DE3311956A1

DE3311956A1 - Farbstrahl-druckerkopf

Info

Publication number: DE3311956A1
Application number: DE19833311956
Authority: DE
Inventors: Takuro Tokyo Isayama
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1982-03-31
Filing date: 1983-03-31
Publication date: 1983-10-13
Also published as: US4591883A

Description

Anwaltsakte: 3 2 727

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Farbstrahl-Druckerkopf nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und betrifft insbesondere einen Farbstrahl-Druckerkopf für Farbstrahldrucker.

Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, ist ein sogenannter Bedarfs-Farbstrahl-Druckerkopf zum Erzeugen von Farbtröpfchen auf der Basis einer VolumenverSchiebung bekannt und beispielsweise in der US-PS 3 946 398 beschrieben. Ein Bedarfs-(on-demand)Druckerkopf weist einen Hauptteil oder eine Grundplatte 5, auf welcher eine Druckkammer 2 sowie Ein- und Auslässe 4a und 4b festgelegt sind, sowie eine obere Abdeckplatte 6 auf, welche mit einer Öffnung versehen ist, welche in ihrer Lage der Druckkammer 2 entspricht. Eine druckausübende Einheit ' 3, die eine piezoelektrische Platte und eine Tragplatte zum Halten der piezoelektrischen Platte aufweist, ist so vorgesehen, daß ihr Umfang am Rand der Öffnung der oberen Abdeckplatte 6 festgelegt und angebracht ist, wodurch eine Decke der Druckkammer 2 gebildet ist. Durch ein Farbeinlaßrohr 7 ist eine fest Strömungsverbindung zu dem Farbeinlaß 4a geschaffen, und ein Farbzuführrohr 8 sitzt dicht auf dem freien Ende des Farbeinlaßrohrs 7. Obwohl es im einzelnen nicht dargestellt ist, ist das andere Ende des Farbzuführrohrs 8 mit einem Farbbehälter verbunden. Eine Düsenöffnung 1 ist auf der Seite des Auslasses 4b gegenüber dem Einlaß der

Druckkammer 2 festgelegt; wenn die druckausübende Einheit 3 entsprechend einem angelegten Drucksignal nach unten abgelenkt oder durchgebogen wird, wird das Volumen der Druckkammer 2 verkleinert, wodurch dann die Farbe in der Druckkammer und folglich die Farbe auf der Innenseite der Druckauslaßöffnung 4b über die Düsenöffnung 1 in die Luft hinausgestoßen wird, wodurch dann ein Farbtröpfchen ausgebildet wird, das zum Drucken zu verwenden ist. Charak-

-i-

teristisch bei einem herkömmlichen Farbstrahl-Druckerkopf ist, daß die Farbtröfpchen durch Volumenverschiebung gebildet werden,und daß sie nicht vorsätzlich geladen werden, so daß dadurch der Gesamtaufbau einfacher gemacht werden kann.

Da jedoch der Umfang der Einheit 3 fest an dem Rand oder der Seitenwand der in der oberen Abdeckplatte 6 vorgesehenen öffnung angebracht ist, muß die diuckausübende Einheit flächenmäßig verhältnismäßig groß gemacht werden, um eine ausreichende Ablenkung bzw. Durchbiegung zu erhalten. Dies ist insbesondere im Falle eines mehrdüsigen Aufbaus nachteilig, da der Abstand zwischen zwei benachbarten Düsen oder Düsenöffnungen groß sein sollte, wodurch jedoch die

!5 Dichte oder Integration beschränkt wird, was wiederum ein geringes Auflösungsvermögen zur Folge hat. Dieser Nachteil beruht hauptsächlich auf der Tatsache, daß die Einheit 3 so vorgesehen ist, daß ihr Umfang überall fest angebracht ist. Dies wird ohne weiteres anhand der Fig. 3 verständlich, welche den Aufbau eines herkömmlichen Mehrdüsenkopfes zeigt. In Fig. 3 sind zu Darstellungszwecken nur drei Druckkammern 2a bis 2c dargestellt, die von dem gemeinsamen Farbzuführdurchlaß 10 abzweigen.

° Ein anderer Aufbau, welcher dem eingangs erwähnten Bedarfs-Farbstrahl-Druckerkopf ähnlich ist, von welchem nicht geladene Farbtröpfchen durch eine Volumenverschiebung ausgestoßen werden, ist beispielsweise in der japanischen Patentschrift Nr. 53-45698 und auch in der offengelegten japani-

sehen Patentveröffentlichung Nr. 57-24262 beschrieben. Bei diesem Lösungsvorschlag ist eine druckausübende Einheit an der der Düsenöffnung gegenüberliegenden Stelle angeordnet, um dadurch Farbtröpfchen in der Auslenkrichtung der.

'inheit auszustoßen. Diese Ausführung weist jedoch auch die

vorstehend angeführten Nachteile auf. Das heißt, die Druckkammer ist verhältnismäßig groß, und der Gesamtaufbau ist

ziemlich kompliziert, so daß eine mehrdüsige Ausführung mit einer hohen Dichte schwierig herzustellen ist.

Gemäß der Erfindung soll daher ein Farbstrahl-Druckerkopf p- geschaffen werden/ der einen rnehrdüsigen Aufbau hoher Dichte aufweist, und der zum Ausbilden von Farbtröpfchen, die zum Drucken zu verwenden sind.hoch wirksam ist. Ferner soll ein Farbstrahl-Druckerkopf geschaffen werden, welcher in der Größe kleiner ausgebildet werden kann, ohne das Charak-

2Q teristische einer Farbtröpfchenerzeugung zu beeinträchtigen. Darüber hinaus soll ein mehrdüsiger Farbstrahl-Druckerkopf geschaffen werden, welcher eine hohe Dichte aufweist und im Aufbau einfach ist. Gemäß der Erfindung ist dies bei einem Farbstrahl-Druckerkopf nach dem Oberbegriff des An-Spruchs 1 durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein elektro- oder magnetomechanisches Umsetzelement, wie beispielsweise ein piezoelektrisches oder magnetstriktives Element, welches entsprechend einem zugeführten Drucksignal aus- oder abgelenkt wird, getrennt von der Druckkammer vorgesehen, und stellt folglich keinen Teil der Druckkammer dar. Bei dieser Ausführung kann das elektro- oder magnetomechanische Umsetzelement größer gemacht werden, um eine größere Ablenkung zu erhalten und noch dazu kann ein mehrdüsiger Aufbau hoher Dichte geschaffen werden, so daß das Auflösungsvermögen in gedruckten Zeichen erhöht werden kann.

Ferner ist gemäß der Erfindung ein hoher Freiheitsgrad beim Positionieren einer druckausübenden Einheit gegeben und ferner können eine Anzahl druckausübender Einheiten versetzt zueinander angeordnet werden, um eine kompakte Ausbildung zu erhalten. Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. T einen Längsschnitt durch einen herkömmlichen

Farbstrahl-Druckerkopf;

Fig. 2 eine teiweise im Schnitt wiedergegebene Draufsieht auf den Druckerkopf der Fig. 1 entlang

der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen mehrdüsigen Druckerkopfaufbaus, bei

0 welchem das Konzept des herkömmlichen^in Fig.

1 und 2 dargestellten Druckerkopfs angewendet ist;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des Farbstrahl-Druckerkopfs gemäß der

Erfindung;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Farbstrahl-Druckerkopfs;

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines mehrdüsigen Druckerkopfs gemäß der Erfindung;

Fig. 7 eine Vorderansicht des mehrdüsigen Druckerkopfs der Fig. 6;

Fig. 8 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Farbstrahl-Druckerkopfs gemäß der Erfindung;

Fig. 9 und 10 teilweise im Schnitt wiedergegebene Draufsichten auf den Farbstrahl-Druckerkopf der Fig. 8 entlang der Linien IV-IV bzw. V-V;

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-ΙΟ-Fig. 11 eine perspektivische Ansicht eines mehr-

düsigen Farbstrahl-Druckerkopfs gemäß dem in Fig. 8 bis 10 dargestellten Grundprinzip der Erfindung;

Fig. 12 eine schematische Darstellung der Anordnung

von Farbdurchlässen, die in der Grundplatte des in Fig. 11 dargestellten, mehrdüsigen Farbstrahl-Druckerkopfs festgelegt sind;

Fig. 13 und 14 perspektivische Ansichten noch weiterer Ausführungsformen der Erfindung, und

Fig. 15 und 16 perspektivische Ansichten von mehrdüsigen 5

Farbstrahldruckern gemäß dem in Fig. 13

bzw. 14 dargestellten Grundprinzip der Erfindung.

In Fig. 4 ist ein einzelner Farbstrahl-Druckerkopf gemäß

einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Der Farbstrahl-Druckerkopf weist einen Hauptteil oder eine Grundplatte 10 auf, in welcher eine Druckkammer 20, ein Farbdurchlaß 20a, der sich zwischen der Druckkammer·20 und einem Farbeinlaßrohr 10a erstreckt.und ein Farbauslaß 20b festgelegt, der sich zwischen der Druckkammer 20 und einer Düsenöffnung 13 erstreckt. Auf der Oberseite der Grundplatte 10 ist dicht eine obere Abdeckplatte 11 vorgesehen, so daß die Druckkammer 20 und die Ein- und Auslässe 20a und 20b

_go gewöhnlich geschlossen sind. Die obere Abdeckplatte 11 kann beispielsweise aus einem Material, wie rostfreiem Stahl, Nickel, Glas usw., hergestellt sein. Die obere Abdeckplatte 11 muß jedoch dünn oder flexibel genug sein, um eine teilweise Ab- oder Auslenkung des Teils der Platte

gg zuzulassen, welche die Decke der Druckkammer 20 bildet, wenn eine Stoß- oder Druckkraft darauf ausgeübt wird. Die obere Abdeckplatte 11 muß eine ausreichende Elastizität haben,

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so daß sie bei einem Aufheben oder Entfernen der Druckkraft d.h. bei einer Entlastung ihre ursprüngliche Form wieder einnehmen kann.

Ein Halteblock 15 ist an der oberen Abdeckplatte 11 angebracht, und ein Ende einer druckausübenden Einheit 14, die aus einem geraden Streifen gebildet ist, ist fest an der Oberseite des Halteblocks 15 angebracht. Die druckausübende Einheit 14 ist so ausgelegt, daß sie bei Anlegen eines Drucksignals in Form eines elektrischen oder magnetischen Signals ab- bzw. ausgelenkt wird. Beispielsweise kann die druckausübende Einheit 14 ein piezoelektrisches, magnetostriktives oder thermisch verformbares Element mit einem oder ohne einen rückseitigen Träger aufweisen. Ein Druckstab 17 ist fest zwischen dem freien Ende der Einheit 14, welche in der Art eines Auslegers gehalten ist,und der oberen Abdeckplatte 11, vorzugsweise in der Mitte des Teils der oberenAbdeckplatte 11 fest angebracht, welcher auch die Decke der Druckkammer 20 bildet. Der Stab 17 muß steif genug sein, um eine Druckkraft wirksam an die obere Abdeckplatte 11 übertragen zu können. Vorzugsweise ist der Stab 17 durch einen Stab aus rostfreiem Stahl gebildet.

Bei einem derartigen Aufbau ist das Farbeinlaßrohr 10a über ein (nicht dargestelltes) Farbzuführrohr mit einem Farbbehälter verbunden, und folglich sind die Druckkammer 20 sowie die Farbein- und auslasse 20a und 20b mit Farbe gefüllt. Wenn unter dieser Voraussetzung ein Drucksignal

von einer (nicht dargestellten) Steuereinrichtung eines Druckers an die druckausübende Einheit 14 angelegt wird, wird die Einheit 14 nach unten ausgelenkt, wodurch das Volumen der Druckkammer 20 verkleinert wird. Folglich wird

die Farbe über die Düsenöffnung 13 in die Luft ausgestoßen, 35

wodurch ein Farbtröpfchen gebildet wird, welches dann auf (nicht dargestelltes) Aufzeichnungspapier auftrifft, das

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gegenüber dem erfindungsgcmäßen Druckerkopf angeordnet ist. Nach dem Ende des Drucksignals wird die druckausübende Einheit 14 wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgebracht, und auf die obere Abdeckplatte 11 wird keine Druckkraft mehr ausgeübt. Folglich kehrt die obere Abdeckplatte 11 in ihre Ausgangslage zurück, und das Volumen der Druckkammer 11 vergrößert sich wieder auf den ursprünglichen Wert.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Farbstrahl-Druckerkopfs dargestellt, welcher in vieler Hinsicht dem in Fig. 4 dargestellten Druckerkopf entspricht. Ähnlich wie bei der Ausführungsform der Fig. 4 ist als ein charakteristisches Merkmal der Erfindung die druckausübende Einheit 14 getrennt von der Druckkammer 20 vorgesehen und bildet folglich keinen Teil davon. Wie dargestellt, sind auch bei dieser Ausführungsform die Druckkammer 12 sowie die Ein- und Auslässe 20a und 20b als Vertiefungen bzw. Ausnehmungen in der oberen Fläche der Grundplatte 10 festgelegt. Jedoch ist bei dieser Ausführungsform die Druckkammer 20 in der Mitte der Grundplatte 10 angeordnet und festgelegt. Bei der Ausführungsform der Fig. 5 sind ein Paar Halteblöcke 15a und 15b in einem vorbestimmten Abstand voneinander fest an der oberen Abdeckplatte 11 angebracht, wobei die Druckkammer 20 in der Mitte dazwischen festgelegt ist. Die druckausübende Einheit 14 in Form einer langgestreckten Platte ist an jedem Ende fest an der Oberseite der Halteblöcke 15a und 15b angebracht, und der Stab 17 ist fest mit der druckausübenden Einheit 14 und der oberen Abdeckplatte 11 verbunden, wobei er genau in der Mitte zwischen den Halteblöcken 15a und 15b festgelegt ist, wodurch der Stab 17 in der Mitte des Teils der oberen Abdeckplatte 11 angeordnet ist, welche die Decke der Druckkammer 20 bildet. Dieser Druckerkopf arbeitet im wesentlichen auf die gleiche Weise wie derjenige der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform. In Fig. 6 und 7 ist eine Ausführungsform eines mehrdüsigen Farbstrahl-Druckerkopfs

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gemäß der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung wiedergegeben. Wie am besten aus Fig. 7 zu ersehen ist, sind eine Anzahl druckausübender Einheiten 14, deren Anzahl den Düsen 13 entspricht, die in der Form einer einzigen Reihe angeordnet sind, über der oberen Abdeckplatte 11 in zwei Ebenen oder versetzt zueinander vorgesehen. In Fig. 6 und 7 sind diese druckausübenden Einheiten,die in einer ersten Ebene festgelegt sind, welche in einem vorbestimmten Abstand über der Oberfläche der oberen Abdeckplatte 11 liegt,, mit "141" bezeichnet, während die druckausübenden Einheiten, die in einer zweiten Ebene festgelegt sind, welche im Vergleich zu der ersten Ebene weiter weg von der oberen Abdeckplatte 11 liegt, mit "14h" bezeichnet sind. Bei einer solchen versetzten Anordnung kann der Abstand einer Anzahl Düsenöffnungen 13 kleiner gehalten werden, wodurch ein hohes Auflösungsvermögen erhalten werden kann. Oder anders ausgedrückt, wenn der Abstand der Düsenöffnungen 13 konstant gehalten wird, kann jede der druckausübenden Einheiten 14 größer gemacht werden, so daß 3ie Auslenkung der Einheit 14 größer sein kann. In der dargestellten mehrdüsigen Ausführung sind auch die Druckkammern 20 versetzt zueinander angeordnet. Auch dies trägt dazu bei, den Abstand der Düsenöffnungen 13 kleiner zu halten. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine derartige.in zwei Ebenen

²^ untergebrachte Ausführung beschränkt; vielmehr können die druckausübenden Einheiten 14 versetzt zueinander in mehr als zwei Ebenen angeordnet sein.

In Fig. 8 bis 10 ist eine weitere Ausführungsform eines Farbstrahl-Druckerkopfes gemäß der Erfindung dargestellt, in welchem eine separate Flüssigkeitskammer 22 vorgesehen ist, welche mit einer Flüssigkeit, wie Farbe oder Tinte, gefüllt ist. Das heißt, die Flüssigkeitskammer 22 ist eine abgedichtete, unabhängige Kammer, welche mit Flüssigkeit, wie beispielsweise Farbe oder Tinte,gefüllt ist, und ihre eine Seitenfläche oder die Decke in der dargestellten Ausführungsform ist durch eine druckausübende Einheit 23

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gebildet, welche, wie bezüglich der vorherigen Ausführungsformen beschrieben ist, aus einem piezoelektrischen oder magnetostriktiven Element besteht. Die separate Flüssigkeitskanuner 22 ist an einem Ende durch einen Halteblock fest gehalten, und ist somit über der oberen Abdeckplatte 26 des Druckerkopfes angeordnet. Die obere Abdeckplatte 26 ist fest an der oberen Fläche einer Grundplatte 25 angebracht, in welcher ein Farbdurchlaß 24 festgelegt ist. An einem Ende des Farbdurchlasses 24 ist eine Düsenöffnung festgelegt, durch welche die Farbe im Innern des Farbdurchlasses 24 in die Luft herausgedrückt wird, um Druckfarbtröpfchen zu bilden, wenn die druckausübende Einheit 23 durch ein angelegtes Drucksignal aktiviert wird.Am anderen Ende desFarbdurchlasses 24 ist ein Farbeinlaßrohr 27 ausgebildet, in welchem dicht ein Farbzuführrohr 28 sitzt.

Folglich kann Farbe von einem (nicht dargestellten) Farbbehälter aus über das Rohr 28 dem Farbdurchlaß 24 zugeführt werden.

in der Bodenwandung der Flüssigkeitskammer 22 ist an einer Stelle, die deren freien Ende näher liegt, eine Öffnung vorgesehen, und ein oberes auslenkbares Teil 29a ist fest angebracht, um die Öffnung abzudichten. In ähnlicher Weise ist ein unteres auslenkbares Teil 29b vorgesehen, das einen Teil des Farbdurchlasses 24 bildet, der dem auslenkbaren Teil 29a der Flüssigkeitskammer 22 gegenüberliegt. Ein Verbindungsstift 3 0 ist mit seinen beiden Enden fest mit. den auslenkbaren Teilen 29a und 29b verbunden. Ein derartiger Stift 30 kann durch einen Stab gebildet sein, weleher aus einem Material, wie rostfreiem Stahl, Nickel, Messing, Glas oder Phosphorbronze besteht. Selbstverständlich sollte der Stift 30 stark genug sein,um die Druckkraft oder die Auslenkung ohne Verlust von dem oberen auslenkbaren Teil 29a an das untere auslenkbare Teil 29b übertragen zu können. Andererseits sollten die auslenkbaren Teile 29a und 29b flexibel genug sein, um bei einer Kraftausübung in der dazu senkrechten Richtung ohne weiteres

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ausgelenkt werden zu können; andererseits müssen sie jedoch eine ausreichende Elastizität haben, um bei Entfallen der ausgeübten Kraft schnell wieder in ihre ursprüngliche Form oder Lage zurückzukehren. Solange diesen Voraussetzungen entsprochen ist, können die druckausübenden Teile 29a und 29b aus irgendeinem Material gebildet sein; beispielsweise kann eine dünne Metallplatte, beispielsweise eine Platte aus rostfreiem Stahl, Nickel oder Phosphorbronze, verwendet werden.

Der Farbdurchlaß 24 hat über seine ganze Länge eine gleichförmige Querschnittsfläche, wie am besten aus Fig. 9 und zu ersehen ist, und keine Druckkammer ist sicher bzw. definitiv durch Ändern der Querschnittsfläche oder der Breite des Farbdurchlasses 24 festgelegt. Es kann allerdings gesagt werden , daß eine Druckkammer (begrifflich ) durch das Vorhandensein des auslenkbaren Teils 29b festgelegt ist, da dieser Teil des Druckdurchlasses 24, welcher in der Nähe des auslenkbaren Teils 29b liegt, einen erhöhten Druck aufnimmt, wenn ein Farbtröpfchen zu erzeugen ist. Es ist jedoch wichtig zu bemerken, daß das Vorsehen einer Druckkammer mit einem größeren Querschnitt keine unbedingte Forderung bei der Erfindung ist, da eine ausreichende Volumenverschiebung aufgrund des erfindungsgemäßen Aufbaus ohne weiteres erhalten werden kann.

Wenn beim Betrieb ein Drucksignal an die druckausübende Einheit 23 abgegebenwird, die als Antriebs element beispielsweise ein piezoelektrisches Element aufweist, wird ^ou die Einheit 23 nach innen ausgelenkt, wodurch das obere auslenkbare Teil 29a auswärts ausgelenkt wird. Folglich wird das untere auslenkbare Teil 29b über den Stift 30 nach innen ausgelenkt, um so das Volumen des Farbdurchlasses 24 zu verringern, und folglich wird die Farbe auf der Innenseite des Farbdurchlasses 24 über die öffnung 21 zum Teil in die Luft ausgestoßen, wodurch ein Druckfarbtröpfchen erzeugt ist. Da bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform

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die separate Flüssigkeitskainmer 2 2 als eine Antriebseinheit für das auslenkbare Teil 29b vorgesehen ist, kann sie erforderlichenfalls groß gemacht werden, um eine stärkere Druckkraft zu erhalten. Mit anderen Worten, selbst wenn die Auslenkung der drückausübenden Einheit 23 ziemlich klein ist, kann eine größere Auslenkung' durch das auslenkbare Teil 29a und auch durch das Teil 29b erhalten werden, da die druckausübende Einheit 23 eine größere Berührungsfläche mit der in der Kammer 22 dicht verschlossenen Flüssigkeit hat.

In Fig. 11 ist eine Ausführungsform eines mehrdüsigen Druckerkopfes gemäß der Erfindung dargestellt, wobei der in Fig. 8 bis 10 wiedergegebene Grundgedanke angewendet ist.

Ähnlich wie bei der vorherigen _t mehrdüsigen Ausführungsform sind die druckausübenden Einheiten oder Flüssigkeitskammern in zwei Ebenen versetzt zueinander angeordnet. Bei einer derartigen Ausführung kann, selbst wenn die druckausübenden Einheiten und folglich die Flüssigkeitskammern größer bemessen sind, um eine größere Druckkraft zu erhalten, der Abstand der Düsenöffnungen 21 unverändert beibehalten oder erforderlichenfalls sogar kleiner gemacht werden. Folglich kann mit dieser Ausführung ein mehrdüsiger Druckerkopf " mit einer hohen Dichte geschaffen werden. Dies ist ohne weiteres anhand von Fig. 12 zu sehen, welche die Anordnung der Farbduchlässe 24 wiedergibt, die in der Grundplatte 25 der mehrdüsigen, in Fig. 11 dargestellten Ausführungsform festgelegt sind. Wie dargestellt, können die Farbdurchlässe 24 in dieser Ausführungsform viel näher beieinander angeordnet

sein, da keine genau festgelegten Druckkammern vorgesehen sind. Dies ist ein zusätzlicher Vorteil beim Ausbilden eines mehrdüsigen Druckerkopfs mit hoher Dichte.

Als eine alternative Ausführungsform kann statt des Vor.sehens des einzelnen auslenkbaren Teils oder von Teilen 29b die ganze obere Abdeckplatte 29 durch ein derartiges auslenkbares Teil gebildet werden. In diesem Fall wird die

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auslenkbare, obere Abdeckplatte lokal an der Verbindungsstelle mit dem Druckstift 30 und dessen Umgebung ausgelenkt.

In Fig. 13 und 14 sind noch weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Farbstrahl-Druckerkopfs dargestellt. Diese Ausführungsformen entsprechen in vieler Hinsicht der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform, und folglich sind die gleichen Bezugszeichen verwendet, um entsprechende Teile zu bezeichnen, welche dann auch nicht mehr beschrieben sind. Das gemeinsame Merkmal der Ausführungsformen der Fig. 13 und 14, welches bei der Ausführungsform der Fig. fehltj besteht darin, daß die Druckkammer oder der Farbdurchlaß zumindest teilweise durch ein bogenförmiges bzw. zylindrisch gewölbtes auslenkbares Teil, wie ein rohrförmiges, halbrohrförmiges, kugeliges, halbkugeliges, ovales oder kuppeiförmiges, auslenkbares Teil, festgelegt ist. Wenn die Druckkammer oder der Farbdurchlaß zumindest teilweise durch ein gebogenes bzw. zyindrisch gewölbtes, auslenkbares Teil festgelegt ist und ein Ende des Druckstiftes 17 vorzugsweise mit der Oberseite des gebogenen bzw. zylindrisch gewölbten Teils fest verbunden ist, kann eine geforderte Volumenverschiebung ohne weiteres erhalten werden. In Fig. 13 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei welcher ein rohrförmiges, auslenkbares Teil 34 verwendet wird.

²^ Ein derartiges rohrförmiges Teil 34 kann im Vergleich zu den Ein- und Auslassen, die in der Grundplatte 10 festgelegt sind, entweder denselben oder einen größeren Querschnitt haben. In Fig. 14 ist eine Ausführungsform dargestellt, in welcher ein halbkugelförmiges oder kuppelför-

miges, auslenkbares Teil 34 verwendet wird. In diesem Fall ist die Druckkammer durch das Volumen des kuppeiförmigen Teils festgelegt. Für das gebogene bzw. gewölbte auslenkbare Teil 34 kann irgendein flexibles oder elastisches Material verwendet werden.

In Fig. 15 und 16 sind mehrdüsige Ausführungsformen der Erfindung dargestellt, die entsprechend dem in Fig. 13

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bzw. 14 wiedergegebenen Grundgedanken ausgeführt sind. In diesen Ausführungsforraen sind eine Anzahl druckausübender Einheiten 14 in derselben, einzigen Ebene angeordnet; jedoch können sie auch in verschiedenen Ebenen versetzt zu- ι einander angeordnet sein, um so dielntegration zu erhöhen, wie bezüglich der vorherigen Ausführungsformen ausgeführt ist. Insbesondere können in der Ausführungsform der Fig. 16 eine Anzahl kuppeiförmiger, auslenkbarer Teile 34 in ähnlicher Weise wie in Fig. 6 versetzt zueinander in derselben Ebene angeordnet sein, um so den Integrationsgrad zu erhöhen.

•Ende der -Beschreibung
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Claims

Patentansprüche

1„1 Farbstrahl-Druckerkopf zum Erzeugen zum Drucken zu verwenlender Farbtröpfchen, ge kennzeichnet durch eine Farbhalteeinrichtung (10), die mit einem Einlaß (10a), einer Düsenöffnung (13) und einem Farbdurchlaß (20a) versehen ist, der zwischen dem Einlaß (10a) und der Düsenöffnung (13) verläuft, um Farbe in dem Farbdurchlaß (20a), die über den Einlaß (10a) zugeführt ist, zu halten und um sie über die Düsenöffnung (13) auszustoßen;

eine Antriebseinrichtung (14;23), die an einer Stelle weg

. von der Farbhalteeinrichtung (10) gehalten ist, um entsprechend einem angelegten Drucksignal eine Auslenkung zumindest an einem Teil davon zu erzeugen, und eine Verbindungseinrichtung (17;30) zwischen der Farbehalteeinrichtung (10) und der Ansteuereinrichtung (14;23), um die Auslenkung der Antriebseinrichtung (14;23) an die Farbhalteeinrichtung (10) zu übertragen, um das Volumen des Farbdurchlasses (20a) zumindest teilweise zu ändern, damit die Farbe im Innern des Farbdurchlasses (20a)über die Düsenöffnung (13) zumindest teilweise ausgestoßen wird, um ein Farbtröpfchen zu erzeugen.

2. Farbstrahl-Druckerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Farbhalteeinrichtung(10) VII/XX/Ktz - 2 -

Telegramme (paWe): Telekopieref: (089) 983049 Hypo-Bank München 4410122 850 (BLZ 70020011) Swift Code: HYPO DE MM

eine teilweise in dem Parbdurchlaß (20a) festgelegte Druckkammer (20) aufweist, die eine größere Querschnittsfläche als die des Farbdurchlasses (20a) hat, und daß sie mit der Verbindungseinrichtung (17) verbunden ist, um das Volumen der Druckkammer (20) zu ändern, wenn die Antriebseinrichtung (14) ausgelenkt wird.

3. Farbstrahl-Druckerkopf nach Anspruch 1, dadurch g ekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (14) ein elektromechanisches Element aufweist, welches entsprechend einem angelegten, elektrischen Drucksignal auslenkbar ist.

4. Farbstrahl-Druckerkopf nach Anspruch 3, dadurch g e-

kennzeichnet, daß das elektromechanische Element ein langgestrecktes piezoelektrisches Element ist.

5. Farbstrahl-Druckerkopf nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Trageinrichtung (15), die fest an der Farbhalteeinrichtung (TO)' angebracht ist, und ein Ende der Antriebseinrichtung (14) in der Art eines Auslegers festhält.

6. Farbstrahl-Druckerkopf nach Anspruch 5, dadurch g e-

kennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung (17) fest mit dem freien Ende der nach der Art eines Auslegers gehaltenen Antriebseinrichtung (14) verbunden ist.

7. Farbstrahl-Druckerkopf nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Trageinrichtung (15a,15b) die fest an der Farbhalteeinrichtung (10) angebracht ist, und gegenüberliegende Enden der in Form einer Brücke ausgebildeten Antriebseinrichtung (14) fest hält.

— "3 —

8. Farbstrahl-Druckerkopf nach Anspruch 7, dadurch g ekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung

,_ (17) mit der Antriebseinrichtung (14) an der genau in b

der Mitte zwischen den gegenüberliegenden Enden liegenden Stelle fest verbunden ist.

9. Farbstrahl-Druckerkopf nach Anspruch 3, dadurch g e-

k. en.η zeichnet, daß die Antriebseinrichtung eine unabhängige, mit Flüssigkeit gefüllte Flüssigkeitskammer (22) aufweist, von welcher eine Fläche durch das elektromechanisehe Element (23) festgelegt ist, und deren andere Fläche durch ein erstes auslenkbares Teil ( 29a) festgejg legt ist, wobei die Verbindungseinrichtung (30) fest mit dem ersten auslenkbaren Teil (29a) verbunden ist.

10. Farbstrahl-Druckerkopf nach Anspruch 9, dadurch g ekennzeichnet, daß die eine Fläche größer als

2Q die andere Fläche ist.

11.Farbstrahl-Druckerkopf nach Anspruch 9, dadurch g eke.η n. zeichnet, daß die Farbhalteeinrichtung ein zweites auslenkbares Teil (29b) aufweist, das zumindest einen Teil der Fläche des Farbdurchlasses (24) festlegt, und daß die Verbindungseinrichtung (3 0) fest mit dem zweiten auslenkbaren Teil (29b) verbunden ist", wodurch das Volumen des Farbdurchlasses (24) geändert wird, wenn das zweite auslenkbare Teil (29b) ausgelenkt wird.

12. Farbstrahl-Druckerkopf nach Anspruch 1, dadurch g ekennzeichnet, daß die Farbhalteeinrichtung ein . gewölbtes, auslenkbares Teil (34) aufweist, welches teilweise die Oberfläche des Farbdurchlasses (24) festlegt, und daß die Verbindungseinrichtung (17) fest mit dem ge-

wölbten, auslenkbaren Teil (34) verbunden ist, wobei das Volumen des Farbdurchlasses (24) geändert wird, wenn das gewölbte, auslenkbare Teil (34) ausgelenkt wird.

13ν Farbstrahl-Druckerkopf nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß die Verbindungseinrichtung (17) fest mit der Oberseite des gewölbten, auslenkbaren Teils (34) verbunden ist.

14. Vieldüsiger Farbstrahl-Druckerkopf zum Erzeugen von zum Drucken zu verwendender Farbtröpfchen, gekennzeichnet durch eine Farbhalteeinrichtung (1O)_-, die einen Einlaß (10a), eine Anzahl Düsenöffnungen (13a bis 13d), die in Form einer Reihe angeordnet sind, und eine entsprechende Anzahl Farbdurchlässe (20a) aufweist, die sich jeweils zwischen dem Einlaß (10a) und der entsprechenden Öffnung der Anzahl Düsenöffnungen (13a bis 13d) erstrecken um Farbe in der Anzahl Farbdurchlässe zu halten, die über den Einlaß (10a) zugeführt worden ist, und um sie über die Düsenöffnungen (13a bis 13d) auszustoßen; durch eine Anzahl druckausübender Einrichtungen (14a bis 14e), die weg vonder Farbhalteeinrichtung (10) gehalten sind und welche (14a bis 14e) zumindest in zwei Ebenen, die einen unterschiedlichen Abstand von der Farbhalteeinrichtung (10) haben, versetzt zueinander angeordnet sind, wobei jede der druckausübenden Einheiten (14a bis 14e) entsprechend einem angelegten Drucksignal eine Auslenkung erzeugt, und

eine Anzahl Verbindungsteile (17), die jeweils mit der ent-

sprechenden druckausübenden Einheit und dem Teil der Druckhalteeinrichtung 810) verbunden sind, wo der entsprechende Farbdurchlaß festgelegt ist, um die Auslenkung des druckausübenden Teils an den Teil der Druckhalteeinrichtung zu übertragen, um das Volumen des entsprechenden Färbdurchlasses zumindest teilweise zu ändern, damit die Farbe

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in dem entsprechenden Farbdurchlaß über die entsprechende Düsenöffnung zumindest teilweise ausgestoßen wird, um dadurch ein Farbtröpfchen zu erzeugen.

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