DE2543420C3 - Piezoelektrisches Antriebselement für Schreibköpfe in Tintenmosaik-Schreibeinrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein piezoelektrisches, mit Ansteuerelektroden versehenes Antriebselement für im Gießverfahren hergestellte Schreibköpfe in Tintenmosaikschreibeinrichtungen, bei denen Schreibflüssigkeit durch piezoelektrische Einschnürung der die Tintenkanäle zylinderförmig umfassenden Antriebselemente tröpfchenweise ausgestoßen wird.

Piezoelektrische Antriebselemente für Schreibdüsen sind schon seit längerem bekannt. So wird in der amerikanischen Patentschrift 32 98 030 eine Tintenstrahlschreibeinrichtung beschrieben mit einem als Schreibdüse dienenden Glasröhrchen, das mit Schreibflüssigkeit gefüllt und von einem zylinderförmigen, piezoelektrischen Antriebselement umfaßt ist. Dieses Antriebselement besteht aus einem Piezokeramikröhrchen, das an den Mantelflächen mit Metall bedampft ist und über diese als Elektroden dienenden Mantelflächen angesteuert wird. Bei Anliegen eines elektrischen Impulses an die Elektroden verengt sich das Piezoelement und damit das innenliegende Glasröhrchen, wodurch aus dem Glasröhrchen ein Tintentropfen ausgestoßen wird.

Werden derartige piezoelektrische Antriebselemente gemäß einem Vorschlag zu einem Mosaikschreibkopf zusammengefaßt, bei dem die einzelnen Antriebselemente in dem Schreibkopf vergossen werden, so resultieren für die Antriebselemente durch das Vergießen und durch die geringen Ausmaße des Schreibkopfes besondere konstruktive Probleme, insbesondere hinsichtlich der Kontaktierung jedes einzelnen Antriebselements und seiner Kurzschlußsicherheit.

Bei derartigen Mosaikschreibköpfen umfassen die Antriebselemente im Schreibkopf angeordnete Tintenkanäle, wobei die Antriebselemente in direktem Kontakt zur Schreibflüssigkeit stehen. Damit sind die Antriebselemente der Gefahr ausgesetzt, daß Tinte in die poröse Keramik eindringt und darin zu Kurzschlüssen führt. Außerdem sind die auf den Antriebselementen angebrachten dünnen Elektroden ausgesprochen schwierig zu kontaktieren.

Aufgabe der Erfindung ist es, für Schreibköpfe in Tintenmosaikschreibeinrichtungen piezoelektrische Antriebselemente bereitzustellen, die in den Schreibkopf in einfacher Weise eingegossen werden können, leicht ansteuerbar und funktionssicher sind.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß mindestens die von der Schreibflüssigkeit benetzten Teile des Antriebselements von einer lintenundurchlässigen, aus dem die Antriebselemente umgebenden Gießwerkstoff bestehenden Schutzschicht

ίο bedeckt sind, in die eine an der Innenelektrode des Antriebselementes zunächst elastisch anliegende Metallspiraie eingegossen ist.

Die erfindungsgemäßen Antriebselemente haben den Vorzug, daß sie kurzschlußsicher z. B. in Kunstharz vergossen sind.

Durch eine derartig aufgebaute Schutzschicht, aus dem die Antriebselemente umgebenden Gieswerkstoff, in die eine an der Innenelektrode des Antriebselements zunächst elastisch anliegende Metallspirale eingegossen ist, kann in vorteilhafter Weise die Betriebsspannung für die Piezokeramik reduziert werden, weil die Verformungsarbeit bei dieser weichen Schutzschicht sehr gering ist. Außerdem ist über die Metallspirale eine leichte Kontaktierung des Antriebselements möglich.

Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden beispielsweise näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Schnittbild eines Schreibkopfes für eine Tintenmosaikschreibeinrichtung,

Fig.2 ein Schnittbild eines erfindungsgemäßen Antriebselements mit einer in die Schutzschicht eingegossenen Metallspirale.

Ein piezoelektrisch betriebener Schreibkopf 1 wird mit Hilfe einer hier nicht dargestellten Vorrichtung zeilenweise entlang von einem Aufzeichnungsträger 2 bewegt und dabei im Takt eines hier nicht dargestellten Zeichengenerators zeichenabhängig angesteuert. Der Schreibkopf 1 besteht dabei aus einem einzigen im Gußverfahren aus dielektrischem Kunststoff hergestellten Werkstück, das mehrere Schreibflüssigkeit aufnehmende Kanäle 3 enthält. Jeder Tintenkanal wird von einem piezoelektrischen Antriebselement 4 zylinderförmig umfaßt, das sich bei Ansteuerung über den Zeichengenerator zusammenzieht und damit die in den Tintenkanälen 3 enthaltene Schreibflüssigkeit tröpfchenförmig ausstößt.

In Fig.2 ist ein Schnittbild einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der in die Schutzschicht eine Metallspirale 11 eingegossen ist. Dazu wird das als Antriebselement 4 dienende Keramikrohr 5 zum Vergießen im Schreibkopf 1 auf einen Dorn gesteckt. Die gleichmäßige Justierung des Antriebselements und damit des Spaltes 12 zwischen Keramikrohr 5 und dem Dorn erreicht man durch die Metallspirale 11. Diese aus Kupferdraht bestehende Metallspirale 11 federt und liegt deshalb elastisch an der Innenelektrode des Antriebselements 4 an. So kann in vorteilhafter Weise das Antriebselement 4 über diese Spirale 11 kontaktiert werden.

Da der gesamte Tintenkanal 3 im Schreibkopf 1 jetzt durchgehend aus glattem Gießharz besteht, können bei Inbetriebnahme des Schreibkopfes 1 die Luftblasen, die sich evtl. an der Innenwand des Tintenkanals 3 gebildet haben, aus dem Tintenkanal leicht entfernt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Piezoelektisches, mit Ansteuerelektroden versehenes Antriebselement für im Gießverfahren hergestellte Schreibköpfe in Tintenmosaikschreibeinrichtungen, bei denen Schreibflüssigkeit durch piezoelektrische Einschnürung der die Tintenkanäle zylinderförmig umfassenden, mit Innen- und Außenelektroden versehenen Antriebselemente tröpfchenweise ausgestoßen wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die von der Schreibflüssigkeit benetzten Teile des Antriebselements (4) von einer tintenundurchiässigen, aus dem die Antriebselemente (4) umgebenden Gießwerkstoff bestehenden Schutzschicht (7,10) bedeckt sind, in die eine an der Innenelektrode des Antriebelementes (4) zunächst elastisch anliegende Meta'lspirale (11) eingegossen ist