodiment thereof, the filter chamber comprises a first sub-chamber, which communicates with the filter element of the membrane plate, and a second sub-chamber, which opens into the ink channel, and a partition between them, provided with passage openings 10 for ink. The second sub-chamber advantageously surrounds the first sub-chamber. The partition also advantageously comprises a partition wall, in which the passage openings are provided in the top side - the side facing the membrane plate. That is to say, when the carrier plate itself is considered a number of small grooves. In order to obtain a sufficiently large flow-through surface, the wall is a winding wall, ie. corrugated, serrated, with rectangular protrusions, etc., in which a large number of passage openings are provided.

20 De uitvinding heeft tevens betrekking op een inkt- straaldrukkop, welke is voorzien van een inktdoseerinrich-ting volgens de uitvinding. Een van de nevenvoordelen van de inrichting volgens de uitvinding is dat de inkttoevoer gemakkelijk in de behuizing van de inktstraaldrukkop kan 25 worden opgenomen - het filteren gebeurt immers in de plaat met spuitmonden -, zodat hiervoor geen extra leidingen (slangen) nodig zijn en alle aansluitingen naar de inktdo-seereenheid aan een kant gerealiseerd kunnen worden. Met als gevolg dat de inktdoseereenheid gemakkelijk in de 30 behuizing van de printkop is te plaatsen.The invention also relates to an ink-jet printhead, which is provided with an ink dosing device according to the invention. One of the side advantages of the device according to the invention is that the ink supply can easily be accommodated in the housing of the inkjet printhead - after all, the filtering takes place in the plate with nozzles - so that no additional pipes (hoses) and all connections are required for this. to the ink-dispensing unit can be realized on one side. As a result, the ink dosing unit is easy to place in the printhead housing.

De doseerinrichting en drukkop volgens de uitvinding kunnen op gebruikelijke wijze worden vervaardigd door het samenvoegen van afzonderlijke platen, waarin de verschillende onderdelen zijn gevormd. Deze platen kunnen op zich 35 eveneens met behulp van gebruikelijke technieken zijn vervaardigd, zoals elektroformeren, etsen enz.The dosing device and print head according to the invention can be manufactured in the usual manner by joining together individual plates in which the different parts are formed. These plates can also be manufactured per se using conventional techniques, such as electroforming, etching, etc.

De uitvinding wordt hierna toegelicht aan de hand van de tekening, waarinThe invention is explained below with reference to the drawing, in which

Fig. l een inktdoseereenheid volgens de stand van de 1008754 6 techniek is;Fig. 1 is a prior art ink metering unit;

Fig. 2 een schematisch aanzicht in perspectief van een uitvoeringsvorm van een inktdoseerinrichting volgens de uitvinding is; 5 Fig. 3 een drietal structuren van een eerste filter- element, toepasbaar bij de inrichting volgens de uitvinding, toont;Fig. 2 is a schematic perspective view of an embodiment of an ink metering device according to the invention; FIG. 3 shows three structures of a first filter element usable in the device according to the invention;

Fig. 4 een voorkeursuitvoeringsvorm van een aanvullend filterelement, toepasbaar bij de inrichting volgens de 10 uitvinding is;Fig. 4 is a preferred embodiment of an additional filter element applicable to the device according to the invention;

Fig. 5 een detail van het filterelement volgens fig. 4 toont; enFig. 5 shows a detail of the filter element according to FIG. 4; and

Fig. 6 een uitvoeringsvorm van een drukkop volgens de uitvinding is.Fig. 6 is an embodiment of a printhead according to the invention.

15 In fig. 1 is een op zich bekende uitvoeringsvorm van een inktdoseerinrichting volgens de stand van de techniek weergegeven. Deze inrichting omvat een huis 1 met een toelopend inktkanaal 2. Een stuk poreus materiaal 3 is in de brede kant van het inktkanaal 2 geplaatst. Dit materiaal 20 fungeert als filter voor binnentredende inkt. Op het andere uiteinde van het kanaal 2 is een drager 4 gelijmd, waarin zich een groef 5 bevindt. Deze groef 5 is afgedekt met een nikkelen membraan 6, waarin een groot aantal op een rij gelegen spuitmonden zijn aangebracht. Een of meer actuato-25 ren 7 zijn op de tegenoverliggende zijde van de drager 4 bevestigd. Met behulp van deze actuatoren 7 worden de toegevoerde inktstralen in trilling gebracht en zodoende in een reeks inktdruppels opgebroken. Zoals reeds eerder is gesteld is de werking van het inwendige filter 3 bij deze 30 bekende doseerinrichting niet te controleren, en evenmin is de inrichting inclusief filter eenvoudig te reinigen.Fig. 1 shows a known per se embodiment of an ink dosing device according to the prior art. This device comprises a housing 1 with a tapering ink channel 2. A piece of porous material 3 is placed in the wide side of the ink channel 2. This material 20 acts as a filter for entering ink. A carrier 4, in which a groove 5 is located, is glued to the other end of the channel 2. This groove 5 is covered with a nickel membrane 6, in which a large number of nozzles arranged in a row are arranged. One or more actuators 7 are mounted on the opposite side of the carrier 4. With the aid of these actuators 7 the supplied ink jets are vibrated and thus broken up into a series of ink drops. As has already been stated, the operation of the internal filter 3 cannot be checked with this known dosing device, nor can the device including the filter be easy to clean.

Een uitvoeringsvorm van een inktdoseerinrichting volgens de uitvinding is in fig. 2 getoond. De inktdoseerinrichting - in zijn geheel aangeduid met verwijzingscijfer 35 20 - omvat een membraanplaat 21 en een draagplaat 22. De membraanplaat 21 is voorzien van een filterelement 23 in de vorm van een aantal doorgaande openingen 24, die in een cirkelvormig gebied zijn gegroepeerd. Verder omvat de membraanplaat 21 een reeks spuitmonden 25, die op afstand 1008754 7 van het filterelement 23 zijn gelegen. De inlaatzijde van het filterelement 23 en de uitlaatzijde van de spuitmonden 25 bevinden zich aan dezelfde kant i.e. het voorvlak, van de membraanplaat 21, zodat een toevoer voor inkt (niet-5 weergegeven) op eenvoudige wijze op het filterelement 23 kan worden aangesloten. Inkt, die door de openingen 24 gaat, stroomt via een kanaalstructuur in de draagplaat 22 naar de spuitmonden 25. Deze kanaalstructuur is een oppervlaktestructuur, d.w.z. deze omvat geen doorgaande openin-10 gen. De op een lijn liggende kanaalstructuur omvat een filterkamer 26, die met de openingen 24 is verbonden en waarin een tweede filterstap wordt bewerkstelligd. Een voorbeeld daarvan wordt hierna aan de hand van fig. 4 en 5 nader toegelicht. De filterkamer 26 staat via een kanaal 15 27, een verdere kamer 28 en een tweede kanaal 29 in verbinding met de spuitmonden 25. D.w.z dat het filterelement 23 van de membraanplaat 21 boven de filterkamer 26 van de draagplaat 22 en de spuitmonden 25 boven het tweede kanaal 29 zijn gepositioneerd. De overige onderdelen van de ka-20 naalstructuur in de draagplaat 22 zijn door de membraanplaat 21 afgedekt. Deze positionering van de platen kan op gemakkelijke wijze worden uitgevoerd. Een actuator (niet-weergegeven) is ter hoogte van de tweede kamer 28 opgesteld om de inkt in trilling te brengen. De aanwezigheid van 25 kamer 28 geeft een groot oppervlak daarvoor. Wanneer de actuator sterk genoeg is, is de aanwezigheid van kamer 28 niet vereist.An embodiment of an ink dosing device according to the invention is shown in Fig. 2. The ink metering device - denoted in its entirety by reference numeral 20 - comprises a membrane plate 21 and a support plate 22. The membrane plate 21 is provided with a filter element 23 in the form of a number of through-openings 24, which are grouped in a circular area. Furthermore, the membrane plate 21 comprises a series of nozzles 25, which are located at a distance 1008754 from the filter element 23. The inlet side of the filter element 23 and the outlet side of the nozzles 25 are located on the same side, i.e. the front face, of the membrane plate 21, so that an ink supply (not shown) can be easily connected to the filter element 23. Ink passing through the openings 24 flows through a channel structure in the support plate 22 to the nozzles 25. This channel structure is a surface structure, i.e., it does not include through openings. The aligned channel structure includes a filter chamber 26, which is connected to the openings 24 and in which a second filtering step is accomplished. An example thereof is explained in more detail below with reference to Figures 4 and 5. The filter chamber 26 communicates via a channel 15 27, a further chamber 28 and a second channel 29 with the nozzles 25. That is, the filter element 23 of the membrane plate 21 above the filter chamber 26 of the support plate 22 and the nozzles 25 above the second channel 29 are positioned. The other parts of the channel structure in the support plate 22 are covered by the membrane plate 21. This positioning of the plates can be easily performed. An actuator (not shown) is disposed at the height of the second chamber 28 to vibrate the ink. The presence of chamber 28 gives a large surface area for this. When the actuator is strong enough, the presence of chamber 28 is not required.

In fig. 3 zijn een drietal voorbeelden van andere patronen voor het f ilterelement 23 gegeven. In fig. 3a is 30 het filterelement samengesteld uit langwerpige sleuven 31 van ongelijke lengte en verschillende oriëntaties, die in een cirkelvormig gebied 32 zijn opgesteld. Fig. 3b toont radiaal gerichte sleuven 33 die bij de omtrek van een denkbeeldige cirkel zijn opgesteld. De uitvoeringsvorm 35 volgens fig. 3c toont radiaal gerichte sleuven 34, respectievelijk 35, die in twee concentrische cirkels zijn opgesteld. De breedte van de sleuven 31 ligt bijvoorbeeld in het gebied van 1-25 /zm.In Fig. 3, three examples of other cartridges for the filter element 23 are given. In Fig. 3a, the filter element is composed of elongated slots 31 of unequal length and different orientations arranged in a circular region 32. Fig. 3b shows radially oriented slots 33 arranged at the periphery of an imaginary circle. The embodiment 35 of Fig. 3c shows radially oriented slots 34 and 35, respectively, which are arranged in two concentric circles. For example, the width of the slots 31 is in the range of 1-25 µm.

In fig. 4 en 5 is de fijne filterkamer 26 in meer 1008754 8 detail weergegeven. De filterkamer 26 omvat een eerste deelkamer 41 en een tweede deelkamer 42. De eerste kamer 41 staat in verbinding met het grof filterelement 23, terwijl de tweede filterkamer 42 uitmondt in het kanaal 27. De twee 5 filterkamers zijn gescheiden door scheidingswand 43, waarbij in de bovenzijde een "slingerend" wanddeel 44 is voorzien. In dit wanddeel 44 zijn kleine openingen 45 (1-5 μπι) voorzien, die de eigenlijke fijne filterbewerking uitvoeren. Zoals uit deze fig. blijkt, is de gehele structuur van 10 onder naar boven opgebouwd, zodat deze gemakkelijk te controleren en te reinigen is. Het bepalen van de afmetingen van de openingen in het groffilter 23 en het fijnfilter 26 kan eenvoudig optisch worden uitgevoerd.In Figs. 4 and 5, the fine filter chamber 26 is shown in more detail. The filter chamber 26 comprises a first sub-chamber 41 and a second sub-chamber 42. The first chamber 41 communicates with the coarse filter element 23, while the second filter chamber 42 opens into the channel 27. The two filter chambers are separated by dividing wall 43, wherein at the top a "winding" wall part 44 is provided. Small openings 45 (1-5 μπι) are provided in this wall part 44, which carry out the actual fine filtering operation. As can be seen from this Figure, the entire structure is built from bottom to top, so that it is easy to check and clean. The dimensions of the openings in the coarse filter 23 and the fine filter 26 can easily be determined optically.

Begrepen zal worden dat de doseerinrichting volgens de 15 uitvinding op generlei wijze tot de weergegeven uitvoeringsvorm is beperkt. De aanwezigheid van de tweede kamer 28 is niet vereist, zoals reeds eerder is aangegeven, zodat de kanaalstructuur in de draagplaat uit een doorlopende groef bestaat, waarop een membraanplaat en een actuator 20 worden gelijmd. Eveneens is een rechte kanaalstructuur niet vereist. Andere vormen van de kamers in de draagplaat omvatten rechthoekig, vierkant, ellipsvormig enz..It will be understood that the dosing device according to the invention is in no way limited to the shown embodiment. The presence of the second chamber 28 is not required, as previously indicated, so that the channel structure in the support plate consists of a continuous groove on which a membrane plate and an actuator 20 are glued. Likewise, a straight channel structure is not required. Other shapes of the chambers in the carrier plate include rectangular, square, elliptical etc.

Fig. 6 toont een uitvoeringsvorm van een inktdrukkop volgens de uitvinding, welke een inktdoseerinrichting 61 25 volgens de uitvinding omvat. Per inktstraal 62 van de inrichting 61 is verder een oplaadelektrode 63 voorzien voor het laden van de in druppels opgebroken inktstraal 62, afhankelijk van het te bedrukken drukpatroon, alsmede per drukkop een paar afbuigelektroden 64 voor het afbuigen van 30 geladen inktdruppels en positioneren van de inktdruppels op een niet-weergegeven substraat. Een druppelvanger 65 vangt druppels op, die niet gedrukt moeten worden.Fig. 6 shows an embodiment of an ink printhead according to the invention, which comprises an ink metering device 61 according to the invention. A charging electrode 63 is further provided per ink jet 62 of the device 61 for charging the ink jet 62 broken up in drops, depending on the printing cartridge to be printed, as well as a pair of deflection electrodes 64 per printing head for deflecting charged ink drops and positioning the ink drops. on a substrate not shown. A drip catcher 65 collects drops that do not have to be pressed.

10087541008754

Claims

1. Ink metering device for an inkjet printhead, the device comprising an assembly of assembled plates and an actuator, a membrane plate of the assembly comprising an internal filter element and one or more spaced nozzles, and the assembly of assembled plates further from an ink supply and an ink channel from the ink supply to the one or more nozzles 10, characterized in that the inlet side of the filter element (23) and the outlet side of the one or more nozzles (25) are spaced apart in the same face of the diaphragm plate (21).

Ink metering device according to claim 1, characterized in that the filter element (23) comprises a number of small openings (24) or slots (31; 33; 34,35).

Ink metering device according to claim 2, characterized in that said openings or grooves are arranged according to a specific pattern.

Ink metering device according to one of the preceding claims, characterized in that the ink metering device is composed of two plates.

Ink metering device according to one of the preceding claims, characterized in that the membrane plate (21) is mounted on a support plate (22), in which support plate (22) the ink channel (26-29) is provided.

Ink metering device according to claim 5, characterized in that the support plate (22) comprises an ink chamber (26) aligned with said filter element (23) and which communicates with said nozzles (25 via said ink channel (27-29)). ).

Ink metering device according to claim 6, characterized in that the ink chamber (26) comprises a first sub-chamber (41), which communicates with the filter element (23) of the membrane plate (21), and a second sub-chamber (42), which opens into said ink channel (27-29), and a partition which has passage openings for passage of ink from the first to the second sub-chamber (45). 1008754. 10

Ink metering device according to claim 7, characterized in that the second sub-chamber (42) surrounds the first sub-chamber (41).

Ink metering device according to claim 7 or 8, characterized in that the separation comprises a dividing wall (43, 44), which is provided with said passage openings (45) on the side facing the membrane plate.

Ink metering device according to any one of the preceding claims 7-9, characterized in that the dividing wall (43, 10 44) has a winding shape.

Inkjet printhead provided with an ink dosing device according to one of the preceding claims. 1008754