DE102018131130A1

DE102018131130A1 - Behälter eines Druckkopfes und Verfahren zur Modifikation eines Behälters eines Druckkopfes

Info

Publication number: DE102018131130A1
Application number: DE102018131130.3A
Authority: DE
Inventors: Bystrik Trnovec; Karl-Heinz Hildenbrand; Frank Huppmann; Steffi Kindler
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2018-12-06
Filing date: 2018-12-06
Publication date: 2020-06-10
Anticipated expiration: 2038-12-07
Also published as: DE102018131130B4

Abstract

Behälter eines Druckkopfes und Verfahren zur Modifikation eines Behälters eines Druckkopfes umfassend einen Grundkörper und einen Hohlraum, wobei der Grundkörper durch ein Substrat mit verschiedenen Materialeigenschaften festgelegt ist, wobei der Hohlraum eine Kammer umfasst, wobei die Kammer einen Innenraum mit einer Begrenzung des Innenraums aufweist, wobei die Begrenzung des Innenraums durch das Substrat festgelegt ist, wobei das Substrat einen ersten Bereich aufweist, welcher eine erste Materialeigenschaft besitzt, wobei das Substrat einen zweiten Bereich aufweist, wobei sich der zweite Bereich bezüglich zumindest einer Materialeigenschaft von der ersten Materialeigenschaft des ersten Bereichs unterscheidet, wobei das Substrat einen dritten Bereich aufweist, wobei sich der dritte Bereich bezüglich zumindest einer Materialeigenschaft von der ersten Materialeigenschaft des ersten Bereichs unterscheidet, wobei der dritte Bereich zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich angeordnet ist, wobei das Substrat einen vierten Bereich aufweist, welcher die Kombination des zweiten Bereichs mit dem dritten Bereich umfasst, wobei sich der vierte Bereich bezüglich zumindest einer Materialeigenschaft von der ersten Materialeigenschaft des ersten Bereichs unterscheidet, wobei zumindest ein Teil der Begrenzung des Innenraums der Kammer den vierten Bereich aufweist, wobei das Substrat einstückig ist und die Dicke des vierten Bereichs mindestens 100 nm beträgt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Behälter eines Druckkopfes, umfassend einen Grundkörper und mindestens einen Hohlraum gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ein Verfahren zur Modifikation eines Behälters eines Druckkopfes gemäß der Merkmale des Anspruches 13.
Die EP 1 366 906 A1 zeigt eine Beschichtung einer Begrenzung eines Innenraums einer Kammer zum Speichern von Druckfluid und/oder zum Ausstoßen von mindestens einem Tropfen des Druckfluids mit einer Schutzschicht, wobei die Beschichtung durch eine Düse mit zumindest einer Öffnung zum Ausstoßen von mindestens einem Tropfen des Druckfluids hindurch vorgenommen wird und wobei die Dicke der Schutzschicht 0,01 µm bis 1,5 µm beträgt. Eine mehrschichtige Beschichtung weist eine Schicht Siliziumnitrid in direktem Kontakt mit einer Schicht von Siliziumkarbid in direktem Kontakt mit einer Schicht Tantal auf und wird durch die Verwendung mehrerer Quellen zur Beschichtung erzeugt.
Die US 6 412 924 B1 zeigt eine Beschichtung einer Begrenzung eines Innenraums einer Kammer eines piezoelektrischen Druckkopfes mittels eines gasförmigen Mediums und wobei die Beschichtung der Begrenzung des Innenraums mehrlagig ausgebildet ist und wobei die Beschichtung der Begrenzung des Innenraums die folgenden Schichten umfasst, insbesondere in verschiedenen stöchiometrischen, nicht-stöchiometrischen oder dotierten Kombinationen der Elemente: Trägermaterial - Siliziumoxid (Si₃O₄) - Siliziumcarbid (SiC) - Siliziumnitrid (SiN).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Behälter eines Druckkopfes und ein Verfahren zur Modifikation eines Behälters eines Druckkopfes mit verbesserter Druckqualität zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 und die Merkmale des Anspruchs 13 gelöst.
Vorteilhaft ist mindestens ein Substrat eines Behälters eines Druckkopfes, wobei das mindestens eine Substrat einstückig ausgebildet ist und/oder mindestens ein vierter Bereich des Substrats eine Dicke von mindestens 100 nm (Nanometer) aufweist.
Vorteilhaft ist eine Verringerung der Gefahr des Ablösens zumindest eines von mindestens einem ersten Bereich des Substrats unterschiedlichen Bereichs des Substrats von dem zumindest einen ersten Bereich. Bevorzugt wird durch eine Dicke von mindestens 100 nm mindestens eines vierten Bereichs des Substrats der Schutzeffekt gegenüber chemischen und/oder mechanischen Einflüssen auf das mindestens eine Substrat verbessert.
Vorteilhaft ist eine Verstärkung des Schutzes des Substrats des Behälters eines Druckkopfes vor Umgebungseinflüssen durch mindestens einen vierten Bereich des Substrats.
Eine Modifikation des mindestens einen einstückigen Substrats in mindestens einem dritten Bereich des mindestens einen einstückigen Substrats ist vorteilhaft, da das Modifizieren des mindestens einen Substrats anstatt eines Auftragens von zumindest einer Schicht auf das mindestens eine Substrat beispielsweise eine Verkleinerung des Volumens eines Hohlraums minimiert. Insbesondere ist beispielsweise eine Modifizierung des gesamten Hohlraums des Behälters möglich.
Ein Erreger zum Erzeugen mindestens eines Auslösers zum Ausstoßen von mindestens einem Tropfen eines Druckfluids in dem Behälter besitzt eine Frequenz in einem Frequenzspektrum von einer ersten definierten Frequenz bis zu einer zweiten definierten Frequenz. Durch das Aktivieren des Erregers wird das Frequenzspektrum durchlaufen. Die Eigenfrequenz des Behälters liegt innerhalb dieses Frequenzspektrums. Die Gefahr einer Resonanzüberhöhung, welche in einer schlechten Druckqualität resultieren kann, wird durch eine Verschiebung der Eigenfrequenz des Behälters außerhalb des Frequenzspektrums reduziert. Die vorteilhafte Lösung verändert zumindest teilweise die Gitterstruktur und/oder die Massenverhältnisse innerhalb des Behälters und verschiebt die Eigenfrequenz des Behälters außerhalb des Frequenzspektrums.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:

1 ein Behälter eines Druckkopfes mit mindestens einem zweiten Bereich;
2 ein modifizierter Behälter eines Druckkopfes mit mindestens einem vierten Bereich;
3 vergrößerte Darstellung der Begrenzung des Innenraums eines Substrats mit mindestens einem zweiten Bereich und mindestens einem dritten Bereich und mindestens einem vierten Bereich.

Ein Druckkopf, bevorzugt ein in einem Ink-Jet Drucker angeordneter Druckkopf, enthält mindestens einen Behälter 01. Der mindestens eine Behälter 01 ist vorzugsweise zur Aufnahme eines Druckfluids zum Bedrucken eines Bedruckstoffes ausgebildet.
Der Begriff Druckfluid betrifft im Vorangegangenen und im Folgenden Tinten, Druckfarben und/oder Lacke, sowie weitere Materialien, die durch eine Druckmaschine oder Druckvorrichtung auf einen Bedruckstoff übertragen werden und/oder übertragbar sind.
Der Behälter 01 weist mindestens einen Grundkörper 22 und mindestens einen Hohlraum 02 und mindestens einen Erreger 09 zum Erzeugen mindestens eines Auslösers zum Ausstoßen von mindestens einem Tropfen des Druckfluids auf. Der Erreger 09 ist beispielsweise als Piezoelement oder thermischer Aktor ausgebildet.
Der mindestens eine Grundkörper 22 weist mindestens ein Substrat 16 mit jeweils verschiedenen Materialeigenschaften, insbesondere chemischen Materialeigenschaften, auf. Das mindestens eine Substrat 16 ist einstückig ausgebildet.
Bevorzugt weist der mindestens eine Grundkörper 22 zumindest ein Substrat und/oder mehrere Substrate, beispielsweise drei Substrate 16, 23, 24, mit vorzugsweise identischen Materialeigenschaften auf. Beispielsweise grenzt zumindest ein erstes Substrat 16 an zumindest ein zweites Substrat 23 und/oder zumindest ein drittes Substrat 24.
Der mindestens eine Hohlraum 02 weist zumindest eine Kammer 06 zum Speichern von Druckfluid und/oder zum Ausstoßen von mindestens einem Tropfen des Druckfluids und/oder zumindest eine erste Hauptleitung 03 zur Zufuhr von Druckfluid zu der zumindest einen Kammer 06 und/oder zumindest eine zweite Hauptleitung 04 zur Abfuhr des Druckfluids aus der zumindest einen Kammer 06 auf.
Die mindestens eine Kammer 06 ist bevorzugt mit der mindestens einen ersten Hauptleitung 03 über zumindest eine erste Leitung 07 verbunden. Die mindestens eine Kammer 06 ist bevorzugt mit der mindestens einen zweiten Hauptleitung 04 über zumindest eine zweite Leitung 08 verbunden.
Die mindestens eine erste Hauptleitung 03 ist bevorzugt mit mindestens einer ersten Quelle zur Bereitstellung von Druckfluid verbunden. Die mindestens eine zweite Hauptleitung 04 weist bevorzugt zumindest eine Verbindung zu mindestens einer weiteren Verwendung des Druckfluids und/oder eine Rückführung des Druckfluids zu der mindestens einen ersten oder einer anderen Quelle zur Bereitstellung von Druckfluid auf.
Die mindestens eine erste Hauptleitung 03 weist bevorzugt mindestens einen Innenraum 13 mit mindestens einer Begrenzung 14 des Innenraums 13 auf. Die Begrenzung 14 spannt eine Fläche auf. Die mindestens eine zweite Hauptleitung 04 weist bevorzugt mindestens einen Innenraum 13 mit mindestens einer Begrenzung 14 des Innenraums 13 auf. Die mindestens eine erste Leitung 07 weist bevorzugt mindestens einen Innenraum 13 mit mindestens einer Begrenzung 14 des Innenraums 13 auf. Die mindestens eine zweite Leitung 08 weist bevorzugt mindestens einen Innenraum 13 mit mindestens einer Begrenzung 14 des Innenraums 13 auf.
Das mindestens eine Substrat 16 weist mindestens eine Begrenzung 14 des Innenraums 13 der mindestens einen ersten Hauptleitung 03 und/oder mindestens eine Begrenzung 14 des Innenraums 13 der mindestens einen zweiten Hauptleitung 04 und/oder mindestens eine Begrenzung 14 des Innenraums 13 der mindestens einen ersten Leitung 07 und/oder mindestens eine Begrenzung 14 des Innenraums 13 der mindestens einen zweiten Leitung 08 auf.
Die zumindest eine Kammer 06 weist bevorzugt mindestens eine Düse 11 mit zumindest einer Öffnung 12 zum Ausstoßen von Druckfluid auf. Die zumindest eine Kammer 06 weist bevorzugt mindestens einen Innenraum 13 mit mindestens einer Begrenzung 14 des Innenraums 13 auf. Die mindestens eine Begrenzung 14 des Innenraums 13 ist durch das mindestens eine Substrat 16 festgelegt und spannt eine Fläche auf.
Das mindestens eine erste Substrat 16 ist einstückig ausgebildet und umfasst mindestens einen ersten Bereich 17 mit mindestens einer ersten Materialeigenschaft, insbesondere einer chemischen Materialeigenschaft.
Der Begriff Bereich betrifft im Vorangegangenen und im Folgenden einen dreidimensionalen Teil des mindestens einen Substrats 16, welcher einheitlich aus gleichen chemischen Elementen besteht.
Weiterhin enthält das mindestens eine erste Substrat 16 mindestens einen zweiten, den Innenraum 13 begrenzenden Bereich 18, wobei sich der mindestens eine zweite Bereich 18 bezüglich zumindest einer Materialeigenschaft, insbesondere der chemischen Zusammensetzung, von der ersten Materialeigenschaft des mindestens einen ersten Bereichs 17 unterscheidet. Der mindestens eine zweite Bereich 18 bildet zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, die mindestens eine Begrenzung 14 des Innenraums 13. Der mindestens eine erste Bereich 17 ist vorzugsweise weiter im Inneren des ersten Substrats 16 angeordnet als der mindestens eine zweite Bereich 18 ausgehend von der Begrenzung 14 des Innenraums 13.
Im Ausführungsbeispiel weist der mindestens eine zweite Bereich 18 beispielsweise eine Dicke d18 von 10 nm (Nanometer) bis 80 nm, insbesondere 20 nm bis 40 nm, vorzugsweise 30 nm, auf.
Die Dicke eines Bereiches beschreibt im Vorangegangenen und im Folgenden die Ausdehnung des betreffenden Bereichs in das erste Substrat 16 hinein entlang der Flächennormalen ausgehend von der Begrenzung 14 des Innenraums 13.
Das mindestens eine erste Substrat 16 weist mindestens einen dritten Bereich 19 auf. Der mindestens eine dritte Bereich 19 unterscheidet sich bezüglich zumindest einer Materialeigenschaft, insbesondere der chemischen Zusammensetzung, von der ersten Materialeigenschaft des mindestens einen ersten Bereichs 17. Der mindestens eine dritte Bereich 19 ist zwischen dem mindestens einen ersten Bereich 17 und dem mindestens einen zweiten Bereich 18 des mindestens einen ersten Substrats 16 angeordnet und grenzt vorzugsweise direkt an den mindestens einen zweiten Bereich 18 an.
Bevorzugt sind ausgehend von der Begrenzung 14 des Innenraums 13 der zweite Bereich 18 und der dritte Bereich 19 in direktem Kontakt zueinander hintereinander angeordnet. Bevorzugt sind ausgehend von der Begrenzung 14 des Innenraums 13 der dritte Bereich 19 und der erste Bereich 17 in direktem Kontakt zueinander hintereinander angeordnet.
Bevorzugt weisen der mindestens eine zweite Bereich 18 und der mindestens eine dritte Bereich 19 identische Materialeigenschaften, insbesondere chemische Materialeigenschaften, auf.
Der mindestens eine zweite Bereich 18 und der mindestens eine dritte Bereich 19 bilden zusammen mindestens einen vierten Bereich 21, welcher sich bezüglich zumindest einer Materialeigenschaft, insbesondere der chemischen Zusammensetzung, von der ersten Materialeigenschaft des mindestens einen ersten Bereichs 17 unterscheidet.
Der mindestens eine vierte Bereich 21 umfasst die Kombination des mindestens einen zweiten Bereichs 18 mit dem mindestens einen dritten Bereich 19. Der mindestens eine vierte Bereich 21 weist eine Dicke d21 von mindestens 100 nm (Nanometer), insbesondere von mindestens 200 nm, bevorzugt mindestens 450 nm bis maximal 550 nm, auf.
In einem Ausführungsbeispiel ist der mindestens eine vierte Bereich 21 beispielsweise auf zumindest eine lokale Position des mindestens einen Substrats 16 begrenzt.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der zumindest mindestens eine vierte Bereich 21 des mindestens einen Substrats 16 beispielsweise in direktem Kontakt zu einem Teil der Begrenzung 14 des Innenraums 13 der zumindest einen Kammer 06 angeordnet.
In bevorzugter Ausführung ist der mindestens eine vierte Bereich 21 des mindestens einen Substrats 16 in direktem Kontakt zu der gesamten der Begrenzung 14 des Innenraums 13 der zumindest einen Kammer 06 angeordnet.
In einer alternativen Ausführungsform ist der mindestens eine vierte Bereich 21 des mindestens einen Substrats 16 beispielsweise in direktem Kontakt zu zumindest einem Teil der Begrenzung 14 des Innenraums 13 der mindestens einen ersten Hauptleitung 03 und/oder zumindest einem Teil der Begrenzung 14 des Innenraums 13 der mindestens einen zweiten Hauptleitung 04 angeordnet.
In einer alternativen Ausführungsform ist der mindestens eine vierte Bereich 21 des mindestens einen Substrats 16 beispielsweise in direktem Kontakt zu der gesamten Begrenzung 14 des Innenraums 13 der mindestens einen ersten Hauptleitung 03 und/oder der Begrenzung 14 des Innenraums 13 der mindestens einen zweiten Hauptleitung 04 angeordnet.
In einer alternativen Ausführungsform ist der mindestens eine vierte Bereich 21 des mindestens einen Substrats 16 beispielsweise in direktem Kontakt zu einem Teil der Begrenzung 14 des Innenraums 13 der zumindest einen ersten Leitung 07 und/oder einem Teil der Begrenzung 14 des Innenraums 13 der zumindest einen zweiten Leitung 08 angeordnet.
In einer alternativen Ausführungsform ist der mindestens eine vierte Bereich 21 des mindestens einen Substrats 16 beispielsweise in direktem Kontakt zu der gesamten Begrenzung 14 des Innenraums 13 der zumindest einen ersten Leitung 07 und/oder der Begrenzung 14 des Innenraums 13 der zumindest einen zweiten Leitung 08 angeordnet.
In einer alternativen Ausführungsform ist der mindestens eine vierte Bereich 21 des mindestens einen Substrats 16 beispielsweise in direktem Kontakt zu der Begrenzung 14 des Innenraums 13 einer Kombination der genannten Elemente des Hohlraums 02 angeordnet.
In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist der mindestens eine vierte Bereich 21 des mindestens einen Substrats 16 beispielsweise in direktem Kontakt zu der gesamten Begrenzung 14 des Innenraums 13 des Hohlraums 02 angeordnet.
Der Begriff Substrat 16 betrifft im Vorangegangenen und im Folgenden den Grundwerkstoff des Grundkörpers 22.
Das mindestens eine erste Substrat 16 und/oder das mindestens eine zweite Substrat 23 und/oder das mindestens eine dritte Substrat 24 sind vorzugsweise als Halbleitermaterial ausgebildet. Bevorzugt weist das mindestens eine erste Substrat 16 und/oder das mindestens eine zweite Substrat 23 und/oder das mindestens eine dritte Substrat 24 Silizium (Si) auf.
Das erste Substrat 16 und/oder das zweite Substrat 23 und/oder das dritte Substrat 24, welche vorzugsweise als Halbleitermaterial ausgebildet sind, besitzen sowohl Eigenschaften von Isolatoren als auch von Leitern. Durch ein lokales Dotieren werden beispielsweise die Materialeigenschaften des ersten Substrats 16 und/oder des zweiten Substrats 23 und/oder des dritten Substrats 24 lokal gezielt verändert. Dotieren bezeichnet das Einbringen von Fremdatomen in die Struktur des ersten Substrats 16 und/oder des zweiten Substrats 23 und/oder des dritten Substrats 24, wobei die eingebrachte Menge an Fremdatomen gering ist im Vergleich zur Atomanzahl der ursprünglichen Struktur.
Das erste Substrat 16 und/oder das zweite Substrat 23 und/oder das dritte Substrat 24, beinhaltet beispielsweise Germanium (Ge). In einer alternativen Ausführung weist das erste Substrat 16 und/oder das zweite Substrat 23 und/oder das dritte Substrat 24, beispielsweise Verbindungshalbleiter, welche mindestens eine Verbindung von Elementen unterschiedlicher Hauptgruppen im Periodensystem der Elemente enthalten, und/oder organische Halbleiter, welche zumindest eine organische Verbindung aufweisen, und/oder andere Stoffe mit Halbleitereigenschaften auf.
Der mindestens eine zweite Bereich 18 beinhaltet beispielsweise eine Modifikation, insbesondere eine chemische Modifikation, des mindestens einen ersten Bereichs 17. Die Modifikation in dem mindestens einen zweiten Bereich 18 weist bevorzugt zumindest ein chemisches Element des ersten Bereichs 17, insbesondere Silizium, in zumindest einer chemischen Verbindung, insbesondere einer Silizium-Verbindung, bevorzugt Siliziumdioxid, auf. Der mindestens eine zweite Bereich 18 ist beispielsweise als amorphes Material ausgebildet. In bevorzugter Ausführung ist der mindestens eine zweite Bereich 18 als Passivierung ausgebildet.
Der Begriff Modifikation betrifft im Vorangegangenen und im Folgenden ein Verfahren zur Veränderung von zumindest einer Materialeigenschaft des ersten Substrats 16 und/oder des zweiten Substrats 23 und/oder des dritten Substrats 24. Bevorzugt betrifft der Begriff Modifikation im Vorangegangen und im Folgenden ein Verfahren zur Veränderung von mindestens einer chemischen Materialeigenschaft des ersten Substrats 16 und/oder des zweiten Substrats 23 und/oder des dritten Substrats 24.
Eine Passivierung ist ein Schutzbereich, welcher eine Korrosion des mindestens einen Substrats 16 verhindert und/oder verlangsamt.
Eine Korrosion des mindestens einen Substrats 16 bezeichnet eine chemische Reaktion des mindestens einen Substrats 16 mit seiner Umgebung, wobei die Reaktion beispielsweise eine messbare Veränderung der Materialeigenschaften des mindestens einen Substrats 16 bewirkt und/oder die Funktion des Grundkörpers 22 beeinträchtigt.
Die Korrosion des mindestens einen Substrats 16 wird beispielsweise durch die Verwendung von Druckfluiden, insbesondere wasserhaltigen und/oder basischen Druckfluiden, hervorgerufen.
Der mindestens eine dritte Bereich 19 weist beispielsweise eine, insbesondere eine chemische Modifikation, des mindestens einen ersten Bereichs 17 auf. Die Modifikation in dem mindestens einen dritten Bereich 19 weist bevorzugt zumindest ein chemisches Element des ersten Bereichs 17, insbesondere Silizium, in zumindest einer chemischen Verbindung, insbesondere einer Silizium-Verbindung, auf.
Die Modifikation in dem mindestens einen dritten Bereich 19 entspricht vorzugsweise der Modifikation in dem mindestens einen zweiten Bereich 18.
Die Modifikation des mindestens einen dritten Bereichs 19 ist als Verbindung und/oder Verbindungen von zumindest einem Element des ersten Bereichs 17 mit den Elementen und/oder Verbindungen eines ersten Mediums ausgebildet.
Das erste Medium weist beispielsweise Elemente und/oder Verbindungen im flüssigen und/oder gasförmigen Aggregatszustand auf, welche durch eine chemische Reaktion und/oder Dotieren des mindestens einen Substrats 16 die Materialeigenschaften, insbesondere chemische Materialeigenschaften, des mindestens einen Substrats 16 beeinflussen.
Bevorzugt enthält das erste Medium mindestens eines der Elemente Bor (B) und/oder Stickstoff (N) und/oder Sauerstoff (O) und/oder Kohlenstoff (C), und/oder chemische Verbindungen, welche diese Elemente beinhalten, und/oder eine Kombination der Elemente Bor (B) und/oder Stickstoff (N) und/oder Sauerstoff (O) und/oder Kohlenstoff (C) und/oder chemischen Verbindungen, welche zumindest eines der chemischen Elemente Bor (B) und/oder Stickstoff (N) und/oder Sauerstoff (O) und/oder Kohlenstoff (C) beinhalten.
In einer Ausführungsform enthält das erste Medium beispielsweise eine Bor-Lösung, insbesondere eine wässrige Borax-Lösung. Die Bor-Lösung weist eine Konzentration von 0,002 Gew.-% bis 3,0 Gew.-% (Gewichtsprozent), bevorzugt 0,01 Gew.-% bis 1,0 Gew.-% auf.
In einer weiteren Ausführungsform enthält das erste Medium beispielsweise eine Stickstoff-Lösung, insbesondere eine Ammoniak-Lösung und/oder eine NH₄-lösende Mischung. Das erste Medium weist beispielsweise eine Mischung auf, welche Stickstoffatome leicht abspaltet, und/oder eine stickstoffhaltige Säure.
In einer weiteren Ausführungsform weist das erste Medium beispielsweise ein oxidierendes Mittel, wie beispielsweise eine KMnO₄-Lösung und/oder eine SaccharidLösung und/oder ozonangereichertes Wasser, und/oder sauerstoffangereichertes Wasser auf.
In einer weiteren Ausführungsform weist das erste Medium beispielsweise mindestens ein Gas auf, welches zumindest eines der chemischen Elemente Bor (B) und/oder Stickstoff (N) und/oder Sauerstoff (O) und/oder Kohlenstoff (C) und/oder chemische Verbindungen, welche zumindest eines der chemischen Elemente Bor (B) und/oder Stickstoff (N) und/oder Sauerstoff (O) und/oder Kohlenstoff (C) beinhalten, umfasst. Beispielsweise enthält das erste Medium Kombinationen wie N_xH_y, N_xO_z und/oder C_wO_z. Die Indizierungen sind hierbei gleichbedeutend zu möglichen stöchiometrischen und/oder nicht-stöchiometrischen Ausführungsformen der Verbindungen der Elemente. Beispielsweise umfasst das erste Medium im Fall von N_xH_y die Elemente N und H in einem Verhältnis von 1:3 und/oder in einem anderen Verhältnis.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das erste Substrat 16 und/oder das zweite Substrat 23 und/oder das dritte Substrat 24 beispielsweise Silizium auf. Mögliche Verbindungen der Modifikation des dritten Bereichs 19 umfassen beispielsweise SiO_y, Si_xN_z, Si_xO_yN_z, Si_xO_yC_w, und/oder Si_xO_yN_zC_w (x, y, z, w ∈ N). Die Indizierungen sind hierbei gleichbedeutend zu möglichen stöchiometrischen und/oder nicht-stöchiometrischen Ausführungen der Verbindungen sowie dotierte Kombinationen der Elemente Silizium (Si) und/oder Bor (B) und/oder Stickstoff (N) und/oder Sauerstoff (O) und/oder Kohlenstoff (C). Beispielsweise enthält der mindestens eine dritte Bereich 19 im Fall von SiO_y die Elemente Si und O in einem Verhältnis von 1:2 und/oder in einem anderen Verhältnis. Im Fall von Si_xN_z ist ein Verhältnis von 3:4 und/oder ein anderes Verhältnis der Elemente Si und N möglich.
Der mindestens eine vierte Bereich 21 weist mindestens eine Modifikation, insbesondere eine chemische Modifikation, des mindestens einen ersten Bereichs 17 auf und ist beispielsweise als Passivierung ausgebildet.
Der mindestens eine vierte Bereich 21 weist zumindest eines der Elemente Silizium und/oder Bor und/oder Stickstoff und/oder Sauerstoff und/oder Kohlenstoff und/oder die Kombination der Elemente Silizium und/oder Bor und/oder Stickstoff und/oder Sauerstoff und/oder Kohlenstoff und/oder eine Dotierung, welche durch zumindest eines der Elemente Bor und/oder Stickstoff und/oder Sauerstoff und/oder Kohlenstoff erzeugt wurde, auf.
Die Herstellung eines Druckkopfes, bevorzugt ein in einem Ink-Jet Drucker angeordneter Druckkopf, weist vorzugsweise die folgenden Verfahrensvorgänge auf:

Durch einen oder mehrere aufeinander folgende Ätzschritte zum selektiven Ätzen des mindestens einen Substrats 16 wird beispielsweise die Struktur des Hohlraums 02 festgelegt. Bei Verwendung von mindestens einem ersten Substrat 16 und mindestens einem zweiten Substrat 23 und/oder der Verwendung von mindestens zwei Substraten 16, 23 werden die mindestens zwei Substrate 16, 23 durch mindestens einen Fügeprozess dauerhaft verbunden. Bevorzugt beinhaltet der mindestens eine Fügeprozess mindestens einen Fusion bonding-Prozess, wodurch beispielsweise eine oder mehrere kovalente Bindungen zwischen den mindestens zwei Substraten 16, 23 ausgebildet werden. Der mindestens eine Erreger 09 zum Erzeugen mindestens eines Auslösers zum Ausstoßen von mindestens einem Tropfen des Druckfluids wird beispielsweise durch mindestens einen Beschichtungsprozess, beispielsweise durch Sputtern, auf den Grundkörper 22 aufgebracht. Der mindestens eine Erreger 09 ist beispielsweise an mindestens einer Begrenzung 14 des Innenraums 13 der mindestens einen Kammer 06 und/oder in direkter Verbindung zu dem mindestens einen Substrat 16 angeordnet.

Der mindestens eine zweite Bereich 18 wird beispielsweise durch ein Aussetzen des mindestens einen Substrats 16 einem zweiten Medium bei einer Temperatur von mindestens 700 °C und/oder maximal 1.300 °C erzeugt. Eine Lagerung an dem zweiten Medium und/oder ein Spülen des Behälters 01 mit dem zweiten Medium zeigt beispielsweise eine chemische und/oder physikalische Beeinflussung der Begrenzung 14 des Innenraums 13 des mindestens einen ersten Substrats 16, wobei die Beeinflussung durch eine Temperatur höher als die Raumtemperatur, insbesondere von mindestens 700 °C, beschleunigt wird.
Das zweite Medium weist beispielsweise Elemente und/oder Verbindungen im flüssigen und/oder gasförmigen Aggregatszustand auf und enthält beispielsweise Sauerstoff oder andere chemische Elemente oder Verbindungen, welche durch eine chemische Reaktion das mindestens eine Substrat 16 beeinflussen.
Durch eine chemische und/oder physikalische Beeinflussung des mindestens einen Substrats 16 weist das mindestens eine Substrat 16 mindestens einen ersten Bereich 17 und mindestens einen zweiten Bereich 18 auf.
Der mindestens eine dritte Bereich 19 wird beispielsweise durch eine chemische Reaktion von zumindest einem Element des ersten Substrats 16 mit dem ersten Medium und/oder Dotieren des ersten Substrats 16 mit mindestens einem Element des ersten Mediums und/oder eine Diffusion von mindestens einem Element des ersten Mediums in das erste Substrat 16 modifiziert. Dazu durchdringt zumindest ein Element des ersten Mediums den vorhandenen mindestens einen zweiten Bereich 18 und tritt in Kontakt mit dem mindestens einen dritten Bereich 19.
In einer Ausführungsform erzeugt beispielsweise eine chemische Reaktion von zumindest einem Element des ersten Substrats 16 mit dem ersten Medium und/oder Dotieren des ersten Substrats 16 mit mindestens einem chemischen Element des ersten Mediums und/oder eine Diffusion von mindestens einem chemischen Element des ersten Mediums in das erste Substrat 16 eine zusätzliche Modifikation des zweiten Bereichs 18.
Die Kombination des mindestens einen zweiten Bereichs 18 und des mindestens einen dritten Bereichs 19 ergibt den mindestens einen vierten Bereich 21 des mindestens einen Substrats 16.
Das Verfahren zur Herstellung des mindestens einen vierten Bereichs 21 weist die nachfolgenden Vorgänge auf:

Positionen des Innenraums 13, welche nicht der Modifikation des ersten Substrats 16 ausgesetzt werden sollen, werden beispielsweise mit mindestens einer Maskierung abgedeckt.

Der Hohlraum 02 wird mit zumindest dem ersten Medium zumindest teilweise oder vollständig gefüllt.
Die Begrenzung 14 des Innenraums 13 der Kammer 06 wird mit dem ersten Medium in Kontakt gebracht.
Insbesondere wird zumindest das erste Medium mit zumindest einem Teil der Begrenzung 14 des Innenraums 13 der zumindest einen Kammer 06 in Kontakt gebracht.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird zumindest das erste Medium mit der gesamten Begrenzung 14 des Innenraums 13 der zumindest einen Kammer 06 in Kontakt gebracht.
In einer weiteren Ausführungsform wird zumindest das erste Medium mit zumindest einem Teil der Begrenzung 14 des Innenraums 13 der mindestens einen ersten Hauptleitung 03 und/oder zumindest mit einem Teil der Begrenzung 14 des Innenraums 13 der mindestens einen zweiten Hauptleitung 04 in Kontakt gebracht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird zumindest das erste Medium mit der gesamten Begrenzung 14 des Innenraums 13 der mindestens einen ersten Hauptleitung 03 und/oder der gesamten Begrenzung 14 des Innenraums 13 der mindestens einen zweiten Hauptleitung 04 in Kontakt gebracht.
In einer weiteren Ausführungsform wird zumindest das erste Medium mit zumindest einem Teil der Begrenzung 14 des Innenraums 13 der zumindest einen ersten Leitung 07 und/oder mit einem Teil der Begrenzung 14 des Innenraums 13 der zumindest einen zweiten Leitung 08 in Kontakt gebracht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird zumindest das erste Medium mit der gesamten Begrenzung 14 des Innenraums 13 der zumindest einen ersten Leitung 07 und/oder der gesamten Begrenzung 14 des Innenraums 13 der zumindest einen zweiten Leitung 08 in Kontakt gebracht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird zumindest das erste Medium mit der Begrenzung 14 des Innenraums 13 einer Kombination der Kammer 06 und/oder der ersten Hauptleitung 03 und/oder der zweiten Hauptleitung 04 und/oder der ersten Leitung 07 und/oder der zweiten Leitung 08 des Hohlraums 02 in Kontakt gebracht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird zumindest das erste Medium mit der gesamten Begrenzung 14 des Innenraums 13 des Hohlraums 02 in Kontakt gebracht.
Bevorzugt wird danach das erste Medium beispielsweise im Hohlraum 02 in Zirkulation versetzt. Eine Erzeugung der Zirkulation ist beispielsweise ein Pumpen des ersten Mediums durch den Hohlraum 02 und/oder das Betätigen des mindestens einen Erregers 09, bevorzugt ein Piezoelement, zum Erzeugen mindestens eines Auslösers zum Ausstoßen mindestens eines Tropfens des Druckfluids.
Zumindest eine chemische Reaktion des mindestens einen dritten Bereichs 19 mit dem ersten Medium und/oder Dotieren des mindestens einen dritten Bereichs 19 mit mindestens einem Element des ersten Mediums und/oder eine Diffusion von mindestens einem Element des ersten Mediums in den mindestens einen dritten Bereich 19 wird beispielsweise bei Niederdruck und/oder Umgebungsdruck zum Erzeugen der Modifikation des mindestens einen dritten Bereichs 19 herbeigeführt.
Dazu durchdringt zumindest ein Element des ersten Mediums den vorhandenen mindestens einen zweiten Bereich 18 und tritt in Kontakt mit dem mindestens einen dritten Bereich 19.
Zum Beschleunigen der Erzeugung der Modifikation des mindestens einen dritten Bereichs 19 wird beispielsweise mindestens eine zweite Quelle, insbesondere eine Quelle von Ladungsträgern, insbesondere eine mechanische und/oder elektrochemische Quelle, bevorzugt eine Ultraschallquelle und/oder eine Erdung und/oder elektrische Spannung, an das erste Substrat 16 angelegt. In einer Ausführungsform wird das erste Medium beispielsweise zum Beschleunigen der Erzeugung der Modifikation des mindestens einen dritten Bereichs 19 in dem Hohlraum 02 zirkuliert und/oder eine dritte Quelle zur Erzeugung von Ionen, insbesondere eine Plasmaquelle, bevorzugt eine kalte Plasmaquelle, angelegt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird beispielsweise zum Beschleunigen der Erzeugung der Modifikation des mindestens einen dritten Bereichs 19 der mindestens eine Erreger 09 zum Erzeugen mindestens eines Auslösers zum Ausstoßen mindestens eines Tropfens des Druckfluids aktiviert.
Insbesondere wenn das erste Medium zumindest ein chemisches Element aufweist, welches in dem mindestens einen zweiten Bereich 18 vor der Modifikation des mindestens einen dritten Bereichs 19 nicht vorhanden ist, wird beispielsweise während der Erzeugung der Modifikation des mindestens einen dritten Bereichs 19 der mindestens eine zweite Bereich 18 zusätzlich zu dem mindestens einen dritten Bereich 19 modifiziert.
Bevorzugt wird das erste Medium danach aus dem Hohlraum 02 entfernt.
Die Begrenzung 14 des Innenraums 13 wird beispielsweise getrocknet. Alternativ oder zusätzlich wird beispielsweise der Innenraum 13 mit einem Reinigungsmittel, insbesondere Wasser, insbesondere Osmosewasser, und/oder einer Alkohollösung, gespült.
Abschließend wird beispielsweise die mindestens eine mögliche Maskierung entfernt.
Insbesondere wird der vierte Bereich 21 beispielsweise bevorzugt nach dessen Herstellung mit mindestens einer verdünnten und/oder konzentrierten homogenisierten Wasserglaslösung in Kontakt gebracht.
Insbesondere in einem Verfahren zum Bedrucken eines Bedruckstoffes wird der Hohlraum 02 mit dem mindestens einen Druckfluid gefüllt. Dieses zirkuliert beispielsweise von der mindestens einen ersten Quelle zur Versorgung mit Druckfluid durch die mindestens eine erste Hauptleitung 03 über die mindestens eine Kammer 06 durch die mindestens eine zweite Hauptleitung 04. Bevorzugt danach wird das Druckfluid beispielsweise einer weiteren Verwendung zugeführt und/oder zurück in die mindestens eine erste Quelle geführt. Soll zumindest ein Tropfen des Druckfluids aus der Düse 11 abgegeben werden, so erzeugt beispielsweise der mindestens eine Erreger 09 bevorzugt mindestens einen Auslöser zum Ausstoßen von mindestens einem Tropfen des Druckfluids.
In einer bevorzugten Ausführungsform bewirkt der mindestens eine Auslöser beispielsweise mindestens eine Änderung des Volumens des Innenraums 13 der Kammer 06, welches dem Druckfluid zur Verfügung steht. Durch eine Vergrößerung des Volumens des Innenraums 13 der Kammer 06 wird beispielsweise das Druckfluid in die Kammer 06 gezogen. Durch eine Verkleinerung des Volumens des Innenraums 13 der Kammer 06 wird beispielsweise das Druckfluid aus dem Innenraum 13 der Kammer 06 verdrängt.
Das Ausstoßen eines Tropfens des Druckfluids wird beispielsweise durch zumindest einen Auslöser, bevorzugt einen Impuls des Erregers, und/oder mindestens zwei aufeinanderfolgende Auslöser erzeugt. Die mindestens zwei aufeinanderfolgenden Auslöser weisen beispielsweise eine identische Stärke oder auch unterschiedliche Stärken auf. Der mindestens eine Auslöser und/oder die Kombination von mindestens zwei Auslösern erzeugen bevorzugt zumindest eine Welle des Druckfluids in Richtung der Düse 11. Bevorzugt wird mindestens ein Tropfen des Druckfluids von der Düse 11 des Behälters 01 abgegeben. Die Größe des Tropfens des Druckfluids wird bevorzugt über die Stärke des Auslösers und/oder die Stärke der Kombination von mindestens zwei Auslösern festgelegt.
Bezugszeichenliste

01: Behälter
02: Hohlraum
03: Hauptleitung, erste
04: Hauptleitung, zweite
05: -
06: Kammer
07: Leitung, erste
08: Leitung, zweite
09: Erreger
10: -
11: Düse
12: Öffnung
13: Innenraum
14: Begrenzung
15: -
16: Substrat, erstes
17: Bereich, erster
18: Bereich, zweiter
19: Bereich, dritter
20: -
21: Bereich, vierter
22: Grundkörper
23: Substrat, zweites
24: Substrat, drittes
d18: Dicke zweiter Bereich
d21: Dicke vierter Bereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1366906 A1 [0002]
US 6412924 B1 [0003]

Claims

Behälter (01) eines Druckkopfes umfassend einen Grundkörper (22) und mindestens einen Hohlraum (02), wobei der mindestens eine Grundkörper (22) durch mindestens ein Substrat (16) mit verschiedenen Materialeigenschaften festgelegt ist, wobei der mindestens eine Hohlraum (02) mindestens eine Kammer (06) umfasst, wobei die mindestens eine Kammer (06) mindestens einen Innenraum (13) mit mindestens einer Begrenzung (14) des Innenraums (13) aufweist, wobei die Begrenzung (14) des Innenraums (13) durch das mindestens eine Substrat (16) festgelegt ist, wobei das mindestens eine Substrat (16) mindestens einen ersten Bereich (17) aufweist, welcher mindestens eine erste Materialeigenschaft besitzt, wobei das mindestens eine Substrat (16) mindestens einen zweiten Bereich (18) aufweist, wobei sich der mindestens eine zweite Bereich (18) bezüglich zumindest einer Materialeigenschaft von der mindestens einen ersten Materialeigenschaft des ersten Bereichs (17) unterscheidet, wobei das mindestens eine Substrat (16) mindestens einen dritten Bereich (19) aufweist, wobei sich der mindestens eine dritte Bereich (19) bezüglich zumindest einer Materialeigenschaft von der mindestens einen ersten Materialeigenschaft des ersten Bereichs (17) unterscheidet und wobei der mindestens eine dritte Bereich (19) zwischen dem mindestens einen ersten Bereich (17) und dem mindestens einen zweiten Bereich (18) angeordnet ist, wobei das mindestens eine Substrat (16) mindestens einen vierten Bereich (21) aufweist, welcher die Kombination des mindestens einen zweiten Bereichs (18) mit dem mindestens einen dritten Bereich (19) umfasst und wobei sich der mindestens eine vierte Bereich (21) bezüglich zumindest einer Materialeigenschaft von der mindestens einen ersten Materialeigenschaft des ersten Bereichs (17) unterscheidet und wobei zumindest ein Teil der Begrenzung (14) des Innenraums (13) der mindestens einen Kammer (06) den mindestens einen vierten Bereich (21) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Substrat (16) einstückig ist und die Dicke (d21) des vierten Bereichs (21) mindestens 100 nm beträgt.
Behälter (01) eines Druckkopfes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine zweite Bereich (18) und der mindestens eine dritte Bereich (19) identische Materialeigenschaften aufweisen.
Behälter (01) eines Druckkopfes nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (d21) des vierten Bereichs (21) mindestens 200 nm beträgt.
Behälter (01) eines Druckkopfes nach Anspruch 1 oder 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (d21) des vierten Bereichs (21) 450 nm bis 550 nm beträgt.
Behälter (01) eines Druckkopfes nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Substrat (16) als Halbleitermaterial ausgebildet ist.
Behälter (01) eines Druckkopfes nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Substrat (16) Silizium aufweist.
Behälter (01) eines Druckkopfes nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine vierte Bereich (21) die Elemente Silizium und/oder Sauerstoff und/oder Stickstoff und/oder Kohlenstoff und/oder Bor und/oder die Kombination der Elemente Silizium und/oder Sauerstoff und/oder Stickstoff und/oder Kohlenstoff und/oder Bor in Verbindung mit zumindest einem Element des ersten Bereichs (17) und/oder als Dotierung aufweist.
Behälter (01) eines Druckkopfes nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine vierte Bereich (21) in direktem Kontakt zu zumindest einem Teil der Begrenzung (14) des Innenraums (13) der mindestens einen Kammer (06) angeordnet ist.
Behälter (01) eines Druckkopfes nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6 oder 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine vierte Bereich (21) in direktem Kontakt zu der gesamten Begrenzung (14) des Innenraums (13) der mindestens einen Kammer (06) angeordnet ist.
Behälter (01) eines Druckkopfes nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6 oder 7 oder 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (02) mindestens eine erste Hauptleitung (03) und/oder mindestens eine zweite Hauptleitung (04) umfasst und der mindestens eine vierte Bereich (21) in direktem Kontakt zu der Begrenzung (14) des Innenraums (13) der mindestens einen Kammer (06) sowie einer Begrenzung (14) eines Innenraums (13) der mindestens einen ersten Hauptleitung (03) und/oder einer Begrenzung (14) eines Innenraums (13) der mindestens einen zweiten Hauptleitung (04) angeordnet ist.
Behälter (01) eines Druckkopfes nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6 oder 7 oder 8 oder 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (02) mindestens eine erste Leitung (07) und/oder mindestens eine zweite Leitung (08) aufweist und der mindestens eine vierte Bereich (21) in direktem Kontakt zu der Begrenzung (14) des Innenraums (13) der mindestens einen Kammer (06) sowie der Begrenzung (14) des Innenraums (13) der mindestens einen ersten Hauptleitung (03) und/oder der Begrenzung (14) des Innenraums (13) der mindestens einen zweiten Hauptleitung (04) und einer Begrenzung (14) eines Innenraums (13) der mindestens einen ersten Leitung (07) und/oder einer Begrenzung (14) eines Innenraums (13) der mindestens einen zweiten Leitung (08) angeordnet ist.
Behälter (01) eines Druckkopfes nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6 oder 7 oder 8 oder 9 oder 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine vierte Bereich (21) in direktem Kontakt zu der gesamten Begrenzung (14) des Innenraums (13) des mindestens einen Hohlraums (02) angeordnet ist.
Verfahren zur Modifikation zumindest eines Behälters (01) eines Druckkopfes, wobei der Behälter (01) einen Grundkörper (22) und mindestens einen Hohlraum (02) enthält, wobei der Grundkörper (22) mindestens ein einstückiges Substrat (16) mit verschiedenen Materialeigenschaften umfasst und wobei der mindestens eine Hohlraum (02) mindestens einen Innenraum (13) mit mindestens einer Kammer (06) umfasst, wobei die mindestens eine Kammer (06) mindestens einen Innenraum (13) mit mindestens einer Begrenzung (14) des Innenraums (13) enthält, wobei das mindestens eine Substrat (16) mindestens einen ersten Bereich (17) mit mindestens einer ersten Materialeigenschaft umfasst und wobei das mindestens eine einstückige Substrat (16) mindestens einen zweiten Bereich (18) des mindestens einen einstückigen Substrats (16) enthält, wobei der mindestens eine zweite Bereich (18) bezüglich zumindest einer Materialeigenschaft von der mindestens einen ersten Materialeigenschaft des ersten Bereichs (17) unterscheidet, umfassend den folgenden Vorgang: Modifizieren des mindestens einen einstückigen Substrats (16) in einem mindestens einen dritten Bereich (19) des mindestens einen einstückigen Substrats (16), wobei der mindestens eine dritte Bereich (19) zwischen dem mindestens einen ersten Bereich (17) und dem mindestens einen zweiten Bereich (18) angeordnet wird und sich danach der mindestens eine dritte Bereich (19) bezüglich zumindest einer Materialeigenschaft von der mindestens einen ersten Materialeigenschaft des ersten Bereichs (17) unterscheidet, dadurch wird mindestens ein vierter Bereich (21) des mindestens einen einstückigen Substrats (16) erzeugt, wobei der mindestens eine vierte Bereich (21) die Kombination des mindestens einen zweiten Bereichs (18) mit dem mindestens einen dritten Bereich (19) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugung des mindestens einen vierten Bereichs (21) den folgenden Vorgang umfasst: Teilweises oder vollständiges Füllen des mindestens einen Hohlraums (02) mit zumindest einem ersten Medium und dadurch In-Kontakt-Bringen des zumindest einen ersten Mediums mit der mindestens einen Begrenzung (14) des Innenraums (13) und dadurch Herbeiführen einer chemischen Reaktion des zumindest einen ersten Mediums mit dem mindestens einen dritten Bereich (19) und/oder Dotieren des mindestens einen dritten Bereichs (19) mit zumindest einem Element des ersten Mediums und/oder Herbeiführen einer Diffusion von mindestens einem chemischen Element des ersten Mediums in den mindestens einen dritten Bereich (19).
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion des zumindest einen ersten Mediums mit dem mindestens einen dritten Bereich (19) durch mindestens ein Aktivieren mindestens eines Erregers (09) beschleunigt wird.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion des zumindest einen ersten Mediums mit dem mindestens einen dritten Bereich (19) durch das Anlegen mindestens einer mechanischen oder elektrochemischen oder Ionen-erzeugenden Quelle an das mindestens eine Substrat (16) beschleunigt wird.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion des zumindest einen ersten Mediums mit dem mindestens einen dritten Bereich (19) durch ein Zirkulieren des zumindest einen ersten Mediums in dem mindestens einen Hohlraum (02) beschleunigt wird.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15 oder 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Medium mindestens eines der Elemente Bor und/oder Stickstoff und/oder Sauerstoff und/oder Kohlenstoff und/oder mindestens eine Verbindung mit zumindest einem der Elemente Bor und/oder Stickstoff und/oder Sauerstoff und/oder Kohlenstoff und/oder eine Kombination von zumindest zwei Elementen von Bor und/oder Stickstoff und/oder Sauerstoff und/oder Kohlenstoff umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15 oder 16 oder 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Element des ersten Mediums den vorhandenen mindestens einen zweiten Bereich (18) durchdringt und mit dem mindestens einen dritten Bereich (19) in Kontakt tritt.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15 oder 16 oder 17 oder 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass sich der mindestens eine vierte Bereich (21) bezüglich zumindest einer Materialeigenschaft von der mindestens einen ersten Materialeigenschaft des ersten Bereichs (17) unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15 oder 16 oder 17 oder 18 oder 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine vierte Bereich (21) zumindest eines der Elemente Silizium und/oder Sauerstoff und/oder Stickstoff und/oder Kohlenstoff und/oder Bor und/oder die Kombination der Elemente Silizium und/oder Sauerstoff und/oder Stickstoff und/oder Kohlenstoff und/oder Bor und/oder eine Dotierung umfassend Sauerstoff und/oder Stickstoff und/oder Kohlenstoff und/oder Bor aufweist.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15 oder 16 oder 17 oder 18 oder 19 oder 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (d21) des mindestens einen vierten Bereichs (21) mindestens 100 nm beträgt.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14 oder 15 oder 16 oder 17 oder 18 oder 19 oder 20 oder 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine vierte Bereich (21) in direktem Kontakt zu zumindest einem Teil der Begrenzung (14) des mindestens einen Innenraums (13) der mindestens einen Kammer (06) angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14 oder 15 oder 16 oder 17 oder 18 oder 19 oder 20 oder 21 oder 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine vierte Bereich (21) in direktem Kontakt zu der gesamten Begrenzung (14) des mindestens einen Innenraums (13) der mindestens einen Kammer (06) angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14 oder 15 oder 16 oder 17 oder 18 oder 19 oder 20 oder 21 oder 22 oder 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (02) mindestens eine erste Hauptleitung (03) und mindestens eine zweite Hauptleitung (04) umfasst und der mindestens eine vierte Bereich (21) in direktem Kontakt zu der Begrenzung (14) des mindestens einen Innenraums (13) der mindestens einen Kammer (06) und in direktem Kontakt zu einer Begrenzung (14) eines Innenraums (13) der mindestens einen ersten Hauptleitung (03) und/oder in direktem Kontakt zu einer Begrenzung (14) eines Innenraums (13) der mindestens einen zweiten Hauptleitung (04) angeordnet wird.
Verfahren zur Modifikation eines Behälters (01) eines Druckkopfes nach Anspruch 13 oder 14 oder 15 oder 16 oder 17 oder 18 oder 19 oder 20 oder 21 oder 22 oder 23 oder 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine vierte Bereich (21) in direktem Kontakt zu der Begrenzung (14) des mindestens einen Innenraums (13) des mindestens einen Hohlraums (02) angeordnet wird.
Verfahren zur Modifikation eines Behälters (01) eines Druckkopfes nach Anspruch 13 oder 14 oder 15 oder 16 oder 17 oder 18 oder 19 oder 20 oder 21 oder 22 oder 23 oder 24 oder 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine zweite Bereich (18) während der Erzeugung der Modifikation des mindestens einen dritten Bereichs (19) zusätzlich zu dem mindestens einen dritten Bereich (19) modifiziert wird.
Verfahren zur Modifikation eines Behälters (01) eines Druckkopfes nach Anspruch 13 oder 14 oder 15 oder 16 oder 17 oder 18 oder 19 oder 20 oder 21 oder 22 oder 23 oder 24 oder 25 oder 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine zweite Bereich (18) und der mindestens eine dritte Bereich (19) identische Materialeigenschaften aufweisen.