INK JET RECORDING HEAD WITH CYLINDRICAL INK CHANNELS

Abstract: 1. A recording head for ink jet printers, having cylindrical ink channels provided in the recording head which are at least partially embraced by piezotransducers, characterised by a head part (1) in which the ink channels (2) are arranged parallel to one another ; by an adjoining channel plate (4) having ink guidance channels (5) into which the ink channels (2) open on one side of the channel plate (4) and which, on the other side, form outlet openings (6) ; by a nozzle plate (7) provided with nozzle openings (8) which are assigned to the outlet openings (6) of the channel plate (4) ; and by a fixing element (9) which at least partially embraces the head part (1), the channel plate (4), and the nozzle plate (7).

Description: Schreibkopf für Tintenschreibeinrichtungen mit zylinderförmigen Tintenkanälen Die Erfindung betrifft einen Schreibkopf für Tintenschreibeinrichtungen mit im Schreibkopf verlaufenden, zylinderförmigen von Piezowandlern teilweise umfassten Tintenkanälen. Für Tintenschreibeinrichtungen mit einem Mehrfachdüsenschreibkopf ist es bekannt (DE-OS 25 43 451), die teilweise von piezokeramischen Antriebselementen zylinderförmig umfassten Tintenkanäle im Schreibkopf von der Abdruckstelle strahlenförmig und knickfrei wegfluchtend verlaufend anzuordnen. Ein solcher Schreibkopf kann durch Vergiessen der Antriebselemente bei gleichzeitiger Ausformung der Tintenkanäle hergestellt werden. Das geschieht dadurch, dass in eine Giessform Führungsnadeln und die Antriebselemente eingelegt werden. Die Nadeln werden nach dem Ausgiessen wieder herausgezogen, so dass die Tintenkanäle als zylinderförmig verlaufende Hohlräume im Inneren des Kopfes entstehen. Nachteilig ist dabei, dass dabei sehr hohe Toleranzanforderungen eingehalten werden müssen. Weiterhin kann das Einlegen und das Herausziehen der Nadeln nur manuell durchgeführt werden, was den Fertigungsaufwand beträchtlich erhöht. Schliesslich besteht ein weiteres Problem darin, dass bei einer Anordnung mit die Tintenkanäle zylinderförmig umfassenden rötirchenförmigen Piezowandlern als Antriebselemente wegen der an der Austrittsstelle der Tintenkanäle erforderlichen engen Teilung die Antriebselemente erst im hinteren Bereich der Tintenkanäle angeordnet sein können, was zu einer Verlängerung des gesamten Kopfes führt. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schreibkopf für Tintenschreibeinrichtungen der oben angegebenen Art zu schaffen, für den die Tolerananforderungen reduziert sind, bei dessen Flerstellung der bisher erforderliche hohe Anteil an manueller Tätigkeit entfallen kann, und der schliesslich zumindest in seinen Längsabmessungen kleiner gemacht werden kann. Ein Schreibkopf, mit dem diese Aufgabe gelöst wird, ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gekennzeichnet. Ein wesentlicher Vorteil der vorgeschlagenen Anordnung besteht darin, dass der Hohlraum, der einen Tintenkanal bildet, aus mehreren Teilen besteht, die jeweils getrennt herstellbaren Teilen zugeordnet sind. Das gestattet es, den durch Vergiessen hergestellten Kopfteil mit den parallel zueinander verlaufenden Tintenkanälen ohne die bisher einzuhaltenden Toleranzanforderungen maschinell herzustellen. Lediglich die Kanalplatte und die Düsenplatte, stellen Präzisionsteile dar. In besonders vorteilhafter Weise können diese nach einem galvanoplastischem Verfahren oder nach einem fotokeramischen Verfahren mit beliebiger Genauigkeit erstellt werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Antriebselemente nunmehr unmittelbar am Austrittsende der Tintenkanäle im Kopfteil oder doch in deren unmittelbaren Nähe angeordnet werden können. Damit ist eine deutliche Verkürzung der Gesamtlänge des Schreibkopfes verbunden, was sich im Endeffekt in einer erwünschten Verkleinerung eines mit solchen Schreibköpfen bestückten Druckwerkes auswirkt. In Ausgestaltung der Erfindung besteht das Befestigungselement aus einem Bügel, dessen Arme federnd ausgebildet sind, und die über die einzelnen Teile des Schreibkopfes hinweggreifend die erforderliche Andruckskraft für einen dichtenden Zusammenhalt der einzelnen Teile liefern. Weitere Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles gegeben. Dieses zeigt einen Schreibkopf 1, der sieben parallel verlaufende Tintenkanäle 2 enthält. Jedem Tintenkanal 2 ist ein Piezowandler in Form eines, den Tintenkanal umfassenden Piezoröhrchens 3 zugeordnet. Im Beispiel sind die Tintenkanäle 2 in zwei zueinander versetzt liegenden Reihen angeordnet. Eine sich unmittelbar an den Kopfteil 1 anschliessende Kanalplatte 4, weist entsprechend der Anzahl der Tintenkanäle sieben Tintenführungskanäle 5 auf, in die auf der dem Kopfteil zugewandten Seite die Tintenkanäle 2 einmünden, und die auf der anderen Seite Austritts öffnungen 6 besitzen. Die Austrittsöffnungen 6 sind dabei in der für-d:ie'Austrittsdüsen vorgesehenen Reihe angeordnet. Im Ausführungsbeispiel bilden sie eine übereinanderliegende Reihe von öffnungen. Es ist jedoch auch eine andere Form möglich. Als dichtende Abdeckung nach aussen und zur Gewährleistung eines exakten Tröpfchenausstosses ist die Düsenplatte 7 mit den Düsenöffnungen 8 vorhanden. Die Düsenöffnungen 8 entsprechend sowohl in ihrer Lage als auch in ihrer Anzahl den Austrittsöffnungen 6 der Kanalplatte 4. Zur sichernden Befestigung der einzelnen Teile, nämlich des Kopfteiles 1, der Kanalplatte 4 und der Düsenplatte 7, dient ein Bügel 9, dessen federnde Arme 10 nach dem Zusammenfügen der einzelnen Teile über diese hinweggreifen und in Ausnehmungen 11 des Kopfteiles 1 einrastend befestigt werden. Es ist vorteilhaft, wenn der Bügel 9 den grössten Teil der Aussenfläche der Düsenplatte 7 abdeckt und nur im Bereich der Austrittsöffnungen 8 eine entsprechende Aussparung 12 aufweist. Damit wird eine Erhöhung der Andruckkraft und damit eine bessere Abdichtung zwischen den einzelnen Teilen des Schreibkopfes erreicht. Bedarfsweise kann, was hier nicht dargestellt ist, zur Verbesserung der Abdichtung zwischen den einzelnen Teilen des Schreibkopfes eine mit entsprechenden öffnungen versehene Abdichfolie eingelegt sein. Da die für Tintenschreibeinrichtungen geforderte und die Schriftqualität bestimmende Präzision im wesentlichen durch die exakte Einhaltung sehr enger Toleranzanforderungen für die Ausbildung der Tintenaustrittsöffnungen bestimmt wird, diese bei der neuen Anordnung aber in der Kanalplatte liegen, sind die Toleranzanforderungen, die an den Kopfteil gerichtet werden,gzringer. Dieser kann somit beispielsweise durch maschinelles-Vergiessen er stellt werden. In diesem Zusammenhang ist es auch von Bedeutung, dass die Tintenkanäle im Kopfteil in ihrem Durchmesser konstant sind, also sich z.B. nicht verjüngen, was das Einfädeln von Führungsnadeln vor dem Vergiessen bzw. das Herausziehen der Führungsnadeln nach dem Vergiessen erheblich erleichtern. 5 Patentansprüche 1 Figur

Claims: Patentansprüche 1. Schreibkopf für Tintenschreibeinrichtungen mit im Schreibkopf verlaufenden, zylinderförmigen, von Piezowandlern zumindest teilweise umfassten Tintenkanälen, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen Kopfteil (1) in dem die Tintenkanäle (2) zueinander parallel verlaufend angeordnet sind, durch eine sich daran anschliessende Kanalplatte (4) mit Tintenzuführungskanälen (5) in die auf der einen Seite der Kanalplatte (4) die Tintenkanäle (2) einmünden, und die auf der anderen Seite Austrittsöffnungen (6) bilden, durch eine Düsenplatte (73 mit den Austrittsöffnungen (63 der Kanalplatte (4) zugeordneten Düsenöffnungen (8) und durch einen, den Kopfteil (1), die Kanalplatte (4) und die Düsenplatte (7) zumindest teilweise umfassendes Befestigungselement (93. 2. Schreibkopf nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e ic h n e t , dass der Kopfteil (13 mit den Tintenkanaälen (2) und den Antriebselementen (3) ein im Giessverfahren hergestelltes Kunststoffteil ist. 3. Schreibkopf nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kanalplatte (4) ein galvanoplastisch hergestelltes Teil ist. 4. Schreibkopf nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kanalplatte (4) ein fotokeramisch hergestelltes Teil ist. 5. Schreibkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Befestigungselement (93 ein Bügel mit federnden Ansätzen (10) ist, die über die Düsenplatte (7) und die Kanalpiat te (4) hinweggreifend in Ausnehmungen (11) des Kopfteiles (1) einschnappbar sind.

Inventors: KATTNER, ERICH, ING.
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1981
Main classification: B41J3
IPC codes: B41J2