DE602004002827T2 - Tintenstrahlgerät - Google Patents

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201Structure of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2/14233Structure of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T29/49401Fluid pattern dispersing device making, e.g., ink jet

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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Micromachines (AREA)

Description

  • Hintergrund der Offenbarung
  • Der Gegenstand der Offenbarung richtet sich allgemein auf eine Tropfen emittierende Vorrichtung und insbesondere auf eine Tintenstrahlvorrichtung.
  • Die Technologie des Tintenstrahldruckens für Tropfen auf Anforderung zur Erzeugung von bedruckten Medien wurde bei handelsüblichen Produkten, wie etwa Druckern, Plottern und Faksimilemaschinen, angewandt. Allgemein wird ein Tintenstrahlbild durch das selektive Anordnen von Tintentropfen auf eine Empfangsfläche ausgebildet, wobei die Tintentropfen durch eine Vielzahl von Tropfengeneratoren emittiert werden, welche in einem Druckkopf oder einer Druckkopfbaugruppe implementiert sind. Beispielsweise wird es so eingerichtet, dass sich die Druckkopfbaugruppe und die Empfängerfläche relativ zueinander bewegen und die Tropfengeneratoren gesteuert werden, um Tropfen zu geeigneten Zeitpunkten auszustoßen, beispielsweise durch eine geeignete Steuerung. Die Empfängeroberfläche kann eine Übertragungsoberfläche oder ein Druckmedium, wie etwa Papier, sein. Im Fall einer Übertragungsoberfläche wird das darauf bedruckte Bild nachfolgend auf ein Ausgabedruckmedium, wie etwa Papier, übertragen.
  • Eine bekannte Tintenstrahl-Druckkopfstruktur wendet elektromechanische Wandler an, welche an einer Diaphragmaplatte aus Metall angebracht sind und es kann schwierig sein, elektrische Verbindungen zu den elektromechanischen Wandlern herzustellen.
  • US 4,516,140 offenbart einen Tintenstrahldrucker mit einer Flüssigkeitskanalschicht und einem Diaphragma, welches auf dieser Kanalschicht angeordnet ist. Piezoelektrische Aktuatoren sind adhäsiv an einem dünnen Schaltungsfilm angebracht, welcher erhabene Kontaktgebiete aufweist.
  • Im Hinblick auf diese Probleme stellt die vorliegende Erfindung eine Tropfen emittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und einen Tropfengenerator gemäß Anspruch 10 bereit. Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen niedergelegt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführung einer Tropfen emittierenden Vorrichtung für Tropfen auf Anforderung.
  • 2 ist ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführung eines Tropfengenerators, welcher in der Tropfen emittierenden Vorrichtung der 1 angewendet werden kann.
  • 3 ist eine schematische Seitenansicht einer Ausführung einer Tintenstrahl-Druckkopfbaugruppe.
  • 4 ist eine schematische Draufsicht einer Ausführung einer Diaphragmaschicht der Tintenstrahl-Druckkopfbaugruppe der 3.
  • 5 ist eine schematische Draufsicht einer Ausführung einer Dünnfilm-Verbindungsschaltung der Tintentstrahl-Druckkopfbaugruppe der 3.
  • 6 ist eine schematische Seitenschnittansicht eines Abschnittes einer Ausführung einer Dünnfilm-Verbindungsschaltung der Tintenstrahl-Druckkopfbaugruppe.
  • 7 ist eine schematische Seitenschnittansicht eines Abschnittes einer weiteren Ausführung der Dünnfilm-Verbindungsschaltung der Tintenstrahl-Druckkopfbaugruppe.
  • 8 ist eine schematische Seitenschnittansicht eines Abschnittes einer weiteren Ausführung der Dünnfilm-Verbindungsschaltung der Tintenstrahl-Druckkopfbaugruppe.
  • 9 ist eine schematische Seitenschnittansicht eines Abschnittes einer Ausführung der Dünnfilm-Verbindungsschaltung der Tintenstrahl-Druckkopfbaugruppe.
  • 10 ist eine schematische Seitenschnittansicht eines Abschnittes einer weiteren Ausführung der Dünnfilm-Verbindungsschaltung der Tintenstrahl-Druckkopfbaugruppe.
  • Eingehende Beschreibung der Offenbarung
  • 1 ist ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführung einer Druckvorrichtung für Tropfen auf Anforderung, welche eine Steuerung 10 und eine Druckkopfbaugruppe 20 einschließt, welche eine Vielzahl von Tropfen emittierenden Tropfengeneratoren einschließen kann. Die Steuerung 10 aktiviert die Tropfengenerator wahlweise durch Bereitstellung eines jeweiligen an Steuersignales für jeden Tropfengenerator. Jeder der Tropfengeneratoren kann einen piezoelektrischen Wandler, wie etwa einen keramischen piezoelektrischen Wandler aufweisen. Als weiteres Beispiel kann jeder der Tropfengeneratoren einen Wandler mit Scherungsmodus, einen ringförmigen Schrumpfwandler, einen Elektroschrumpfwandler, einen elektromagnetischen Wandler oder einen magnetrestriktiven Wandler aufweisen. Die Druckkopfbaugruppe 20 kann aus einem Stapel von geschichteten Blättern oder Platten ausgebildet sein, wie etwa aus rostfreiem Stahl.
  • 2 ist ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführung eines Tropfengenerators 30, welcher in einer Druckkopfbaugruppe 20 der in 1 gezeigten Druckvorrichtung angewendet werden kann. Der Tropfengenerator 30 schließt einen Eingangskanal 31 ein, welcher Tinte 33 von einem Verteiler erhält, und ein Reservoir oder eine andere, Tinten enthaltende Struktur ein. Die Tinte 33 fließt in eine Druck- oder Pumpkammer 35, welche auf einer Seite beispielsweise durch ein flexibles Diaphragma 37 abgeschlossen ist. Eine Dünnfilmverbindungsstruktur 38 ist an dem flexiblen Diaphragma angebracht, beispielsweise so, dass dieselbe über der Druckkammer 35 liegt. Ein elektromechanischer Wandler 39 ist an der Dünnfilmverbindungsstruktur 38 angebracht. Der elektromechanische Wandler 39 kann ein piezoelektrischer Wandler sein, welcher ein Piezoelement 41 einschließt, welches beispielsweise zwischen Elektroden 42 und 43 angeordnet ist, welche Signale zum Tropfenausstoßen und Tropfen-nicht-Ausstoßen von der Steuerung 10 über die Dünnfilm-Verbindungsstruktur 38 beispielsweise erhalten. Die Elektrode 43 ist gemeinsam mit der Steuerung 10 mit Masse verbunden, während die Elektrode 42 aktiv angetrieben wird, um den elektromechanischen Wandler 41 über die Verbindungsstruktur 38 anzusteuern. Die Ansteuerung des elektromechanischen Wandlers 39 veranlasst, dass Tinte von der Druckkammer 35 zu einem tropfenbildenden Auslasskanal 45 fließt, aus welchem ein Tintentropfen 49 zu einem Empfangsmedium 48 emittiert wird, welches beispielsweise eine Übertragungsoberfläche sein kann. Der Ausgangskanal 45 kann eine Düse oder Öffnung 47. aufweisen.
  • Die Tinte 33 kann geschmolzene oder phasengeänderte feste Tinte sein und der elektromechanische Wandler 39 kann ein piezoelektrischer Wandler sein, welcher beispielsweise im Biegemodus betrieben wird.
  • Die 3 ist eine schematische Seitenansicht einer Ausführung der Tintenstrahl-Druckkopfbaugruppe 20, welche eine Vielzahl von Tropfengeneratoren 30 (2) implementieren kann, beispielsweise als ein Feld von Tropfengeneratoren. Die Tintenstrahl-Druckkopfbaugruppe schließt eine Kanalstruktur für Flüssigkeit oder Unterstruktur 131, eine an der Kanalschicht 131 für Flüssigkeit angebrachte Diaphragmaschicht 137, eine Dünnfilm-Verbindungsschaltungsschicht 138, welche auf der Diaphragmaschicht 137 angeordnet ist, und eine Wandlerschicht 139 ein, welche an der Dünnfilm-Verbindungsschaltungsschicht 138 angebracht ist. Die Kanalschicht 131 für Flüssigkeit implementiert die Flüssigkeitskanäle und Kammern der Tropfengeneratoren 30, während die Diaphragmaschicht 137 das Diaphragma 37 der Tropfengeneratoren implementiert. Die Dünnfilm-Verbindungsschaltungsschicht 138 implementiert die Verbindungsschaltungen 38, während die Wandlerschicht 139 die elektromechanischen Wandler 39 des Tropfengenerators 30 implementiert.
  • In einem veranschaulichenden Beispiel umfasst die Diaphragmaschicht 137 eine Metallplatte oder -blatt, etwa aus rostfreiem Stahl, welche an der Kanalschicht 131 für Flüssigkeit angebracht oder angeklebt ist. Die Diaphragmaschicht 137 kann ebenso elektrisch nicht leitendes Material, wie etwa eine Keramik, umfassen. Ebenso in einem veranschaulichenden Beispiel kann die Kanalschicht 131 für Flüssigkeit vielfache laminierte Platten oder Blätter umfassen. Die Wandlerschicht 139 kann ein Feld von gekerbten Keramikwandlern umfassen, welche an die Dünnfilm-Verbindungsschaltungsschicht 138 mit einem passenden Kleber angebracht oder angeklebt sind. Wie nachfolgend weiter beschrieben, sind scharfe Kontakte insbesondere zwischen der Wandlerschicht 139 und der Dünnfilm-Verbindungsschicht 138 ausgebildet und das Klebematerial kann ein Klebematerial von geringer Leitfähigkeit umfassen. Beispielsweise kann ein Epoxy-, Acryl-, oder Phenol-Klebematerial verwendet werden.
  • Die 4 ist eine schematische Draufsicht einer Ausführung einer Diaphragmaschicht 137, welche ein aufgerautes, nicht glattes Klebegebiet 137A einschließt, welches durch Partikelstrahlen, wie etwa Sandstrahlen, oder durch Laseraufrauung, beispielsweise ausgebildet wird. Das Klebegebiet 137A kann einen Rauhigkeitsmittelwert (Ra) im Bereich von ungefähr 1 Mikroinch bis ungefähr 100 Mikroinch beispielsweise aufweisen. Als weiteres Beispiel kann das Klebegebiet 137A einen Rauhigkeitsmittelwert im Bereich von ungefähr 5 Mikroinch bis ungefähr 20 Mikroinch ausweisen. Weiterhin kann das Klebegebiet 137A einen Rauhigkeitsmittelwert im Bereich von ungefähr 50 Mikroinch bis ungefähr 100 Mikroinch aufweisen.
  • Die 5 ist eine schematische Draufsicht einer Ausführung einer Dünnfilm-Verbindungsschaltungsschicht 138, welche angeschmiegte, erhabene Kontaktflächen oder -gebiete 191 einschließt, welche über dem aufgerauten Klebegebiet 137A (4) der Diaphragmaschicht 137 angeordnet sind, wobei die Oberseitenflächen der erhabenen Kontaktgebiete 191 eine Rauhigkeit aufweisen, welche allgemein mit der Rauhigkeit des darunter liegenden, angerauten Klebegebietes 137A der Diaphragmaschicht 137 zusammenpasst. Die elektromechanischen Wandler 39 (6 bis 10) sind an jeweiligen angeschmiegten, erhabenen Kontaktflächen 191 durch eine dünne Schicht aus Klebematerial angebracht und die scharfen Kontakte sind zwischen den Oberseitenflächen der erhabenen Kontaktabschnitte 191 und den elektromechanischen Wandlern 39 ausgebildet. Wie in den verschiedenen in 6 bis 10 veranschaulichten Ausführungen offenbart, können die angeschmiegten, erhabenen Kontaktgebiete 191 durch eine Dünnfilmstruktur ausgebildet werden, welche beispielsweise eine Mesa-Schicht und eine gemusterte, leitfähige Schicht einschließen können. Die Schichten des Dünnfilmstapels, welche die angeschmiegten, erhabenen Kontaktgebiete 191 ausbilden, sind vorzugsweise derart angeschmiegt, dass die Oberseitenfläche der erhabenen Kontaktgebiete 191 eine Rauhigkeit aufweisen, welche generell mit der Rauhigkeit des darunter liegenden, angerauten Klebegebietes 137A der Diaphragmaschicht 137 übereinstimmt oder zusammenpasst. In einem veranschaulichenden Beispiel weisen die Oberseitenflächen der angeschmiegten, erhabenen Kontaktgebiete 191 einen Rauhigkeitsmittelwert (Ra) in dem Bereich von ungefähr 1 Mikroinch bis ungefähr 100 Mikroinch auf, was beispielsweise durch das Konfigurieren des aufgerauten Klebegebietes 137A mit einer geeigneten Rauhigkeit erreicht werden kann. Als weiteres Beispiel können die Oberseitenflächen der angeschmiegten, erhabenen Kontaktgebiete 191 einen Rauhigkeitsmittelwert im Bereich von ungefähr 5 Mikroinch bis ungefähr 20 Mikroinch aufweisen. Weiterhin können die Oberseitenflächen der erhabenen, angeschmiegten Kontaktgebiete 191 einen Rauhigkeitsmittelwert im Bereich von ungefähr 30 Mikroinch bis ungefähr 80 Mikroinch aufweisen. Die Dünnfilm-Verbindungsschaltung 138 kann elektrische Verbindung für die einzelnen elektromechanischen Wandler 39 bereitstellen.
  • Die 6 ist eine schematische Seitenschnittansicht eines Abschnitts einer Ausführung einer Dünnfilm-Verbindungsschaltungsschicht 138, welche mit einer elektrisch leitenden oder nichtleitenden Diaphragmaschicht 137 verwendet werden kann. Dünnfilm-Verbindungsschaltungsschicht 138 schließt eine angeschmiegte Mesa-Schicht 211, welche eine Vielzahl von Mesas umfaßt, eine angeschmiegte dielektrische Deckschicht 213, welche auf der Mesa-Schicht 211 und der Diaphragmaschicht 137 liegt, und eine gemusterte, angeschmiegte, leitfähige Schicht 215 ein, welche auf der dielektrischen Deckschicht 213 angeordnet ist. Die dielektrische Abdeckschicht dient dazu, die Diaphragmaschicht 137 von der gemusterten, angeschmiegten, leitfähigen Schicht 215 elektrisch zu isolieren. Die Mesa-Schicht 211 kann elektrisch nicht leitend (z. B. dielektrisch) oder leitend (z. B. Metall) sein. Die Mesas und die übergelagerten Abschnitte der angeschmiegten dielektrischen Deckschicht 213 und die gemusterte, angeschmiegte, leitfähige Schicht 215 bilden die erhabenen Kontaktgebiete oder -flächen 191 aus. Die Dünnfilm-Verbindungsschaltungsschicht 138 kann weiterhin eine gemusterte, dielektrische Schicht 217 einschließen, welche Öffnung 217A aufweist, durch welche sich die erhabenen Kontaktflächen 191 erstrecken. Die erhabenen Kontaktflächen 191 sind höher als die anderen Schichten der Dünnfilm-Verbindungsschaltungsschicht 138 und umfassen die höchsten Abschnitte der Verbindungsschicht 138. Dies erleichtert das Anbringen eines elektromechanischen Wandlers 39 an jede der erhabenen Kontaktflächen 191.
  • Bei der in 6 schematisch dargestellten Ausführung einer Dünnfilm-Verbindungsschaltung kann die angeschmiegte Mesaschicht 211 eine passend gemusterte angeschmiegte dielektrische Schicht oder angeschmiegte Metallschicht beispielsweise umfassen. Die gemusterte, angeschmiegte, leitende Schicht 215 kann eine gemusterte, angeschmiegte Metallschicht umfassen.
  • Da die Mesaschicht 211, die dielektrische Deckschicht 213 und die gemusterte, leitende Schicht 215 angeschmiegte Schichten sind, weisen die Oberseitenflächen der erhabenen Kontaktflächen 191 eine Rauhigkeit auf, welche allgemein mit der aufgerauten Oberfläche des Klebegebietes 137A des Metalldiaphragmas 137 übereinstimmt. Mit anderen Worten umfassen die Oberseitenflächen der erhabenen Kontaktflächen 191 aufgeraute Oberflächen. Die elektromechanischen Wandler 39 sind an jeweilige Kontaktfläche 191 durch eine dünne Klebeschicht 221 angebracht, welche ausreichend dünn ist, dass die scharfen Kontakte zwischen der Deckseitenfläche der Kontaktflächen und den elektromechanischen Wandlern 39 ausgebildet werden. Die scharfen Kontakte werden insbesondere durch hohe Punkte der Kontaktflächen 191 ausgebildet, welche durch die dünne Klebeschicht reichen und die elektromechanischen Wandler 39 berühren.
  • Die 7 ist eine schematische Seitenschnittansicht eines Abschnittes einer weiteren Ausführung einer Dünnfilm-Verbindungsschaltungsschicht 138, welche mit einer elektrisch leitenden oder nicht leitenden Diaphragmaschicht 137 verwendet werden kann. Die Dünnfilm-Verbindungsschaltungsschicht 138 schließt eine angeschmiegte, dielektrische Deckschicht 213, eine angeschmiegte, gemusterte, leitfähige Schicht 215, welche auf der angeschmiegten, dielektrischen Deckschicht 213 angeordnet ist, und eine angeschmiegte, leitfähige Mesaschicht 211 ein, welche eine Vielzahl von leitfähigen Mesas umfasst, die über der gemusterten, angeschmiegten, leitfähigen Schicht 215 liegen. Die leitfähigen Mesas und die darunter liegenden Abschnitte der angeschmiegten, leitfähigen Schicht 215 bilden erhabene Kontaktgebiete oder -flächen 191 aus. Die Verbindungsschaltungsschicht 138 kann weiterhin eine gemusterte, dielektrische Schicht 217 mit Öffnungen 217A aufweisen, durch welche sich die erhabenen Kontaktflächen 191 erstrecken. Die erhabenen Kontaktflächen 191 sind höher als die anderen Schichten der Verbindungsschaltungsschicht 138 und umfassen die höchsten Abschnitte der Verbindungsschaltungsschicht 138. Dies erleichtert die Anbringung eines elektromechanischen Wandlers 39 an jede der erhabenen Kontaktflächen 191.
  • Bei der in 7 schematisch dargestellten Ausführung kann die angeschmiegte Mesaschicht 211 eine passend gemusterte angeschmiegte Metallschicht umfassen und die gemusterte, angeschmiegte, leitende Schicht 215 kann ebenso eine geeignet gemusterte, angeschmiegte Metallschicht beispielsweise umfassen.
  • Da die dielektrische Deckschicht 213, die gemusterte, leitende Schicht 215, und die Mesaschicht 211 angeschmiegte Schichten sind, weisen die Oberseitenflächen der erhabenen Kontaktflächen 191 eine Rauhigkeit auf, welche allgemein mit der aufgerauten Oberfläche des Klebegebietes 137A des Metalldiaphragmas 137 übereinstimmt. Die elektromechanischen Wandler 39 sind an jeweilige Kontaktfläche 191 durch eine dünne Klebe schicht 221 angebracht, welche ausreichend dünn ist, dass die scharten Kontakte zwischen der Deckseitenfläche der erhabenen Kontaktflächen 191 und den elektromechanischen Wandlern 39 ausgebildet werden.
  • Die 8 ist eine schematische Seitenschnittansicht eines Abschnittes einer weiteren Ausführung einer Dünnfilm-Verbindungsschaltungsschicht 138, welche mit einer elektrisch leitenden oder nicht leitenden Diaphragmaschicht 137 verwendet werden kann. Die Dünnfilm-Verbindungsschaltungsschicht 138 schließt eine angeschmiegte, dielektrische Deckschicht 213, eine Mesaschicht 211, welche eine Vielzahl von Mesas umfasst, welche über der angeschmiegten dielektrischen Deckschicht 213 liegen, und eine angeschmiegte, gemusterte, leitende Schicht 215, welche über der Mesaschicht 211 liegt. Die Mesa-Schicht 211 kann elektrisch nicht leitend (z. B. dielektrisch) oder leitend (z. B. Metall) sein. Die Mesas und die darüber liegenden Abschnitte der gemusterten, angeschmiegten, leitfähigen Schicht 215 bilden die erhabenen Kontaktgebiete oder Flächen 191 aus. Die Dünnfilm-Verbindungsschaltungsschicht 138 kann weiterhin eine gemusterte, dielektrische Schicht 217 einschließen, welche Öffnung 217A aufweist, durch welche sich die erhabenen Kontaktflächen 191 erstrecken. Die erhabenen Kontaktflächen 191 sind höher als die anderen Schichten der Verbindungsschaltungsschicht 138 und umfassen die höchsten Abschnitte der Verbindungsschicht 138. Dies erleichtert das Anbringen eines elektromechanischen Wandlers 39 an jede der erhabenen Kontaktflächen 191.
  • Bei der in 8 schematisch dargestellten Ausführung einer Dünnfilm-Verbindungsschaltung kann die angeschmiegte Mesaschicht 211 eine passend gemusterte angeschmiegte dielektrische Schicht oder angeschmiegte Metallschicht beispielsweise umfassen. Die gemusterte, angeschmiegte, leitende Schicht 215 kann eine gemusterte, angeschmiegte Metallschicht umfassen.
  • Da die dielektrische Deckschicht 213, die Mesaschicht 211 und die gemusterte leitende Schicht 215 angeschmiegte Schichten sind, weisen die Oberseitenflächen der erhabenen Kontaktflächen 191 eine Rauhigkeit auf, welche allgemein mit der aufgerauten Oberfläche des Klebegebietes 137A des Metalldiaphragmas 137 übereinstimmt. Die elektromechanischen Wandler 39 sind an jeweilige Kontaktfläche 191 durch eine dünne Klebeschicht 221 angebracht, welche ausreichend dünn ist, dass die scharfen Kontakte zwischen den Deckseitenflächen der erhabenen Kontaktflächen 191 und den elektromechanischen Wandlern 39 ausgebildet werden.
  • Die 9 ist eine schematische Seitenschnittansicht eines Abschnittes einer weiteren Ausführung einer Dünnfilm-Verbindungsschaltungsschicht 138, welche mit einer elektrisch leitenden oder nicht leitenden Diaphragmaschicht 137 verwendet werden kann. Die Dünnfilm-Verbindungsschaltungsschicht 138 schließt eine angeschmiegte Mesaschicht 211, welche eine Vielzahl von Mesas umfasst, die auf dem Klebegebiet 137A des elektrisch nicht leitenden Diaphragmas 137 angeordnet sind, und eine gemusterte, angeschmiegte, leitfähige Schicht 215 ein, welche über der Mesaschicht 211 liegt. Die Mesa-Schicht 211 kann elektrisch nicht leitend (z. B. dielektrisch) oder leitend (z. B. Metall) sein. Die Mesas und die übergelagerten Abschnitte der gemusterten, angeschmiegte, leitfähigen Schicht 215 bilden die erhabenen Kontaktgebiete oder -flächen 191 aus. Die Dünnfilm-Verbindungsschaltungsschicht 138 kann weiterhin eine gemusterte, dielektrische Schicht 217 einschließen, welche Öffnung 217A aufweist, durch welche sich die erhabenen Kontaktflächen 191 erstrecken. Die erhabenen Kontaktflächen 191 sind höher als die anderen Schichten der Verbindungsschicht 138 und umfassen die höchsten Abschnitte der Verbindungsschicht 138. Dies erleichtert das Anbringen eines elektromechanischen Wandlers 39 an jede der erhabenen Kontaktflächen 191.
  • Bei der in 9 schematisch dargestellten Ausführung einer Dünnfilm-Verbindungsschaltung kann die angeschmiegte Mesaschicht 211 eine passend gemusterte angeschmiegte dielektrische Schicht oder gemusterte, angeschmiegte Metallschicht beispielsweise umfassen. Die gemusterte, angeschmiegte, leitende Schicht 215 kann eine gemusterte, angeschmiegte Metallschicht umfassen.
  • Da die Mesaschicht 211 und die gemusterte leitende Schicht 215 angeschmiegte Schichten sind, weisen die Oberseitenflächen der erhabenen Kontaktflächen 191 eine Rauhigkeit auf, welche allgemein mit der aufgerauten Oberfläche des Klebegebietes 137A des Metalldiaphragmas 137 übereinstimmt. Die elektromechanischen Wandler 39 sind an jeweilige Kontaktfläche 191 durch eine dünne Klebeschicht 221 angebracht, welche ausreichend dünn ist, dass die scharfen Kontakte zwischen den Deckseitenflächen der erhabenen Kontaktflächen 191 und den elektromechanischen Wandlern 39 ausgebildet werden.
  • Die 10 ist eine schematische Seitenschnittansicht eines Abschnittes einer weiteren Ausführung einer Dünnfilm-Verbindungsschaltungsschicht 138, welche mit einer elekt risch leitenden oder nicht leitenden Diaphragmaschicht 137 verwendet werden kann. Die Dünnfilm-Verbindungsschaltungsschicht 138 schließt eine gemusterte, angeschmiegte, leitende Schicht 215 und eine leitende Mesaschicht 211 ein, welche eine Vielzahl von Mesas umfasst, welche über der gemusterten, angeschmiegten, leitfähigen Schicht 215 liegen. Die Dünnfilm-Verbindungsschaltungsschicht 138 kann weiterhin eine gemusterte, dielektrische Schicht 217 einschließen, welche Öffnung 217A aufweist, durch welche sich die erhabenen Kontaktflächen 191 erstrecken. Die erhabenen Kontaktflächen 191 sind höher als die anderen Schichten der Dünnfilm-Verbindungsschaltungsschicht 138 und umfassen die höchsten Abschnitte der Verbindungsschicht 138. Dies erleichtert das Anbringen eines elektromechanischen Wandlers 39 an jede der erhabenen Kontaktflächen 191.
  • Bei der in 10 schematisch dargestellten Ausführung kann die angeschmiegte, leitende Mesaschicht 211 eine passend gemusterte angeschmiegte Metallschicht umfassen und die gemusterte, angeschmiegte, leitende Schicht 215 kann ebenso eine geeignet gemusterte, angeschmiegte Metallschicht beispielsweise umfassen.
  • Da die gemusterte leitende Schicht 215 und die leitende Mesaschicht 211 angeschmiegte Schichten sind, weisen die Oberseitenflächen der erhabenen Kontaktflächen 191 eine Rauhigkeit auf, welche allgemein mit der aufgerauten Oberfläche des Klebegebietes 137A des Metalldiaphragmas 137 übereinstimmt. Die elektromechanischen Wandler 39 sind an jeweilige Kontaktfläche 191 durch eine dünne Klebeschicht 221 angebracht, welche ausreichend dünn ist, dass die scharfen Kontakte zwischen den Deckseitenflächen der erhabenen Kontaktflächen 191 und den elektromechanischen Wandlern 39 ausgebildet werden.
  • Jede dielektrische Schicht der Dünnschicht-Verbindungsschaltungsschicht 138 kann Siliziumoxid, Siliziumnitrid, oder Siliziumoxidnitrid beispielsweise umfassen und kann eine Dicke im Bereich von ungefähr 0,1 Mikrometer bis ungefähr 5 Mikrometer aufweisen. Insbesondere kann jede dielektrische Schicht eine Dicke im Bereich von ungefähr 1 Mikrometer bis ungefähr 2 Mikrometer aufweisen.
  • Jede leitende Schicht der Dünnfilm-Verbindungsschaltungsschicht 138 kann Aluminium, Chrom, Nickel, Tantal oder Kupfer beispielsweise umfassen und kann eine Dicke im Bereich von ungefähr 0,1 Mikrometer bis ungefähr 5 Mikrometer aufweisen. Insbesondere kann jede leitende Schicht eine Dicke im Bereich von ungefähr 1 Mikrometer bis ungefähr 2 Mikrometer aufweisen.

Claims (10)

  1. Eine Tropfen emittierende Vorrichtung, umfassend: eine Kanalschicht (131) für Flüssigkeit, eine Diaphragmaschicht (137), welche auf der Kanalschicht für Flüssigkeit angeordnet ist; ein aufgerautes Klebegebiet (137A), welches auf einer Oberfläche der Diaphragmaschicht ausgebildet ist; eine Dünnfilmschaltung (138) mit angeschmiegten, erhabenen Kontaktgebieten (191), welche auf dem aufgerauten Klebegebiet angeordnet sind; und eine Vielzahl von elektromechanischen Wandlern (39), welche adhäsiv an den angeschmiegten, erhabenen Kontaktgebieten angebracht sind und elektrisch mit den angeschmiegten, erhabenen Kontaktgebieten verbunden sind durch scharte Kontakte, welche zwischen den angeschmiegten, erhabenen Kontaktgebieten und den elektromechanischen Wandlern ausgebildet sind.
  2. Die Tropfen emittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das aufgeraute Klebegebiet einen Rauhigkeitsmittelwert im Bereich von ungefähr 1 Mikroinch bis ungefähr 100 Mikroinch aufweist.
  3. Die Tropfen emittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das aufgeraute Klebegebiet einen Rauhigkeitsmittelwert im Bereich von ungefähr 5 Mikroinch bis ungefähr 20 Mikroinch aufweist.
  4. Die Tropfen emittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das aufgeraute Klebegebiet einen Rauhigkeitsmittelwert im Bereich von ungefähr 30 Mikroinch bis ungefähr 80 Mikroinch aufweist.
  5. Die Tropfen emittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die erhabenen Kontaktgebiete einen Rauhigkeitsmittelwert der Oberseitenfläche im Bereich von ungefähr 1 Mikroinch bis ungefähr 100 Mikroinch aufweisen.
  6. Die Tropfen emittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die erhabenen Kontaktgebiete einen Rauhigkeitsmittelwert der Oberseitenfläche im Bereich von ungefähr 5 Mikroinch bis ungefähr 20 Mikroinch aufweisen.
  7. Die Tropfen emittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die erhabenen Kontaktgebiete einen Rauhigkeitsmittelwert der Oberseitenfläche im Bereich von ungefähr 30 Mikroinch bis ungefähr 80 Mikroinch aufweisen.
  8. Die Tropfen emittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die erhabenen Kontaktgebiete angeschmiegte dielektrische Mesas einschließen.
  9. Die Tropfen emittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Diaphragmaschicht aus Metall hergestellt ist; die angeschmiegten, erhabenen Kontaktgebiete angeschmiegte Mesas einschließen; und die Vielzahl der elektromechanischen Wandler piezoelektrische Wandler sind.
  10. Ein Tropfengenerator, umfassend: eine Druckkammer (35); ein Metalldiaphragma (37), welches eine Wand der Druckkammer ausbildet, wobei das Metalldiaphragma eine aufgeraute Klebefläche (137A) einschließt; ein angeschmiegtes, erhabenes Dünnfilm-Kontaktgebiet (191), welches auf der aufgerauten Klebefläche angeordnet ist; einen piezoelektrischen Wandler (39), welcher adhäsiv an das angeschmiegte, erhabene Kontaktgebiet angebracht ist und elektrisch mit dem angeschmiegten, er habenen Kontaktgebiet durch scharte Kontakte verbunden ist, welche zwischen dem angeschmiegten, erhabenen Kontaktgebiet und dem piezoelektrischen Wandler ausgebildet sind; einen Ausgangskanal (45), welcher mit der Druckkammer verbunden ist; und eine Tropfen emittierende Düse (47), welche an einem Ende des Auslasskanals angeordnet ist.
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