DE69819414T2

DE69819414T2 - Tintenstrahlaufzeichnungskopf und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE69819414T2
Application number: DE69819414T
Authority: DE
Inventors: Ishimatsu Ohta-ku Shin; Takenouchi Ohta-ku Masanori; Hosaka Ohta-ku Ken
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-07-04
Filing date: 1998-07-03
Publication date: 2004-09-09
Anticipated expiration: 2018-07-04
Also published as: US6568791B2; US6211486B1; EP0888890A2; US20010007321A1; DE69819414D1; JPH1170660A; JP3530744B2; EP0888890B1; EP0888890A3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf, der durch Ausstoßen von Aufzeichnungströpfchen auf ein Aufzeichnungsmedium zu deren Anhaftung an ihm unter Verwendung des Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren aufzeichnet. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zu dessen Herstellung. Insbesondere bezieht sie sich auf einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf zum Ausstoßen von feinen Aufzeichnungströpfchen, die bei höheren Geschwindigkeiten stabil sind, um in einer höheren Präzision aufgezeichnete Bilder zu erhalten, und ebenso auf ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Stand der Technik
Mit dem Tintenstrahlaufzeichnungskopf wird ein Aufzeichnung (Drucken) durch Ausstoßen von Tinte, die als eine Aufzeichnungsflüssigkeit dient, von den feinen Ausstoßanschlüssen (Öffnungen) als fliegende Tröpfchen ausgeführt, die an einem Aufzeichnungsmedium anhaften (ein Papieraufzeichnungsblatt oder dergleichen). Um die Tintenausstoßeinheit des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes aufzubauen, ist ein Harzelement auf einem Substrat, das mit einer Vielzahl von Ausstoßenergie erzeugenden Elementen und Leitungselektroden auf ihm versehen ist, laminiert, um eine Vielzahl von Nuten, die als Tintenflüssigkeitsdurchflusswege dienen, und eine Nut auszubilden, die als eine gemeinsame Flüssigkeitskammer dient, die mit der Vielzahl von Flüssigkeitsdurchflusswegen kommuniziert. An das Harzelement, das auf diesem Substrat ausgebildet ist, ist eine Glasdeckenplatte, die mit einer Tintenzufuhröffnung versehen ist, geklebt, um all die Nuten für die Ausbildung der Flüssigkeitsdurchflusswege und der gemeinsamen Flüssigkeitskammer abzudecken.
In jüngeren Jahren ist die vorstehend genannte Glasdeckenplatte weggelassen, während die Tintenzufuhröffnung an die Nuten hinzugefügt ist, die als die Flüssigkeitsdurchflusswege und die gemeinsame Flüssigkeitskammer dienen. Dann wird die Harzdeckenplatte mittels einem Einspritzformen oder dergleichen zusammen mit der Öffnungsplatte ausgebildet, die hierfür ausgebildete Tintenausstoßanschlüsse hat. Eine derartige Harzdeckenplatte und das Substrat, das mit den Ausstoßenergie erzeugenden Elementen versehen ist, sind durch ein elastisches Element verklebt, so dass jedes der Ausstoßenergie erzeugenden Elemente passend für jede der Durchflussweg Nuten an der Deckenplatte angeordnet ist. Auf diese Weise ist ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf, der durch Verkleben der Harzdeckenplatte und des Substrats ausgebildet ist, entwickelt worden. Eine derartige Technologie ist beispielsweise in der EP 0 739 739 A2 gezeigt.
Des Weiteren schlägt die EP 0 495 663 A2 einen Aufzeichnungskopf vor, in dem ein Ausstoßanschluss eine Änderung seiner Größe über seine Länge durchläuft, während er seine Trapezform beibehält. Somit hat ein Ausstoßende des Ausstoßanschlusses gleichermaßen wie der Flüssigkeitsdurchflussweg eine kleine Fläche und eine Trapezform.
9 ist eine Perspektivansicht, die den Hauptteil eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes, der durch Verkleben einer Harzdeckenplatte und eines Substrates ausgebildet ist, zeigt. In 9 ist das zweite Substrat, dass als die Harzdeckenplatte dient, teilweise zur Darstellung geschnitten. Wie in 9 gezeigt ist, sind eine Vielzahl von Ausstoßenergie erzeugenden Elementen 701 zum Ausstoßen von Tinte parallel zu dem ersten Substrat 702 angeordnet.
Andererseits ist das zweite Harzsubstrat 710 durch Deckenplattenabschnitt 711 und den Öffnungsplattenabschnitt 708 aufgebaut. Hier ist die Deckeneinheit 711 auf eine solche Weise konfiguriert, dass sie vertikal mit einer Fläche des Öffnungsplattenabschnitts 708 verbunden ist. An einer Fläche des Deckenplattenabschnitts 711 ist die Tintenzufuhröffnung 709 angeordnet. Hier durchdringt ein Loch, das sich von der Tintenzufuhröffnung 709 erstreckt, vertikal durch den Deckenplattenabschnitt 711. Auf der anderen Fläche des Deckenplattenabschnitts 711, an dem das Loch, das die Tintenzufuhröffnung 709 ausbildet, offen ist, sind ein Nut, die sich parallel mit dem Öffnungsplattenabschnitt 708 erstreckt, um als die gemeinsame Flüssigkeitskammer zu dienen, um Tinte vorübergehend zurückzuhalten, und eine Vielzahl von Nuten ausgebildet, die mit der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 706 kommunizieren, um als Flüssigkeitsdurchflusswege zu dienen, die sich in geraden Linien von der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 706 in die Richtung zu dem Öffnungsplattenabschnitt 708 hin erstrecken. An dem vorderen Kantenabschnitt des Öffnungsplattenabschnitts 708, an dem sich die Vielzahl von Flüssigkeitsdurchflusswegen 707 erstrecken, sind die Löcher angeordnet, um den Öffnungsplattenabschnitt 708 zu durchdringen. Durch diese Löcher sind die Flüssigkeitsdurchflusswege 707 mit dem Äußeren kommunizierend. Diese Durchgangslöcher auf dem Öffnungsplattenabschnitt 708 werden die Tintenausstoßanschlüsse 705. Die Fläche des zweiten Substrats 710, an dem die Nuten für die gemeinsame Flüssigkeitskammer 706 und die Flüssigkeitsdurchflusswege 707 vorgesehen sind, und die Flächen des ersten Substrats 702, an dem die Ausstoßenergie erzeugenden Elemente 701 ausgebildet sind, sind einander zugewandt angeordnet, so dass die Ausstoßenergie erzeugenden Elemente 701 mit den entsprechenden Flüssigkeitsdurchflusswegen 707 positioniert sind. Dann werden diese Flächen mit einem elastischen Material (nicht gezeigt) zwischen ihnen gepresst, um das erste Substrat 702 und das zweite Substrat 710 für die Ausbildung der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 706 und der Flüssigkeitsdurchflusswege 707 zu verkleben. Das erste Substrat 702 das mit dem zweiten Substrat 710 verklebt ist, und das Anschlusssubstrat 703, dass mit Antriebskreisen versehen ist, die darauf installiert sind, um elektrische Signale zu erzeugen, die zu dem ersten Substrat 702 zu übertragen sind, sind auf der Basisplatte 704 fixiert, womit das Hauptteil 714 des Kopfes ausgebildet ist.
Nunmehr ist mit dem Hauptteil 714 des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes, der in 9 gezeigt ist, ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf hergestellt, wie in 10 dargestellt ist. Hier ist das Kopfhauptteil 714 integral durch das Einspritzformen miteinander mit den Nuten, die die Flüssigkeitsdurchflusswege 707 werden, um Tinte (Aufzeichnungsflüssigkeit) zu dem Kopfhauptteil 714 zuzuführen, den Deckenplattenabschnitt 711, der mit der Tintenzufuhröffnung 709 versehen ist, und den Öffnungsplattenabschnitt 708 ausgebildet, wie in 10 gezeigt ist. Dann wird ein Teil des Öffnungsplattenabschnitts 709, der der Plattenabschnitt des integral geformten Harzelements ist, der für die Ausbildung der Ausstoßanschlüsse 705 vorbereitet ist, durch einen Excimerlaser von der Seite der gemeinsamen Flüssigkeitskammer bestrahlt, um sie auszubilden. Auf diese Weise wird das zweite Substrat 710 hergestellt.
Nachstehend erfolgt unter Bezugnahme auf 11A bis 11C die Beschreibung des Betriebs des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes, der wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist. Das Innere der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 706 ist mit Tinte gefüllt, die von der Tintenzufuhröffnung 709 zugeführt wird. Das Innere jedes der Flüssigkeitsdurchflusswege 707 ist ferner mit der Tinte gefüllt, die in sie von der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 706 geflossen ist. Wenn jedes der Ausstoßenergie erzeugenden Elemente 701 mit elektrischer Energie versorgt wird, wird thermische Energie als Ausstoßenergie erzeugt. Mit der somit erzeugten thermischen Energie wird ein Filmsieden der Tinte auf jedem der Ausstoßenergie erzeugenden Elemente 701 erzeugt, wobei jeweils Luftblasen in den Flüssigkeitsdurchflusswegen ausgebildet werden. Durch die Entwicklung jeder Luftblase wird Tinte, die zwischen den entsprechenden Ausstoßenergie erzeugenden Elementen 701 und einem Ausstoßanschluss 705 vorhanden ist, zu dem Ausstoßanschluss 705 gedrückt. Dann wird Tinte von dem Ausstoßanschluss 705 ausgestoßen.
Der Fortschritt der Aufzeichnungstechnologien, insbesondere der Fortschritt im präziseren Ausführen der Präzision der aufgezeichneten Bilden, ist jedoch in jüngeren Jahren sichtbar. Als ein Ergebnis ist es gefordert, Aufzeichnungsbilder nicht nur in den herkömmlichen Auflösungen von 360 × 360 dpi (dot per inch) und 600 × 600 dpi bis 720 × 720 dpi sondern auch in der extrem hohen Auflösung von 1200 × 600 dpi oder dergleichen hochpräzise auszuführen.
Um hochpräzise Bilder herzustellen, die unter Verwendung eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes aufgezeichnet werden, ist es notwendig, die Aufzeichnungströpfchen extrem klein zu machen, wenn sie von jedem der Ausstoßanschlüsse ausgestoßen werden. Damit einhergehend ist jedoch ein Problem, dass es sehr schwierig ist, die extrem feinen Aufzeichnungströpfchen stabil bei hohen Geschwindigkeiten unter Verwendung des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes auszustoßen, der durch die herkömmliche Technik hergestellt wird. Nachstehend wird ein derartiges Problem unter Bezugnahme auf die 11A bis 11C diskutiert, die die herkömmlichen Techniken darstellen.
In anderen Worten gibt es einen Bedarf, den Durchmesser jedes Ausstoßanschlusses kleiner zu machen, um jedes Aufzeichnungströpfchen als ein kleines auszuführen. Dann wird, wenn der Ausstoßanschluss kleiner gemacht ist, der Aufenthaltsbereich der Flüssigkeitswiderstandskomponente (der Schritt 730 in 11A bis 11C) in dem Abschnitt größer, der den Ausstoßanschluss mit dem Flüssigkeitsdurchflussweg verbindet. Als ein Ergebnis wird durch das Vorhandensein dieser Fluidwiderstandskomponente die Reflexionshöhe gegen die Ausstoßdruckwellen erhöht, wenn eine Blase durch die Heizung erzeugt wird. Diese erhöhte Reflexion stört den Tintenfluss zum Zeitpunkt des Wiederbefüllens. Eine Durchflussstörung dieser Art tendiert dazu, ein Verringern der Wiederbefüllfrequenz zu bewirken. Unterdessen erfordert das Erhöhen der vorstehend beschriebenen Auflösung zwangsläufig die gesteigerte Anzahl an Aufzeichnungströpfchen. Daher ist es, um die gleichen Druckgeschwindigkeiten wie diese der herkömmlich verfügbaren sicher zu stellen, notwendig, eine ausreichende Ausstoßfrequenz zu erhalten. Dies wiederum erfordert die Erhöhung der Wiederbefüllfrequenz.
In dieser Hinsicht tendiert, wenn jedes der Ausstoßenergie erzeugenden Elemente bei höheren Geschwindigkeiten zum Ausstoßen kleinerer Tröpfchen nur durch kleineres Ausführen des Durchmessers jedes Ausstoßanschlusses angetrieben werden sollte, die Wiederbefüllfähigkeit dazu, möglicherweise unzureichend zu werden, was es infolgedessen kaum erreichbar macht, die Ausstoßeigenschaften in einem wie gewünscht guten Zustand zu erhalten.
Ferner wird als ein weiteres Verfahren zum kleineren Ausführen von Aufzeichnungströpfchen praktiziert, die Heizleistung kleiner zu machen. Obwohl dieses Verfahren jedoch eine vorteilhafte Wirkung auf die Erhöhung der Wiederbefüllfrequenz erzeugt, tendiert es dazu, nicht nur in einer Verringerung der Ausstoßmenge der Aufzeichnungströpfchen sondern auch in der Verringerung der Aufzeichnungsgeschwindigkeiten zu resultieren. Diese Tendenz kann einen Drallflug von Aufzeichnungströpfchen oder dergleichen hervorrufen und von einem praktischen Gesichtspunkt aus kann ein Verfahren dieser Art kaum als ein Gewünschtes betrachtet werden.
Des Weiteren ist es möglich, die Wiederbefüllgeschwindigkeiten durch größeres Ausführen des Volumens der Flüssigkeitsdurchflusswege und der Ausstoßanschlüsse auf der Seite des Ausstoßanschlusses als auf der Seite der Energie erzeugenden Vorrichtung zu erhöhen, die diese Anordnung die Versetzungshöhe für jeden Wulstrand kleiner macht. Wenn jedoch ein derartiges Volumen nur durch Versetzen der Energie erzeugenden Vorrichtungen zu der Seite der Flüssigkeitskammer hin vergrößert wird, wird die Ausstoßeffizienz von Aufzeichnungströpfchen verschlechtert und in einigen Fällen kann der verhinderte Ausstoß von Aufzeichnungströpfchen insbesondere dann auftreten, wenn die Heizleistung kleiner ausgeführt ist.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist kein Tintenstrahlaufzeichnungskopf entwickelt worden, um ein hochqualitatives Drucken durch Ausstoßen von kleinen Tröpfchen bei höherer Frequenz auszuführen.
Zusammenfassung der Erfindung
Unter Betrachtung der vorstehend diskutierten Probleme ist die vorliegende Erfindung ausgeführt worden. Es ist eine Aufgabe der Erfindung einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf und ein Verfahren zu dessen Herstellung zu schaffen, das ausgezeichnete Wiederbefülleigenschaften aufweist, um eine ausreichende Ausstoßgeschwindigkeit von Aufzeichnungströpfchen sicherzustellen.
Diese Aufgabe wird mit einem Aufzeichnungskopf gemäß Anspruch 1 oder 9 und einem Verfahren gemäß Anspruch 17 gelöst.
Mit dem Aufzeichnungskopf gemäß Anspruch 1 oder 9 wird die Ausstoßeffizienz mehr als bei dem herkömmlichen Kopf erhöht. Auf diese Weise wird es möglich, die ausreichend höheren Geschwindigkeiten zum Ausstoßen von Aufzeichnungströpfchen sicherzustellen. Dementsprechend können, ohne die Heizfläche vergleichsweise größer auszuführen, kleine Tröpfchen ausgestoßen werden, während die Erhöhung der Wiederbefülleigenschaften bewirkt wird.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, wiederholt kleinere Tröpfchen bei höheren Geschwindigkeiten auszustoßen, wodurch ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf erhalten wird, der Bilder in hoher Qualität bei höheren Geschwindigkeiten drucken kann.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1A, 1B und 1C sind eine Schnittansicht, ein Draufsicht und ein Perspektivansicht, die jeweils einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung am geeignetesten darstellen.
2 ist eine Perspektivansicht, die den Hauptteil des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes zeigt, der mit den Ausstoßanschlüssen und Flüssigkeitsdurchflusswegen versehen ist, die in 1A, 1B und 1C dargestellt sind.
3 ist eine Perspektivansicht, die einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf zeigt, der mit den Hauptteil des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes versehen ist, der in 2 dargestellt ist.
4 ist eine Aufbauansicht, die das Laserprozessierungsgerät schematisch zeigt, das für die Ausbildung der Ausstoßanschlüsse und Flüssigkeitsdurchflusswege verwendet wird, die in 1A, 1B und 1C dargestellt sind.
5 ist eine vergrößerte Ansicht, die die Maske zeigt, die für das Laserprozessierungsgerät verwendet wird, das in 4 dargestellt ist.
6 ist eine Schnittansicht, die den Tintenstrahlaufzeichnungskopf entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung am geeignetsten zeigt.
7 ist eine Schnittansicht, die die Variation des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist eine Schnittansicht, die den Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung am geeignetsten zeigt.
9 ist eine Perspektivansicht, die dem Hauptteil des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes gemäß der herkömmlichen Technik zeigt.
10 ist eine Perspektivansicht, die den Tintenstrahlaufzeichnungskopf zeigt, der mit dem Hauptteil des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes versehen ist, der in 9 dargestellt ist.
11A, 11B und 11C sind eine Schnittansicht, eine Draufsicht bzw. eine Perspektivansicht, die die Ausstoßanschlüsse und Flüssigkeitsdurchflusswege darstellen, die in 9 dargestellt sind.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Nachstehend erfolgt unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen die Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
1A bis 1C sind eine Schnittansicht, eine Draufsicht und eine Perspektivansicht, die jeweils einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung am geeignetsten darstellen. 1A ist eine Schnittansicht, die einen Flüssigkeitsdurchflussweg und einen Ausstoßanschluss des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes zeigt. 1B ist eine Draufsicht, die die Konfiguration des Flüssigkeitsdurchflussweges und des Ausstoßanschlusses zeigt, die in 1A dargestellt sind. 1C ist eine Perspektivansicht, die den Aufbau des Umfangs des Ausstoßanschlusses für das leichtere Verständnis der Beziehung zwischen dem Flüssigkeitsdurchflussweg und dem Ausstoßanschluss zeigt, die in 1A beziehungsweise 1B dargestellt sind.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Tintenstrahlaufzeichnungskopf, wie in 1A gezeigt ist, mit der Tintenzufuhröffnung 109, der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 106, um Tinte aufzunehmen, die als eine Aufzeichnungsflüssigkeit dient; dem Ausstoßanschluss 105, um Tinte in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 106 auszustoßen; und dem Flüssigkeitsdurchflussweg 107 versehen, der sich in eine Richtung erstreckt, um die gemeinsame Flüssigkeitskammer 106 und den Ausstoßanschluss 105 leitend zu verbinden. Der Tintenstrahlaufzeichnungskopf ist ferner mit jedem der Ausstoßenergie erzeugenden Elemente 101 versehen, die hierfür angeordnet sind. Der Ausstoßanschluss 105, der mit dem vorderen Ende des Flüssigkeitsdurchflussweges 107 verbunden ist, ist konisch, so dass er zu der Seite des Aufzeichnungsflüssigkeitsausstoßes hin fortschreitend kleiner wird. Ferner ist, wie in 1B und 1C gezeigt ist, die Querschnittsanordnung des Endabschnitts des Ausstoßanschlusses 105 an der Seite des Aufzeichnungsflüssigkeitsausstoßes kreisförmig und die Querschnittsanordnung des Flüssigkeitsdurchflussweges 107 ist gleichschenklig trapezoidal in die Richtung senkrecht zu der Fortschreitrichtung der Tinte.
Ferner ist die Anordnung des Abschnitts, der den Ausstoßanschluss 105 mit dem Flüssigkeitsdurchflussweg 107 verbindet, gleichschenklig trapezoidal, um den Ausstoßanschluss mit dem von dem Flüssigkeitsdurchflussweg 107 zusammenpassend auszuführen. Hier sind gemäß der vorliegenden Erfindung der Endabschnitt des Ausstoßanschlusses 105 auf der Seite des Aufzeichnungsflüssigkeitsausstoßes kreisförmig ausgeführt, um die Erzeugung eines Nebels signifikant zu verringern, wenn das Ausstoßenergie erzeugende Element 101 bei hohen Geschwindigkeiten angetrieben ist. Ferner wird es mit der Querschnittsanordnung des Ausstoßanschlusses 105, der fortschreitend von dem gleichschenkligen Trapez zu dem Kreis konisch ist, möglich, die Fluidwiderstandskomponente kleiner zu machen, während ein ausreichendes Volumen zwischen dem Flüssigkeitsdurchflussweg 107 und einem Ausstoßanschluss 105 auf der Seite des Ausstoßanschlusses eher als auf der Seite der Ausstoßenergievorrichtung 101 sichergestellt wird, womit die Wiederbefüllleistung verbessert ist. Hier sind gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Querschnittsanordnung des Flüssigkeitsdurchflussweges und die des Abschnitts, der den Ausstoßanschluss 105 mit dem Flüssigkeitsdurchflussweg 107 verbindet, gleichschenklig trapezoidal angeordnet. Es sollte jedoch ausreichend gut sein, wenn nur die Querschnittsanordnung des Flüssigkeitsdurchflussweges 107 mit dem flachen Substrat 102, das mit den Ausstoßenergie erzeugenden Elementen darauf versehen ist, als dem Boden eines derartig auszubildenden Rechtecks rechtwinklig gemacht ist. Ferner sollte es ausreichend gut sein, wenn nur die Querschnittsanordnung des Abschnitts, der den Flüssigkeitsdurchflussweg 107 mit dem Ausstoßanschluss 105 verbindet, rechtwinklig ausgeführt ist, um den Ausstoßanschluss mit dem Flüssigkeitsdurchflussweg zusammenpassend auszuführen.
Die gemeinsame Flüssigkeitskammer 106 und ein somit konfigurierter Flüssigkeitsdurchflussweg 107 werden durch Verkleben des ersten Substrats 102, das mit den Ausstoßenergie erzeugenden Elementen 101 darauf versehen ist, und dem zweiten Substrat 110, das wie später beschrieben konfiguriert ist, ausgebildet. Eine Fläche des zweiten Substrats, an der die zugehörigen Nuten für das Vorsehen der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 106 und der Flüssigkeitsdurchflusswege 107 ausgebildet sind, ist an die Fläche des ersten Substrats 102 auf der Seite des Ausstoßenergie erzeugenden Elements geklebt, so dass jedes von den Ausstoßenergie erzeugenden Elementen 101 korrespondierend zu jeder der Nuten angeordnet werden können, die jede ein Flüssigkeitsdurchflussweg 107 wird. Des Weiteren ist das erste Substrat 102, das integral mit dem zweiten Substrat 110 als ein Körper angeordnet ist, an der Basisplatte 104 montiert und fixiert.
Das zweite Substrat 110 ist mit dem Deckenplattenabschnitt 111, der auf sich jede der Nuten hat, die die gemeinsame Flüssigkeitskammer 106 und der Flüssigkeitsdurchflussweg 107 jeweils werden, versehen und ist ferner mit dem Öffnungsplattenabschnitt 108 versehen. Der Deckenplattenabschnitt 111 ist senkrecht hierzu angeordnet. Jeder der Flüssigkeitsdurchflusswege 107 erstreckt sich von der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 106 zu der Öffnungsplatte 108. Der Öffnungsplattenabschnitt 108 ist ein Plattenelement, an dem Ausstoßanschlüsse 105 ausgebildet sind. An der Öffnungsplatte sind Durchgangslöcher an jeder Position vorgesehen, zu der sich jeder der Flüssigkeitsdurchflusswege 107 erstreckt, wodurch jeweils die Ausstoßanschlüsse 105 ausgebildet sind.
2 ist eine Perspektivansicht, die dem Hauptteil des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes zeigt, der mit einer Vielzahl von Ausstoßanschlüssen 105, Flüssigkeitsdurchflusswegen 107 und gemeinsamen Flüssigkeitskammern 106 versehen ist, die jeweils wie in 1A bis 1C dargestellt sind. In 2 ist das zweite Substrat 110 teilweise zur Darstellung freigeschnitten. Wie in 2 gezeigt ist, ist das zweite Substrat 110 durch den Deckenplattenabschnitt 111 und den Öffnungsplattenabschnitt 108 aufgebaut und angeordnet, um dem Deckenplattenabschnitt 111 zu erlauben, mit dem Öffnungsplattenabschnitt 108 vertikal verbunden zu werden. An einer Fläche des Deckenplattenabschnitts 111 ist die Tintenzufuhröffnung 109 angeordnet. Das Loch, das sich von der Tintenzufuhröffnung 109 erstreckt, durchdringt den Deckenplattenabschnitt 111 vertikal. Auf der anderen Fläche des Deckenplattenabschnitts 111, an dem das Loch von der Tintenzufuhröffnung 109 offen ist, erstreckt sich die Nut, die die gemeinsame Flüssigkeitskammer 106 wird, parallel mit dem Öffnungsplattenabschnitt 108. Mit dieser Nut kommunizierend, die die gemeinsame Flüssigkeitskammer 106 wird, erstrecken sich eine Vielzahl von Nuten, die die Flüssigkeitsdurchflusswege 107 werden, auf geraden Linien zu dem Öffnungsplattenabschnitt 108. An dem Öffnungsplattenabschnitt 108 bei dem vorderen Ende von jedem der somit verlängerten Flüssigkeitsdurchflusswege ist jedes der Löcher (Tintenausstoßanschlüsse 105) ausgebildet. Durch diese Tintenausstoßanschlüsse 105 ist jeder der Flüssigkeitsdurchflusswege 107 nach außen hin kommunizierend. Wie vorstehend beschrieben ist, sind die Fläche des zweiten Substrats 110, an der jede der Nuten für die Ausbildung der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 106 vorgesehen ist, und die Flüssigkeitsdurchflusswege 107 der Fläche des ersten Substrats 102 zugewandt positioniert, an der die Ausstoßenergie erzeugenden Elemente 101 ausgebildet sind, so dass jeder der Flüssigkeitsdurchflusswege 107 korrespondierend zu jedem der Ausstoßenergie erzeugenden Elemente 101 angeordnet ist. Dann werden mit einem elastischen Element (nicht gezeigt), das zwischen diesen Flächen platziert ist, das erste Substrat 102 und das zweite Substrat 110 gepresst und verklebt. Mit dem ersten Substrat 102 und dem zweiten Substrat 110, die somit zusammengeklebt sind, werden die gemeinsame Flüssigkeitskammer 106 und die mehreren Flüssigkeitsdurchflusswege 107 ausgebildet. Das erste Substrat 102, an das das zweite Substrat 110 geklebt ist, und das Anschlusssubstrat 121, dass auf sich den Antriebskreis zum Erzeugen elektrischer Signale zu dem ersten Substrat 102 hat, sind auf der Basisplatte 104 mit dem Aufbau des Hauptteils des Kopfes 114 fixiert.
3 ist eine Perspektivansicht, die einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf zeigt, der mit dem Kopfhauptteil 114 versehen ist, der in 2 dargestellt ist. Wie in 3 gezeigt ist, ist der Kopfhauptteil 114 auf einer Kartusche 123 mittels einem äußeren Rahmenelement 122 montiert, das ein Aufzeichnungsflüssigkeitszufuhrelement (nicht gezeigt) oder dergleichen enthält, das Tinte zu dem Hauptteil des Kopfes 114 zuführt. In dem Inneren der Kartusche 123 sind Schwämme oder dergleichen aufgenommen, um Tinte zur Lagerung zu absorbieren.
Nachstehend erfolgt unter Bezugnahme auf 4 und 5 die Beschreibung eines Verfahrens zum Ausbilden der vorstehend genannten Ausstoßanschlüsse 105. 4 ist eine Aufbauansicht, die das Laserprozessierungsgerät schematisch zeigt, dass für die Ausbildung der Ausstoßanschlüsse 105 verwendet wird. Hier ist das Laserprozessierungsgerät, dass für die vorliegende Erfindung angepasst ist, nur in der zu verwendenden Maske von dem unterschiedlich, dass für die herkömmliche Technik verwendet wird, und keine anderen strukturellen Elemente sind die Gleichen wie die des herkömmlichen Lasergeräts.
Wie in 4 gezeigt ist, hat das Laserprozessierungsgerät des vorliegenden Ausführungsbeispiels auf der optischen Laserachse 202 des Laserstrahls, der von der Laserlichtquelle 201 emittiert wird, der Reihe nach von der Seite der Laserlichtquelle 201 das strahlformende optische System 203, die optischen Beleuchtungssysteme 206a und 206b, die Maske 205, das optische Projektionssystem 207 und das Werkstück 204. Das Werkstück 204 ist ein Element, wodurch das zweite Substrat 110, das in 1A und 2 gezeigt ist, hergestellt wird, bevor die Ausstoßanschlüsse 105 ausgebildet sind.
Das strahlformende optische System 203 ist, um den Laserstrahl von der Laserlichtquelle 201 zu formen. Das optische Beleuchtungssystem 206a und 206b dienen dazu, um die Intensität eines Laserstrahls zu vergleichmäßigen. Für die Maske 205 sind die Muster in Übereinstimmung mit der Prozessierungsform des Arbeitselements 204 ausgebildet, wie in 5 gezeigt ist, was nachstehend beschrieben wird. Das optische Projektionssystem 207 ist angeordnet, um den Laserstrahl zu fokussieren, der durch die Maske auf die Prozessfläche in einer spezifischen Stärke übertragen wird. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das optische Projektionssystem 207 in einer spezifischen Stärke von 1/4 und einer Auflösung von 0,002 mm verwendet. Die Auflösung des optischen Projektionssystems 207 bedeutet die minimale Größe, die an der Prozessfläche erzielbar ist, in der die Muster der Maske 205 auf der Fläche des Arbeitselements 204 fokussiert werden können. Somit ist es unmöglich, wenn das Muster, dass auf der Maske ausgebildet sein sollte, 0,008 mm oder weniger beträgt, was der Quotient der Auflösung (0,002 mm) des optischen Projektionssystems 207 geteilt durch die spezifische Stärke (1/4) ist, ein derartiges Muster auf dem Werkstück 204 zu fokussieren.
Ferner ist auf der optischen Laserachse 202 zwischen dem optischen Beleuchtungssystem 206b und der Maske 205 eine Vorrichtung (nicht gezeigt) angeordnet, die mit einer Leistungsmonitoreinheit 209 zum Messen der Intensität des Laserstrahls von dem optischen Beleuchtungssystem 206b vorgesehen ist. Das Werkstück 204 ist auf der Werkstückbefestigung 208 montiert, wobei an beiden Seiten des Werkstücks 204 in Bezug auf die optische Achse die Beobachtungssysteme 210a und 210b angeordnet sind und zum Positionieren des Werkstücks 204 verwendet werden. Das Beobachtungssystem 210a und 210b, die Laserlichtquelle 201 und die Werkstückbefestigung 208 werden mittels dem Steuersystem 211 gesteuert.
5 ist eine vergrößerte Ansicht, die ein Muster der Maske 205 zeigt, die für das Laserprozessierungsgerät verwendet wird, das in 4 dargestellt ist. Auf der Maske 205 sind 128 der gleichen Muster, wie in 5 gezeigt ist, mit Abständen von 0,282 mm angeordnet. Mit derartigen Mustern auf der Maske 205 ist es erlaubt 90% des Laserstrahls von der Laserlichtquelle 201 zu übertragen, wie in 5 gezeigt ist. Jedes Muster auf der Maske 205 hat einen kreisförmigen durchlassenden Abschnitt 302, der dem Laserstrahl von der Laserlichtquelle erlaubt, übertragen zu werden, um die Anordnung des Ausstoßanschlusses 205 zu regulieren; Dämpfungsabschnitte, die an dem äußeren Umfang des durchlassenden Abschnitts ausgebildet sind, die jeder das Durchlassvermögen des Laserstrahls fortschreitend um 10% verringert ermöglicht, wenn er weiter weg von dem durchlassenden Abschnitt 302 angeordnet ist; und einen Lichtabschattungsabschnitt 305, der auf dem äußeren Umfang der Dämpfungsabschnitte 303 ausgebildet ist, dessen Durchlassungsvermögen für den Laserstrahl 20% beträgt.
Die Dämpfungsabschnitte 303 sind durch drei Extinktionsabschnitte 303a, 303b und 303c jeweils mit einem unterschiedlichen Laserstrahldurchlassvermögen ausgebildet. An dem äußeren Umfang des durchlassenden Abschnitts 302 ist der Dämpfungsabschnitt 303a ausgebildet, dessen Durchlassvermögen 50% beträgt. An dem äußeren Umfang des Dämpfungsabschnitts 303a ist der Dämpfungsabschnitt 303b ausgebildet, dessen Durchlassvermögen 40% beträgt, und an dem äußeren Umfang des Dämpfungsabschnitts 303b ist der Dämpfungsabschnitt 303c ausgebildet, dessen Durchlassvermögen 30% beträgt. Auf diese Weise ändert sich das Durchlassvermögen für den Laserstrahl in die Richtung von den Dämpfungsabschnitten zu dem Lichtabschattungsabschnitt 305 nacheinander um 10%.
Die äußere Form der Dämpfungsabschnitte 303 beträgt gleichschenklig trapezoidal 0,224 mm an der oberen Seite und 0,156 mm an der unteren Seite mit einer Höhe von 0,176 mm. Mit dieser trapezoidalen Form wird die Anordnung und Größe der Fläche des konischen Flüssigkeitsdurchflusswegs 107b, der in Kontakt mit dem Flüssigkeitsdurchflussweg 107a ist, geregelt. Der durchlassenden Abschnitt 302 ist kreisförmig mit einem Durchmesser von 0,164 mm.
Ferner funktionieren die Dämpfungsabschnitte 303 wie ein Negativteil der Maske 205 und sind durch Einlegen einer Vielzahl von quadratischen Extinktionselementen 304 jeweils in einer Größe von 0,002 mm pro Seite ausgebildet. Das Extinktionselement 304, das an der unteren linken Seite in 5 gezeigt ist, ist zur Darstellung die Vergrößerung des tatsächlichen Extinktionselements 304. Die Größe dieses Extinktionselements 304 (0,002 mm) ist kleiner als der Quotient 0,008 mm, der durch Teilen der Auflösung (0,002 mm) des optischen Projektionssystems 207, das vorstehend beschrieben ist, durch die spezifische Stärke (1/4) erhaltbar ist. Als ein Ergebnis ist ein Stück des Extinktionselements 304 mittels des optischen Projektionssystems 207 nicht auf das Werkstück 204 fokussiert. Der Laserstrahl wird jedoch durch das Extinktionselement 304 teilweise reflektiert oder absorbiert und der Laserstrahl, der auf die Dämpfungsabschnitte 303 einfällt, wird abgeschwächt. Daher können durch viel mehr Extinktionselemente 304, die eingelegt sind, die entsprechenden Dämpfungsabschnitte dementsprechend mit einem geringeren Durchlassvermögen ausgebildet sein. In diesem Fall ist es notwendig, eine Anordnung auszuführen, so dass eine Vielzahl von Extinktionselementen 304 sich nicht zusammen ansammeln, um die Größe der angesammelten Elemente mehr als 0,008 mm auszuführen, was der Quotient ist, der durch Teilen der Auflösung (0,002 mm) des optischen Projektionssystems 207 durch die spezifische Stärke (1/4) erhaltbar ist. Wenn die Größe der angesammelten Extinktionselemente 304 mehr als 0,008 mm wird, wird das Bild derartiger angesammelter Elemente schließlich auf das Werkstück 304 fokussiert. Als ein Ergebnis kann der Laserstrahl nicht gleichmäßig gedämpft werden.
Wenn das Durchlassvermögen für den Laserstrahl auf dem Lichtabschattungsabschnitt 305 20% beträgt, wird die Energiedichte des Laserstrahls, der durch das optische Projektionssystem 207 nach dem Übertragen durch den Lichtabschattungsabschnitt 305 zusammenläuft, geringer als der Prozessschwellwert des Werkstücks 204. Daher wird das Werkstück 204 nicht prozessiert.
Mit dem somit aufgebaute Laserprozessierungsgerät wird der Laserstrahl, der das Innere des durchlassenden Abschnitts 302 der Maske 205 überträgt, eingestellt, um seine Energiedichte bei 1 J/cm × Impuls auf der Prozessfläche des Werkstücks 204 auszuführen, wenn der Laserstrahl 90% dieses Abschnitts übertragen hat. Dann strahlt der Laserstrahl auf die Prozessfläche des Werkstücks 204 mit 300 Impulsen bei 100 Hz zum Prozessieren. Das Werkstück 204 ist in der Form des zweiten Substrats 110 vorbereitet, wie in 2 gezeigt ist, und die Nuten, die die Flüssigkeitsdurchflusswege 107 werden, und die gemeinsame Flüssigkeitskammer 106 sind ferner ausgebildet, wie in 1A bis 1C und 2 gezeigt ist, wobei aber die Ausstoßanschlüsse 105 noch auszubilden sind. Daher ist das vordere Ende jedes Flüssigkeitsdurchflusswegs durch den Öffnungsplattenabschnitt 108 blockiert. Der Laserstrahl wird auf den Öffnungsplattenabschnitt 108 von der Seite des Flüssigkeitsdurchflusswegs 107 zum Prozessieren gestrahlt. Somit ist die Fläche des Öffnungsplattenabschnitts 108 an dem vorderen Ende der Flüssigkeitsdurchflusswege 107 die Prozessfläche. Nachstehend erfolgt die Beschreibung des Betriebs des Laserprozessierungsgerätes, das in 4 gezeigt ist.
Der Laserstrahl, der von der Laserlichtquelle emittiert wird, wird mittels dem optischen Strahlformsystem 203 geformt und die Intensität des Laserstrahls wird mittels dem optischen Beleuchtungssystem 206a und 206b einfallend auf die Maske 205 vergleichmäßigt. Von dem Laserstrahl, der in die Maske 205 eintritt, wird derjenige, der durch die Maske 205 tritt, auf der Prozessfläche des Werkstücks 204 in einer Stärke von 1/4 mittels dem optischen Projektionssystem 207 zusammengeführt. In diesem Zusammenhang wird das Muster, das auf der Maske 205 ausgebildet ist, auf der Prozessfläche des Werkstücks 204 in der Stärke von 1/4 mittels dem optischen Projektionssystem 207 fokussiert. Die Prozessfläche des Werkstücks 204 wird dann durch Abrassion oder dergleichen entsprechend dem Muster auf der Maske 205 prozessiert.
Das Bild, das auf der Prozessfläche des Werkstücks 204 ausgebildet ist, ist derartig, dass, wenn das Muster auf dem Maske 205 auf 1/4 verringert ist, das Bild, das den Kreis 0,164 mm im Durchmesser bei dem durchlassenden Abschnitt 302 projiziert, ein Kreis von 0,041 mm auf der Prozessfläche des Arbeitsstücks 204. Das Loch, das den Öffnungsplattenabschnitt 108 durchdringt, wird durch die Anwendung des Laserstrahls ausgebildet, der durch diesen durchlassenden Abschnitt 302 für die Ausbildung jedes Ausstoßanschlusses 105 getreten ist. Der Durchmesser des Ausstoßanschlusses 105, der somit an dem Endabschnitt der Seite des Aufzeichnungsflüssigkeitsausstoßanschlusses ausgebildet ist, ist kleiner, als der Kreis mit dem Durchmesser 0,041 mm, der das projizierte Bild auf der Prozessfläche wegen der Eigenschaften des Laserprozessierens ist. Entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es möglich, den Ausstoßanschluss zu erhalten, dessen Durchmesser 0,033 mm an dem Endabschnitt der Seite des Aufzeichnungsflüssigkeitsausstoßanschlusses beträgt.
Ferner wird der Laserstrahl, der durch jeden Dämpfungsabschnitt 303 tritt, in einen Laserstrahl gewandelt, der eine niedrigere Energiedichte hat, als es außerhalb weg von dem Dämpfungsabschnitt 302 der Fall ist. Daher wird der Öffnungsplattenabschnitt 108 an dem äußeren Umfang des Ausstoßanschlusses 105 in einer Tiefe korrespondierend zu der Energiedichte des Laserstrahls prozessiert. Dann wird seine Prozessierungsdichte fortschreitend schwächer, wenn er weiter weg von dem Endabschnitt des Flüssigkeitsausstoßanschlusses 105 auf der Seite des Aufzeichnungsflüssigkeitsausstoßes ist. Als ein Ergebnis wird es möglich, den konischen Ausstoßanschluss ohne jegliche Stufen auf der Strecke zu erhalten.
Wie in dem Dämpfungsabschnitt 302 wird das projizierte gleichschenklige trapezoidale Bild mit 0,224 mm an der oberen Basis und 0,156 mm an der unteren Basis mit einer Höhe von 0,176 mm, was die äußere Form des Dämpfungsabschnitts 303 ist, die gleichschenklige trapezoidale Form mit 0,056 mm an der oberen Basis und 0,039 mm an der unteren Basis sowie mit der Höhe von 0,044 mm an der Prozessierungsfläche. Dieses trapezoidale projizierte Bild ist fast das Gleiche, wie die Querschnittsanordnung des Flüssigkeitsdurchflusswegs 107. Die Energiedichte des Laserstrahls, der durch den Lichtabschattungsabschnitt 305 mit 20% Durchlassvermögen durchgetreten ist, wird gleich oder geringer als der Prozessierungsschwellwert des Werkstücks 204. Daher dient die gleichschenklige trapezoidale äußere Form der Dämpfungsabschnitte 303 dazu, die Anordnung des Ausstoßanschlusses 105 auf der Seite des Flüssigkeitsdurchflussweges 107 zu regulieren. Als ein Ergebnis ist die Stufe (Widerstandskomponente) an der Grenze zwischen dem Ausstoßanschluss 105 und dem Flüssigkeitsdurchflussweg 107 erheblich reduziert. Auf diese Weise wird es möglich, das zweite Substrat 110 herzustellen, das mit jedem Ausstoßanschluss 105 versehen ist, wie in 1A bis 1C gezeigt ist. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es möglich, da die 128 Muster des einen, das in 5 gezeigt ist, auf der Maske 205 ausgebildet sind, das zweite Substrat 110 zu erhalten, da jeweils für es 128 Ausstoßanschlüsse mit 0,033 mm im Durchmesser hat.
Das somit prozessierte zweite Substrat 110 wird an das erste Substrat 102 geklebt, wie in 2 gezeigt ist, um einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf herzustellen. Mit einem derartigen Tintenstrahlaufzeichnungskopf wird Drucken tatsächlich mit dem Ergebnis ausgeführt, dass die Geschwindigkeit der Tintentröpfchenausstöße stabilisiert ist: sie ist mehr als in dem herkömmlichen stabilisiert, insbesondere wenn Drucken bei höheren Geschwindigkeiten ausgeführt wird. Des Weiteren sind, wenn kleinere Tröpfchen ausgestoßen werden, die Ausstoßgeschwindigkeiten stabilisiert und gleichzeitig die Ausstoßgeschwindigkeiten erhöht. Ferner ist die Erzeugung von Tintennebel verringert, wenn kleinere Tröpfchen ausgestoßen werden. Als ein Ergebnis wird es möglich, Bilder in höherer Präzision aufzuzeichnen.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, da jeder der Dämpfungsabschnitte 303 der Maske 205 weiter weg von dem Umfang des Dämpfungsabschnitts 302 gelangt, das Durchlassvermögen für den Laserstrahl um 10% verringert. Es kann jedoch möglich sein, den Aufbau der Dämpfungsabschnitte 303 so anzuordnen, dass das Durchlassvermögen um einen kleineren Prozentsatz veränderbar ist, wodurch der konisch Flüssigkeitsdurchflussweg 107b zuverlässig ausgebildet wird, wobei seine Oberfläche gleichmäßiger prozessiert wird. Idealerweise ist es gewünscht, den Aufbau so anzuordnen, dass das Durchlassvermögen 20% an der Grenze zwischen dem Dämpfungsabschnitt 303 und dem Lichtabschattungsabschnitt 305 wird, nachdem das Durchlassvermögen kontinuierlich von 50% verringert worden ist, wenn jeder der Dämpfungsabschnitte 303 weiter weg von dem Dämpfungsabschnitt 302 gelangt.
Ferner wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Durchlassvermögen des Dämpfungsabschnitts 303c, der an der äußersten Seite der Dämpfungsabschnitte 303 angeordnet ist, auf 30% festgelegt, aber dieses Durchlassvermögen kann auf 40% erhöht werden. Somit ist beispielsweise das Durchlassvermögen des Dämpfungsabschnitts 303b auf 45% festgelegt. Auf diese Weise können die Dämpfungsabschnitte 303 so aufgebaut werden, dass ihr Durchlassvermögen jeweils um 5% veränderbar ist. Mit der Maske, die ein derartiges Muster hat, kann das Laserprozessieren ausgeführt werden, um einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf herzustellen, der die gleiche Wirkung vorweisen kann, wie vorstehend beschrieben ist.
Ferner ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die äußere Form der Dämpfungsabschnitte 303 der Maske 205 als ein gleichschenkliges Trapez mit 0,224 mm an der oberen Basis und 0,156 mm an der unteren Basis mit einer Höhe von 0,176 mm angeordnet. Dann wird die Form des gleichschenkligen trapezoidalen Bildes, das auf die Prozessierungsfläche projiziert wird, mit der Querschnittsanordnung des Flüssigkeitsdurchflussweges 107 übereinstimmend gemacht. Wenn jedoch das projizierte Bild auf der Prozessierungsfläche und der Querschnitt des Flüssigkeitsdurchflussweges 107 in einer identischen Form sind, gibt es die Gefahr, dass eine große Widerstandskomponente an der Grenze zwischen dem prozessierten Ausstoßanschluss 105 und dem Flüssigkeitsdurchflussweg 107 lokal erzeugt werden kann, wenn das Laserprozessieren mit den Positionen der Maske 205 und des Werkstückes 204, wie sie sind, ausgeführt wird, die leicht zwischen dem an dem Laserprozessierungsgerät abweichend sind, wie in 4 gezeigt ist. Daher sollte, um die Herstellgenauigkeit für das beabsichtigte Laserprozessieren zu verbessern, die Größe der äußeren Form der Dämpfungsabschnitte 303 der Maske 205 um ungefähr 10% größer gemacht werden, um zu ermöglichen, dass der Abschnitt des Flüssigkeitsdurchflusswegs 107 gleichzeitig prozessiert wird.
In diesem Fall tendiert der Laserstrahl, der auf die Seite der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 106 strahlt, die die Trennwand oder dergleichen der angrenzenden Flüssigkeitsdurchflusswege 107 selber ausbilden kann, in seiner Intensität abgeschwächt zu werden, da ein derartiger Laserstrahl durch den Dämpfungsabschnitt 303c übertragen worden ist, dessen Durchlassvermögen 30% beträgt. Als ein Ergebnis wird die Prozessierungstiefe geringer. Der somit geringer prozessierte Abschnitt, wie beispielsweise die Trennwände des Flüssigkeitsdurchflussweges 107 auf der Seite der gemeinsamen Flüssigkeitskammer, erzeugt keine unvorteilhafter Wirkung auf Tintenausstöße, sogar wenn Unregelmäßigkeiten leicht auf einem derartigen Abschnitt ausgebildet sind. Hier gibt es kein besonderes Problem, dem zu begegnen ist. Es gibt auch keinen ausgeübten Einfluss auf die Ausbildung des Ausstoßanschlusses 105, wie in 1A bis 1C gezeigt ist, sogar wenn die Maske 205 und das Werkstück 204 leicht abweichen, wenn sie positioniert werden.
Unter Berücksichtigung der vorstehend beschriebenen Aspekte wird die äußere Form der Dämpfungsabschnitte 303 als das gleichschenklige Trapez mit 0,246 mm an der oberen Basis und 0,172 mm an der unteren Basis mit einer Höhe von 0,194 mm angeordnet. Dann wird das Laserprozessieren unter Verwendung der Maske mit der Anordnung von 128 Mustern mit Abständen von 0,282 mm, die jeweils den weiteren Bereich der Dämpfungsabschnitte 303a, 303b beziehungsweise 303c haben, entlang der weiteren äußeren Form der Dämpfungsabschnitte 303 ausgeführt, die somit ausgebildet sind. Auf diese Weise wird das zweite Substrat 110, das mit den Ausstoßanschlüssen 105 versehen ist, erhaltbar.
Hier sollte, um das Produktionsergebnis des zweiten Substrats 110 zu verbessern, wenn Tintenstrahlaufzeichnungsköpfe in einem großen Maßstab hergestellt werden, die äußere Form der Dämpfungsabschnitte 303 der Maske 205 leicht größer ausgeführt werden und es ist gewünscht, das Laserprozessieren auszuführen, wobei das projizierte Bild auf der äußeren Form der Dämpfungsabschnitte 303 größer als die Querschnittsanordnung der Flüssigkeitsdurchflusswege 107 auf dem Werkstück 204 ausgeführt ist.
Ferner ist es möglich, einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf, der die gleiche Wirkung wie die vorstehend beschriebene hat, durch das Ausführen Laserprozessierens mit der Maske herzustellen, die das Muster hat, dessen Durchlassvermögen um 50% veränderbar gemacht ist, vorausgesetzt, dass das Durchlassvermögen des Dämpfungsabschnitts 303a auf 50%, 303b auf 45% und 303c auf 40% festgelegt ist, wenn jeder der Dämpfungsabschnitte weiter weg von dem Dämpfungsabschnitt 302 tritt, wie vorstehend beschrieben ist, während die äußere Form der Dämpfungsabschnitte 303 um ungefähr 10% größer ausgeführt ist. Wenn jedoch das Durchlassvermögen des Dämpfungsabschnitts 303c größer als 35% ausgeführt ist, wird die Wandfläche des Flüssigkeitsdurchflusswegs 107 teilweise prozessiert. Es ist daher bevorzugt, das Durchlassvermögen des Dämpfungsabschnitts 303c auf 35% oder geringer festzulegen.
Des Weiteren ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Extinktionselement 304 der Maske 205 quadratisch mit 0,002 mm je Seite ausgeführt. Dann ist es kleiner ausgeführt als der Quotient von 0,008 mm, der durch Teilen der Auflösung (0,002 mm) des optischen Projektionssystems 207 durch die spezifische Stärke (1/4) erhaltbar ist. Auf diese Weise wird der Laserstrahl mittels der Dämpfungsabschnitte 303 abgeschwächt, um die Wandfläche des konischen Flüssigkeitsdurchflusswegs 107b gleichmäßig zu prozessieren, wie vorstehend beschrieben ist. Abhängig von dem Zustand des Werkstücks 204 und dem des Laserprozessierens ist jedoch nicht notwendig, die Größe des Extinktionselements 304 kleiner als 0,008 mm auszuführen. Nachstehend werden die Gründe hierfür beschrieben.
Hier wird beispielsweise angenommen, dass ein Muster, dessen Größe 0,004 mm beträgt, auf das Werkstück 204 bei dem Ausführen des Laserprozessierens unter Verwendung des optischen Projektionssystems 207 projiziert wird, dessen Auflösung 0,002 mm beträgt und dessen Stärke 1/4 beträgt, wie für das vorliegende Ausführungsbeispiel beschrieben ist. In diesem Fall hat das projizierte Bild eine größere Auflösung.
Dann wird auf der Prozessierungsfläche des Werkstücks 204 das Muster ausgebildet, dessen Größe 0,004 mm beträgt. Wenn dieses 0,004 mm Muster auf eine Tiefe von 0,01 mm von der Prozessoberfläche eingraviert wird, bricht jedoch das 0,004 mm Muster möglicherweise durch den thermischen Einfluss zusammen, der zum Zeitpunkt des Laserprozessierens ausgeübt wird. Dann gibt es die Gefahr, dass die prozessierte Fläche in einigen Fällen nicht die erwartete Form des Musters darstellt. Die Größe, die dem Werkstück 204 erlaubt, exakt als die Form des Musters prozessiert zu werden, kann abhängig von der Energiedichte des Laserstrahls, der ausgestrahlt wird, der Zeitperiode, während der der Laserstrahl ausgestrahlt wird, dem Material des Werkstücks 204 und einigen anderen Dingen variieren. Abhängig von diesen Faktoren sollte die minimale Dimension bestimmt sein, um dem Werkstück 204 zu erlauben, dass es exakt als das angewandte Muster prozessiert wird.
Nun wird es daher, wenn der minimale Wert als die Prozessauflösung angewandt wird, unmöglich auf dem Werkstück 204 jegliches Muster auszubilden, das kleiner als die Prozessauflösung sein kann, die durch die Prozessbedingung und das Material des Werkstücks 204 bestimmt ist. In diesem Fall kann jedoch die Wandfläche des konischen Ausstoßanschlusses 105 gleichmäßig durch Ausführen der Größe jedes Extinktionselements 304 der Maske 205 kleiner als der Quotient prozessiert werden, der durch Teilen der Prozessauflösung des optischen Projektionssystems 207 durch die spezifische Stärke erhaltbar ist, so dass der Laserstrahl durch die Dämpfungsabschnitte 303 abgeschwächt wird, die durch Einlegen derartiger Extinktionselemente 304 ausgebildet sind.
Wenn das Werkstück 204 tiefer prozessiert wird, wird generell beobachtet, dass die Prozessauflösung zu dieser Zeit größer als die Auflösung des optischen Projektionssystems wird. Als ein Ergebnis können durch Bestimmen der Größe des Extinktionselements entsprechend der vorstehend beschriebenen Prozessauflösung die Dämpfungsabschnitte 303 durch das Extinktionselement ausgebildet sein, dass größer als das eine ausgeführt ist, das auf der Basis der Auflösung des optischen Projektionssystems 207 bestimmt ist. Dementsprechend wird es leichter, die Maske 205 herzustellen, wobei somit die Herstellkosten minimiert werden.
Nun wird für die Maske 205 die Größe des Extinktionselements 304 kleiner als der Quotient ausgeführt, der durch Teilen der Prozessauflösung durch die Auflösung des optischen Projektionssystems 207 erhaltbar ist. Dann kann der Laserstrahl gleichmäßig mittels des Dämpfungsabschnitts 303 abgeschwächt werden, die durch die Extinktionselemente 304 ausgebildet werden, wodurch es möglich gemacht ist, die gleichen Tintenstrahlaufzeichnungsköpfe herzustellen.
Hier wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Polysulfonharz als Material für das zweite Substrat verwendet und der Laserstrahl, der von der Laserlichtquelle 201 emittiert wird, ist der Kr-F Excimerlaser, dessen Wellenlänge 248 nm beträgt.
Ferner wird als das Material für die Maske 205 synthetischer Quarz oder dergleichen, der ein gutes Laserdurchlassvermögen hat, für seinen durchlassenden Abschnitt für den Laserstrahls eingesetzt. Dann wird für den Lichtabschattungsabschnitt 305 die Chromschicht eingesetzt. Ferner wird ein Stück der Chromschicht mit 0,002 × 0,002 für jedes der Extinktionselemente 304 der Dämpfungsabschnitte 303 eingesetzt.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
6 ist eine Querschnittsansicht, die einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf zeigt, der am geeignetsten gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ändert die konische Ausführung des Ausstoßanschlusses 105 sich auf dem Weg, wie in 6 gezeigt ist. Ferner ist ein symmetrischer konischer Abschnitt 105a an dem Abschnitt vorgesehen, der mit dem Ausstoßanschluss 105 an dem Endabschnitt der Seite des Aufzeichnungsflüssigkeitsausstoßes verbunden, der symmetrisch in Bezug auf die Achse der Tintenausstoßrichtung konisch ist.
Dann wird mit einem derartigen symmetrischen konischen Abschnitt 105a, der für den Ausstoßanschluss 105 vorgesehen ist, es möglich gemacht, die Ausstoßrichtung von Aufzeichnungströpfchen zu stabilisieren, wodurch deren Drallausstoß verringert wird.
Daher ist es möglich, sogar wenn der Unterschied zwischen der Querschnittsfläche des Flüssigkeitsdurchflussweges und der des Ausstoßanschlusses groß ist, den Ausstoßanschluss 105 wie gewünscht in Bezug auf den Flüssigkeitsdurchflussweg 107 durch Ändern seiner konischen Ausführung auf dem Weg mit dem Vorsehen dieses symmetrisch konischen Abschnitts 105a zu positionieren. Mit der somit ausgeführten Anordnung gibt es den Vorteil, dass das Volumen des Flüssigkeitsdurchflussweges 107 in der Richtung der Höhe sichergestellt werden kann, wenn jeder der Flüssigkeitsdurchflusswege 107 in einer höheren Dichte angeordnet sein sollte.
Ferner ist es unter Berücksichtigung der Erhöhung der Ausstoßeffizienz bevorzugt, jeden Ausstoßanschluss 105 näher zu der Position des Substrats 102 zu positionieren. Wie in 6 gezeigt ist, ist die Querschnittsausführung des Ausstoßanschlusses 105 gleichmäßig an dem Abschnitt, der dem Substrat 102 am Nächsten ist, konisch, während die konische Ausführung der Seite der Deckenplatte 111 sich auf dem Weg ändert. Mit dem somit aufgebauten Ausstoßanschluss 105 ist die Fluidwiderstandskomponente an dem Abschnitt des Ausstoßanschlusses 105, der dem Substrat 102 näher ist, kleiner ausgeführt. Als ein Ergebnis wird es, insbesondere wenn kleine Flüssigkeitströpfchen zum Aufzeichnen mittels vergleichsweise kleiner Blasen ausgestoßen werden sollten, eine ausreichende Ausstoßgeschwindigkeit wirksam sicherzustellen.
Hier sollte der symmetrische konische Abschnitt 105a gut genug sein, wenn nur die Konuswinkel in mindestens zwei Richtungen symmetrisch ausgeführt sind, wobei eine von ihnen parallel mit dem Substrat 102 auf der Achse der Tintenausstoßrichtung ist und die andere senkrecht zu dem Substrat 102 ist (die Querschnittsrichtung, die in 6 gezeigt ist).
Ferner gibt es kein Problem, sogar wenn der Abschnitt, an dem die konische Ausführung sich ändert, feine Stufen in seiner Form hat, wie in 7 gezeigt ist.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Jeglicher von den vorstehend beschriebenen Aufbauten ist mit einem Ausstoßenergie erzeugenden Element 101 in einem Flüssigkeitsdurchflussweg 107 vorgesehen. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Aufbau jedoch so angeordnet, dass eine Vielzahl von Ausstoßenergie erzeugenden Elementen 101 in einem Flüssigkeitsdurchflussweg 107 angeordnet ist.
Wie in 8 gezeigt ist, sind zwei elektrothermische Wandlerelemente und zwar zwei Ausstoßenergie erzeugende Elemente, in dem Flüssigkeitsdurchflussweg 107 angeordnet. Diese zwei elektrothermischen Wandlerelemente 101 sind jeweils mit unterschiedlichen Abständen von dem Ausstoßanschluss 105 angeordnet. Dann wird die Größe des elektrothermischen Wandlerelements 101 an der Seite des Ausstoßanschlusses 105 kleiner als die des einen an der Seite der Flüssigkeitskammerseite ausgeführt. Jedes der elektrothermischen Wandlerelemente 101 wird wahlweise angetrieben, um die Menge von Aufzeichnungströpfchenausstößen zu ändern. Beispielsweise wird, wenn kleinere Flüssigkeitströpfchen ausgestoßen werden sollen, nur das elektrothermische Wandlerelement an der Seite des Ausstoßanschlusses 105 angetrieben. Wenn größere Flüssigkeitströpfchen ausgestoßen werden sollten, werden beide elektrothermische Wandlerelemente 101 gleichzeitig angetrieben. Auf diese Weise ist Aufzeichnen binärer Abstufung möglich. Hier ist natürlich das Abstufungsaufzeichnungsverfahren nicht notwendigerweise auf das vorstehend beschriebene Verfahren beschränkt.
Mit der Anordnung, die die Ausstöße von den kleineren und größeren Flüssigkeitströpfchen ermöglicht, wie vorstehend beschrieben ist, wird Drucken bei noch höheren Geschwindigkeiten ausführbar.
In dieser Hinsicht ist es gewünscht, wenn das Aufzeichnen ausgeführt wird, den Unterschied der Ausstoßgeschwindigkeiten kleiner zu machen, währen der Unterschied in der Menge der Flüssigkeitströpfchen zwischen den größeren und kleineren Tröpfchen größer ausgeführt ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine verhältnismäßig große Menge an Ausstößen größerer Tröpfchen sogar mit einem vergleichsweise kleinen Durchmesser des Ausstoßanschlusses sicherzustellen. Zu diesem Zeitpunkt ist die Geschwindigkeit der Ausstöße kleinere Tröpfchen verglichen mit dem herkömmlichen Kopf nicht niedriger ausgeführt. Daher wird es möglich, den Unterschied in Geschwindigkeiten kleiner auszuführen, während der Unterschied in der Menge der Ausstöße größerer und kleinerer Tröpfchen größer ausgeführt ist.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Aufbau so angeordnet, dass eine Vielzahl von elektrothermischen Wandlerelementen entlang des Flüssigkeitsdurchflussweges angeordnet sind. Wenn sich jedoch die Abstände von den elektrothermischen Wandlerelementen zu den Ausstoßanschlüssen sich voneinander unterscheiden sollten, kann es möglich sein, den Aufbau so anzuordnen, dass ihnen ermöglicht ist, sich in die Flüssigkeitsdurchflusswegrichtung zu überschneiden. Ferner sind die Größen der elektrothermischen Wandlerelementen nicht notwendigerweise voneinander unterschiedlich.
In dieser Hinsicht bedeutet der Abstand von dem elektrothermischen Wandlerelement zu dem Ausstoßanschluss der Abstand zwischen der Mitte der Fläche des elektrothermischen Wandlerelements zu dem Ende des Ausstoßanschlusses an der Seite des Tintenausstoßes.
Nun ist in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen die Querschnittsanordnung jedes Flüssigkeitsdurchflussweges, der sich von der gemeinsamen Flüssigkeitskammer erstreckt, gleichschenklig trapezoidal angeordnet. Eine derartige Ausführung ist jedoch nicht notwendigerweise auf dies beschränkt. Beispielsweise kann für den Tintenstrahlaufzeichnungskopf des ersten Ausführungsbeispiels die Form der Öffnung des konischen Ausstoßanschlusses 105 auf der Seite des Flüssigkeitsdurchflussweges kreisförmig, elliptisch oder dergleichen sein, so dass sie in Kontakt mit der inneren Seite des gleichschenkligen trapezoidalen Flüssigkeitsdurchflussweges 107 angeordnet ist. Es sollte gut genug sein, wenn nur der vordere Endabschnitt des Flüssigkeitsdurchflussweges fortschreitend kleiner ausgeführt ist, während er zu dem Ausstoßanschluss erweitert ist, und ferner ist die Stagnation von Tinte in dem vorderen Endabschnitt des Flüssigkeitsdurchflussweges kleiner, wenn Tinte ausgestoßen wird. Ferner wird für das erste bis dritte Ausführungsbeispiel, die vorstehend beschrieben sind, ein Kr-F Excimerlaser als Laserlichtquelle angewandt, aber es ist möglich, andere Ultraviolettimpulslaser zu verwenden, wie beispielsweise einen Xe-Cl Excimerlaser. Es kann ferner möglich sein, die vierten höheren Oberwellen des YAG Lasers; die Grundwellen des YAG Lasers; die zweiten höheren Oberwellen des YAG Lasers; die überlagerten Wellen der fundamentalen und der zweiten höheren Oberwellen des YAG Lasers; des Stickstoffgaslaserstrahls oder dergleichen zu verwenden.
Ferner wird für den Lichtabschattungsabschnitt der Maske und das Extinktionselement der Dämpfungsabschnitte eine Chromschicht verwendet. Es kann jedoch Aluminium, Phosphor, Bronze, Nickel oder dergleichen verwendet werden.
Ferner wird für das Ausstoßenergie erzeugende Element ein elektrothermisches Wandlerelement verwendet, aber es kann ein piezoelektrisches Element (Piezoelement) oder dergleichen verwendet werden.
Wie vorstehend beschrieben ist, macht die vorliegende Erfindung es möglich, eine Wirkung auf das Stabilisieren der Ausstoßgeschwindigkeiten der Aufzeichnungströpfchen zu erzeugen, insbesondere wenn ein Drucken bei höheren Geschwindigkeiten durch Anordnen ausgeführt wird, um die Form des vorderen Endabschnitts fortschreitend kleiner für jeden der Flüssigkeitsdurchflusswege an der Seite des Ausstoßanschlusses ausgeführt ist, der in eine Richtung erweitert ist, so dass er mit der gemeinsamen Flüssigkeitskammer zu dem Ausstoßanschluss kommunizierend ist, um den Fluidwiderstand der Aufzeichnungsflüssigkeit zur Stabilisierung der Ausstoßgeschwindigkeit der Aufzeichnungströpfchen kleiner zu machen. Des Weiteren werden, wenn kleinere Tröpfchen ausgestoßen werden sollten, die Ausstoßgeschwindigkeiten erhöht, während die Stabilität der Ausstoßgeschwindigkeiten erhalten wird, womit die Erzeugung von Aufzeichnungsflüssigkeitsnebel unterdrückt wird, die verursacht werden kann, wenn kleinere Flüssigkeitströpfchen ausgestoßen werden. Als ein Ergebnis ist die vorliegende Erfindung für Aufzeichnungsbilder in hoher Präzision merkbar wirksam.
Ferner wird gemäß der vorliegender Erfindung, wenn jeder der Flüssigkeitsdurchflusswege, der zu dem Ausstoßanschluss hin erweitert ausgeführt ist, während sein vorderer Endabschnitt fortschreitend kleiner ausgeführt ist, und der Ausstoßanschluss, der mit dem Flüssigkeitsdurchflussweg kommunizierend ist, ausgebildet sind, der Laserstrahl zum Prozessieren von der Seite der gemeinsamen Flüssigkeitskammer zu dem Plattendabschnitt, an dem jeder der Ausstoßanschlüsse ausgebildet ist, durch die Maske gestrahlt, die mit dem Dämpfungsabschnitt vorgesehen ist, der den Laserstrahl überträgt, um die Ausführung jedes Ausstoßanschlusses ebenso wie die Dämpfungsabschnitte, die auf dem äußeren Umfang des Dämpfungsabschnitts ausgebildet sind, zu regulieren, was das Durchlassvermögen für den Laserstrahl fortschreitend kleiner ausführt, wenn jeder von ihm weiter von dem durchlassenden Abschnitt entfernt ist. Mit einer derartigen Anordnung ist es möglich gemacht, eine Wirkung auf die Ausbildung eines jeden der Ausstoßanschlüsse, des vorderen Endabschnitts des Flüssigkeitsdurchflussweges an dem Plattenabschnitt stabil in einer guten Prozessierungspräzision zu erzeugen. Ferner gibt es kein Bedarf zum Vorbereiten mehrerer Masken, wenn der vordere Endabschnitt in einer wie vorstehend beschriebenen derartigen Form prozessiert wird. Daher gibt es eine Wirkung, dass die Ausstoßanschlüsse mit Leichtigkeit bei geringeren Kosten ausgebildet werden können. Als ein Ergebnis ist möglich, einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf vorzusehen, der Bilder in höherer Prozession aufzeichnen kann, während die Kosten seiner Herstellung minimiert werden.

Claims

Tintenstrahlaufzeichnungskopf, der mit einer Vielzahl von Ausstoßanschlüssen (105) zum Ausstoßen von Aufzeichnungsflüssigkeit, einer Ausstoßanschlussplatte (108), die die Ausstoßanschlüsse (105) hierfür hat, einer Flüssigkeitskammer (106) zum Aufnehmen der Aufzeichnungsflüssigkeit, einer Vielzahl von Ausstoßenergie erzeugenden Elementen (101) zum Ausstoßen der Aufzeichnungsflüssigkeit, einem Substrat (102), das die Vielzahl von Ausstoßenergie erzeugenden Elementen (101) auf einer ihrer Flächen hat, und einer Vielzahl von Flüssigkeitsdurchflusswegen (107) vorgesehen ist, die sich in eine Richtung zum Verbinden der Flüssigkeitskammer (106) mit den Ausstoßanschlüssen (105) erstrecken, wobei die Flüssigkeitsdurchflusswege (107) darin die Ausstoßenergie erzeugenden Elemente (102) haben und eine rechteckige Querschnittsanordnung haben, wobei die Querschnittform jeder der Ausstoßanschlüsse (105) an seinem Endabschnitt auf der Seite der Aufzeichnungsflüssigkeitsaustoßes kreisförmig ist und die Querschnittsfläche des Ausstoßanschlussendabschnitts, der mit dem Flüssigkeitsdurchflussweg (107) verbunden ist, größer als der Endabschnitt des Ausstoßanschlusses (105) auf der Seite des Aufzeichnungsflüssigkeitsaustoßes ist, und wobei die Querschnittsform des Ausstoßanschlusses (105) an seinem Endabschnitt auf der Seite, die mit dem Flüssigkeitsdurchflussweg (107) verbunden ist, rechteckig ist und der Ausstoßanschluss (105) konisch ist, so dass er seine Querschnittsform von rechteckig zu kreisförmig ändert.
Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 1, wobei der Ausstoßanschluss (105) mit einem symmetrischen konischen Abschnitt an dem Abschnitt vorgesehen ist, der mit dem Endabschnitt auf der Seite des Aufzeichnungsflüssigkeitsaustoßes verbunden ist und symmetrisch in Bezug auf die Achse der Tintenstoßrichtung ausgeführt ist.
Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 2, wobei der Ausstoßanschluss (105) mit einem Abschnitt versehen ist, der auf dem Weg veränderbare Konuswinkel hat.
Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 3, wobei der zu dem Ausstoßanschluss (105) nächstgelegene Abschnitt mit einem einheitlichen Konuswinkel vorgesehen ist.
Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 1, wobei jeder der Flüssigkeitsdurchflusswege durch teilweises Verbinden einer Deckenplatte (111), die Nuten hat, die die Flüssigkeitswege (107) werden, mit dem Substrat (102) ausgebildet ist und gleichzeitig die Ausstoßanschlussplatte (108) integral mit der Deckenplatte (111) ausgebildet ist.
Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 1, wobei das Ausstoßenergie erzeugende Element (101) ein elektrothermisches Wandlerelement ist und Wärmeenergie, die durch das elektrothermische Wandlerelement erzeugt wird, an Aufzeichnungsflüssigkeit in dem Flüssigkeitsdurchflussweg (107) abgegeben wird und dann die Aufzeichnungsflüssigkeit durch Erzeugen einer Blase in der Aufzeichnungsflüssigkeit ausgestoßen wird.
Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 1, wobei eine Vielzahl der Ausstoßenergie erzeugenden Elemente (101) in dem Flüssigkeitsdurchflussweg (107) angeordnet ist und die Strecke zu dem Ausstoßanschluss (105) in Bezug auf jedes der Ausstoßenergie erzeugenden Elemente (101) in dem Flüssigkeitsdurchflussweg (107) unterschiedlich ist.
Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 7, wobei die Vielzahl von Ausstoßenergie erzeugenden Elementen (101) in dem Flüssigkeitsdurchflussweg (107) jeweils unabhängig antreibbar sind und die Menge der Aufzeichnungströpfchenaustöße durch Antreiben der gewünschten Ausstoßenergie erzeugenden Elemente (101) veränderbar ausgeführt ist.
Tintenstrahlaufzeichnungskopf, der mit einer Vielzahl von Ausstoßanschlüssen (105) zum Ausstoßen von Aufzeichnungsflüssigkeit, einer Ausstoßanschlussplatte (108), die die Ausstoßanschlüsse (105) hierfür hat, einer Flüssigkeitskammer (106) zum Aufnehmen der Aufzeichnungsflüssigkeit, einer Vielzahl von Ausstoßenergie erzeugenden Elemente (101) zum Ausstoßen der Aufzeichnungsflüssigkeit, einem Substrat (102), das die Vielzahl von Ausstoßenergie erzeugenden Elementen (101) auf einer seiner Flächen hat, und einer Vielzahl von Flüssigkeitsdurchflusswegen (107) vorgesehen ist, die sich in eine Richtung zum Verbinden der Flüssigkeitskammer (106) mit den Ausstoßanschlüssen (105) erstreckt, wobei die Flüssigkeitsdurchflusswege (107) darin die Ausstoßenergie erzeugenden Elemente (101) haben und eine gleichschenklige trapezoidale Querschnittsanordnung haben, wobei die Querschnittsfläche jeder der Ausstoßanschlüsse (105) an seinen Endabschnitten auf der Seite des Aufzeichnungsflüssigkeitsaustoßes kreisförmig ist und die Querschnittsfläche des Ausstoßanschlussendabschnitts, der mit dem Flüssigkeitsdurchflussweg (107) verbunden ist, größer als der Endabschnitt des Ausstoßanschlusses (105) auf der Seite des Aufzeichnungsflüssigkeitsaustoßes ist, und wobei die Querschnittsfläche des Ausstoßanschlusses (105) an seinem Endabschnitt auf der Seite, die mit dem Flüssigkeitsdurchflussweg (107) verbunden ist, gleichschenklig trapezoidal ist, und der Ausstoßanschluss (105) konisch ist, so dass er seine Querschnittsform gleichschenklig trapezoidal zu kreisförmig ändert.
Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 9, wobei der Ausstoßanschluss (105) mit einem symmetrisch konischen Abschnitt an dem Abschnitt, der mit dem Endabschnitt auf der Seite der Aufzeichnungsflüssigkeitsaustoßes verbunden ist, vorgesehen ist und symmetrisch in Bezug auf die Achse der Tintenstoßrichtung ausgeführt ist.
Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 10, wobei der Ausstoßanschluss (105) mit einem Abschnitt versehen ist, der auf dem Weg veränderbare Konuswinkel hat.
Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 11, wobei der dem Ausstoßanschluss (105) nächstgelegene Abschnitt mit einem einheitlichen Konuswinkel vorgesehen ist.
Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 9, wobei jeder der Flüssigkeitsdurchflusswege durch teilweises Verbinden einer Deckenplatte (111), die Nuten hat, die die Flüssigkeitsdurchflusswege (107) werden, mit dem Substrat (102) ausgebildet sind und gleichzeitig die Ausstoßanschlussplatte (108) integral mit der Deckenplatte (111) ausgebildet ist.
Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 9, wobei das Ausstoßenergie erzeugenden Element (101) ein elektrothermisches Wandlerelement ist und Wärmeenergie, die durch das elektrothermische Wandlerelement erzeugt wird, an Aufzeichnungsflüssigkeit in dem Flüssigkeitsdurchflussweg (107) abgegeben wird und dann die Aufzeichnungsflüssigkeit durch Erzeugen einer Blase in der Aufzeichnungsflüssigkeit ausgestoßen wird.
Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 9, wobei eine Vielzahl der Ausstoßenergie erzeugenden Elemente (101) in dem Flüssigkeitsdurchflussweg (107) angeordnet sind und die Strecke zu dem Ausstoßanschluss (105) in Bezug auf jedes der Ausstoßenergie erzeugenden Elemente (101) in dem Flüssigkeitsdurchflussweg (107) unterschiedlich ist.
Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach Anspruch 15, wobei die Vielzahl an Ausstoßenergie erzeugenden Elemente (101) in dem Flüssigkeitsdurchflussweg (107) jeweils unabhängig antreibbar sind und die Menge der Aufzeichnungströpfchenaustöße durch Antreiben der gewünschten Ausstoßenergie erzeugenden Elemente (101) veränderbar ausgeführt ist.
Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes, der mit einer Vielzahl von Ausstoßanschlüssen (105) zum Ausstoßen von Aufzeichnungsflüssigkeit, einer Ausstoßanschlussplatte (108), die die Ausstoßanschlüsse (105) hierfür hat, einer Flüssigkeitskammer (106) zum Aufnehmen der Aufzeichnungsflüssigkeit, eine Vielzahl von Ausstoßenergie erzeugenden Elementen (101) zum Ausstoßen von Aufzeichnungsflüssigkeit, ein Substrat (102), das die Vielzahl von Ausstoßenergie erzeugenden Elemente (101) auf einer seiner Flächen hat, und einer Vielzahl von Flüssigkeitsdurchflusswegen (107) vorgesehen ist, die sich in eine Richtung zum Verbinden der Flüssigkeitskammer mit den Ausstoßanschlüssen erstrecken, wobei die Flüssigkeitsdurchflusswege (107) darin die Ausstoßenergie erzeugenden Elemente (101) haben, die eine rechteckige oder eine gleichschenklige trapezoidale Querschnittsanordnung haben, und die Ausstoßanschlüsse durch Strahlen des Laserstrahls durch eine Maske (205), die bestimmte Strukturen (302, 303, 305) darauf hat, an dem Element, das die Ausstoßanschlussplatte (108) wird, ausgebildet werden, wobei die Maske (205), die den Laserstrahl überträgt, mit einem durchlassenden Abschnitt (302), der die Form des Ausstoßanschlusses (105) reguliert, und einem Dämpfungsabschnitt (303) vorgesehen ist, der auf dem äußeren Umfang des durchlassenden Abschnitts (302) ausgebildet ist, so dass es ermöglicht ist, dass das Durchlassvermögen des Laserstrahls mit Weiterentfernen von dem durchlassenden Abschnitt (302) graduell kleiner ausführbar ist, und Ausbilden des Ausstoßanschlusses (105), der seine Querschnittsform in der Form eines Konus graduell von dem Endabschnitt des Ausstoßanschlusses (105), der mit dem Flüssigkeitsdurchflussweg (107) verbunden ist, der die rechteckige oder die gleichschenklige trapezoidale Querschnittsform hat, zu dem Endabschnitt des Ausstoßanschlusses (105) auf der Seite des Aufzeichnungsflüssigkeitsaustoßes ändert, die eine kreisförmige Querschnittsform hat, durch Verwenden der Maske (205).
Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes nach Anspruch 17, wobei die Strukturen auf der Maske (205) mit dem Lichtabschattungsabschnitt (305) versehen sind, der an dem äußeren Umfang des Dämpfungsabschnitts (303) ausgebildet ist, um die Energiedichte des Laserstrahls auf gleich oder weniger als den Prozessschwellwert des Elements zu unterdrücken, das die Ausstoßanschlussplatte (108) wird.
Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes nach Anspruch 17, wobei der Dämpfungsabschnitt (303) der Maske (205) angeordnet ist, um das Durchlassvermögen für den Laserstrahls Schritt für Schritt um 10% mit größerer Entfernung von dem durchlassenden Abschnitt (302) zu verringern.
Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes nach Anspruch 17, wobei die Dämpfungsabschnitte (303) durch Streuen einer Vielzahl von Extinktionselementen (304) ausgebildet werden, die den Laserstrahl von der Laserlichtquelle reflektieren oder absorbieren.
Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes nach Anspruch 20, wobei die Größe des Extinktionselements (304) kleiner als der Quotient ist, der durch Teilen der Auflösung des optischen Projektionssystems durch die vorgegebene Vergrößerung des optischen Projektionssystems erhältlich ist.
Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes nach Anspruch 20, wobei die Größe des Extinktionselements (304) kleiner als der Quotient ist, der durch Teilen der Prozessauflösung, die durch die Prozessbedingung eines Laserprozessierungsgerätes bestimmt ist, das zum Prozessieren verwendet wird, durch die spezifische Vergrößerung des optischen Projektionssystems erhältlich ist.
Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes nach Anspruch 20, wobei das Extinktionselement (304) die Energiedichte des Laserstrahls, den das Extinktionselement (304) überträgt, gleich oder geringer als der Prozessschwellwert des Elements macht, das die Ausgabeplatte (108) wird.
Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes nach Anspruch 20, wobei das Extinktionselement (304) den Laserstrahl, der auf das Extinktionselement (304) einfällt, um 10% abschirmt.
Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes nach Anspruch 17, wobei der Laserstrahl ein Excimer-Laser ist.