WO1991008111A1

WO1991008111A1 - Anordnung von leiterbahnen bei tintendruckköpfen mit einer kreisförmigen tintenzuführungsöffnung

Info

Publication number: WO1991008111A1
Application number: PCT/EP1990/001851
Authority: WO
Inventors: Wolfgang Schullerus
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1989-11-30
Filing date: 1990-11-06
Publication date: 1991-06-13
Anticipated expiration: 1992-05-30

Abstract

Auf einem plattenförmigen Grundkörper (1) verlaufen Leiterbahnen (6, 7) von der Düsenseite (3) zu einer gegenüberliegenden Anschlussleiste (4). Diese Leiterbahnen sollen platzsparend um eine mittig auf den Grundkörper vorgesehene Tintenzuführungsöffnung (2) herumgeführt werden. Dazu werden die der Tintenführungsöffnung am nächsten liegenden Leiterbahnen (6, 7) unter Einhaltung eines Sicherheitsabstandes (5) an zumindest zwei Stellen in Bezug auf diese Öffnung tangential an dieser vorbeigeführt. Die weiter entfernt liegenden Leiterbahnen verlaufen weitgehend parallel dazu.

Description

Anordnung von Leiterbahnen bei Tintendruckköpfen mit einer kreisförmigen Tintenzuführungsöffnung.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung von auf einem platten- för igen Grundkörper angeordneten Leiterbahnen für einen Tin- tenstrahldruckkopf eines Tintenstrahldruckers, wobei jeweils ein Paar von Leiterbahnen um eine mittig im Grundkorper ange¬ ordnete, kreisförmige Tintenzuführungsöffnuπg herumgeführt ist und von einer Düsenseite des Druckkopfes zu einer gegenüber¬ liegenden Anschlußleiste verläuft und wobei die Teilung der Düsen kleiner ist als die Teilung der Kontaktbahnen der An- schlußleiste.

Tintenstrahldruckköpfe von Tintenstrahldruckern bestehen unter anderem aus einem plattenförmigen Grundkörper, der beispiels¬ weise durch ein Dünnschichtsubstrat aus Silizium gebildet sein kann. Der Tintenausstoß wird durch in Flüssigkeitskanälen ange¬ ordnete Heizelemente hervorgerufen, durch die bei entsprechen¬ der Ansteuerung Tintendampfblasen erzeugt werden. Jeweils zwei Heizelemente sind mit entsprechenden Leiterbahnen verbunden, die dann an einer Koπtaktleiste enden. Die Tinte wird über eine mittig auf dem Grundk rper angeordnete kreisförmige Tintenzu¬ führungsöffnung zugeführt, um das mit dem Grundkörper verbun¬ dene Kanalsystem mit Tinte zu versorgen. Der funktioneil bevor¬ zugte Bereich für diese Tintenzuführung liegt daher in einer Zone, die normalerweise mit Leiterbahnen bedeckt ist. Um diese Öffnung müssen daher die Leiterbahnen herumgeführt werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, diese Leiterbahnen derart um die Öffnung herumzuführen, daß Querschnittsverminderuπgen sowie ein unnötiger Flächenverbrauch vermieden wird, um einmal eine gleichmäßige Stromversorgung der Heizelemente zu gewährleisten und Platz für weitere für die Funktion des Druckkopfes notwen¬ dige Bauelemente zu gewinnen. Es ist allgemein üblich, daß die Teilung der Düsen wesentlich kleiner ist als die Teilung der Kontaktstellen der Anschlußlei¬ ste. Die größere Teilung der Kontaktstellen der Anschlußleiste ist notwendig, um die Leiterbahn sicher mit einer Leiterplatte oder dergleichen zu verbinden. Aus all diesen Gründen ist eine geradlinige Führung der Leiterbahnen von den Heizelementen zur Anschlußleiste nicht möglich. Um dieses Problem zu lösen, ist es bekannt, die Leiterbahnen orthogonal abgeknickt um die Tin- tenzuführöffnung herumzuführen. Dies erfordert einen nicht zu vernachlässigenden Platzbedarf, der dann für ander Einrich¬ tungen wie Temperatursensoren, Justiermarken nicht mehr zur Verfügung steht.

Es ist Aufgabe der Erfindung, den Platzbedarf für die Leiter- bahnen auf ein Minimum zu begrenzen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Hälf¬ te der Leiterbahnen auf einer Seite und die andere Hälfte auf der anderen Seite der Tintenzuführungsöffnung derart angeordnet sind, daß jeweils die innerste der Tintenzuführöffnung am näch¬ sten liegende Leiterbahn unter Einhaltung eines Sicherheitsab¬ standes zur Tintenzuführungsöffnung an zumindest zwei Stellen in Bezug auf diese Öffnung jeweils eine Tangente bildet, und daß die benachbarten, ferner liegenden Leiterbahnen weitgehend parallel zu diesen Tangenten verlaufen, bevor sie im Bereich der Düsen sowie an den Kontaktstellen enden.

Damit wird insbesondere auf der den Düsen zugewandten Seite des Grundkörpers rechts uπ^'d links der Düsen jeweils eine in etwa dreiecksformige Fläche gewonnen, die für die genannten weiteren Einrichtungen zur Verfügung steht.

Im folgenden sei die Erfindung anhand von zwei Figuren näher erläutert. Es zeigen 3 Figur 1 einen Grundkörper für einen Tintendruckkopf mit Drauf¬ sicht auf die Leiterbahnen

Figur 2 eine Draufsicht auf die Leiterbahnebene des Grundkör- pers mit mathematischer Erklärung.

Der in Figur 1 gezeigte Grundkörper 1 besitzt eine mittig dar¬ auf angeordnete, kreisförmige Tintenzuführungsöffnung 2. Wei- . terhin ist die Düsenseite mit einer Vielzahl von Düsen 3 sowie eine Anschlußleiste mit den Kontaktstellen 4 erkennbar. Die Leiterbahnen sollen nun möglichst platzsparend um die Tinten- zuführöffnung 2 herumgeführt werden und zwar unter Einhaltung eines Sicherheitsabstandes 5 zur Tintenzuführöffnung. Die in¬ nersten Leiterbahnen 6, 7 sind nun an zwei Stellen unter Ein- haltung des Sicherheitsabstandes als Tangenten um die Tinten¬ zuführöffnung herumgeführt. Die weiter entfernt verlaufenden Leiterbahnen sind in etwa diesen Tangenten angepaßt und ver¬ laufen in etwa parallel dazu. Da die Teilung der Düsen 3 klei¬ ner ist als die Teilung der Kontaktstellen 4, nehmen die Tan- genten auf der der Anschlußleiste zugewandten Seite des Gruπd- körpers einen etwas von der tangentialen Position abweichenden Verlauf ein, um zu den Kontaktstellen zu gelangen. Durch diese Führung der Leiterbahnen werden auf dem Grundkörper die Flächen 8, 9 gewonnen, die für weitere Bauelemente, z.B. für einen Läppschalter oder dergleichen zur Verfügung stehen.

In Figur 2 ist in der linken Bildebene eine Leiterbahnführung dargestellt, bei dem die Teilungsanpassύng zwischen Düsenseite und Anschlußleiste durch mehrfaches orthogonales Abknicken der Leiterbahnen 10 realisiert ist. Dies führt jedoch zu einem hohen Flächenverbrauch, da die Fläche, innerhalb derer die Lei¬ terbahnen mit feinster Teilung (Düsenteilung) umgelenkt werden können, durch die Winkelhalbierende des Umlenkwinkels bestimmt wird. Die Umlenkfläche beträgt allgemein:

A = Chipbreite (Düseπzahl * Düsenteilung) + Sicherheitsabstand Bei orthogonaler Umlenkung sind = 45", tan = 1. Die Leiterbahnbreite ändert sich durch die Umlenkung nicht.

Durch nicht-orthogonale Umlenkung der Leiterbahnen um das Tin- tenzuführloch herum läßt sich der Flächenverbrauch verringern. Am günstigsten ist die Umlenkung um 60^*; diese erfordert eine zusätzliche Umlenkfläche von:

A = Chipbreite * ~ (Düsenzahl * Düsenteilung) * tan 30^*

, Sicherheitsabstand + Lochradius , _h^Λ^. „

+ ( cos 30° Lochradius

Die Umlenkfläche (ohne Sicherheitsabstandsfläche) beträgt im Vergleich zum othogonalen Fall nur das 0,58-fache. Der Sicher- heitsabstand der Lediterbahnen vom Tintenzuführloch erfordert eine vom Lochradius abhängige geringfügige Vergrößerung der Fläche.

Im einzelnen bedeuten die bezeichneten Strecken bzw. Linien bei orthogonalen Umlenkwinkeln (linke Bildhälfte) und bei 60° Um¬ lenkwinkeln (rechte Bildhafte) folgendes:

11 Strecke der Länge ^ * Düsenteilung * Anzahl der Düsen

12 Strecke der Länge ■ + Anschlußteilung + Anzahl der Düsen

13 Winkelhalbierende des Umlenkwiπkels

14 Tiπtenzuführungsöffnung

15 Sicherheitsabstand

Claims

Patentanspruch

Anordnung von auf einem plattenförmigen Grundkörper angeordne¬ ten Leiterbahnen für einen Tintenstrahldruckkopf eines Tinten- strahldruckers, wobei jeweils ein Paar von Leiterbahnen um eine mittig im Grundkörper angeordnete, kreisförmige Tintenzufüh¬ rungsöffnung herumgeführt ist und von einer Düsenseite des Druckkopfes zu einer gegenüberliegenden Anschlußleiste verläuft und wobei die Teilung der Düsen kleiner ist als die Teilung der Kontaktbahnen der Anschlußleiste, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Hälfte der Leiterbahnen auf einer Seite und die andere Hälfte auf der anderen Seite der Tintenzuführöffnung (2, 14) derart angeordnet sind, daß jeweils die innerste der Tintenzuführungsö fnung (2, 14) am nächsten liegende Leiterbahn (5, 6, 7) unter Einhaltung eines Sicherheitsabstandes (5, 15) zur Tintenzuführungsöffnung an zumindest zwei Stellen in Bezug auf diese Öffnung jeweils eine Tangente bildet, und daß die benachbarten, ferner liegen¬ den Leiterbahnen weitgehend parallel zu diesen Tangenten ver- laufen, bevor sie im Bereich der Düsen (3) sowie an den Kon¬ taktstellen (4) enden.