DE3326781C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf gemäß dem Oberbegriff nach dem Patentanspruch 1.

Bei dem Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem werden durch einen Tintenstrahl- Aufzeichnungskopf Tröpfchen einer im allgemeinen als Tinte bezeichneten Aufzeichnungsflüssigkeit ausgestoßen, die man zur Aufzeichnung auf ein Bildempfangsmaterial wie z. B. Papier auftreffen läßt. Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfe sind im allgemeinen mit mindestens einer Tintenströmungsbahn, die mit einer feinen Tintenausstoßöffnung sowie mit einer Tintenzufüh­ rungskammer verbunden ist, und mit einem in der Tintenströmungsbahn befindlichen Bauteil für die Erzeugung eines Druckes zum Ausstoßen von Tinte ausgestattet.

Als Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahl-Aufzeichnungs­ kopfes ist beispielsweise ein Verfahren bekannt, bei dem auf ei­ ner Platte aus Glas oder Metall durch spanende Bearbeitung bzw. Schneiden oder Ätzen der Platte feine Nuten bzw. Rillen gebil­ det werden und bei dem diese Platte zur Bildung der Tintenströmungsbahn(en) und der Tintenzuführungskammer mit einer geeigne­ ten Deckplatte verbunden wird.

Der nach einer solchen bekannten Verfahrensweise herge­ stellte Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf neigt jedoch zu schwankenden Tintenausstoßeigenschaften bzw. dazu, Schwankungen beim Tintenausstoß hervorzurufen, weil die Innenwände der durch spanende Bearbeitung herge­ stellten Tintenströmungsbahnen zu rauh sind oder weil Tintenströmungsbahnen aufgrund von Unterschieden in der Ätzgeschwindigkeit bzw. im Ausmaß des Ätzens verformt bzw. verzerrt sind und weil es schwierig ist, einen konstanten Strömungswiderstand der Tintenströmungsbahnen aufrechtzuerhalten. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß während der spanenden Bearbeitung bzw. des Schneidens die Neigung besteht, daß von den Platten Stücke absprin­ gen oder daß die Platten zerbrechen, was zu niedrigen Fertigungsausbeuten der Tintenstrahl-Aufzeichnungs­ köpfe führt. Des weiteren besteht ein gemeinsamer Nach­ teil der üblichen Ätzverfahren darin, daß eine Massen­ fertigung unmöglich ist, weil es schwierig ist, die mit Nuten bzw. Rillen versehene Platte und die Deck­ platte, die mit Bauteilen für die Erzeugung eines Druckes zum Ausstoßen von Tinte wie z. B. piezoelektri­ schen Bauteilen oder Wärmeerzeu­ gungs-Bauteilen versehen ist, bezüglich ihrer Lage zueinander auszurichten, wenn diese Platten miteinander verbunden werden.

Aus der JP-OS 43876/1982 ist beispielsweise ein Tintenstrahl- Aufzeichnungskopf bekannt, bei dem zur Überwindung dieser Nachteile auf einem Substrat, das mit Bauteilen für die Erzeugung eines Druckes zum Ausstoßen von Tinte ausgestattet ist, Tintenströmungsbahnen aus einem ausgehärteten lichtempfindlichen Harzfilm gebildet werden und bei dem dann auf diese Tintenströmungsbahnen eine Deckschicht aufgelegt wird.

Die Herstellung eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes unter Anwendung eines lichtempfindlichen Harzes ist üblichen Fertigungsverfahren überlegen, weil dadurch Nachteile der bekannten Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfe wie z. B. die mangelnde Fertigungsgenauigkeit der Tin­ tenströmungsbahnen, die Kompliziertheit des Fertigungs­ verfahrens und die niedrige Fertigungsausbeute überwun­ den werden. Es bleibt jedoch noch das Problem einer ungenügenden Verbindung zwischen dem Substrat, das die Bauteile für die Erzeugung eines Druckes zum Ausstoßen von Tinte aufweist, und den auf dem Substrat gebildeten Wänden der Tintenströmungsbahnen, die aus dem ausgehärteten lichtempfindlichen Harzfilm gebildet sind. Mit anderen Worten, eine zu große Schrumpfspannung, die in dem ausgehärteten lichtempfindlichen Harzfilm hervorgerufen wird, verursacht eine unzureichende Haftung der Wände der Tintenströmungs­ bahnen an dem Substrat, was dazu führt, daß nach der Fertigstel­ lung des Aufzeichnungskopfes häufig ein Abschälen bzw. Ablösen der auf dem Substrat gebildeten Wände auftritt.

Im einzelnen sind Bauteile für die Erzeugung eines Druckes zum Ausstoßen von Tinte und elektrische Drähte bzw. Leitungen für die Zuführung elektrischer Signale zu diesen Bauteilen vorgesehen, auf die eine elektrisch isolierende Schicht und eine tintenbeständige Schicht auflaminiert werden, jedoch ist die Zusammen­ ziehungs- bzw. Schrumpfspannung in der Tintenströmungsbahn aus dem ausgehärteten lichtempfindlichen Harzfilm so groß, daß oft das Problem auftritt, daß sich außer den Wänden der Tintenströmungsbahn selbst auch die elektrisch isolierende Schicht oder die tintenbeständige Schicht von dem Substrat abschält bzw. ablöst.

Aus der DE-OS 31 08 206 ist ein Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf bekannt, dessen Tintenströmungsbahnen aus einem lichtempfindlichen Harz hergestellt werden. Dieser bekannte Tintenstrahl-Auf­ zeichnungskopf kann als Mehrreihen-Aufzeichnungskopf mit hoher Maßgenauigkeit und hoher Dichte der Tintenausstoßöffnungen her­ gestellt werden, bei dem die Tintenströmungsbahnen mit guter Fertigungsausbeute fein und genau ausgebildet sind. Die in Fig. 4A und 4B der DE-OS 31 08 208 gezeigten Ausführungsformen sind in Form von schematischen Zeichnungen veranschaulicht, die, wie ein Vergleich von Fig. 4A mit Fig. 4B zeigt, keinen Rückschluß auf die tatsächlichen Dimensionen oder auf deren Verhältnisse zulassen.

Aus der DE-OS 30 11 919 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes bekannt, bei dem die Tinten­ strömungsbahnen mit einem rotierenden Diamantmesser aus einem Substrat herausgeschnitten werden, wobei Rillenmuster mit einer Breite von 30 µm, einer Tiefe von 25 µm und einer Teilung von 60 µm erhalten werden. Wie aus Fig. 8B in Verbindung mit Bei­ spiel 1 der DE-OS 30 11 919 hervorgeht, besteht die Wand der Tintenströmungsbahnen im wesentlichen aus nach dem Schneiden verbliebenden Teilen des Substrats, wobei die Klebstoffschicht lediglich die Verbindung mit der Deckschicht bildet.

Die DE-OS 32 25 578, eine ältere Anmeldung, betrifft Tintenstrahl- Aufzeichnungsköpfe, die unter Verwendung lichtempfindlicher Harze hergestellt werden. Wie aus Fig. 13 in Verbindung mit Fig. 14 der DE-OS 32 25 578 zu entnehmen ist, kann in dem Aufzeichnungskopf ein komplexeres Muster gebildet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tintenstrahl- Aufzeichnungskopf der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ange­ gebenen Art bereitzustellen, bei dem die Haftung der auf dem Substrat gebildeten Wände der Tintenströmungsbahn(en) und der Tintenzuführungskammer an dem Substrat verbessert ist, so daß ein Abschälen bzw. Ablösen dieser Wände von dem Substrat verhin­ dert wird.

Diese Aufgabe wird durch einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebe­ nen Merkmalen gelöst.

Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung besteht in einer Tintenstrahl- Aufzeichnungsvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf und einer Einrichtung für die Zu­ führung von Signalen zum Ausstoßen von Tinte aus der Tintenaus­ stoßöffnung des Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes.

Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeich­ nungen näher erläutert.

Die Fig. 1 bis 9 veranschaulichen schematisch die für die Herstellung des erfindungsgemäßen Tintenstrahl- Aufzeichnungskopfes nacheinander durchgeführten Schritte.

Fig. 10 zeigt schematisch ein Probestück, wie es in dem Bezugsbeispiel hergestellt wird.

Fig. 11 zeigt die Beziehung zwischen der Breite (d. h., der Dicke L der Wände) des ausgehärteten lichtempfindlichen Harzfilms und dem Anteil des verbleibenden Musters (=dem Anteil der ausgehärteten lichtempfindlichen Harzfilme, die sich nicht ablösten).

Fig. 12 zeigt schematisch die Gestalt des ausgehärteten lichtempfindlichen Harzfilms des versuchsweise herge­ stellten Aufzeichnungskopfes und den Ablösungszustand nach dem Haltbarkeitsversuch.

In der in Fig. 1 gezeigten Weise wird zuerst die ge­ wünschte Anzahl von Bauteilen 2 für die Erzeugung eines Druckes zum Ausstoßen von Tinte auf ein geeignetes Substrat 1, das z. B. aus Glas, einem keramischen Werkstoff, einem Kunststoff oder einem Metall besteht, aufgebracht. (In Fig. 1 sind zwei Bauteile 2 darge­ stellt.) Als Bauteile 2 für die Erzeugung eines Druckes zum Ausstoßen von Tinte können Wärmeerzeugungs-Bauteile verwendet werden, die den Druck erzeugen, indem sie die um das Bauteil 2 herum befindliche Tinte erhitzen. Als Bauteile 2 können auch piezoelektrische Bauteile verwendet werden, die den Druck durch mechanische Schwingung erzeugen. Mit den Bauteilen 2 sind (in Fig. 1 nicht gezeigte) Elektroden für die Zuführung von Signalen zum Ausstoßen von Tinte verbunden.

Des weiteren wird das Substrat 1 zur Erzielung von elektri­ scher Isolierung und Tintenbeständigkeit mit einer elektrisch isolierenden Schicht 3, die z. B. aus SiO₂, Ta₂O₅ oder einem Glas besteht, und einer tintenbestän­ digen Schicht 4, die z. B. aus Gold, W, Ni, Ta oder Nb besteht, beschichtet, falls dies notwendig ist (Fig. 2).

Zweitens wird nach der Reinigung und dem Trocknen der Oberfläche des mit den Bauteilen 2 versehenen Substrats 1 ein 100 µm dicker Trockenfilm-Fotoresist 5, der auf etwa 80 bis 105°C erhitzt ist, mit einer Geschwindig­ keit von 15,2 bis 122 cm/min unter einem Druck von 98 bis 294 kPa auf der Substratoberfläche 1A auflaminiert (Fig. 3).

Bei diesem Verfahren wird der Trockenfilm-Fotoresist 5, der aus einem lichtempfindlichen Harz besteht, durch Berührung auf die Substratoberfläche 1A aufge­ klebt, so daß er durch einen kleinen Außendruck, der später darauf ausgeübt werden kann, nicht von der Substrat­ oberfläche 1A abgelöst wird.

Dann wird in der in Fig. 4 gezeigten Weise eine Foto­ maske 6 mit dem erforderlichen Muster 6P auf den auf der Substratoberfläche 1A befindlichen Trockenfilm- Fotoresist 5 aufgelegt, und der Trockenfilm-Fotoresist wird durch die Fotomaske 6 hindurch belichtet. Das Muster 6P entspricht dem Bereich, in dem danach die Tintenzuführungskammer, die schmalen Tintenströmungs­ bahnen, die Tintenausstoßöffnungen und die Nuten bzw. Rillen und/oder Räume für die Verminderung der Berüh­ rungsfläche ausgebildet werden sollen. Da das Muster 6P lichtundurchlässig ist, wird der Trockenfilm-Fotoresist 5 in dem durch das Muster 6P abgedeckten Bereich nicht belichtet. Bei diesem Verfahren muß das Bauteil 2 durch die übliche Verfahrensweise genau in bezug auf das Muster 6P ausgerichtet werden, damit das Bau­ teil 2 in der zu bildenden, schmalen Tintenströmungsbahn angeordnet werden kann.

Der in einer solchen Weise belichtete Fotoresist 5 polymerisiert außerhalb des Bereichs des Musters 6P, wobei er aushärtet und in Lösungsmitteln unlöslich wird, während der nicht belichtete Bereich des Fotoresists 5 in Lösungsmitteln löslich bleibt.

Nach der Belichtung wird der Trockenfilm-Fotoresist 5 in ein flüchtiges organisches Lösungsmittel wie z. B. Trichlorethan eingetaucht, um den unpolymerisierten (ungehärteten) Fotoresist durch Auflösen zu entfernen, wobei in dem erhaltenen ausgehärteten lichtempfindlichen Harzfilm 5H in Überein­ stimmung mit dem Muster 6P Ausnehmungen gebildet werden, wie es in Fig. 5 gezeigt wird. Der ausgehärtete lichtempfindliche Harzfilm 5H wird dann durch thermi­ sche Polymerisation (durch Erhitzen auf 130° bis 160°C für etwa 10 bis 60 min) oder UV-Bestrahlung oder beide Maßnahmen weiter gehärtet, um seine Beständigkeit gegen­ über Lösungsmitteln zu erhöhen.

Von den auf diese Weise in dem ausgehärteten lichtempfindlichen Harzfilm 5H gebildeten Ausnehmungen 7-1 bis 7-4 entspricht 7-1 einer in dem fertigen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf befindlichen Tintenzuführungskammer, 7-2 einer schmalen Tintenströmungsbahn, 7-3 einem Raum für die Verminderung der Berührungsfläche und 7-4 einer Nute bzw. Rille für die Verminderung der Berührungsfläche. In dem erfin­ dungsgemäßen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf beträgt die senkrecht zur Laminierrichtung gemessene Dicke (L) der auf dem Substrat 1 ausgebildeten Wände, die die Tintenströmungsbahnen 7-2, die Tintenzuführungskammer 7-1, die Nuten bzw. Rillen 7-4 und die Räume 7-3 begrenzen, weniger als das 15fache der in Laminierrichtung gemessenen Dicke (D) des ausgehärte­ ten lichtempfindlichen Harzfilms 5H, wie es in Fig. 5 gezeigt wird. In diesem Beispiel beträgt die Dicke (D) des ausgehärteten licht­ empfindlichen Harzfilms etwa 100 µm, während die Dicke (L) der Wände aus dem ausgehärteten lichtempfindlichen Harz­ film in allen Fällen 400 µm beträgt.

Bei den bekannten Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfen wurden die Abstände zwischen den schmalen Tinten­ strömungsbahnen und zwischen der schmalen Tintenströ­ mungsbahn und dem Ende des Tintenstrahl-Aufzeichnungs­ kopfes durch die Lage der Tintenausstoßöffnung festgelegt, und der Raum dazwischen wurde durch den ausgehärteten lichtempfindlichen Harzfilm ausgefüllt, während die Dicke (L) im Rahmen der Erfindung in dem beschriebenen Beispiel durch Bildung des Raumes 7-3 und der Nute bzw. Rille 7-4 auf 400 µm eingestellt wird.

Die Neigung zum Ablösen bzw. Abschälen des ausgehärteten lichtempfindlichen Harzfilms von dem Substrat wird durch das Verhältnis L/D bestimmt bzw. beeinflußt, wie es nachstehend im Bezugsbeispiel erläutert wird, und das Verhältnis L/D darf nicht mehr als 15 und soll vorzugsweise nicht mehr als 5 betragen, damit das Ablösen vollständig verhindert wird.

Gemäß dem vorstehend erwähnten Verfahren wird eine flache Platte 8 als Deckschicht durch Berührung auf das plattenförmige Substrat 1, auf dem die Wände für die Tinten­ zuführungskammer 7-1, die schmalen Tintenströmungsbahnen 7-2, den Raum 7-3 und die Nute bzw. Rille 7-4 gebildet worden sind, aufgeklebt, wie es in Fig. 6 gezeigt wird.

Die einzelnen Verfahren werden nachstehend erläutert:

• 1) Ein Klebstoff vom Epoxidtyp wird durch Wirbel- bzw. Schleuderbeschichtung in einer Dicke von 3 bis 4 µm auf eine flache Platte, die beispielsweise aus Glas, einem keramischen Werkstoff, einem Metall oder einem Kunststoff besteht, aufgebracht, und der Klebstoff wird durch Vorerhitzen in den sogenannten B-Zustand gebracht. Dann wird der Klebstoff auf den ausgehärteten lichtempfindlichen Harzfilmen 5H aufgeklebt und der Haupthärtung unter­ zogen.
• 2) Eine flache Platte aus einem thermoplastischen Harz wie z. B. einem Acrylharz, ABS-Harz oder Polyethylen wird durch Schmelzen unter Hitzeeinwirkung unmittelbar an den ausgehärteten lichtempfindlichen Harzfilm 5H angeklebt. In der flachen Platte 8 wird ein Durchgangsloch 9 für die Verbindung mit einem (in der Figur nicht gezeigten) Tintenzuführungsrohr gebildet.

Wie vorstehend beschrieben wurde, wird der Vorderteil des erhaltenen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes nach der Fertigstellung der Ver­ bindung zwischen dem Nuten bzw. Rillen aufweisenden Substrat und der flachen Platte entlang der Linie C-C′ in Fig. 7 geschnitten. Dies wird durchgeführt, um den Abstand zwischen dem Bauteil 2 und der Tintenausstoßöffnung in den schmalen Tintenströmungsbahnen 7-2 zu optimieren, und der abzuschneidende Bereich kann nach Wunsch in geeigneter Weise festgelegt werden. Das Schneiden kann mit einer Plättchenschneidemaschine, wie sie bei der Halbleiterfertigung üblicherweise angewandt wird, durch­ geführt werden.

Fig. 8 ist eine Ansicht eines Schnittes entlang der Linie C-C′ von Fig. 7. Die geschnittene Fläche wird durch Polieren geglättet, und die Tintenzuführungsrohre 10 werden zur Fertigstellung des Tintenstrahl-Aufzeich­ nungskopfes an den Durchgangslöchern 9 angebracht (Fig. 9).

Bei den Ausführungsformen, die in den vorstehend be­ schriebenen Zeichnungen gezeigt werden, ist als licht­ empfindliches Harz (Fotoresist) ein Trockenfilm-Fotoresist, d. h., ein Harz in Form eines Feststoffs, verwendet worden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung eines Trockenfilm- Fotoresists eingeschränkt, und es kann auch ein lichtempfindliches Harz in flüssiger Form bzw. eine flüssige Harzmasse eingesetzt werden.

Als Verfahren zur Bildung eines Harzfilms aus diesem lichtempfindlichen Harz auf dem Substrat kann im Fall eines lichtempfindlichen Harzes in flüssiger Form das bei der Herstellung von Reliefbildern angewandte Ver­ fahren, bei dem eine Quetschwalze bzw. Rakel verwendet wird, gewählt werden. Bei diesem Verfahren wird um das Substrat herum eine Wand mit einer der gewünschten Dicke des lichtempfindlichen Harzfilms entsprechenden Höhe angebracht, und der Überschuß der flüssigen Harzmasse wird mit einer Quetschwalze bzw. Rakel entfernt. In diesem Fall kann die flüssige Harzmasse geeigneterweise eine Viskosität von 100 bis 300 mPa · s haben. Beim Festlegen der Höhe der um das Substrat herum anzubringenden Wand sollte die Verdampfung des Lösungsmittelbestandteils der flüssigen Harzmasse berücksichtigt werden.

Andererseits wird im Fall eines lichtempfind­ lichen Harzes in Form eines Feststoffs eine Schicht bzw. Folie aus dem Harz bzw. der Harzmasse durch Pressen unter Einwirkung von Hitze auf das Substrat aufgeklebt. Im Rahmen der Erfindung wird unter dem Gesichtspunkt der leichten Handhabung sowie der einfachen und genauen Einstellung der Dicke vorteilhafterweise ein lichtempfindliches Harz des Feststoffilmtyps verwen­ det.

Außerdem kann als lichtempfindliche Harzmasse, die im Rahmen der Erfindung einzusetzen ist, auch eine Anzahl von lichtempfindlichen Harzmassen, die auf dem Gebiet der Foto­ lithografie allgemein angewandt werden, z. B. licht­ empfindliche Harze oder Fotoresists, erwähnt werden. Als Beispiele für diese lichtempfindlichen Harzmassen können Diazoharze, p-Diazochinone und des weiteren fotopoly­ merisierbare Fotopolymere, beispielsweise solche, bei denen Vinylmonomere und Polymerisationsinitiatoren verwendet werden, Fotopolymere des Dimerisationstyps, bei denen z. B. Polyvinylcinnamat mit Sensibilisierungs­ mitteln verwendet wird, Mischungen von o-Naphthochinon­ diazid und Phenolharzen des Novolaktyps, Mischungen von Polyvinylalkohol und Diazoharzen, Fotopolymere des Polyethertyps, die durch Copolymerisieren von 4-Glycidylethylenoxid mit Benzophenon oder Glycidyl­ chalkon erhalten werden, ein Copolymer von N,N-Dimethyl­ methacrylamid mit Benzophenon, lichtempfindliche Harze des ungesättigten Polyestertyps, lichtempfindliche Harze des ungesättigten Urethanoligomertyps, lichtempfindliche Harzmassen, die Mischungen von bifunktionellen Acrylmonomeren mit Foto­ polymerisationsinitiatoren und Polymeren enthalten, Fotoresists des Dichromattyps, wasserlösliche Foto­ resists, die kein Chrom enthalten, Fotoresists des Polyvinylcinnamattyps und Fotoresists des Cyclokautschuk- Azid-Typs erwähnt werden.

Falls die Haftfestigkeit des lichtempfindlichen Harzes an dem Substrat noch ungenügend ist, obwohl der Tintenstrahl- Aufzeichnungskopf den erfindungsgemäßen Aufbau hat, ist es zur Verbesserung des Haftvermögens zweckmäßig, daß nach der Reinigung der Oberfläche des Substrats auf diese Oberfläche ein Adhäsionsmodifikationsmittel wie z. B. γ-Aminopropyltriethoxysilan durch Wirbel- bzw. Schleuderbeschichtung mit 6000 min^-1 in Form einer 1%igen Lösung in Ethylalkohol aufgetragen und der lichtempfindliche Harzfilm dann darauf laminiert bzw. auflaminiert wird.

Wie vorstehend im einzelnen beschrieben wurde, hat die Erfindung die nachstehend aufgeführten Wirkungen:

• 1. Bei dem Hauptschritt für die Herstellung des Tintenstrahl- Aufzeichnungskopfes wird das sogenannte foto­ lithografische Verfahren angewandt, wodurch der sehr kleine Kopfteil mit einem gewünschten Muster sehr leicht gebildet werden kann. Außerdem kann eine Anzahl von Aufzeichnungsköpfen mit dem gleichen Aufbau und den gleichen Kenn­ daten bzw. dem gleichen Betriebsverhalten gleichzeitig bearbeitet werden.
• 2. Die Anzahl der Fertigungsschritte ist relativ gering, so daß eine hohe Produktivität erzielt werden kann.
• 3. Die genaue Einstellung der Lage der Hauptteile des Aufbaus und ihre Verbindung kann leicht und zuverlässig erzielt werden, so daß Aufzeichnungsköpfe mit genauen Abmessungen in hoher Ausbeute erhalten werden können.
• 4. Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf mit vielen in hoher Dichte angeordneten Tintenausstoßöffnungen kann auf einfache Weise erhalten werden.
• 5. Die Wanddicke der Nuten bzw. Rillen, die die Tinten­ strömungsbahnen und die Tintenzuführungskammer bilden, kann sehr leicht eingestellt werden, und Tintenströmungsbahnen und Tintenzuführungskammern mit der gewünschten Ab­ messung (beispielsweise der Tiefe der Nute bzw. Rille) können entsprechend der Dicke des lichtempfindlichen Harzfilms gebildet werden.
• 6. Die Konzentrierung bzw. Verdichtung der Schrumpf­ spannung des ausgehärteten lichtempfindlichen Harzfilms ist vermieden worden, was zu einer Erhöhung der Haft­ festigkeit zwischen dem Substrat oder der Dickschicht und dem lichtempfindlichen Harzfilm sowie dazu führt, daß ein Ablösen bzw. Abschälen der Tintenströmungsbahn(en) und der Tintenzuführungskammer verhindert wird.
• 7. Die Stabilität der Abmessung und der Form der Tinten­ ausstoßöffnungen führt zu einer ausreichenden Genauig­ keit der Lage der Auftreffpunkte der Tintentröpfchen bei wiederholter Anwendung.

Die Wirksamkeit der Erfindung wird nachstehend durch ein Bezugsbeispiel und Beispiele im einzelnen erläu­ tert.

Bezugsbeispiel

Eine Oberfläche einer als Substrat dienenden Glasplatte wurde durch Wirbel- bzw. Schleuderbeschichtung mit 6000 min^-1 mit einer 1%igen Lösung von γ-Aminopropyltriethoxysilan in Ethylalkohol beschichtet. Die Glasplatte wurde etwa 20 min lang auf 80°C erhitzt, und ein 100 µm dicker Trockenfilm-Fotoresist wurde durch Berührung auf die Oberfläche auf­ geklebt. Dann wurde eine Fotomaske mit dem gewünschten Muster darübergelegt. Die Glasplatte wurde durch die Fotomaske hindurch mit UV-Strahlen bestrahlt und zur Entfernung von unpolymerisierten Fotoresist mit Trichlor­ ethanlösung gewaschen. Es wurden Probestücke erhalten, die aus einer Glasplatte und 50 rechteckigen Harzfilmstreifen aus ausgehärteten Fotoresist mit einer Länge von 5 mm und einer Breite von 50 µm (entsprechend der Dicke L), die auf die Glasplatte aufgeklebt waren, wie es in Fig. 10 gezeigt wird, bestanden, wobei alle Harzfilmstreifen parallel mit einem Zwischenraum von 100 µm angeordnet waren. Die Probestücke wurden 200 h lang bei 80°C in Wasser eingetaucht, und zwar mit dem Ergebnis, daß alle ausgehärteten Harzfilmstreifen fest auf der Glasplatte gehalten wurden.

In der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben wurden Probestücke hergestellt, bei denen die Breite der ausgehär­ teten Harzfilmstreifen (die Dicke L) 100 µm, 200 µm, 500 µm, 1000 µm, 1500 µm, 2000 µm bzw. 2500 µm betrug, und die gleichen Eintauchversuche wurden wiederholt. Das Ergebnis wird in Fig. 11 gezeigt. Wenn die ausgehärteten Harzfilmstreifen eine Breite von 200 µm oder weniger hatten, wurde überhaupt keine Ablösung der ausgehärteten Harzfilmstreifen von den Glasplatten beobachtet, während der Anteil der Ablösung der Harzfilmstreifen beträchtlich anstieg, wenn die Breite der ausgehärteten Harzfilmstreifen mehr als 1500 µm betrug.

Beispiele 1 und 2 und Vergleichsbeispiel

Gemäß der vorstehend beschriebenen Verfahrensweise (wie in den Fig. 1 bis 9 gezeigt) wurden versuchsweise 12 Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfe mit jeweils 5 Tintenaus­ stoßöffnungen hergestellt. In diesem Fall wurde eine Fotomaske verwendet, die einen ausgehärteten lichtempfindlichen Harzfilm mit der in Fig. 12 gezeigten Gestalt und Abmessung ergab.

Ein Haltbarkeitsversuch wurde durchgeführt, indem diese Probeköpfe 200 h lang bei 50°C in eine Tintenmischung, die aus 80% Ethylenglykol, 5% N-Methyl-2- pyrrolidon, 12% Wasser und 3% C. I. Direct Black 38 bestand, eingetaucht wurden. Nach dem Haltbarkeitsversuch wurde der Verbindungszustand des ausgehärteten lichtempfindlichen Harzfilms mit dem Substrat und der Deckschicht beobach­ tet, wobei das in Fig. 12 gezeigte Ergebnis erhalten wurde. Keiner der Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfe von Beispiel 2 zeigte eine Ablösung, jedoch wurde beobachtet, daß bei 4 der Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfen der Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfe von Beispiel 1 an der in Fig. 12 gezeigten Stelle ein Ablösen bzw. Abschälen eingetreten war. Andererseits zeigten in dem Vergleichsbeispiel alle Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfe ein Ablösen.

Bei anderen Gruppen von jeweils 20 Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfen, wie sie vorstehend erwähnt wurden, wurde das Betriebsverhalten beim Drucken geprüft. Die Anzahl der zufriedenstellenden Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfe, deren Betriebsverhalten hinsichtlich des Tröpf­ chenausstoßes bzw. beim Drucken sich nicht verschlechterte, betrug 17/20 im Beispiel 1, 20/20 im Beispiel 2 und 2/20 im Vergleichsbeispiel. Der ausgehärtete licht­ empfindliche Harzfilm hatte eine Dicke von etwa 100 µm.

Claims (5)

1. Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf mit mindestens einer Tin­ tenströmungsbahn (7-2), die mit einer Tintenausstoßöffnung und mit einer Tintenzuführungskammer (7-1) verbunden ist, wobei die mindestens eine Tintenströmungsbahn und die Tintenzuführungs­ kammer durch von Wänden begrenzte Ausnehmungen in einem ausge­ härteten lichtempfindlichen Harzfilm (5H) gebildet werden, der auf einem Substrat (1) auflaminiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die in Laminierrichtung gemessene Dicke (D) des Harzfilmes und die hierzu senkrecht gemessene Dicke (L) der auf dem Substrat ausgebildete Wände die Beziehung L/D≦15 erfüllen.

2. Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zusätzlich zu dem Raum für die mindestens eine Tintenströmungsbahn (7-2) und die Tintenzuführungskammer (7-1) Nuten bzw. Rillen (7-4) und/oder Räume (7-3) für die Vermin­ derung der Berührungsfläche ausgebildet sind.

3. Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die mindestens eine Tintenströmungsbahn (7-2) mit einem Bauteil (2) für die Erzeugung eines Druckes zum Aus­ stoßen von Tinte aus der Tintenausstoßöffnung versehen ist.

4. Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Bauteil (2) ein Wärmeerzeugungs-Bauteil ist.

5. Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Bauteil (2) ein piezoelektrisches Bauteil ist.