DE69426999T2 - Basiskörper für einen Farbstrahlkopf, Farbstrahlkopf damit versehen und Herstellungsverfahren - Google Patents

Basiskörper für einen Farbstrahlkopf, Farbstrahlkopf damit versehen und Herstellungsverfahren

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Vielzahl von Tintenstrahlkopfgrundkörpern.
  • Die Druckschrift US-A-5 049 231 beschreibt ein Verfahren zum Ausbilden eines Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopfes, das die folgenden Schritte aufweist: Ausbilden mehrerer Widerstandsheizeinrichtungen und entsprechender Elektrodenpaare an einem Substrat, wobei eine der Elektroden von jedem Paar mit einer an dem Substrat ausgebildeten gemeinsamen Testelektrode verbunden wird. Nachdem der Kopf getestet wurde, um zu bestimmen, ob irgendwelche Mängel an einer Schutzlage an den Heizeinrichtungen und den Elektrodenpaaren vorhanden sind, wird derjenige Abschnitt des Substrates entfernt, der die Testelektrode trägt.
  • Unter den Tintenstrahlköpfen ist der Aufbau eines Tintenstrahlkopfes derjenigen Bauart, bei der eine Anzahl von elektrothermischen Wandlern an einem Substrat vorgesehen ist, an dem Substrat 1 üblicherweise mit einer Wärmeerzeugungswiderstandslage 2, die Wärmeerzeugungswiderstandseinrichtungen 2a als Wärmeenergieerzeugungseinrichtungen zum Erzeugen von Wärmeenergie enthalten, die auf die Flüssigkeit wirkt, und einer Elektrodenlage 3 zum Aufbringen einer elektrischen Spannung auf die Wärmeerzeugungswiderstandseinrichtungen vorgesehen, wie dies in den Fig. 3A und 3B gezeigt ist. Falls erforderlich, ist auch eine Schutzlage 4 an den elektrothermischen Wandlern vorgesehen, die die Wärmeerzeugungswiderstandslage 2 und die Elektrodenlage 3 aufweisen.
  • Ein Tintenstrahlkopf wird so aufgebaut, dass eine Deckenplatte mit Nuten mit dem Substrat verbunden wird, wobei jede Nut dazu dient, eine Öffnung (Ausstoßöffnung) 7, durch die eine Flüssigkeit ausgestoßen wird, und einen Flüssigkeitskanal 6 auszubilden, der mit der Öffnung 7 in Verbindung steht und der an einer Seite entsprechend den Wärmeerzeugungswiderstandseinrichtungen 2a vorgesehen ist. Solch ein Tintenstrahlkopf wird gewöhnlich dadurch erhalten, dass elektrothermische Wandler entsprechend einer Vielzahl von Tintenstrahlköpfen an einem Si-Wafer vorbereitet werden, der ein Substrat ist, und dass der Si-Wafer nach dem Verbinden solch einer Deckenplatte mit dem Si-Wafer geschnitten und getrennt wird.
  • Hierbei kann ein Grundkörper 8 durch ein Aufschichten zumindest einer Elektrodenlage 3 und einer Wärmeerzeugungswiderstandslage 2 an einem Substrat 1, ein Nachbilden von diesen in eine vorbestimmte Form und ein Ausbilden von Wärmeerzeugungswiderstandseinrichtungen 2a erhalten werden, die mit einem Paar bei einem vorbestimmten Abstand räumlich voneinander beabstandeten Elektroden 3a, 3b elektrisch verbunden sind, wie dies in den Fig. 4A und 4B gezeigt ist.
  • Und die Elektrodenlage 3 und die Wärmeerzeugungswiderstandslage 2 werden durch eine Dünnfilmausbildungstechnik wie z. B. Sputtern ausgebildet, die auf dem Gebiet der Halbleiter verwendet wird.
  • Andererseits wurde kürzlich solch ein Grundkörper mit einem größeren Abmaß geschaffen mit dem Ziel, die Kosten durch eine Verbesserung des Durchsatzes zu reduzieren. Entsprechend dem größeren Grundkörper hat sich das Substrat mit einer runden Form zu einem Substrat mit einer rechteckigen Form geändert. Das heißt, dass das momentan erhältliche runde Si-Substrat auf eine Größe bezüglich des Durchmessers von 8 Zoll beschränkt ist, und falls ein Tintenstrahlkopf der einstückigen Bauart vorzufertigen ist, dessen Druckbreite jenseits der beschränkten Größe liegt, muss das Substrat ein rechteckiges Substrat sein, das durch ein Schneiden eines Si-Blockes bei regelmäßiger Körnung vorgefertigt wird. Falls außerdem das Substrat auf diese Weise vergrößert wird, wird häufig eine Streuung bei der Qualität wie z. B. eine Streuung der Filmdicke bei der vorstehend erwähnten Dünnfilmausbildungstechnik beobachtet.
  • Um somit eine Qualitätsänderung bei dem Herstellungsprozess von solch einer Grundplatte 8 zu prüfen und handzuhaben, haben die Hersteller Überwachungseinrichtungen vorgesehen, die eine Spezifischer-Widerstands-Messüberwachungseinrichtung 1d&sub1;, eine Filmdicken-Messüberwachungseinrichtung 1d&sub2; und eine Haftfestigkeits-Messüberwachungseinrichtung 1d&sub3; an einem Abschnitt des Grundkörpers 8 enthalten, an dem ein Grundkörperabschnitt 1a entsprechend einem aus einer Vielzahl von Tintenstrahlköpfen angeordnet ist, um einige Eigenschaften des Grundkörpers wie z. B. die Filmdicke von jeder Lage, den Widerstand der Wärmeerzeugungswiderstandslage und die Filmhaftfestigkeit zu messen, wie dies in der Fig. 2 gezeigt ist.
  • Wenn jedoch das Substrat rechteckig ist und dadurch kein Abfallabschnitt durch ein Schneiden eines rechteckigen Rundkörpers produziert wird, wie dies vorstehend beschrieben ist, werden Überwachungseinrichtungen an den wirksamen Abschnitten angeordnet, wodurch die erforderliche Anzahl der zu entnehmenden Stücke reduziert ist.
  • Um außerdem die Druckqualität zu verbessern, ist es notwendig, für das vorstehend beschriebene Qualitätsmanagement mehr Überwachungseinrichtungen anzuordnen, wenn das Substrat größer ist, und wenn die größere Anzahl von Überwachungseinrichtungen vorgesehen ist, ist die Anzahl von erhaltenen Tintenstrahlköpfen pro Substrat weiter reduziert, was zu dem Kostenanstieg führt. Falls die Überwachungseinrichtung eine reduzierte Größe hat, kann die Messung unmöglich werden oder die Messgenauigkeit kann beträchtlich verringert werden, was vielmehr zu der niedrigen Ausbeute führt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es, die vorstehend erwähnten Probleme des Stands der Technik zu lösen. Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein äußerst zuverlässiges Verfahren zum Herstellen einer Vielzahl von Tintenstrahlkopfgrundkörpern bei geringen Kosten vorzusehen, ohne irgendeinen bestimmten Raum für die Überwachungseinrichtung innerhalb des Grundkörpers zu schaffen.
  • Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 erreicht.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Fig. 1 zeigt eine erläuternde Ansicht der vorliegenden Erfindung zum Vorsehen eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfgrundkörpers mit einem rechteckigen Substrat, zum Anordnen von Überwachungseinrichtungen in den Schnittteilstücken und zum Schneiden und Trennen des Kopfgrundkörpers.
  • Fig. 2 zeigt eine erläuternde Ansicht, bei der der Kopfgrundkörper bei der herkömmlichen Überwachungseinrichtungsanordnung geschnitten und getrennt wird.
  • Fig. 3A zeigt eine Querschnittansicht eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes entlang des Durchflusskanals in seinem Hauptabschnitt, und Fig. 3B zeigt eine vergrößerte perspektivische Ansicht davon.
  • Fig. 4A zeigt eine ausschnittartige Draufsicht eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfgrundkörpers, und Fig. 4B zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie A-A der Fig. 4A.
  • Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines üblichen Tintenstrahlkopfes, der für die vorliegende Erfindung geeignet ist.
  • Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines üblichen Tintenstrahlgerätes, an dem ein Tintenstrahlkopf gemäß der vorliegenden Erfindung anbringbar ist.
  • Fig. 7 zeigt eine erläuternde Ansicht eines Aufbaubeispieles einer Filmdicken-Messüberwachungseinrichtung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Diese Erfindung wird nachfolgend auf der Grundlage der Ausführungsbeispiele beschrieben.
  • Zunächst zeigt die Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel eines Tintenstrahlkopfes, der für die vorliegende Erfindung geeignet ist.
  • Der Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß der Fig. 5 ist ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf der sogenannten Vollzeilenbauart, dessen Ausstoßöffnungen über die Länge entsprechend einer Seite des Aufzeichnungsblattes z. B. der Größe Din A4 aufgereiht sind.
  • Bei dieser Figur bezeichnet ein Bezugszeichen 101 eine aus Si zusammengesetzte Heiztafel, an dessen oberer Fläche eine Vielzahl von elektrothermischen Wandler als Ausstoßenergieerzeugungselemente und eine Elektrodenverdrahtung zum Zuführen eines elektrischen Stromes dahinein vorgesehen sind (beides ist nicht gezeigt). Mit dem Bezugszeichen 102 ist eine aus Glas oder Metall geschaffene Deckenplatte bezeichnet, die durch einen Schneidvorgang oder durch einen Ätzvorgang mit einer Tinteneinlassöffnung zum Einlassen der Aufzeichnungsflüssigkeit wie z. B. Tinte (nachfolgend als Tinte bezeichnet) und mit einem konkaven Abschnitt für eine Gemeinschaftsflüssigkeitskammer ausgebildet ist, die mit jedem Tintendurchflusskanal in Verbindung steht und die auch die einzulassende Tinte aufbewahrt. Es ist zu beachten, dass das Bezugszeichen 109 ein Tintenzuführungsrohr bezeichnet, das mit der Einlassöffnung verbunden ist.
  • Hierbei ist jeder Tintendurchflusskanal in einer Festkörper-Lage entsprechend jedem Ausstoßenergieerzeugungselement einer Heiztafel 101 ausgebildet. Die Deckenplatte 102 ist mit der Festkörper-Lage verbunden und die Heiztafel 101 ist haftend an einer Grundplatte 105 gesichert. Ein elektrischer Verbindungsanschluss für die Heiztafel 101 und ein elektrischer Verbindungsanschluss für ein flexibles Substrat 103 sind aneinander ausgerichtet, und ein Druckelement 104 zum Drücken des flexiblen Substrates 103 zu der Grundplatte 105 ist an der Grundplatte 105 geschraubt. Dadurch sind die Heiztafel 101 und das flexible Substrat 103 mechanisch verbunden. An dem oberen Abschnitt des Druckelementes ist ein Endabschnitt einer Druckblattfeder 106 mittels einer Schraube gesichert, wobei ihr anderer Endabschnitt gegen die obere Fläche der Deckenplatte 102 anstößt und sie elastisch andrückt. Dadurch wird die Deckenplatte 102 mechanisch an die Heiztafel 101 gedrückt.
  • In der Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Grundkörpers gezeigt, der das wesentliche Bauteil der vorliegenden Erfindung ist.
  • Die Fig. 1 zeigt eine erläuternde Ansicht dieses Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung zum Vorsehen eines Tintenstrahlkopfgrundkörpers aus einem rechteckigen Substrat, zum Anordnen von Überwachungseinrichtungen in den Schnitteilstücken und zum Schneiden und Trennen des Kopfgrundkörpers. Bei den Fig. 1 und 2 werden dieselben Bezugszeichen verwendet, wenn sie sich auf dieselben Bauteile beziehen. Wie dies in der Fig. 1 gezeigt ist, ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von drei Überwachungseinrichtungsbauarten, die aus einer Spezifischer- Widerstands-Messüberwachungseinrichtung 1c&sub1;, einer Filmdicken- Messüberwachungseinrichtung 1c&sub2; und einer Haftfestigkeits- Messüberwachungseinrichtung 1c&sub3; besteht, an dem Schnitteilstück 1b angeordnet.
  • Durch das Vorsehen von jeder dieser Überwachungseinrichtungen in dem Schnitteilstück gemäß der vorstehend erwähnten Art und Weise kann eine relativ große Anzahl von Überwachungseinrichtungen angeordnet werden, ohne dass ein bestimmter Raum für die Überwachungseinrichtung innerhalb des Grundkörpers notwendig ist, wodurch ein Tintenstrahlkopfgrundkörper mit einer hohen Druckqualität bei einer guten Ausbeute und unter günstigen Kosten vorgesehen werden kann.
  • Außerdem wird das Schneiden durch ein Drehen einer runden Klinge wie z. B. eine Diamantklinge oder eine Harzklinge bei einer hohen Geschwindigkeit ausgeführt, wobei eine höhere mechanische Festigkeit der Klinge erforderlich ist, je größer die Substratdicke ist, und die Klingendicke ist größer.
  • Bei dem Tintenstrahlkopf beträgt in dem Fall eines großen Substrates die Substratdicke ungefähr 2 mm bei Berücksichtigung der Festigkeit des Substrats.
  • Wenn die Substratdicke 2 mm beträgt, ist üblicherweise die Klingendicke von ungefähr 2 mm erforderlich. Andererseits ist das Abmaß der Überwachungseinrichtung notwendigerweise ungefähr 2 · 10 (mm) groß, auch wenn es einige Unterschiede in ihrer Funktion gibt. Daher erklärt sich, dass die Überwachungseinrichtungen vollständig innerhalb der Schnittbreite angeordnet werden können.
  • Die Überwachungseinrichtung wird nachfolgend weiter erläutert. Die Überwachungseinrichtung ist durch ihre Funktion in drei Hauptabschnitte eingeteilt, wie dies vorstehend erwähnt wurde:
  • und zwar eine Spezifischer-Widerstands- Messüberwachungseinrichtung, eine Filmdicken- Messüberwachungseinrichtung und eine Haftfestigkeits- Messüberwachungseinrichtung.
  • Die Spezifischer-Widerstands-Messüberwachungseinrichtung ist ein Abschnitt zum Messen des Flächenwiderstandes einer Wärmeerzeugungswiderstandslage an dem Grundkörper, an dem die Wärmeerzeugungswiderstandlage in einer erforderlichen Form nachgebildet ist und freiliegt. Dadurch, dass diese in der gleichen Form wie die Wärmeerzeugungswiderstandseinrichtung nachgebildet ist, kann der Widerstand der Wärmeerzeugungswiderstandseinrichtung außerdem grob gemessen werden.
  • Daneben ist die Filmdicken-Messüberwachungseinrichtung ein Abschnitt zum Messen der Filmdicke von jedem Dünnfilm wie z. B. eine Wärmeerzeugungswiderstandslage, eine Elektrodenlage und eine Schutzlage, bei denen an der unteren Lage eine Überwachungseinrichtung zum Beispiel durch ein Aufschichten bei einer Schrittfolge von 1 bis 4 gemäß der Fig. 7 ausgebildet wird. Durch ein Subtrahieren der Filmdicke der unteren Lage von der Filmdicke von jedem Überwachungseinrichtungsabschnitt können die verschiedenen Filmdicken gemessen werden.
  • Daneben ist die Haftfestigkeits-Messüberwachungseinrichtung ein Abschnitt, um hauptsächlich die Haftfestigkeit der Schutzlage zu messen, bei dem der Nachbildungsvorgang durch einen Trockenätzvorgang gemacht wird, um z. B. für Ta ein 2 mm²-Raster zu erhalten.
  • Der Aufbau von jeder Überwachungseinrichtung nicht auf die vorstehend beschriebenen beschränkt, sondern es können verschiedene Aufbauten angewendet werden, sofern die verschiedenen Ziele erreicht werden.
  • Die Anordnung der Überwachungseinrichtung kann dergestalt sein, dass drei bis zehn Stücke in der Längsrichtung des Grundkörpers in Abhängigkeit der Größe des Grundkörpers angeordnet sind. Ein Herstellungsverfahren gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird nachfolgend beschrieben.
  • Ein Tintenstrahlkopfgrundkörper mit einer Anzahl von elektrothermischen Wandlern wurde unter Verwendung eines rechteckigen Si-Substrates der Größe 300 mm · 130 mm · 2 mm hergestellt, wie dies in den Fig. 4A und 4B gezeigt ist. Die Abmaße des einen Tintenstrahlkopf bildenden Grundkörpers betragen 20 mm · 300 mm, wobei die Schnittbreite von 2 mm erforderlich ist. Die Überwachungseinrichtung hat eine Anordnung dergestalt, dass eine Überwachungseinrichtung für die Messung des spezifischen Widerstands einer Wärmeerzeugungswiderstandseinrichtung (erforderlicher Raum 2 mm · 10 mm), HfB&sub2;, Al, eine Überwachungseinrichtung für den ersten Schutzfilm, SiO&sub2;, Ta, eine Überwachungseinrichtung für die Filmdickenmessung eines lichtempfindlichen Polyamids (insgesamt erforderlicher Raum 2 mm · 10 mm), und eine Überwachungseinrichtung für die Haftfestigkeitsmessung (erforderlicher Raum 2 mm · 10 mm) aus Ta an fünf Schnittlinien angeordnet sind, wobei jede in sechs gleich große Abschnitte in der Längsrichtung geteilt ist. Durch ein Unterbringen der Überwachungseinrichtungen innerhalb der Schnittbreite konnten aus einem Substrat sechs Köpfe erhalten werden.
  • Insbesondere wurde zunächst ein 3 um dicker SiO&sub2;-Film bei einem Thermaloxydationsvorgang an der Oberfläche eines Si-Substrates ausgebildet. Anschließend wurden unter Verwendung eines Sputterverfahrens die Wärmeerzeugungswiderstandseinrichtung HfB&sub2; bei einer Dicke von 1500 Å gesputtert, und des weiteren wurde Al für die Verdrahtungslage bei einer Dicke von 5000 Å gesputtert. Anschließend wurden die Wärmeerzeugungswiderstandseinrichtungsform und die Elektrodenform unter Verwendung eines Photolithographieverfahrens nachgebildet, um die Überwachungseinrichtung vorzusehen, wie dies in den Fig. 4A und 4B gezeigt ist. Dieser Nachbildungsvorgang wird von dem vorstehend dargestellten Anordnen des Kopfgrundkörpers und dem Anordnen der Überwachungseinrichtung gefolgt.
  • Anschließend wurde durch einen Biassputtervorgang der Schutzfilm SiO&sub2; bei einer Dicke von 2 um abgeschieden. Des weiteren wurde der zweite Schutzfilm Ta gleichsam unter Verwendung eines Photolithographieverfahrens und eines Trockenätzverfahrens gesputtert und nachgebildet. Und schließlich wurde in ähnlicher Weise ein lichtempfindliches Polyamid nachgebildet, um einen Tintenstrahlkopfgrundkörper herzustellen.
  • Anschließend wurden der spezifische Widerstand der Wärmeerzeugungswiderstandseinrichtung, die Filmdicke von jeder Lage und die Haftfestigkeit eines Ta-Filmes durch die Überwachungseinrichtung gemessen.
  • Es ist zu beachten, dass diese Messungen unter Verwendung eines Vier-Fühler-Widerstandsmessgerätes bei der Messung des spezifischen Widerstandes, eines Abtast-Filmdicken-Messgeräts bei der Messung der Filmdicke bzw. eines Schältestes durch ein Klebeband bei der Messung der Haftfestigkeit vorgenommen wurden. Nachdem sichergestellt wurde, dass jeder gemessene Wert innerhalb der Spezifikation liegt, wurden durch ein Photolithographieverfahren Flüssigkeitskanäle, die aus einer getrockneten Lage eines Eopxidharzes zusammengesetzt sind, und Wände für solche Flüssigkeitskanäle ausgebildet, und eine Deckenplatte wurde mit diesen verbunden.
  • Anschließend wurden durch ein Schneiden und ein Trennen des Kopfgrundkörpers in Kopfeinheiten entlang der Schnittlinie durch eine Diamantklinge Tintenstrahlköpfe erhalten.
  • Im Gegensatz dazu können bei dem herkömmlichen Überwachungseinrichtungsanordnungsverfahren gemäß der Fig. 2 nur fünf Köpfe aus einem Substrat der gleichen Größe mit nur drei Überwachungseinrichtungspositionen in der Längsrichtung des Substrates erhalten werden, und der Bereich für Qualitätsinformationen von jeder Lage in der Querrichtung des Substrates ist halb so groß oder weniger als bei dem Verfahren gemäß diesem Ausführungsbeispiel.
  • Wie dies vorstehend beschrieben ist, kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Anzahl der aus einem Substrat entnommenen Köpfe erhöht werden, wodurch die Kosten reduziert werden, und die Überwachungseinrichtungen können in einem breiteren Bereich angeordnet werden, wobei der Bereich für Qualitätsinformationen von jeder Lage ansteigt, wodurch zuverlässigere Tintenstrahlköpfe hergestellt werden können.
  • Die Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Tintenstrahleinrichtung, an der ein Tintenstrahlkopf dieses Ausführungsbeispieles angebracht ist.
  • In der Figur sind mit den Bezugszeichen 201a bis 201d Köpfe der Zeilenbauart bezeichnet, die bei einem vorbestimmten Abstand in der X-Richtung räumlich voneinander beabstandet sind und die innerhalb einer Haltevorrichtung 202 parallel und sicher gestützt sind. An der unteren Fläche von jedem der Köpfe 201a bis 201d sind 3456 Ausstoßöffnungen vorgesehen, die nach unten gerichtet sind und entlang der Y-Richtung bei einer Dichte von 16 Ausstoßöffnungen/mm in einer Spalte angeordnet sind, wodurch das Aufzeichnen über eine Breite von 216 mm bewirkt werden kann.
  • Diese Köpfe 201a bis 201d gehen auf ein Verfahren zum Austoßen der Aufzeichnungsflüssigkeit unter Nutzung von Wärmeenergie zurück, bei dem das Ausstoßen durch einen Kopftreiber 20 gesteuert wird.
  • Es ist zu beachten, dass eine Kopfeinheit durch die Köpfe 201a bis 201d und durch die Haltevorrichtung 202 gebildet ist, wobei die Kopfeinheit durch eine Kopfbewegungseinrichtung 224 vertikal bewegbar ist.
  • Außerdem sind mit den Bezugszeichen 203a bis 203d Kopfabdeckungen bezeichnet, die entsprechend den Köpfen 201a bis 201d angrenzend an deren unterem Abschnitt angeordnet sind. Jede Abdeckung hat im Inneren ein Tintenabsorptionselement wie z. B. einen Schwamm.
  • Es ist zu beachten, dass die Abdeckungen durch eine nicht gezeigte Halteeinrichtung sicher gestützt sind, und eine Abdeckeinheit ist aus der Halteeinrichtung und den Abdeckungen 203a bis 203d gebildet, wobei die Abdeckeinheit durch eine Abdeckungsbewegungseinrichtung 225 in der X-Richtung bewegbar ist.
  • Die Köpfe 201a bis 201d werden mit den Tinten verschiedener Farben Zyan, Magenta, Gelb und Schwarz von den Tintenbehältern 204a bis 204d durch die Tintenzuführungsröhren 205a bis 205d versorgt, um somit das Farbaufzeichnen zu ermöglichen.
  • Außerdem wird die Tintenzufuhr unter Nutzung der Kapillarwirkung der Kopfausstoßöffnungen bewirkt, wobei das Flüssigkeitsniveau von jedem Tintenbehälter auf einen bestimmten Abstand unterhalb der Ausstoßöffnungsposition festgelegt ist.
  • Mit dem Bezugszeichen 206 ist ein elektrisierbarer, nahtloser Riemen zum Befördern des Aufzeichnungsblattes 227 bezeichnet, das ein Aufzeichnungsmedium ist.
  • Dieser Riemen 206 ist bei einem vorbestimmten Pfad um eine Antriebsrolle 207, Spannrollen 209, 209a und eine Zugrolle 210 gewickelt und mit der Antriebsrolle 207 verbunden, um durch einen Riemenantriebsmotor 208 angetrieben zu werden, der durch einen Motortreiber 221 angetrieben ist.
  • Außerdem bewegt sich der Riemen 206 direkt unterhalb der Ausstoßöffnungen 201a bis 201d in der X-Richtung, wobei seine Ablenkung zu der unteren Seite durch ein Sicherungsstützelement 226 unterdrückt ist.
  • Mit dem Bezugszeichen 217 ist eine Reinigungseinheit zum Entfernen von Papierfusseln bezeichnet, die an der Oberfläche des Riemens 206 haften.
  • Mit dem Bezugszeichen 2I2 ist eine Elektrisiereinrichtung zum Elektrisieren des Riemens 206 bezeichnet, der durch einen Elektrisierungstreiber 222 angeschaltet oder abgeschaltet wird, wobei das Aufzeichnungsblatt infolge der elektrostatischen Anziehungskraft durch diese Elektrisierung an den Riemen angezogen wird.
  • Vor und hinter der Elektrisierungseinrichtung 212 sind Klemmrollen 211, 211 bezeichnet, die zum Drücken des zu befördernden Aufzeichnungsblattes 227 an den Riemen 206 in Zusammenwirkung mit den Spannrollen 209, 209a angeordnet sind.
  • Mit dem Bezugszeichen 232 ist eine Blattzuführungskassette bezeichnet, wobei Aufzeichnungsblätter 226 innerhalb der Kassette infolge der Drehung einer Blattzuführungsrolle 216, die durch einen Motortreiber 223 angetrieben ist, nacheinander zugeführt werden und die in der X-Richtung durch eine Beförderungsrolle 214, die durch denselben Treiber 223 angetrieben ist, und durch eine Klemmrolle 215 zu einer angewinkelten Führung 213 befördert werden.
  • Die Führung hat einen angewinkelten Raum, der die Biegung des Aufzeichnungsblattes ermöglicht.
  • Mit dem Bezugszeichen 218 ist eine Blattabgabefangeinrichtung bezeichnet, in der das vollständig aufgezeichnete Aufzeichnungsblatt abgegeben wird.
  • Der Kopftreiber 220, die Kopfbewegungseinrichtung 224, die Abdeckungsbewegungseinrichtung 225, die Motortreiber 221, 223 und der Elektrisierungstreiber 222 sind jeweils durch eine Steuerschaltung 219 gesteuert.
  • Von den verschiedenen Tintenstrahlaufzeichnungssystemen zeigt die vorliegende Erfindung ausgezeichnete Wirkungen insbesondere bei einem Tintenstrahlkopf oder bei einer Tintenstrahleinrichtung, die das Bild durch ein Ausbilden eines fliegenden kleinen Flüssigkeitstropfens unter Nutzung von Wärmeenergie ausgeben.
  • Was den üblichen Aufbau und das übliche Prinzip des Tintenstrahldrucksystems betrifft, so sind jene vorzuziehen, die durch die Anwendung des z. B. in den Druckschriften U. S. -Patent Nr. 4 723 129 und U. S. -Patent Nr. 4 740 796 offenbarten Grundprinzips in der Praxis umgesetzt werden. Dieses System ist entweder auf eine sogenannte Nach-Bedarf-Bauart oder auf die kontinuierliche Bauart anwendbar. Insbesondere ist das System der Nach-Bedarf-Bauart effektiv, indem durch ein Aufbringen zumindest eines Antriebssignals, das der Druckinformation entspricht und einen schnellen Temperaturanstieg gewährt, der über das Kernsieden hinausgeht, auf elektrothermische Wandler, die entsprechend dem Blatt oder Flüssigkeitskanälen angeordnet sind, die eine Flüssigkeit (Tinte) halten, Wärmeenergie an den elektrothermischen Wandler erzeugt wird, um ein Filmsieden an der Heizwirkfläche des Aufzeichnungskopfes zu bewirken, und folglich können Blasen in der Flüssigkeit (Tinte) in Eins-zu- Eins-Übereinstimmung mit den Antriebssignalen erzeugt werden. Durch ein Ausstoßen der Flüssigkeit (Tinte) durch eine Ausstoßöffnung wird durch ein Anwachsen und ein Zusammenfallen der Blase zumindest ein Tropfen ausgebildet. Wenn die Antriebssignale pulsförmig aufgebracht werden, kann das Anwachsen und das Zusammenfallen augenblicklich und angemessen erreicht werden, um ein besseres Ausstoßen der Flüssigkeit (Tinte) insbesondere mit einer ausgezeichneten Ansprecheigenschaft zu erreichen.
  • Was das pulsförmige Antriebssignal betrifft, so sind solche geeignet, die in den Druckschriften U. S.-Patent Nr. 4 463 359 und U. S.-Patent Nr. 4 345 262 offenbart sind. Des weiteren kann ein ausgezeichnetes Aufzeichnen durch Anwendung der Bedingungen ausgeführt werden, die in der Druckschrift U. S.-Patent Nr. 4 313 124 der Erfindung beschrieben sind, die sich auf die Temperaturanstiegsrate der vorstehend erwähnten Heizwirkfläche bezieht.
  • Was den Aufbau des Tintenstrahlkopfes betrifft, ist zusätzlich zu der Kombination einer Ausstoßdüse, eines Flüssigkeitskanals und eines elektrothermischen Wandlers (geradliniger Flüssigkeitskanal oder rechtwinkliger Flüssigkeitskanal), wie sie in den vorstehend erwähnten Druckschriften offenbart ist, der Aufbau gemäß den Druckschriften U. S.-Patent Nr. 4 558 333 oder U. S.-Patent Nr. 4 459 600, die den Aufbau mit einem Heizwirkflächenabschnitt offenbaren, welcher in einem gebogenen Bereich angeordnet ist, ebenfalls in der vorliegenden Erfindung enthalten.
  • Zusätzlich kann die vorliegende Erfindung effektiv auf einen Aufbau angewendet werden, der in dem japanischen offengelegten Patent Nr. 59-123 670 offenbart ist, das den Aufbau mit einem für eine Vielzahl von elektrothermischen Wandlern gemeinsamen Schlitz als den Ausstoßabschnitt der elektrothermischen Wandler verwendet, oder der in dem japanischen offengelegten Patent Nr. 59-138 461 offenbart ist, das den Aufbau mit einer Öffnung zum Absorbieren einer Druckwelle der Wärmeenergie entsprechend dem Ausstoßabschnitt offenbart.
  • Wenn des weiteren der Tintenstrahlkopf der Vollzeilenbauart eine Länge hat, die der maximalen Breite eines Aufzeichnungsmediums entspricht, über die durch die Tintenstrahleinrichtung aufgezeichnet werden kann, kann die vorliegende Erfindung die vorstehend beschriebenen Wirkungen entweder mit dem Aufbau, der der Länge durch die Kombination einer Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen genügt, wie dies bei den vorstehend zitierten Beschreibungen offenbart ist, oder mit dem Aufbau als einen einstückig ausgebildeten Tintenstrahlkopf noch effektiver zeigen.
  • Zusätzlich ist die vorliegende Erfindung wirksam für einen Tintenstrahlkopf der frei austauschbaren Chipbauart, der eine elektrische Verbindung mit der Haupteinrichtung oder eine Tintenzufuhr von der Haupteinrichtung durch ein Anbringen an die Haupteinrichtung ermöglicht, oder für einen Tintenstrahlkopf der Kartuschenbauart, der einen an dem Tintenstrahlkopf selbst einstückig vorgesehenen Tintenbehälter hat.
  • Außerdem ist ein Hinzufügen einer Wiederherstellungseinrichtung für den Tintenstrahlkopf, einer Vorbereitungshilfseinrichtung etc. vorzuziehen, die als der Aufbau der Tintenstrahleinrichtung der vorliegenden Erfindung vorgesehen sind, da die Wirkung der vorliegenden Erfindung weiter stabilisiert werden kann. Spezielle Beispiele von diesen können für den Tintenstrahlkopf eine Abdeckeinrichtung, eine Reinigungseinrichtung, eine Druckbeaufschlagungs- oder Saugeinrichtung, elektrothermische Wandler oder Heizelemente einer anderen Bauart oder eine Vorheizeinrichtung entsprechend der Kombination von diesen verwenden, und es ist auch wirkungsvoll, zum stabilen Aufzeichnen eine Vorausstoßbetriebsart vorzusehen, die ein Ausstoßen getrennt vom Aufzeichnen bewirkt.
  • Des weiteren ist als die Aufzeichnungsbetriebsart der Tintenstrahleinrichtung die vorliegende Erfindung nicht nur für die Aufzeichnungsbetriebsart mit nur einer Hauptfarbe wie z. B. Schwaz etc. besonders wirksam, sondern auch auf eine Einrichtung, die mit zumindest einer von vielen verschiedenen Farben oder mit Vollfarben durch ein Farbmischen versehen ist, wobei der Tintenstrahlkopf entweder einstückig gebildet oder in großer Anzahl kombiniert werden kann.
  • Obwohl die Tinte als die Flüssigkeit bei den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung betrachtet ist, wie dies vorstehend beschrieben ist, kann auch eine andere Tinte verwendet werden, die unterhalb der Raumtemperatur fest ist, und die bei oder oberhalb Raumtemperatur weich oder flüssig wird, oder die sich durch ein Aufbringen eines brauchbaren Aufzeichnungssignals verflüssigt, da es beim Tintenstrahlsystem allgemeine Praxis ist, die innerhalb eines bestimmten Bereiches aufrechtzuerhaltende Viskosität der Tinte für ein stabiles Ausstoßen zu steuern, indem die Temperatur der Tinte selbst in einem Bereich von 30ºC bis 70ºC eingestellt wird.
  • Um den Temperaturanstieg aufgrund der Wärmeenergie zu verhindern, wobei die Wärmeenergie ausdrücklich als die Energie für die Zustandsänderung der Tinte von einem festen Zustand in einen flüssigen Zustand genutzt wird, oder um eine Verdampfung der Tinte zu verhindern, wobei die Tinte verwendet wird, die im Lagerzustand fest ist, ist die Verwendung derjenigen Tinte ebenfalls in der vorliegenden Erfindung enthalten, die die Eigenschaft hat, dass sie sich nur bei der Aufbringung von Wärmeenergie in Übereinstimmung mit einem Aufzeichnungssignal verflüssigt, so dass flüssige Tinte ausgestoßen wird, oder die sich schon vor dem Erreichen des Aufzeichnungsmediums verfestigen kann. In diesen Fällen kann die Tinte als eine Flüssigkeit oder als ein fester Körper in Aussparungen oder Durchgangslöchern eines porösen Blatts gehalten sein, das den elektrothermischen Wandlern zugewandt ist, wie dies in den japanischen offengelegten Patentanmeldeschriften Nr. 54-56847 oder 60-71260 beschrieben ist. Das wirksamste Verfahren für die in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Tinten basiert auf dem Filmsieden.
  • Zusätzlich kann die Tintenstrahleinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Gestalt eines Bildausgabeendgerätes für eine Informationsverarbeitungsanlage wie z. B. eine Textverarbeitungsvorrrichtung oder ein Computer, die einstückig oder getrennt vorgesehen sind, eines Kopiergerätes in Kombination mit der Leseeinrichtung oder eines Faxendgerätes mit der Übertragungs- und Empfangsfunktion annehmen.
  • Ein Tintenstrahlkopfgrundkörper, bei dem eine Vielzahl von elektrothermischen Wandlern angeordnet ist, hat ein Substrat, an dem Substrat vorgesehene Wärmeerzeugungswiderstandseinrichtungen und mit den Wärmeerzeugungswiderstandseinrichtungen elektrisch verbundene Elektroden. Die Schnittlinie ist zwischen der Vielzahl von den elektrothermischen Wandlern vorgesehen. Und die Überwachungseinrichtungen für die Qualitätssicherung sind an der Schnittlinie vorgesehen.

Claims (4)

1. Verfahren zum Herstellen von Tintenstrahlkopfgrundkörpern durch eine Schneiden und ein Trennen eines Substrats, an dem eine Vielzahl von elektrothermischen Wandlern, die an dem Substrat vorgesehene Wärmeerzeugungswiderstandseinrichtungen aufweisen, und Elektroden angeordnet sind, die mit den Wärmeerzeugungswiderstandseinrichtungen elektrisch verbunden sind, um einzelne Tintenstrahlkopfgrundkörper zu erhalten, wobei Überwachungseinrichtungen für die Qualitätssicherung an einer Schnittlinie vorgesehen sind, und
wobei das Schneiden und Trennen nach den verschiedenen Qualitätssicherungen durch die Überwachungseinrichtungen bewirkt wird.
2. Verfahren zum Herstellen von Tintenstrahlkopfgrundkörpern gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtungen gleichzeitig mit den elektrothermischen Wandlern ausgebildet werden.
3. Verfahren zum Herstellen von Tintenstrahlkopfgrundkörpern gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass Ausstoßöffnungen, durch die Tinte ausgestoßen wird, und mit den Ausstoßöffnungen in Verbindung stehende Flüssigkeitskanäle an den Positionen entsprechend den Wärmeerzeugungswiderstandseinrichtungen ausgebildet werden.
4. Verfahren zum Herstellen von Tintenstrahlkopfgrundkörpern gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 3,
wobei das Substrat ein rechteckiges Substrat ist.
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