DE4443244A1

DE4443244A1 - Anordnung für einen Tintendruckkopf aus einzelnen Tintendruckmodulen

Info

Publication number: DE4443244A1
Application number: DE4443244A
Authority: DE
Inventors: Stephan Guenther; Ralf Kubatzki; Wolfgang Dr Thiel; Junming Dr Zhang
Original assignee: Francotyp Postalia GmbH
Current assignee: Digital Graphics Inc
Priority date: 1994-11-25
Filing date: 1994-11-25
Publication date: 1996-05-30
Anticipated expiration: 2014-11-26
Also published as: EP0713775A3; DE59506985D1; DE4443244C2; US5870118A; EP0713775A2; EP0713775B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung für einen Tinten druckkopf, der aus Tintendruckmodulen in Stapelbauweise zusammengesetzt ist, die nach dem Edge-Shooter-Prinzip arbeiten und mit plattenförmigen piezoelektrischen Ak toren ausgerüstet sind.

Der Tintendruckkopf ist für den Einsatz in kleinen schnellen Druckern vorgesehen, die wiederum Bestandteil von modernen Maschinen zum Frankieren von Postgut oder zum Drucken von Adressen sind. Ein derartiger Drucker ist auch als Produktbeschriftungsgerät geeignet. Im Unterschied zum üblichen Bürodrucker mit zeilenwei sem Abdruck erfolgt der Druck als einmaliger Frankier abdruck in einem Durchlauf des Postgutes. Entsprechend dieser wesentlich größeren Druckbreite - ungefähr ein inch - ist die Anzahl untereinander anzuordnender Tin tendüsen und damit auch die Anzahl der Piezoaktoren in einem Tintendruckkopf erheblich größer als bei Tin tendruckköpfen für Bürodrucker.

Um den modernen Komfort - Klischees mit Wort- und Bild zeichen - für Frankiermaschinen mit guter Druckqualität zu erfüllen, sind Druckauflösungen von annähernd 200 dpi (drops per inch) erforderlich, das bedeutet Tintendruckköpfe mit derselben Düsen- und Piezo aktorenzahl bei einer Druckbreite von einem inch. Wenn alle Düsen in einer einzigen Düsenreihe angeordnet wären, würde der Abstand zweier benachbarter Düsen das Druckdichtemaß t sein. Bei mehr als einem Tinten druckmodul ergibt sich das Druckdichtemaß aus dem Quotienten aus Düsenabstand eines Moduls durch Anzahl der Module. Die üblichen Düsenöffnungen liegen zwischen 40 bis 50 µm Breite. Bei einer Klischeebreite von einem inch und einer Auflösung von 200 dpi müssen hier die Justagefehler unter 10 µm gehalten werden.

Zwangsläufig werden derartige Tintendruckköpfe in Pla nar- beziehungsweise Stapelbauweise ausgeführt, einer seits aus Gründen der zulässigen Dimensionen und der damit zu erzielenden Packungsdichte und andererseits aus Gründen einer ökonomischen Fertigung, vergleiche auch DE 42 25 799 A1. Üblicherweise werden hierbei als Piezoaktoren Flächenschwinger eingesetzt, bei denen zwischen zwei Metallelektroden ein piezoelektrisches Material, zum Beispiel Blei-Zirkonat-Titanat (PZT), an geordnet ist. Die Trägerplatte - zugleich Membranplatte über den Tintendruckkammern - für die Piezoaktoren kann aus Glas, Keramik, Plast oder Metall bestehen. Die Art und Weise der Anordnung der Module zueinander, um eine Druckdichte von 200 dpi zu erzielen, und der Kontaktierung der Piezoaktoren ist dabei ein wesentli ches Problem.

Es ist ein Tintendruckkopf der eingangs beschriebenen Art bekannt, DE 42 25 799 A1, der aus mehreren unter schiedlichen Modulen besteht, von denen nur ein außen liegender Modul an seiner Stirnseite die gemeinsame Dü senreihe trägt. Alle Module weisen von Piezoaktoren an treibbare Tintendruckkammern für den Tintenausstoß auf, die über entsprechend geführte Kanäle mit den zugeord neten Düsen verbunden sind. Die Verbindungskanäle von Modul zu Modul verlaufen zwangsläufig orthogonal zu den Druckkammern.

Zwischen den Modulen sind Abstandsteile angeordnet, die eine Tintenzuführungsöffnung und Tintendurchführungs öffnungen sowie eine Aussparung für die Piezoaktoren aufweisen. Die Abstandsteile können einteilig oder zweiteilig sein und bestehen aus demselben Material wie die Piezoaktoren.

Obwohl der Vorteil nur einer einzigen Düsenreihe un streitig ist, ist der technologische Aufwand zur Her stellung der zueinander unterschiedlichen Module noch beträchtlich.

Für die durch mehrere Module verlaufenden Verbin dungskanäle sind eine höhere Genauigkeit als die für die Tintendruckkammern und ein höherer Justieraufwand erforderlich. Die verschieden langen Verbindungskanäle bedingen zusätzliche elektronische Steuermaßnahmen.

Es ist weiterhin ein piezoelektrischer Tintendruckkopf mit einem monolithischen Piezokeramikkörper bekannt, DE 38 05 279 A1, der parallel nebeneinander angeordnete Wandler hat, wobei jeder Wandler ein planares, piezo elektrisches Antriebselement, eine Druckkammer, einen Tintenkanal und eine Düse aufweist. Die Druckkammern, die Tintenkanäle und die Düsen sind als Hohlräume im Piezokeramikkörper ausgebildet. Jedes Antriebselement weist eine äußere Elektrode, eine innere Elektrode und eine zwischen den Elektroden angeordnete aktive Piezo keramikschicht auf. Die Antriebselemente sind durch Einschnitte in der aktiven Piezokeramikschicht piezo elektrisch voneinander separiert. Die inneren Elektro den der Wandler sind elektrisch miteinander verbunden.

Der elektrische Anschluß der äußeren und der inneren Elektroden erfolgt über ein Anschlußband beziehungs weise einen Bandleiter. Ein Anschluß geht an die mit einander verbundenen inneren Elektroden. Die äußeren Elektroden werden getrennt mit Anschlüssen kontaktiert. Der Piezokeramikkörper ist mit seiner Unterseite und der der Düsenfront gegenüberliegenden Seite auf einem Halterahmen befestigt. Ein Tintenanschlußstutzen und das Anschlußband sind durch Öffnungen im Halterahmen hindurchgeführt. Durch Schrägeinbau des Halterahmens in einem Gehäuse ist die Düsenreihe zur Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers geneigt und infolgedessen wird die Schreibdichte des Tintendruckkopfes erhöht, ver gleiche hierzu auch GB 2 264 086 A, Fig. 3. Es können auch mehrere Halterahmen beziehungsweise Tintendruck köpfe übereinander gestapelt und gemeinsam in ein Ge häuse eingesetzt werden. Damit die Düsenreihen auf Lücke gegeneinander versetzt sind, müßten entweder die Halterahmen unterschiedlich angepaßt sein, oder das Ge häuse entsprechende Stufungen aufweisen. Der technolo gische Aufwand einschließlich Justieraufwand ist hier bei erheblich.

Schließlich ist noch ein Tintendruckkopf bekannt, US 4,703,333, bei dem mehrere Tintendruckmodule, die nach dem Sideshooter-Prinzip arbeiten, so geneigt hin tereinander gestapelt sind, daß einerseits der Düsenbe reich und andererseits der Tintenversorgungsbereich frei ist. Angepaßt an diese schuppenartige Anordnung ist ein Aufnahmerahmen mit schrägen Stufen. Um den seitlichen Versatz der Düsen zueinander zu realisieren, sind die Tintendruckmodule mit Langlöchern versehen, durch die Schrauben geführt sind, die in Gewindelöcher der Stufen eingreifen. Die Module müssen mit einer Lehre justiert und dann mittels der Schrauben arretiert werden. Das einzelne Tintendruckmodul besteht aus einer Düsenplatte, einer Tintenkanalplatte, einer Druckkam merplatte, einer Membranplatte mit Piezoaktoren und ei ner Deckplatte mit einer Ausnehmung für einen Bandlei ter zur Kontaktierung der Piezoaktoren. In die Deck platte ist ein Tintenzuführungskanal mit zwei Tintenan schlußbuchsen eingearbeitet.

Wie aus der Beschreibung ersichtlich ist, ist die An zahl der Einzelteile und der Justieraufwand beträcht lich. Eine an diesen Tintendruckkopfangepaßte Reini gungs- und Dichtstation wird auf Grund der Stufung sehr kompliziert aufgebaut sein.

Zweck der Erfindung ist eine Vereinfachung des Tinten druckkopfaufbaus eine Vergrößerung des Einsatzbereiches und eine Verbesserung der Serviceeigenschaften.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anord nung für einen Tintendruckkopf aus einzelnen identi schen Tintendruckmodulen mit zueinander versetzten Dü senreihen zu schaffen, bei der die Tintendruckmodule leicht auswechselbar sind, die Anzahl der Bauelemente verringert ist und Justieraufwand weitgehend vermieden wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gemäß den Pa tentansprüchen gelöst.

Auf Grund der vorgeschlagenen Lösung ergeben sich eine Reihe von Vorteilen.

Da der Bandleiter im Bereich zwischen den Tintendruck modulen erfindungsgemäß sowohl als Kontaktelement, als auch als Distanzstück und als Justierstück für die Tin tendruckmodule ausgenutzt wird, können komplizierte Ge häuse und Frontmasken entfallen.

Es ist auch möglich, die Trägerschicht des Bandleiters im Bereich zwischen den Tintendruckmodulen so auszubilden, daß diese nur als Justierstück oder nur als Distanzstück wirkt. Das könnte der Fall sein, wenn modifizierte Tintendruckmodule zum Einsatz kommen.

Die Konfektionierung der Bandleiterenden einschließlich Bestückung mit Treiberschaltkreisen für die Piezoakto ren und mit einem Steckverbinder außerhalb des Berei ches zwischen den Tintendruckmodulen kann entsprechend den gewünschten Vorgaben bereits beim Hersteller der Bandleiter erfolgen.

Der Düsenreihenversatz zwecks Erzielung der gewünschten Druckdichte wird ausschließlich mittels der Anschlag stücke der Trägerschicht der Bandleiter realisiert, so mit können die Tintendruckmodule völlig identisch auf gebaut sein. Beispielsweise beträgt der Versatz t bei drei Tintendruckmodulen von Modul zu Modul ein Drittel des Düsenöffnungsabstandes eines Moduls. Wenn der Band leiter mit dem vorhergehenden Tintendruckmodul fluch tet, sind die dem nachfolgenden Tintendruckmodul zuge wandten Anschlagstücke gegenüber einer definierten Sei tenkante des Tintendruckmoduls um das Druckdichtemaß t weiter versetzt, als die zugeordneten angepaßten Aus nehmungen im nachfolgenden Tintendruckmodul.

Einander entgegengerichtete Anschlagstücke der den Versatz benachbarter Tintendruckmodule bestimmenden Trägerschicht sind in gleicher Richtung parallel zur Frontkante um das Druckdichtemaß t zueinander versetzt. Auf diese Weise ist es möglich, für Tintendruckköpfe mit unterschiedlicher Anzahl der Düsen beziehungsweise der Tintendruckmodule die gleichen Druckmodule zu verwenden. Der erforderliche Versatz ist dann allein über den Versatz der Anschlagstücke realisierbar.

Die Ausnehmungen für die Anschlagstücke in den Tinten druckmodulen sind tiefenmäßig bis in die Düsenebene er streckt. Die Anschlagstücke liegen in diesen Ausnehmun gen mit ihren Deckflächen an. Der Abstand s zwischen zwei Düsenebenen wird ausschließlich durch den Abstand der Deckflächen einander entgegengerichteter Anschlag stücke einer Trägerschicht bestimmt. Die Genauigkeit der Distanzierung benachbarter Düsenebenen ist über die genaue Einhaltung der Deckflächendistanz der genannten Anschlagstücke einstellbar.

Werden die Anschlagstücke durch bloße partielle Ver dickung der Trägerschicht gebildet, so kann die erfor derliche Genauigkeit bereits in der Guß- beziehungs weise Preßform erzeugt werden.

Bestehen die Anschlagstücke aus einem anderen Material, wie Keramik oder Metall, so ist bei entsprechender Ge staltung einer Klebeform gleichfalls über die Gestal tung des Klebewerkzeuges und die Variation der Klebe schicht die gewünschte Genauigkeit realisierbar.

Die Ausnehmungen in den Tintendruckmodulen können be reits bei der Herstellung der einzelnen Platten des Tintendruckmoduls mittels Läserätzen oder Stanzen ein gebracht werden.

Da die Tintendruckmodule und die dazwischen liegenden Bandleiterenden nur übereinander gestapelt sind und dann kraftschlüssig zusammengehalten werden, ist eine leichte Auswechslung der Module möglich. Außerdem lie gen damit gut prüfbare Einheiten vor. Das gestattet eine effektive Prüfung im Fertigungsprozeß - damit eine Erhöhung der Ausbeutungsrate der Tintenkopffertigung - und einen besseren Service. Das ist durchaus von Bedeu tung zumal die Tintendruckmodule mit ihren vielen Dü senöffnungen immer noch kostspielige Bauteile sind.

Die Montage und Kontaktierung der Piezoaktoren wird auf Grund der einstückigen kammartigen Ausführung und Er streckung aller Elektroden in eine Ebene vereinfacht. Die Herstellung der Piezokämme kann in einfacher Weise so erfolgen, indem zunächst in eine Vierkantstange aus Piezomaterial die Zahnstruktur eingesägt wird. Anschließend werden dann die Piezokämme in Form von Scheiben abgesägt.

Die Kontaktierung mit den freiliegenden Enden der An schlußleitungen kann mittels eines niedrig schmelzenden Lotes, wie Indium, erfolgen.

Die Erfindung wird nachfolgend am Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 Eine Explosivdarstellung eines Tintendruck kopfes aus zwei Tintendruckmodulen,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines aus drei Tintendruckmodulen zusammengefügten Tinten druckkopfes,

Fig. 3 eine Ansicht gemäß Schnitt AA′ nach Fig. 2,

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Bandleiter 2 im Bereich zwischen den Tintendruckmodulen 1 und 4,

Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Bandleiter 3 im Bereich zwischen den Tintendruckmodulen 1 und 4.

Die Figuren sind zur Erleichterung der Darstellung schematisiert gezeichnet.

Gemäß Fig. 1 besteht ein Tintendruckkopf aus zwei iden tischen Tintendruckmodulen 1, 4 und vier denselben zugeordneten Bandleitern 0, 2, 3, 5, von denen die identisch sind, die der gleichen Tintendruckmodulseite zugeordnet sind.

Das erste Tintendruckmodul 1 ist aus einer ersten Deck platte 12, einer Mittelplatte 13 und einer zweiten Deckplatte 14 zusammengesetzt. Die Platten können mit tels Kleben oder thermischem Diffusionsbonden miteinan der verbunden sein.

Die Deckplatten 12, 14 sind in ihrer der Mittelplatte 13 zugewandten Fläche mit Tintendruckkammern 123, 143, Tintenkanälen 124, 144, Düsenkanälen 126, 146 sowie Tintenversorgungskanälen 125, 145 versehen, siehe auch Fig. 3.

Alle Düsenöffnungen 147 des Tintendruckmoduls 1 verlau fen in einer Reihe in der zweiten Deckplatte 14. Zu diesem Zweck sind die Düsenkanäle 126 von der ersten Deckplatte 12 durch die Mittelplatte 13 als Düsenkanäle 132 und weiter bis zu den Düsenkanälen 146 in der zwei ten Deckplatte 14 geführt und enden dort als Düsenöff nungen 147. Pro Tintendruckmodul 1, 4 sind in diesem Fall sechzehn Düsenöffnungen 147, 447 vorgesehen.

Ein reales Tintendruckmodul wird allerdings 64 Düsen öffnungen aufweisen.

Auf den Außenflächen der Deckplatten 12, 14 sind im Be reich über den Tintendruckkammern 123, 143 Piezoaktoren 11, 15 aufgesetzt, jeweils über jeder Tintendruckkammer ein Piezoaktor. Die Deckplatten 12, 14 sind in den Be reichen über den Tintendruckkammern 123, 143 zwangsläu fig dünner und wirken dort als Membran. Deshalb ist auch die Bezeichnung Membranplatte zutreffend. Eine Al ternative wäre, die Deckplatten als dünne glatte Mem branplatte zu gestalten und alle Strukturen in die Mit telplatte zu verlagern.

Zwecks Erleichterung der Herstellung, Montage- und Kon taktierung sind die Piezoaktoren 11, 15 in Form eines Kammes ausgeführt, dessen Rücken als inaktiver Bereich und dessen Zinken als aktiver Bereich einer Piezo schicht 113, 153 ausgebildet sind. Jeder Zinken stellt einen einzelnen Piezoaktor dar, dessen Grund- und Deck fläche mit Elektroden 111, 112, 151, 152 belegt sind. Eine Elektrode 112, 152 ist als gemeinsame Elektrode aller Piezoaktoren 11, 15 über eine Stirnfläche bezie hungsweise den Kammrücken in den inaktiven Bereich der Gegenseite erstreckt. Dadurch kann die Kontaktierung von einer Seite aus erfolgen. Da die Piezoaktoren 11, 15 einerseits in einem Bauteil vereint und andererseits zueinander auf Kammerabstand distanziert sind, wird eine aufwendige Einzelaufbringung und Ausrichtung über den Tintendruckkammern 123, 143 vermieden.

Das Bauteil kann als Ganzes über vorher aufgebrachten Markierungszeichen aufgeklebt werden.

Die Elektroden 111, 112, 151, 152 sind mittels eines niedrig schmelzenden Lotes, wie Indium, mit zugeordne ten freiliegenden Anschlußleitungen 02, 03, 22, 23 der Bandleiter 0, 2 verbunden, siehe auch Fig. 4 und 5.

Die unmittelbar am Tintendruckmodul 1 anliegenden Band leiter 0, 2 sind so gestaltet, daß diese einerseits mit dem ersten Tintendruckmodul 1 fluchten -gleichbedeu tend, daß Anschlagstücke und zugeordnete Ausnehmungen in dem Modul gleich positioniert sind bezogen auf eine definierte Seitenkante B-, andererseits zum folgenden zweiten Tintendruckmodul 4 ein Versatz um das Druck dichtemaß t bewirkt wird, siehe auch Fig. 2, 4 und 5.

Die Dicke der Bandleiter 2 und 3 sowie 5 und 6 ist so bemessen, daß zwischen den Tintendruckmodulen 1 und 4 sowie 4 und 5 mit ihren aufgesetzten Piezoaktoren 15, 41 sowie 45, 71 ein ausreichend großer Abstand besteht. Der Bandleiter 2 ist beidseitig mit Anschlagstücken 211, 212 versehen, die in zugeordnete angepaßte Ausneh mungen 313 des Bandleiters 3 sowie in Ausnehmungen 141, 422, 432 der Tintendruckmodule 1, 4 eingreifen, siehe auch Fig. 1, 3, 4 und 5.

Entsprechend ist der Bandleiter 3 beidseitig mit An schlagstücken 311, 312 versehen, die in zugeordnete an gepaßte Ausnehmungen 213 des Bandleiters 2 sowie in Ausnehmungen 142, 421, 431 der Tintendruckmodule 1, 4 eingreifen.

Im Beispiel haben die Bandleiter 2, 3 aus Gründen der vereinfachten Darstellung zwei Paar Anschlagstücke 211, 212 beziehungsweise 311, 312. Bei der praktischen Re alisierung werden es zweckmäßigerweise drei Paar An schlagstücke sein. Entsprechend würden dann zwei Grup pen der Ausnehmungen als Langloch und eine Gruppe Aus nehmungen als Zylinderloch gestaltet sein, siehe Fig. 4 und 5.

Das Anschlagstück 211 liegt mit seiner Deckfläche im Tintendruckmodul 1 an der Düsenebene 133 an. Das Anschlagstück 212 liegt mit seiner Deckfläche im Tintendruckmodul 4 an der Düsenebene 448 an. Der Parallelabstand der Deckflächen der entgegengesetzten Anschlagstücke 211, 212 eines Bandleiters 2 ist gleich dem geforderten Abstand s der Düsenebenen 133, 448 zueinander. Die Plattendicke der Bandleiter 2 und 3 ist dementsprechend so bemessen, daß der geforderte Abstand ausschließlich durch die Anschlagstücke 211, 212 bestimmt wird. Aus diesem Grund sind in Fig. 3 auch die Anschlagstücke 311, 312 des Bandleiters 3 kürzer als die des Bandleiters 2. Sie wirken in diesem Fall als Verbindungselemente. Wenn die Anschlagstücke 311, 312 mit ihren Deckflächen an den zugeordneten Düsenebenen 133, 448 anliegen sollten, müßten die Anschlagstücke 211, 212 kürzer ausgeführt werden.

Das Anschlagstück 211 ist gegenüber dem Anschlagstück 212 um die Plattendicke des Bandleiters 3 und um eine Mittelplattendicke kürzer, da es nur die Deckplatte 14 in der Ausnehmung 141 durchdringt. Das Anschlagstück 212 durchdringt den Bandleiter 3 in der Ausnehmung 313, die Deckplatte 42 in der Ausnehmung 422 und die Mittel platte 43 in der Ausnehmung 432.

In bezug auf eine definierte Seitenkante B der Band leiter 2, 3 und des Tintendruckmoduls 4 sind die Ausnehmungen 313, 422 und 432 um das Druckdichtemaß t weniger versetzt, als das Anschlagstück 212 am Band leiter 2. Der Abstand der Ausnehmungen 313, 422 und 432 zur Seitenkante B beträgt in diesem Fall das Maß c beziehungsweise d. Entsprechend ist der Abstand der Anschlagstücke 212 c + t beziehungsweise d + t. Der Abstand der Ausnehmungen 142, 213 zur Seitenkante B beträgt c beziehungsweise d und der Abstand der zugeordneten Anschlagstücke 311 ist c - t beziehungs weise d - t. Das gilt analog für alle übrigen Band leiter und Module.

Auf diese Weise ist die erste Düsenöffnung 447 des zweiten Tintendruckmoduls 4 gegenüber der ersten Düsen öffnung 147 des ersten Tintendruckmoduls 1 um das Druckdichtemaß t versetzt und entsprechend auch die an deren Düsenöffnungen 447.

Der Bandleiter 0 ist mit einer Ausnehmung 014 für die Piezoaktoren 11 versehen. Seine Anschlagstücke 012 greifen in zugeordnete angepaßte Ausnehmungen 121 und 131 des Tintendruckmoduls 1 ein. Der Bandleiter 2 ist mit einer Ausnehmung 214 für die Piezoaktoren 15 verse hen.

Der Bandleiter 3 ist mit einer Ausnehmung 314 für die Piezoaktoren 41 versehen.

Da der Schnitt AA′ gemäß Fig. 2 durch die äußerste Dü senöffnung 147 des ersten Tintendruckmoduls 1 geführt ist und die Ansicht in Richtung benachbarter Außenseite gemäß Fig. 3 dargestellt ist, ist auch nur die Verbin dung vom Tintenversorgungskanal 125 über den Tintenka nal 124 zur Tintendruckkammer 123, den Düsenkanal 126, den Düsenkanal 132, den Düsenkanal 146 und bis zur Dü senöffnung 147 sichtbar.

Die Tintenversorgungskanäle 125, 145 verlaufen orthogo nal zu den Tintenkanälen 124, 144 und parallel zur Dü senöffnungsreihe 147.

Da alle Tintendruckmodule 1, 4, 7 identisch aufgebaut sind, und die Bandleiter 2 und 5 sowie die Bandleiter 3 und 6 gleichfalls identisch aufgebaut sind, ist eine Stapelung der Tintendruckmodule in gewünschter Weise möglich, wobei Äquidistanz und Seitenversatz der Düsen reihen gesichert sind.

Der Bandleiter 8 ist mit einer Ausnehmung 814 für die Piezoaktoren 75 versehen. Seine Anschlagstücke 811 greifen in zugeordnete Ausnehmungen 741 des dritten Tintendruckmoduls 7 ein. Ein weiteres Eingehen auf die Tintendruckmodule 4 und 7 erübrigt sich, entsprechende Angaben können der Bezugszeichenaufstellung und den Zeichnungen entnommen werden.

Bezugszeichenliste

0 erster Bandleiter
01 Trägerschicht des Bandleiters 0
012 Anschlagstück an der Trägerschicht 01 für Tintendruckmodul 1
014 Ausnehmung in der Trägerschicht 01 für Piezoaktoren 11
02 Anschlußleitungen zu Einzelelektroden 111
03 Anschlußleitung zur gemeinsamen Elektrode 112
1 erster Tintendruckmodul
11 Piezoaktor/en an der Oberseite des Tintendruckmoduls 1
111 Einzelelektroden bzw. Ansteuerelektroden der Piezoaktoren 11
112 gemeinsame Elektrode der Piezoaktoren 11
113 Piezoschicht der Piezoaktoren 11
12 erste Deckplatte bzw. Membranplatte des Tintendruckmoduls 1
121 Bohrung bzw. Ausnehmung in der Deckplatte 12 für Anschlagstück 012
123 Tintendruckkammer/n in der Deckplatte 12
124 Tintenkanal zwischen Tintendruckkammer 123 und Tintenversorgungskanal 125
125 Tintenversorgungskanal in Deckplatte 12
126 Düsenkanal in der Deckplatte 12
13 Mittelplatte des Tintendruckmoduls 1
131 Bohrung bzw. Ausnehmung in der Mittelplatte 13 für Anschlagstück 012
132 Düsenkanal in der Mittelplatte 13
133 Düsenebene im Tintendruckmodul 1
14 zweite Deckplatte bzw. Membranplatte des Tintendruckmoduls 1
141 Bohrung bzw. Ausnehmung in der Deckplatte 14 für Anschlagstück 211
142 Bohrung bzw. Ausnehmung in der Deckplatte 14 für Anschlagstück 311
143 Tintendruckkammer/n in der Deckplatte 14
144 Tintenkanal zwischen Tintenversorgungskanal 145 und Tintendruckkammer 143
145 Tintenversorgungskanal in Deckplatte 14
146 Düsenkanal in der Deckplatte 14
147 Düsenöffnung/en im Tintendruckmodul 1
148 Düsenebene im Tintendruckmodul 1
15 Piezoaktor/en an der Unterseite des Tintendruckmoduls 1
151 Einzelelektroden bzw. Ansteuerelektroden der Piezoaktoren 15
152 gemeinsame Elektrode der Piezoaktoren 15
153 Piezoschicht der Piezaktoren 15
2 zweiter Bandleiter
21 Trägerschicht des Bandleiters 2
211 Anschlagstück an der Trägerschicht 21 zum Tintendruckmodul 1
212 Anschlagstück an der Trägerschicht 21 zum Tintendruckmodul 4
213 Bohrung bzw. Ausnehmung in der Trägerschicht 21 für Anschlagstück 311
214 Ausnehmung in der Trägerschicht 21 für Piezoaktoren 15
22 Anschlußleitungen zu Einzelelektroden 151
23 Anschlußleitung zur gemeinsamen Elektrode 152
3 dritter Bandleiter
31 Trägerschicht des Bandleiters 3
311 Anschlagstück an der Trägerschicht 31 zum Tintendruckmodul 1
312 Anschlagstück an der Trägerschicht 31 zum Tintendruckmodul 4
313 Bohrung bzw. Ausnehmung in der Trägerschicht 31 für Anschlagstück 212
314 Ausnehmung in der Trägerschicht 31 für Piezoaktoren 41
32 Anschlußleitungen zu Einzelelektroden 411
33 Anschlußleitung zur gemeinsamen Elektrode 412
4 zweiter Tintendruckmodul
41 Piezoaktor/en an der Oberseite des Tintendruckmoduls 4
411 Einzelelektroden bzw. Ansteuerelektroden der Piezoaktoren 41
412 gemeinsame Elektrode der Piezoaktoren 41
413 Piezoschicht der Piezoaktoren 41
42 erste Deckplatte bzw. Membranplatte des Tintendruckmoduls 4
421 Bohrung bzw. Ausnehmung in der Deckplatte 42 für Anschlagstück 312
422 Bohrung bzw. Ausnehmung in der Deckplatte 42 für Anschlagstück 212
423 Tintendruckkammer/n in der Deckplatte 42
424 Tintenkanal zwischen Tintendruckkammer 423 und Tintenversorgungskanal 425
425 Tintenversorgungskanal in Deckplatte 42
426 Düsenkanal in Deckplatte 42
43 Mittelplatte des Tintendruckmoduls 4
431 Bohrung bzw. Ausnehmung in der Mittelplatte 43 für Anschlagstück 312
432 Bohrung bzw. Ausnehmung in der Mittelplatte 43 für Anschlagstück 212
433 Düsenebene im Tintendruckmodul 4
434 Düsenkanal in der Mittelplatte 43
44 zweite Deckplatte bzw. Membranplatte des Tintendruckmoduls 4
441 Bohrung bzw. Ausnehmung in der Deckplatte 44 für Anschlagstück 511
442 Bohrung bzw. Ausnehmung in der Deckplatte 44 für Anschlagstück 611
443 Tintendruckkammer/n in der Deckplatte 44
444 Tintenkanal zwischen Tintendruckkammer 443 und Tintenversorgungskanal 445
445 Tintenversorgungskanal in Deckplatte 44
446 Düsenkanal in der Deckplatte 44
447 Düsenöffnung/en im Tintendruckmodul 4
448 Düsenebene im Tintendruckmodul 4
45 Piezoaktor/en an der Unterseite des Tintendruckmoduls 4
451 Einzelelektroden bzw. Ansteuerelektroden der Piezoaktoren 45
452 gemeinsame Elektrode der Piezoaktoren 45
453 Piezoschicht der Piezoaktoren 45
5 vierter Bandleiter
51 Trägerschicht des Bandleiters 5
511 Anschlagstück an der Trägerschicht 51 zum Tintendruckmodul 4
512 Anschlagstück an der Trägerschicht 51 zum Tintendruckmodul 7
513 Bohrung bzw. Ausnehmung in der Trägerschicht 51 für Anschlagstück 611
514 Ausnehmung in der Trägerschicht 51 für Piezoaktoren 45
52 Anschlußleitungen zu Einzelelektroden 451
53 Anschlußleitung zu gemeinsamen Elektrode 452
6 fünfter Bandleiter
61 Trägerschicht des Bandleiters 6
611 Anschlagstück an der Trägerschicht 61 zum Tintendruckmodul 4
612 Anschlagstück an der Trägerschicht 61 zum Tintendruckmodul 7
613 Bohrung bzw. Ausnehmung in der Trägerschicht 61 für Anschlagstück 512
614 Ausnehmung in der Trägerschicht 51 für Piezoaktoren 71
62 Anschlußleitungen zu Einzelelektroden 751
63 Anschlußleitung zur gemeinsamen Elektrode 752
7 dritter Tintendruckmodul
71 Piezoaktor/en an der Oberseite des Tintendruckmoduls 7
711 Einzelelektroden bzw. Ansteuerelektroden der Piezoaktoren 71
712 gemeinsame Elektrode der Piezoaktoren 71
713 Piezoschicht der Piezoaktoren 71
72 erste Deckplatte bzw. Membranplatte des Tintendruckmoduls 7
721 Bohrung bzw. Ausnehmung in der Deckplatte 72 für Anschlagstück 612
722 Bohrung bzw. Ausnehmung in der Deckplatte 72 für Anschlagstück 512
723 Tintendruckkammer/n in der Deckplatte 72
724 Tintenkanal zwischen Tintendruckkammer 723 und Tintenversorgungskanal 725
725 Tintenversorgungskanal in Deckplatte 72
726 Düsenkanal in Deckplatte 72
73 Mittelplatte des Tintendruckmoduls 7
731 Bohrung bzw. Ausnehmung in der Mittelplatte 73 für Anschlagstück 612
732 Bohrung bzw. Ausnehmung in der Mittelplatte 73 für Anschlagstück 512
733 Düsenebene im Tintendruckmodul 7
734 Düsenkanal in der Mittelplatte 73
74 zweite Deckplatte bzw. Membranplatte des Tintendruckmoduls 7
741 Bohrung bzw. Ausnehmung in der Deckplatte 74 für Anschlagstück 811
743 Tintendruckkammer/n in der Deckplatte 74
744 Tintenkanal zwischen Tintendruckkammer 743 und Tintenversorgungskanal 745
745 Tintenversorgungskanal in Deckplatte 74
746 Düsenkanal in der Deckplatte 74
747 Düsenöffnung/en im Tintendruckmodul 7
748 Düsenebene im Tintendruckmodul 7
75 Piezoaktor/en an der Unterseite des Tintendruckmoduls 7
751 Einzelelektroden bzw. Ansteuerelektroden der Piezoaktoren 75
752 gemeinsame Elektrode der Piezoaktoren 75
753 Piezoschicht der Piezoaktoren 75
8 sechster Bandleiter
81 Trägerschicht des Bandleiters 8
811 Anschlagstück an der Trägerschicht 81 zum Tintendruckmodul 7
814 Ausnehmung in der Trägerschicht 81 für Piezoaktoren 75
82 Anschlußleitungen zu Einzelelektroden 751
83 Anschlußleitung zur gemeinsamen Elektrode 752
B definierte Seitenkante der Tintendruckmodule 1, 4, 7 sowie der Bandleiter 0, 2, 3, 5, 6, 8
a Abstand der Ausnehmung 214 zur Frontkante
b Abstand der Ausnehmung 314 zur Frontkante
c Abstand der einen Gruppe der Ausnehmungen 213, 313 und der Abstandsstücke 211, 312 zur definierten Seitenkante B
d Abstand der anderen Gruppe der Ausnehmungen 213, 313 und der Abstandsstücke 211, 312 zur definierten Seitenkante B
s Düsenebenenabstand
t Druckdichtemaß (dpi = drops per inch)

Claims

1. Anordnung für einen Tintendruckkopf, der aus einzel nen Tintendruckmodulen in Stapelbauweise zusammenge setzt ist, die nach dem Edge-Shooter-Prinzip arbeiten, deren Düsenreihen zueinander auf Lücke versetzt sind und die mit plattenförmigen Piezoaktoren ausgerüstet sind, deren Elektroden mit Anschlußleitungen eines Bandleiters kontaktiert sind, die in einer diese umhül lende Trägerschicht eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht (21, 31) des Bandleiters (2, 3) im Bereich zwischen den Tintendruckmodulen (1, 4) derart verstärkt und geformt ist, daß diese als Distanzstück zur Wahrung des erforderlichen Abstandes zwischen den identischen benachbarten Tintendruckmodulen (1, 4) und als Justier stück zur genauen Fixierung der Tintendruckmodule (1, 4) und deren Versatz gegeneinander ausgebildet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Trägerschicht (21, 31) beidseitig mit Anschlagstücken (211, 212, 311, 312) verse hen ist, die in zugeordnete angepaßte Ausnehmungen (121, 131, 141, 142, 421, 422, 431, 432, 441, 442) einander be nachbarter Tintendruckmodule (1, 4) eingreifen.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Anschlagstücke (211, 212 oder 311, 312) einer Trägerschicht (21 oder 31) in den Tintendruckmodulen (1, 4) an der Düsenebene (133, 148, beziehungsweise 433, 448) anliegen und der Abstand der Deckflächen entgegengerichteter Anschlag stücke (211, 212 oder 311, 322) einer Trägerschicht (21 oder 31) eines Bandleiters (2 oder 3) gleich ist dem geforderten Abstand (s) der Düsenebenen (133 be ziehungsweise 148, 433 beziehungsweise 448) benachbarter Tintendruckmodule (1, 4).

4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die den Versatz bestimmende Trägerschicht (21) mit dem ersten Tinten druckmodul (1) fluchtet und die benachbarte Träger schicht (31) mit dem folgenden zweiten Tintendruckmodul (4) fluchtet und daß die letzteren beiden zugewandten Anschlagstücke (212) der Trägerschicht (21) in zugeord nete angepaßte Ausnehmungen (313 sowie 422, 432) ein greifen, die in bezug zu einer definierten Seitenkante (B) gegenüber den Anschlagstücken (212) um das Druckdichtemaß (t) versetzt sind.

5. Anordnung nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß einander entgegengerichtete Anschlagstücke (211, 212) der den Versatz benachbarter Tintendruckmodule (1, 4) be stimmenden Trägerschicht (21) in gleicher Richtung parallel zur Frontkante um das Druckdichtemaß (t) und orthogonal dazu zueinander versetzt sind.

6. Anordnung nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschichten (21, 31) der Bandleiter (2, 3) mit Ausnehmungen (213, 313) für die zugeordneten Anschlagstücke (311, 212) und mit Ausnehmungen (214, 314) für die zugeordneten Piezoakto ren (15, 41) versehen sind.

7. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Anschlagstücke (211, 212, 311, 312) durch Verdickung und Formung der Trä gerschicht (21, 31) gebildet sind.

8. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Anschlagstücke (211, 212, 311, 312) aus Keramikmaterial bestehen.

9. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Anschlagstücke (211, 212, 311, 312) aus Metall bestehen.

10. Anordnung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagstücke (211, 212, 311, 312) auf die Trägerschicht (21, 31) aufge klebt sind.

11. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Trägerschicht (21, 31) aus einem Konstruktionswerkstoff, wie Kapton, besteht.

12. Anordnung nach 1 und 6, dadurch ge kennzeichnet, daß die Trägerschicht (21, 31) des Bandleiters (2, 3) im Bereich über den Piezoaktoren (11, 15, 41, 45) entfernt ist und die somit freiliegenden Anschlußleitungen (02, 03, 22, 23, 32, 33) mit den zugeord neten Elektroden (111, 112, 151, 152, 411, 412, 451, 452) der Piezoaktoren (11, 15, 41, 45) verbunden sind.

13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch ge kennzeichnet, daß die Anschlußleitungen (02, 03, 22, 23, 32, 33) mit den zugeordneten Elektroden (111, 112, 151, 152, 411, 412, 451, 452) mittels eines niedrig schmelzenden Lotes, wie Indium, verbunden sind.