DE60108640T2 - DROPLETING DEVICE WITH SOLVENT NOZZLE PLATE - Google Patents
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Description
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tröpfchenabscheidungsvorrichtung und insbesondere Tintenstrahldruckköpfe. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere Verfahren zur Befestigung der Düsenplatte auf dem Druckkopfkörper.The The present invention relates to a droplet deposition apparatus and especially inkjet printheads. The present invention relates in particular, method of attaching the nozzle plate to the printhead body.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIKGENERAL STATE OF THE ART
Im Bereich des Tintenstrahldrucks können bekanntlich Probleme mit ungleichmäßigem Druck, weißen Strichen usw. auftreten, wobei die Ursache solcher Druckfehler oft bei den Düsen, durch die die Tintentröpfchen zum Tintenempfangsmedium geschleudert werden, zu finden ist. Mögliche Ursachen der obenerwähnten Druckfehler sind Verstopfung der Düsen, z.B. durch Eintrocknung der Tinte in der Düse oder Unsauberkeiten in der Tinte, und Beschädigung der Düsen, z.B. infolge Anwesenheit harter Pigmente in der Tinte.in the Field of ink jet printing can be known Problems with uneven printing, white lines etc. occur, with the cause of such misprints often in the nozzles, through the ink droplets are thrown to the ink receiving medium, can be found. Possible causes of mentioned above Printing errors are clogging of the nozzles, e.g. by drying the ink in the nozzle or Imperfections in the ink, and damage to the nozzles, e.g. due to the presence of hard pigments in the ink.
Bei SOHO-Druckern (Small Office/Home Office, d.h. Drucker für kleine Büros oder Heimbüros) werden Probleme durch Beseitigung und Ersatz des ganzen Druckkopfes behoben. Größere Tintenstrahldrucker sind mit größeren Druckköpfen, sogar seitenbreiten Druckköpfen, ausgestattet. Ein typisches Beispiel für einen solchen Druckkopf ist z.B. in US-A 5 855 713 beschrieben. In dieser Patentanmeldung wird ein Druckkopf mit einem Körper mit einer Vielzahl von parallelen Kanälen, die in einer gemeinsamen Kanalbegrenzungsebene bzw. -fläche enden, und einer auf dem Körper der Kanalbegrenzungsebene befestigten Düsenplatte offenbart. Dadurch, dass der Körper und die Düsenplatte fest miteinander verbunden sind, ist im Falle von Druckproblemen infolge einer mangelhaften Düsenwirkung der ganze Druckkopf zu beseitigen oder muss sonst auf einen sehr umständlichen Prozess von Umbau mit Entfernung der Düsenplatte und deren Ersatz durch eine neue Düsenplatte zurückgegriffen werden. Bei den obenbeschriebenen Druckkopfstrukturen macht die Düsenplatte weniger als 20% des Selbstkostenpreises des Druckkopfes aus, wodurch der Benutzer fast dazu gezwungen wird, bei einem Defekt einer ziemlich kostengünstigen Druckkopfkomponente den ganzen kostspieligen Druckkopf des Druckers zu beseitigen.at SOHO printers (Small Office / Home Office, i.e. printers for small Offices or Home offices) Fixed issues with removal and replacement of the entire printhead. Larger inkjet printers are with larger printheads, even page width printheads, fitted. A typical example of such a printhead is e.g. in US Pat. No. 5,855,713. In this patent application is a printhead with a body with a multitude of parallel channels, in a common Channel boundary plane or area ends, and one on the body disclosed the channel boundary plane attached nozzle plate. As a result of that the body and the nozzle plate are firmly interconnected in the case of printing problems due to a defective nozzle effect Eliminate the whole printhead or else it has to be on a very cumbersome Process of remodeling with removal of the nozzle plate and its replacement through a new nozzle plate resorted become. In the above-described printhead structures, the nozzle plate makes less than 20% of the cost price of the printhead, resulting in The user is almost forced to do so in case of a defect inexpensive Printhead component all the expensive printhead of the printer to eliminate.
In EP-A 0 703 082 wird ein Drucker offenbart, bei dem eine Düsenplatte mittels einer Klemme lösbar am Druckkopfkörper angebracht ist.In EP-A 0 703 082 discloses a printer in which a nozzle plate detachable by means of a clamp on the printhead body is appropriate.
In JP-A 55 121081 ist eine Düsenplatte mittels einer Führungsschiene lösbar am Druckkopfkörper angebracht.In JP-A 55 121081 is a nozzle plate by means of a guide rail solvable on the printhead body appropriate.
In JP-A 63 064755 werden Düsenplatten mit jeweils einer einzelnen Düse offenbart, wobei die Düsenplatten mittels Vorsprüngen und Nuten lösbar am Druckkopfkörper angebracht sind.In JP-A 63 064755 become nozzle plates each with a single nozzle disclosed, wherein the nozzle plates by means of projections and grooves detachable on the printhead body are attached.
Es besteht also nach wie vor ein Bedarf an einer verbesserten lösbar befestigten Düsenplatte.It So there is still a need for an improved releasably secured Nozzle plate.
AUFGABEN UND KURZE DARSTELLUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNGTASKS AND BRIEF SUMMARY OF THE PRESENT INVENTION
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Tröpfchenabscheidungsvorrichtung mit einer einfach ersetzbaren Düsenplatte bereitzustellen.task It is the object of the present invention to provide a droplet deposition apparatus with an easily replaceable nozzle plate provide.
Gelöst wird die obengenannte Aufgabe durch eine in Anspruch 1 beanspruchte erfindungsgemäße Tröpfchenabscheidungsvorrichtung. In den Unteransprüchen werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.Is solved the above object by a droplet depositing device according to the invention claimed in claim 1. In the dependent claims become preferred embodiments of the present invention.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Düsenplatte mittels einer Klebeschicht lösbar am Druckkopfkörper angebracht, wobei beim Entfernen der Düsenplatte von der Kanalbegrenzungsfläche ein Haftbruch zwischen der Klebeschicht und der Kanalbegrenzungsfläche auftritt und innerhalb der Klebeschicht kein Kohäsionsbruch stattfindet. Ein wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Düsenplatte zusammen mit der Klebeschicht durch eine Scherkraft vom Druckkopfkörper entfernt wird. Auf dem Druckkopfkörper bleibt kein oder nur ein vernachlässigbarer Klebstoffrest zurück. Bei einer defekten Düsenplatte lässt diese sich denn auch einfach zusammen mit der Klebeschicht entfernen und kann anschließend eine neue Düsenplatte am Druckkopfkörper angebracht werden, wodurch der Druckkopfkörper wieder einsetzbar wird.According to the present Invention is a nozzle plate detachable by means of an adhesive layer on the printhead body attached, wherein upon removal of the nozzle plate from the channel boundary surface an adhesion break occurs between the adhesive layer and the channel boundary surface and no cohesive failure occurs within the adhesive layer. One important advantage of the present invention is that the nozzle plate removed along with the adhesive layer by a shearing force from the printhead body becomes. On the printhead body no or only a negligible adhesive residue remains. at a defective nozzle plate leave this Simply remove it together with the adhesive layer and can subsequently a new nozzle plate on Printhead body are attached, whereby the printhead body is used again.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGURENSUMMARY THE FIGURES
Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Figuren beschrieben, ohne sie darauf zu beschränken. Es zeigenThe The present invention will be described with reference to the following figures. without restricting it to it. Show it
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE PRESENT INVENTION
Wir haben nun gefunden, dass es in einer Vielkanal-Tröpfchenabscheidungsvorrichtung – insbesondere in einem Tintenstrahldruckkopf – mit einem Körper mit einer Vielzahl von Kanälen, die in einer gemeinsamen Kanalbegrenzungsfläche enden, und einer auf dem Körper der Kanalbegrenzungsebene befestigten Düsenplatte mit Durchgangslöchern möglich ist, eine Düsenplatte lösbar am Körper zu befestigen, ohne dass sich diese Düsenplatte während des Druckbetriebs bewegt, wodurch der Abstand zwischen Düsenplatte und Tintenempfangsmaterial konstant und die Registereinstellung zwischen der Düsenplatte und den Kanälen aufrechterhalten bleibt. Dies ist sogar bei Druckkopfstrukturen zu beobachten, bei denen die Kanalöffnung größer ist als die Düsenöffnung und also die Tinte, wenn sie durch Piezokräfte durch die Düsen geschleudert wird, Druck auf die Düsenplatte ausübt.We have now found that it is in a multi-channel droplet deposition device - in particular in an inkjet printhead - with a body with a variety of channels, which terminate in a common channel boundary area, and one on the body the channel boundary plane fixed nozzle plate with through holes is possible a nozzle plate solvable on the body too fastened without this nozzle plate moving during the printing operation, whereby the distance between nozzle plate and ink-receiving material constant and register setting between the nozzle plate and the channels is maintained. This is even with printhead structures to observe, in which the channel opening is larger than the nozzle opening and that is, the ink when thrown through the nozzles by piezoelectric forces will, pressure on the nozzle plate exercises.
Im
Nachstehenden werden zunächst
vier erfindungsgemäße Ausführungsformen
mit unterschiedlichen mechanischen Konfigurationen beschrieben.
In der ersten und zweiten Ausführungsform
ist die Düsenplatte
Anschließend wird beschrieben, wie eine Düsenplatte in der vorliegenden Erfindung lösbar angebracht wird, d.h. unter Verwendung einer Klebeschicht, wobei beim Entfernen der Düsenplatte von der Kanalbegrenzungsfläche ein Haftbruch zwischen der Klebeschicht und der Kanalbegrenzungsfläche auftritt.Subsequently, will described as a nozzle plate solvable in the present invention is attached, i. using an adhesive layer, wherein when removing the nozzle plate from the channel boundary surface an adhesion break occurs between the adhesive layer and the channel boundary surface.
In
einer ersten, wie in
In
einer zweiten, wie in
Bei sowohl der ersten als zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der die Düsenplatte tragende Rahmen aus einem beliebigen, den Fachleuten bekannten Material hergestellt werden, z.B. aus rostfreiem Stahl oder einem anderen Metall (z.B. Kupfer, Aluminium, Nickel usw.) oder hartem Kunststoff (z.B. Polyvinylchlorid, Polyurethan, Polycarbonat usw.).at both the first and second embodiments of the present invention Invention, the nozzle plate supporting frames made of any material known to those skilled in the art be prepared, e.g. made of stainless steel or another Metal (e.g., copper, aluminum, nickel, etc.) or hard plastic (e.g., polyvinyl chloride, polyurethane, polycarbonate, etc.).
In einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Düsenplatte ein Mikrospritzgussteil. Die Technik des Mikrospritzgießens ist allgemein bekannt und ermöglicht die Herstellung von Formteilen mit Mikrometerabmessungen mit hervorragender Steuerung von Toleranzen und Reproduzierbarkeit. Des Weiteren können dank dieser Technik zur Herstellung der Düsenplatte nahezu alle den Fachleuten bekannten Polymere eingesetzt werden. So können beispielhaft Thermoplasten, faserverstärkte Thermoplasten, wärmehärtende Kunststoffe und Elastomere zur Herstellung einer Düsenplatte zum Einsatz in einer erfindungsgemäßen Vielkanal-Tröpfchenabscheidungsvorrichtung benutzt werden. Durch Mikrospritzgießen können "Minidüsenplatten", die zu einer großen Düsenplatte kombiniert werden können, hergestellt werden. Dieses System beinhaltet den Vorteil, dass bei defekter Düse nur die die defekte Düse tragende „Minidüsenplatte" zu ersetzen ist.In a third embodiment of the present invention, the nozzle plate is a micro injection molded part. The technique of micro injection molding is well known and enables the production of molded parts with micrometer dimensions with excellent control of tolerances and reproducibility. Furthermore, thanks to this technique for producing the nozzle plate, virtually all polymers known to those skilled in the art can be used. For example, thermoplastics, fiber reinforced thermoplastics, thermosetting plastics, and elastomers can be used to make a nozzle plate for use in a multichannel droplet deposition apparatus of the present invention. Micro injection molding can be used to produce "mini nozzle plates" that can be combined to form a large nozzle plate. This system has the advantage that when the nozzle is defective, only the "mini nozzle plate" carrying the defective nozzle is too is set.
In
Die Anzahl der Düsen in einer "Minidüsenplatte" richtet sch nach dem Düsendurchmesser und der Düsenteilung und der zwecks einer problemlosen Handhabung der „Minidüsenplatten" erwünschten Abmessung der „Minidüsenplatte". Beispielhaft bei einer aus "Minidüsenplatten" aufzubauenden Düsenplatte mit einem Durchmesser von 100 μm und einer Teilung von 100 μm kann es von Vorteil sein, durch Mikrospritzgießen „Minidüsenplatten" herzustellen, die etwa 25 Düsen in einer Reihe umfassen, wodurch jede so erhaltene Minidüsenplatte eine Länge von etwa 0,5 cm aufweist.The Number of nozzles in a "mini nozzle plate" aligns sch the nozzle diameter and the nozzle division and the purpose of a problem-free handling of the "mini nozzle plates" desired dimension of the "mini nozzle plate". Exemplary with a to be built from "mini nozzle plates" nozzle plate with a diameter of 100 microns and a pitch of 100 μm it may be advantageous to produce by micro injection molding "mini nozzle plates", the about 25 nozzles in one Row, whereby each mini nozzle plate thus obtained has a length of about 0.5 cm.
Der
Rahmen
In
einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird kein spezieller Rahmen zum Unterstützen der
Düsenplatte
verwendet. Die Düsenplatte
kann entweder eine „normale" Düsenplatte oder
eine „Minidüsenplatte" sein. Die vorzugsweise aus
einer Polymerfolie mit Durchgangslöchern hergestellte Düsenplatte,
ist lösbar
am Körper
In
all den obenbeschriebenen Ausführungsformen
ist die Düsenplatte
Die
Düsen
Im Nachstehenden folgt eine Beschreibung der Weisen, wie eine Düsenplatte gemäß der vorliegenden Erfindung lösbar befestigt wird.in the The following is a description of the ways, such as a nozzle plate according to the present Invention solvable is attached.
Im Allgemeinen kann die Düsenplatte mittels mechanischer Mittel wie Schrauben, Klemmen, einer Art von Druckknöpfen, Spiralfedern usw. lösbar am Körper befestigt werden. Sie kann ebenfalls mittels magnetischer Kräfte lösbar befestigt werden, z.B. durch Verwendung eines magnetischen Materials zur Herstellung des Rahmens oder durch Einarbeitung permanenter Magnete in den Rahmen, in den Körper oder in beide.in the In general, the nozzle plate by mechanical means such as screws, clamps, a kind of Snaps, Spiral springs etc. solvable on the body be attached. It can also be releasably secured by means of magnetic forces be, e.g. by using a magnetic material for production of the frame or by incorporating permanent magnets into the frame, in the body or in both.
In der vorliegenden Erfindung wird eine Düsenplatte mittels einer Klebeschicht lösbar am Druckkopfkörper befestigt, wobei beim Entfernen der Düsenplatte von der Kanalbegrenzungsfläche die Haftung zwischen der Klebeschicht und der Kanalbegrenzungsfläche gelöst wird und innerhalb der Klebeschicht kein Kohäsionsbruch stattfindet. Bei einer wesentlich senkrechten Beanspruchung der verklebten Düsenplatte ist keine Bewegung oder Verschiebung der Düsenplatte zu beobachten, bei Ausübung einer Scherkraft jedoch wird die Düsenplatte zusammen mit der Klebeschicht vom Druckkopfkörper gelöst. Erzielt wird dieser Effekt durch eine geeignete Kombination dreier Materialien, d.h. des Klebstoffes und der Materialien der zwei Teile, die durch den Klebstoff aneinander gebunden werden. Wenn keine Zwischenschichten verwendet werden, handelt es sich bei diesen zwei Teilen um die Düsenplatte und die Kanalbegrenzungsfläche. Im Nachstehenden wird auch die Verwendung von Zwischenschichten erörtert.In the present invention, a nozzle plate is releasably secured to the printhead body by means of an adhesive layer, and when the nozzle plate is removed from the channel boundary surface, the adhesion between the adhesive layer and the channel boundary surface is released and no cohesive failure occurs within the adhesive layer. In a substantially vertical stress of the bonded nozzle plate no movement or displacement of the nozzle plate is observed, however, upon application of a shear force, the nozzle plate together solved with the adhesive layer from the printhead body. This effect is achieved by a suitable combination of three materials, ie the adhesive and the materials of the two parts that are bonded together by the adhesive. If no intermediate layers are used, these two parts are the nozzle plate and the channel boundary surface. The following also discusses the use of interlayers.
Die Düsenplatte ist vorzugsweise aus Polyimid. Eingangs sind schon gewisse andere geeignete Materialien erwähnt worden. Die Kanalbegrenzungsfläche ist vorzugsweise aus PZT, einem piezoelektrischen keramischen Material. Zu anderen möglichen Materialien für die Kanalbegrenzungsfläche zählen andere keramische Materialien als PZT, rostfreier Stahl und gesintertes Aluminiumoxid Al2O3. Der Klebstoff ist vorzugsweise ein sogenannter „entfernbarer" Haftklebstoff, obgleich auch gewisse beim Erwärmen schmelzende Klebstoffe in Frage kommen. Beispiele für Haftklebstoffe, die je nach u.a. den für die zwei durch den Klebstoff aneinander zu befestigenden Teile verwendeten Materialien mehr oder weniger geeignet sind, sind Acronal 4D, Acronal 50D, Acronal DS 3454, Acronal 35D, Acronal LA 4495, die alle van BASF vertrieben werden, Adhesive 13D und Adhesive 51R, die beide von CYG, Frankreich, vertrieben werden, Primal EP-6120 und Primal PS-61D, die beide von Rohm & Haas vertrieben werden, SE4367, SE1390 und SE4397, die alle von H.B. Füller, Großbritannien, vertrieben werden, und R300, R361 und R397, die alle von Rhône-Poulenc vertrieben werden.The nozzle plate is preferably made of polyimide. Initially, certain other suitable materials have been mentioned. The channel boundary surface is preferably made of PZT, a piezoelectric ceramic material. Other possible materials for the channel confinement surface include ceramic materials other than PZT, stainless steel and Al 2 O 3 sintered alumina. The adhesive is preferably a so-called "removable" pressure sensitive adhesive, although certain hot melt adhesives are contemplated Examples of pressure sensitive adhesives that are more or less suitable depending on, inter alia, the materials used for the two parts to be bonded together by the adhesive Acronal 4D, Acronal 50D, Acronal DS 3454, Acronal 35D, Acronal LA 4495, all marketed by BASF, Adhesive 13D and Adhesive 51R, both marketed by CYG, France, Primal EP-6120 and Primal PS-61D, both sold by Rohm & Haas, SE4367, SE1390 and SE4397, all sold by HB Füller, UK, and R300, R361 and R397, all sold by Rhône-Poulenc.
Zwischen der Düsenplatte und der Kanalbegrenzungsfläche können verschiedene Arten von Zwischenschichten verwendet werden.Between the nozzle plate and the channel boundary surface can different types of interlayers are used.
Eine erste Art von Zwischenschicht ist eine Haftschicht, die zur Verbesserung der Haftung zwischen der Düsenplatte und dem Klebstoff auf die Düsenplatte angebracht werden kann. Zunächst wird die Haftschicht auf die Düsenplatte aufgetragen und anschließend die Klebeschicht auf die Haftschicht angebracht. Geeignete Haftschichten können durch Experimente für einen vorgegebenen Typ von Düsenplatte und Klebstoff bestimmt worden.A First type of interlayer is an adhesive layer that is used to improve the adhesion between the nozzle plate and the adhesive on the nozzle plate can be attached. First the adhesive layer is applied to the nozzle plate applied and then the adhesive layer is applied to the adhesive layer. Suitable adhesive layers can through experiments for a given type of nozzle plate and adhesive has been determined.
Eine zweite Art von Haftschicht ist eine die Trennkraft steigernde Schicht, die zur Verringerung der Haftung zwischen der Kanalbegrenzungsfläche und dem Klebstoff auf die Kanalbegrenzungsfläche angebracht werden kann. Bei der Wahl geeigneter die Trennkraft steigernder Produkte richtet man sich nach der Art der Kanalbegrenzungsfläche und des Klebstoffes. Beispielhaft sind Produkte wie Polywax 1000 (Polyethylenwachs) von Bareco Div., Vydax 1000[(Polytetrafluorethylen (PTFE)] von DuPont und Plexigum M345 (Polymethylmethacrylat) von Rohm & Haas zu nennen.A second type of adhesive layer is a release force enhancing layer, to reduce the adhesion between the channel boundary surface and the adhesive can be applied to the channel boundary surface. When choosing appropriate the release force enhancing products directed depending on the type of channel boundary surface and the adhesive. exemplary are products such as Polywax 1000 (polyethylene wax) from Bareco Div., Vydax 1000 [(polytetrafluoroethylene (PTFE)] from DuPont and Plexigum M345 (polymethyl methacrylate) by Rohm & Haas.
Eine dritte Art von Zwischenschicht ist eine Zwischenstruktur, wie eine zwischen der Kanalbegrenzungsfläche und der Düsenplatte angeordnete Molybdänplatte mit Düsen. In diesem Fall wird die Düsenplatte vorzugsweise in obenbeschriebener Weise lösbar mit einem Klebstoff an der Zwischenstruktur befestigt. Die Zwischenstruktur kann allerdings auch lösbar an der Kanalbegrenzungsfläche befestigt werden. In beiden Fällen wird zwischen die Düsenplatte und die Kanalbegrenzungsfläche eine Klebeschicht angebracht, entweder zwischen die Düsenplatte und die Zwischenstruktur, zwischen die Zwischenstruktur und die Kanalbegrenzungsfläche oder zwischen sowohl Düsenplatte und Zwischenstruktur als zwischen Zwischenstruktur und Kanalbegrenzungsfläche, wobei in letzterem Fall zwei Klebeschichten verwendet werden.A third type of interlayer is an intermediate structure, like a between the channel boundary surface and the nozzle plate arranged molybdenum plate with nozzles. In this case, the nozzle plate becomes preferably releasably with an adhesive as described above attached to the intermediate structure. The intermediate structure, however, can also detachable attached to the channel boundary surface become. In both cases is between the nozzle plate and the channel boundary surface an adhesive layer is applied, either between the nozzle plate and the intermediate structure, between the intermediate structure and the Channel boundary surface or between both nozzle plate and intermediate structure as between intermediate structure and channel boundary surface, wherein in the latter case two adhesive layers are used.
Die Klebeschicht wird vorzugsweise z.B. durch Beschichtung auf die Düsenplatte (oder die schon auf die Düsenplatte aufgetragene(n) Zwischenschicht(en)) und nicht auf die Kanalbegrenzungsfläche angebracht. Die mit der Klebeschicht versehene Düsenplatte wird anschließend auf die Kanalbegrenzungsfläche aufgeklebt.The Adhesive layer is preferably used e.g. by coating on the nozzle plate (or already on the nozzle plate applied (n) intermediate layer (s)) and not attached to the channel boundary surface. The provided with the adhesive layer nozzle plate is then on the channel boundary surface glued.
Die Düsenplatte kann Wellen aufweisen, wie beschrieben in US-A 5 855 713. In diesem Fall sind Mikrohohlräume und Haftfläche in Form von Wellen zusammengeformt. Die Wellen sind in der Regel 2 bis 4 μm tief und weisen einen Zwischenabstand oder Wellenlänge von 10 bis 20 μm auf. Die zwischen den Mikrohohlräumen anwesenden Stege weisen vorzugsweise eine Breite in Kontakt mit der Kanalbegrenzungsfläche von zwischen 0,05 mal und 0,25 mal die Breite der Mikrohohlräume auf. Durch Steuerung der Zusammensetzung des Klebstoffes und der relativen Abmessungen der Stege zwischen den Hohlräumen kann die Haftfestigkeit der Düsenplatte so eingestellt werden, dass eine starke Haftung-erhalten wird, wenn die Düsenplatten senkrecht beansprucht wird (diese Kraft rührt hauptsächlich vom Tintendruck in den zur Düsenplatte führenden Kanälen her), und eine genügend schwache Haftung erhalten wird, wenn zum Trennen der Düsenplatte vom Körper eine Scherkraft angewandt wird.The nozzle plate may have waves as described in US-A 5,855,713. In this Case are micro cavities and adhesive surface shaped in the form of waves. The waves are usually 2 to 4 μm deep and have a spacing or wavelength of 10 to 20 μm on. The between the micro cavities webs present preferably have a width in contact with the channel boundary surface of between 0.05 times and 0.25 times the width of the microvoids. By controlling the composition of the adhesive and the relative Dimensions of the webs between the cavities may be the bond strength the nozzle plate so be set that a strong adhesion is obtained when the nozzle plates is stressed vertically (this force mainly due to the ink pressure in the to the nozzle plate leading Channels), and one enough weak adhesion is obtained when separating the nozzle plate from the body one Shear force is applied.
Alle Arten von Zwischenschichten sowie Wellen können sowohl gegenseitig als auch mit den obenbeschriebenen Ausführungsformen mit verschiedenen mechanischen Konfigurationen kombiniert werden.All Types of intermediate layers as well as waves can be both mutually as also with the above-described embodiments with different mechanical configurations are combined.
BEISPIEL 1EXAMPLE 1
- – Düsenplatte: Kapton-Folie (Kapton ist ein Warenzeichen von DuPont/Kapton ist ein Polyimid), Typ 200 HN, Nennstärke: 50,8 μm,Nozzle plate: Kapton film (Kapton is a trademark of DuPont / Kapton is a polyimide), Type 200 HN, nominal thickness: 50.8 μm,
- – Kanalbegrenzungsfläche: PZT,- Channel boundary surface: PZT,
- – Klebstoff: Acronal 50D (von BASF), Verhältnis = 50% (dieser Klebstoff ist ein wässriger Latex auf Acrylatbasis).- Adhesive: Acronal 50D (from BASF), ratio = 50% (this adhesive is an aqueous acrylate-based latex).
Der Klebstoff wird mittels eines 20 μm-Rakels auf die KaptonTM-Folie aufgetragen. Nach Trocknung beträgt die Stärke der Klebeschicht etwa 10 μm. Die mit der Klebeschicht beschichtete Kapton-Folie wird unter Druck auf die Kanalbegrenzungsfläche angebracht (dazu verwendet man einen Codor Lamipacker LPP650/die Laminierwalzen werden auf einen Druck von 1 mm eingestellt, um einen ausreichenden Druck zwischen den zwei Walzen zu erhalten).The adhesive is applied to the Kapton ™ film by means of a 20 μm doctor blade. After drying, the thickness of the adhesive layer is about 10 microns. The adhesive coated Kapton film is applied under pressure to the channel boundary surface (using a Codor Lamipacker LPP650 / the laminating rollers are set to a pressure of 1 mm to obtain sufficient pressure between the two rollers).
48 Stunden nach der Verklebung wird die Düsenplatte von der Kanalbegrenzungsfläche gelöst. Der Klebstoff wird zusammen mit der Düsenplatte vollständig von der Kanalbegrenzungsfläche entfernt. Auf der Kanalbegrenzungsfläche bleibt kein Klebstoffrest zurück.48 Hours after bonding the nozzle plate is released from the channel boundary surface. Of the Adhesive is completely removed together with the nozzle plate the channel boundary surface away. No adhesive residue remains on the channel boundary surface back.
BEISPIELE 2 bis 4EXAMPLES 2 to 4
Es werden die folgenden Klebstoffe verwendet
- – Beispiel 2: Acronal 35D (von BASF), Verhältnis = 50%,
- – Beispiel 3: Robond PS-8120 (von Rohm & Haas), Verhältnis = 54–55%,
- – Beispiel 4: Robond PS-8111 (von Rohm & Haas), Verhältnis = 56–57%.
- Example 2: Acronal 35D (from BASF), ratio = 50%,
- Example 3: Robond PS-8120 (from Rohm & Haas), ratio = 54-55%,
- Example 4: Robond PS-8111 (from Rohm & Haas), ratio = 56-57%.
Ansonsten sind die Prüfungen den in Beispiel 1 vorgenommenen Tests gleich. Es werden die gleichen Prüfergebnisse wie in Beispiel 1 erhalten.Otherwise are the exams same as in Example 1 tests. They will be the same test results as obtained in Example 1.
BEISPIELE 5 bis 8EXAMPLES 5 to 8
Das PZT wird durch Aluminiumoxid Al2O3 ersetzt. Ansonsten sind die Prüfungen den in den Beispielen 1 bis 4 vorgenommenen Tests gleich. Es werden die gleichen Prüfergebnisse wie in Beispiel 1 erhalten.The PZT is replaced by aluminum oxide Al 2 O 3 . Otherwise, the tests are the same as in Examples 1 to 4. The same test results as in Example 1 are obtained.
Bei Piezo-Tintenstrahldruckern, bei denen Tintenkanäle – mit Wänden, die Piezodruck auf die Tinte in den Kanälen ausüben können – in einer gemeinsamen Kanalbegrenzungsfläche enden, ist der Einsatz einer erfindungsgemäß lösbar an der Kanalbegrenzungsfläche befestigten Düsenplatte sehr vorteilhaft. Dies bedeutet allerdings nicht, dass es bei Tintenstrahldruckköpfen, in denen das Ausstoßen der Tinte z.B. durch Schallwellen, Blasenerzeugung, Wärmedehnung usw. erfolgt, nicht von Vorteil sein würde, über obenbeschriebene einfach ersetzbare Düsenplatten zu verfügen. Bei jedem Tintenstrahldruckkopf ist es ja eine erwünschte Eigenschaft, nur die Düsenplatte und nicht der ganze Druckkopf ersetzen zu müssen, insbesondere bei Tintenstrahldruckern, bei denen der Druckkopf – unabhängig von der Weise, in der die Tinte ausgestoßen wird – eine breite Matrix, sogar eine seitenbreite Matrix von Düsen umfasst. Die vorliegende Erfindung kann nicht nur auf Piezo-Tintenstrahldruckköpfe, sondern auf alle Arten von Tropfenabscheidungsvorrichtungen angewandt werden.at Piezo inkjet printers using ink channels - with walls that piezo print on the ink in the channels exercise can - in one common channel boundary surface ends, the use of an inventively releasably attached to the channel boundary surface nozzle plate very advantageous. However, this does not mean that inkjet printheads, in which the ejection of the Ink e.g. by sound waves, bubble generation, thermal expansion etc., would not be beneficial over the above described simply replaceable nozzle plates to dispose of. With any inkjet printhead, it's a desirable feature only the nozzle plate and not having to replace the entire printhead, especially inkjet printers, where the printhead - regardless of the way in which the ink is ejected - a wide matrix, even a page-wide matrix of nozzles includes. The present invention can be applied not only to piezo inkjet printheads, but be applied to all types of droplet deposition devices.
Nach der detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dürfte es den Fachleuten auf diesem Gebiet klar sein, dass hier innerhalb des erfindungsgemäßen Schutzbereichs der nachstehenden Ansprüche zahlreiche Modifikationen möglich sind.To the detailed description of preferred embodiments of the present invention It should be clear to the experts in this field that here within the scope of the invention the following claims numerous Modifications possible are.
- 101101
- Rahmenframe
- 101a101
- Federnfeathers
- 102102
- Düsenplatte oder „Minidüsenplatte"nozzle plate or "mini nozzle plate"
- 102a102
- Düsenjet
- 103103
- Körperbody
- 104104
- KanalbegrenzungsflächeChannel boundary surface
- 104a104a
- Kanälechannels
- 105105
- abgesenkte Ränderlowered margins
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: AGFA GRAPHICS N.V., MORTSEL, BE |
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