[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

EP0150348A2 - Ink jet printing head - Google Patents

Ink jet printing head Download PDF

Info

Publication number
EP0150348A2
EP0150348A2 EP84114845A EP84114845A EP0150348A2 EP 0150348 A2 EP0150348 A2 EP 0150348A2 EP 84114845 A EP84114845 A EP 84114845A EP 84114845 A EP84114845 A EP 84114845A EP 0150348 A2 EP0150348 A2 EP 0150348A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ink
piezoplates
piezo
write head
spacer elements
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP84114845A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0150348B1 (en
EP0150348A3 (en
Inventor
Emmeran Ing. Grad. Vollert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0150348A2 publication Critical patent/EP0150348A2/en
Publication of EP0150348A3 publication Critical patent/EP0150348A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0150348B1 publication Critical patent/EP0150348B1/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/145Arrangement thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201Structure of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2002/14306Flow passage between manifold and chamber

Definitions

  • the invention relates to a write head for ink writing devices with piezoelectric drive elements according to the preamble of claim 1.
  • the essential operating principle of ink writing devices is based on the fact that under the action of a transducer element, preferably a piezoelectric transducer or drive element, ink is ejected drop by drop from an ejection nozzle.
  • a transducer element preferably a piezoelectric transducer or drive element
  • the piezoelectric drive elements and the ink channels with the outlet openings and the feeds for the ink from a supply system are combined in a so-called writing head.
  • the drive elements are in the form of piezo tubes which enclose the ink channels over part of their length. With a suitable control of a piezo tube, its geometric dimension changes and a pressure or shock wave is generated in the interior of the ink channel.
  • the drive element consists of a comb-shaped piezoceramic material, the prongs of which are each arranged in front of an outlet opening.
  • the tines of the piezo comb act like bending vibrators, i.e. they move rapidly in the direction of the outlet opening assigned to them and in this way bring about an ejection of droplets.
  • the problems associated with a printhead arranged in this way consist essentially in the fact that special measures must be taken to dampen and limit the effects of secondary speech. These have a disruptive effect especially when operating such a print head.
  • the object of the invention is to provide a write head for ink writing devices which can be produced without any significant effort, which allows a narrow division of the outlet openings and thus a very large number of outlet openings without the use of a nozzle plate and which ensures reliable operation when droplets are ejected guarantees and at the same time works with low control voltages.
  • One of the main advantages of the write head according to the invention is the reduction in production costs, since the formation of the ink channel, ink chamber, drive and throttle area, which previously required several successive work steps, is now already achieved by the shape of the piezo drive. Associated with this is the further advantage that only small control voltages are required to control the piezo drives.
  • the advantageous embodiments specified in the subclaims relate to the shaping of the piezoplates used as drive elements and the spacer elements, the control of the drive elements, in particular the contacting and the ink heating.
  • the specified configurations are particularly advantageous with regard to the manufacture of the print heads.
  • FIG. 1 shows in section a write head constructed according to the invention with the details necessary for understanding the invention.
  • Piezo plates 1, which have recesses 2, 3, 4 and 5 shaped in a certain way, are provided as drive elements for droplet ejection.
  • the recess 2 represents the outlet opening of the writing head. In the example according to FIG. 1, it widens downward towards the actual ink chamber 3. This is followed by a constriction 4, which acts as a throttle. Finally, in the lower area, the circular ink supply 5 is provided in the example.
  • the piezoplates 1 designed in this form are each grouped close together by a spacer 6.
  • the spacer elements 6 also have correspondingly shaped openings 7 in the region of the ink supply opening 5.
  • the entirety of the piezoplates 1 and the spacer elements 6 are held in a common block 8.
  • the number of piezo platelets 1 and thus the number of outlet openings 2 of the writing head can be adapted to the requirements that are recently placed on nozzle writing heads. For example, 32 or 48 outlet nozzles are possible without the external dimensions of the write head exceeding the usual size.
  • the two conductor foils 9a and 9b are provided for contacting the piezoplates.
  • the piezoplates 1 are at these corners, for example in packets dip soldered.
  • the writing head arrangement consisting of the described parts can be surrounded by a cover 10 which is designed in accordance with the desired external shape of the writing head. Both the common block 8 and the outer cover 10 are advantageously plastic parts.
  • the cover 10 has nose-shaped lugs 11, which ensure that the nozzle opening dimensions are observed.
  • FIG. 2 shows a sectional illustration of the disk head according to FIG. 1 along the section line AB. It can be seen more clearly here that the piezo plates 1 each project laterally beyond the spacer elements 6. This enables contacting with the conductor foils 9a and 9b in a simple manner. It can be seen in FIG. 2 that one side of a piezo plate is contacted via the left conductor foil 9a and the other side is contacted via the right conductor foil 9b.
  • FIGS. 1 and 2 The operation of a write head shown in FIGS. 1 and 2 is as follows.
  • the change in the thickness or thickness of the piezoplates associated with a change in shape of the piezoplates is completely or largely absorbed by the elasticity of the spacer elements. This supports the suction process during the expansion phase and the exhaust process during the contraction phase. Since the arrangement has only short paths, in particular there are no long ink channels, there are no additional flow resistances. This means that you can work with significantly lower control voltages.
  • Spacers made of hard, conductive and elastic, non-conductive material can be used alternately as spacer elements which separate the individual piezoplates.
  • Fig. 3 shows a corresponding arrangement. This is a sectional view along the section line AB in FIG. 1.
  • the piezoplates 1 are each separated by non-conductive spacer elements 6 and by conductive spacer elements 6a.
  • the contact surfaces of two piezoplates are controlled jointly via the conductive spacer elements 6a. In the example, this is done via the conductor foil 9a.
  • the respective other contact surface of the piezoplates 1 is contacted via the second conductor film, in the example via the conductor film 9b.
  • the conductive spacer elements 6a which are, for example, metal platelets, also serve to conduct heat in order to keep the ink temperature constant. At the same time, the contacting effort is reduced.
  • the spacer elements are constructed in a sandwich-like manner. 4 shows an example of this.
  • the conductive metal layer 6c of a spacer element also serves as a pressure wave-inhibiting material for contacting and as a heat exchanger.
  • the non-conductive material 6b of a spacer element serves to absorb the pressure waves. This structure is associated with a significant reduction in crosstalk.
  • the recesses in the piezoplates have straight cutting edges.
  • FIGS. 5 and 6 An example of this is shown in FIGS. 5 and 6.
  • a piezoplate 13 is shown in FIG. 5 and a spacer element 14 in FIG. 6.
  • the advantage of this configuration lies above all in the simple manufacture of the piezo drives, since the recesses in the individual piezo platelets 13 have straight cutting edges, which permit manufacture, for example, in an automated cutting process.
  • the construction of a write head with piezo plates 13 and spacer elements 14 designed in this way takes place in the manner described with reference to FIG. 1. By alternately joining them together, a multiplicity of ink chambers 3 are formed, each of which is connected to an outlet opening 2 and to a throttle region 4.
  • the ink chambers 3 are supplied with ink from an ink reservoir (not shown here) via the common ink channel 5, 7.
  • the unit formed from the piezo plates 13 and the spacer elements 14 is, as described with reference to FIGS. 1 and 2, contacted via conductor foils and in a common held block. With regard to the mode of operation, reference is also made to the description of FIGS. 1 and 2.
  • a piezo plate as the piezo drive element, in which the recesses are arranged only on one side, and in which the areas forming the outlet opening, the ink chamber, the throttle channel and the ink supply channel, on the one hand through the recesses, the piezo plates and on the other hand, are formed and delimited by a lateral wall of the common block or the outer cover.
  • FIG. 7 An exemplary embodiment of this embodiment is shown in FIG. 7.
  • the piezo plates 15 have recesses on one side with straight cut edges, which each form the boundary of the outlet opening 2, the ink chamber 3, the throttle channel 4 and the ink supply channel 5.
  • the respective other limitation is formed here by the wall of block 8.
  • the plate-shaped spacer elements 16 also have recesses with straight cut edges, which together with the corresponding recesses 5 in the piezo plates 15 form the common ink supply.
  • the piezo plates 15 and the spacer elements 16 are firmly connected to one another, the change in shape of the piezo plates which is decisive for droplet ejection largely affects only the areas of the outlet opening 2, the ink chamber 3, the throttle duct 4 and the feed duct 5.
  • Such a connection is indicated in FIG. 7 by the region 18 delimited by the dashed line 17.
  • the piezo plates 15 and the spacer elements 16 are connected in the region 18 by gluing. In this way it is achieved that a deformation of the piezoplates 15 due to corresponding control pulses largely affects only the ink area 3, 4, 5.
  • the piezoplates are contacted on both sides.
  • FIG. 8 shows an exterior of the writing head within the scope of the invention, which is characterized in that the writing head is equipped with an additional device for receiving waste ink.
  • the example shown in FIG. 8 shows the write head already described with reference to FIG. 1 with the reference symbols used there.
  • the cover 10 is widened somewhat and has a recess, for example for a felt ring 20.
  • the felt ring 20 is preferably fastened in a holder 21 which can be replaced manually if necessary.
  • the top surface of the cover may be slightly beveled in the direction of the felt ring 20.
  • the one described with reference to FIG. 8 Design offers particular advantages if the write head is provided with a combined cleaning, rinsing and sealing device.
  • the write head according to the invention can also have devices for heating the ink in the region of the outlet openings or for heating the ink in the entire write head.
  • ink heating can also take place in that a heating plate or heating coil is inserted in the common block.
  • Temperature sensing elements can preferably be arranged in the region of the outlet openings on both sides of the outlet openings.
  • the write head according to the invention is particularly suitable for mass production, since the individual operations required for its manufacture can be easily automated. There is also no need to use a separate nozzle plate arranged in front of the outlet openings of the ink channels, so that there are also significant savings in terms of the number of parts. Furthermore, the problems associated with the production of extremely narrow and very small nozzle openings when casting with resin are also eliminated.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schreibkopf für Tintenschreibeinrichtungen, bei dem als piezoelektrische Antriebselemente mit Ausnehmungen (2, 3, 4, 5) versehene Piezoplättchen (1) vorgesehen sind; die einzelnen Bereiche der Ausnehmungen in jedem Piezoplättchen (1) bilden die Austrittsöffnung (2), die Tintenkammer (3), die Drosselvorrichtung (4) und einen Teil der Tintenzuführung (5) des Schreibkopfes; die Piezoplättchen (1) sind unter Zwischenlage von dünnen Abstandselementen (6, 6a) eng aneinanderliegend in einem gemeinsamen, von einer Abdeckung (11) umgebenen Block (8) angeordnet.The invention relates to a write head for ink writing devices, in which piezo plates (1) provided with recesses (2, 3, 4, 5) are provided as piezoelectric drive elements; the individual areas of the recesses in each piezoplate (1) form the outlet opening (2), the ink chamber (3), the throttle device (4) and part of the ink feed (5) of the write head; the piezo plates (1) are arranged close to one another in a common block (8) surrounded by a cover (11) with the interposition of thin spacer elements (6, 6a).

Description

Die Erfindung betrifft einen Schreibkopf für Tintenschreibeinrichtungen mit piezoelektrischen Antriebselementen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a write head for ink writing devices with piezoelectric drive elements according to the preamble of claim 1.

Das wesentliche Funktionsprinzip von Tintenschreibeinrichtungen beruht darauf, daß unter der Einwirkung eines Wandlerelementes, vorzugsweise eines piezoelektrischen Wandler- oder Antriebselements, ein tröpfchenweiser Tintenausstoß aus einer Ausstoßdüse erfolgt. Die piezoelektrischen Antriebselemente und die Tintenkanäle mit den Austrittsöffnungen und den Zuführungen für die Tinte aus einem Versorgungssystem, sind bekanntlich in einem sogenannten Schreibkopf zusammengefaßt. Die Antriebselemente weisen in einem bekannten Schreibkopf die Form von Piezoröhrchen auf, die die Tintenkanäle über einen Teil ihrer Länge umfassen. Bei geeigneter Ansteuerung eines Piezoröhrchens ändert sich dessen geometrische Abmessung und es wird im Inneren des Tintenkanals eine Druck- oder Stoßwelle erzeugt. Diese führt dazu, daß aus der, einem Aufzeichnungsträger gegenüberliegenden Austrittsöffnung des Tintenkanals ein Tintentröpfchen ausgestoßen wird. Die individuelle Ansteuerung einer Vielzahl von derartig angeordneten Antriebselementen in einem Schreibkopf schafft die Möglichkeit, rasterförmig aufgebaute Zeichen in beliebigen Formen darzustellen.The essential operating principle of ink writing devices is based on the fact that under the action of a transducer element, preferably a piezoelectric transducer or drive element, ink is ejected drop by drop from an ejection nozzle. As is known, the piezoelectric drive elements and the ink channels with the outlet openings and the feeds for the ink from a supply system are combined in a so-called writing head. In a known writing head, the drive elements are in the form of piezo tubes which enclose the ink channels over part of their length. With a suitable control of a piezo tube, its geometric dimension changes and a pressure or shock wave is generated in the interior of the ink channel. This leads to an ink droplet being ejected from the outlet opening of the ink channel opposite a recording medium. The individual control of a large number of drive elements arranged in this way in a write head makes it possible to display characters of any shape in the form of a grid.

Derartig aufgebaute Schreibköpfe haben sich im prakti- schen Einsatz sehr gut bewährt. Probleme treten jedoch im Hinblick auf die Herstellung derartiger Schreibköpfe auf. Diese Probleme beruhen im wesentlichen darin, daß die einzelnen Tintenkanäle und die sie umfassenden Piezoröhrchen jeweils sehr exakt montiert, justiert und vergossen werden müssen. Der damit verbundene Aufwand ist beträchtlich. Er nimmt noch zu, wenn die Teilung am einem Aufzeichnungsträger gegenüberliegenden Ende des Schreibkopfes sehr eng gemacht werden muß, um beispielsweise die Anzahl der Austrittsöffnungen zu erhöhen. Da nach dem Stande der Technik die Tintenkanäle jeweils durch eine Düsenplatte abgeschlossen sind, deren Öffnungen einen kleineren Durchmesser aufweisen als der Durchmesser eines Tintenkanals, stößt man auch aus technologischen Gründen an eine Grenze.Such write heads have proven themselves very well in practical use. However, problems arise with the manufacture of such write heads. These problems are essentially due to the fact that the individual ink channels and the piezo tubes surrounding them each have to be mounted, adjusted and cast very precisely. The effort involved is considerable. It increases when the division at the end of the write head opposite a recording medium has to be made very narrow, for example to increase the number of outlet openings. Since, according to the prior art, the ink channels are each closed off by a nozzle plate, the openings of which have a smaller diameter than the diameter of an ink channel, a limit is also reached for technological reasons.

Unter anderem auch zur Reduzierung dieser Probleme ist es bekannt geworden, als Antriebselemente einen sogenannten Piezokamm zu verwenden. In diesem Falle besteht das Antriebselement aus einem kammartig geformten piezokeramischen Material, dessen Zinken jeweils vor einer Austrittsöffnung angeordnet sind. Die Zinken des Piezokamms wirken bei Ansteuerung wie Biegeschwinger, d.h. sie bewegen sich schnell in Richtung auf die ihnen zugeordnete Austrittsöffnung zu und bewirken auf diese Weise einen Tröpfchenausstoß. Die mit einem derartig angeordneten Schreibkopf verbundenen Probleme bestehen im wesentlichen darin, daß besondere Maßnahmen zur Dämpfung und Begrenzung der Nebenspecheinflüsse vorgesehen werden müssen. Diese wirken sich vor allem im Betrieb eines solchen Schreibkopfes störend aus.To reduce these problems, among other things, it has become known to use a so-called piezo comb as drive elements. In this case, the drive element consists of a comb-shaped piezoceramic material, the prongs of which are each arranged in front of an outlet opening. When actuated, the tines of the piezo comb act like bending vibrators, i.e. they move rapidly in the direction of the outlet opening assigned to them and in this way bring about an ejection of droplets. The problems associated with a printhead arranged in this way consist essentially in the fact that special measures must be taken to dampen and limit the effects of secondary speech. These have a disruptive effect especially when operating such a print head.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schreibkopf für Tintenschreibeinrichtungen anzugeben, der ohne nennenswerten Aufwand herstellbar ist, der ohne Verwendung einer Düsenplatte eine enge Teilung der Austrittsöffnungen und damit eine sehr große Anzahl von Austrittsöffnungen ermöglicht, der eine sichere Arbeitsweise beim Tröpfchenausstoß gewährleistet und zugleich mit niedrigen Ansteuerspannungen arbeitet.The object of the invention is to provide a write head for ink writing devices which can be produced without any significant effort, which allows a narrow division of the outlet openings and thus a very large number of outlet openings without the use of a nozzle plate and which ensures reliable operation when droplets are ejected guarantees and at the same time works with low control voltages.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the features specified in the characterizing part of patent claim 1.

Einer der wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Schreibkopfes ist die Reduzierung des Fertigungsaufwandes, da die bisher mehrere aufeinanderfolgende Arbeitsgänge erfordernde Ausbildung von Tintenkanal, Tintenkammer, Antrieb und Drosselbereich, nunmehr bereits durch die Formgebung des Piezoantriebs erreicht wird. Damit verbunden ist der weitere Vorteil, daß zur Ansteuerung der Piezoantriebe nur kleine Ansteuerspannungen erforderlich sind.One of the main advantages of the write head according to the invention is the reduction in production costs, since the formation of the ink channel, ink chamber, drive and throttle area, which previously required several successive work steps, is now already achieved by the shape of the piezo drive. Associated with this is the further advantage that only small control voltages are required to control the piezo drives.

Die in den Unteransprüchen angegebenen vorteilhaften Ausgestaltungen betreffen die Ausformung der als Antriebselemente verwendeten Piezoplättchen und der Abstandselemente, die Ansteuerung der Antriebselemente, insbesondere die Kontaktierung sowie die Tintenheizung. Die angegebenen Ausgestaltungen sind vor allem im Hinblick auf die Herstellung der Schreibköpfe vorteilhaft.The advantageous embodiments specified in the subclaims relate to the shaping of the piezoplates used as drive elements and the spacer elements, the control of the drive elements, in particular the contacting and the ink heating. The specified configurations are particularly advantageous with regard to the manufacture of the print heads.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Dort zeigt

  • Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schreibkopfes,
  • Fig. 2 den Schreibkopf nach Fig. 1" in Schnittdarstellung,
  • Fig. 3 und 4 jeweils ein Detail der Abstandselemente,
  • Fig. 5 und 6 ein Beispiel für die Gestaltung der Piezoplättchen und der Abstandselemente,
  • Fig. 7 ein anderes Ausführungsbeispiel für die Gestaltung der Piezaplättchen und der Abstandselemente in einem Schreibkopf , und
  • Fig. 8 eine weitere Ausgestaltung des Schreibkopfes nach der Erfindung.
Further details of the invention are explained below with reference to the drawings. There shows
  • 1 shows a first embodiment of a write head according to the invention,
  • 2 shows the write head according to FIG. 1 "in a sectional view,
  • 3 and 4 each a detail of the spacer elements,
  • 5 and 6 an example of the design of the piezo plate and the spacer elements,
  • Fig. 7 shows another embodiment for the design of the piezo plate and the spacer elements in a write head, and
  • Fig. 8 shows a further embodiment of the write head according to the invention.

Das Ausführungsbeispiel in Fig. 1 zeigt im Schnitt einen erfindungsgemäß aufgebauten Schreibkopf mit den zum Verständnis der Erfindung erforderlichen Einzelheiten. Als Antriebselemente für den Tröpfchenausstoß sind die Piezoplättchen 1 vorgesehen, die in bestimmter Weise geformte Ausnehmungen 2, 3, 4 und 5 aufweisen. Die Ausnehmung 2 stellt die Austrittsöffnung des Schreibkopfes dar. Sie erweitert sich, im Beispiel nach Fig. 1 nach unten hin, zu der eigentlichen Tintenkammer 3. Daran schließt sich eine Verengung 4 an, die als Drossel wirkt. Im unteren Bereich ist schließlich die im Beispiel kreisförmig ausgeführte Tintenzuführung 5 vorgesehen. Die in dieser Form gestalteten Piezoplättchen 1 sind jeweils durch ein Abstandselement 6 getrennt eng aneinanderliegend zusammengefaßt. Die Abstandselemente 6 weisen im Bereich der Tintenzufuhröffnung 5 ebenfalls entsprechend geformte Öffnungen 7 auf. Die Gesamtheit der Piezoplättchen 1 und der Abstandselemente 6 sind in einem gemeinsamen Block 8 gehalten. Die Anzahl der Piezoplättchen 1 und damit die Anzahl der Austrittsöffnungen 2 des Schreibkopfes kann den Erfordernissen angepaßt werden, die neuerdings an Düsenschreibköpfe gestellt werden. Beispielsweise sind 32 oder 48 Austrittsdüsen möglich, ohne daß der Schreibkopf in seinen äußeren Abmessungen über das übliche Maß hinausgeht.The exemplary embodiment in FIG. 1 shows in section a write head constructed according to the invention with the details necessary for understanding the invention. Piezo plates 1, which have recesses 2, 3, 4 and 5 shaped in a certain way, are provided as drive elements for droplet ejection. The recess 2 represents the outlet opening of the writing head. In the example according to FIG. 1, it widens downward towards the actual ink chamber 3. This is followed by a constriction 4, which acts as a throttle. Finally, in the lower area, the circular ink supply 5 is provided in the example. The piezoplates 1 designed in this form are each grouped close together by a spacer 6. The spacer elements 6 also have correspondingly shaped openings 7 in the region of the ink supply opening 5. The entirety of the piezoplates 1 and the spacer elements 6 are held in a common block 8. The number of piezo platelets 1 and thus the number of outlet openings 2 of the writing head can be adapted to the requirements that are recently placed on nozzle writing heads. For example, 32 or 48 outlet nozzles are possible without the external dimensions of the write head exceeding the usual size.

Zur Kontaktierung der Piezoplättchen sind die beiden Leiterfolien 9a und 9b vorgesehen. Über diese sind die Piezoplättchen 1, beispielsweise paketweise, an den Ecken tauchverlötet. Die aus den beschriebenen Teilen bestehende Schreibkopfanordnung kann von einer Abdekkung 10 umgeben sein, die entsprechend der gewünschten äußeren Form des Schreibkopfes ausgebildet ist. Sowohl-der gemeinsame Block 8 als auch die äußere Abdeckung 10 sind vorteilhafterweise Kunststoffteile. Im Beispiel weist die Abdeckung 10 nasenförmige Ansätze 11 auf, die sicherstellen, daß die Düsenöffnungsmaße eingehalten werden.The two conductor foils 9a and 9b are provided for contacting the piezoplates. The piezoplates 1 are at these corners, for example in packets dip soldered. The writing head arrangement consisting of the described parts can be surrounded by a cover 10 which is designed in accordance with the desired external shape of the writing head. Both the common block 8 and the outer cover 10 are advantageously plastic parts. In the example, the cover 10 has nose-shaped lugs 11, which ensure that the nozzle opening dimensions are observed.

Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung des Scheibkopfes nach Fig. 1 entlang der Schnittlinie AB. Es ist hier deutlicher zu sehen, daß die Piezoplättchen 1 jeweils seitlich über die Abstandselemente 6 hinausragen. Das ermöglicht in einfacher Weise die Kontaktierung mit den Leiterfolien 9a und 9b. In Fig. 2 ist zu erkennen, daß über die linke Leiterfolie 9a die eine, und über die rechte Leiterfolie 9b die andere Seite eines Piezoplättchens kontaktiert ist.FIG. 2 shows a sectional illustration of the disk head according to FIG. 1 along the section line AB. It can be seen more clearly here that the piezo plates 1 each project laterally beyond the spacer elements 6. This enables contacting with the conductor foils 9a and 9b in a simple manner. It can be seen in FIG. 2 that one side of a piezo plate is contacted via the left conductor foil 9a and the other side is contacted via the right conductor foil 9b.

Die Wirkungsweise eines in den Fig. 1 und 2 dargestellten Schreibkopfes ist dabei folgende.The operation of a write head shown in FIGS. 1 and 2 is as follows.

Bei entsprechender Ansteuerung eines Piezoplättchens 1 über die Anschlüsse 9a und 9b, tritt in Abhängigkeit von der Polarisationsrichtung des Piezomaterials und der Polarität des Ansteuerimpulses entweder eine Erweiterung oder eine Kontraktion der durch die Ausnehmungen bestimmten Bereiche auf. Insbesondere wirken sich die Formänderungen des Piezomaterials im Bereich der Tintenkammer 3 aus. Im einzelnen geschieht ein Tröpfchenausstoß folgendermaßen. Ausgehend von einem Ruhezustand, während dem die Austrittsöffnung .2 entweder ganz oder nahezu verschlossen ist, wird mit einem Ansteuerimpuls entsprechender Polarität die Expansionsphase eingeleitet. Dabei erweitern sich die Bereiche 2, 3 , 4 und 5. Im Austrittsbereich 2 bildet sich ein nach innen gewölbter Meniskus aus und über die Tintenzuführung wird ein Nachfließen von Tinte eingeleitet. Die Beendigung des Ansteuerimpulses oder dessen Polaritätsumkehr leitet die sogenannte Kontraktionsphase ein. Dadurch wird ein kleines Tintenvolumen über die Austrittsöffnung 2 nach außen gedrückt, wobei zugleich durch die zunehmende Verengung der Austrittsöffnung das Abreissen dieses Tintenvolumens unterstützt wird. Das somit abgetrennte Tintenvolumen nimmt sehr schnell eine Kugelform ein und fliegt als kleines Tröpfchen weg.With a corresponding activation of a piezo plate 1 via the connections 9a and 9b, depending on the direction of polarization of the piezo material and the polarity of the activation pulse, either an expansion or a contraction of the regions determined by the recesses occurs. In particular, the changes in shape of the piezo material have an effect in the area of the ink chamber 3. In detail, droplet ejection occurs as follows. Starting from an idle state during which the outlet opening . 2 is either completely or almost closed, the expansion phase is initiated with a control pulse of appropriate polarity. The areas 2, 3, 4 and 5 expand in the process. An inwardly curved meniscus forms in the exit area 2 and over the Ink feed causes ink to flow. The termination of the control pulse or its polarity reversal initiates the so-called contraction phase. As a result, a small volume of ink is pressed outward via the outlet opening 2, and at the same time the tearing off of this ink volume is supported by the increasing narrowing of the outlet opening. The ink volume thus separated quickly takes on a spherical shape and flies away as a small droplet.

Die mit einer Formänderung der Piezoplättchen verbundene Änderung der Dicke oder Stärke der Piezoplättchen wird dabei durch die Elastizität der Abstandselemente ganz oder weitgehend absorbiert. Dadurch wird der Ansaugvorgang während der Expansionsphase und der Ausstoßvorgang während der Kontraktionsphase unterstützt. Da die Anordnung nur kurze Wege aufweist, insbesondere keine langen Tintenkanäle vorhanden sind, treten keine zusätzlichen Strömungswiderstände auf. Das bedeutet, daß mit deutlich geringeren Ansteuerspannungen gearbeitet werden kann.The change in the thickness or thickness of the piezoplates associated with a change in shape of the piezoplates is completely or largely absorbed by the elasticity of the spacer elements. This supports the suction process during the expansion phase and the exhaust process during the contraction phase. Since the arrangement has only short paths, in particular there are no long ink channels, there are no additional flow resistances. This means that you can work with significantly lower control voltages.

Als Abstandselemente, die die einzelnen Piezoplättchen trennen, können abwechselnd Abstandselemente aus hartem, leitendem und elastischem, nicht leitendem Material verwendet werden. Fig. 3 zeigt eine entsprechende Anordnung. Es handelt sich hier um eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie AB in Fig. 1. Die Piezoplättchen 1 sind jeweils durch nicht leitende Abstandselemente 6 und durch leitende Abstandselemente 6a getrennt. Über die leitenden Abstandselemente 6a werden jeweils die Kontaktflächen von zwei Piezoplättchen gemeinsam angesteuert. Das geschieht im Beispiel über die Leiterfolie 9a. Die jeweils andere Kontaktfläche der Piezoplättchen 1 wird über die zweite Leiterfolie, im Beispiel über die Leiterfolie 9b kontaktiert. Das setzt allerdings voraus, daß in diesem Falle die aufeinanderfolgenden Piezoplättchen 1 jeweils um 180o gedrehte Polarisationsrichtungen aufweisen. Die leitenden Abstandselemente 6a, die beispielsweise Metallplättchen sind, dienen auch zur Wärmeleitung für die Konstanthaltung der Tintentemperatur. Zugleich wird damit der Kontaktierungsaufwand reduziert.Spacers made of hard, conductive and elastic, non-conductive material can be used alternately as spacer elements which separate the individual piezoplates. Fig. 3 shows a corresponding arrangement. This is a sectional view along the section line AB in FIG. 1. The piezoplates 1 are each separated by non-conductive spacer elements 6 and by conductive spacer elements 6a. The contact surfaces of two piezoplates are controlled jointly via the conductive spacer elements 6a. In the example, this is done via the conductor foil 9a. The respective other contact surface of the piezoplates 1 is contacted via the second conductor film, in the example via the conductor film 9b. However, this presupposes that in this case the successive piezoplates 1 are each 180 ° have rotated directions of polarization. The conductive spacer elements 6a, which are, for example, metal platelets, also serve to conduct heat in order to keep the ink temperature constant. At the same time, the contacting effort is reduced.

Gemäß einer Ausgestaltung sind die Abstandselemente sandwichartig aufgebaut. Fig. 4 zeigt ein Beispiel dafür. Die leitende Metallschicht 6c eines Abstandselementes dient zugleich als druckwellenhemmendes Material zur Kontaktierung und als Wärmeübertrager. Das nicht leitende Material 6b eines Abstandselementes dient zur Absorbierung der Druckwellen. Mit diesem Aufbau ist eine deutliche Reduzierung des übersprechens verbunden.According to one embodiment, the spacer elements are constructed in a sandwich-like manner. 4 shows an example of this. The conductive metal layer 6c of a spacer element also serves as a pressure wave-inhibiting material for contacting and as a heat exchanger. The non-conductive material 6b of a spacer element serves to absorb the pressure waves. This structure is associated with a significant reduction in crosstalk.

In einer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Ausnehmungen der Piezoplättchen geradlinig verlaufende Schnittkanten auf. Ein Beispiel dafür zeigen die Fig. 5 und 6. Im einzelnen ist in Fig. 5 ein Piezoplättchen 13 und in Fig. 6 ein Abstandselement 14 dargestellt. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt vor allem in der einfachen Herstellung der Piezoantriebe, da die Ausnehmungen in den einzelnen Piezoplättchen 13 gerade Schnittkanten aufweisen, die eine Herstellung z.B. in einem automatisierbaren Schneidevorgang gestatten. Der Aufbau eines Schreibkopfes mit derart gestalteten Piezoplättchen 13 und Abstandselementen 14 geschieht in der anhand von Fig. 1 beschriebenen Weise. Durch ein abwechselndes Aneinanderfügen werden eine Vielzahl von Tintenkammern 3 gebildet, die jeweils mit einer Austrittsöffnung 2 und mit einem Drosselbereich 4 in Verbindung stehen. Über den gemeinsamen Tintenkanal 5, 7 werden die Tintenkammern 3 aus einem hier nicht dargestellten Tintenreservoir mit Tinte versorgt. Die aus den Piezoplättchen 13 und den Abstandselementen 14 gebildete Einheit wird, wie anhand von Fig. 1 und 2 beschrieben, über Leiterfolien kontaktiert und in einem gemeinsamen Block gehalten. Auch hinsichtlich der Wirkungsweise wird auf die Beschreibung zu den Fig. 1 und 2 verwiesen.In one embodiment of the invention, the recesses in the piezoplates have straight cutting edges. An example of this is shown in FIGS. 5 and 6. In detail, a piezoplate 13 is shown in FIG. 5 and a spacer element 14 in FIG. 6. The advantage of this configuration lies above all in the simple manufacture of the piezo drives, since the recesses in the individual piezo platelets 13 have straight cutting edges, which permit manufacture, for example, in an automated cutting process. The construction of a write head with piezo plates 13 and spacer elements 14 designed in this way takes place in the manner described with reference to FIG. 1. By alternately joining them together, a multiplicity of ink chambers 3 are formed, each of which is connected to an outlet opening 2 and to a throttle region 4. The ink chambers 3 are supplied with ink from an ink reservoir (not shown here) via the common ink channel 5, 7. The unit formed from the piezo plates 13 and the spacer elements 14 is, as described with reference to FIGS. 1 and 2, contacted via conductor foils and in a common held block. With regard to the mode of operation, reference is also made to the description of FIGS. 1 and 2.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, als Piezoantriebselement eine Piezoplatte vorzusehen, bei der die Ausnehmungen nur einseitig angeordnet sind, und bei der die, die Austrittsöffnung, die Tintenkammer, den Drosselkanal und den Tintenzuführkanal bildenden Bereiche, einerseits durch die Ausnehmungen den Piezoplatten und andererseits durch eine seitliche Wandung des gemeinsamen Blockes oder der äußeren Abdeckung, gebildet und begrenzt sind.According to a further embodiment of the invention, it is proposed to provide a piezo plate as the piezo drive element, in which the recesses are arranged only on one side, and in which the areas forming the outlet opening, the ink chamber, the throttle channel and the ink supply channel, on the one hand through the recesses, the piezo plates and on the other hand, are formed and delimited by a lateral wall of the common block or the outer cover.

Ein Ausführungsbeispiel für diese Ausgestaltung zeigt Fig. 7. Die Piezoplatten 15 weisen einseitig Ausnehmungen mit geraden Schnittkanten auf, die jeweils die Begrenzung der Austrittsöffnung 2, der Tintenkammer 3, des Drosselkanals 4 und des Tintenzuführkanals 5 bilden. Die jeweils andere Begrenzung wird hier durch die Wandung des Blockes 8 gebildet. Die plattenförmigen Abstandselemente 16 besitzen ebenfalls Ausnehmungen mit geradlinigen Schnittkanten, die zusammen mit den entsprechenden Ausnehmungen 5 in den Piezoplatten 15 die gemeinsame Tintenzuführung bilden. Ein mit dieser Ausgestaltung verbundener Vorteil besteht in einer Reduzierung des erforderlichen Piezomaterials und darin, daß die Erstellung derartig geformter Piezoplatten mit einem geringen Aufwand erfolgen kann.An exemplary embodiment of this embodiment is shown in FIG. 7. The piezo plates 15 have recesses on one side with straight cut edges, which each form the boundary of the outlet opening 2, the ink chamber 3, the throttle channel 4 and the ink supply channel 5. The respective other limitation is formed here by the wall of block 8. The plate-shaped spacer elements 16 also have recesses with straight cut edges, which together with the corresponding recesses 5 in the piezo plates 15 form the common ink supply. An advantage associated with this configuration is a reduction in the required piezo material and the fact that the creation of such shaped piezo plates can be carried out with little effort.

Werden die Piezoplättchen 15 und die Abstandselemente 16 einseitig fest miteinander verbunden, so wirkt sich die für einen Tröpfchenausstoß maßgebende Formänderung der Piezoplättchen weitgehend nur auf die Bereiche der Austrittsöffnung 2, der Tintenkammer 3, des Drosselkanals 4 und des Zuführkanals 5 aus. In Fig. 7 ist eine derartige Verbindung durch den durch die gestrichelt eingetragene Linie 17 begrenzten Bereich 18 angedeutet. Im Beispiel sind die Piezoplättchen 15 und die Abstandselemente 16 im Bereich 18 durch Klebung verbunden. Auf diese Weise wird erreicht, daß sich eine Verformung der Piezoplättchen 15 auf Grund entsprechender Ansteuerimpulse weitgehend nur im Tintenbereich 3, 4, 5 auswirkt.If the piezo plates 15 and the spacer elements 16 are firmly connected to one another, the change in shape of the piezo plates which is decisive for droplet ejection largely affects only the areas of the outlet opening 2, the ink chamber 3, the throttle duct 4 and the feed duct 5. Such a connection is indicated in FIG. 7 by the region 18 delimited by the dashed line 17. For example the piezo plates 15 and the spacer elements 16 are connected in the region 18 by gluing. In this way it is achieved that a deformation of the piezoplates 15 due to corresponding control pulses largely affects only the ink area 3, 4, 5.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Piezoplättchen, worauf bei der Beschreibung zu Fig. 1 hingewiesen wurde, beidseitig kontaktiert. Um einen unmittelbaren Kontakt zwischen diesen Kontaktschichten und der Tintenflüssigkeit zu vermeiden wird vorgeschlagen, auf den Piezoplättchen im Bereich des mit Tinte gefüllten Innenraumes eine isolierende Beschichtung aufzubringen.In the exemplary embodiments described so far, the piezoplates, as was pointed out in the description of FIG. 1, are contacted on both sides. In order to avoid direct contact between these contact layers and the ink liquid, it is proposed to apply an insulating coating to the piezoplates in the area of the interior filled with ink.

Ein Ausführungsbeispiel dafür ist ebenfalls in Fig. 7 gezeigt, in der die isolierende Beschichtung 19, durch eine strichpunktierte Linie angedeutet, entlang der den Tintenbereich 2, 3, 4, 5 begrenzenden Schnittkanten auf dem. Piezoplättchen 15 aufgebracht ist. In ähnlicher Weise kann eine derartige isolierende Beschichtung auch auf den gemäß den vorher beschriebenen Ausgestaltungen geformten Piezoplättchen vorgesehen sein.An embodiment of this is also shown in Fig. 7, in which the insulating coating 19, indicated by a dash-dotted line, along the cutting edges delimiting the ink area 2, 3, 4, 5 on the. Piezo plate 15 is applied. In a similar way, such an insulating coating can also be provided on the piezoplates shaped according to the previously described configurations.

Fig. 8 zeigt eine im Rahmen der Erfindung liegende Aüsgestaltung des Schreibkopfes, die sich dadurch auszeichnet, daß der Schreibkopf mit einer zusätzlichen Vorrichtung zur Aufnahme von Verlusttinte ausgestattet ist. Das in Fig. 8 dargestellte Beispiel zeigt den bereits anhand von Fig. 1 beschriebenen Schreibkopf mit den dort verwendeten Bezugszeichen. Die Abdeckung 10 ist in diesem Falle etwas verbreitert und weist eine Ausnehmung, beispielsweise für einen Filzring 20 auf. Der Filzring 20 ist vorzugsweise in einer Halterung 21 befestigt, die bedarfsweise manuell ausgewechselt werden kann. In diesem Falle kann die obere Fläche der Abdeckung etwas in Richtung des Filzringes 20 hin abgeschrägt sein. Die anhand von Fig. 8 beschriebene Ausgestaltung bietet dann besondere Vorteile, wenn der Schreibkopf mit einer kombinierten Reinigungs-, Spül- und Abdichteinrichtung versehen ist.Fig. 8 shows an exterior of the writing head within the scope of the invention, which is characterized in that the writing head is equipped with an additional device for receiving waste ink. The example shown in FIG. 8 shows the write head already described with reference to FIG. 1 with the reference symbols used there. In this case, the cover 10 is widened somewhat and has a recess, for example for a felt ring 20. The felt ring 20 is preferably fastened in a holder 21 which can be replaced manually if necessary. In this case, the top surface of the cover may be slightly beveled in the direction of the felt ring 20. The one described with reference to FIG. 8 Design offers particular advantages if the write head is provided with a combined cleaning, rinsing and sealing device.

Der erfindungsgemäße Schreibkopf kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung auch Einrichtungen zum Heizen der Tinte im Bereich der Austrittsöffnungen bzw. zum Heizen der Tinte im gesamten Schreibkopf aufweisen.According to a further embodiment of the invention, the write head according to the invention can also have devices for heating the ink in the region of the outlet openings or for heating the ink in the entire write head.

In an sich bekannter Weise kann eine Tintenheizung auch dadurch erfolgen, daß in dem gemeinsamen Block eine Heizplatte oder eine Heizspirale eingelegt ist. Temperaturfühlelemente können im Bereich der Austrittsöffnungen vorzugsweise beidseitig der Austrittsöffnungen angeordnet sein.In a manner known per se, ink heating can also take place in that a heating plate or heating coil is inserted in the common block. Temperature sensing elements can preferably be arranged in the region of the outlet openings on both sides of the outlet openings.

Der erfindungsgemäße Schreibkopf ist mit besonderem Vorteil für eine Massenfertigung geeignet, da die einzelnen, zu seiner Herstellung erforderlichen Arbeitsgänge leicht automatisierbar sind. Auch entfällt die Verwendung einer eigenen, vor den Austrittsöffnungen der Tintenkanäle angeordneten Düsenplatte, so daß sich auch deutliche Einsparungen hinsichtlich des Teileaufwandes ergeben. Weiterhin entfallen auch die mit der Herstellung extrem eng liegender und sehr kleiner Düsenöffnungen beim Vergießen mit Harz verbundenen Probleme.The write head according to the invention is particularly suitable for mass production, since the individual operations required for its manufacture can be easily automated. There is also no need to use a separate nozzle plate arranged in front of the outlet openings of the ink channels, so that there are also significant savings in terms of the number of parts. Furthermore, the problems associated with the production of extremely narrow and very small nozzle openings when casting with resin are also eliminated.

Claims (12)

1. Schreibkopf für Tintenschreibeinrichtungen mit piezoelektrischen Antriebselementen, deren Form sich durch geeignet polarisierte Ansteuerimpulse verändert, und unter deren Einwirkung während einer Expansionsphase Tinte aus einem Tintenreservoir über einen gemeinsamen Tintenzuführkanal angesaugt und während einer sich daran anschließenden Kontraktionsphase ein kleines Tintenvolumen in Form eines Tintentröpfchens ausgestoßen wird, dadurch gekennzeichnet , daß als piezoelektrische Antriebselemente beidseitig kontaktierte Piezoplättchen (1,13,15) vorgesehen sind, die jeweils Ausnehmungen (2,3,4,5) aufweisen, die in einem oberen Bereich eine Austrittsöffnung (2), in einem mittleren erweiterten Bereich eine Tintenkammer (3), in einem sich daran anschließenden verengten Bereich einen Drosselkanal (4) und in einem unteren wieder erweiterten Bereich eine Tintenzufuhröffnung (5) bilden,
daß die Piezoplättchen (1,13,15) unter Zwischenlage jeweils eines Abstandselementes (6,6a,6b,6c,14,16) aneinanderliegend angeordnet sind, wobei die Abstandselemente (6, 6a,6b,6c,14,16) im Bereich der Tintenzufuhröffnungen (5) diesen entsprechende Öffnungen (7) aufweisen,
und daß die Piezoplättchen (1,13,15) und die Abstandselemente (6,6a,6b,6c,14,16) in einem gemeinsamen Block (8) gehalten sind.
1.Print head for ink writing devices with piezoelectric drive elements, the shape of which changes as a result of suitably polarized control pulses, and under the action of which ink is sucked in from an ink reservoir via a common ink supply channel during an expansion phase and a small ink volume in the form of an ink droplet is ejected during a subsequent contraction phase , characterized in that piezoelectric drive elements (1, 13, 15) contacted on both sides are provided as piezoelectric drive elements, each of which has recesses (2, 3, 4, 5) which have an outlet opening (2) in an upper area and an enlarged one in the middle An ink chamber (3) is formed in a region, a throttle channel (4) in an adjoining narrowed region and an ink supply opening (5) in a lower region which is expanded again.
that the piezoplates (1, 13, 15) are arranged adjacent to one another with the interposition of a spacing element (6, 6a, 6b, 6c, 14, 16), the spacing elements (6, 6a, 6b, 6c, 14, 16) in the area the ink supply openings (5) have openings (7) corresponding to these,
and that the piezo plates (1, 13, 15) and the spacer elements (6, 6a, 6b, 6c, 14, 16) are held in a common block (8).
2. Schreibkopf nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , daß die Ausnehmungen (2,3,4,5) der Piezoplättchen (1) und die Öffnungen (7) der Abstandselemente (6,6a,6b,6c) kurvenförmige, zueinander in etwa symmetrische Schnittkanten aufweisen, die die Tintenbereiche im Inneren des Schreibkopfes begrenzen.
2. printhead according to claim 1,
characterized in that the recesses (2, 3, 4, 5) of the piezoplates (1) and the openings (7) of the spacer elements (6, 6a, 6b, 6c) have curved, approximately symmetrical cutting edges which the ink areas in the Limit the inside of the print head.
3. Schreibkopf nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , daß die Ausnehmungen (2,3,4,5) der Piezoplättchen (13,15) und die Öffnungen (7) der Abstandselemente (14) geradlinig zueinander in etwa symmetrisch verlaufende Schnittkanten aufweisen, die die Tintenbereiche im Inneren des Schreibkopfes begrenzen.
3. write head according to claim 1,
characterized in that the recesses (2, 3, 4, 5) of the piezoplates (13, 15) and the openings (7) of the spacer elements (14) have cut edges which run in a straight line and approximately symmetrically and which limit the ink areas in the interior of the write head .
4. Schreibkopf nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , daß die Ausnehmungen der Piezoplättchen (15) auf nur einer Seite eines Piezoplättchens (15) ausgebildet sind und jeweils geradlinig verlaufende Schnittkanten aufweisen, und daß die Tintenbereiche im Inneren des Schreibkopfes einerseits durch die Schnittkanten und andererseits durch die Innenwandung des gemeinsamen Blockes (8) begrenzt sind.
4. write head according to claim 1,
characterized in that the recesses in the piezoplates (15) are formed on only one side of a piezoplate (15) and each have rectilinear cut edges, and in that the ink areas in the interior of the write head on the one hand through the cut edges and on the other hand through the inner wall of the common block ( 8) are limited.
5. Schreibkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Piezoplättchen (1,13,1) entlang der Schnittkanten über einen Teilbereich ihrer Oberfläche mit einer Isolierbeschichtung (19, Fig. 7) versehen sind.5. Writing head according to one of claims 1 to 4, characterized in that the piezo plates (1, 13, 1) are provided with an insulating coating (19, Fig. 7) along the cut edges over a partial area of their surface. 6. Schreibkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die durch den oberen Bereich der Ausnehmung gebildete Austrittsöffnung (2) im Ruhezustand der Piezoplättchen (1, 13,15) einen definierten Querschnitt besitzt, der sich während der Expansionsphase erweitert und während der Kontraktionsphase verengt.6. Writing head according to one of claims 1 to 5, characterized in that the outlet opening (2) formed by the upper region of the recess has a defined cross section in the rest state of the piezo plates (1, 13, 15), which widens during the expansion phase and narrowed during the contraction phase. 7. Schreibkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die durch den oberen Bereich der Ausnehmung gebildete Austrittsöffnung ( ) im Ruhezustand der Piezoplättchen (1, 13,15) geschlossen ist und sich nur während der Expansionsphase bis zur Beendigung der Kontraktionsphase öffnet.7. Writing head according to one of claims 1 to 6, characterized in that the outlet opening formed by the upper region of the recess () in the idle state of the piezoplates (1, 13, 15) is closed and only opens during the expansion phase until the contraction phase ends. 8. Schreibkopf nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet , daß die Piezoplättchen (15) und die Abstandselemente (14) einseitig, auf der dem Tintenbereich (2,3,4,5) abgewandten Seite miteinander verbunden sind (18 in Fig. 7).
8. printhead according to claim 7,
characterized in that the piezo plates (15) and the spacer elements (14) are connected on one side, on the side facing away from the ink region (2, 3, 4, 5) (18 in FIG. 7).
9. Schreibkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Abstandselemente (6) aus nicht leitendem Material bestehen, und daß zur Ansteuerung der Piezoplättchen (1) eine Leiterfolie (9a,9b) vorgesehen ist, deren Leiterbahnen mit den Kontaktflächen der Piezoplättchen (1) verbunden sind (über 12).9. write head according to one of claims 1 to 8, characterized in that the spacer elements (6) consist of non-conductive material, and that for controlling the piezo plate (1) a conductor foil (9a, 9b) is provided, the conductor tracks with the contact surfaces the piezo plates (1) are connected (via 12). 10. Schreibkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Abstandselemente (6,6a) abwechselnd aus nicht leitendem, elastischen Material (6) und aus leitendem, nicht elastischem Material (6a) bestehen,
daß jeweils eine Kontaktfläche von zwei aufeinanderfolgenden Piezoplättchen (1) über ein leitendes Abstandselement (6a) mit der einen Leiterfolie (9a) und die anderen Kontaktflächen der Piezoplättchen (1) jeweils einzeln mit der anderen Leiterfolie (9b) verbunden sind, und daß aufeinanderfolgende Piezoplättchen (1) jeweils entgegengesetzt polarisiert sind.
10. Writing head according to one of claims 1 to 8, characterized in that the spacing elements (6, 6a) alternately consist of non-conductive, elastic material (6) and of conductive, non-elastic material (6a),
that a respective contact surface of two successive piezoplates (1) is connected via a conductive spacer (6a) to one conductor foil (9a) and the other contact surfaces of the piezoplates (1) are each individually connected to the other conductor foil (9b), and that successive piezoplates (1) are polarized in opposite directions.
11. Schreibkopf nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet , daß die Abstandselemente (6b,6c in Fig. 4) aus zwei Lagen bestehen, wobei die eine Lage (6b) aus einem nicht leitenden, elastischem Material und die andere Lage (6c) aus einem leitenden nicht elastischem Material besteht.
11. printhead according to claim 10,
characterized in that the spacer elements (6b, 6c in Fig. 4) consist of two layers, one layer (6b) made of a non-conductive, elastic material and the other layer (6c) made of one conductive non-elastic material.
12. Schreibkopf nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Block (8) von einer Abdeckung (10) umfaßt wird und lediglich der die Austrittsöffnungen (2) der Piezoplättchen (1) aufweisende Teil frei bleibt, und daß in der Abdeckung (10) eine Verlusttinte aufnehmende auswechselbare und saugfähige Einlage (13) vorgesehen ist, die den gemeinsamen Block (8) zumindest teilweise umgibt.
12. printhead according to claim 1,
characterized in that the common block (8) is enclosed by a cover (10) and only the part having the outlet openings (2) of the piezo plates (1) remains free, and in that in the cover (10) a waste ink-absorbing replaceable and absorbent Insert (13) is provided which at least partially surrounds the common block (8).
EP84114845A 1984-02-02 1984-12-06 Ink jet printing head Expired EP0150348B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19843403615 DE3403615A1 (en) 1984-02-02 1984-02-02 WRITING HEAD FOR INK WRITING DEVICES
DE3403615 1984-02-02

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0150348A2 true EP0150348A2 (en) 1985-08-07
EP0150348A3 EP0150348A3 (en) 1985-08-21
EP0150348B1 EP0150348B1 (en) 1987-11-11

Family

ID=6226572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP84114845A Expired EP0150348B1 (en) 1984-02-02 1984-12-06 Ink jet printing head

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4578686A (en)
EP (1) EP0150348B1 (en)
JP (1) JPS60180850A (en)
DE (2) DE3403615A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3630206A1 (en) * 1985-09-06 1987-03-19 Fuji Electric Co Ltd INK JET PRINT HEAD

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5172141A (en) * 1985-12-17 1992-12-15 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording head using a piezoelectric element having an asymmetrical electric field applied thereto
JPS62140851A (en) * 1985-12-17 1987-06-24 Canon Inc Ink jet recording head
US4752789A (en) * 1986-07-25 1988-06-21 Dataproducts Corporation Multi-layer transducer array for an ink jet apparatus
US4879568A (en) * 1987-01-10 1989-11-07 Am International, Inc. Droplet deposition apparatus
US4823149A (en) * 1987-03-09 1989-04-18 Dataproducts Corporation Ink jet apparatus employing plate-like structure
US4843407A (en) * 1987-08-18 1989-06-27 Burlington Industries, Inc. Fluid distribution bar for fluid-jet printing
US5500658A (en) * 1987-09-11 1996-03-19 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording apparatus having a heating member and means for reducing moisture near an ink discharge port of a recording head
NL8903025A (en) * 1989-12-08 1991-07-01 Oce Nederland Bv STACKABLE DROP GENERATOR FOR AN INK-JET PRINTER.
JPH0528637U (en) * 1991-03-08 1993-04-16 シチズン時計株式会社 Ink jet head drive electrode extraction structure
DE69127258D1 (en) * 1990-11-13 1997-09-18 Citizen Watch Co Ltd Inkjet printhead
US5444474A (en) * 1992-03-23 1995-08-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Ink-jet cartridge for ink-jet printers and ink-jet printer using the same
US5534904A (en) * 1994-11-07 1996-07-09 Meir Weksler Multi-jet generator device for use in printing
US6190002B1 (en) 1999-10-27 2001-02-20 Lexmark International, Inc. Ink jet pen
JP3861673B2 (en) * 2001-11-30 2006-12-20 ブラザー工業株式会社 Inkjet recording head
JP3925639B2 (en) * 2002-06-27 2007-06-06 ブラザー工業株式会社 Inkjet recording head
JP4654640B2 (en) * 2004-09-13 2011-03-23 富士ゼロックス株式会社 Ink jet recording head and method for manufacturing ink jet recording head
US20080061471A1 (en) * 2006-09-13 2008-03-13 Spin Master Ltd. Decorative moulding toy
US7914125B2 (en) 2006-09-14 2011-03-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection device with deflective flexible membrane
US8042913B2 (en) * 2006-09-14 2011-10-25 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection device with deflective flexible membrane
US7651204B2 (en) * 2006-09-14 2010-01-26 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection device
GB2599902A (en) * 2020-10-11 2022-04-20 Mesa Tech Ltd Printing apparatus and method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2088287A (en) * 1980-11-28 1982-06-09 Suwa Seikosha Kk Ink jet printing head
US4392145A (en) * 1981-03-02 1983-07-05 Exxon Research And Engineering Co. Multi-layer ink jet apparatus

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4385304A (en) * 1979-07-09 1983-05-24 Burroughs Corporation Stacked drop generators for pulsed ink jet printing
US4390886A (en) * 1981-09-25 1983-06-28 Xerox Corporation Ink jet printing machine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2088287A (en) * 1980-11-28 1982-06-09 Suwa Seikosha Kk Ink jet printing head
US4392145A (en) * 1981-03-02 1983-07-05 Exxon Research And Engineering Co. Multi-layer ink jet apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3630206A1 (en) * 1985-09-06 1987-03-19 Fuji Electric Co Ltd INK JET PRINT HEAD

Also Published As

Publication number Publication date
EP0150348B1 (en) 1987-11-11
JPS60180850A (en) 1985-09-14
US4578686A (en) 1986-03-25
EP0150348A3 (en) 1985-08-21
DE3467329D1 (en) 1987-12-17
DE3403615A1 (en) 1985-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0150348B1 (en) Ink jet printing head
DE2543451C2 (en) Piezoelectrically operated writing head for ink mosaic writing devices
DE69125098T2 (en) Inkjet head
EP0128456B1 (en) Piezoelectrically actuated writing head
DE60006396T2 (en) DROPLET RECORDING METHOD AND RELATED DEVICE
DE3012720C2 (en)
DE69219246T2 (en) Process for making a high density color jet printhead assembly
DE3311956A1 (en) COLOR JET PRINTER HEAD
DE4214555A1 (en) Arrangement for an electrothermal ink print head
DE2164614B2 (en) Arrangement for applying drops of liquid paint to a surface, in particular Tm tenspritz writing unit
DE2543420C3 (en) Piezoelectric drive element for writing heads in ink mosaic writing devices
DE3215608A1 (en) METHOD FOR PRODUCING NOZZLE CHANNELS AND INK JET PRINTERS WITH A NOZZLE CHANNEL PRODUCED BY THIS METHOD
DE3245283A1 (en) Arrangement for expelling liquid droplets
DE69408082T2 (en) Multi-ink jet head to be cleaned on demand and its mode of operation
EP0121894A2 (en) Piezoelectrically operated write head for ink mosaic recording devices
DE69228273T2 (en) Device with droplet stream
DE69020152T2 (en) INK-JET NOZZLE / VALVE, SPRING AND PRINTER.
DE3018334A1 (en) WRITING HEAD FOR AN INK JET PRINTER
EP0183224A1 (en) Print head for an ink jet printer
DE69524513T2 (en) Inkjet printhead
DE3438033A1 (en) Printhead for ink printers
EP0568163B1 (en) Thermoelectric ink jet printhead
DE3007189A1 (en) DEVICE WORKING WITH PRESSURE IMPULSES FOR THE PRODUCTION OF LIQUID DROPS
EP0063637A2 (en) Ink jet recording head with cylindrical ink channels
EP0057956B1 (en) Writing head for an ink jet printer

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

17P Request for examination filed

Effective date: 19841221

AK Designated contracting states

Designated state(s): CH DE FR GB IT LI NL SE

AK Designated contracting states

Designated state(s): CH DE FR GB IT LI NL SE

17Q First examination report despatched

Effective date: 19870206

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): CH DE FR GB IT LI NL SE

REF Corresponds to:

Ref document number: 3467329

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19871217

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 19871231

Year of fee payment: 4

ET Fr: translation filed
ITF It: translation for a ep patent filed
GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Effective date: 19881231

Ref country code: CH

Effective date: 19881231

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19890223

Year of fee payment: 5

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 19891130

Year of fee payment: 6

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Effective date: 19891207

ITTA It: last paid annual fee
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Effective date: 19900701

NLV4 Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Effective date: 19900831

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Effective date: 19900901

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Effective date: 19901206

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee
EUG Se: european patent has lapsed

Ref document number: 84114845.5

Effective date: 19900830