DE69727894T2

DE69727894T2 - Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes und Tintenstrahlaufzeichnungskopf

Info

Publication number: DE69727894T2
Application number: DE69727894T
Authority: DE
Inventors: Shin Ohta-ku Ishimatsu
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-12-13
Filing date: 1997-12-12
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2017-12-13
Also published as: JP3423551B2; DE69727894D1; EP0847860B1; US6176012B1; JPH10166598A; EP0847860A2; EP0847860A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfs und auf einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf, der unter Verwendung eines solchen Verfahrens hergestellt wird.
Einschlägige Technik
Herkömmlicherweise, wie in der Beschreibung der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 55-132253 offenbart, ist beispielsweise ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf aufgebaut, indem ein erstes Substrat, welches mit Ausstoßenergieerzeugungsvorrichtungen versehen ist, die auf einem Silikonsubstrat angeordnet sind, mit einem zweiten Substrat verbunden ist, welches mit dem ausgesparten Abschnitt versehen ist, der Tintenströmungsbahnen ausbildet, wenn es mit dem ersten Substrat verbunden ist; eine Blende, die leitfähig mit den Tintenströmungsbahnen verbunden ist, um Ausstoßöffnungen zum Ausstoßen von Tinte auszubilden; und der ausgesparte Abschnitt, der eine gemeinsame Flüssigkeitskammer bildet, die vorläufig Tinte speichert, die an jede der Ausstoßöffnungen zuzuführen ist.
Außerdem ist in der Beschreibung der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2-121845 ein Verfahren zum Bearbeiten der Rillen, welche Tintenbahnen bilden, für einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf vorgestellt, der aufgebaut ist, indem eine Deckelplatte, welche mit den ausgesparten Abschnitten versehen ist, um Tintenbahnen auszubilden, die entsprechend jeder der Vielzahl von Ausstoßöffnungen und einer gemeinsamen Flüssigkeitskammer angeordnet sind, welche Tinte speichert, die an die Tintenbahnen zuzuführen ist, mit einem Substrat verbunden wird, welches Ausstoßenergieerzeugungsvorrichtungen hat, die auf einem Teil von jedem der Tintenbahnen angeordnet sind. In diesen Verfahren wird die Deckelplatte, welche die Rillen aufweist, um die gemeinsame Flüssigkeitskammer auszubilden, mittels Spritzgießen hergestellt und dann werden die Tintenbahnen durch Bestrahlung mit Excimer-Laser auf der Deckelplatte ausgebildet, die auf diese Weise hergestellt wird.
Jedoch stiegen in den letzten Jahren die Anforderungen an höhere Präzision wie Bildqualität zusammen mit der breiten Verwendung von Digitalkameras oder dergleichen. Um eine solche Anforderung an Bildqualität, die höhere Präzision fordert, zu erfüllen, sollte die Dichte der Tintenströmungsbahnen so angeordnet werden, dass sie eine Höhe von 600 DPI (die Abstände der Tintenströmungsbahnen sind 42,375 μm) oder mehr erreichen. Jedoch sollte entsprechend des Verfahrens zum Ausbilden der Tintenströmungsbahnen mittels Spritzgießen, das in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 55-132253 offenbart ist, der Produktionsertrag extrem sinken, wenn dieses Verfahren zum Herstellen von Köpfen verwendet wird, die verglichen mit den herkömmlichen, die in Verwendung sind, eine solche höhere Dichte der Strömungsbahnen aufweisen. Hierbei treten Probleme auf, so wie fehlerhaftes Einfließen von Harz in die metallische Gußform oder die Splitter, die zum Zeitpunkt der Gußformlösung anwesend sind und das Produkt fehlerhaft machen. Bezüglich des Verfahrens zum Ausbilden von Tintenströmungsbahnen durch Bestrahlung mit Excimer-Laser, das in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2-121845 offenbart ist, sollte außerdem der Bereich der Laserbestrahlung erhöht werden, um die Anforderung an höhere Dichte der Tintenströmungsbahnenanordnung zu erfüllen. Diese Anforderung resultiert in dem Hitzestau auf der Deckelplatte, darüber hinaus, was herkömmlicherweise angestaut wurde, was zwangsläufig zur Ausdehnung des Werkstücks führt. Gleichzeitig mit der höheren Anordnung von Tintenströmungsbahnen, die somit erforderlich sind, werden zulässige Fehler kleiner, so dass es schwierig gestaltet wird, die Ausbildung von Tintenströmungsbahnen in einer gewünschten Präzision dauerhaft zu erreichen.
Deshalb besteht, wie vorstehend beschrieben, ein Bedarf zur Bereitstellung eines Verfahrens zum Herstellen eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes, der in der Lage ist, die Ausbildung von Tintenströmungsbahnen, mit einer gewünschten Präzision, dauerhaft auszubilden, wenn die Tintenströmungsbahnen beispielsweise in einer Höhe von 600 DPI oder höher angeordnet werden sollen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der vorstehenden beschriebenen Probleme entworfen. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes bereitzustellen, das in der Lage ist, die Bereitstellung von höherer Präzision für Bildqualität mit Bestreben nach niedrigeren Kosten zu erreichen.
Um diese Aufgaben zu lösen, wird ein Verfahren gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.
Entsprechend dem Verfahren zur Herstellung der vorliegenden Erfindung, die vorstehend beschrieben wurde, wird ermöglicht, die Chance zu reduzieren, dass das optische System des Laserprozessors beschädigt wird, selbst wenn es für das herkömmliche Verfahren schwierig ist, in solch einer hohen Dichte angeordnete Tintenströmungsbahnen, zu bearbeiten, bei denen zu einem Zeitpunkt des Ausbildungsprozesses die Gussformablösung nicht leicht durchführbar ist, oder keine Laserbearbeitung aufgrund der thermischen Einflüsse möglich ist. Des weiteren wird ermöglicht, ein zweites Substrat bereitzustellen, das eine kleinere Menge an Nebenprodukten hat, die durch Laserabrasion ausgebildet werden, wodurch erleichtert wird, den Herstellungsschritten zu folgen und stellt auch einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf bereit, der in der Lage ist mit höherer Präzision mit durchaus niedrigeren Kosten zu drucken.
Andere Aufgaben und Vorteile neben denen, die vorstehend diskutiert wurden, werden denen, die mit dem Stand der Technik vertraut sind, aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung ersichtlich. In der Beschreibung wird der Bezug zu den beigefügten Zeichnungen hergestellt, die einen Teil davon bilden und ein Beispiel der Erfindung veranschaulichen. Jedoch erschöpft ein solches Beispiel nicht die verschiedenen Ausführungsbeispiele der Erfindung und deshalb wird auf die Ansprüche verwiesen, die der Beschreibung folgen, um den Rahmen der Erfindung zu bestimmen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine räumliche Darstellung, die ein zweites Substrat (Deckelplatte) gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel entsprechend der vorliegenden Erfindung darstellt.
2A ist eine vergrößerte Darstellung, die den Abschnitt A des zweiten Substrats, der in 1 gekennzeichnet ist, darstellt.
2B ist eine Querschnittsdarstellung, die eine Ebene A und B des Abschnitts, der in 2A dargestellt ist, darstellt.
3A ist eine räumliche Darstellung, die ein zweites Substrat darstellt, nachdem der Abschnitt bearbeitet wurde, der in den 2A und 2B noch zu bearbeiten ist.
3B ist eine Querschnittsdarstellung, welche die Ebene A und B des Abschnittes, der in 3A dargestellt ist, darstellt.
4 ist eine räumliche Darstellung, welche einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
5A ist eine vergrößerte Darstellung, die den Abschnitt A, der in 1 gekennzeichnet ist, entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
5B ist eine Querschnittsdarstellung, welche die Ebene A und B des Abschnittes, der in 5A dargestellt ist, darstellt.
6 ist eine räumliche Darstellung, die das zweite Substrat eines Farbtintenstrahlkopfes gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
7 ist eine vergrößerte Darstellung, die den Abschnitt A, der in 6 gekennzeichnet ist, dargestellt.
8 ist eine Darstellung, die den Abschnitt darstellt, nachdem der Abschnitt bearbeitet wurde, der in 7 noch zu bearbeiten ist.
9 ist eine räumliche Darstellung, die einen Farbtintenstrahlkopf gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
10 ist eine vergrößerte Darstellung, die den Abschnitt A, der in 1 gekennzeichnet ist, gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Hier folgt unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen die Beschreibung der Modi, in denen die vorliegende Erfindung entsprechend der vielfältigen Ausführungsbeispiele, die nachfolgend gezeigt werden, ausgeführt ist.
Ausführungsbeispiel 1
In Verbindung mit den 1 bis 4 wird ein erstes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 ist eine räumliche Darstellung, die ein zweites Substrat (Deckelplatte) gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. 2A ist eine vergrößerte Darstellung, die den Abschnitt A des zweiten Substrats, der in 1 gekennzeichnet ist, darstellt. 2B ist eine Querschnittsdarstellung, welche die Ebene A und B des Abschnittes, der in 2A darstellt ist, darstellt. 3 ist eine räumliche Darstellung, die das zweite Substrat darstellt, nachdem jeder Abschnitt bearbeitet wurde, der in den 2A und 2B noch zu bearbeiten ist. 3 ist eine Querschnittsdarstellung, welche die Ebene A und B des Abschnittes, der in 3A gekennzeichnet ist, darstellt. 4 ist eine räumliche Darstellung, die einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf darstellt, der zusammengebaut ist, indem das erste Substrat mit dem zweiten Substrat, das in den 3A und 3B dargestellt ist, verbunden wird.
In 1 kennzeichnet eine Bezugsnummer 101 eine Tintenströmungsbahn A, die im Voraus mittels Formgießen hergestellt wurde; 102, den Ausstoßöffnungsabschnitt, wo eine Ausstoßöffnung hergestellt wird, die leitfähig mit der Tintenströmungsbahn 101 verbunden ist, um Tinte auszustoßen; 103, die gemeinsame Flüssigkeitskammer, um vorläufig Tinte zu speichern; und 104, das zweite Substrat, welches die Tintenströmungsbahnen 101, die Ausstoßöffnungsbearbeitungsabschnitte 102 und die gemeinsame Flüssigkeitskammer 103 aufweist.
In den 2A und 2B kennzeichnet die Bezugsnummer 105 den Abschnitt, wo Tintenströmungsbahnen durch das Anlegen von Laser ausgebildet werden.
In den 3A und 3B kennzeichnet eine Bezugsnummer 106 den Abschnitt, wo Tintenströmungsbahnen B mittels eines Excimer-Lasers ausgebildet wurden.
Dann kennzeichnet in 4 eine Bezugsnummer 107 das erste Substrat, das mit Ausstoßenergieerzeugungsvorrichtungen versehen ist und 108 die Grundplatte, welche verwendet wird, um das erste Substrat zu befestigen.
Für das vorliegende Ausführungsbeispiel wird eine dünne Platte, die von einer Silikonscheibe abgeschnitten wird, für das erste Substrat 107 verwendet. Auf dem ersten Substrat 107 sind eine Vielzahl von Elektro-Thermal-Umwandlungsvorrichtungen als Ausstoßenergieerzeugungsvorrichtungen mittels Dünnschichtausbildungstechnologien und -techniken ausgebildet. Andererseits werden Tintenströmungsbahnen A101 und ausgesparte Abschnitte im Voraus auf dem zweiten Substrat 104 mittels Spritzgießen oder einigen anderen Formgebungsprozessen ausgebildet, um die Ausstoßöffnungsplatte 102 herzustellen, die als Ausstoßöffnungsbearbeitungsabschnitte dienen, und auch um die gemeinsame Flüssigkeitskammer herzustellen (siehe 1). Es ist auch möglich, irgendein Material zur Formung des zweiten Substrats zu verwenden, wenn solches Material nur einen guten Widerstand gegen Tinte aufweist, während es einfach mittels Spritzgießen und Laserverarbeitung bearbeitet werden kann. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird jedoch Polysulfon verwendet. In 1 wird die Größe einer jeden Tintenströmungsbahn A101 durch Spritzgießen so hergestellt, dass sie 40 μm × 34,375 μm × 400 μm ist (d. h., (die Abmessung in der Richtung A) × (die Abmessung in der Richtung B) × (die Abmessung in der Richtung C) aus 2A). 168 Bahnen sind mit den Abständen von 84,75 μm angeordnet. Deshalb ist die Breite eines jeden Abschnittes 105, der noch zu bearbeiten ist, der zwischen jeder Tintenströmungsbahn A101 zurückbleibt, ungefähr 50 μm, wodurch ermöglicht wird, dass, für die Formverarbeitung angemessen in die Gießform gefüllt werden kann. Zur gleichen Zeit wird dem Harz eine ausreichende Stärke gegeben, wenn es von der Gießform gelöst wird. Infolgedessen besteht nicht die Gefahr, dass die Abschnitte, die noch zu bearbeiten sind, beschädigt werden. Folglich kann das zweite Substrat wie in 1 dargestellt, mit gutem Produktionsertrag geformt werden.
Dann werden die Tintenströmungsbahnbearbeitungsabschnitte 105 des zweiten Substrats 104, welche mit jeder Tintenströmungsbahn A101 einhergehen, die somit mittels einer solchen Formbearbeitung ausgebildet wurden, mit Excimer-Laser mit 200 Impulsen und der Laserenergiekonzentration von 1 J/cm²·Impuls auf der Oberfläche des Bearbeitungsabschnittes bestrahlt. Folglich werden 168 Tintenströmungsbahnen B106 jeweils in der Größe von 40 μm × 34,375 μm × 400 μm ausgebildet (d. h., (die Abmessung in der Richtung A) × (die Abmessung in der Richtung B) × (die Abmessung in der Richtung C) aus 3A). Jede der rechteckigen Rillen, die wie vorstehend beschrieben, dimensioniert sind, ist tatsächlich jeweils mit der Auslöseverjüngung von 7° (Grad) zum Zeitpunkt des Spritzgießens versehen, so wie der Verarbeitungsverjüngung von 7° (Grad) zum Zeitpunkt der Laserbearbeitung. Deshalb ist jede der Rillen aufgebaut, wie in dem Bereich A und B aus den 2A und 2B und in den 3A und 3B dargestellt.
Für die Laserbearbeitung des vorliegenden Ausführungsbeispieles ist der Betrag der Laserbestrahlung nur ungefähr die Hälfte des tatsächlichen Betrags, der für die Ausbildung der 336 Tintenbahnen in der Anordnungsdichte von 600 DPI notwendig ist, folglich wird ermöglicht, den Einfluss der thermischen Ausdehnung, die auf das Werkstück, d. h., ein zweites Substrat, angelegt wird, signifikant zu reduzieren. Gleichzeitig wird möglicht, die Chancen zu verringern, dass eine Beschädigung des Laserprozessors verursacht wird.
Wie vorstehend beschrieben, erhält man nach der Formung des zweiten Substrats 104, das 336 Tintenbahnen in den Abständen von 42,375 μm (600 DPI) angeordnet hat, wie in den 3A und 3B dargestellt, einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf, wie in 4 dargestellt, indem das zweite Substrat 104 unter Verwendung einer Drückeinrichtung (nicht dargestellt), so wie z. B. einem elastischen Element, mit dem ersten Substrat 107, das mit den Ausstoßenergieerzeugungsvorrichtungen versehen ist, die an die Grundplatte 108 befestigt sind, welche aus Aluminiumbasismaterial geformt ist, zusammengedrückt und verbunden wird, nachdem die Tintenbahnen 101 und 106 und die Ausstoßenergieerzeugungsvorrichtungen so positioniert wurden, dass sie entsprechend einander gegenüber liegen.
Mit dem auf diese Weise hergestellten Tintenstrahlkopf wird ein Testdrucken durchgeführt. Infolgedessen ist bestätigt, dass eine hochpräzise Bildqualität bei 600 DPI erreichbar ist.
Ausführungsbeispiel 2
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird die Beschreibung für den Fall gemacht, bei dem die Tintenbahnen in einer Dichte von 600 DPI angeordnet sind. Die vorliegende Erfindung ist nicht notwendigerweise auf das Bereitstellen dieser Dichte begrenzt. Die Erfindung ist gleichermaßen wirksam bei Verwendung mit Anordnungsdichten, die von der vorstehend beschriebenen verschieden sind. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Anordnungsdichte der Tintenbahnen 900 DPI. Hierbei ist ihr Aufbau in der gleichen Art und Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel geformt, mit den Ausnahmen, die im besonderen nachfolgend erwähnt werden.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Größe von jeder Tintenbahn A101 des zweiten Substrats 104 40 μm × 23,25 μm × 400 μm (d. h., (die Abmessung in der Richtung A) × (die Abmessung in der Richtung B) × (die Abmessung in der Richtung C) aus 2A), die mittels Spritzgießen erreicht wird, außerdem sind 168 Bahnen in den Abständen von 56,5 μm angeordnet. Die Tintenströmungsbahnbearbeitungsabschnitte 105 des zweiten Substrats 104 werden mit Excimer-Laser mit 200 Impulsen mit der Laserenergiedichte von 1 J/cm²·Impuls auf der Oberfläche der Laserbearbeitung bestrahlt. Dann wird ein Kopf wie in dem ersten Ausführungsbeispiel zusammengebaut, d. h., 168 Tintenströmungsbahnen B106 werden jeweils in der Größe von 40 μm × 23,25 μm × 400 μm (d. h., (die Abmessung in der Richtung A) × (die Abmessung in der Richtung B) × (die Abmessung in der Richtung C) aus 3A) ausgebildet und das zweite Substrat wird mit 336 Tintenströmungsbahnen, die in den Abständen von 28,25 μm (äquivalent zu 900 DPI) angeordnet sind, vorbereitet. Danach wird Testdrucken durchgeführt mit dem Ergebnis, dass eine hochpräzise Bildqualität bei 900 DPI erreichbar ist. Diesbezüglich werden die rechteckigen Rillen, von denen jede die Abmessungen wie vorstehend beschrieben hat, wie in dem Abschnitt A und B aus 3B dargestellt, angeordnet und weisen eine Verarbeitungsverjüngung von 7° (Grad) zum Zeitpunkt der Laserbearbeitung wie beim ersten Ausführungsbeispiel auf.
Ausführungsbeispiel 3
Nun wird das dritte Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. 5A ist eine Vergrößerung entsprechend des Abschnittes A, der in 1A dargestellt ist. In den 5A und 5B kennzeichnet eine Bezugsnummer 509 jede der Tintenströmungsbahnen C. Die Größe jeder der Tintenströmungsbahnen C ist 10 μm × 34,375 μm × 400 μm (d. h., (die Abmessung in der Richtung A) × (die Abmessung in der Richtung 8) × (die Abmessung in der Richtung C) aus 5A), die mittels Gießen erreicht werden, und 336 Bahnen sind in den Abständen von 42,375 μm angeordnet.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Höhe der Bearbeitungsabschnitte, die noch zu bearbeiten sind, zwischen jeder der Tintenbahnen 509 abgesenkt. Deshalb wird, obwohl die Breite jedes Abschnittes, der noch zu bearbeiten ist, schmäler gemacht wird, der Einfließzustand des Harzes in die Ausbildungsgießform und das Problem, das auftritt, wenn es von der Gießform gelöst wird, verglichen mit denen aus dem Stand der Technik, verbessert. Dann wird der Boden der Tintenströmbahnen C (wobei jedes eine Fläche von 40 μm × 400 μm hat, d. h., (die Abmessung in der Richtung B) × (die Abmessung in der Richtung C) aus 5B) mit Excimer-Laser mit 150 Impulsen in der gleichen Energiedichte, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel, bestrahlt, um das zweite Substrat herzustellen, das 336 Tintenströmbahnen hat in den Abständen von 42,375 μm, wobei jede in der gleichen Größe ist, wie die Eine, die in 3A dargestellt ist. In diesem Fall ist es auch möglich, den Betrag an Laserbestrahlung zu verringern. Wenn das auf diese Weise hergestellte zweite Substrat an einen Kopf montiert wird, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel, wird es möglich, ein hochpräzises Bild von 600 DPI zu erhalten. Diesbezüglich werden die rechteckigen Rillen, von denen jedes die Abmessungen wie vorstehend beschrieben hat, tatsächlich wie in dem Bereich A und B aus den 3B und 5B angeordnet.
Ausführungsbeispiel 4
In dem ersten Ausführungsbeispiel wird nur eine Tintenströmbahn B106, die mit Laser zu bearbeiten ist, zwischen jeder der Tintenströmbahnen A101, die mittels Gießformen ausgebildet wurde, angeordnet. Jedoch ist es möglich, eine Vielzahl von Tintenströmbahnen B106 zwischen jeder der Tintenströmbahnen A101, die mittels Gießformen hergestellt wurde, anzuordnen. Nichtsdestoweniger in Anbetracht der Einflüsse, die durch Hitze bewirkt werden, welche durch Laseranbringung erzeugt wird, sollte angestrebt werden, die Tintenströmbahnen B106 auf ungefähr 5 für die Laserbearbeitung zu beschränken. 10 ist eine räumliche Darstellung, die ein zweites Substrat entsprechend dem, das in 2A dargestellt ist, darstellt, das aber einen Aufbau hat, bei dem zwei laserbearbeitete Tintenströmbahnen B106 zwischen den Tintenströmbahnen A101 angeordnet sind, welche mittels Gießformen ausgebildet wurden.
In 10 sind solche Abschnitte, die mit Laser zu bearbeiten sind, durch schräge Linien gekennzeichnet, um die Tintenströmbahnen B zu formen. Diesbezüglich ist die Anordnungsdichte der Tintenströmbahnen 600 DPI, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel. Wenn ein Tintenstrahlkopf, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel, hergestellt wird, aber ein zweites Substrat 104 wie vorstehend beschrieben verwendet wird, ist es möglich eine hohe Qualitätsaufzeichnung wie in dem ersten Ausführungsbeispiel durchzuführen.
Ausführungsbeispiel 5
Nun wird ein fünftes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. 6 ist eine räumliche Darstellung, die ein zweites Substrat eines Farbtintenstrahlaufzeichnungskopfes (Ein-Chip-Farbe) darstellt. 7 ist eine Vergrößerung des Abschnittes A, der in 6 gekennzeichnet ist. 8 ist eine Darstellung, welche die Bearbeitung des Abschnittes darstellt, der in 7 noch zu bearbeiten ist. 8 ist eine räumliche Darstellung, die einen Farbtintenstrahlaufzeichnungskopf darstellt, der zusammengebaut, indem das zweiten Substrat, das in 8 dargestellt ist, mit dem ersten Substrat verbunden wird, auf dem die Ausstoßenergieerzeugungsvorrichtungen angeordnet sind.
In 6 kennzeichnet eine Bezugsnummer 601 eine Tintenströmbahn D; 602 einen Ausstoßöffnungsbearbeitungsabschnitt; 603 gemeinsame Flüssigkeitskammern von denen jede jeweils Tinte verschiedener Farben speichert; 604 ein zweites Substrat; 610 jede der Tintenzuführöffnungen zum Zuführen von Tinte zu jeder der gemeinsamen Flüssigkeitskammern; 611 Abdichtmasseeinspritzöffnungen, von denen jede vorgesehen ist, um die gemeinsamen Flüssigkeitskammern 603 vollständig zu teilen; und 612 Trennrillen der gemeinsamen Flüssigkeitskammern von denen jede jeweils das Fließen von Dichtungsmasse darin zulässt.
Außerdem kennzeichnet in 7 eine Bezugsnummer 605 den Abschnitt, wo Tintenströmungsbahnen ausgebildet werden und 613 jede der Attrappendüsen zum Speichern von Dichtungsmasse.
Außerdem kennzeichnet in 8 eine Bezugsnummer 614 jede der Tintenströmungsbahnen D.
Außerdem kennzeichnet in 9 eine Bezugsnummer 607 ein erstes Substrat, 608 eine Basisplatte; 610 jede der Tintenzuführöffnungen und 611 jede der Abdichtmasseeinspritzöffnungen.
Nun wird nachfolgend in Verbindung mit 6 bis 9 ein fünftes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Zuerst wird das zweite Substrat 608 mittels eines Formgebungsprozesses, so wie z. B. Spritzgießen verarbeitet, um im Voraus die Attrappendüsen 613, die Ausstoßöffnungsplatte 602, welche als Ausstoßöffnungsplatte dient und eine Vielzahl von ausgesparten Abschnitten 603 zum Formen der vielen gemeinsamen Flüssigkeitskammern bereitzustellen. Dann werden wie in dem ersten Ausführungsbeispiel die Tintenströmungsbahnbearbeitungsabschnitte 605 des zweiten Substrats 604 (siehe 6) durch die Anbringung von Excimer-Laser ausgebildet, um die Tintenströmungsbahngruppen auszubilden, welche 336 Bahnen in den Abständen von 42,375 μm haben. Danach wird wie in dem ersten Ausführungsbeispiel ein Kopf zusammengebaut, wie in 9 dargestellt. Dann wird Dichtmasse von den Dichtmasseeinspritzöffnungen 611 eingespritzt, um jede der gemeinsamen Flüssigkeitskammern 603 zu teilen. Von jeder der Tintenzuführöffnungen wird Tinte verschiedener Farbe zugeführt, um Farbdrucken durchzuführen, folglich wird ein hochpräzises Bild mit 600 DPI in Farbe erhältlich.
Hierbei gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden solche Abschnitte, die mittels Gießformen ausgebildet werden, zu Attrappendüsen. Deshalb wird es, obwohl der Betrag an Laserbestrahlung nicht auf das gleiche Ausmaß wie in dem ersten Ausführungsbeispiel verringert werden kann (ungefähr 10% für das vorliegende Ausführungsbeispiel) schwierig für die Abdichtmasse, in jede der Rillen einzutreten, welche durch das Anbringen von Laser ausgebildet wird. Infolgedessen kann Abdichtmasse zuverlässig in die Ecken der Attrappendüsen eingefüllt werden, um die Tinte verschiedener Farben zu trennen, sobald die Trennrillen der gemeinsamen Flüssigkeitskammer und die Attrappendüsen, welche an diese Rillen angrenzen, mittels Gießformen ausgebildet sind.
Außerdem werden gemäß des vierten Ausführungsbeispiels nur die Attrappendüsen 613 mittels Spritzgießen hergestellt, während die Tintenströmungsbahnen D laserbearbeitet werden. Jedoch kann es wie in dem ersten Ausführungsbeispiel möglich sein, die Attrappendüsen 613 und einen Teil der Tintenströmungsbahnen 601 mittels Spritzgießen herzustellen, und dann die verbleibenden Tintenströmungsbahnen D614 nachfolgend zu bearbeiten.
Ausführungsbeispiel 6
Gemäß dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel wurde die Beschreibung eines Modus gemacht, bei dem jede der Tintenströmungsbahnen mittels Spritzgießen hergestellt wurde, und jeder der laserbearbeiteten Tintenströmungsbahnen so angeordnet sind, dass sie abwechselnd angeordnet sind. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf diesen Modus begrenzt. Zum Beispiel ist eine Anordnung möglich, bei der zwei Tintenströmungsbahnen, welche mittels Spritzgießen ausgebildet sind und zwei laserbearbeitete Tintenströmungsbahnen abwechselnd angeordnet sind oder dass sie in einer unregelmäßigen Art und Weise angeordnet sind. Außerdem ist es möglich, die Anzahl der Tintenströmungsbahnen zu verändern, welche mittels Spritzgießen ausgebildet sind und solche Tintenströmungsbahnen, die durch Laser bearbeitet sind.
Wie vorstehend beschrieben, gemäß der vorliegenden Erfindung, wurde ermöglicht, Tintenströmungsbahnen mit durchaus guten Produktionserträgen herzustellen, selbst wenn die Tintenströmungsbahnen in solch einer hohen Dichte angeordnet sind, dass ihre Ausbildung schwierig wird, indem die Ausbildungsprozesse verwendet werden. Des weiteren wird es verglichen mit dem Stand der Technik möglich, die Gesamtenergie des Lasers zu verringern, wenn Tintenströmungsbahnen bearbeitet werden. Deshalb ist die erforderliche Belastung des optischen Systems des Laserprozessors kleiner.
Dann erleichtern Tintenströmbahnen, welche mittels Spritzgießen hergestellt werden, das Durchführen von Bildverarbeitung bezüglich des nachfolgenden Verarbeitungsschrittes der Abschnitte, die mit Laser zu bearbeiten sind, weil dann kein Anhaften von irgendwelchen Teilchen als Lasernebenprodukt existiert. Infolgedessen wird unter anderem die Ausstoßöffnungsbearbeitung, der Verarbeitungsschritt der Dichtmasseaufbringung und das Verbinden des Deckelelements einfacher. Nicht nur der gesamte Produktionsertrag kann signifikant verbessert werden, sondern auch Drucken mit höherer Bildqualität wird möglich.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfs, der mit einer Vielzahl an Tintenbahnen versehen ist, die dadurch konstruktiv umgesetzt werden, dass ein zweites Substrat (104; 604), welches eine Vielzahl von Rillen darauf ausgebildet hat, um Tintenbahnen auszubilden, die einer Vielzahl an Ausstoßöffnungen entsprechen, mit einem ersten Substrat (107; 607) zusammengeklebt wird, welches jeweils Ausstoßenergieerzeugungsvorrichtungen in den Tintenbahnen hat, dabei wird das zweite Substrat (104; 604) durch einen Formgebungsprozess hergestellt, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Ausbilden einer Vielzahl von Rillen (101; 509), die zumindest teilweise die Tintenbahnen auf dem zweiten Substrat (104; 604) bilden, mittels des Formgebungsprozesses des zweiten Substrats (104; 604); und Laserbearbeitung einer Vielzahl an Rillen (106; 509; 105), die mindestens teilweise die Tintenbahnen auf dem zweiten Substrat (104; 604) bilden.
Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfs gemäß Anspruch 1, wobei die Vielzahl an Rillen, welche die Tintenbahnen auf dem zweiten Substrat (104; 604) bilden, mit einer laserbearbeiteten Rille (106) zwischen jeder der Rillen (101), die durch den Formgebungsprozess ausgebildet wurden, versehen sind.
Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfs gemäß Anspruch 1, wobei die Vielzahl an Rillen, welche die Tintenbahnen auf dem zweiten Substrat (104; 604) bilden, mit einer Vielzahl an laserbearbeiteten Rillen (106) zwischen jeder der Rillen (101), die durch den Formgebungsprozess ausgebildet wurden, versehen sind.
Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfs gemäß Anspruch 3, wobei die Anzahl der laserbearbeiteten Rillen (105), die zwischen jeder der formgebungsausgebildeten Rillen (101) vorgesehen sind, fünf oder weniger ist.
Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfs gemäß Anspruch 1, wobei das zweite Substrat (104; 604) des weiteren folgende Elemente aufweist: eine Vielzahl von ausgesparten Abschnitten, die in der Ausrichtungsrichtung der Rillen angeordnet sind, um eine Vielzahl von gemeinsamen Flüssigkeitskammern (603) zu bilden, die leitend mit den Tintenbahnen verbunden sind, und gemeinsame Flüssigkeitskammer-Trennrillen (612), die zwischen jedem der ausgesparten Abschnitte angeordnet sind, um die gemeinsamen Flüssigkeitskammern (603) zu trennen, und wobei die gemeinsame Flüssigkeitskammer-Trennrillen (612) und die Vielzahl der ausgesparten Abschnitte mittels eines Formgebungsprozesses ausgebildet werden, wobei gleichzeitig zwischen den Rillen, welche die Tintenbahnen bilden, die Rillen (613), die leitend mit den gemeinsamen Flüssigkeitskammer-Trennrillen (612) verbunden sind, mittels des Formgebungsprozesses ausgebildet werden.
Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfs gemäß Anspruch 5, wobei zwischen den Rillen, welche die Tintenbahnen auf dem zweiten Substrat (104; 604) bilden, Düsenattrappen (613), die nicht zum Ausstoß von Tinte verwendet werden, mittels eines Formgebungsprozesses ausgebildet werden.
Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfs gemäß Anspruch 1, wobei die Ausstoßenergieerzeugungsvorrichtungen Elektro-Thermal-Umwandlungsvorrichtungen sind.
Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfs gemäß Anspruch 1, wobei die Vielzahl an Tintenbahnen in einer Anordnungsdichte von 600 DPI (Punkte pro Zoll) oder mehr angeordnet sind.
Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfs gemäß Anspruch 1, wobei die Vielzahl an Tintenbahnen in einer Anordnungsdichte von 900 DPI (Punkte pro Zoll) oder mehr angeordnet sind.
Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfs gemäß Anspruch 1, wobei der Laser ein Excimer-Laser ist.