DE3249980C2 - Tintenstrahlkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tintenstrahlkopf gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein Tintenstrahlkopf für Tintenstrahl-Aufzeichnungssysteme weist im allgemeinen eine feine Tintenausstoßöffnung, einen Tintenpfad und an dem Tintenpfad angeordnete Elemente zum Erzeugen von Tintentröpfchen auf.

In der DE 31 08 206 A1 ist ein Tintenstrahlkopf der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art beschrieben, bei dem der Tintenpfad durch eine eine Aussparung aufweisende, dauerhaft auf dem Substrat aufgebrachte Kunstharzschicht definiert wird. Die Oberseite des Tintenpfades ist durch eine darüberliegende Platte abgedeckt.

Bei Tintenstrahlköpfen dieser Art sind Verschlechterungen der Bildqualität mit zunehmendem Alter der Anordnung festgestellt worden.

Dabei hat sich gezeigt, daß diese Verschlechterungen der Bildqualität unter anderem auf eine Deformation des Tintenpfades zurückgeführt werden können. Nähere Untersuchungen dieser Ursache haben des weiteren ergeben, daß insbesondere das Deckelement in den Tintenstrahlkopf bzw. Tintenpfad eingedrungen ist, was durch Schwankungen des Tintendruckes, beispielsweise durch die in dem Tintenpfad angeordneten Energieerzeugungselemente verursacht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Vermeidung solcher Probleme, einen Tintenstrahlkopf der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, daß eine formstabile, wiederholte Geometrie der Tintenzuführkammer erzielt wird.

Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen auf besonders vorteilhafte Art und Weise gelöst.

Das Eindringen des Deckelementes kann erfindungsgemäß durch ein im Tintenpfad vorgesehenes Stützelement wirksam verhindert werden.

Durch Ausbildung der oder des Stützelementes aus photoempfindlichem Harz kann des weiteren dessen einfache Herstellbarkeit gewährleistet werden, da dieses bzw. diese somit gleichzeitig mit den Wandelementen des Tintenstrahlkopfes ausgebildet werden können, die aus demselben Material bestehen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigten

Fig. 1 bis 3 schematisch einzelne Schritte bei der Herstellung eines Tintenstrahlkopfes gemäß einem Ausführungsbeispiel.

Wie in Fig. 1 dargestellt wird, nach dem Anordnen einer Photomaske 6 mit einem entsprechenden Muster 6P auf einer auf einem mit einer Photolackschicht 3H versehenen Substrat 1 ausgebildeten, trockenen Photolackschicht 5 der Photolack über die Photomaske 6 belichtet. Das Muster 6P entspricht einem Bereich, der eine Tintenzuführkammer 7a, Tintenströmungsbahnen 7b und eine Tintenausstoßöffnung bildet, die noch auszubilden sind. Das Muster 6P läßt kein Licht durch. Folglich wird die trockene Photolackschicht 5 in dem durch das Muster 6P abgedeckten Bereich nicht belichtet. In diesem Fall ist die Lage eines den Tintenausstoßdruck erzeugenden Elements 2 mit der Lage des Musters 6P nach einem bekannten Verfahren ausgerichtet. Mit anderen Worten, es sollte zumindest darauf geachtet werden, daß das Element 2 in der feinen Tintenströmungsbahn 7b angeordnet ist.

Wenn, wie oben ausgeführt, der Photolack 5 außerhalb des Bereichs des Musters 6P mit Licht belichtet wird, wird der Photolack durch Polymerisation ausgehärtet und lösungsmittelunlöslich, während der Photolack 5, welcher nicht belichtet worden ist, nicht ausgehärtet wird und lösungsmittellöslich bleibt. Nach dem Belichtungsschritt wird die trockene Photolackschicht 5 in ein flüchtiges, organisches Lösungsmittel, z. B. Trichloräthan, getaucht, um den nicht ausgehärteten Photolack zu lösen und zu entfernen, wodurch, wie in Fig. 2 dargestellt, ein konkaver Teil in der ausgehärteten Photolackschicht 5H entsprechend dem Muster 6P ausgebildet wird. Danach wird die auf der Photolackschicht 3H zurückgebliebene, ausgehärtete Photolackschicht 5H einer Aushärtungsbehandlung unterzogen, um die lösungsmittelresistenten Eigenschaften zu erhöhen. Bei einer solchen Aushärtungsbehandlung kann die Photolackschicht 5H einer thermischen Polymerisation bei einer Temperatur von 130 bis 160°C für 10 bis 60 Minuten oder einer Bestrahlung mit Ultraviolettstrahlen oder einer Kombination aus diesen beiden Behandlungsmethoden unterzogen werden. Von den ausgesparten, in der ausgehärteten Photolackschicht 5H ausgebildeten Teilen entspricht der Teil 7a der Tintenzuführkammer des fertigen Tintenstrahlkopfes, während der Teil 7b der feinen Tintenströmungsbahn entspricht.

Zwei zurückgebliebene Stützelemente 5Hi und 5Hj in der Tintenzuführkammer 7a in Fig. 2 dienen als Stützen zum Halten eines Deckelementes (Photolackschicht 3), damit dieses nicht in die Tintenzuführkammer 7a nach unten durchhängt. Die Stützelemente 5Hi, 5Hj können bezüglich ihrer Form und Abmessung frei ausgelegt werden, solange dadurch nicht die Tintenströmung gestört wird.

In Fig. 3 wird zur Ausbildung eines Deckelementes eine trockene, dünne Photolackschicht 8 mit der Oberfläche der ausgehärteten Photolackschicht 5H verbunden, in welcher Tintenströmungsbahnen 7b ausgebildet worden sind. Die Bedingungen und Voraussetzungen hierfür sind im wesentlichen die gleichen wie bei der Aufbringung und Laminierung der Photolackschicht 5. Anschließend wird die Photolackschicht 8 entsprechend einem Belichtungs- und Entwicklungsverfahren ausgehärtet, das den vorstehend beschriebenen Verfahrensschritten entspricht und es wird eine gewünschte Anzahl von Verbindungsöffnungen 9 zu den Tintenströmungsbahnen 7b ausgebildet.

Claims (2)

1. Tintenstrahlkopf mit
einem auf einem Substrat (1) unter Verwendung von photoempfindlichen Harz ausgebildeten Wandelement (Photolackschicht 5H), das eine Tintenzuführkammer (7a) bildet, die mit einer Austrittsöffnung zum Austragen von Tinte in Verbindung steht, und mit
einem auf dem Wandelement (Photolackschicht 5H) angeordneten Deckelement (Photolackschicht 8), dadurch gekennzeichnet, daß in der Tintenzuführkammer (7a) zwischen Substrat (1) und Deckelement (Photolackschicht 8) zumindest ein Stützelement (5Hi, 5Hj) unter Verwendung von photoempfindlichem Harz vorgesehen ist, das ein Durchhängen des Deckelementes (Photolackschicht 8) in die Tintenzuführkammer (7a) verhindert.

2. Tintenstrahlkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckelement (Photolackschicht 8) unter Verwendung von photoempfindlichem Harz ausgebildet ist.