DE60131708T2 - Druckkopf und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

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Shigeyoshi Shinagawa-ku Hirashima
Atsushi Shinagawa-ku Nakamura
Shinji Shinagawa-ku Kayaba
Makoto Shinagawa-ku Ando
Hiroshi Shinagawa-ku Tokunaga
Takaaki Shinagawa-ku Murakami
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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen neuen Druckkopf sowie ein Herstellungsverfahren für diesen.
  • 2. Beschreibung des technischen Hintergrundes
  • Herkömmlicherweise sind Druckköpfe bekannt, bei welchen Tintendruckzellen vorgesehen sind, die individuell oder unabhängig voneinander mit Heizelementen ausgebildet sind. Diese sind von einem Düsenbildungselement abgedeckt, in welchem kleine Tintenausstoßdüsen ausgebildet sind. Wenn die Heizelemente schnell aufgeheizt werden, so werden dadurch Blasen aus Tintendampf (Tintenblasen) erzeugt. Aufgrund des durch die Tintenblasen entstehenden Drucks werden Tintentropfen aus den Tintenausstoßdüsen ausgestoßen.
  • Ein derartiger Druckkopf hat normalerweise einen Aufbau, wie er in den 31 und 32 gezeigt ist.
  • Ein Druckkopf weist ein Substratelement d auf, welches mit Heizelementen c versehen ist und welches Seitenflächen und eine Endfläche von Tintendruckzellen b bildet. Das Substratelement d wird aufgebaut durch Ausbilden der Heizelemente c auf einer Oberfläche eines Halbleitersubstrats e, z. B. aus Silizium und dergleichen, und durch Laminieren einer Barriereschicht f auf dem Halbleitersubstrat e auf derselben Seite wie der Seite, an welcher die Heizelemente c angeordnet werden. Die Barriereschicht f definiert Seitenflächen oder Seitenoberflächen der Tintendruckzellen b. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass sie als Seitenwände der Tintendruckzelle b fungiert oder diese Seitenwände schafft. Die Barriereschicht f wird z. B. von einer Trockenschicht gebildet, die mittels Bestrahlung mit Licht härtbar ist und die aufgebaut wird durch Laminieren der Trockenschicht über oder auf der gesamten Oberfläche des Halbleitersubstrats e, auf welchem die Heizelemente c ausgebildet sind oder werden, sowie durch Entfernen unnötiger Teile oder Anteile mittels eines Fotolithografievorgangs. Entsprechend wird dadurch das Substrat d vollständig ausgebildet.
  • Dann wird das Düsenbildungselement g auf der Barriereschicht f des Halbleitersubstrats d laminiert. Das Düsenbildungselement g ist mit Tintenausstoßdüsen h versehen, die relativ zu den Heizelementen c, die auf dem Substrat d ausgebildet sind, ausgerichtet und angeordnet sind.
  • Entsprechend werden die Tintendruckzellen b ausgebildet, von denen Endflächen durch das Substratelement d und durch das Düsenbildungselement g definiert werden und von denen Seitenflächen durch die Barriereschicht f definiert werden. Die Tintendruckzellen b werden durch einen Tintendurchgang i oder eine Tintenpassage i miteinander verbunden und mit Tintenausstoßdüsen h versehen, die den Heizelementen c gegenüberstehen. Die Heizelemente c in den Tintendruckzellen b sind elektrisch mit einem externen Schaltkreis über Leiter (nicht dargestellt) verbunden, die ihrerseits auf dem Halbleitersubstrat e ausgebildet sind.
  • Normalerweise weist ein einzelner Druckkopf Hunderte von Heizelementen c und Tintendruckzellen b, die die Heizelemente c aufweisen, auf. Die Heizelemente c werden selektiv gemäß einem Kommando beheizt, welches von einer Steuereinheit eines Druckers abgegeben wird. Entsprechend werden Tintentropfen aus den jeweilig korrespondierenden Tintenausstoßdüsen ausgestoßen.
  • Im Druckkopf a sind die Tintendruckzellen mit Tinte gefüllt, die über den Tintendurchgang i oder die Tintenpassage i von einem Tintenbehälter (nicht dargestellt) zugeführt wird, welcher seinerseits mit dem Druckkopf a kombiniert ist. Wenn ein Strompuls einem der Heizelemente c für eine kurze Zeitspanne beaufschlagt wird, z. B. für 1 bis 3 μs, heizt sich das Heizelement c schnell auf und es wird eine Blase Tintendampf (Tintenblase) an dessen Oberfläche erzeugt. Dann, wenn die Tintenblase sich ausdehnt oder expandiert, wird ein bestimmtes Volumen an Tinte vorwärts oder nach vorne gedrückt oder gestoßen. Dasselbe Volumen Tinte wird von der korrespondierenden Tintenausstoßdüse h als Tintentropfen ausgestoßen. Der Tintentropfen, welcher von der Tintenausstoßdüse h ausgestoßen wurde, haftet an oder landet auf einem Druckmedium, z. B. einem Blatt Papier oder dergleichen.
  • Der oben beschriebene Druckkopf wird üblicherweise für einen seriellen Kopf verwendet, welcher eine Mehrzahl Druckkopfchips oder Kopfchips aufweist. Ein einzelner Kopfchip oder Druckkopfchip wird gebildet durch Laminieren eines einzelnen Substratelements, in welchem eine Mehrzahl Tintendruckzellen und Heizelemente ausgebildet sind auf einem einzelnen Düsenbildungselement. Eine Mehrzahl Druckkopfchips oder Kopfchips wird in einer Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung oder Zuführrichtung des Druckmediums angeordnet.
  • Wenn der Druckkopf a verwendet wird, wird er in der Richtung senkrecht zur Zuführrichtung des Druckmediums bewegt, wobei er eine Linie oder Zeile druckt. Dann wird das Druckmedium in der Zuführrichtung bewegt und die nächste Linie oder Zeile wird gedruckt.
  • Bei dem oben beschriebenen Druckkopf a werden die Charakteristika des Tintentropfenausstoßes beeinflusst durch Positionszusammenhänge zwischen den Heizelementen c (den Tintendruckzellen b) und den Tintenausstoßdüsen h. Wenn die Heizelemente c (die Tintendruckzellen b) und die Tintenausstoßzellen h stark zueinander verschoben sind, kann die Ausstoßgeschwindigkeit abgesenkt sein und die Ausstoßrichtung kann sich ändern. Des Weiteren kann es sogar unmöglich sein, Tintentropfen auszustoßen. Entsprechend führen Verschiebungen zwischen den Heizelementen c (den Tintendruckzellen b) und den Tintenausstoßdüsen h zu Verschlechterungen in der Druckqualität. Folglich stellen diese ein großes Problem dar.
  • Gewöhnlicherweise sind Heizvorgänge notwendig bei der Herstellung des Druckkopfs a. Nachdem die Barriereschicht f auf dem Substrat e ausgebildet und das Düsenbildungselement g auf der Barriereschicht f laminiert wurde, wird z. B. ein Wärmehärtprozess zum Härten der Barriereschicht f und zum Fixieren des Düsenbildungselements g bei einer hohen Temperatur durchgeführt. Zusätzlich wird ein anderer Hochtemperaturhärtungsprozess durchgeführt, um der Barriereschicht f, welche von einem Trockenschichtresist gebildet wird, eine Widerstandsfähigkeit gegen die Tinte zu geben.
  • Wie oben beschrieben wurde, sind zur Herstellung des Druckkopfs Heizprozesse notwendig. Der lineare Ausdehnungskoeffizient von Silizium, welches normalerweise bei der Herstellung des Halbleitersubstrats e verwendet wird, ist 2,6 × 10–6, derjenige von Nickel, welches normalerweise verwendet wird bei der Herstellung der Düsenbildungselemente g ist 13,4 × 10–6. Entspre chend unterscheiden sich die Koeffizienten der linearen Ausdehnung von Silizium und Nickel um etwa eine Größenordnung.
  • Wenn zwei Materialien mit extrem unterschiedlichen Koeffizienten für die lineare Ausdehnung miteinander verbunden oder laminiert werden, und zwar in einem Wärmeprozess, treten Verschiebungen aufgrund des unterschiedlichen Schrumpfverhaltens auf. Eine derartige Verschiebung variiert gemäß dem Unterschied in den linearen Ausdehnungskoeffizienten zwischen den Elementen, die miteinander laminiert wurden, und ist gesteigert, wenn der Unterschied groß ist.
  • In 33 wird gezeigt, dass an einer Position oder Stelle (a) das Heizelement c (die Tintendruckzelle b) und die Tintenausstoßdüse h angeordnet sind. An einer Stelle (b), welche von der Stelle (a) entfernt ist, ist die Tintenausstoßdüse h jedoch relativ zum Heizelement c (die Tintendruckzelle b), verschoben. An der Stelle (c), welche weiter von der Stelle (a) entfernt ist, ist die Tintenausstoßdüse h vollständig verschoben, selbst von der Tintendruckzelle b. Eine derartige Verschiebung erhöht sich oder steigert sich mit der Größe der Elemente, die miteinander verbunden werden. Wenn das Heizelement c (die Tintendruckzelle b) und die Tintenausstoßdüse h relativ zueinander verschoben sind (siehe 36, Position (b)), ändert sich die Ausstoßrichtung. Zusätzlich wird es unmöglich, Tinte auszustoßen, wenn die Verschiebung zwischen diesen Teilen weiter gesteigert wird (siehe 33, Position (c)).
  • Auf dem Druckermarkt ist es notwendig, die Druckgeschwindigkeit zu steigern. Ein möglicher Zugang, diese Bedürfnisse und Notwendigkeit zu befriedigen ist, die Anzahl der Düsen zu erhöhen, aus denen Tinte ausgestoßen wird. Wenn die Auflösung des Druckers aufrechterhalten und die Anzahl der Düsen erhöht wird, erhöht sich damit auch die Größe des Druckkopfs. Folglich steigert sich auch der Einfluss der Verschiebungen zwischen den Heizelementen c (den Tintendruckzellen b) und den Tintenausstoßdüsen h, welcher sich aufgrund des Unterschieds in den linearen Ausdehnungskoeffizienten ergibt. Zusätzlich tritt in großen Druckköpfen, z. B. Zeilendruckköpfen usw., das große Problem auf, dass die Verschiebungen zwischen den Heizelementen c (den Tintendruckzellen b) und den Tintenausstoßdüsen h vergleichsweise groß werden.
  • Zusätzlich weist ein herkömmlicher Druckkopf eine Mehrzahl Druckkopfchips oder Kopfchips auf, die individuell aufgebaut sind. Zusätzlich sind die Tintendurchgänge oder Tintenpassagen und die Düsenbildungselemente, die in den Kopfchips enthalten sind, separat angebracht. Entsprechend besitzt ein herkömmlicher Druckkopf einen komplexen Aufbau, um jeden der Druckkopfchips mit Tinte zu versorgen.
  • Da jeder einzelne Druckkopfchip auf einem einzelnen Düsenbildungselement aufgebaut ist, werden die Druckcharakteristika weiter verschlechtert aufgrund eines Dimensionsfehlers oder Dimensionierungsfehlers bei den Druckkopfchips, aufgrund von Verschiebungen der Druckkopfchips, die auftreten, wenn die Druckkopfchips angeordnet werden, und aufgrund weiterer Aspekte.
  • Eine kurze Länge oder Ausdehnung der Druckkopfchips ist ein weiterer Grund für die Verschlechterung der Druckcharakteristika.
  • Da die Druckkopfchips ausgebildet werden durch Herstellen der Heizelemente auf einem Halbleitersubstrat, d. h. auf einem runden Halbleiterwafern, ist es schwierig, länglich ausgedehnte Substratelemente herzustellen. Wenn die Länge der Substratelemente erhöht wird, erniedrigt sich die Ausbeute und die Herstellungskosten steigen. Entsprechend ist es schwierig, die Länge der Substratelemente zu steigern. Wenn jedoch die Heizelemente auf Substratelementen mit kurzer Länge oder kurzer Ausdehnung ausgebildet werden, ist es schwierig, Größen, Schichtstärken und dergleichen für die Heizelemente, die auf verschiedenen Substratelementen ausgebildet sind, in gleicher Art und Weise herzustellen.
  • Im Ergebnis davon sind die Charakteristika des Ausstoßens von Tintentropfen und insbesondere die Größe der Tintentropfen nicht mehr für alle Druckkopfchips gleichmäßig, wenn eine Mehrzahl von Druckkopfchips angeordnet wird.
  • Wenn derartige Druckkopfchips oder Kopfchips bloß in einer einzigen Linie angeordnet werden, erscheinen durch benachbarte Druckkopfchips oder Kopfchips gedruckte Bilder unterschiedlich in ihrem Aussehen. Folglich besteht ein Problem dahingehend, dass beim Druck ein so genanntes Mottling vorliegt, welches auch als Fleckung, Sprenkelung oder Tüpfelung beim Druckergebnis bezeichnet wird.
  • Ein Druckkopf gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist in der US 5,537,133 A offenbart.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Um die oben beschriebenen Probleme zu überwinden, weist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Druckkopf ein Substratelement auf, welches Seitenflächen oder -oberflächen und eine Endfläche oder -oberfläche von Tintendruckzellen bildet und welches mit Heizelementen versehen ist. Des Weiteren ist ein Düsenbildungselement vorgesehen, welches die andere Endfläche oder -oberfläche der Tintendruckzellen bildet und in welchem die Tintenausstoßdüsen ausgebildet sind, die individuell mit den Tintendruckzellen korrespondieren. Ferner ist ein Druckkopfrahmen oder Kopfrahmen vorgesehen, welcher das Düsenbildungselement trägt. Das Düsenbildungselement ist auf einem Substratelement laminiert und besitzt einen höheren linearen Ausdehnungskoeffizient als das Substratelement.
  • Der Druckkopf weist ferner ein Element zum Unterdrücken einer Wölbung oder Krümmung auf, welches ungefähr denselben linearen Ausdehnungskoeffizienten besitzt wie das Düsenbildungselement und welches auf dem Rahmenelement laminiert ist, und zwar an einer Seite, die der Seite gegenüberliegt, an welcher das Düsenbildungselement laminiert ist.
  • Aufgrund dieses Elements zum Unterdrücken einer Krümmung, Wölbung oder Welligkeit empfängt das Rahmenelement ebenso eine Spannung an der Seite, die der Seite gegenüberliegt, an welcher das Düsenbildungselement laminiert ist.
  • Folglich wird das Düsenbildungselement vom Kopfrahmen getragen und gehaltert. Der Abstand zwischen den Tintenausstoßdüsen, die im Düsenbildungselement ausgebildet sind, dehnt sich oder schrumpft mit dem Druckkopfrahmen. Folglich kann durch Annähern des linearen Ausdehnungskoeffizienten des Druckkopfs an denjenigen des Substratelements das Maß der Verschiebung der Heizelemente (der Tintendruckzellen) und der Tintenausstoßdüsen zum Verschwinden gebracht werden, oder es kann auf einen extrem kleinen Wert reduziert werden.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Herstellungsverfahren für einen Druckkopf vorgeschlagen, bei welchem das Substratelement, welches Seitenflächen oder -oberflächen und eine Endfläche oder -oberfläche der Tintendruckzellen bildet und welches mit Heizelementen versehen ist, bei einer hohen Temperatur auf einem Düsenbildungselement auflaminiert wird, welches seinerseits die andere Endfläche oder -oberfläche der Tintendruckzellen bildet und in welchem die Tintenausstoßdüsen vorgesehen sind, die individuell mit den Tintendruckzellen korrespondieren, wobei das Düsenbildungselement einen höheren linearen Ausdehnungskoeffizienten besitzt als das Substratelement. Dabei ist ein Schritt vorgesehen des Laminierens des Düsenbildungselements auf einem Kopfrahmen oder Druckkopfrahmen, welcher denselben linearen Ausdehnungskoeffizienten besitzt wie das Substratelement. Dies geschieht bei einer Temperatur T1, die höher ist als die Raumtemperatur. Es erfolgt ferner ein Laminieren des Substratelements auf dem Düsenbildungselement bei einer T2, welche höher ist als die Raumtemperatur. Die Temperatur T1 ist höher als die Temperatur T2.
  • Dadurch wird das Düsenbildungselement beim Schritt des Laminierens des Substratelements auf dem Düsenbildungselement stärker geschrumpft als beim Schritt des Laminierens des Düsenbildungselements auf dem Druckkopfrahmen. Das Düsenbildungselement schrumpft zusammen mit dem Druckkopfrahmen, und zwar um dieselbe Schrumpfrate. Der Druckkopfrahmen besitzt denselben linearen Ausdehnungskoeffizienten wie das Substratelement. Wenn der Abstand zwischen den Heizelementen (den Tintendruckzellen) und der Abstand zwischen den Tintenausstoßdüsen so ausgebildet oder gewählt werden, dass sie bei der Temperatur T2 gleich werden, bei welcher das Substratelement auf dem Düsenbildungselement auflaminiert wird, ergibt es sich, dass die Verschiebungen zwischen den Heizelementen (den Tintendruckzellen) und den Tintenausstoßdüsen gering ausfallen.
  • Ein anderer Druckkopf mit zumindest Tintendruckzellen, Heizungselementen und Tintenausstoßdüsen weist eine Mehrzahl Substratelemente auf, von denen jedes Seitenflächen oder -oberflächen und eine Endfläche oder -oberfläche von Tintendruckzellen bildet und welches mit Heizelementen versehen ist, wobei ein Düsenbildungselement die andere Endfläche oder -oberfläche der Tintendruckzellen bildet und bei welchem die Tintenausstoßdüsen, welche individuell zu den Tintendruckzellen korrespondieren, ausgebildet sind. Die Substratelemente sind mit Tintendruckzellen und den Heizelemen ten ausgebildet, welche individuell mit den Tintendruckzellen korrespondieren. Eine Mehrzahl Druckkopfchips oder Kopfchips wird aufgebaut durch Laminieren der Substratelemente auf einem gemeinsamen Düsenbildungselement, und zwar derart, dass die Tintenausstoßdüsen individuell mit den Tintendruckzellen korrespondieren. Die Druckkopfchips sind in einer Richtung senkrecht zur Zuführrichtung des Druckmediums zickzackartig derart angeordnet, dass Endbereiche der Druckkopfchips miteinander in einer longitudinalen Richtung davon überlappen, und derart, dass die Tinteneinlassbereiche der Tintendruckzellen der Druckkopfchips einander gegenüberliegen und der gemeinsame Tintendurchgang oder -durchlass zwischen den Druckkopfchips, die einander gegenüberstehen, ausgebildet ist.
  • Also wird eine Mehrzahl Druckkopfchips auf einem einzelnen und gemeinsamen Düsenbildungselement aufgebaut. Entsprechend kann die Positionsgenauigkeit der Tintenausstoßdüsen verbessert werden. Das Druckmottling wird dadurch weniger auffällig, und zwar durch Anordnen der Druckkopfchips in einer Zickzackform, so dass Endbereiche davon einander überlappen.
  • Da ein einzelner Tintendurchgang oder -durchlass mit der Mehrzahl Druckkopfchips verbunden ist, kann der Aufbau zum Zuführen und Versorgen mit Tinte in Bezug auf jeden der Druckkopfchips vereinfacht werden.
  • Es kann auch sein, dass ein Druckkopf ein Substratelement und ein Düsenbildungselement aufweist, welche näherungsweise denselben linearen Ausdehnungskoeffizienten besitzen, obwohl das nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.
  • Entsprechend können Verschiebungen zwischen den Heizelementen und den Tintenausstoßdüsen und zwischen den Tintendruckzellen und den Tintenausstoßdüsen, welche aufgrund des Unterschieds in den linearen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Substratelement und dem Düsenbildungselement auftreten, reduziert werden. Zusätzlich kann eine Verschlechterung aufgrund der Härte oder Steifheit wegen des Anstiegs in der Temperatur während des Betriebs unterdrückt werden.
  • Um zu verhindern, dass sich die Laminierungsfläche oder -oberfläche des Rahmenelements wölbt, krümmt oder wellt, weist ein anderes Herstellungsverfahren für einen Druckkopf, welches nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, Schritte auf des Ausbildens einer Laminierungsfläche oder -oberfläche des Rahmenelements, auf welchem das Düsenbildungselement aufzulaminieren ist, auf, und zwar in Form einer vorab gekrümmten Fläche oder Oberfläche. Ferner ist ein Schritt des Laminierens des Düsenbildungselements auf der Laminierungsfläche oder -oberfläche bei einer hohen Temperatur derart vorgesehen, dass das Rahmenelement sich bei einer Betriebstemperatur aufgrund eines Unterschieds in dem linearen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Rahmenelement und dem Düsenbildungselement derart deformiert, dass die Laminierungsoberfläche des Rahmenelements schließlich flach wird.
  • Folglich wird die Laminierungsoberfläche bei einer Betriebstemperatur flach oder eben.
  • Es ist auch möglich, obwohl es nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, um das Problem zu verhindern, welches aufgrund der Krümmung, Welligkeit oder Wölbung der Laminierungsoberfläche des Rahmenelements auftritt, Zwischenräume zwischen den Heizelementen, zwischen den Tintendruckzellen und zwischen den Tintenausstoßdüsen von einem zentralen Bereich auf den peripheren Bereich zu zu steigern.
  • Folglich werden die Zwischenräume zwischen den Auftreffpunkten oder Landepunkten der Tintentropfen gleichmäßig verteilt und eine Verschlechterung der Druckqualität aufgrund einer ungleichmäßigen Verteilung der Abstände oder Zwischenräume zwischen den Auftreffpunkten oder Landepunkten kann verhindert werden.
  • Es ist ferner auch möglich, dass, obwohl es nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, zur Verhinderung des Problems, welches aufgrund der Wölbung, Welligkeit oder Krümmung der Laminierungsoberfläche oder -fläche des Rahmenelements auftritt, ein Steuerverfahren für einen Druckkopf vorzusehen, welches einen Schritt des Anpassens der Zeit zum Anwenden oder Beaufschlagen mit einem Strom auf die Heizelemente derart vorzusehen, dass die Heizelemente, die näher an dem zentralen Bereich positioniert sind oder werden, den Strom früher empfangen als diejenigen Heizelemente, die näher am peripheren Bereich angeordnet sind.
  • Folglich wird die Zeit zum Beaufschlagen mit Strom auf die Heizelemente, die näher am zentralen Bereich angeordnet sind, zu welchen die Flugdistan zen für die Tintentropfen länger ausgebildet sind, und zwar aufgrund der Wölbung, Welligkeit oder Krümmung der Laminierungsoberfläche des Rahmenelements, zu einem früheren Zeitpunkt eingestellt. Entsprechend wird die Auftreffzeit oder Landezeit für die Tintentropfen auf dem Druckmedium über den gesamten Bereich auf den gleichen Wert eingestellt.
  • Gemäß einer weiteren Möglichkeit, die jedoch nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, wird ein Druckkopf geschaffen, wobei der Druckkopf mindestens Tintendruckzellen, Heizelemente und Tintenausstoßdüsen aufweist, und zwar derart, dass eine Mehrzahl Substratelemente, welche Seitenflächen oder Seitenoberflächen und eine Endfläche oder -oberfläche der Tintendruckzellen aufweisen. Ferner sind dort Heizelemente vorgesehen. Auch ist ein Düsenbildungselement vorgesehen, welches die andere Endfläche oder -oberfläche der Tintendruckzellen bildet und in welchem die Tintenausstoßdüsen, die individuell mit den Tintendruckzellen korrespondieren, ausgebildet sind. Ferner ist ein Kopfrahmen oder Druckkopfrahmen vorgesehen, welcher das Düsenbildungselement trägt, haltert oder lagert. Ferner ist eine Mehrzahl Kopfchips oder Druckkopfchips vorgesehen, die ausgebildet sind oder werden durch Laminieren der Substratelemente auf einem gemeinsamen Düsenbildungselement derart, dass die Tintenausstoßdüsen individuell mit den Tintendruckzellen korrespondieren. Die Druckkopfchips werden in einer Richtung senkrecht zur Zuführrichtung für das Druckmedium angeordnet. Der Druckkopfrahmen wird mit Druckkopfchipaufnahmelöchern ausgebildet, welche individuell oder einzeln die Druckkopfchips aufnehmen.
  • Auf diese Art und Weise wird das Düsenbildungselement durch den Druckkopfrahmen gelagert, gehaltert oder gestützt. Der Zwischenraum zwischen den Tintenausstoßdüsen, die im Düsenbildungselement ausgebildet sind, dehnt sich aus oder schrumpft mit dem Druckkopfrahmen. Entsprechend kann durch Annähern des linearen Ausdehnungskoeffizienten des Druckkopfrahmens an denjenigen des Substratelements die Verschiebung zwischen den Heizelementen (den Tintendruckzellen) und den Tintenausstoßdüsen zum Verschwinden gebracht werden, oder es kann erreicht werden, dass diese nur sehr gering ausfällt. Da eine Mehrzahl Druckkopfchipaufnahmelöcher vorgesehen wird, die individuell oder einzeln die Druckkopfchips aufnehmen und im Druckkopfrahmen ausgebildet sind, wird die Steifigkeit des Druckkopfrahmens in seiner Längsrichtung gesteigert. Entsprechend ist ein Druckkopf mit einer gesteigerten Steifigkeit oder Starrheit besonders für Zeilendruckköpfe geeignet.
  • KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Druckkopfs, der gemäß einem Herstellungsverfahren nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgebildet wurde.
  • 2 ist eine Explosionsdarstellung eines Druckkopfs, welcher gemäß einem Herstellungsverfahren nach der ersten Ausführungsform ausgebildet wurde.
  • 3 ist eine geschnittene Ansicht eines wichtigen Bestandteils des Druckkopfs, welcher gemäß einem Herstellungsprozess nach der ersten Ausführungsform ausgebildet wurde.
  • 4 ist eine geschnittene Ansicht gemäß 3, und zwar entlang der Linie IV-IV.
  • 5 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, bei welchem ein Düsenbildungselement ausgebildet ist auf einem Trägerteil (supporting jig) bei einem Herstellungsvorgang des Druckkopfs gemäß der ersten Ausführungsform.
  • 6 ist eine schematische Darstellung, welche einen Schritt des Kombinierens eines Druckkopfrahmens und eines Düsenbildungselements bei einem Herstellungsvorgang für einen Druckkopf gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
  • 7 ist eine schematische Darstellung, welche einen Schritt zeigt des Kombinierens von Substratelementen und dem Düsenbildungselement bei einem Herstellungsvorgang für einen Druckkopf gemäß der ersten Ausführungsform.
  • 8 ist eine schematische Darstellung, welche eine Druckkopfeinheit zeigt, die aufgebaut wird durch Kombinieren eines Druckkopfrahmens, des Düsenbildungselements und der Substratelemente bei einem Herstellungsvorgang für einen Druckkopf gemäß der ersten Ausführungsform.
  • 9 ist eine schematische Darstellung, die einen Schritt zeigt des Kombinierens einer Druckkopfeinheit und einer Tintenpassageneinheit oder Tintendurchlasseinheit bei einem Herstellungsvorgang für einen Druckkopf gemäß der ersten Ausführungsform.
  • 10 ist ein Graph, der eine Laminierungstemperatur für einen Druckkopfrahmen und für das Düsenbildungselement sowie eine Laminierungstemperatur für die Substratelemente und das Düsenbildungselement entlang einer Ausdehnungskurve eines Abstands zwischen den Tintenausstoßdüsen, die in dem Düsenbildungselement ausgebildet sind oder werden und eine Ausdehnungskurve eines Abstands zwischen den Heizelementen, die in dem Substratelement ausgebildet sind oder werden, zeigt.
  • 11 ist eine Seitenansicht, die ein Problem zeigt, welches auch bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gelöst wird.
  • 12 ist eine schematische Seitenansicht, die einen anderen Druckkopf gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 13 ist eine schematische Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, bevor ein Düsenbildungselement und ein Rahmenelement laminiert werden, und zwar gemäß einem Beispiel eines Herstellungsvorgangs für einen Druckkopf gemäß der ersten Ausführungsform.
  • 14 ist eine schematische und perspektivische Ansicht, welche einen Zustand zeigt, in welchem die Temperatur auf Raumtemperatur reduziert wird, und zwar nach dem Laminieren des Düsenbildungselements und des Rahmenelements.
  • 15 ist eine schematische Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, bevor ein Düsenbildungselement und ein Rahmenelement laminiert werden, und zwar gemäß einem anderen Beispiel eines Herstellungsvorgangs für einen Druckkopf gemäß der ersten Ausführungsform.
  • 16 ist eine schematische Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, bei welchem die Temperatur auf Raumtemperatur reduziert wird, und zwar nach dem Laminieren des Düsenbildungselements und des Rahmenelements.
  • 17 ist eine schematische Seitenansicht eines Druckkopfs gemäß einem Beispiel, welches nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.
  • 18 ist eine perspektivische Ansicht eines Druckkopfs gemäß diesem Beispiel.
  • 19 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Druckkopfs gemäß diesem Beispiel.
  • 20 ist eine geschnittene Ansicht gemäß 21 entlang der Linie XXIII-XXIII, welche einen wichtigen Bestandteil des Druckkopfs gemäß diesem Beispiel zeigt.
  • 21 ist eine geschnittene Ansicht gemäß 20 entlang der Linie XXIV-XXIV.
  • 22 ist eine geschnittene Ansicht gemäß 20 entlang der Linie XXV-XXV.
  • 23 ist eine geschnittene Ansicht gemäß 20 entlang der Linie XXVI-XXVI.
  • 24 ist eine geschnittene Ansicht gemäß 21 entlang der Linie XXVII-XXVII.
  • 25 ist eine geschnittene Ansicht gemäß 21 entlang der Linie XXVIII-XXVIII.
  • 26 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Zustand zeigt, mit einem Düsenbildungselement eines Druckkopfs gemäß diesem Beispiel.
  • 27 zeigt einen Schritt des Kombinierens eines Druckkopfrahmens und eines Düsenbildungselements bei einem Herstellungsvorgang eines Druckkopfs gemäß diesem Beispiel.
  • 28 ist eine schematische Darstellung, die einen Schritt zeigt des Kombinierens von Substratelementen und des Düsenbildungselements bei einem Herstellungsvorgang eines Druckkopfs gemäß diesem Beispiel.
  • 29 ist eine schematische Darstellung, die eine Druckkopfeinheit zeigt, welche aufgebaut ist oder wird durch Kombinieren des Druckkopfrahmens, des Düsenbildungselements und der Substratelemente bei einem Herstellungsvorgang für einen Druckkopf gemäß der ersten Ausführungsform.
  • 30 ist eine schematische Darstellung, welche einen Schritt zeigt des Kombinierens der Druckkopfeinheit und der Tintendurchlasseinheit bei einem Herstellungsvorgang eines Druckkopfs gemäß diesem Beispiel.
  • 31 ist eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Druckkopfs.
  • 32 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung des herkömmlichen Druckkopfs.
  • 33 ist eine geschnittene Ansicht, die ein Problem hinsichtlich des herkömmlichen Druckkopfs illustriert.
  • BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unten unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
  • Der Druckkopf 1 weist ein Düsenbildungselement 2 auf, in welchem eine Mehrzahl Tintenausstoßdüsen 3 ausgebildet sind. Einige Hundert Tintenausstoßdüsen sind in einem einzelnen oder einzigen Substratelement ausgebildet, welches unten beschrieben wird.
  • Das Düsenbildungselement 2 ist oder wird auf einen Druckkopfrahmen 4 laminiert. Der Druckkopfrahmen 4 weist einen äußeren Rahmenbereich 4a mit einer rechteckigen Gestalt sowie drei Brückenbereiche 4b auf, die einstückig mit dem äußeren Rahmenbereich 4a ausgebildet sind und die laterale Seiten des äußeren Rahmenbereichs 4a mit einem konstanten Abstand verbinden. Entsprechend sind vier Öffnungen 5 mit einer rechteckigen Gestalt in paralleler Art und Weise zueinander ausgebildet (2). In einem Fall, bei welchem der Druckkopf 1 bei einem Zeilendrucker verwendet wird, welcher auf einem Papier des Formats A4 in der Portraitorientierung druckt, korrespondiert die Länge der Öffnungen 5 mit der Breite der Größe A4, d. h. mit dem Wert 21 cm.
  • Der Druckkopfrahmen 4 wird aus einem Material hergestellt, welches denselben linearen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, wie das Halbleitersubstrat des Substratelements, welches unten beschrieben wird. Wenn z. B. ein Siliziumsubstrat als Halbleitersubstrat verwendet wird, wird Siliziumnitrid als Material zum Ausbilden des Druckkopfrahmens 4 verwendet. Alternativ können Alumina (Al2O3), Mullit, Aluminiumnitrid, Siliziumcarbid usw. aus der Gruppe der Keramide, Quarz (SiO2) usw. aus der Gruppe der Gläser, sowie Invar usw. aus der Gruppe der Metalle verwendet werden.
  • Der Druckkopfrahmen 4 kann z. B. eine Schichtstärke von 5 mm aufweisen und ausreichend starr oder steif sein. Wenn der Druckkopfrahmen 4 bei einer hohen Temperatur von z. B. 150°C auf das Düsenbildungselement 2 auflaminiert wird, versucht das Düsenbildungselement 2 um einen größeren Betrag zu schrumpfen als der Druckkopfrahmen 4, sofern sich diese unter halb einer Temperatur der Laminierungstemperatur befinden (150°C), dadurch entsteht eine Spannung. Da der Druckkopfrahmen 4 ausreichend starr oder steif ausgebildet ist, variiert der Abstand zwischen den Tintenausstoßdüsen 3, d. h. also der Düsenabstand, entsprechend dem linearen Ausdehnungskoeffizienten des Druckkopfrahmens 4. Der Druckkopfrahmen 4 wird z. B. mittels einer wärmeaushärtenden Klebeschicht oder -folie auf dem Düsenbildungselement 2 laminiert.
  • Eine Mehrzahl Druckkopfchips HC wird durch Laminieren von Substratelementen 6 auf das Düsenbildungselement 2 ausgebildet. Entsprechend wird eine Mehrzahl Druckkopfchips HC auf einem einzelnen Düsenbildungselement ausgebildet (siehe 2).
  • Jedes der Substratelemente 6 wird aufgebaut durch Ausbilden von Heizelementen 8 auf einer Oberfläche eines Halbleitersubstrats 7, welches gebildet wird von Silizium oder dergleichen, und durch Laminieren einer Barriereschicht 10 auf das Halbleitersubstrat 7, und zwar auf derselben Seite wie der Seite, auf welcher die Heizelemente 8 ausgebildet werden (siehe 3 und 4). Die Barriereschicht 10 definiert Seitenflächen der Tintendruckzellen 9, dies bedeutet mit anderen Worten, dass sie als Seitenwände für die Tintendruckzellen 9 dient. Die Barriereschicht 10 wird z. B. von einer Trockenschicht gebildet, die mittels Bestrahlung mit Licht ausgehärtet werden kann. Sie wird gebildet durch Laminieren der Trockenschicht auf der gesamten Oberfläche des Halbleitersubstrats 7, auf welchem die Heizelemente 8 ausgebildet sind, und durch Entfernen unnötiger Anteile mittels eines fotolithografischen Prozesses. Entsprechend wird auf diese Art und Weise das Substratelement 6 abgeschlossen.
  • Bei den Substratelementen 6 beträgt die Schichtstärke der Barriereschicht 10 ungefähr 12 μm. Die Heizelemente 8 besitzen eine quadratische Form, deren Länge jeder Seite ungefähr 18 μm beträgt. Zusätzlich beträgt die Breite der Tintendruckzellen 9 ungefähr 25 μm.
  • Als Beispiel kann ein Fall betrachtet werden, bei welchem der Druckkopf 1 in einem Linien- oder Zeilendrucker verwendet wird, welcher auf einem auf A4 dimensionierten Papier in Portraitorientierung oder -ausrichtung druckt. In einem derartigen Fall sind für eine einzelne Öffnung 5, die in einem Druckkopf 4 ausgebildet ist, ungefähr fünftausend Tintenausstoßdüsen 3 im Düsenbildungselement 2 sowie sechzehn Substratelemente 6 darauf lami niert vorgesehen. Daher liegen ungefähr dreihundertundzehn Tintenausstoßdüsen 3 bei einem einzelnen Substratelement 6 vor. Entsprechend ist es unmöglich, in den Zeichnungen mit begrenzter Ausdehnung die tatsächliche Anzahl der einzelnen Elemente und die tatsächliche Dimensionierung korrekt darzustellen. Daher sind die Zeichnungen zum besseren Verständnis teilweise vergrößert dargestellt, teilweise werden auch einzelne Elemente fortgelassen.
  • Die Substratelemente 6 werden auf dem Düsenbildungselement 2 mittels Wärmeaushärtung der Barriereschicht 10 bei einer Temperatur von 105°C auflaminiert. Entsprechend wird die Laminierungstemperatur hauptsächlich gemäß den Charakteristika der Barriereschicht 10 definiert oder ermittelt. Obwohl die Laminierungstemperatur des Düsenbildungselements 2 und der Substratelemente 6 nicht auf 105°C beschränkt ist, ist es notwendig, dass die Laminierungstemperatur des Düsenbildungselements 2 und des Druckkopfs 4 höher ausgebildet ist als die Laminierungstemperatur des Düsenbildungselements 2 und der Substratelemente 6. Dies wird unter Bezugnahme auf den Graphen aus 10 im Detail erläutert.
  • 10 zeigt einen Graph, welcher den Zusammenhang darstellt zwischen der Temperatur und dem Abstand (Düsenabstand) zwischen den Tintenausstoßdüsen 3, die auf dem Düsenbildungselement 2 ausgebildet sind oder werden, und den Zusammenhang zwischen der Temperatur und dem Abstand (Heizelementabstand) zwischen den Heizelementen 8, die auf den Substratelementen 6 ausgebildet sind. In dem Graph zeigt die Kurve A den Zusammenhang zwischen der Temperatur und dem Düsenabstand, wobei der Düsenabstand bei Raumtemperatur (R.T.) L1 beträgt. Zusätzlich zeigt die Kurve B den Zusammenhang zwischen der Temperatur und dem Abstand der Heizelemente, wobei der Heizelementabstand bei Raumtemperatur (R.T.) den Wert L2 annimmt.
  • Wenn der lineare Ausdehnungskoeffizient des Düsenbildungselements 2 mit α1, der lineare Ausdehnungskoeffizient des Halbleitersubstrats 7 mit α2 und die Temperatur mit T bezeichnet werden, können die oben beschriebenen Kurven A und B gemäß den folgenden Gleichungen dargestellt werden: A:L = L1 + L1α1T B:L = L2 + L2α2T, wobei noch die Zusammenhänge L2 > L1 und α1 > α2 gelten.
  • Folglich wird der Druckkopfrahmen 4 bei einer Temperatur T1 auf das Düsenbildungselement 2 auflaminiert, dies ist ein Punkt, bei welchem sich die Kurven A und B überkreuzen oder schneiden.
  • Dann werden die Substratelemente 6 auf das Düsenbildungselement 2 auflaminiert, und zwar bei einer Temperatur T2, welche niedriger liegt als die Temperatur T1.
  • Wenn der Druckkopfrahmen 4 bei der Temperatur T1 auf das Düsenbildungselement 2 auflaminiert wird, versucht das Düsenbildungselement 2 um einen höheren Betrag zu schrumpfen als der Druckkopfrahmen 4 bei einer Temperatur, die niedriger liegt als die Laminierungstemperatur (T1), folglich treten Spannungen auf. Der Abstand zwischen den Tintenausstoßdüsen 3, d. h. der Düsenabstand, variiert gemäß dem linearen Ausdehnungskoeffizienten des Druckkopfrahmens 4. Da der lineare Ausdehnungskoeffizient des Druckkopfrahmens 4 ungefähr denselben Wert besitzt wie derjenige der Substratelemente 6, werden der Düsenabstand und der Abstand der Heizelemente bei der gleichen Temperatur etwa einander gleich. Entsprechend treten Verschiebungen zwischen den Heizelementen 8 und den Tintenausstoßdüsen 3 nicht ohne weiteres auf.
  • Der Düsenabstand eines vollständig ausgebildeten Druckkopfs wird bestimmt durch die benötigte Präzision des Druckers, in welchem der Druckkopf zu installieren ist. Entsprechend wird der Wert L2 während der Designphase ermittelt. In diesem Fall wird der Wert L1 in umgekehrter Art und Weise auf der Grundlage des in 10 dargestellten Graphen berechnet, nämlich auf der Grundlage des linearen Ausdehnungskoeffizienten α1 des Düsenbildungselements 2, des linearen Ausdehnungskoeffizienten α2 des Halbleitersubstrats 7 (welches auch der lineare Ausdehnungskoeffizient des Druckkopfrahmens 4 ist), der Laminierungstemperatur T1 des Düsenbildungselements 2 und des Druckkopfrahmens 4 und der Temperaturdifferenz ΔT zwischen der Laminierungstemperatur T1 und der Raumtemperatur (R.T.). Alternativ dazu kann der Wert L2 auch auf der Grundlage der nachfolgend beschriebenen Gleichung berechnet werden: L1 = L2(α2ΔT – 1)/(α1ΔT – 1)
  • Aufgrund der im Rahmen des Herstellungsprozesses entstehenden Unterschiede kann der Düsenabstand bei Raumtemperatur (R.T.) zu gering oder zu groß sein, und zwar in Bezug auf den Wert L1. In einem derartigen Fall kann eine Anpassung durchgeführt werden, und zwar durch Ändern der Laminierungstemperatur des Druckkopfs 4 und des Düsenbildungselements 2.
  • Wenn z. B. Düsenabstand bei Raumtemperatur (R.T.) den Wert L02 hat, der kleiner ist als der Wert L1, dann kann der Druckkopfrahmen 4 bei einer Temperatur T02 auf das Düsenbildungselement 2 auflaminiert werden, wobei diese Temperatur höher liegt als die Laminierungstemperatur T1, die während der Designphase bestimmt wurde. Wenn der Düsenabstand bei Raumtemperatur (R.T.) den Wert L03 annimmt, welcher größer ist als der Wert L1, kann der Druckkopfrahmen 4 bei einer Temperatur T03 auf das Düsenbildungselement 2 auflaminiert werden, wobei diese Temperatur niedriger liegt als die Laminierungstemperatur T1, die während der Designphase bestimmt wurde.
  • Der lineare Ausdehnungskoeffizient des Druckkopfrahmens 4 ist vorzugsweise niedriger als derjenige des Düsenbildungselements 2. Wenn der Druckkopfrahmen 4 auf das Düsenbildungselement 2 auflaminiert und die Temperatur auf die Raumtemperatur (R.T.) abgesenkt wird, empfängt das Düsenbildungselement 2 vom Druckkopfrahmen 4 eine Kraft, und zwar entweder (1) in einer expandierenden oder Ausdehnungsrichtung oder (2) in einer Schrumpfrichtung. Die Richtung der beaufschlagten Kraft ergibt sich aus dem Zusammenhang zwischen ihrem linearen Ausdehnungskoeffizienten. Wenn das Düsenbildungselement 2 eine Kraft in der Richtung (2) empfängt, besteht ein Risiko, das konkave Bereiche und konvexe Bereiche (Faltungen/Falten; wrinkles) im Bereich des Düsenbildungselements 2 ausgebildet werden. Entsprechend empfängt das Düsenbildungselement 2 vorzugsweise eine Kraft in der Richtung (1), nämlich in der Ausdehnungs- oder Expansionsrichtung, anstelle einer Kraft in der Richtung (2). Das bedeutet, dass der lineare Ausdehnungskoeffizient des Druckkopfrahmens 4 vorzugsweise niedriger ausgebildet ist als derjenige des Düsenbildungselements 2 und ungefähr den gleichen Wert annimmt wie derjenige des Substratelements 6.
  • Vorzugsweise ist die Laminierungstemperatur T1 des Druckkopfrahmens 4 und des Düsenbildungselements 2 höher als die Temperaturen, bei welchen die nachfolgenden Prozesse durchgeführt werden. Entsprechend empfängt das Düsenbildungselement 2 in konstanter Art und Weise eine Spannung während der Vorgänge oder Prozesse, die nach dem Laminieren des Druckkopfrahmens 4 und des Düsenbildungselements 2 durchgeführt werden, und zwar derart, dass eben keine Faltungen oder Falten (wrinkles) ausgebildet werden. Bei dem oben beschriebenen Beispiel wird der Druckkopfrahmen 4 bei einer Temperatur von 150°C auf das Düsenbildungselement 2 auflaminiert. Danach werden die Substratelemente 6 auf das Düsenbildungselement 2 bei einer Temperatur von 105°C auflaminiert.
  • Entsprechend wird die Druckkopfeinheit 11 ausgebildet durch Kombinieren des Druckkopfrahmens 4, des Düsenbildungselements 2 und der Substratelemente 6. Dann werden die Tintendurchgangsplatten oder -plättchen 12 an der Druckkopfeinheit 11 angebracht (siehe 1).
  • Eine Tintendurchgangsplatte 12 wird jeweils für eine Farbe vorgesehen. Vier Tintendurchgangsplatten oder -plättchen 12 korrespondieren individuell zu oder mit den vier Farben insgesamt (siehe 1 und 2). Die Tintendurchgangsplatten 12 werden von einem Material gebildet, welches sich nicht einfach deformiert und welches gegenüber der Tinte eine Widerstandsfähigkeit besitzt. Jedes der Tintendurchgangsplättchen 12 weist einen Kammerbereich 13 auf, der in eine der Öffnungen 5 passt, die im Druckkopfrahmen 4 ausgebildet sind. Ferner ist ein Flanschbereich 14 vorgesehen, der einstückig mit dem Kammerbereich 13 an einer Seite davon ausgebildet ist. Der Flanschbereich 14 wird so ausgebildet, dass er eine Größe besitzt, die die ebene Größe oder Form der Öffnungen 5 übersteigt. Der Kammerbereich 13 ist mit einer Öffnung 15 ausgebildet und zwar derjenigen Seite gegenüberliegend, an welcher der Flanschbereich 14 ausgebildet ist. Es sind Ausnehmungen, Kerben oder Schlitze 16 (notches) vorgesehen zum Positionieren der Substratelemente 6, und zwar in den Seitenwänden der Öffnung 15 (siehe 3 und 4). Zusätzlich ist der Flanschbereich 14 mit einer Tintenversorgungsröhre 17 ausgebildet, welche von der Seite hervorsteht, die der Seite gegenüberliegt, an welcher der Kammerbereich 13 ausgebildet ist und welche mit der oben beschriebenen Öffnung 15 (siehe 1, 2 und 4) verbunden ist.
  • Die Ausnehmungen, Kerben oder Schlitze 16 sind in zwei Reihen oder Linien angeordnet und zwar über der Öffnung 15 und derart, dass Endbereiche einander gegenüberliegender Ausnehmungen, Kerben oder Schlitze 16 sich einander in einer Richtung überlappen, in welcher sie angeordnet sind. Die Größe der Ausnehmungen, Kerben oder Schlitze 16 ist so festgelegt, dass die Substratelemente 6 dort hineinpassen.
  • Jede Tintendurchgangsplatte 12 ist am Druckkopfrahmen 4 derart angebracht, dass der Kammerbereich 13 in die Öffnung 5 passt und dass der Flanschbereich 14 die Außenseite des Rahmenbereichs 4a und die Brückenbereiche 4b des Druckkopfrahmens 4 berührt. Zusätzlich sind die auf dem Düsenbildungselement 2 auflaminierten Substratelemente 6 im Inneren der Ausnehmungen, Kerben oder Schlitze 16, die im Kammerbereich 13 ausgebildet sind, positioniert und am Kammerbereich 13 selbst angebracht (siehe 3 und 4).
  • Durch Kombinieren der Tintendurchgangsplatten oder -plättchen 12 mit der Druckkopfeinheit 11 in der oben beschriebenen Art und Weise werden geschlossene Räume ausgebildet, die umgeben sind oder werden durch die Kammerbereiche 13 der Tintendurchgangsplatten 12 und das Düsenbildungselement 2. Diese geschlossenen Räume sind mit der äußeren Umgebung ausschließlich durch die Tintenversorgungsröhren 17 verbunden und dienen als Tintenpassagen 18 oder Tintendurchgangsbereiche 18 zum Übertragen der Tinte, welche durch die Tintenversorgungsröhren in jede der Tintendruckzellen 9 zugeführt wird. Entsprechend sind eine einzelne Tintenpassage 18 oder ein einzelner Tintendurchgang 18 mit einer Mehrzahl Druckkopfchips HC verbunden. Der Aufbau zum Zuführen oder Versorgen mit Tinte ist einfacher gestaltet als bei einem Druckkopf, bei welchem die Druckkopfchips individuell mit Tintendurchgängen oder Tintenpassagen ausgebildet sind.
  • In jedem einzelnen geschlossenen Raum sind die Substratelemente 6 individuell an das Innere der Ausnehmungen, Kerben oder Schlitze 16 angepasst und in zwei Reihen in Zickzackform angeordnet, so dass Endbereiche der Substratelemente 6 einander überlappen. Ferner ist die Anordnung so gewählt, dass Tinteneinlassöffnungen 9a der Tintendruckzellen 9 einander gegenüberstehen. Folglich sind die Tintenpassage oder der Tintendurchgang 18 zwischen zwei Reihen der Substratelemente 6 angeordnet. Die Tintendruckzellen 9 sind über die Tinteneinlasslöcher 9a (siehe 3) mit dem Tintendurchgang 18 oder der Tintenpassage 18 verbunden.
  • Vier flexible Substrate 19, welche die Heizelemente 8, die in oder auf den Substratelementen 6 ausgebildet sind, mit einer äußeren Steuereinheit elektrisch verbinden, sind individuell für die jeweils vier Farben vorgesehen (davon ist in 2 nur eine dargestellt). Jedes der flexiblen Substrate 19 ist mit so genannten Verbindungselementen 19a (connecting tabs) ausgebildet, welche durch Öffnungen 20, die zwischen dem Druckkopfrahmen 4 und den Tintendurchgangsplatten 12 vorgesehen sind (siehe 4). eingefügt sind und sich zu den Substratelementen 6 hin erstrecken. Die Verbindungselemente 19a sind elektrisch mit Kontaktpunkten (nicht dargestellt) verbunden, welche individuell mit den Heizelementen 8, die in oder auf den Substratelementen 6 ausgebildet sind, verbunden.
  • Die Tintenversorgungsröhren 17, die auf den Tintendurchgangsplatten 12 ausgebildet sind, sind individuell mit Tintengefäßen (nicht dargestellt) verbunden, welche jeweils Tinte unterschiedlicher Farben enthalten. Die Tintenpassagen 18 und die Tintendruckzellen 9 sind mit Tinte gefüllt, die aus den Tintengefäßen zugeführt wird.
  • Wenn ein Strompuls für eine kurze Zeitspanne, z. B. für 1 bis 3 μs, einigen der Heizelemente 8, welche ausgewählt sind oder werden gemäß einem Kommando, welches abgegeben wird von der Steuereinheit des Druckers, zugeführt wird, werden die entsprechenden Heizelemente 8 in schneller Art und Weise aufgeheizt. Entsprechend wird in jedem der entsprechenden Heizelemente 8 eine Blase aus Tintendampf (eine Tintenblase) an dessen jeweiliger Oberfläche erzeugt. Mit dem sich Ausdehnen der Tintenblase wird ein bestimmtes Volumen an Tinte vorwärts gedrückt oder gestoßen, dasselbe Volumen an Tinte wird aus einer jeweiligen Tintenausstoßdüse 3 als Tintentropfen ausgestoßen. Der von der Tintenausstoßdüse h ausgestoßene Tintentropfen haftet an (landet auf) dem vorgesehenen Druckmedium, z. B. einem Stück oder Blatt Papier usw. Danach werden die Tintendruckzellen 9, von welchen Tintentropfen ausgestoßen wurden, sofort über die Tintenpassagen 18 mit derselben Menge Tinte wiederbefüllt, wie sie der Menge der ausgestoßenen Tropfen entspricht.
  • Der Herstellungsprozess für den oben beschriebenen Druckkopf 1 wird unten in Kürze unter Bezugnahme auf die 5 bis 9 erläutert.
  • Zunächst wird das Düsenbildungselement 2 mittels eines elektrochemischen Herstellungsvorgangs ausgebildet und auf einer Trägervorrichtung 21 oder Trägerschablone 21 (supporting jig) mit einer flachen Oberfläche angeordnet (siehe 5). Der Grund dafür, dass das Düsenbildungselement 2 auf der Trägerschablone 21 angeordnet wird, ist, dass das Düsenbildungselement 2 extrem dünn ausgebildet ist und sich selbst nicht in Form halten kann.
  • Dann wird der Druckkopfrahmen auf das Düsenbildungselement 2, welches auf der Trägerschablone 21 angeordnet ist, durch Aufheizen einer Hitze aushärtenden Klebeschicht auflaminiert, wobei diese z. B. eine Epoxydklebeschicht ist, die z. B. bei 150°C aushärtet (siehe 6). In 6 bezeichnen die Bezugszeichen 2 und 4' in schematischer Art und Weise die Umrisse des Düsenbildungselements 2 und des Druckkopfrahmens 4, die sich bei 150°C ausdehnen.
  • Dann wird die Trägerschablone 21 entfernt. Die Substratelemente 6 werden auf das Düsenbildungselement 2 bei 105°C derart auflaminiert, dass die Druckkopfchips HC dadurch ausgebildet werden (siehe 7). 7 zeigt ausschließlich in schematischer Art und Weise den Laminierungsschritt. Es sind dabei auch nur sieben Substratelemente 6 für jede Farbe dargestellt.
  • Entsprechend ist dann die Druckkopfeinheit 11 vollständig ausgebildet (siehe 8) und die Tintenpassageneinheit 22 oder Tintendurchgangseinheit 22, welche mittels eines anderen Prozesses hergestellt wird, wird an der Druckkopfeinheit 11 (siehe 9) angebracht. Die Tintenpassageneinheit 22 wird aufgebaut durch Kombinieren der oben beschriebenen Vierfarbentintendurchgangsplatten 12 unter Verwendung eines Verbindungselements (nicht dargestellt).
  • Beim Druckkopf 1, wird der Druckkopfrahmen 4, welcher ungefähr denselben linearen Ausdehnungskoeffizienten besitzt wie die Halbleitersubstrate 7 (z. B. Siliziumsubstrate), die die Basissubstrate für die Substratelemente 6 bilden, wird zunächst auf das Düsenbildungselement 2 auflaminiert. Dann werden die Substratelemente 6 auf das Düsenbildungselement 2 bei einer Temperatur auflaminiert, die niedriger ist als die Laminierungstemperatur des Druckkopfrahmens 4 und des Düsenbildungselements 2. Entsprechend ist der Abstand zwischen den Tintenausstoßdüsen 3, die im Düsenbildungselement 2 ausgebildet sind, und der Abstand zwischen den Heizelementen 8, die in den Substratelementen 6 ausgebildet sind, immer der gleiche, und zwar bei Temperaturen, die niedriger sind als die Laminierungstemperatur des Düsenbildungselements 2 und des Druckkopfrahmens 4. Also weist dadurch der Druckkopf verbesserte Charakteristika im Hinblick auf den Ausstoß von Tintentropfen auf. Selbst wenn die Größe der Substratelemente 6 und die Anzahl der Heizelemente 8 und der Tintenausstoßdüsen 3 für ein einzelnes Substratelement 6 gesteigert werden, treten Verschiebungen zwischen den exothermen Elementen 8 und den Tintenausgabedüsen 3 nicht einfach auf. Entsprechend kann die Größe eines Druckkopfs 1 auf einfache Art und Weise gesteigert werden. Also ist der Druckkopf 1 insbesondere geeignet für lange Druckköpfe, z. B. für Druckköpfe für Zeilendrucker usw.
  • Folglich erhält das Düsenbildungselement 2 durch Laminieren des Druckkopfrahmens 4 auf das Düsenbildungselement 2 eine hohe Steifigkeit oder Starrheit. Also ist es möglich, wie oben beschrieben wurde, einen Druckkopf für einen Zeilendrucker auszubilden, bei welchem vier Druckköpfe für vier Farben miteinander kombiniert sind.
  • Da die Druckkopfchips HC in einer Zickzackform beim oben beschriebenen Druckkopf angeordnet sind, ist das so genannte Druckmottling darüber hinaus selbst dann weniger auffällig, wenn Druckkopfchips HC mit unterschiedlichen Druckcharakteristika angeordnet werden. Da eine Mehrzahl Druckkopfchips HC auf einem einzelnen Düsenbildungselement ausgebildet werden, kann darüber hinaus die Positionsgenauigkeit der Tintenausstoßdüsen gesteigert werden, dadurch ergibt sich eine Verbesserung der Druckcharakteristika. Da eine einzige Tintenpassage oder ein einziger Tintendurchgang mit einer Mehrzahl Druckkopfchips HC verbunden sind, kann darüber hinaus der Aufbau zum Zuführen von Tinte an jedem der Druckkopfchips HC vereinfacht werden.
  • Der oben beschriebene Druckkopf 1 ist geeignet, als Druckkopf verwendet zu werden, der in einer Richtung senkrecht zur Zuführrichtung des Druckmediums lang ausgebildet ist. Er ist insbesondere geeignet für einen Zeilendruckkopf. Entsprechend kann die Druckgeschwindigkeit gesteigert werden.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung angewandt wurde auf einen Druckkopf für eine Vollfarbdarstellung bei einem Tintenstrahldrucker gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform, kann die vorliegende Erfindung auch angewandt werden auf Druckköpfe für einfarbige Drucker. Selbst in dem Fall, bei welchem die vorliegende Erfindung auf einen Druckkopf für einen Farbdrucker angewandt wird, ist die vorliegende Erfindung zusätzlich nicht auf den oben beschriebenen Aufbau beschränkt, bei welchem vier Druckköp fe für vier Farben miteinander kombiniert werden. Es kann jeweils ein individueller Druckkopf für jede einzelne Farbe hergestellt werden.
  • Wie im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel oben beschrieben wurde, wird ein Aufbau zum Reduzieren der Verschiebungen zwischen den Heizelementen 8 und den Tintenausstoßdüsen 3 sowie zwischen den Tintendruckzellen 9 und den Tintenausstoßdüsen 3 vorgeschlagen.
  • Dies bedeutet insbesondere, dass gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel der Druckkopfrahmen 4 aus einem Material gebildet wird, welches denselben linearen Ausdehnungskoeffizienten besitzt wie das Halbleitersubstrat 7, welches das Basissubstrat ist, für die Substratelemente 6, wobei der Druckkopfrahmen 4 auf das Düsenbildungselement 2 bei einer hohen Temperatur auflaminiert wird. Dann kann das Substratelement 6 auf das Düsenbildungselement 2 bei einer niedrigeren Temperatur als der Laminierungstemperatur des Druckkopfrahmens 4 und des Düsenbildungselements 2 auflaminiert werden.
  • Nachdem das Düsenbildungselement 2 auf dem Druckkopfrahmen 4 auflaminiert wurde, variiert der Abstand zwischen den Tintenausstoßdüsen 3, die auf dem Düsenbildungselement 2 ausgebildet sind, gemäß dem linearen Ausdehnungskoeffizienten des Druckkopfrahmens 4. Da der lineare Ausdehnungskoeffizient des Druckkopfrahmens 4 ungefähr denselben Wert besitzt wie derjenige des Substratelements 6, variieren die Abstände zwischen den Heizelementen 8 und den Tintendruckzellen 9, die auf dem Substratelement 6 ausgebildet sind, und der Abstand zwischen den Tintenausstoßdüsen 3, die auf dem Düsenbildungselement 2 ausgebildet sind, um denselben Wert. Entsprechend können die Probleme, die auftreten aufgrund der Verschiebungen zwischen den Heizelementen c und den Tintenausstoßdüsen 3 und zwischen den Tintendruckzellen 9 und den Tintenausstoßdüsen 3, vermieden werden.
  • Um die oben beschriebene Wirkung zu erzielen, ist der lineare Ausdehnungskoeffizient des Druckkopfrahmens 4 vorzugsweise geringer als derjenige des Düsenbildungselements 2. In diesem Fall besteht jedoch das Risiko, dass der Druckkopfrahmen 4 sich aufgrund des Unterschieds in den linearen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Druckkopfrahmen 4 und dem Düsenbildungselement 2 wellt, krümmt oder wölbt.
  • Dies bedeutet insbesondere, dass in dem Fall, in welchem der lineare Ausdehnungskoeffizient des Düsenbildungselements 2 größer ist als derjenige des Druckkopfrahmens 4, das Düsenbildungselement 2 um einen höheren Betrag schrumpft im Vergleich zum Druckkopfrahmen 4, wenn die Umgebungstemperatur von der Laminierungstemperatur abgesenkt wird. Entsprechend besteht das Risiko, dass sich der Druckkopfrahmen 4 derart wellt, krümmt oder wölbt, dass die Seitenflächen oder Seitenoberflächen, auf welchem das Düsenbildungselement 2 auflaminiert wird, eine konkave Form annimmt (siehe 11).
  • Wenn sich der Druckkopfrahmen 4 wellt, wölbt oder krümmt, variiert die Ausstoßrichtung der Tintentropfen in Richtung auf das Druckmedium k, z. B. ein Blatt Papier usw., und Abstände m zwischen den Auftreffpunkten 1 der Tintentropfen auf dem Druckmedium k werden in Richtung auf den Randbereich hin enger, wie das in 11 dargestellt ist. Eine derartige Ungleichmäßigkeit im Abstand m zwischen den Auftreffpunkten 1 bewirken eine Deformation des gedruckten Bildes, ähnlich einer sphärischen Aberration einer Linse. Demgemäß verringert sich die Qualität des Drucks.
  • Wenn sich der Druckkopfrahmen 4 wellt, krümmt oder wölbt, verringern sich darüber hinaus die Weg- oder Flugdistanzen n der Tintentropfen zwischen den Tintenausstoßdüsen und dem Druckmedium k zum Randbereich des Druckmediums hin. Wenn sich die Weg- oder Flugdistanzen n, wie oben beschrieben wurde, unterscheiden, erreichen Tintentropfen, die an Stellen ausgestoßen wurden, die näher am Randbereich des Papiers gelegen sind, das Druckmedium früher als Tintentropfen, die mehr im Bereich der Mitte des Druckmediums ausgestoßen wurden. Entsprechend werden gedruckte Zeilen oder Linien derart deformiert, wenn ein derartiger Druckkopf in einem Zeilen- oder Liniendrucker verwendet wird, dass zentrale Bereiche in Bezug auf die Zuführrichtung des Papiers in eine rückwärtige Richtung verschoben sind (in einer Verzögerungsrichtung) relativ zu den Randbereichen. Entsprechend ist die Druckqualität verschlechtert.
  • Folglich ist es eine andere Aufgabe dieser Ausführungsform, die Welligkeit, Wölbung oder Krümmung einer Laminierungsfläche oder -oberfläche des Rahmenelements zu verhindern, nämlich derjenigen Fläche oder Oberfläche, auf welchem das Düsenbildungselement auflaminiert wird, um die Probleme zu vermeiden, die auftreten aufgrund der Welligkeit, Krümmung oder Wölbung der Laminierungsoberfläche des Rahmenelements.
  • In der folgenden ergänzenden Beschreibung dieser Ausführungsform entfallen Erklärungen hinsichtlich derjenigen Teile mit demselben Aufbau, wie sie vorangehend bereits beschrieben wurden. Komponenten, die denen ähnlich sind, die vorangehend bereits beschrieben wurden, werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
  • Wie in 12 dargestellt ist, wird in einem Druckkopf 100 gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel ein Krümmungsunterdrückungselement 101 auf einer Oberfläche 4d des Druckkopfrahmens 4 auflaminiert, welche an einer gegenüberliegenden Seite der Laminierungsoberfläche oder -fläche 4c angeordnet ist, auf welcher das Düsenbildungselement 2 auflaminiert wird. Wenn das Düsenbildungselement 2 z. B. aus Nickel oder einem Material besteht, welches Nickel enthält, wird, wie beim ersten Ausführungsbeispiel, das Krümmungsunterdrückungselement 101 vorzugsweise aus Nickel oder einem Material, welches Nickel enthält, gebildet.
  • Das Krümmungsunterdrückungselement 101 wird bei derselben Temperatur wie der Laminierungstemperatur des Düsenbildungselements 2 und des Druckkopfrahmens 4 auf den Druckkopfrahmen 4 auflaminiert. In dem oben beschriebenen Fall wird das Krümmungsunterdrückungselement 101 bei einer Temperatur von 150°C auf den Druckkopfrahmen 4 auflaminiert.
  • Beim Druckkopf 100 erhalten die beiden Flächen oder Oberflächen 4c und 4d an gegenüberliegenden Seiten des Druckkopfrahmens 4 bei der Betriebstemperatur dieselbe Spannung. Entsprechend kann verhindert werden, dass sich der Druckkopfrahmen 4 krümmt, wellt oder wölbt.
  • Die 16 und 17 zeigen ein Beispiel für ein Herstellungsverfahren für einen Druckkopf gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Zunächst wird eine Laminierungsfläche oder -oberfläche 201a eines Druckkopfrahmens 201, auf welchem das Düsenbildungselement 2 auflaminiert werden soll, mit einer konvexen Oberfläche ausgebildet. Eine Fläche oder Oberfläche 201b an einer gegenüberliegenden Seite der Laminierungsfläche oder -oberfläche 201a wird derart ausgebildet, dass sie flach erscheint. Die Krümmung der Laminierungsfläche oder -oberfläche 201a wird bestimmt derart, dass die Deformation des Druckkopfrahmens 201, welche auftritt aufgrund des Unterschieds in den linearen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Druckkopfrahmen 201 und dem Düsenbildungselement 2 bei einer Betriebstemperatur, kompensiert wird.
  • Dann wird das Düsenbildungselement 2 auf die Laminierungsfläche 201a des Druckkopfrahmens 201 bei einer Temperatur oberhalb der Betriebstemperatur auflaminiert, z. B. bei 150°C (siehe 13).
  • Bei dem in der oben beschriebenen Art und Weise ausgebildeten Druckkopf 200 deformiert sich die Laminierungsfläche oder -oberfläche 201a des Druckkopfrahmens 201 bei einer Betriebstemperatur aufgrund einer Schrumpfkraft des Düsenbildungselements 2. Da jedoch die Laminierungsfläche oder -oberfläche 201a zunächst konvex ausgebildet worden war, erhält die Laminierungsoberfläche 201a durch Aufnahme der Schrumpfkraft eine flache Gestalt (siehe 14).
  • Die 15 und 16 zeigen ein anderes Beispiel eines Herstellungsverfahrens für einen Druckkopf gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Zunächst wird der gesamte Körper des Druckkopfrahmens 301 derart gekrümmt, dass die Laminierungsfläche oder -oberfläche 301a, auf welcher das Düsenbildungselement 2 auflaminiert werden soll, eine konvexe Gestalt erhält. Entsprechend wird die Fläche oder Oberfläche 301b auf der gegenüberliegenden Seite zur Laminierungsfläche oder -oberfläche 301a konkav (siehe 15). Die Krümmung der Laminierungsfläche oder -oberfläche 301a wird so gewählt und bestimmt, dass die Deformation des Druckkopfrahmens 301, welche auftritt bei einer Betriebstemperatur aufgrund des Unterschieds in den linearen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Druckkopfrahmen 301 und dem Düsenbildungselement 2, ausgeglichen werden kann.
  • Dann wird das Düsenbildungselement 2 bei einer Temperatur oberhalb der Betriebstemperatur, z. B. bei 150°C, auf die Laminierungsfläche oder -oberfläche 301a des Druckkopfrahmens 301 auflaminiert.
  • Bei einem auf diese Art und Weise ausgebildeten Druckkopf 300 deformiert sich die Laminierungsfläche oder -oberfläche 301a des Druckkopfrahmens 301 bei einer Betriebstemperatur aufgrund einer Schrumpfkraft des Düsenbildungselements 2. Da jedoch die Laminierungsfläche oder -oberfläche 301a zunächst konvex ausgebildet wurde, erhält die Laminierungsfläche oder -oberfläche 301a durch Empfangen der Schrumpfkraft eine flache Gestalt.
  • 17 zeigt ein anderes Beispiel eines Druckkopfs, bei welchem ebenfalls eine Krümmung, Welligkeit oder Wölbung vermieden werden.
  • Beim Druckkopf 400 sind vom zentralen Bereich (C.P.) zum Randbereich (P.P.) hin Abstände D zwischen Heizelementen, zwischen Tintendruckzellen und zwischen Tintenausstoßdüsen (in 17 sind die Positionen jeweils durch schwarze Punkte angedeutet) gesteigert. Dies bedeutet insbesondere, dass der Zusammenhang zwischen den Abständen ausgedrückt werden kann als: D1 < D2 < D3 < D4 < D5.
  • Bei der Betriebstemperatur, welche niedriger ist als die Laminierungstemperatur des Düsenbildungselements 2 und des Druckkopfrahmens 4, wird die Laminierungsfläche oder -oberfläche 4c des Druckkopfrahmens 4 konkav. Also werden die Ausstoßrichtungen (dargestellt durch die Pfeile in 17) der Tintentropfen an Stellen weiter entfernt vom Zentralbereich (C.P.) und näher am peripheren Bereich oder Randbereich (P.P.) auf die Mitte zu geneigt. Entsprechend werden die Abstände d zwischen den Auftreffpunkten auf dem Druckmedium in Bezug auf den zentralen Bereich (C.P.) zum Randbereich (P.P.) gleich. Der Zustand aus 11, bei welchem die Abstände zwischen den Auftreffpunkten auf den Randbereich zu enger werden, kann verhindert werden. Dies bedeutet insbesondere, dass der Zusammenhang zwischen den Abständen zwischen den Auftreffpunkten dargestellt werden kann als: d1 ≈ d2 ≈ d3 ≈ d4 ≈ d5.
  • Also kann bei dem Druckkopf 400 dieses Beispiels eine Verschlechterung der Druckqualität aufgrund einer Ungleichmäßigkeit in den Abständen zwischen den Auftreffpunkten der Tintentropfen verhindert werden.
  • Gemäß einem Steuerverfahren für einen Druckkopf gemäß diesem Beispiel werden der Zeitpunkt oder die Zeit zum Aufprägen eines Stroms auf die Heizelemente 8 derart angepasst, dass die näher am zentralen Bereich gelegenen Heizelemente 8 den Strom früher empfangen als die näher am Randbereich gelegenen Heizelemente 8. Wenn sich der Druckkopfrahmen 4 krümmt oder wellt, wie das in 11 dargestellt ist, werden die Abstände zwischen den Tintenausstoßdüsen und dem Druckmedium k in Richtung auf den Randbereich hin kürzer. Falls also alle Heizelemente 8 den Strom zu einem gleichen Zeitpunkt empfangen, fliegen die Tintentropfen, die an Stellen näher am zentralen Bereich ausgestoßen wurden, für eine längere Zeitspanne und treffen später auf das Druckmedium auf. Entsprechend wird, wie das oben beschrieben wurde, der Zeitpunkt zum Aufprägen des Stroms auf die Heizelemente 8 derart angepasst, dass die Heizelemente 8, die näher am zentralen Bereich angeordnet sind, den Strom früher empfangen als diejenigen Heizelemente 8, die näher am Randbereich angeordnet sind. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass diejenigen Heizelemente 8, die an Positionen angeordnet sind, bei welchen die Flugzeit der Tintentropfen eine längere ist, den Strom früher empfangen, so dass diese Tintentropfen früher ausgestoßen werden. Folglich treffen sämtliche Tintentropfen, die von allen Heizelementen 8 ausgestoßen werden zum gleichen Zeitpunkt auf dem Druckmedium auf. Entsprechend erscheinen gedruckte Linien oder Zeilen vom zentralen Bereich zum Randbereich hin mit gerader Form, wenn dieser Druckkopf bei einem Zeilendrucker oder Liniendrucker verwendet wird. Folglich kann eine hohe Druckqualität gewährleistet bleiben.
  • Die Gestalt und der Aufbau der einzelnen Elemente der oben beschriebenen ersten Ausführungsform und dieses oben beschriebenen Beispiels wurden zur Illustration eines Beispiels eines Druckkopfs beschrieben, bei welchem die vorliegende Erfindung angewandt wurde. Diese Beschreibungen dienen nicht der Beschränkung des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung.
  • Nachfolgend wird ein anderes Beispiel eines Druckkopfs beschrieben. Eine Zielsetzung dieses Beispiels ist, Verschiebungen zwischen den Tintendruckzellen, die individuell mit Heizelementen und Tintenausstoßdüsen ausgestattet sind, die individuell mit den Tintendruckzellen korrespondieren, so weit wie möglich zu reduzieren und die Steifigkeit oder Starrheit des Druckkopfs zu steigern.
  • Ein Druckkopf 500 gemäß diesem Beispiel ist ein Druckkopf, der in einem Vollfarben-Tintenstrahldrucker verwendet wird.
  • In den nachfolgenden Beschreibungen zu diesem Beispiel werden Erklärungen, die sich auf Teile beziehen, die denselben Aufbau besitzen wie bei der ersten Ausführungsform, fortgelassen. Elemente, die ähnlich sind zu denjenigen der ersten Ausführungsform, werden mit denselben Bezugszeichen beschrieben.
  • Der Druckkopf 500 weist ein Düsenbildungselement 2 auf, in welchem eine Mehrzahl Tintenausstoßdüsen 3 ausgebildet ist. Einige Hundert Tintenausstoßdüsen 3 sind auf einem einzelnen Substratelement vorgesehen, das unten beschrieben wird. Auch in diesem Beispiel ist das Düsenbildungselement 2 aus Nickel gebildet oder aus einem Material, welches Nickel enthält. Dies erfolgt hier z. B. in Form einer Schicht oder eines Blattes mit einer Schichtstärke von 15 bis 20 μm mittels eines elektrochemischen Herstellungsverfahrens (electro-forming technique). Die Tintenausstoßzellen 3 besitzen einen Durchmesser von ungefähr 20 μm sind auf dem Düsenbildungselement 2 ausgebildet (siehe 19, 20 und 21).
  • Das Düsenbildungselement 2 wird auf einem Druckkopfrahmen 24 auflaminiert, in welchem eine Mehrzahl Druckkopfchipaufnahme- oder -empfangslöcher 25 ausgebildet ist. Die Druckkopfchipaufnahme- oder -empfangslöcher 25 können in vier Gruppen unterteilt werden, von denen jede individuell mit einer der vier Farben korrespondiert. In jeder der Gruppen sind die Druckkopfchipaufnahme- oder -empfangslöcher 25 in einer Längsrichtung oder longitudinalen Richtung davon in Zickzackform angeordnet.
  • Die Druckkopfchipaufnahme- oder -empfangslöcher 25 korrespondieren individuell zu den Druckkopfchips HC, die weiter unten beschrieben werden, und zwar derart, dass die Druckkopfchips HC darin angeordnet werden können (siehe 19).
  • In dem Fall, bei welchem der Druckkopf 500 bei einem Zeilendrucker oder Liniendrucker verwendet wird, welcher auf einem A4-Papier in Portraitausrichtung druckt, korrespondiert die Länge jeder der Gruppen Druckkopfchipaufnahme- oder -empfangslöcher 25 mit der Breite des Papiers der Größe A4, d. h. 21 cm.
  • Das Rahmenelement 24 wird von einem Material gebildet, das denselben linearen Ausdehnungskoeffizient besitzt, wie das Halbleitersubstrat des Substratelements, welches unten beschrieben wird. Wenn z. B. ein Siliziumsubstrat als Halbleitersubstrat verwendet wird, wird für den Druckkopfrah men 24 Siliziumnitrid verwendet. Alternativ sind Alumina (Al2O3), Mullit, Aluminiumnitrid, Siliziumcarbid usw. aus der Gruppe der Keramide, Quarz (SlO2) usw. aus der Gruppe der Gläser, und Invar usw. aus der Gruppe der Metalle verwendbar.
  • Der Druckkopfrahmen 24 kann eine Schichtstärke von z. B. 5 mm aufweisen. Er ist ausreichend starr oder steif. Wenn der Druckkopfrahmen 24 bei einer hohen Temperatur von z. B. 150°C auf das Düsenbildungselement 2 auflaminiert wird, versucht das Düsenbildungselement 2 bei einer Temperatur geringer als der Laminierungstemperatur (150°C) um einen Wert zu schrumpfen, der größer ist als derjenige des Druckkopfrahmens 24, und wird dadurch verspannt. Da der Druckkopfrahmen 24 ausreichend starr oder steif ist, variiert der Abstand zwischen den Tintenausstoßdüsen 3, d. h. der Düsenabstand, gemäß dem linearen Ausdehnungskoeffizienten des Druckkopfrahmens 24. Der Druckkopfrahmen 24 wird unter Verwendung von z. B. einer Wärme aushärtenden Klebeschicht auf dem Düsen bildenden Element auflaminiert.
  • Eine Mehrzahl Kopfchips HC wird durch Auflaminieren von Substratelementen 6 auf das Düsenbildungselement 2 ausgebildet. Entsprechend wird eine Mehrzahl Druckkopfchips HC auf einem einzelnen Düsenbildungselement ausgebildet (siehe 19).
  • Bei diesem Beispiel sind die Substratelemente 6 dieselben wie diejenigen bei der ersten Ausführungsform. Die Erklärungen diesbezüglich werden demzufolge hier fortgelassen.
  • Bei der oben beschriebenen Ausführungsform und bei den Beispielen beträgt die Schichtstärke der Barriereschicht 10 ungefähr 12 μm. Die Heizelemente 8 besitzen eine quadratische Form, deren Kantenlänge ungefähr 18 μm beträgt. Zusätzlich ist die Breite der Tintendruckzellen 9 ungefähr 25 μm.
  • Als Beispiel wird ein Fall betrachtet, bei welchem der Druckkopf 500 bei einem Zeilendrucker oder Liniendrucker verwendet wird, welcher auf einem Papier der Größe A4 in Portraitausrichtung druckt. In diesem Fall wird für eine einzelne Gruppe Druckkopfchipaufnahmelöcher 25, die im Druckkopfrahmen 24 ausgebildet wird, eine Mehrzahl von ungefähr fünftausend Tintenausstoßdüsen 3 in dem Düsenbildungselement 2 ausgebildet und eine Mehrzahl von sechzehn Substratelementen 6 dort auflaminiert. Da es un möglich ist, die tatsächliche Anzahl der Tintenausstoßdüsen 3 mit den tatsächlichen Dimensionierungen in den Figuren darzustellen, die ihrerseits in ihrer Größe beschränkt sind, werden die Zeichnungen teilweise vereinfacht ausgelegt und verschiedene Elemente werden manchmal fortgelassen, um das Verständnis zu erleichtern.
  • Wegen der oben beschriebenen Umstände im Hinblick auf die erste Ausführungsform werden der Druckkopfrahmen 24 und das Düsenbildungselement 2 bei einer Temperatur von 150°C aneinander laminiert, dann werden die Substratelemente 6 bei einer Temperatur von ungefähr 105°C an das Düsenbildungselement 2 laminiert.
  • Entsprechend wird die Druckkopfeinheit 11 ausgebildet durch Kombinieren des Druckkopfrahmens 24, des Düsenbildungselements 2 und der Substratelemente 6. Die Tintendurchgangsplatten 12 werden dann an der Druckkopfeinheit 11 angebracht (siehe 18).
  • Eine Tintendurchgangsplatte 12 wird jeweils für eine Farbe vorgesehen. Vier Tintendurchgangsplatten 12 korrespondieren individuell mit den vier Farben insgesamt (siehe 18 und 19). Die Tintendurchgangsplatten werden von einem Material gebildet, welches sich nicht einfach deformieren lässt und welches eine Widerstandsfähigkeit gegenüber der Tinte aufweist.
  • Wie in 21 dargestellt ist, weist jede der Tintendurchgangsplatten 12 einen Flanschbereich 14 in Form einer Platte auf, deren Größe diejenige eines Bereichs übersteigt, welcher die Druckkopfchipaufnahmelöcher 25 umfasst. Ferner sind Kammerbereiche 13 vorgesehen, welche von einer Seite des Flanschbereichs 14 hervorstehen. 21 zeigt eine geschnittene Ansicht aus 20 entlang der Linie XXIV-XXIV, und zwar an einer Stelle, welche zwei Druckkopfchipaufnahmelöcher 25 umfasst.
  • Wie in 21 dargestellt ist, bestimmt sich die Größe der Kammerbereiche 13 derart, dass sie individuell in passender Art und Weise in ihrem Inneren der Druckkopfchipaufnahme- oder -empfangslöcher 25 Platz finden und dass konkave Bereiche 26 derart ausgebildet sind, dass Abstände in den Druckkopfchipaufnahme- oder -empfangslöcher 25 vorliegen. Jeder der konkaven Bereiche oder Ausnehmungen 26 bildet eine Tintenpassage oder einen Tintendurchgang 18, die weiter unten beschrieben werden.
  • Die Kammerbereiche 13 sind individuelle mit Kerben oder Ausnehmungen 16 an Kanten davon ausgebildet. Die Kerben oder Ausnehmungen 16 sind mit den konkaven Bereichen oder Ausnehmungen 26 verbunden und groß genug, um darin den Substratelementen Platz zu geben.
  • Dies bedeutet insbesondere, dass die Kerben oder Ausnehmungen 26 in zwei Reihen in Zickzackform derart ausgebildet sind, dass sich die konkaven Bereiche oder Ausnehmungen 26 einander gegenüberstehen und Endbereiche der Kerben oder Ausnehmungen miteinander überlappen, und zwar in einer Richtung, in der sie angeordnet sind.
  • Zusätzlich ist der Flanschbereich 14 der Tintendurchgangsplatte 12 ausgebildet mit einer Tintenversorgungspassage 27, welche sich in Längsrichtung oder longitudinaler Richtung des Flanschbereichs 14 in einen Mittelbereich davon erstreckt. Die Tintenversorgungspassage 27 ist mit den konkaven Bereichen oder Ausnehmungen 26, die in den Kammerbereichen 13 ausgebildet sind, verbunden.
  • Der Flanschbereich 14 der Tintendurchgangsplatte 12 ist des Weiteren mit einer Tintenversorgungsröhre oder Tintenzufuhrröhre 17 ausgebildet, die sich von einer Seite aus erstreckt oder von dieser hervorsteht, die derjenigen Seite gegenüberliegt, an welcher die Kammerbereiche 13 ausgebildet sind. Des Weiteren ist das Tintenversorgungsrohr 17 mit der oben beschriebenen Tintenzufuhrpassage oder Tintenversorgungspassage 27 verbunden (siehe 18, 19 und 21).
  • Jede der Tintendurchgangsplatten 12 ist am Druckkopfrahmen 24 derart angebracht, dass die Kammerbereiche 13 in die Druckkopfchipempfangslöcher 25, die im Druckkopfrahmen 24 ausgebildet sind, eingepasst sind und dass der Flanschbereich 14 den Druckkopfrahmen 24 berührt (siehe 22 und 23). 22 ist eine Querschnittsansicht aus 20 entlang der Linie XXV-XXV. 23 ist eine Querschnittsansicht aus 20 entlang der Linie XXVI-XXVI. Der Flanschbereich 14 berührt den Druckkopfrahmen 24 an der in 23 gezeigten Stelle.
  • Zusätzlich sind die Substratelemente auf das Düsenbildungselement 2 auflaminiert und zwar an Stellen innerhalb der Kerben oder Ausnehmungen 16, die in den Kammerbereichen 13 ausgebildet sind. Die Substratelemente 6 sind an den Kammerbereichen 13 angebracht (siehe 20 und 21).
  • Durch Kombinieren der Tintendurchgangsplatten mit der Druckkopfeinheit 11, nämlich in der oben beschriebenen Art und Weise, werden geschlossene Räume geschaffen, die umgeben sind von den Kammerbereichen 13 der Tintendurchgangsplatten 12 und dem Düsenbildungselement 2. Diese geschlossenen Räume weisen die Tintenversorgungspassagen 27, die Ausnehmungen oder konkaven Bereiche 26 und die Tintenpassagen 18 auf und sind mit der äußeren Umgebung ausschließlich über die Tintenversorgungsrohre 17 verbunden. Über die Tintenzuführpassagen 27 wird die zugeführte Tinte über die Tintenpassagen 18 an die Tintendruckzellen 9 übertragen.
  • Obwohl die Druckkopfchips HC individuell mit Tintenpassagen 18 ausgebildet sind, ist eine einzelne Tintenzufuhrpassage 27 mit einer Mehrzahl Tintenpassagen 18 verbunden (siehe 21, 22 und 23). Also wird dadurch der Aufbau zum Versorgen oder Zuführen von Tinte einfacher gestaltet als bei einem Druckkopf, bei welchem die Tintenversorgungspassagen 27 individuell in den Tintenpassagen ausgebildet sind. Dieser Aufbau ist in den 24 und 25 dargestellt. 24 ist eine Querschnittsansicht aus der 21 entlang der Linie XXVII-XXVII. Wie in 24 gezeigt ist, sind die Druckkopfchipaufnahmelöcher 25 quer zur Tintenversorgungspassage 27 ausgebildet. 25 ist eine Querschnittsansicht aus 21 entlang der Linie XXVIII-XXVIII. Wie in 25 dargestellt ist, sind die Druckkopfchipaufnahmelöcher 25 individuell mit Tintenpassagen 18 ausgebildet.
  • Vier flexible Substrate 19, welche die Heizelemente 8, die in den Substratelementen 6 ausgebildet sind, mit einer äußeren Steuereinheit elektrisch verbinden, sind individuell für die vier Farben vorgesehen (nur eins davon ist in der 19 dargestellt). Jedes der flexiblen Substrate 19 ist mit Verbindungselementen 19a versehen, die über Öffnungen 20 eingeführt sind, welche ihrerseits zwischen dem Druckkopfrahmen 4 und den Tintendurchgangsplatten 12 ausgebildet sind (siehe 21). Sie erstrecken sich zu den Substratelementen 6 hin. Die Verbindungselemente 19a sind elektrisch mit Kontaktpunkten verbunden (nicht dargestellt). Diese sind individuell verbunden mit den Heizelementen 8, die in den Substratelementen 6 ausgebildet sind.
  • Die Tintenzuführrohre 17 oder Tintenversorgungsrohre 17, die in den Tintendurchgangsplatten 12 ausgebildet sind, sind individuell mit Tintenbehältern (nicht dargestellt) verbunden, welche individuell Tinte unterschiedlicher Farben enthalten, wobei die Tintenversorgungspassagen 27, die Tintenpassagen 18 und die Tintendruckzellen 9 mit Tinte aus den Tintenbehältern versorgt werden.
  • Wenn ein Strompuls für eine kurze Zeitspanne, z. B. für 1 bis 3 μs, an einige der Heizelemente 8, die ausgewählt werden gemäß einem Kommando oder Befehl, welche ausgegeben werden von einer Steuereinheit des Druckers, angelegt wird, werden die entsprechenden Heizelemente 8 in schneller Art und Weise aufgeheizt. Demgemäß wird bei jedem der entsprechenden Heizelemente 8 eine Blase aus Tintendampf (Tintenblase) erzeugt, und zwar an deren Oberfläche. Mit dem Ausdehnen der Tintenblase wird ein bestimmtes Tintenvolumen vorwärts gedrückt oder gestoßen, dasselbe Volumen an Tinte wird aus der entsprechenden Tintenausstoßdüse 3 als Tintentropfen ausgestoßen. Der Tintentropfen, der von der Tintenausstoßdüse h ausgestoßen wurde, haftet (landet) auf einem Druckmedium, z. B. einem Blatt Papier oder dergleichen. Dabei werden die Tintendruckzellen 9, aus denen die Tintentropfen ausgestoßen wurden, unmittelbar mit Tinte wiederbefüllt und zwar über die Tintenpassagen 18 und mit derselben Menge wie der der ausgestoßenen Tintentropfen.
  • Ein Herstellungsprozess für den oben beschriebenen Druckkopf 500 wird nun kurz unter Bezugnahme auf die 26 bis 30 erläutert.
  • Zunächst wird das Düsenbildungselement 2 durch einen elektrochemischen Vorgang (electro-forming technique) ausgebildet und auf einem Trägerelement oder einer Trägerschablone 21 mit einer flachen Oberfläche angeordnet (siehe 26). Der Grund für das Anordnen des Düsenbildungselements 2 auf dem Trägerelement 21 ist, dass das Düsenbildungselement 2 extrem dünn ausgebildet ist und von alleine seine Form nicht halten kann.
  • Dann wird der Druckkopfrahmen 24 auf das Düsenbildungselement 2, welches auf dem Trägerelement 21 angeordnet ist, durch Aufheizen einer wärmeaushärtenden Klebeschicht, z. B. einer Epoxydklebeschicht, bei 150°C auflaminiert (siehe 27). In 27 zeigen die Bezugszeichen 2' und 24' schematisch die Umrisse des Düsenbildungselements 2 und des Druckkopfrahmens 24, die sich durch das Aufheizen auf 150°C ausdehnen.
  • Nachfolgend wird dann das Trägerelement 21 entfernt. Die Substratelemente 6 werden auf das Düsenbildungselement 2 bei einer Temperatur von 105°C derart auflaminiert, dass die Druckkopfchips HC ausgebildet werden (siehe 28). 28 zeigt ausschließlich in schematischer Art und Weise den Laminierungsschritt. Es sind dabei nur sieben Elemente 6 für jede Farbe dargestellt.
  • Dementsprechend wird die Druckkopfeinheit 11 vollständig entwickelt (siehe 29). Die Tintendurchgangseinheit oder Tintenpassageneinheit 22, welche gebildet wird in einem anderen Herstellungsvorgang, wird an der Druckkopfeinheit 11 angebracht (siehe 30). Die Tintenpassageneinheit 22 wird ausgebildet durch Kombinieren der oben beschriebenen vier Tintendurchgangsplatten 12 unter Verwendung eines Verbindungselements (nicht dargestellt).
  • Bei dem Druckkopf 500 wird der Druckkopfrahmen 24, welcher ungefähr denselben linearen Ausdehnungskoeffizienten besitzt wie die Halbleitersubstrate 7 (z. B. Siliziumsubstrate), welche die Basissubstrate für die Substratelemente 6 sind, zunächst auf das Düsenbildungselement 2 auflaminiert. Dann werden die Substratelemente 6 auf das Düsenbildungselement 2 bei einer Temperatur auflaminiert, die niedriger ist als die Laminierungstemperatur des Druckkopfrahmens 24 und des Düsenbildungselements 2. Entsprechend sind der Abstand zwischen den Tintenausstoßdüsen 3, die im Düsenbildungselement 2 ausgebildet sind, und der Abstand zwischen den Heizelementen 8, die in den Substratelementen 6 ausgebildet sind, bei Temperaturen unterhalb der Laminierungstemperatur des Düsenbildungselements 2 und des Druckkopfrahmens 24 immer gleich. Also kann auf diese Art und Weise ein Druckkopf mit verbesserten Charakteristika im Hinblick auf das Ausstoßen von Tintentropfen erhalten werden. Selbst wenn die Größe der Substratelemente 6 und die Anzahl der Heizelemente 8 und der Tintenausstoßdüsen 3, die für ein einzelnes Substratelement 6 vorgesehen werden, erhöht werden, treten Verschiebungen zwischen den exothermen Elementen 8 und den Tintenausstoßdüsen 3 nicht auf einfache Art und Weise auf. Entsprechend kann der Druckkopf 500 auf einfache Art und Weise in seiner Größe gesteigert werden. Also ist es insbesondere möglich, den Druckkopf 500 in für lange Druckköpfe geeigneter Weise zu verwenden, z. B. in Druckköpfen für Zeilendrucker oder Liniendrucker usw.
  • Da der Druckkopfrahmen 24 mit einer Mehrzahl Druckkopfchipaufnahme- oder -empfangslöcher 25 ausgebildet ist, die sich in longitudinaler Richtung davon erstrecken, ist der Druckkopfrahmen 24 in dieser longitudinalen Richtung starr oder steif. Entsprechend erhält durch Laminieren des Druckkopfrahmens 24 auf das Düsenbildungselement 2 auch das Düsenbildungselement 2 diese hohe Steifigkeit oder Starrheit. Also ist es möglich, wie oben beschrieben wurde, einen Druckkopf für einen Zeilendrucker oder einen Liniendrucker auszubilden, bei welchem vier Druckköpfe für vier Farben miteinander kombiniert werden.
  • Da die Druckkopfchips in einer Zickzackform bei dem oben beschriebenen Druckkopf vorgesehen sind, kann darüber hinaus selbst dann, wenn die Druckkopfchips HC unterschiedliche Druckcharakteristika besitzen, das so genannte Druckmottling weniger auffällig ausfallen. Zusätzlich können die Positionsgenauigkeit der Tintenausstoßdüsen gesteigert und die Druckcharakteristika verbessert werden, weil eine Mehrzahl Druckkopfchips HC auf einem einzigen Düsenbildungselement ausgebildet ist.
  • Der oben beschriebene Druckkopf 500 ist geeignet für einen Druckkopf, der in einer zur apierzuführrichtung senkrechten Richtung lang ausgedehnt ist. Er ist also insbesondere geeignet als Zeilendrucker oder Liniendrucker. Entsprechend kann die Druckgeschwindigkeit gesteigert werden.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung angewandt wurde auf einen Druckkopf für eine Vollfarbdarstellung in Zusammenhang mit einem Tintenstrahldrucker gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, ist die vorliegende Erfindung auch geeignet für Druckköpfe für Einfarbdrucker. In einem Fall, bei welchem die vorliegenden Erfindung auf einen Druckkopf für eine Vollfarbdarstellung oder für einen Vollfarbdrucker angewandt wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf den oben beschriebenen Aufbau beschränkt, bei welchem vier Druckköpfe für vier Farben miteinander kombiniert werden. Es können auch einzelne oder individuelle Druckköpfe für jede Farbe einzeln vorgesehen sein.

Claims (3)

  1. Druckkopf (100), umfassend: ein Substratelement (6), das Seitenflächen und eine Endfläche von Tintendruckzellen (9) bildet und das mit Heizelementen (8) ausgestattet ist; und ein Düsenbildungselement (2), das die andere Endfläche der Tintendruckzellen (9) bildet und in welchem Tintenausstoßdüsen (3), die einzeln den Tintendruckzellen (9) entsprechen, gebildet sind, wobei das Düsenbildungselement (2) auf das Substratelement (6) laminiert ist; und das Düsenbildungselement (2) einen höheren linearen Ausdehnungskoeffizienten als das Substratelement (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass – der Druckkopf (100) ferner ein Rahmenelement (4) umfasst, das ungefähr den gleichen linearen Ausdehnungskoeffizienten wie das Substratelement (6) aufweist und das auf das Düsenbildungselement (2) laminiert ist; und – der Druckkopf (100) ferner ein Welligkeitsunterdrückungselement (101) umfasst, das ungefähr den gleichen linearen Ausdehnungskoeffizienten wie das Düsenbildungselement (2) aufweist und das auf das Rahmenelement (4) an einer Seite (4d) gegenüberliegend der Seite (4c) laminiert ist, auf welche das Düsenbildungselement (2) laminiert ist.
  2. Herstellungsverfahren für einen Druckkopf (100), bei welchem ein Substratelement (6), das Seitenflächen und eine Endfläche von Tintendruckzellen (9) bildet und das mit Heizelementen (8) ausgestattet ist, bei einer hohen Temperatur auf ein Düsenbildungselement (2) laminiert wird, das die andere Endfläche der Tintendruckzellen (9) bildet, und in welchem Tintenausstoßdüsen (3), die einzeln den Tintendruckzellen (9) entsprechen, gebildet sind, wobei das Düsenbildungselement (2) einen höheren linearen Ausdehnungskoeffizienten als das Substratelement (6) aufweist, wobei das Herstellungsverfahren für den Druckkopf (100) die Schritte umfasst: Laminieren des Düsenbildungselements (2) auf einen Kopfrahmen (4), der den gleichen linearen Ausdehnungskoeffizienten wie das Substratelement (6) aufweist, bei einer Temperatur T1, die höher als die Raumtemperatur ist; und Laminieren des Substratelements (6) auf das Düsenbildungselement (2) bei einer Temperatur T2, die höher als die Raumtemperatur ist, wobei die Temperatur T1 höher als die Temperatur T2 ist.
  3. Herstellungsverfahren für einen Druckkopf (100) nach Anspruch 2, wobei die Temperatur T1 höher als irgendeine der Temperaturen ist, bei welchen andere Schritte in dem Herstellungsprozess durchgeführt werden.
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