DE3735372A1 - Verfahren zur herstellung eines tintenstrahl-aufzeichnungskopfes - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines tintenstrahl-aufzeichnungskopfes

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes, mit dem durch Ausstoß von Tinte aufgezeichnet wird.
Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf für die Verwendung in einem Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem hat allgemein eine feine Düsenöffnung für den Tintenausstoß, einen mit dieser Ausstoßdüsenöffnung in Verbindung stehenden Tintenkanal und einen in einem Teil des Tintenkanals angebrachten Ausstoß­ energieerzeugerteil. Fig. 1A zeigt ein Beispiel für einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf nach dem Stand der Technik mit einer Ausstoßdüsenöffnung 304, einem Tintenkanal 305 und einem Energieerzeugerteil 306. Ferner zeigt die Figur ein Substrat 301, Tintenkanalwand-Formungsteile bzw. Kanalwände 302, eine Deckplatte 303 und einen Tinteneinlaß 307.
Aus dem Stand der Technik sind Tintenstrahl-Aufzeichnungsköp­ fe bekannt, bei denen fotoempfindliche Harzverbindungen ver­ wendet werden. Beispielsweise ist in der US-PS 44 17 251 ein Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf beschrieben, bei dem die Tin­ tenkanalwände aus einer fotoempfindlichen Harzverbindung geformt werden und zum Bilden des Tintenkanals auf die Kanal­ wände ein steifer Deckel aufgesetzt wird. Ferner ist in der US-PS 43 94 670 ein Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf beschrie­ ben, bei dem die Tintenkanalwände aus einer fotoempfindlichen Harzverbindung geformt werden und zum Bilden des Tintenkanals auf die Kanalwände eine Kanalabdeckung aufgesetzt wird, die unter Verwendung einer fotoempfindlichen Harzverbindung ge­ formt wird. Diese Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfe, bei denen fotoempfindliche Harzverbindungen verwendet werden, haben ausgeprägte Vorteile wie beispielsweise hinsichtlich einer leichten Feinbearbeitung durch Anwendung des sog. Fotolitho­ grafie-Verfahrens usw.
Bei der Herstellung solcher Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfe wird jedoch gemäß der vorstehenden Beschreibung nach dem Formen der Tintenkanalwände aus der fotoempfindlichen Harz­ verbindung wie einem Trockenfilm oder dergleichen auf dem Substrat ein Tintenkanal dadurch geformt, daß auf die Tinten­ kanalwände die steife obere Deckplatte oder die aus einer fotoempfindlichen Harzverbindung oder dergleichen geformte Kanalabdeckung auflaminiert bzw. aufgesetzt wird, die dann die Decke über dem Tintenkanal bildet. Bei diesem Vorgang wird zum Verbessern der Haftung der Abdeckung über dem Tin­ tenkanal an den Tintenkanalwänden oder zum Verbessern der Gleichförmigkeit der Verbindungsfläche im allgemeinen derart verfahren, daß das Laminat unter geeignetem Druck zusammenge­ preßt wird.
Bei diesem Zusammenpressen tritt aber manchmal eine als "Sacken" bezeichnete Erscheinung auf. Dieses "Sacken" ge­ schieht auf zweierlei Weise. In einem Fall werden dann, wenn die Tintenkanalwände aus verhältnismäßig weichen Substanzen wie fotoempfindlichen Harzverbindungen oder dergleichen ge­ formt werden, durch das Anpressen der Deckplatte die Tinten­ kanalwände bzw. die die Wände bildenden Teile verformt, was beispielsweise zu einem "Sacken" 310 gemäß Fig. 1B führt. Im anderen Fall wird dann, wenn beispielsweise gemäß Fig. 1C zumindest die Tintenkanalwandseite an der Deckplatte aus einer verhältnismäßig weichen Substanz 312 wie einer fotoemp­ findlichen Harzverbindung geformt wird, bei dem Pressen diese Tintenkanalwandseite an der Deckplatte verformt, was zu einem "Sacken" 311 gemäß Fig. 1C führt. Ferner treten manchmal diese beiden Arten von "Sacken" gemischt auf.
Dieses "Sacken" tritt insbesondere manchmal bei Tintenstrahl- Aufzeichnungsköpfen in Mehrfachanordnung mit einer Vielzahl von feinen Tintenkanälen auf, die beispielsweise eine Viel­ zahl von Ausstoßdüsen verteilt über die ganze Breite eines Aufzeichnungspapieres im Format A4 (210 mm) haben; an manchen Köpfen entsteht das "Sacken" an bis zu einem Drittel der Gesamtanzahl der Düsen bzw. Kanäle, so daß schädliche Beein­ flussungen der Ausstoßeigenschaften wie eine Ungleichmäßig­ keit hinsichtlich der Tintenausstoßrichtung entstehen, wo­ durch die Aufzeichnungseigenschaften verschlechtert werden. Ferner ist dieses "Sacken" manchmal von einem Tintenkanal zum anderen unterschiedlich, wodurch sich der Tintenausstoß je Kanal verändert, was die Aufzeichnungseigenschaften ver­ schlechtert.
Zum Verhindern eines derartigen "Sackens" wurde beispiels­ weise gemäß der US-PS 43 94 670 in dem Tintenkanal ein Stütz­ pfosten für das Verhindern des "Sackens" angeordnet. Selbst bei der Anbringung eines solchen Stützpfostens ist jedoch die Wirkung zum Verhindern des "Sackens" unzureichend, so daß dieses häufig insbesondere bei Tintenstrahl-Aufzeichnungsköp­ fen auftritt, bei denen feine Tintenkanäle in einer großen Anzahl angeordnet sind; dadurch wird häufig die Herstellungs­ ausbeute herabgesetzt. Dieses Problem was das übliche Problem bei Prozessen für das Herstellen von Tintenstrahl-Aufzeich­ nungsköpfen, bei denen ein Material benutzt wurde, das zeit­ weilig keine Steifigkeit hatte, wie fotoempfindliche Harz­ verbindungen, warmhärtbare Harze oder dergleichen.
In Anbetracht der verschiedenen vorstehend beschriebenen Gesichtspunkte liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, zur Herstellung von Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfen ein Verfah­ ren zu schaffen, bei dem das vorstehend beschriebene "Sacken" verhindert wird. Ferner soll mit der Erfindung für das Her­ stellen von Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfen ein Verfahren geschaffen werden, mit dem Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfe mit gleichmäßigen Tintenausstoßeigenschaften bei guter Her­ stellungsausbeute hergestellt werden können.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ausgeführten Maßnahmen gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfah­ rens sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispie­ len unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1A ist eine schematische perspektivische An­ sicht eines Beispieles für einen Tintenstrahl-Aufzeichnungs­ kopf nach dem Stand der Technik.
Fig. 1B und 1C sind schematische Schnittansichten für die Erläuterung eines "Sackens" bei den Köpfen nach dem Stand der Technik.
Fig. 2A bis 2E sind schematische Schnittansichten, die Schritte bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren für Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfe gemäß einem grundlegenden Ausführungsbeispiel veranschaulichen.
Fig. 3A bis 3E sind schematische Schnittansichten, die Herstellungsschritte bei dem Verfahren zur Tintenstrahl- Aufzeichnungskopfherstellung gemäß einem Beispiel zeigen.
Fig. 4 ist eine auseinandergezogen dargestellte schematische perspektivische Ansicht, die ein weiteres Bei­ spiel für einen nach dem Herstellungsverfahren geformten Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf zeigt.
Nach dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren wird eine Deckplatte bzw. ein Plattenteil auf das die Tintenkanalwände bildende Material bei einem Zustand aufgebracht, bei dem in den Tintenkanal eine Füllmasse eingefüllt ist; dadurch wird eine Verformung der Deckplatte und/oder der Tintenkanalwände bei dem Aufsetzen der Deckplatte durch die Füllmasse verhin­ dert, wodurch das bei dem Stand der Technik auftretende "Sacken" verhindert wird. Aus diesem Grund werden auch die durch das "Sacken" verursachten Probleme hinsichtlich der Ungleichmäßigkeit der Tintenausstoßleistung und der Herabset­ zung der Herstellungsausbeute gelöst, so daß Aufzeichnungs­ köpfe mit gleichmäßigen Ausstoßeigenschaften bei guter Aus­ beute erzeugt werden.
Das Herstellungsverfahren wird nachstehend anhand der Zeich­ nung ausführlich beschrieben. Die Fig. 2A bis 2E sind schema­ tische Schnittansichten zur Erläuterung von Schritten bei dem Herstellungsverfahren gemäß einem grundlegenden Ausführungs­ beispiel. Im folgenden wird das Verfahren hauptsächlich hin­ sichtlich eines Falles beschrieben, bei dem ein Aufzeich­ nungskopf in Vielfachanordnung mit einer Vielzahl von Aus­ stoßdüsenöffnungen hergestellt wird, jedoch ist das Verfahren gleichermaßen zur Herstellung eines Kopfes mit Einzelanord­ nung anwendbar.
Als erstes zeigt als Beispiel die Fig. 2A ein Substrat 101, auf dem in gewünschter Form ein (nicht gezeigter) Ausstoß­ energieerzeugerteil ausgebildet ist und auf das durch Be­ schichtung, Lamination oder dergleichen eine Harzmasse aufge­ bracht wird. Dann werden unter Anwendung eines bekannten Fotolithografie- oder Ätzverfahrens in einem gewünschten Muster Tintenkanalwand - Formungsteile bzw. Kanalwände 102 gebildet, so daß vorstehende Teile und vertiefte Teile auf dem Substrat gebildet werden, wodurch Rillen für das Bilden von Tintenkanälen entstehen.
Hinsichtlich der Harzmasse stehen ohne besondere Einschrän­ kung verschiedenerlei Zusammensetzungen zur Verfügung, wie fotoempfindliche Harzmassen, warmhärtbare Harzmassen oder dergleichen. Als fotoempfindliche Harzmassen werden vorzugs­ weise Negativ-Fotoresiste benutzt, die optimal sind. Zu Nega­ tiv-Fotoresisten zählen beispielsweise Photec SR3 000 (Han­ delsbezeichnung; hergestellt von Hitachi Chemical Co., Ltd.), SE320, SE330, SE350 (Handelsbezeichnungen; hergestellt von Tokyo Ohka Co., Ltd.).
Der Ausstoßenergieerzeugerteil kann dadurch gebildet werden, daß auf dem Substrat 101 eine gewünschte Anzahl von bekannten elektrothermischen Wandlern, elektromechanischen Wandlern oder dergleichen angebracht wird. Das Substrat 101 kann aus anorganischem oder organischem Material bestehen, für das keine besondere Einschränkung besteht.
Als nächstes wird gemäß dem in Fig. 2B dargestellten Beispiel eine Füllmasse 103 derart aufgebracht, daß sie sowohl Tinten­ kanäle 105 ausfüllt als auch die Kanalwände 102 überdeckt.
Bei diesem Vorgang muß die Schichtdicke der Füllmasse 103 derart gewählt werden, daß sie zumindest größer als diejenige der Kanalwände ist. Als Füllmasse 103 kann eine Harzverbin­ dung oder dergleichen verwendet werden, die gleich der die Tintenkanalwände bildenden Harzmasse oder von einer anderen Art ist, wobei aber vorzugsweise eine Flüssigkeit mit hoher Viskosität benutzt wird.
Als Material der Füllmasse werden vorzugsweise Positiv-Foto­ resiste verwendet. Als Positiv-Fotoresiste zählen beispiels­ weise AZ4620, AZ1375 (Handelsbezeichnungen, hergestellt von Hoechst), Microposit TF20 (Handelsbezeichnung, hergestellt von Shipley) und OFPR800 (Handelsbezeichnung, hergestellt von Tokyo Ohka Co., Ltd.).
Als nächstes wird gemäß der Darstellung in Fig. 2C ein Teil der Füllmasse 103 durch Ätzen oder dergleichen abgetragen, bis die Tintenkanalwände 102 zum Glätten freigelegt sind (Einebnungsbearbeitung). Als Ätzverfahren kann beispielsweise zweckdienlich die Trockenätzung unter Verwendung einer O2 Plasma-Ätzanlage (usher) angewandt werden, jedoch kann auch ein Naßätzverfahren angewandt werden.
Als nächstes wird gemäß der Darstellung in Fig. 2D eine Deckplatte 104 (Plattenteil) als Abdeckung über die Tintenka­ näle aufgebracht. Bei diesem Vorgang würde bei dem Verfahren nach dem Stand der Technik das "Sacken" entstehen, wie es beispielsweise in der Fig. 1B gezeigt ist. Da jedoch in die Tintenkanäle die Füllmasse 103 eingebracht wurde, werden die Tintenkanalwände 102 auch dann nicht verformt, wenn die Deck­ platte 104 mit einem gewünschten Druck angepreßt wird; da­ durch wird das Entstehen des bei dem Beispiel nach dem Stand der Technik auftretenden "Sackens" verhindert. Dieses "Sacken" entsteht leichter in dem Fall, daß die jeweiligen Kanäle unterschiedliche Breiten haben, als in dem Fall, daß wie bei diesem Beispiel die Tintenkanäle gleiche Breite ha­ ben; da bei dem beschriebenen Herstellungsverfahren das Ent­ stehen des "Sackens" durch das Einbringen der Füllmasse ver­ hindert wird, kann die Kanalbreite frei gewählt werden, so daß bei der Herstellung des Aufzeichnungskopfes der Frei­ heitsgrad hinsichtlich der Auslegung erweitert ist. Die Deck­ platte 104 kann ähnlich wie das Substrat 101 aus irgendeinem beliebigen Material hergestellt werden, jedoch kann sie na­ türlich auch aus der Harzmasse gemäß der vorstehenden Be­ schreibung geformt werden.
Abschließend werden gemäß der Darstellung in Fig. 2E durch das Entfernen der Füllmasse 103 die Tintenkanäle gebildet, um den Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf fertigzustellen. Während dieses Vorganges kann gewünschtenfalls die Form um die Aus­ stoßöffnungen herum einer Endbearbeitung mittels einer Schneidvorrichtung oder dergleichen unterzogen werden.
Hinsichtlich des Verfahrens für das Entfernen der Füllmasse 103 besteht keine besondere Einschränkung, jedoch kann bei­ spielsweise insbesondere ein Verfahren zum Entfernen der Füllmasse 103 durch das Eintauchen in eine Flüssigkeit ange­ wandt werden, die die Füllmasse löst oder aufquellt. Zur Beschleunigung des Entfernens kann in Verbindung hiermit eine Beschleunigungsbehandlung wie eine Schallbehandlung angewandt werden.
Da bei dem Verfahren gemäß diesem Ausführungsbeispiel das "Sacken" der Tintenkanalwände während des Aufbringens der Deckplatte verhindert wird, wird die Form der Tintenkanalwän­ de nicht verändert, was einen gleichmäßigen Tintenausstoß und auch eine verbesserte Herstellungsausbeute ermöglicht.
Zur ausführlicheren Beschreibung des Herstellungsverfahrens sind nachstehend Beispiele angeführt.
Beispiel
Nach dem in den Fig. 3A bis 3E dargestellten Verfahren wurde ein Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf gemäß Fig. 1A folgender­ maßen hergestellt:
Zuerst wurde gemäß Fig. 3A auf ein Glassubstrat 201, das mit elektrothermischen Wandlern 202 als Ausstoßenergieerzeugern versehen war, ein Negativ-Trockenfilm (Photec SR3000, herge­ stellt von Hitachi Chemical Co., Ltd.) in einer Dicke von 35 µm aufgebracht.
Als nächstes wurde dieser Trockenfilm mit einer handelsübli­ chen Belichtungsvorrichtung (PLA501 von Canon) mit einem Muster für das Bilden von Tintenkanälen 207 belichtet und dann mit Triethan entwickelt und gehärtet, um zur Formung der Tintenkanäle Tintenkanalwände 203 mit dem in Fig. 3A gezeig­ ten Muster zu bilden.
Als nächstes wurde unter Verwendung einer Schleuderbeschich­ tungsvorrichtung, einer Walzenbeschichtungsvorrichtung oder dergleichen ein Positiv-Resist mit verhältnismäßig hoher Viskosität wie beispielsweise AZ4620 (von Hoechst) oder der­ gleichen derart aufgeschichtet, daß sowohl die Tintenkanäle 207 als auch die Tintenkanalwände 203 überdeckt waren und damit eine Füllmasse 204 gemäß Fig. 3B gebildet war. Bei diesem Vorgang muß die Schichtdicke der Füllmasse 204 größer als diejenige der Tintenkanalwände 203 sein, so daß dann, wenn bei einer Beschichtung die Dicke nicht ausreichend ist, die Beschichtung mehrmalig wiederholt werden muß.
Als nächstes wurde unter Verwendung einer handelsüblichen Trockenätzvorrichtung (O2-Plasma-Ätzvorrichtung) die Füllmas­ se 204 bis zum Freilegen der Tintenkanalwände 203 weggeätzt (Fig. 3C). Das Ätzen wurde mit 133 Pa O2-Gasdruck und einer Ätzleistung von 500 W ausgeführt.
Danach wurde gemäß Fig. 3D unter Verwendung einer Glasplatte mit einem daran aufgebrachten 10 µm dicken Negativ-Trocken­ film 206 (SR3000 von Hitachi Chemical Co., Ltd.) als Deck­ platte 205 diese unter Erwärmung und Druck auf die Tintenka­ nalwände 203 und die Füllmasse 204 geklebt. Dieser Preßkle­ bevorgang erfolgte bei einer Temperatur von 100°C und einem Druck von 4,0 kg/cm2.
Danach wurde mit dem Belichtungsgerät PLA501 (von Canon) eine Gesamtflächenbelichtung des Laminates mit der gemäß Fig. 3D aufgebrachten Deckplatte 205 vorgenommen, wonach dann das Laminat in Entwickler AZ312MIF (Handelsbezeichnung, herge­ stellt von Hoechst) getaucht wurde, der eine Flüssigkeit für das Lösen der Füllmasse 204 zu deren Entfernung ist, wobei zum Bilden der Tintenkanäle das Lösen durch Rühren mit N2-Gas beschleunigt wurde.
Schließlich wurde das laminierte Teil nach dem Entfernen der Füllmasse mit Ultraviolettstrahlen bestrahlt und darauffol­ gend einer Hitzehärtungsbehandlung (bei einer Temperatur von 150°C) unterzogen, um die Tintenkanalwände 203 und den Trockenfilm 206 an der Deckplatte 205 vollständig auszuhär­ ten, wodurch dann der Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf gemäß Fig. 3E fertiggestellt war. An dem auf diese Weise herge­ stellten Aufzeichnungskopf wurde keinerlei "Sacken" festge­ stellt und die Tintenausstoßrichtung war dementsprechend sehr gleichmäßig.
Beispiel 2
Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf gemäß der Darstellung in Fig. 4 wurde entsprechend dem Verfahren nach Beispiel 1 mit der Ausnahme hergestellt, daß zum Bilden der Tintenkanäle Tintenkanalwände 402 in einem von dem Muster bei dem Beispiel 1 verschiedenen Muster geformt wurden. Bei dem in Fig. 4 gezeigten Aufzeichnungskopf wurde ein mit (nicht gezeigten) Ausstoßenergieerzeugerteilen versehenes Substrat 401 mit einem hindurchgehenden Tinteneinlaß 407 versehen. Durch eine Deckplatte 403 hindurch wurden oberhalb der Ausstoßenergieer­ zeugerteile Ausstoßdüsenöffnungen 404 ausgebildet. In der Fig. 4 sind mit 405 ein Tintenkanal und mit 409 eine mit dem Tinteneinlaß 407 in Verbindung stehende Tintenkammer bezeich­ net.
An dem auf diese Weise hergestellten Tintenstrahl-Aufzeich­ nungskopf wurde kein "Sacken" gefunden. Ferner waren die Abstände zwischen den Ausstoßdüsenöffnungen und den Ausstoß­ energieerzeugerteilen gleichförmig und es wurden Tintenaus­ stoßeigenschaften mit guter Gleichmäßigkeit erzielt.
Bei den vorstehend beschriebenen Beispielen wurde als Bei­ spiel für die ausgeprägteste Auswirkung des Herstellungsver­ fahrens das Formen der Tintenkanalwände aus einer fotoemp­ findlichen Harzmasse herangezogen. Bei dem Herstellungsver­ fahren besteht jedoch keine Einschränkung auf das Bilden der Tintenkanäle mittels eines solchen Materials; vielmehr ist das Herstellungsverfahren auch unter der Voraussetzung nutz­ voll, daß bei zumindest einem Teil der zum Bilden des Tinten­ kanals dienenden Teile ein Material benutzt wird, das zeit­ weilig keine Steifigkeit hat. Ferner wurde bei den vorange­ hend beschriebenen Beispielen als ein Beispiel für die ausge­ prägteste Zweckdienlichkeit des Herstellungsverfahrens die Verwendung einer fotoempfindlichen Harzverbindung als Füll­ masse beschrieben. Bei dem Herstellungsverfahren besteht jedoch hinsichtlich der Füllmasse keine Einschränkung auf ein solches Material; vielmehr können verschiedenartige Materia­ lien verwendet werden, mit denen das Entstehen des "Sackens" verhindert wird.
Weiterhin wurde bei den vorstehend beschriebenen Beispielen ein Fall erläutert, bei dem ein Teil für das Formen der Wände der vertieften Teile auf dem Substrat als gesondertes Teil ausgebildet wurde. Bei dem Herstellungsverfahren können je­ doch das Substrat und das Material für das Bilden der Wände der vertieften Teile einstückig sein. In diesem Fall können die vertieften Teile beispielsweise durch Ätzen einer ebenen Platte ausgebildet werden.
Weiterhin wurde bei den vorstehend beschriebenen Beispielen als vorzugsweise gewähltes Ausführungsbeispiel des Herstel­ lungsverfahrens der Fall beschrieben, daß nach dem Aufbringen der Füllmasse in der Weise, daß die obere Fläche der Tinten­ kanalwände bedeckt ist, die Füllmasse zum Teil bis zum Frei­ legen der oberen Fläche der Tintenkanalwände entfernt wird. Es besteht jedoch bei dem Herstellungsverfahren keine Ein­ schränkung auf dieses Ausführungsbeispiel. Beispielsweise kann bei dem Herstellungsverfahren die Füllmasse in die ver­ tieften Teile des Substrats bis zu einer Höhe eingefüllt werden, die niedriger als die Höhe der Tintenkanalwände ist, wonach dann der Oberflächenbereich der Tintenkanalwände und/ oder der Füllmasse durch Ätzen oder dergleichen abgetragen wird, um eine Einebnung der ganzen mit der Deckplatte zu verbindenden Fläche herbeizuführen.
Das Herstellungsverfahren ergibt folgende Vorteile:
  • 1. Selbst in einem Aufzeichnungskopf mit kleinen Aus­ stoßdüsenöffnungen von beispielsweise ungefähr 30 µm im Quad­ rat können Tintenkanäle mit hoher Genauigkeit ausgebildet werden, wodurch zur Verbesserung der Herstellungsausbeute Abweichungen der Ausstoßeigenschaften geringer werden.
  • 2. Bei der Herstellung eines Aufzeichnungskopfes mit einer Vielzahl von Tintenkanälen, insbesondere eines Großfor­ mat-Aufzeichnungskopfes mit der Breite des Formates A4 erge­ ben sich kleinere Abweichungen zwischen den jeweiligen Tin­ tenkanälen, so daß die Ausstoßeigenschaften verbessert sind.
  • 3. Die Einschränkungen hinsichtlich der Breite und Größe der Tintenkanäle sind geringer, so daß ein höherer Freiheitsgrad bei der Auslegung des Aufzeichnungskopfes er­ zielt wird.
  • 4. Da die Einebnungsbearbeitung ausgeführt wird, ent­ steht kein Spalt zwischen dem Substrat und der flachen Deck­ platte. Infolgedessen wird das "Sacken" vollständig verhin­ dert.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahl-Aufzeich­ nungskopfes bei dem ein Substrat, auf dem Unebenheiten ausge­ bildet sind, die eine Rille für das Bilden eines mit einer Düsenöffnung für den Tintenausstoß in Verbindung stehenden Tintenkanals ergeben, und ein Plattenteil miteinander zum Bilden des Tintenkanals verbunden sind, besteht darin, daß die vertieften Teile der Unebenheiten mit einer Füllmasse aufgefüllt werden, daß durch eine Einebnungsbearbeitung die obere Fläche der vorstehenden Teile der Unebenheiten und die obere Fläche der Füllmasse im wesentlichen auf gleiche Höhe gebracht werden, daß das Substrat und das Plattenteil mitein­ ander verbunden werden, wobei die der Einebnungsbearbeitung unterzogene Fläche innen liegt, und daß die Füllmasse ent­ fernt wird, um den Tintenkanal zu bilden.

Claims (24)

1. Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahl-Aufzeich­ nungskopfes, bei dem ein Substrat, auf dem Unebenheiten ausge­ bildet sind, die eine Rille für das Bilden eines mit einer Düsenöffnung für den Titenausstoß in Verbindung stehenden Tintenkanals ergeben, und ein Plattenteil miteinander zum Bilden des Tintenkanals verbunden sind, dadurch gekennzeich­ net, daß die vertieften Teile der Unebenheiten mit einer Füllmasse aufgefüllt werden, daß durch eine Einebnungsbear­ beitung die obere Fläche der vorstehenden Teile der Uneben­ heiten und die obere Fläche der Füllmasse im wesentlichen auf gleiche Höhe gebracht werden, daß das Substrat und das Plat­ tenteil miteinander verbunden werden, wobei die der Eineb­ nungsbearbeitung unterzogene Fläche innen liegt, und daß die Füllmasse entfernt wird, um den Tintenkanal zu bilden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorstehenden Teile unter Verwendung einer fotoempfindlichen Harzmasse gebildet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorstehenden Teile unter Verwendung einer warmhärtbaren Harz­ masse gebildet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als fotoempfindliche Harzmasse ein Negativ-Fotoresist verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Negativ-Fotoresist ein Negativ-Trockenfilm verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die vorstehenden Teile unter Anwendung eines Fotolithografie-Verfahrens gebildet werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die vorstehenden Teile unter Anwendung eines Ätzverfahrens gebildet werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Material der Füllmasse eine Harzverbin­ dung verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Harzverbindung eine fotoempfindliche Harzverbindung verwendet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als fotoempfindliche Harzverbindung ein Positiv-Fotoresist verwendet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Harzverbindung ein flüssiges Material mit hoher Viskosi­ tät verwendet wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Plattenteil ein laminiertes Teil aus einer Platte und einer darauf aufgebrachten Schicht aus einer fotoempfindlichen Harzstoff-Zusammensetzung verwendet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als fotoempfindliche Harzstoff-Zusammensetzung ein Negativ- Fotoresist verwendet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Negativ-Fotoresist ein Negativ-Trockenfilm verwendet wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Platte eine Glasplatte verwendet wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat und das Plattenteil mitein­ ander durch Zusammenpressen unter Erwärmung verbunden werden.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Verbinden das Verbundteil aus dem Substrat und dem Plattenteil vor dem Bilden des Tintenka­ nals einer Belichtungsbehandlung unterzogen wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllmasse unter Verwendung einer Lösungsflüssigkeit für die Füllmasse entfernt wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf nach dem Bilden des Tintenkanals einer Belichtungsbehandlung un­ terzogen wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtungsbehandlung mit Ultraviolettstrahlen ausgeführt wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf nach dem Bilden des Tintenkanals einer Hitzehärtungsbehandlung unterzogen wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Substrat die vorspringenden Teile und eine Unterlage, auf der die vorspringenden Teile ange­ bracht sind, als gesonderte Teile ausgebildet werden.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat einstückig ausgebildet wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllmasse durch Ätzen entfernt wird.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0539993A2 (de) * 1991-10-30 1993-05-05 Canon Kabushiki Kaisha Tintenstrahldruckkopf und sein Herstellungsverfahren
EP0572948A1 (de) * 1992-06-01 1993-12-08 Canon Kabushiki Kaisha Tintenstrahlaufzeichnungskopf, Verfahren für dessen Herstellung und Drucker mit Tintenstrahlaufzeichnungskopf
EP0829360A2 (de) * 1996-09-12 1998-03-18 Xerox Corporation Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Tintenstrahldruckkopfes

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5665249A (en) * 1994-10-17 1997-09-09 Xerox Corporation Micro-electromechanical die module with planarized thick film layer
US5870123A (en) * 1996-07-15 1999-02-09 Xerox Corporation Ink jet printhead with channels formed in silicon with a (110) surface orientation
US5820771A (en) * 1996-09-12 1998-10-13 Xerox Corporation Method and materials, including polybenzoxazole, for fabricating an ink-jet printhead
TW369485B (en) * 1998-07-28 1999-09-11 Ind Tech Res Inst Monolithic producing method for chip of ink-jet printing head
US6378993B1 (en) * 1998-12-03 2002-04-30 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharge head, producing method therefor and liquid discharge apparatus
US6254214B1 (en) 1999-06-11 2001-07-03 Lexmark International, Inc. System for cooling and maintaining an inkjet print head at a constant temperature
US6294317B1 (en) 1999-07-14 2001-09-25 Xerox Corporation Patterned photoresist structures having features with high aspect ratios and method of forming such structures
US6780001B2 (en) * 1999-07-30 2004-08-24 Formfactor, Inc. Forming tool for forming a contoured microelectronic spring mold
TW514596B (en) 2000-02-28 2002-12-21 Hewlett Packard Co Glass-fiber thermal inkjet print head
US6499835B1 (en) 2001-10-30 2002-12-31 Hewlett-Packard Company Ink delivery system for an inkjet printhead
FR2849016B1 (fr) * 2002-12-18 2005-06-10 Commissariat Energie Atomique Procede de realisation d'une micro-structure suspendue plane, utilisant une couche sacrificielle en materiau polymere et composant obtenu
CN1911780B (zh) * 2005-08-09 2010-05-05 探微科技股份有限公司 保护晶片正面图案的方法与进行双面工艺的方法
TWI282587B (en) * 2005-11-11 2007-06-11 Touch Micro System Tech Method of performing double-sided process
US8602094B2 (en) 2011-09-07 2013-12-10 Schlumberger Technology Corporation Method for downhole electrical transmission by forming an electrical connection with components capable of relative rotational movement
WO2018052045A1 (ja) * 2016-09-16 2018-03-22 東京応化工業株式会社 基板接着方法及び積層体の製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4394670A (en) * 1981-01-09 1983-07-19 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet head and method for fabrication thereof
US4417251A (en) * 1980-03-06 1983-11-22 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet head
JPS60230860A (ja) * 1984-05-01 1985-11-16 Ricoh Co Ltd オンデマンド型インクジエツトヘツドの製造方法
DE3546063A1 (de) * 1984-12-28 1986-07-03 Canon K.K., Tokio/Tokyo Verfahren zur herstellung eines fluessigkeitsstrahlaufzeichnungskopfes

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3548189A (en) * 1965-06-16 1970-12-15 Aden B Meinel Method employing ion beams for polishing and figuring refractory dielectrics
JPS57168838A (en) * 1981-04-07 1982-10-18 Nec Corp Manufacture of fine nozzle
US4558333A (en) * 1981-07-09 1985-12-10 Canon Kabushiki Kaisha Liquid jet recording head
JPS60183154A (ja) * 1984-03-01 1985-09-18 Canon Inc インクジエツト記録ヘツド
JPH0698755B2 (ja) * 1986-04-28 1994-12-07 キヤノン株式会社 液体噴射記録ヘツドの製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4417251A (en) * 1980-03-06 1983-11-22 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet head
US4394670A (en) * 1981-01-09 1983-07-19 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet head and method for fabrication thereof
JPS60230860A (ja) * 1984-05-01 1985-11-16 Ricoh Co Ltd オンデマンド型インクジエツトヘツドの製造方法
DE3546063A1 (de) * 1984-12-28 1986-07-03 Canon K.K., Tokio/Tokyo Verfahren zur herstellung eines fluessigkeitsstrahlaufzeichnungskopfes

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Patentabstracts of Japan, M-468, 9.April 1986, Vol.10, Nr.92 & JP 60-230860A *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0539993A2 (de) * 1991-10-30 1993-05-05 Canon Kabushiki Kaisha Tintenstrahldruckkopf und sein Herstellungsverfahren
EP0539993A3 (en) * 1991-10-30 1995-02-01 Canon Kk Ink jet print head and method of manufacturing the same
US5443687A (en) * 1991-10-30 1995-08-22 Canon Kabushiki Kaisha Method for manufacturing an ink jet head having an improved discharging port surface
US5730889A (en) * 1992-01-06 1998-03-24 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording head, fabrication method thereof, and printer with ink jet recording head
EP0572948A1 (de) * 1992-06-01 1993-12-08 Canon Kabushiki Kaisha Tintenstrahlaufzeichnungskopf, Verfahren für dessen Herstellung und Drucker mit Tintenstrahlaufzeichnungskopf
EP0829360A2 (de) * 1996-09-12 1998-03-18 Xerox Corporation Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Tintenstrahldruckkopfes
EP0829360A3 (de) * 1996-09-12 1999-08-18 Xerox Corporation Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Tintenstrahldruckkopfes

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Publication number Publication date
US5582678A (en) 1996-12-10
JPS63102948A (ja) 1988-05-07

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