Vorrichtung zur Fixierung und Kontaktierung von Piezoröhrchen

Abstract

 Zur Kontaktierung und zur Fixierung von röhrenförmigen Piezoelementen (Piezoröhrchen 4) im Schreibkopf von Tintenschreibeinrichtungen sind ein Röhrchenhalter (1), erste Kontaktelemente (5), ein Klemmteil (2), in das der Röhrchenhalter (1) einschnappbar ist und zweite Kontaktelemente (10) vorgesehen; der Röhrchenträger (1) weist der Form und der Lage der Piezoröhrchen (4) entsprechende Ausnehmungen (3) auf, in die die ersten Kontaktelemente (5) einlegbar sind; das Klemmteil (2) besitzt Durchbrechungen (8), in die die zweiten Kontaktelemente (10) eingesetzt werden; nach Einschnappen des Röhrchenträgers (1) werden die lagerichtig gehaltenen ersten und zweiten Kontaktelemente (5, 10) verlötet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fixierung und Kontaktierung von als Piezoröhrchen ausgebildeten Antriebselementen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

[0002] Die Herstellung von Schreibköpfen für Tintenschreibeinrichtungen, in denen eine Vielzahl von Tintenkanälen zwischen einem Tintenversorgungsteil und dem einem Aufzeichnungsträger zugewandten Ende des Schreibkopfes verlaufen, erfolgt bekanntlich in einem sogenannten Gießverfahren. Praktisch werden dazu in ein Formteil sogenannte Formnadeln eingelegt, auf die jeweils ein Antriebselement für den Tröpfchenausstoß in Form eines aus piezokeramischen Material bestehenden sogenannten Piezoröhrchens aufgesteckt wird. Zur Kontaktierung der Piezoröhrchen können Kontaktklammern vorgesehen sein, die zugleich auch die Piezoröhrchen halten. Die derart vormontierte Einheit wird dann vergossen. Nach dem Aushärten der Form werden die Formnadeln herausgezogen. Die auf diese Weise entstehenden Ausnehmungen bilden die im Inneren des Schreibkopfes verlaufenden Tintenkanäle.

[0003] Dabei stellt die exakte Positionierung und Fixierung der Piezoröhrchen im Formteil ein Problem dar. Wegen der sehr kleinen Dimensionen der verwendeten Teile und. der hohen Anforderungen an die Exaktheit der Justierung ist für die Herstellung von Tintenschreibköpfen ein sehr hohes Maß an manueller Geschicklichkeit erforderlich. Dazu kommt noch, daß die Kontaktierung der mit einer äußeren und mit einer inneren Elektrode versehenen Piezoröhrchen vor dem eigentlichen Vergießen vollständig gewährleistet sein muß.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Fixierung und die Kontaktierung der Piezoröhrchen zu vereinfachen und damit den für die Herstellung von Schreibköpfen der genannten Art verbundenen Aufwand zu reduzieren.

[0005] Gelöst wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale. In weiteren Unteransprüchen sind Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.

[0006] Im folgenden werden Einzelheiten der Erfindung unter Bezugnahme auf ein in der Zeichnung dargestelltes Ausfjhrungsbeispiel gegeben.

[0007] Im oberen Teil der Zeichnung ist ein Kunststoffteil 1 dargestellt, das seiner Funktion wegen im folgenden als Röhrchenträger bezeichnet wird. Im unteren Teil der Zeichnung Ist ein Klemmteil 2 dargestellt, in das der Röhrchenträger 1 einschnappbar ist. Der Röhrchenträger 1 weist im Beispiel 9 Ausnehmungen 3 auf, die in ihrer Form der Form der Piezoröhrchen, die mit 4 bezeichnet sind, angepaßt sind und die als Aufnahme für die Piezoröhrchen 4 dienen. Die Ausnehmungen 3 sind entsprechend der Anordnungen der Piezoröhrchen 4 im Schreibkopf angeordnet. Erste Kontaktelemente 5 sind zur individuellen Kontaktierung der einzelnen Piezoröhrchen 4 vorgesehen. Die ersten Kontaktelemente 5 können als Einzelkontakte oder, wie im Ausführungsbeispiel gezeigt ist, in Form von Kontaktbänken 6 vorgesehen sein. In diesem Falle bilden die Kontaktzungen einer Kontaktbank die entsprechenden Kontaktelemente 5, die in die entsprechenden Ausnehmungen 3 des Röhrchenträgers 1 eingelegt werden. Wenn, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, die Ausnehmungen J beidseits des Röhrchenträgers 1 vorgesehen sind, so ist für jede Reihe von Ausnehmungen jeweils eine solche Kontaktbank vorhanden. Die Kontaktelemente 5 reichen dabei soweit in die Ausnehmungen 3 hinein, daß über sie eine Kontaktierung mit der einen vorzugsweise mit der äußeren Elektrode jedes Piezoröhrchens 4 gewährleistet ist.

[0008] Das im unteren Teil der Zeichnung dargestellte Klemmteil 2 dient zur Aufnahme des Röhrchenträgers 1, der nach Einlegen der ersten Kontaktelemente in das-Klemmteil 2 eingedrückt und durch Einschnappen befestigt wird. Im Bereich der Ausnehmungen 3 des eingeschnappten Röhrchenträgers 1 weist das Klemmteil 2 in seinen seitlichen Längswandungen 7 Durchbrechungen 8 auf. Die Durchbrechungen 8 dienen zur Aufnahme der zweiten Kontaktelemente 9. Auch die zweiten Kontaktelemente sind in Form von Kontaktbänken ausgebildet, wobei die Kontaktzungen 10 vor dem Einschnappen des Röhrchenträgers 1 durch die Durchbrechungen 8 hindurchgesteckt werden. Die Kontaktzungen 10 sind derart dimensioniert, daß über sie eine Kontaktierung mit der inneren Elektrode jedes Piezoröhrchens gewährleistet ist. Das Klemmteil 2 isoliert dabei die Kontaktierung der Piezoröhrchen über die zweiten Kontaktelemente von der Kontaktierung durch die ersten Kontaktelemente.

[0009] Nach dem Einschnappen des Röhrchenträgers 1 in das Klemmteil 2, wodurch die ersten und die zweiten Kontaktelemente klemmend gehalten werden, werden die Kontaktzungen 5 der Kontaktbank 6 durch Beschneiden vereinzelt. Damit ist die für einen Schreibkopf der genannten Art erforderliche Einzelkontaktierung der Piezoröhrchen gewährleistet. Die für sämtliche Piezoröhrchen gemeinsame Verbindung mit der jeweils anderen Elektrode der Piezoröhrchen kann dann über die Kontaktzungen 10 der zweiten Kontaktbank 9 erfolgen.

[0010] Der auf diese Weise durch das Einschieben des eigentlichen Röhrchenträgers 1 in das Klemmteil gebildete Halteteil wird vorzugsweise vor dem Bestücken mit den einzelnen Piezoröhrchen auf eine Leiterplatte gesteckt und schwallgelötet. Danach werden die Piezoröhrchen 4 eingeschoben, wobei sie über die Kontaktzungen 5 und 10 sicher kontaktiert sind. Der mit dem Piezoröhrchen bestückte Haltetell wird anschließend in eine Gießform oder ein Formteil eingelegt, und nach Durchstecken der eingangs erwähnten Formnadeln durch die Piezoröhrchen vergossen. Die Lage der Formnadeln ist dabei weitgehend durch die eindeutig fixierte Lage der bereits vollständig kontaktierten Piezoröhrchen gesichert.

[0011] Der Röhrchenträger 1 und das Klemmteil 2 bestehen aus einem temperaturfesten kostengünstigen Kunststoff. Der gesamte aus diesen beiden Teilen bestehende Halteteil kann somit problemlos vergossen werden und bleibt Bestandteil des Schreibkopfes.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Fixierung und Kontaktierung von als Piezoröhrchen ausgebildete Antriebselemente im nach einem Gießverfahren hergestellten Schreibkopf von Tintenschreibeinrichtungen,
dadurch gekennzeichnet , daß ein Röhrchenträger (1) und erste Kontaktelemente (5, 6) vorgesehen sind, daß der Röhrchenträger (1) Ausnehmungen (3) aufweist, die in ihrer Form und in ihrer Lage den Piezoröhrchen (4) im Schreibkopf angepaßt sind und die die ersten Kontaktelemente (5) und die Piezoröhrchen (4) aufnehmen, daß ein Klemmteil (2) und zweite Kontaktelemente (9, 10) vorgesehen sind, wobei der Klemmteil (2) derart gestaltet ist, daß er den Röhrchenträger (1) einschnappbar aufnimmt, und daß das Klemmteil (2) Durchbrüche (8) aufweist, in die die zweiten Kontaktelemente (10) einsteckbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet ,
daß die ersten und die zweiten Kontaktelemente (5, 6; 9, 10) als Kontaktbänke ausgebildet sind, deren Kontaktzungen (5, 10) nach Einschnappen des Röhrchenträgers (1) in das Klemmteil (2) lagerichtig gehalten werden, und daß die Kontaktzungen (5) der ersten Kontaktbank (6) die eine äußere und die Kontaktzungen (10) der zweiten Kontaktbank (9) eine innere Kontaktschicht der Piezoröhrchen (4) kontaktieren.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2
dadurch gekennzeichnet ,
daß die Kontaktzungen (5) der ersten Kontaktbank (6) nach dem Einlegen in den Röhrchenträger (1) und nach Einschnappen in das Klemmteil (2) vereinzelt werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3
dadurch gekennzeichnet ,
daß der Röhrchenträger (1) und das Klemmteil (2) jeweils temperaturfeste Kunststoffteile sind.

Zeichnung