DE3414526A1

DE3414526A1 - Fluessigkeitsstrahlaufzeichnungskopf

Info

Publication number: DE3414526A1
Application number: DE19843414526
Authority: DE
Inventors: Masami Machida Tokio/Tokyo Ikeda; Hiroto Ebina Kanagawa Matsuda; Makoto Hiratsuka Kanagawa Shibata; Hiroto Hiratsuka Kanagawa Takahashi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-04-19
Filing date: 1984-04-17
Publication date: 1984-10-25
Also published as: US4602261A; JPH062414B2; FR2544663A1; FR2544663B1; JPS59194859A; DE3414526C2

Description

Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsstrahlauf zeichnungskopf, der Flüssigkeit abstrahlt und "fliegende" Flüssigkeitströpfchen bildet, um dadurch einen Aufzeichnungsvorgang durchzuführen.
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Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren (Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsverfahren) haben in neuerer Zeit zunehmende Aufmerksamkeit auf sich gezogen, da die während des Aufzeichnungsvorganges entstehenden Geräusche vernachlässigbar gering sind, da eine Aufzeichnung mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt und da der AufzeichnungsVorgang realisiert werden kann, ohne die Bilder auf ebenem Papier fixieren zu müssen.

Von den bekannten Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsverfahren besitzen beispielsweise die in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 51837/1979 und der DE-OS 28 43 064 beschriebenen dahingehend unterschiedliche Eigenschaften als die anderen Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsvcrfahrcn,^!s daß hierbei mit Wärmeenergie auf die Flüssigkeit eingewirkt wird, um auf diese Weise eine Antriebskraft zur Abgabe der Flüssigkeitströpfchen zu erhalten.

Mit anderen Worten, die in den vorstehend erwähnten Veröffentlichungen beschriebenen Aufzeichnungsverfahren sind dadurch gekennzeichnet, daß die der Einwirkung von Wärme ausgesetzte

Flüssigkeit eine Zustandsänderung erfährt, die zu einem steilen Volurnenanstieg führen kann, wobei durch die auf dieser Zustandsänderung basierende Kraft Flüssigkeit aus einer Öffnung am Ende des Aufzeichnunqskopfabschnittes ausgestoßen wird, so daß "fliegende" Flüssigkeitströpfchen gebildet werden. Diese Flüssigkeitströpfchen haften am Aufzeichnungsmedium an, wodurch der Aufzeiohnungsschritt realisiert wird.

Das in der DE-OS 28 43 0G4 beschriebene Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsverfahren ist nicht nur in besonders wirksamer Weise bei einem sog. Aufzeichnungsverfahren mit Tröpfchenbildung auf Anforderung anwendbar, sondern ermöglicht auch, daß es sich bei dem Aufzeichnungskopfabschnitt um einen Vollzeilentyp handeln kann, der eine Vielzahl von öffnungen mit hoher Dichte aufweist. Auf diese Weise können Bilder mit einem hohen Auflösungsgrad und einer hohen Qualität mit hoher Geschwindigkeit erhalten werden.

Der Aufzeichnungskopfabschnitt einer Vorrichtung zur Verwirklichung des vorstehend beschriebenen Aufzeichnungsverfahrens ist mit einem Flüssigkeitsabgabeabschnitt versehen, der eine öffnung aufweist, die zur Abgabe von Flüssigkeit dient, sowie einen Flüssigkeitsströniungskanal, der mit der Öffnung in Verbindung steht und als einen Teil seiner-Struktur einen Wärmeeinwirkungsabschnitt aufweist, in dem Wärmeenergie zur Abgabe von Flüssigkeitströpfchen auf die Flüssigkeit einwirkt, und ein Element zur Umwandlung von elektrischer in thermische Energie, das als Einrichtungair Erzeugung der Wärmeenergie dient*.

Dieses Element zur Umwandlung von elektrischer in thermische Energie ist mit zwei Elektroden und einer wärmeerzeugenden Widerstandsschicht versehen, die an diese Elektroden angeschlossen ist und einen wärmeer-

zeugenden Bereich (einen wärmeerzeugenden Abschnitt) zwischen diesen Elektroden aufweist. Normalerweise besitzt das Element in seinem oberen Abschnitt eine Schutzschicht, die die Elektroden und die Oberfläche des wärmeerzeugenden Abschnittes abdeckt und auf einer isolierenden Basisplatte ausgebildet ist. Schematische Ansichten eines typischen Beispieles für eine derartige Ausgestaltunq nach dem Stand der Technik sind in den Figuren la und Ib der Zeichnung dargestellt. Bei Figur Ib handelt es sich um eine Teildraufsicht auf das Element zur Umwandlung von elektrischer in thermische Energie, wobei die Schutzschicht zur Abdeckung der Oberfläche weggelassen worden ist, und Figur Ib zeigt einen Schnitt durch das Element entlang der strichpunktierten Linie A-A* in Figur la.

Wie aus Figur Ib hervorgeht, besitzt das Element zur Umwandlung von elektrischer in thermische Energie einen Aufbau, gemäß dem eine wärmeerzeugende Widerstandsschicht 1, eine Elektrodenleitersc.hicht 2 und eine Schutzschicht auf einer isolierenden Basisplatte 4 in dieser Reihenfolge von der Seite der Basisplatte aus angeordnet sind. Von diesen Schichten sind die wärircerzeugende Widerstandsschicht 1 und die Elektrodenleiterschicht 2 in vorgegebenen Formen eines speziellen Musters ausgebildet, so daß ein wärmeerzeugender Abschnitt 103 in Figur la und Elektrodenverdrahtungsabschnitte 101 und 102 zur Stromzuführung, damit Wärme im wärmeerzeugenden Abschnitt 103 erzeugt werden kann, ausgebildet werden.

in der in Figur la dargestellten Teildraufsicht ist nur ein wärmeerzeugender Abschnitt gezeigt; in Wirklichtkeit besitzt das Element zur Umwandlung von elektrischer in thermische Energie einen Aufbau, bei dem eine Vielzahl

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von wärmeerzeugenden Abschnitten in vorgegebenen Intervallen angeordnet ist.

Es wird nunmehr die Ausbildung des wärmeerzeugenderi Abschnittes 103 und der Elektrodenverdrahtungsabschnitte

101 und 102 beschrieben. Zuerst wird die wärmeerzeugende Widerstandsschicht 1 auf der Oberfläche der Basisplatte 4 durch Abscheiden oder Sprühen hergestellt. Dann wird die Elektrodenleiterschicht 2 auf der Oberfläche dieser Schicht durch ein ähnliches Verfahren erzeugt. Danach werden über ein Fotoätzverfahren ein Teil der Elektrodenleiterschicht 2 und ein Teil der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht 1 nacheinander gemäß einem vorgegebenen Muster entfernt/ so daß auf diese Weise die Elektroden-Verdrahtungsabschnitte 101, 102 und der wärmeerzeugende · Abschnitt 103 m it den gewünschten Formen an den gewünschten Stellen ausgebildet werden.

Das Fotoätzen wurde bisher so durchgeführt, daß die Breite der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht 1, die den unteren Abschnitt der Elektrodenverdrahtungsabschnitte 101 und

102 bildet, der Breite der Elektrodenverdrahtungsabschnitte 101 und 102 entspricht. Mit anderen Worten, zur Ausbildung der Elektrodenverdrahtungsabschnitte 101 und 102 durch Fotoätzen wird ein Muster aus einem Fotoresist in die gewünschte Form der Elektrodenverdrahtungsabschnitte 101 und 102 auf der Oberfläche der Elektrodenleiterschicht 2 gebracht, wonach die überflüssige Elektrodenleiterschicht 2, auf dem das Muster aus dem Fotoresist nicht ausgebildet ist, durch Ätzen entfernt wird. Danach wird die wärmeerzeugende Widerstandsschicht 1 durch Ätzen entfernt. Wenn die wärmeerzeugende Widerstandsschicht 1 im unteren Abschnitt der Elektrodenverdrahtungsabschnitte 101 und 102 geätzt wird, ist die relativ dicke Elektrodenleiterschicht 2 im unteren

Abschnitt des Fotoresistes vorhanden, so daß daher die wärmeerzeugende Widerstandsschicht 1 während des Ätzens der Elektrodenleiterschicht 2 durch die Ätzflüssigkeit sofort über ihre Seite befestigt wird und die Breite der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht 1 in diesem Abschnitt dazu neigt, geringer zu werden als die Breite der darüber befindlichen Elektrodenverdrahtungsab schnitte 101 und 102, wie in Figur Ib gezeigt. Wenn jedoch in den Elektrodenverdrahtungsabschnitten 101 und 102 der Rand der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht 1, die die untere Schicht darstellt, innerhalb des Randes der Elektrodenleiterschicht, die die obere Schicht darstellt, liegt,tritt sofort im Randbereich der Elektrodenleiterschicht 2 ein Einrollen oder ein Bruch auf.

Bei der Herstellung des Elementes zur Umwandlung von elektrischer in thermische Energie ist es bekannt, die Schutzschicht 3 so auszubilden, daß sie die Elektrodenverdrahtungsab schnitte 101 und 102 bedeckt. In diesem Fall steht der Seitenrand-abschnitt der Elektrodenleiterschicht 2 relativ zu der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht 1, die die untere Schicht ist, vor, so daß daher die Abdeckungseigenschaften der Schutzschicht für den Seitenrandabschnitt sehr schlecht sind und in einigen Fällen -Flüssigkeit durch die Schutzschicht 3 in die Elektrodenverdrahtungsabschnittc eingedrungen und entlang den Rändern dieser Abschnitte diffundiert ist, wobei die Elektrodenleiterschicht 2 befeuchtet und sogar geschmolzen wurde. Insbesondere dann, wenn sich'der Randabschnitt der Elektro-denleiterschicht einrollt, wie vorstehend beschrieben, wird die Abdeckungsfunktion der Schutzschicht 3 geringer,

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wodurch die Möglichkeit von Brüchen der Elektrodenverdrahtung vergrößert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf zu schaffen, der auch bei wiederholter Benutzung oder kontinuierlicher Benutzung über längere Zeiträume eine ausgezeichnete Haltbarkeit besitzt und in der Lage ist, seine anfänglich guten Tröpfchenbildungseigenschaften in beständiger Weise über einen langen Zeitraum aufrechtzuerhalten.

Die Erfindung bezweckt ferner die Schaffung eines Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopfes, der eine hohe Zuverlässigkeit in .bezug auf seine Herstellung und seinen Betrieb '' besitzt.

Des weiteren soll durch die Erfindung ein Flüssigkcitsstrahlaufzeichnungskopf geschaffen werden, der selbst dann bei der Herstellung eine hohe Ausbeute garantiert, v/enn der Aufzeichnungskopf-eine Vielzahl von Öffnungen aufweist.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen ^lüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf gelöst, der mit einem Flüssigkeitsabgabeabschnitt versehen ist, der eine Öffnung zur Abgabe von Flüssigkeit und zur Ausbildung von "fliegenden" Flüssigkeitströpfchen und einen mit der Öffnung in Verbindung stehenden Flüssigkeitsströmungskanal aufweist, von dem ein Teil als Wärmeein-Wirkungsabschnitt ausgebildet ist, in dem in einein Wärmeerzeugungsabschnitt erzeugte Wärmeenergie zur Ausbildung der Flüssigkeitströpfchen auf die Flüssigkeit einwirkt, und ferner ein Element zur Umwandlung von

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elektrischer in thermische Energie, das elektrisch an eine wärmeerzeugende Widerstandsschicht angeschlossen ist, die auf einer Basisplatte vorgesehen ist, und das mindestens zwei gegenüberliegende Elektrodenv-erdrahtungsabschnitte aufweist, die auf der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht angeordnet und zwischen den Elektrodenverdrahtungsabschnitten ausgebildet sind, wobei die Breite der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht und von mindestens einem Teil dieser Widerstandsschicht in dem Bereich, in dem die Elektrodenverdrahtungsabschnitte angeordnet sind, größer ist als die Breite der Elektrodenverdrahtungsabschnitte.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf zur Verfügung gestellt, der eine zur Ausbildung von "fliegenden" Flüssigkeitströpfchen dienende Öffnung und ein Element zur Umwandlung von elektrischer in thermische Energie umfaßt, das zwei Elektroden aufweist, die in einem gewünschten Abstand einander gegenüberliegen und an eine wärmeerzeugende Widerstandsschicht zur Erzeugung der für die Abgabe der Flüssigkeitströpfchen benötigten Energie angeschlossen sind, wobei mindestens ein Teil der Breite der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht größer ist als die Breite der Elektroden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert'. Es zeigen:

Die -Figuren la

und Ib die wesentlichen Abschnitte eines typischen

Aufzeichnungskopfes nach dem Stand der Technik, wobei Figur la eine Teildraufsicht auf ein Element zur Umwandlung von

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elektrischer in thermischer Energie ist, dessen obere Schutzschicht entfernt ist, und Figur Ib einen Schnitt durch das Element zur Umwandlung von elektrischer in thermische Energie entlang der strichpunktierten Linie A-A* in Figur la zeigt;

die Figuren 2a
und 2b

die wesentlichen Abschnitte einer Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Aufzeichnungskopfes, wobei Figur 2a eine Teildraufsicht auf ein Element zur Umwandlung von elektrischer in thermische Energie, dessen obere Schutzschicht entfernt worden ist, und Figur 2b einen Schnitt durch dieses Element entlang der strichpunktierten Linie B-B^x in Figur 2a zeigen;

Figur 3

eine schematische auseinandergezogene Ansicht zur Verdeutlichung des Innenaufbaues eines erfindungsgemäß ausgebildeten Flussigkeitsstrahlaufzeichnungskopfes; und

Figur 4

eine schematische Ansicht zur Darstellung des Innenaufbaues einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Flüssigkeitsstrahlauf zeichnungskopfes.

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Die vorliegende Erfindung wird nunmehr anhand der Figuren 2a und 2b beschrieben. In Figur 2 und in Figur 1 sind der Flüssigkeitsströmungskanal und die Öffnung nicht, dargestellt, und es ist zur Erläuterung nur ein wärmeerzeugender Abschnitt gezeigt. Das in der Praxis eingesetzte Element zur Umwandlung von elektrischer in thermische Energie besitzt jedoch eine Vielzahl von wärmeerzeugenden Abschnitten, die in vorgegebenen Abständen angeordnet sind.

In Figur 2a sind mit 203 ein wärmeerzeugender Abschnitt und mit 201 und 202 Elektrodenverdrahtungsabschnitte zur Zuführung von elektrischem Strom zu dem wärmeerzeugenden Abschnitt 203 bezeichnet. Die Elektrodenverdrahtungsabschnitte 201 und 202 liegen in einem vorgegebenen Abstand einander gegenüber. In Figur 2 ist mit 1 eine wärmeerzeugende Widerstandsschicht bezeichnet, die die untere Schicht des Elektrodenverdrahtungsabschnittes 201 bildet (die wärmeerzeugende Widerstandsschicht ist einstückig mit der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht im wärmeerzeugenden Abschnitt ausgebildet), während mit 2 eine Elektrodenleiterschicht bezeichnet ist, die den Elektrodenverdrahtungsabschnitt 201 bildet, und mit 3 eine Schutzschicht für die Elektrodenleiterschicht 2 und die warmeerzeugende Widerstandsschicht gegenüber Tinte. Mit 4 ist eine Basisplatte bezeichnet. Figur 2b zeigt einen Schnitt durch denjenigen Abschnitt, der den Elektrodenverdrahtungsabschnitt 201 enthält. Dar Schnitt durch den Elektrodenverdrahtungsabschnitt 202 besitzt die gleiche Erscheinungsform.

Wie aus den Figuren 2a und 2b hervorgeht,ist bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Aufzeichnungskopf die horizontale Breite der Basisplattenoberfläche der wärme-

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erzeugenden Widerstandsschicht 1, die den unteren Abschnitten der Elektrodenverdrahtungsabschnitte 201 und 202 entspricht, größer als die Breite der Elektrodenleiterschichb 2. Am Randabschnitt der Elektrodonvcrdrahtungsabschnitte 201 und 202 ist die Schutzschicht so ausgebildet, daß sie zwei Stufen abdeckt, d.h. die Stufe zwischen der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht 1 und der Basisplatte 4 und die Stufe zwischen der Elektrodenleiterschicht 2 und der wärmeerzeugenden Wider-Standsschicht 1.

Das Verhältnis der Breite der Elektrodenverdrahtungsabschnitte 201 und 202 zu der Breite der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht 1, die unter den Elektrodenverdrahtungsabschnitten 201 und 202 lieqt, ist nicht begrenzt, jedoch sollte die Breite vom Rand des Musters der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht 1 bis zum Rand des Musters der Elektrodenleiterschicht 2 in einem solchen Maße festgelegt sein, daß ein ausreichender Grenzbereich zur Steuerung des Ätzvorganges selbst dann vorhanden ist, wenn ein geringeres oder größeres Maß an Überätzung der wärmeerzeugenden VJiderstandsschicht 1 auftritt. Vorzugsweise sollte die Breite des M,usters der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht 1 größer sein als die Breite des Musters der Elektrodenleiterschicht 2, und zwar um 1 um oder mehr, vorzugsweise um 2 μπι oder mehr.

Der erfindungsgemäß ausgebildete Flüssigkeitss.trahlaufzeic.hnungskopf wird durch Ausbildung von Flüssigkeitsströmungskanälen 204 vervollständigt, die den auf der Basisplatte ausgebildeten wärmeerzeugenden Abschnitt

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und Öffnungen 205 entsprechen.

Figur 3 ist eine auseinandergezogene schematische Ansicht zur Darstellung des Innenaufbaues einer auf diese Weise vervollständigten Ausführungsform eines Flüssigkeitsstrahlauf zexchnungskopf es . Bei dieser Ausführungsforra sind die öffnungen 205 über den wärmeerzeugenden Abschnitten 203 (von denen nur einer gezeigt ist) angeordnet. Mit 206 sind Tintenströmungskanalwände, mit 207 eine gemeinsame Flüssigkeitskairaner, mit 208 eine zweite gemeinsame Flüssigkeitskammer, mit 209 Durchgangslöcher, die die gemeinsame Flüssigkeitskammer 207 mit der zweiten gemeinsamen Flüssigkeitskammer 208 verbinden, und mit 210 eine Deckplatte bezeichnet. Der Verdrahtungsabschnitt

15· des Elementes zur Umwandlung von elektrischer in thermische Energie ist-in Figur 3 nicht dargestellt.

Figur 4 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform eines fertigen Flüssigkeitsstrahlauf zeichnungsk'opf es. Bei dieser Ausf ührungsform sind öffnungen 205 an den Enden der Flüssigkeitsströmungskanäle ausgebildet. Mit 211 sind Tintenzuführoffnungen bezeichnet.

Bei der vorliegenden Erfindung kann eine große Vielzahl von Materialien Verwendung finden, die für derartige Einsatzzwecke bekannt oder bereits vorgeschlagen worden sind, beispielsweise die Materialien für die wärmeerzeugende Widerstandsschicht 1, die Elektrodenleiterschicht 2, die Schutzschicht 3 und die Basisplatte 4.

Wie vorstehend beschrieben, wird bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Aufzeichnungskopf eine ausgezeichnete

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Abdeckung durch die Schutzschicht im Elektrodenverdrahtungsabschnitt und im Bereich der wärmeerzeuqenden Widerstandsschicht erreicht. Daher tritt selbst dann, wenn der Aufzeichnungskopf in wiederholter oder kontinuierlicher Weise über eine lange Zeitdauer eingesetzt wird, kein Bruch von Drähten infolge eines Schmelzens des Elektrodenverdrahtungsabschnittes auf:, und die guten anfänglichen Flüssigkeitstropfchenbildungseigenschaften können über eine lange Zeitdauer in beständiger Weise aufrechterhalten werden.

Was das Herstellungsverfahren des Aufzeichnungskopfes anbetrifft? wird insbesondere die Ausbildung des Elektrodenverdrahtungsabschnittes vereinfacht. Es können besonders zuverlässige Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsköpfe mit hoher Ausbeute hergestellt werden.

Ein typisches Beispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten Aufzeichnungskopfes wird hiernach in Verbindung mit den einzelnen Herstellungsschritten für dasselbe beschrieben.

Ausführungsbeispiel:
Eine wärmeerzeugende Widerstandsschicht 1, die aus

HfB₂ bestand, wurde in einer Dicke von 2.000 A durch Sprühen auf' der Oberfläche eines Si-Plättchens hergestellt: Danach wurde durch Elektronenstrahlabscheidung Aluminium in einer Dicke von 1 um auf der Oberfläche der. wärmeerzeugenden Widerstandsschicht 1 abgeschieden, um eine Elektrodenleiterschicht 2 auszubilden. Danach wurde ein Fotoresist auf die Elektrodenleiterschicht aufgebracht, um ein Fotoresist-Muster in der Form der

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Elektrodenvcrdrahtungsabschnitte 201 und 202 auszubilden. Der überflüssige Teil der Elektrodcnleiterschicht 2 wurde unter Verwendung einer fttzflüssigkeit, die aus einem Gemisch aus HNO₃, CII₃COOH und H₃PO₄ bestand, entfernt, wonach der Fotoresist abgestreift wurde. Die Breite der Elektrodenleiterschicht 2 (senkrecht zur Längsrichtung derselben) betrug 80 μπι, und der Abstand zwischen den gegenüberliegenden ElektrodenVerdrahtungsabschnitten 201 und 202 irrt wärmeerzeugenden Abschnitt 203 wurde auf 200 μΐη eingestellt.

Danach wurde durch ein fotolithographisches Verfahren das Muster der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht 1 unter der Elektrodenleiterschicht 2 der Elektrodcnverdrahtungsabschnitte 201 und 202 erzeugt. Der überflüssige Teil der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht wurde in dem Gemisch aus HF und HNO- entfernt. Die Breite der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht 1 wurde auf 86 μ in festgesetzt. Da die Breite des Fotoresistm usters dor wärmeerzeugenden Widerstandsschicht 1 größer war als die Breite des Musters der Elektrodenleiterschicht 2, wurde ein enger Kontakt zwischen dem Fotoresist und der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht 1 im Randbereich hergestellt, und es konnte im Vergleich zu dem herkommliehen Verfahren, bei dem der Fotoresist auf der Oberfläche der Elektrodenleiterschicht 2 ausgebildet wird, der Grad an einer Überätzung minimal gehalten werden. Selbst bei einer größeren oder geringeren Überätzung war ein ausreichender Grenzbereich vorhanden, um das Ätzen zwischen dem Rand des Musters der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht 1 bis zu dem Rand des Musters der Elektrodenleiterschicht 2 zu steuern. Es trat daher in keiner Weise der unbequeme Fall auf, daß das Mtzen der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht zur Innenseite

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des Randes der Elektrbdcnleiterschicht 2 vorrückte, ^ius dem Vorstehenden geht ferner hervor, daß auch kleinere oder größere Abweichungen in bezug auf die Maskenausrichtung zwischen den Mustern der Elektrodenleiterschicht 2 und der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht 1 zu keinen Unbequemlichkeiten führten.

Schließlich wurde durch Sprühen eine Schicht aus SiO₀ als Schutzschicht 3 für mindestens die Bereiche der Elektrodenverdrahtungsabschnitte 201 und 202 und des wärmeerzeugenden Abschnittes 203, die in Kontakt mit der Flüssigkeit standen, in einer Dicke von 2,2 [im aufgebracht. Die Stufenabdeckung dieser Schutzschicht aus .SiO₂ wurde entsprechend der Ausbildung des anderen

Stufenabschnittes sehr gut ausgebildet , da der Stufenabschnitt zwischen der Basisplatte 4 und der wr'rmeerzeugenden Widerstandsschicht 1 und der Stufenabschnitt zwischen der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht l und der Elektrodenleiterschicht 2 im Abstand voneinander angeordnet waren. Der vorstehend beschriebene Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf wurde durch die Verwendung der auf diese Weise ausgebildeten Basisplatte zusammengebaut.

Bei diesem l-'lüssigkeitsstrahlauf zeichnungskopf war die Schutzschicht einwandfrei ausgebildet, wie vorstehend beschrieben, so daß der bei herkömmlich ausgebildeten Aufzeichnungsköpfen vorhandene Mangel, gemäß dem bei mehrmaligem Sieden der Flüssigkeit durch den wärrneorzeugenden Abschnitt die Flüssigkeit von dem unzureichenden Abdeckabschnitt der Schutzschicht entlang den Seitenrändern der Elektrodenverdrahtungsabschnitto 2 01

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202 lief und die Elektrodenverdrahtunqsschicht schmolz, nicht auftrat.

Erfindungsgemäß wird somit ein Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf vorgeschlagen, der einen Flüssiqkeitsabgabeabschnitt mit einer öffnung zur Abgabe der Flüssigkeit und zur Ausbildung von "fliegenden" Flüssigkeitströpfchen und einem Flüssigkeitsströmungskanal, der mit der Öffnung in Verbindung steht und einen Wärmeein-Wirkungsabschnitt als Teil seiner Konstruktion aufweist, in dem in einem wärmeerzeugenden Abschnitt erzeugte VJürmeenergie auf die Flüssigkeit zur Ausbildung der Flüssigkeitströpfchen einwirkt, und einem Element zur Umwandlung von elektrischer in thermische Energie aufweist, das . elektrisch an eine wärmeerzeugende Widerstandsschicht angeschlossen ist, die .auf: einer Basisplatte vorgesehen ist. Dieses Element zur Umwandlung von elektrischer in thermische Energie besitzt mindestens zwei gegenüberliegende Elektrodenverdrahtungsabschnitte, die auf der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht vorgesehen sind, wobei der wärmeerzeugende Abschnitt zwischen diesen Ulcktrodenverdrahtungsabschnitten ausgebildet ist. Die Breite der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht und von mindestens einem Teil der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht in dem Bereich, in dem die Elektrodcnverdrahtunqsabschnitte angeordnet sind,ist größer als die Breite der Llektrodenverdrahtungsabschnitte.

Claims

Τ« ' η.. |Χ /ν Patentanwälte und

IEDTKE - bUHLING " IVlNNE * V2R.UPE .".: Vertreter beim EPA

_n /v Ol. " ^:""^:" ^{: :}"^:" Dipl.-Ing. H.Tiedtke

PeLLMANN - IJIRAMS ¹^OTRUiF - - '

Dipl.-Chem. G. Bühling 3414526 Dipl.-Ing. R. Kinne

Dipl.-Ing. R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

Bavariaring 4, Postfach 2024( 8000 München 2

Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent Münch«

17. April 1984 OE 3862

Patentansprüche

'Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf mit einem Flüssigkeitsabgabeabschnitt, der eine Öffnung zur Abgabe von Flüssigkeit und zur Ausbildung von "fliegenden" Flüssigkeitströpfchen und einen Flüssig· keitsströmungskanal aufweist, der mit der öffnung in Verbindung steht und einen Wärmeeinwirkungsabschnitt als Teil seiner Konstruktion aufweist, in dem in einem Wärmeerzeugungsabschnitt erzeugte Wärmeenergie zur Ausbildung der Flüssigkeitströpfchen auf die Flüssigkeit einwirkt, und mit einem Element zur Umwandlung von elektrischer in thermischer Energie , das elektrisch an eine wärmeerzeugende Widerstandsschicht angeschlossen ist, die auf einer Basisplatte vorgesehen ist, und das mindestens zwei gegenüberliegende Elektrodenverdrahtungsabschnitte aufweist, die auf der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht vorgesehen sind, wobei der wärmeerzeugende Abschnitt zwischen den Elektrodenverdrahtungsabschnitten ausgebildet ist, dad urch gekennzeichnet, daß die Breite der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht (1) und von mindestens einem Teil dieser Schicht in dem Bereich, in dem die Elektrodenverdrahtungs-

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abschnitte (201, 202) angeordnet sind, größer ist als die Breite der Elektrodenverdrahtungsabschnitte (201, 202) .
2. Flüssigkeitsstrahläufzeichnungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite vom Rand des Musters der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht (1) bis zum Rand des Musters der Elektrodenverdrahtungsabschnitte (201, 202) ein um oder mehr beträgt.
3. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung (205) am Ende des Flüssigkeitsströmungskanales vorgesehen ist.
4. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung (205) an der Seite angeordnet ist, die dem Element zur Umwandlung von elektrischer in thermischer Energie gegenüberliegt.
5. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schutzschicht (3) auf dem Element zur Umv/andlung von elektrischer in thermische Energie vorgesehen ist.
6. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Flüssigkeitsströmungskanälen vorgesehen ist.
7. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf mit einer öffnung, die zur Ausbildung von "fliegenden" Flüssigkeits-

tröpfchen dient, und einem Element zur Umwandlung von elektrischer in thermische Energie mit zwei Elektroden, die mit einem gewünschten Abstand gegenüberliegend angeordnet und an eine -wärmeerzeugende Widerstandsschicht angeschlossen sind, .um die zur Abgabe der Flüssigkeit ströpfchen erforderliche Energie zu erzeugen, wobei im Bereich dieses Abstandes ein wärmeerzeugender Abschnitt vorgesehen ist, dad urch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Breite der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht (1) größer ist als die Breite der Elektroden.
8. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die . Breite vom Rand des Musters der wärmeerzeugenden Widerstandsschicht (1) bis zum Rand des Musters der Elektroden 1 μΐη oder a\ehr beträgt.
9. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (205) auf der Seite vorgesehen ist, die dem wärmeerzeugenden Abschnitt (203) gegenüberliegt .
10. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 7, dadurc. h gekennzeichnet, daß eine Schutzschicht (3) auf dem Element zur Umwandlung von elektrischer in thermische Energie • vorgesehen ist.
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11. Plüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Öffnungen (205) vorgesehen ist.

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12. Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 7,dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung (205) im wesentlichen senkrecht zu der Ebene des wärmeerzeugenden Abschnittes (203) vorgesehen ist.