EP0726152B1 - Method of manufacturing an inkjet printhead - Google Patents
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- EP0726152B1 EP0726152B1 EP96250101A EP96250101A EP0726152B1 EP 0726152 B1 EP0726152 B1 EP 0726152B1 EP 96250101 A EP96250101 A EP 96250101A EP 96250101 A EP96250101 A EP 96250101A EP 0726152 B1 EP0726152 B1 EP 0726152B1
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Definitions
- the invention relates to a manufacturing method for an inkjet printhead according to the preamble of claim 1 specified Art.
- Such an ink jet print head can be small fast printers. Such will be for example for franking machines for franking Postage used.
- the chambers are no longer with the smaller chamber area, but now with the larger chamber area parallel to each other.
- DE 34 45 761 A1 describes a process for the production a single plate converter assembly a transducer material known. After coating the lower plate surface with a membrane layer the material is removed from the upper surface, to create separate areas on the Membrane above each pressure chamber (area 25.4 mm * 2.54 mm) are arranged. This eliminates the Need an adhesive connection with adhesive between transducer material and membrane and the uniformity of all distances is improved. The resulting nozzle spacing is, however, relatively large.
- the through openings are made by etching, but not in a parallel process, i.e. not in all parts (plates) manufactured at the same time.
- EP 67 653 already discloses UV exposure and Etching of a photosensitive glass plate known. Indeed here, too, the production of individual ones takes place Serial plates head for head, not parallel. This way of working, in which first separated and then each separated plate part individually edited, gives problems with very small Structures. For high accuracy from very small Structures it is known that when annealing everyone Plate part is subject to an approximately 10% shrinkage. The very small structures result from the Requires a very high image resolution in inkjet printing.
- the one with the face-shooter-ink-jet module with two Groups of. arranged symmetrically to the nozzle line Ink chambers achieved double nozzle density in one So far, series has been used with edge shooter ink jet modules one row of nozzles is not reached. To double the image density to achieve, several rows of nozzles horizontally and vertically offset from each other.
- Such an offset arrangement of two rows of nozzles is also in an edge shooter module - shown in Figure 2 known (First Annual Ink Jet Printing Workshop, March 26-27, 1992, Royal Sonesta Hotel, Cambridge, Massachusetts).
- a module exists from a total of only three parts (glass pieces), one Central part with openings and two side parts each with a row of ink chambers and a row of nozzles on the front of the respective side part.
- the two rows of ink chambers and the rows of nozzles are on the front of each side part offset from each other, which again the ones already mentioned Disadvantages when assembling the module and when controlling it brings with it.
- the process of making the inkjet printhead starts from the CAD development of a printhead design and a mask production for a photosensitive Glass plate.
- nozzle channels are specially treated and the cavities (chambers) and the outer edge the module before the printhead contacts and is assembled.
- the invention assumes that the edge ejection the row of nozzles with a high number of nozzles in one side part of a module can be accommodated. For the first time is a higher nozzle density in the manner according to the invention, completely independent of the dimensions of the ink chambers, reachable.
- Such an inkjet print head can advantageously be made up of several modules, whereby only one of the modules carries the nozzle row or off consists of a multi-part module. It is still provided that the front edge of the chambers bearing Part that carries the row of nozzles, on the edge or in the Middle of a module is arranged.
- FIG. 1a shows the known principle of an edge shooter inkjet print head in perspective view shown. It consists of a module on the Front two offset to each other in the y direction There are rows of nozzles. Thereby belongs to the nozzle group 1.1 the first row a first group 101 of ink chambers and a group to the nozzle group 1.2 of the second row 102 on ink chambers.
- FIG. 1b shows the known principle of a face shooter ink jet ink jet print head in perspective Shown view. It consists of a module in its base two to each other in the z direction offset nozzle groups 1.1 and 1.2 in a row lie. An intake chamber 151 or 152 becomes in each case a group of ink chambers 101 and 102 for the nozzle group 1.1 or for the offset nozzle group 1.2 inked.
- Figure 1c shows a perspective view of the invention Principle of an edge shooter ink jet in-line print head (ESIJIL). It consists of a module on the end face k ⁇ 2 horizontally to each other offset nozzle groups 1.1, 1.2 etc. in a row lie. Ink flow from chamber groups 101-104 in the volume of the module is on the front edge of the first Chamber-bearing part, which is quasi a side part of the module forms. The chambers of a group 101-104 are staggered in the y direction and theirs associated outgoing ink channels are thus sent to the Print edge led that they form nozzles 1.1 - 1.4, the however, there are very few in a row Distance. This is achieved in FIG.
- ESIJIL edge shooter ink jet in-line print head
- Fig. 1c in which the outgoing ink channels a certain have a lateral offset in the z direction.
- the chambers in another embodiment 101 - 104 even this lateral offset in the z direction exhibit.
- the sequence of such Orders finally give the desired number Nozzles in a row.
- Fig. 1c are the overview for the sake of only two such arrangements.
- the ink drops are made from the Nozzles ejected in the x direction.
- the axes x, y, z are orthogonal to each other.
- the addition further chambers 105, 106 etc. in the y direction in principle possible, and only from the effort limited. Its positive effect, namely education only a row of nozzles with minimal nozzle spacing the inventive principle already with 2 chamber groups 101 and 102.
- the structure of a known - shown in Figure 2 - double row edge shooter ink jet module consists of 3 Ceramic or glass parts.
- a first part which on carries a first chamber group on its left side over a middle part with a second part, which on on its right side carries a second chamber group, see above connected in the y direction that the chambers on the inside of the middle part fit and side to side (horizontal) are offset.
- Each chamber is through a first channel with a suction space and with a second channel connected to the front edge of the module. Every second Channels form a nozzle. It is relatively difficult Keep the distance between the two rows of nozzles exactly. Deviations lead but with constant timing of the two rows of nozzles to deviations in Print image, which reduces the print quality.
- the middle part has a first opening that the Intake spaces of both outer parts with each other and with one Ink supply port connects. There are also openings available for the fasteners.
- An ink chamber group 101 and the suction space 15 are not on the in Figure 3 visible left side of the first part 2.
- the second Part 4 contained chambers carries no nozzles but only still the second ink chamber group 102, which over the second openings 14 of the middle part 3 supplied with ink becomes.
- the associated other nozzles are over the third openings of the middle part 3 with the ink chambers of the second part 4 connected.
- Parts 2 - 4 are mounted in the direction of the y-axis.
- the X-ray image of the Top view of ESIJIL printhead modules illustrates the in-line arrangement of the nozzles and the lateral offset of the ink chamber groups 101 des first chamber-bearing part 2 and the group 102 of the second chamber-bearing part 4, shows the location the first opening 18 in the middle part 3 to the Ink supply opening 16 and the suction space 15, the second openings 14, which with the suction chamber 15 in Connect and the third openings 9 that the Feed ink to the nozzles of the second nozzle group 1.2. It is envisaged that the nozzles of the nozzle group 101 with the nozzles of the nozzle group 102 within the Alternate row of nozzles.
- FIG. 5a A detail of the X-ray image is shown in FIG. 5a the figure 4 shown enlarged.
- the one in the first part 2 located chambers 11 of the first chamber group 101 Nozzles of the first nozzle group 1.1 in the same part 2 assigned.
- Chamber 11 becomes suction chamber 15 supplied with ink via one of the channels 13.
- FIG. 5b On corresponding section on line A-A through the Drawing in Figure 5a is shown in Figure 5b.
- the chambers 12 of the second located in the second part 4 Chamber group 102 are nozzles of the second nozzle group 1.2 assigned in the other chambers bearing part 2, as from the section B-B shown in Figure 5c is.
- Figures 6a, b, c and d show a second variant the solution according to the invention.
- Figure 6a again a top view of a detail as an X-ray image
- Figure 6d is a front view of a Printhead shown as an X-ray image.
- the x-ray cuts C-C, D-D and E-E are shown in the view Figure 6d overlaid. This becomes in connection with the 6a shows the position of the ink chamber groups 101, 102, 103 and 104 can be seen.
- Figure 6b shows one Overlays of sections through lines A-A and A1-A1 of Figures 6a and 6d.
- Figure 6c shows one Overlays of sections through lines B-B and B1-B1 of Figures 6a and 6d.
- a second group of nozzles each 1.2 in the first part is related to a chamber 12 of the second chamber group 102 in the second chamber Part facing a chamber 11 of the first Chamber group 101 of the first chamber-bearing part 2 is arranged offset, the second chamber group 102 supplied with ink through openings 14 in the center piece 3 becomes.
- 3 second openings are in the center piece 14 for supplying the second nozzle group 1.2 with ink available.
- Opposite the openings 9 in each The centerpiece is openings 10 in each of the first chambers supporting part and a connection of the second chambers supporting part for connecting the chambers of each second chamber group 102 with the nozzle channels of the second Nozzle group 1.2 in the first chambers Item available.
- each The first chamber-bearing part is supplied of the ink chambers 11, 12 in the first and each second chamber-bearing part.
- the ink supply to the Intake space 15 takes place via an opening 16 in that Part 2, which is a side part of the printhead forms, and via corresponding openings 18, 22 in respective center piece and further openings 17, 19, 21 in the chambers bearing parts 2, 4, 6 and one Opening 20 in the spacer 5.
- a - not shown in Figures 1 to 6a - piezoelectric Element 31 serves as a well known Means for expelling ink from a chamber and can be placed on the chamber surface or in the chamber to be a pressure over at his arousal the compliant chamber wall onto the ink liquid in the chamber to exercise, causing an ink jet to escape from the nozzle connected to the chamber leads.
- the chamber 12 of the element 31 through a thin from the material of the chambers load-bearing part 4 existing layer 30 separately, which is so elastic that the bending energy of the Elements 31 is only slightly damped.
- Spacer 5 has a corresponding recess 32 for the piezoelectric element 31.
- openings 9 and 10 are also two rows Can be arranged on lines C-C and D-D.
- a module is composed of 3 parts each and is provided with piezoelectric elements and contacted.
- a second module is joined together with the first module via a spacer 5 to form an ESIJIL printhead, the second module with parts 6, 7, 8 not having any nozzles, but only corresponding openings which correspond to the openings provided in parts 2 , 3, 4 of the first module are connected.
- an ESIJIL print head is made built into a single multi-part module.
- FIG. 7a is a front view with the in-line nozzle row and in FIG. 7b an X-ray image of the front view or an overlay of the cuts lines C-C and E-E are shown.
- On this line C-C are all third openings.
- More openings a line D-D are not provided. It is recognizable that only the nozzle dimensions the maximum Determine the number of nozzles in the row. Exists Need for increased chamber dimensions, should only the volume of the printhead can be increased. Of course, it is also possible if necessary, higher tolerance requirements due to such in the Figures 6 explained measures with third openings to solve on a line D-D.
- the spacers in two parts consist of the same material as the piezoelectric elements (marked in black). These elements are made from the worked out piezoelectric material, which is arranged on the chamber surface, however the edge is preserved and only in the immediate Surroundings of the elements 31 create cavities 32. in the Border are both ink supply openings as well second and third openings worked out. After this the piezoelectric elements are worked out, these are contacted, with conductor tracks also on the chamber floor and / or outside on the layer 30 can.
- FIG. 8 shows the individual steps for a manufacturing process of the ESIJIL printhead shown.
- the process of making the inkjet printhead starts from the CAD development of a printhead design and a mask production for a photosensitive Glass plate.
- Using masks that reflect the structure of the different parts to be produced is a photosensitive Masked from amorphous glass and UV radiation exposed.
- the irradiated areas can later etched about 100 times faster than unirradiated ones Areas. After a heat treatment repeated UV radiation.
- To the parallel processing steps for several Part of a module includes masking and subsequent Etching the through openings.
- the old one Mask layer by fine grinding the surface of the Chamber parts removed. Then the surface masked in areas that are not deeply etched should. After the ink chambers are etched a fine grinding of the individual parts to final dimensions and a subsequent masking to create the supply channels and the ink nozzle channels, which are less Depth than the chambers should have. The material removal done again by etching. In a special case only the etching sensitivity of the UV-irradiated areas exploited the material and a mask can omitted.
- the depth accuracy when etching the areas for continuous Holes is smaller than when etching very flat areas for the channels in the parts carrying the chambers and first the through holes, then the Chambers and then the nozzle channels are etched. It is further provided that the thickness of the bottom layer 30th is monitored during the etching of the chambers and that the for Completion of the manufacture of the chambers required Thickness of the bottom layer 30 of the chambers by fine grinding each of the parts carrying the chambers is reached.
- the individual parts are connected in a module, whereby the individual parts are aligned. After sticking together of the individual parts, a module was created, which is then annealed. When tempering finds a phase transition from amorphous to in the glass material crystalline instead.
- nozzle channels are specially treated and the cavities (chambers) and the outer edge the module before the printhead contacts and is assembled.
- the application of the electrical conductor tracks to the Chamber surface, the application of the piezo crystals and the contact is made in a known manner Wise.
- the piezo crystals can be glued on individually are followed by curing.
- it can also a layer of piezoelectric material be applied to the surface of the chamber, which is then structured and contacted.
- the coating can be done by sputtering.
- the manufacture of chambers and through holes in the individual parts can be in a further variant of the manufacturing process in one step. To do this, it is necessary that the UV exposure is repeated through different masks before the Plate is etched. Another possibility is in UV exposure with different intensities. The plate then points in different areas a different sensitivity when etching. The dividing line between the individual parts is also etched with, which simplifies subsequent separation.
- the mask to be applied contains recessed areas for the chambers and the bores at the same time. After the etching, fine grinding is carried out to the final dimension, when the thickness of the layer 30 reaches the bottom of the chamber becomes.
- the manufacture of the ink nozzles and the piezoelectric Elements, as well as the edge production, takes place to the above known way. In this variant is used to contact the bottom of the chamber. Subsequently the plate is divided into individual parts that then be assembled into a module.
- the back the chamber surface with piezoelectric elements assembled and contacted can be provided with conductor tracks. Thereby can lead from the other layers too the upper layers of the module are cross-free, even if there are a lot of elements to contact.
- the Module parts are aligned and stapled together and annealed, with a phase transition of amorphous too crystalline. It is contemplated that spacers lie between the modules or additionally arranged are and that the spacers from the plate material or from one to the surface of the plate applied layer of piezoelectric material can be produced, structuring by etching he follows.
- a printhead can be assembled from several modules be or consists of only one module that follows has externally guided conductor tracks, which makes external contact become.
- the print head is finally in one Housing housed and can function be tested to remove faulty copies.
- the invention is not based on the present embodiment limited. Rather is a number of Variants conceivable, which of the solution shown even with fundamentally different types Make use.
Description
Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für
einen Tintenstrahldruckkopf gemäß der im Oberbegriff
des Anspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to a manufacturing method for
an inkjet printhead according to the preamble
of
Ein solcher Tintenstrahldruckkopf kann in kleinen schnellen Druckern eingesetzt werden. Solche werden beispielsweise für Frankiermaschinen zum Frankieren von Postgut verwendet. Such an ink jet print head can be small fast printers. Such will be for example for franking machines for franking Postage used.
Es ist bekannt, daß Tintenstrahldruckköpfe nach dem Edge-shooter- oder nach dem Face-shooter-Prinzip aufgebaut sind (First annual ink jet printing workshop, March 26-27, 1992, Royal Sonesta Hotel, Cambridge, Massachusetts). Bisher wurden Anstrengungen unternommen, die Abmaße der Kammern zu minimieren, um die Düsendichte zu erhöhen. Auch wurden bereits die Düsenkammern zur Stirnkante hin konzentriert angeordnet. Jedoch ist dieses Prinzip nur bei Tintenstrahlmodulen mit wenigen Düsen in einer Reihe sinnvoll und versagt bei einer hohen Anzahl von Düsen.It is known that ink jet printheads after Edge shooter or built according to the face shooter principle are (First annual ink jet printing workshop, March 26-27, 1992, Royal Sonesta Hotel, Cambridge, Massachusetts). Efforts have been made so far to minimize the dimensions of the chambers to reduce the nozzle density to increase. The nozzle chambers were also already arranged concentrated to the front edge. However is this principle only applies to inkjet modules with few Nozzles in a row make sense and fail at a high Number of nozzles.
Es ist hinlänglich bekannt, daß eine erste Generation von Tintenstrahldruckköpfen nach dem Edge-shooter-Prinzip aus einzelnen Impulsstrahlern aufgebaut waren, die aus einer länglichen Tintenkammer mit rechteckigen Querschnitt und einem darüber angeordneten aufgeklebten Piezokristall bestehen (BIS CAP Ink Jet Printing Conference, Monterey, California, 11-13.November 1991).It is well known that a first generation of inkjet printheads based on the edge shooter principle were made up of individual pulse emitters that from an elongated ink chamber with rectangular Cross-section and a glued on top Piezo crystal exist (BIS CAP Ink Jet Printing Conference, Monterey, California, November 11-13, 1991).
Bei einer späteren Generation wurde dann eine Düsenplatte vor einen einstückigen Tintenstrahldruckkopf, der mehrere Kammern aufweist, angeordnet. Die Kammern liegen nicht mehr mit der kleineren Kammerfläche, sondern nunmehr mit der größeren Kammerfläche parallel nebeneinander. Die Piezokristalle bilden dabei die Kammerwände (shared wall concept, Ink Jet Printing Conference, 11-13.November 1991).A later generation then became a nozzle plate in front of a one-piece inkjet printhead, which has several chambers, arranged. The chambers are no longer with the smaller chamber area, but now with the larger chamber area parallel to each other. The piezo crystals form the chamber walls (shared wall concept, Ink Jet Printing Conference, 11-13 November 1991).
Aus der DE 34 45 761 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Wandleranordnung aus einer einzelnen Platte eines Wandlerwerkstoffes bekannt. Nach dem Beschichten der unteren Plattenoberfläche mit einer Membranschicht erfolgt eine Materialentfernung aus der oberen Oberfläche, um getrennte Bereiche zu erzeugen, die auf der Membran oberhalb jeder Druckkammer (Fläche 25,4 mm * 2,54 mm) angeordnet sind. Damit entfällt die Notwendigkeit mittels Klebstoff eine Haftverbindung zwischen Wandlerwerkstoff und Membran herzustellen und die Gleichmäßigkeit aller Abstände wird verbessert. Der resultierende Düsenabstand ist jedoch relativ groß.DE 34 45 761 A1 describes a process for the production a single plate converter assembly a transducer material known. After coating the lower plate surface with a membrane layer the material is removed from the upper surface, to create separate areas on the Membrane above each pressure chamber (area 25.4 mm * 2.54 mm) are arranged. This eliminates the Need an adhesive connection with adhesive between transducer material and membrane and the uniformity of all distances is improved. The resulting nozzle spacing is, however, relatively large.
Weiterhin ist aus der US 46 80 595 ein Face-shooter mit einer Düsenlinie zwischen zwei Gruppen von Tintenkammern bekannt, der eine verdoppelte Düsendichte aufweist. Jeder rechteckigen Druckkammer sind ein Versorgungskanal und eine Düse sowie eine Schwingplatte mit piezokeramischem Element zugeordnet. Nachteilig ist hierbei jedoch, daß die in der Tintenzuführung und in jeder Kammer auftretenden Druckwellen ein Übersprechen auf weitere Druckkammern bewirken können. Nur durch sehr aufwendige Maßnahmen kann dieses Übersprechen nachträglich beseitigt werden. Ein weiterer Nachteil ist, daß diese Tintenstrahldruckköpfe in einem aufwendigen und teuren Herstellungsprozeß hergestellt werden müssen.Furthermore, from US 46 80 595 is a face shooter a nozzle line between two groups of ink chambers known, which has a doubled nozzle density having. Each rectangular pressure chamber is one Supply channel and a nozzle and a vibrating plate assigned with piezoceramic element. The disadvantage is here, however, that in the ink supply and in pressure waves occurring in each chamber a crosstalk can effect on other pressure chambers. Only by This crosstalk can be very costly be eliminated later. Another disadvantage is that these inkjet printheads in one complex and expensive manufacturing process Need to become.
Die durchgehenden Öffnungen werden zwar durch Ätzen, aber nicht in einem parallelen Prozeß, d.h. nicht in allen Teilen (Platten) gleichzeitig hergestellt.The through openings are made by etching, but not in a parallel process, i.e. not in all parts (plates) manufactured at the same time.
Aus der EP 67 653 ist bereits ein UV-Belichten und Ätzen einer photosensitiven Glasplatte bekannt. Allerdings erfolgt auch hier die Herstellung von einzelnen Platten seriell Kopf für Kopf, also nicht parallel. Diese Arbeitsweise, in welcher zuerst separiert und dann jedes separierte Plattenteil einzeln weiter bearbeitet wird, ergibt Probleme bei sehr kleinen Strukturen. Für eine hohe Genauigkeit von sehr kleinen Strukturen ist es bekannt, daß beim Tempern jeder Plattenteil einer ca. 10 %igen Schrumpfung unterliegt. Die sehr kleinen Strukturen ergeben sich aus dem Erfordernis einer sehr hohen Bildauflösung beim Tintenstrahldrucken.EP 67 653 already discloses UV exposure and Etching of a photosensitive glass plate known. Indeed here, too, the production of individual ones takes place Serial plates head for head, not parallel. This way of working, in which first separated and then each separated plate part individually edited, gives problems with very small Structures. For high accuracy from very small Structures it is known that when annealing everyone Plate part is subject to an approximately 10% shrinkage. The very small structures result from the Requires a very high image resolution in inkjet printing.
Aus der US 47 03 333 ist auch bekannt, solche aus schräg übereinander versetzt angeordneten Edge-shooter-Modulen aufgebauten Tintenstrahldruckköpfe für eine geneigte Anordnung zur Oberfläche eines Aufzeichnungsträgers herzustellen. Tintenstrahldruckköpfe mit einer geneigten Anordnung zur Oberfläche eines Aufzeichnungsträgers erzeugen eine gleichmäßigere Aufzeichnung auch bei schwankender Dicke des Aufzeichnungsträgers. Die Herstellung solcher Druckköpfe erfordert jedoch eine Vielzahl von Herstellungsschritten. Es ist schwierig, die erforderliche Genauigkeit bei einem solch aufwendigen Gesamtaufbau jedes Druckkopfes zu garantieren. Ebenfalls aufwendig gestaltet sich auch die beim Betrieb erforderliche elektrische Ansteuerung solcher Druckköpfe mit gegeneinander versetzten Düsenreihen.From US 47 03 333 is also known from Edge shooter modules arranged diagonally one above the other built-in inkjet printheads for an inclined Arrangement to the surface of a record carrier to manufacture. Inkjet printheads with one inclined arrangement to the surface of a record carrier generate a more even record too if the thickness of the recording medium fluctuates. The However, manufacturing such printheads requires one Variety of manufacturing steps. It's tough, the required accuracy with such a complex To guarantee the overall structure of each printhead. Operation is also complex required electrical control of such Printheads with rows of staggered nozzles.
Die bereits beim Face-shooter-ink-jet-Modul mit zwei symmetrisch zur Düsenlinie angeordneten Gruppen von Tintenkammern erreichte doppelte Düsendichte in einer Reihe wird bisher bei Edge-shooter-ink-jet-Modulen mit einer Düsenreihe nicht erreicht. Um die doppelte Abbildungsdichte zu erreichen, werden mehrere Düsenreihen zueinander horizontal und vertikal versetzt angeordnet.The one with the face-shooter-ink-jet module with two Groups of. arranged symmetrically to the nozzle line Ink chambers achieved double nozzle density in one So far, series has been used with edge shooter ink jet modules one row of nozzles is not reached. To double the image density to achieve, several rows of nozzles horizontally and vertically offset from each other.
Eine solche versetzte Anordnung von zwei Düsenreihen ist auch bei einem - in der Figur 2 gezeigten - Edge-shooter-Modul bekannt (First Annual Ink Jet Printing Workshop, March 26-27, 1992, Royal Sonesta Hotel, Cambridge, Massachusetts). Ein derartiger Modul besteht aus insgesamt nur drei Teilen (Glasstücken), einem Öffnungen aufweisenden Mittelteil und zwei Seitenteilen mit jeweils einer Reihe an Tintenkammern und einer Düsenreihe an der Stirnseite des jeweiligen Seitenteils. Die beiden Reihen an Tintenkammern und die Düsenreihen an der Stirnseite des jeweiligen Seitenteils sind dabei zueinander versetzt, was wieder die bereits genannten Nachteile beim Zusammenfügen des Moduls und bei der Ansteuerung mit sich bringt.Such an offset arrangement of two rows of nozzles is also in an edge shooter module - shown in Figure 2 known (First Annual Ink Jet Printing Workshop, March 26-27, 1992, Royal Sonesta Hotel, Cambridge, Massachusetts). Such a module exists from a total of only three parts (glass pieces), one Central part with openings and two side parts each with a row of ink chambers and a row of nozzles on the front of the respective side part. The two rows of ink chambers and the rows of nozzles are on the front of each side part offset from each other, which again the ones already mentioned Disadvantages when assembling the module and when controlling it brings with it.
Diese Nachteile verschärfen sich noch zusätzlich, wenn ein Tintendruckkopf aus mehreren solchen Modulen zusammengesetzt ist. So muß der Versatz der einzelnen Düsenreihen exakt gleich sein. Außerdem wäre jeder Modul einzeln jeweils über eine Tintenzuführungsleitung und jeweils einen Filter an einen Tintenvorratsbehälter anzuschließen.These disadvantages are exacerbated when an ink print head composed of several such modules is. So the offset of the individual rows of nozzles be exactly the same. In addition, every module would be individually via an ink supply line and connect a filter to an ink reservoir.
Bei einer gegeneinander versetzten Anordnung von zwei Reihen mit jeweils einer geringen Düsendichte in jeder Reihe sind aufgrund einer erforderlichen Mindestgröße der Tintenkammer die minimalen Abstände zwischen den Düsen nicht weiter reduzierbar.With an offset arrangement of two Rows with a low nozzle density in each Row are due to a minimum size requirement the minimum distance between the ink chamber Nozzles cannot be further reduced.
Herstellungsbedingt ist es unmöglich, für alle Düsen eine gleichbleibende Düsengröße zu erreichen, denn es müssen Kanäle in separate Glasstücke geätzt werden. Bereits geringe Größen- oder Materialunterschiede zwischen den Glasstücken führen zu Abweichungen der Düsenform und Position. Due to manufacturing reasons it is impossible for all nozzles to achieve a constant nozzle size because it channels must be etched into separate pieces of glass. Already small size or material differences between the glass pieces lead to deviations in the nozzle shape and position.
Es ist Aufgabe, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und ein Herstellungsverfahren mit niedrigen Herstellungskosten für einen Ink-jet-Druckkopf mit einer hohen Düsendichte pro Reihe zu schaffen.It is the problem of the disadvantages of the prior art eliminate and a manufacturing process with low Manufacturing cost of an inkjet printhead with a high nozzle density per row.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1
gelöst.The object is achieved with the features of
Ausgehend von der Zielstellung, Tintenstrahldruckköpfe für eine geneigte Anordnung zur Oberfläche eines Aufzeichnungsträgers herzustellen, um eine gleichmäßigere Aufzeichnung auch bei schwankender Dicke des Aufzeichnungsträgers zu erzeugen, wird ein Ink-jet-Druckkopf, der einen In-Line-Modul mit einem Kantenausstoß aufweist, vorgeschlagen.Starting from the goal, inkjet printheads for an inclined arrangement to the surface of a recording medium to produce a more even Recording even if the thickness of the recording medium fluctuates an inkjet printhead, which has an in-line module with an edge ejection, suggested.
Das Verfahren zur Herstellung des Tintenstrahldruckkopfes, geht von der CAD-Entwicklung eines Druckkopfdesigns und einer Maskenherstellung für eine photosensible Glasplatte aus.The process of making the inkjet printhead, starts from the CAD development of a printhead design and a mask production for a photosensitive Glass plate.
Zur Erzeugung der gegen Ätzmittel empfindlichen aus der Glasplatte zu entfernenden Teile werden die maskierten Glasplatten mindestens einmal einer Bestrahlung mit UV-Licht entsprechender Wellenlänge mit anschließender Wärmebehandlung ausgesetzt.To generate the sensitive to etchants from the Glass plate to be removed parts are the masked Glass plates at least once irradiated with UV light corresponding wavelength with subsequent Exposed to heat treatment.
In einem parallelen Bearbeitungsprozeß werden dann die zu entfernenden Bereiche aus der Platte entfernt (herausgeätzt) und danach die Einzelteile für das Mittelteil und die Kammern tragenden Teile separiert.In a parallel processing process, the Removed areas from the plate (etched out) and then the individual parts for the middle part and the parts supporting the chambers are separated.
Anschließend erfolgen gesonderte Herstellungsverfahrensschritte für die Kammern tragenden Teile, um die Tintenkammern und die Düsen herzustellen. Die Dauer des Ätzbades bestimmt dabei die Schichtdicke des entfernten Materials.This is followed by separate manufacturing process steps for the parts bearing the chambers, to the To manufacture ink chambers and the nozzles. The duration of the Etching bath determines the layer thickness of the removed Materials.
Jeweils drei Einzelteile, bestehend aus jeweils zwei Kammern tragenden Teilen und einem Mittelteil, werden ausgerichtet und aneinandergeheftet sowie anschließend getempert.Three individual parts, each consisting of two Chamber-bearing parts and a central part aligned and tacked together and then annealed.
Zum Abschluß erfolgt eine Sonderbehandlung der Düsenkanäle und der Hohlräume (Kammern) und der Außenkante des Moduls, bevor der Druckkopf kontaktiert und montiert wird.Finally, the nozzle channels are specially treated and the cavities (chambers) and the outer edge the module before the printhead contacts and is assembled.
Die Erfindung geht davon aus, daß beim Kantenausstoß die Düsenreihe mit einer hohen Düsenzahl in einem Seitenteil eines Moduls untergebracht werden kann. Erstmalig ist auf erfindungsgemäße Weise eine höhere Düsendichte, völlig unabhängig von den Abmaßen der Tintenkammern, erreichbar.The invention assumes that the edge ejection the row of nozzles with a high number of nozzles in one side part of a module can be accommodated. For the first time is a higher nozzle density in the manner according to the invention, completely independent of the dimensions of the ink chambers, reachable.
Die Abmaße der Tintenkammern können nun sogar vergrößert werden, ohne daß die Düsendichte vermindert wird.The dimensions of the ink chambers can now even be enlarged without reducing the nozzle density.
Die weiteren Vorteile neben der erhöhten Düsendichte des Edge-Shooter-Ink-Jet-In-Line-Druckkopfes (ESIJIL-Druckkopf) sind:
- Durch die in demselben Glasstück angeordneten Düsen, ist es möglich, für alle Düsen eine gleichbleibende Düsengröße und einen gleichen Abstand zu erreichen. Das ist dann der Fall, wenn vor dem Diffusions-Bond-Prozeß entsprechende Kanäle in das das Seitenteil des Moduls bildende Glasstück geätzt werden. Das reduziert auch die Herstellungskosten.
- Gegenüber der üblichen Konstruktion mit einer horizontalen Ausrichtung von zwei Reihen von Düsen ist ein Überlappen des jeweils zweiten Kammern tragenden Teils mit einer versetzten Kammergruppe mit größerer Toleranz möglich.
- Die erfindungsgemäße vertikale Ausrichtung des Teils mit den Düsen und eines Kammern tragenden Teils mit einer seitlich versetzten Kammergruppe ist unkritisch, da alle Düsen nur auf einer Seite des Druckkopfes sind. Dies reduziert auch die Kosten.
- Die Düsenreihe macht es in unaufwendiger Weise möglich, den Druckkopf in einer geneigten Anordnung zum Aufzeichnungsträger anzuordnen.
- Die elektrische Ansteuerung des Tintenstrahldruckkopfes kann einfacher ausgeführt werden, weil keine Kompensation des Düsenreihenabstandes durch zeitliche Staffelung der Drucksteuersignale erforderlich ist.
- Due to the nozzles arranged in the same piece of glass, it is possible to achieve a constant nozzle size and an equal distance for all nozzles. This is the case if appropriate channels are etched into the glass piece forming the side part of the module before the diffusion bonding process. This also reduces manufacturing costs.
- Compared to the usual construction with a horizontal alignment of two rows of nozzles, an overlap of the part carrying the second chamber with an offset chamber group with greater tolerance is possible.
- The vertical alignment of the part with the nozzles and a chamber-bearing part with a laterally offset chamber group according to the invention is not critical, since all nozzles are only on one side of the print head. This also reduces costs.
- The row of nozzles makes it possible in a straightforward manner to arrange the print head in an inclined arrangement relative to the recording medium.
- The electrical control of the inkjet printhead can be carried out more simply because no compensation of the nozzle row spacing is required by staggering the pressure control signals over time.
In vorteilhafter Weise kann ein solcher Tintenstrahldruckkopf aus mehreren Modulen aufgebaut sein, wobei nur einer der Module die Düsenreihe trägt oder aus einem mehrteiligen Modul besteht. Es ist weiterhin vorgesehen, daß die Stirnkante des Kammern tragenden Teils, das die Düsenreihe trägt, am Rand oder in der Mitte eines Moduls angeordnet ist.Such an inkjet print head can advantageously be made up of several modules, whereby only one of the modules carries the nozzle row or off consists of a multi-part module. It is still provided that the front edge of the chambers bearing Part that carries the row of nozzles, on the edge or in the Middle of a module is arranged.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
- Figur 1a,
- Prinzip eines Edge-Shooter-Ink-Jet-Druckkopfes nach dem Stand der Technik
- Figur 1b,
- Prinzip eines Face-Shooter-Ink-Jet-Druckkopfes nach dem Stand der Technik
- Figur 1c,
- Prinzip des erfindungsgemäßen Aufbaues eines Edge-Shooter-Ink-Jet-In-Line-Druckkopfes
Figur 2,- Aufbau eines Edge-Shooter-Ink-Jet-Druckkopfes nach dem Stand der Technik
Figur 3,- Aufbau des ESIJIL-Druckkopfes in einer ersten Variante
Figur 4,- Röntgenbild des ESIJIL-Druckkopfes in Draufsicht,
- Figur 5a,
- Detail des Röntgenbildes
- Figur 5b,
- Schnitt durch die Linie A-A
- Figur 5c,
- Schnitt durch die Linie B-B
- Figur 6a,
- Detail des Röntgenbildes einer zweiten Variante des ESIJIL-Druckkopfes in Draufsicht,
- Figur 6b,
- Schnitt durch die Linie A-A
- Figur 6c,
- Schnitt durch die Linie B-B
- Figur 6d,
- Röntgenbild der Frontansicht
- Figur 7a,
- Frontansicht einer dritten Variante des ESIJIL-Druckkopfes,
- Figur 7b,
- Röntgenbild der Frontansicht nach Figur 7a
- Figur 8,
- Herstellungsverfahren für den ESIJIL-Druckkopfes,
- Figure 1a,
- Principle of an edge shooter ink jet print head according to the state of the art
- Figure 1b,
- Principle of a face shooter ink jet print head according to the state of the art
- Figure 1c,
- Principle of the construction according to the invention of an edge shooter ink jet in-line print head
- Figure 2,
- Construction of an edge shooter ink jet print head according to the state of the art
- Figure 3,
- Construction of the ESIJIL print head in a first variant
- Figure 4,
- X-ray image of the ESIJIL printhead in top view,
- Figure 5a,
- Detail of the x-ray image
- Figure 5b,
- Section through the line AA
- Figure 5c,
- Section through the line BB
- Figure 6a,
- Detail of the X-ray image of a second variant of the ESIJIL printhead in a top view,
- Figure 6b,
- Section through the line AA
- Figure 6c,
- Section through the line BB
- Figure 6d,
- X-ray image of the front view
- Figure 7a,
- Front view of a third variant of the ESIJIL printhead,
- Figure 7b,
- X-ray image of the front view according to FIG. 7a
- Figure 8,
- Manufacturing process for the ESIJIL printhead,
In der Figur 1a ist das bekannte Prinzip eines Edgeshooter-Tintenstrahldruckkopfes
in perspektivischer Ansicht
dargestellt. Er besteht aus einem Modul, an dessen
Stirnseite zwei zueinander in y-Richtung versetzte
Düsenreihen liegen. Dabei gehört zur Düsengruppe 1.1
der ersten Reihe eine erste Gruppe 101 an Tintenkammern
und zur Düsengruppe 1.2 der zweiten Reihe eine Gruppe
102 an Tintenkammern. FIG. 1a shows the known principle of an edge shooter inkjet print head
in perspective view
shown. It consists of a module on the
Front two offset to each other in the y direction
There are rows of nozzles. Thereby belongs to the nozzle group 1.1
the first row a
In der Figur 1b ist das bekannte Prinzip eines Face-Shooter-Ink-Jet-Tintenstrahldruckkopfes
in perspektivischer
Ansicht dargestellt. Er besteht aus einem Modul,
in dessen Grundfläche zwei zueinander in z-Richtung
versetzte Düsengruppen 1.1 und 1.2 in einer Reihe
liegen. Aus einen Ansaugraum 151 bzw. 152 wird jeweils
eine Gruppe an Tintenkammern 101 bzw. 102 für die Düsengruppe
1.1 bzw. für die versetzten Düsengruppe 1.2
mit Tinte versorgt.FIG. 1b shows the known principle of a face shooter ink jet ink jet print head
in perspective
Shown view. It consists of a module
in its base two to each other in the z direction
offset nozzle groups 1.1 and 1.2 in a row
lie. An
Die Figur 1c zeigt in perspektivischer Ansicht das erfindungsgemäße
Prinzip eines Edge-Shooter-Ink-Jet-In-Line-Druckkopfes
(ESIJIL). Er besteht aus einem Modul,
an dessen Stirnseite k≥2 zueinander horizontal
versetzte Düsengruppen 1.1, 1.2 usw. in einer Reihe
liegen. Der Tintenfluß von den Kammergruppen 101 - 104
im Volumen des Moduls wird an die Stirnkante des ersten
Kammern tragenden Teils, welches quasi ein Seitenteil
des Moduls bildet, geleitet. Die Kammern einer Gruppe
101 - 104 sind dabei in y-Richtung gestaffelt und deren
zugehörige abgehende Tintenkanäle werden so an die
Druckkante geführt, daß sie Düsen 1.1 - 1.4 bilden, die
in einer Reihe liegen aber dennoch einen sehr geringen
Abstand haben. In der Figur 1c ist dies erreicht, in
dem die abgehenden Tintenkanäle einen gewissen
seitlichen Versatz in z-Richtung aufweisen. Ebenso
können in einer anderen Ausführungsvariante die Kammern
101 - 104 selbst diesen seitlichen Versatz in z-Richtung
aufweisen. Die Aneinanderreihung derartiger
Anordnungen ergibt schließlich die gewünschte Zahl an
Düsen in einer Reihe. In Fig. 1c sind der Übersicht
halber nur zwei solche Anordnungen gezeichnet. Der
seitliche Abstand der Düsen in z-Richtung ist dabei
viel kleiner als der seitliche Abstand zweier in z-Richtung
benachbarter Kammern 101 und 101 oder 102 und
102 usw. Die Tintentropfen werden aus den
Düsen in x-Richtung ausgestoßen. Die Achsen x, y, z
stehen jeweils orthogonal zueinander. Das Hinzufügen
weiterer Kammern 105, 106 usw. in y-Richtung ist
prinzipiell möglich, und lediglich vom Aufwand
begrenzt. Seine positive Wirkung, nämlich Bildung nur
einer Düsenreihe mit minimalem Düsenabstand, entfaltet
das erfinderische Prinzip bereits mit 2 Kammergruppen
101 und 102.Figure 1c shows a perspective view of the invention
Principle of an edge shooter ink jet in-line print head
(ESIJIL). It consists of a module
on the end face k≥2 horizontally to each other
offset nozzle groups 1.1, 1.2 etc. in a row
lie. Ink flow from chamber groups 101-104
in the volume of the module is on the front edge of the first
Chamber-bearing part, which is quasi a side part
of the module forms. The chambers of a group
101-104 are staggered in the y direction and theirs
associated outgoing ink channels are thus sent to the
Print edge led that they form nozzles 1.1 - 1.4, the
however, there are very few in a row
Distance. This is achieved in FIG. 1c, in
which the outgoing ink channels a certain
have a lateral offset in the z direction. As well
can the chambers in another embodiment
101 - 104 even this lateral offset in the z direction
exhibit. The sequence of such
Orders finally give the desired number
Nozzles in a row. In Fig. 1c are the overview
for the sake of only two such arrangements. The
There is a lateral distance between the nozzles in the z direction
much smaller than the lateral distance between two in the z direction
Der Aufbau eines bekannten -in der Figur 2 gezeigten- zweireihigen Edge-Shooter-Ink-Jet-Moduls besteht aus 3 Keramik- oder Glasteilen. Ein erstes Teil, welches auf seiner linken Seite eine erste Kammergruppe trägt, wird über ein Mittelteil mit einem zweiten Teil, welches auf seiner rechten Seite eine zweite Kammergruppe trägt, so in y-Richtung verbunden, daß die Kammern innen am Mittelteil anliegen und zueinander seitlich (horizontal) versetzt sind. Jede Kammer ist über einen ersten Kanal mit einem Ansaugraum und mit einem zweiten Kanal mit der Stirnkante des Moduls verbunden. Jeder der zweiten Kanäle bildet eine Düse. Es ist relativ schwierig, den Abstand der beiden Düsenreihen exakt einzuhalten. Abweichungen führen aber bei konstanter zeitlicher Ansteuerung der beiden Düsenreihen zu Abweichungen im Druckbild, wodurch die Druckqualität gemindert wird. Das Mittelteil weist eine erste Öffnung auf, die die Ansaugräume beider Außenteile miteinander und mit einer Tintenzuführungsöffnung verbindet. Außerdem sind Öffnungen für die Befestigungsmittel vorhanden.The structure of a known - shown in Figure 2 - double row edge shooter ink jet module consists of 3 Ceramic or glass parts. A first part, which on carries a first chamber group on its left side over a middle part with a second part, which on on its right side carries a second chamber group, see above connected in the y direction that the chambers on the inside of the middle part fit and side to side (horizontal) are offset. Each chamber is through a first channel with a suction space and with a second channel connected to the front edge of the module. Every second Channels form a nozzle. It is relatively difficult Keep the distance between the two rows of nozzles exactly. Deviations lead but with constant timing of the two rows of nozzles to deviations in Print image, which reduces the print quality. The middle part has a first opening that the Intake spaces of both outer parts with each other and with one Ink supply port connects. There are also openings available for the fasteners.
Der in der Figur 3 gezeigte Modul einer ersten Variante
eines ESIJIL-Druckkopfes (k=2) besteht ebenfalls aus 3
Teilen, wobei jedoch das erste Kammern enthaltene Teil
2 alle Düsen 1 trägt, wobei das Mittelteil 3 eine
Anzahl an zweiten und dritten Öffnungen 14 und 9
zusätzlich zu der ersten Öffnung 18, welche die
Tintenzuführungsöffnung 16 mit einem in der Figur 3
nicht dargestellten Ansaugraum 15 verbindet, aufweist.
Eine Tintenkammergruppe 101 und der Ansaugraum
15 befinden sich auf der in der Figur 3 nicht
sichtbaren linken Seite des ersten Teils 2. Das zweite
Kammern enthaltene Teil 4 trägt keine Düsen sondern nur
noch die zweite Tintenkammergruppe 102, welche über die
zweiten Öffnungen 14 des Mittelteils 3 mit Tinte versorgt
wird. Die zugehörigen weiteren Düsen sind über
die dritten Öffnungen des Mittelteils 3 mit den Tintenkammern
des zweiten Teils 4 verbunden. Die Teile 2 - 4
werden in Richtung der y-Achse montiert.The module of a first variant shown in FIG. 3
an ESIJIL printhead (k = 2) also consists of 3
Divide, however, the part containing the
Das in der Figur 4 gezeigte Röntgenbild des
ESIJIL-Druckkopf-Modules in Draufsicht
verdeutlicht die In-Line-Anordnung der Düsen und den
seitlichen Versatz der Tintenkammergruppen 101 des
ersten Kammern tragenden Teiles 2 und der Gruppe 102
des zweiten Kammern tragenden Teiles 4, zeigt die Lage
der ersten Öffnung 18 im Mittelteil 3 zu der
Tintenzuführungsöffnung 16 und zum Ansaugraum 15, der
zweiten Öffnungen 14, die mit dem Ansaugraum 15 in
Verbindung stehen und der dritten Öffnungen 9, die die
Tinte den Düsen der zweiten Düsengruppe 1.2 zuführen.
Es ist vorgesehen, daß die Düsen der Düsengruppe 101
mit den Düsen der Düsengruppe 102 innerhalb der
Düsenreihe alternieren.The X-ray image of the
Top view of ESIJIL printhead modules
illustrates the in-line arrangement of the nozzles and the
lateral offset of the
In der Figur 5a ist ein Detail des Röntgenbildes aus
der Figur 4 vergrößert dargestellt. Den im ersten Teil
2 gelegenen Kammern 11 der ersten Kammergruppe 101 sind
Düsen der ersten Düsengruppe 1.1 in demselben Teil 2
zugeordnet. Aus einem Ansaugraum 15 wird die Kammer 11
über einen der Kanäle 13 mit Tinte versorgt. Ein
entsprechender Schnitt auf der Linie A-A durch die
Zeichnung in Figur 5a ist in der Figur 5b dargestellt.
Den im zweiten Teil 4 gelegenen Kammern 12 der zweiten
Kammergruppe 102 sind Düsen der zweiten Düsengruppe 1.2
im anderen Kammern tragenden Teil 2 zugeordnet, wie aus
dem in der Figur 5c gezeigten Schnitt B-B ersichtlich
ist. Aus dem im ersten Kammern tragenden Teil 2
gelegenen Ansaugraum 15 gelangt Tinte über einen
anderen der Kanäle 13 und über eine der im Mittelteil 3
gelegenen zweiten Öffnungen 14 in die Kammer 12 des
zweiten Kammern tragenden Teils 4. Von der Kammer 12
zur entsprechenden in dem ersten Kammern tragenden Teil
2 gelegenen Düse der Düsengruppe 12 besteht eine
Verbindung über jeweils eine dritte Öffnung 9 im
Mittelteil 3.A detail of the X-ray image is shown in FIG. 5a
the figure 4 shown enlarged. The one in the
Die Figur 6a, b, c und d zeigen eine zweite Variante
der erfindungsgemäßen Lösung. In der Figur 6a ist
wieder eine Draufsicht auf ein Detail als Röntgenbild
und in Figur 6d ist hierzu eine Vorderansicht eines
Druckkopfes als Röntgenbild dargestellt. Dem Röntgenbild
werden Schnitte C-C, D-D und E-E in der Ansicht
Figur 6d überlagert. Daraus wird in Verbindung mit der
Figur 6a die Lage der Tintenkammergruppen 101, 102, 103
und 104 ersichtlich. Die Figur 6b zeigt eine
Überlagerung von Schnitten durch die Linien A-A und
A1-A1 der Figuren 6a und 6d. Die Figur 6c zeigt eine
Überlagerung von Schnitten durch die Linien B-B und
B1-B1 der Figur 6a und 6d.Figures 6a, b, c and d show a second variant
the solution according to the invention. In Figure 6a
again a top view of a detail as an X-ray image
and in Figure 6d is a front view of a
Printhead shown as an X-ray image. The x-ray
cuts C-C, D-D and E-E are shown in the view
Figure 6d overlaid. This becomes in connection with the
6a shows the position of the
Die In-Line-Düsengruppen 1.1 - 1.4 von k=4 Kammergruppen
101,102,103, 104 befinden sich in einem jeweils ersten
Teil 2, welches selbst nur eine erste 101 der k=4
Kammergruppen aufweist. Eine jeweils zweite Düsengruppe
1.2 im ersten Teil steht in Verbindung mit einer Kammer
12 der zweiten Kammergruppe 102 im zweiten Kammern tragenden
Teil, die gegenüber einer Kammer 11 der ersten
Kammergruppe 101 des ersten Kammern tragenden Teils 2
versetzt angeordnet ist, wobei die zweite Kammergruppe
102 durch Öffnungen 14 im Mittelstück 3 mit Tinte versorgt
wird.The in-line nozzle groups 1.1 - 1.4 of k = 4 chamber groups
101,102,103, 104 are in a
Erfindungsgemäß sind im Mittelstück 3 zweite Öffnungen
14 zur Versorgung der zweiten Düsengruppe 1.2 mit Tinte
vorhanden. Gegenüber den Öffnungen 9 in dem jeweiligen
Mittelstück sind Öffnungen 10 im jeweils ersten Kammern
tragenden Teil und eine Verbindung des zweiten Kammern
tragenden Teils zur Verbindung der Kammern der jeweils
zweiten Kammergruppe 102 mit den Düsenkanälen der zweiten
Düsengruppe 1.2 im jeweils ersten Kammern tragenden
Teil vorhanden.According to the invention, 3 second openings are in the
Aus jeweils einem gemeinsamen Ansaugraum 15 im jeweils
ersten Kammern tragenden Teil erfolgt die Versorgung
der Tintenkammern 11, 12 im jeweils ersten und jeweils
zweiten Kammern tragenden Teil. Die Tintenzuführung zum
Ansaugraum 15 geschieht über eine Öffnung 16 in demjenigen
Teil 2, welches ein Seitenteil des Druckkopfes
bildet, und über entsprechende Öffnungen 18, 22 im
jeweiligen Mittelstück und weiteren Öffnungen 17, 19,
21 in den Kammern tragenden Teilen 2, 4, 6 und einer
Öffnung 20 im Abstandsteil 5.From a
Ein - in den Figuren 1 bis 6a nicht gezeigtes - piezoelektrisches
Element 31 dient als hinlänglich bekanntes
Mittel zum Austreiben von Tinte aus einer Kammer und
kann auf der Kammeroberfläche oder in der Kammer angeordnet
sein, um bei seiner Erregung einen Druck über
die nachgiebige Kammerwand auf die Tintenflüssigkeit in
der Kammer auszuüben, was zum Austritt eines Tintenstrahls
aus der an die Kammer angeschlossene Düse
führt. In den Figuren 6b, 6c und 6d ist ein solches
piezoelektrisches Element 31 auf der Kammeroberfläche
angeordnet. So ist z.B. die Kammer 12 von dem Element
31 durch eine dünne aus dem Material des Kammern
tragenden Teils 4 bestehenden Schicht 30 getrennt,
welche so elastisch ist, daß die Biegeenergie des
Elements 31 nur unwesentlich gedämpft wird. Ein
Abstandsteil 5 weist eine entsprechende Aussparung 32
für das piezoelektrische Element 31 auf.A - not shown in Figures 1 to 6a -
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung des Erfindungsgedankens ist jeweils eine längliche Öffnung in den Kammern tragenden Teilen vorgesehen, die mit einer entsprechend um 90° gedrehten länglichen Öffnung in den Mittelteilen und Abstandsteilen in Verbindung steht. Ein aus derartigen einzelnen Modulen aufgebauter Tintenstrahldruckkopf kennt keine Toleranzprobleme beim Zusammenfügen.In a further advantageous embodiment of the inventive concept is an elongated opening in each case the chamber-bearing parts provided with a correspondingly rotated by 90 ° elongated opening in the Middle parts and spacers are connected. One made up of such individual modules Inkjet printhead has no tolerance problems with Put together.
Durch die - in den Figuren 6a, b, c - sichtbaren und
angedeuteten rechteckigen Öffnungen ist keine aufwendige
Ausrichtung mit- einer sehr hohen Genauigkeit beim
Zusammenfügen der Teile mehr nötig, wie sie bisher beim
Zusammenfügen von Teilen mit versetzten Düsenreihen erforderlich
war. Die Form der Öffnungen kann in einer
weiteren Variante oval oder als Langloch ausgebildet
sein, wobei der kleine Durchmesser der Öffnungen den
Durchlaßquerschnitt für den Tintenstrom bestimmt. Bei
einer größeren Abweichung vom runden oder rechteckigen
Querschnitt sind die Öffnungen 9 und 10 auch zweireihig
auf Linien C-C und D-D anordenbar.Through the - visible in Figures 6a, b, c - and
indicated rectangular openings is not a complex
Alignment with a very high accuracy when
Assembling the parts more necessary, as was previously the case with
Assembly of parts with staggered rows of nozzles required
was. The shape of the openings can be in one
another variant oval or designed as an elongated hole
be, the small diameter of the openings den
Passage cross section determined for the ink flow. At
a larger deviation from the round or rectangular
Cross-section, the
Es ist vorgesehen, daß bei einem Aufbau aus mehreren
Modulen ein erster die Düsenreihe tragender Modul aus
zwei Kammern tragenden Teilen 2 und 4, deren
Kammergruppen 101 und 102 einem Mittelteil 3 zugewandt
sind und mindestens ebenso ein zweiter Modul aus zwei
Kammern tragenden Teilen 6 und 8 und einem Mittelteil 7
aufgebaut ist, daß jeder Modul einen Ansaugraum 15, 25
aufweist, daß ein Abstandsteil 5 mindestens zwischen
den Modulen vorhanden ist, welches eine Tintenzuführungsöffnung
20 und Tintendurchführungsöffnungen 23,
26, die den Kammern des zweiten Moduls zugeordnet sind,
sowie eine Aussparung 32 für das Mittel zum Austreiben
31 von Tinte aus einer Kammer aufweist, daß die
Öffnungen 23, 24 an den dritten Öffnungen der Kammern
tragenden Teile und der Mittelteile angeschlossen sind,
um Tinte den Düsen aus den jeweiligen Kammern zuzuleiten,
daß die Ansaugräume 15, 25 jedes Moduls über
zweite Öffnungen 14, 24 mit den Kammern der Kammergruppen
101, 102, 103,..., 10k verbunden sind, um Tinte
zuzuführen und daß in jedem Modul erste Öffnungen 18,
22 vorhanden sind, um die Tintenzuführung zu den
Ansaugräumen zu sichern.
Das Herstellungsverfahren geht davon aus, daß ein Modul
aus jeweils 3 Teilen zusammengesetzt ist und mit piezoelektrischen
Elementen versehen und kontaktiert wird.
Ein zweiter Modul wird mit dem ersten Modul über ein
Abstandsteil 5 zu einem ESIJIL-Druckkopf zusammengefügt,
wobei der zweite Modul mit den Teilen 6, 7, 8
keine Düsen aufweist, sondern nur entsprechende Öffnungen,
die mit den dafür vorgesehenen Öffnungen in den
Teilen 2, 3, 4 des ersten Moduls in Verbindung stehen.It is envisaged that in the case of a construction of several modules, a first module supporting the row of nozzles consisting of two
The manufacturing process assumes that a module is composed of 3 parts each and is provided with piezoelectric elements and contacted. A second module is joined together with the first module via a
In einer dritten Variante wird ein ESIJIL-Druckkopf aus einem einzigen mehrteiligen Modul aufgebaut. In der Figur 7a ist eine Frontansicht mit der In-Line-Düsenreihe und in der Figur 7b ein Röntgenbild der Vorderansicht beziehungsweise eine Überlagerung der Schnitte durch die Linien C-C und E-E dargestellt. Auf dieser Linie C-C liegen alle dritten Öffnungen. Weitere Öffnungen auf einer Linie D-D sind nicht vorgesehen. Es ist erkennbar, daß allein die Düsenabmaße die maximale Anzahl an Düsen auf der Reihe bestimmen. Besteht ein Erfordernis nach vergrößerten Kammerabmaßen, müßte lediglich das Volumen des Druckkopfes erhöht werden. Natürlich ist es zusätzlich ebenfalls bei Bedarf möglich, höhere Toleranzanforderungen durch solche in den Figuren 6 erläuterten Maßnahmen mit dritten Öffnungen auf einer Linie D-D zu lösen.In a third variant, an ESIJIL print head is made built into a single multi-part module. In the figure 7a is a front view with the in-line nozzle row and in FIG. 7b an X-ray image of the front view or an overlay of the cuts lines C-C and E-E are shown. On this line C-C are all third openings. More openings a line D-D are not provided. It is recognizable that only the nozzle dimensions the maximum Determine the number of nozzles in the row. Exists Need for increased chamber dimensions, should only the volume of the printhead can be increased. Of course, it is also possible if necessary, higher tolerance requirements due to such in the Figures 6 explained measures with third openings to solve on a line D-D.
Im Unterschied zu den Abstandsteilen in den Figuren 6
sind hier die Abstandsteile zweiteilig und bestehen aus
dem selben Material wie die piezoelektrischen Elementen
(schwarz gekennzeichnet). Diese Elemente werden aus dem
piezoelektrischen Material herausgearbeitet, welches
auf der Kammeroberfläche angeordnet ist, wobei jedoch
der Rand erhalten bleibt und nur in der unmittelbaren
Umgebung der Elemente 31 Hohlräume 32 entstehen. Im
Rand sind sowohl Tintenzuführungsöffnungen als auch
zweite und dritte Öffnungen herausgearbeitet. Nachdem
die piezoelektrischen Elemente herausgearbeitet sind,
werden diese kontaktiert, wobei Leiterbahnen auch auf
dem Kammerboden und/oder außen auf der Schicht 30 verlaufen
können.In contrast to the spacer parts in FIGS. 6
here are the spacers in two parts and consist of
the same material as the piezoelectric elements
(marked in black). These elements are made from the
worked out piezoelectric material, which
is arranged on the chamber surface, however
the edge is preserved and only in the immediate
Surroundings of the
In der Figur 8 sind die einzelnen Schritte für ein Herstellungsverfahren des ESIJIL-Druckkopfes aufgezeigt.FIG. 8 shows the individual steps for a manufacturing process of the ESIJIL printhead shown.
Das Verfahren zur Herstellung des Tintenstrahldruckkopfes, geht von der CAD-Entwicklung eines Druckkopfdesigns und einer Maskenherstellung für eine photosensible Glasplatte aus.The process of making the inkjet printhead, starts from the CAD development of a printhead design and a mask production for a photosensitive Glass plate.
Mittels Masken, welche die Struktur der verschiedenen herzustellenden Teile aufweisen, wird eine photosensible Platte aus amorphem Glas maskiert und einer UV-Bestrahlung ausgesetzt. Die bestrahlten Bereiche können später ca. 100 mal schneller geätzt werden, als unbestrahlte Bereiche. Nach einer Wärmebehandlung erfolgt eine nochmalige UV-Bestrahlung.Using masks that reflect the structure of the different parts to be produced, is a photosensitive Masked from amorphous glass and UV radiation exposed. The irradiated areas can later etched about 100 times faster than unirradiated ones Areas. After a heat treatment repeated UV radiation.
Zur Erzeugung der gegen Ätzmittel empfindlichen aus der Glasplatte zu entfernenden Teile werden die maskierten Glasplatten mindestens einmal einer Bestrahlung mit UV-Licht entsprechender Wellenlänge mit anschließender Wärmebehandlung ausgesetzt.To generate the sensitive to etchants from the Glass plate to be removed parts are the masked Glass plates at least once irradiated with UV light corresponding wavelength with subsequent Exposed to heat treatment.
In einem parallelen Bearbeitungsprozeß werden dann die zu entfernenden Bereiche aus der Platte entfernt (herausgeätzt) und danach die Einzelteile für das Mittelteil und die Kammern tragenden Teile separiert.In a parallel processing process, the Removed areas from the plate (etched out) and then the individual parts for the middle part and the parts supporting the chambers are separated.
Zu den parallelen Bearbeitungsschritten für mehrere Teile eines Moduls gehört das Maskieren und anschließende Ätzen der durchgehenden Öffnungen.To the parallel processing steps for several Part of a module includes masking and subsequent Etching the through openings.
Anschließend erfolgen gesonderte Herstellungsverfahrensschritte für die Kammern tragenden Teile, um die Tintenkammern und die Düsen herzustellen. Die Dauer des Ätzbades bestimmt dabei die Schichtdicke des entfernten Materials.This is followed by separate manufacturing process steps for the parts bearing the chambers, to the To manufacture ink chambers and the nozzles. The duration of the Etching bath determines the layer thickness of the removed Materials.
Vor dem Herstellen der Tintenkammern wird die alte Maskenschicht durch Feinschleifen der Oberfläche der Kammerteile entfernt. Anschließend wird die Oberfläche in den Bereichen maskiert, die nicht tiefengeätzt werden sollen. Nach dem Ätzen der Tintenkammern erfolgt ein Feinschleifen der Einzelteile auf Endmaß und ein anschließendes Maskieren zur Herstellung der Versorgungskanäle und der Tintendüsenkanäle, die eine geringere Tiefe als die Kammern aufweisen sollen. Der Materialabtrag erfolgt wieder durch Ätzen. Im Sonderfall wird nur die Ätzempfindlichkeit der UV-bestrahlten Bereiche des Materials ausgenutzt und eine Maske kann entfallen.Before making the ink chambers, the old one Mask layer by fine grinding the surface of the Chamber parts removed. Then the surface masked in areas that are not deeply etched should. After the ink chambers are etched a fine grinding of the individual parts to final dimensions and a subsequent masking to create the supply channels and the ink nozzle channels, which are less Depth than the chambers should have. The material removal done again by etching. In a special case only the etching sensitivity of the UV-irradiated areas exploited the material and a mask can omitted.
Es ist vorgesehen, daß für die drei Bereiche Ätzmittel
mit unterschiedlicher Konzentration zum Einsatz kommen,
um die entsprechenden Bereiche mit unterschiedlicher
Tiefengenauigkeit entfernen zu können, wobei die Tiefengenauigkeit
beim Ätzen der Bereiche für durchgehende
Bohrungen geringer ist als beim Ätzen sehr flacher Bereiche
für die Kanäle in den Kammern tragenden Teilen
und wobei zuerst die durchgehenden Bohrungen, dann die
Kammern und dann die Düsenkanäle geätzt werden. Es ist
weiterhin vorgesehen, daß die Dicke der Bodenschicht 30
beim Ätzen der Kammern überwacht wird und daß die zum
Abschluß der Herstellung der Kammern erforderliche
Dicke der Bodenschicht 30 der Kammern durch Feinschleifen
jeder der Kammern tragenden Teile erreicht wird.It is envisaged that for the three areas etchants
are used with different concentrations,
to the corresponding areas with different
To be able to remove depth accuracy, the depth accuracy
when etching the areas for continuous
Holes is smaller than when etching very flat areas
for the channels in the parts carrying the chambers
and first the through holes, then the
Chambers and then the nozzle channels are etched. It is
further provided that the thickness of the bottom layer 30th
is monitored during the etching of the chambers and that the for
Completion of the manufacture of the chambers required
Thickness of the
Beim Separieren der Einzelteile werden die fertigen Mittelteile ausgesondert.When separating the individual parts, the finished ones are made Separated middle parts.
Jeweils drei Einzelteile, bestehend aus jeweils zwei Kammern tragenden Teilen und einem Mittelteil, werden ausgerichtet und aneinandergeheftet sowie anschließend getempert. Three individual parts, each consisting of two Chamber-bearing parts and a central part aligned and tacked together and then annealed.
Die Einzelteile werden in einem Modul verbunden, wobei die Einzelteile ausgerichtet werden. Nach einem Aneinanderheften der Einzelteile ist ein Modul entstanden, welches anschließend getempert wird. Beim Tempern findet im Glasmaterial ein Phasenübergang von amorph zu kristallin statt.The individual parts are connected in a module, whereby the individual parts are aligned. After sticking together of the individual parts, a module was created, which is then annealed. When tempering finds a phase transition from amorphous to in the glass material crystalline instead.
Beim Abschneiden der Düsenspitzen mit einer rotierenden Trennscheibe entsteht eine gerade Stirnkante. Eine ebene Oberfläche wird durch abschließendes Feinschleifen erreicht.When cutting off the nozzle tips with a rotating one Cutting disc creates a straight front edge. A flat surface is achieved by final grinding reached.
Zum Abschluß erfolgt eine Sonderbehandlung der Düsenkanäle und der Hohlräume (Kammern) und der Außenkante des Moduls, bevor der Druckkopf kontaktiert und montiert wird.Finally, the nozzle channels are specially treated and the cavities (chambers) and the outer edge the module before the printhead contacts and is assembled.
Durch Spülen mit einer ersten geeigneten handelsüblichen Flüssigkeit entsteht eine hydrophile Innenbeschichtung. Durch Behandlung der Stirnkante mit einer zweiten geeigneten Flüssigkeit wird eine hydrophobische Außenbeschichtung erreicht. Nach dem Aushärten der Oberschicht sind die Düsen fertiggestellt.By rinsing with a first suitable commercial one Liquid creates a hydrophilic inner coating. By treating the front edge with a The second suitable liquid becomes a hydrophobic External coating reached. After curing the The nozzles are finished.
Die Auftragung der elektrischen Leiterbahnen auf die Kammeroberfläche, das Aufbringen der Piezokristalle und das Kontaktieren erfolgt in einer an sich bekannten Weise. Die Piezokristalle können einzeln aufgeklebt werden mit anschließendem Aushärten. Es kann andererseits auch eine Schicht aus piezoelektrischem Material auf die Kammeroberfläche aufgetragen werden, welches anschließend strukturiert und kontaktiert wird. Das Beschichten kann durch Sputtern erfolgen.The application of the electrical conductor tracks to the Chamber surface, the application of the piezo crystals and the contact is made in a known manner Wise. The piezo crystals can be glued on individually are followed by curing. On the other hand, it can also a layer of piezoelectric material be applied to the surface of the chamber, which is then structured and contacted. The coating can be done by sputtering.
Zum Abschluß erfolgt noch eine Düsenreinigung mittels Druckluft.Finally, a nozzle cleaning is carried out using Compressed air.
Die Herstellung der Kammern und der durchgehenden Bohrungen
in den Einzelteilen kann in einer weiteren Variante
des Herstellungsverfahrens in einem Schritt erfolgen.
Dazu ist es erforderlich, daß die UV-Belichtung
durch verschiedene Masken wiederholt wird, bevor die
Platte geätzt wird. Eine weitere Möglichkeit besteht in
einer UV-Belichtung mit unterschiedlicher Intensität.
Die Platte weist dann in unterschiedlichen Bereichen
eine unterschiedliche Empfindlichkeit beim Ätzen auf.
Auch die Trennlinie zwischen den einzelnen Teilen wird
mit angeätzt, was ein nachträgliches Vereinzeln vereinfacht.
Die aufzutragende Maske enthält ausgesparte Bereiche
für die Kammern und die Bohrungen gleichzeitig.
Nach dem Ätzen erfolgt ein Feinschleifen auf Endmaß,
wenn die Dicke der Schicht 30 am Kammerboden erreicht
wird. Die Herstellung der Tintendüsen und der piezoelektrischen
Elemente, sowie die Kantenherstellung, erfolgt
auf die o.g. bekannte Weise. In dieser Variante
wird zum Kontaktieren der Kammergrund benutzt. Anschließend
wird die Platte in Einzelteile zerteilt, die
anschließend zu einem Modul montiert werden.The manufacture of chambers and through holes
in the individual parts can be in a further variant
of the manufacturing process in one step.
To do this, it is necessary that the UV exposure
is repeated through different masks before the
Plate is etched. Another possibility is in
UV exposure with different intensities.
The plate then points in different areas
a different sensitivity when etching.
The dividing line between the individual parts is also
etched with, which simplifies subsequent separation.
The mask to be applied contains recessed areas
for the chambers and the bores at the same time.
After the etching, fine grinding is carried out to the final dimension,
when the thickness of the
In einer weiteren Variante wird auch oder nur die Rückseite der Kammeroberfläche mit piezoelektrischen Elementen bestückt und kontaktiert. Beim Kontaktieren vor dem Vereinzeln ist es vorteilhaft, daß auch die Mittelteile mit Leiterbahnen versehen werden können. Dadurch kann eine Leitungsführung von den anderen Schichten zu den oberen Schichten des Moduls kreuzungsfrei erfolgen, auch wenn sehr viele Elemente zu kontaktieren sind. Die Moduleinzelteile werden ausgerichtet aufeinandergeheftet und getempert, wobei ein Phasenübergang von amorph zu kristallin erfolgt. Es ist vorgesehen, daß Abstandsteile zwischen den Modulen liegen bzw. zusätzlich angeordnet sind und daß die Abstandsteile aus dem Plattenmaterial oder aus einer auf die Oberfläche der Platte aufgebrachten Schicht aus piezoelektrischem Material hergestellt werden, wobei ein Strukturieren durch Ätzen erfolgt. Ein Druckkopf kann aus mehreren Modulen montiert werden oder besteht nur aus einem Modul, der nach außen geführte Leiterbahnen aufweist, die extern kontaktiert werden. Der Druckkopf wird abschließend in einem Gehäuse untergebracht und kann auf Funktionsfähigkeit getestet werden, um fehlerhafte Exemplare auszusondern. In einer weiteren Ausführungsform besteht das Plattenmaterial oder ein Teil der Einzelteile aus einer photosensiblen Keramik. Glasteile und/oder Keramikteile können untereinander auch durch eine Klebverbindung verbunden werden.In a further variant also or only the back the chamber surface with piezoelectric elements assembled and contacted. When contacting before it is advantageous to separate the middle parts can be provided with conductor tracks. Thereby can lead from the other layers too the upper layers of the module are cross-free, even if there are a lot of elements to contact. The Module parts are aligned and stapled together and annealed, with a phase transition of amorphous too crystalline. It is contemplated that spacers lie between the modules or additionally arranged are and that the spacers from the plate material or from one to the surface of the plate applied layer of piezoelectric material can be produced, structuring by etching he follows. A printhead can be assembled from several modules be or consists of only one module that follows has externally guided conductor tracks, which makes external contact become. The print head is finally in one Housing housed and can function be tested to remove faulty copies. In a further embodiment, there is Sheet material or part of the individual parts from one photosensitive ceramics. Glass parts and / or ceramic parts can also be glued together get connected.
Die Erfindung ist nicht auf die vorliegenden Ausführungsform beschränkt. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen.The invention is not based on the present embodiment limited. Rather is a number of Variants conceivable, which of the solution shown even with fundamentally different types Make use.
Claims (21)
- A method for the production of ink-jet print heads comprising at least one module, the module being formed of at least one part carrying chambers (2) and one further part (3), involving the following steps:parallel plate treatment of photosensitive glass plates for making through bores in all parts; wherein masks are prepared for the pre-treatment process of plate material to make it possible to selectively remove from the plate material areas for at least the ink chambers, nozzle channels and feeding channels, for the suction space and for through openings; wherein, during the pre-treatment process, the plates at least once are exposed, through masks, to radiation with UV light of an appropriate wavelength followed by heat treatment; wherein the areas to be removed are etched out of the plate in a parallel process;separation of individual parts from the glass plates and production of ink chambers in the component parts carrying chambers (2, 4), which includes a deep etching of the non-masked areas;connection of the component parts (2, 3 and 4) into at least one module followed by a heating-up process;application and contacting of the piezoelectric elements with applied strip conductors; as well asassembling into a print head.
- A method according to claim 1, characterised in that, in the pre-treatment process of the plates, all areas to be removed are exposed to UV light having the same wavelengths and intensity; that, before etching out the photosensitised areas of the plate, a first mask is applied on the plate so that first areas are etched out of the plate; that, after etching out said first areas, the first mask is removed again and a second mask is applied on the plate in order to etch second areas out of the plate, that, after etching out said second areas, the second mask is removed again and that third areas are etched out of the plate.
- A method according to claim 1, characterised in that, during the pre-treatment process, different masks are used for the plate material, certain areas of the plate being exposed more often or to a stronger radiation with UV light of appropriate wavelengths than other areas of the plate so that there are formed areas of the plate material that are differently sensitised to the etchant, that, in the process of parallel plate treatment, a mask for areas of different depths to be removed is applied on the plate and that there is used etchant having a certain concentration.
- A method according to claim 1, characterised in that, etchants of different concentrations are used for the three areas to make it possible to remove the respective areas with different degrees of depths precision, wherein the depth precision for the etching of areas for through bores is lower than that for etching very flat areas for the channels in the parts carrying chambers; and that there are first etched the through bores, then the chambers and then the nozzle channels.
- A method according to claims 1 to 4, characterised in that the thickness of the bottom layer (30) is being monitored during the etching of the chambers and that the thickness of the bottom layer (30) of the chambers that is required at the end of making the chambers is realised by means of fine-grinding each of the parts carrying chambers.
- A method according to claim 5, characterised in that the parts carrying chambers are masked after the fine-grinding of the surface; that hollow spaces or/and ink chambers are created in the parts carrying chambers by means of deep etching of the non-masked areas; that, by fine-grinding to size of the one surface, the depth of the chambers, that by fine-grinding to size of the other surface, the exact thickness of the bottom layer (30) on the chamber base are exactly adjusted; that the mask for the deep etching is removed by the fine-grinding; and that the ink nozzles are etched subsequently.
- A method according to claim 6, characterised in that, upon etching the ink nozzles, there is mainly removed photosensitised plate material or that a third mask is applied before the etching.
- A method according to claims 1, 3, 5 and 7, characterised in that the hollow spaces, chambers and through bores are produced in parallel in one step after the areas to be removed have been differently photosensitised on the plate material, which results in different etching speeds; that the forming of the required depth of the hollow spaces and of the chambers and of the required thickness of the bottom layer (30) of the parts carrying chambers is followed by a separation into individual parts, that subsequently, the ink nozzles are etched into the parts carrying chambers.
- A method according to claim 8, characterised in that during the parallel plate treatment process, there are also slightly etched the separating lines between the individual parts on the plate in order to facilitate a following separation.
- A method according to one of the preceding claims, characterised in that, after the etching of the ink nozzles, at least separated plate parts, such as parts carrying chambers, intermediate parts, are assembled into one module, wherein the component parts, after being aligned, are stuck together; that the component parts stuck together are permanently connected to each other and finally a straight face edge is made by cutting off the nozzle points and a plane surface of the face edge is produced by means of fine-grinding; that there are applied a hydrophilic inside coating by rinsing the hollow spaces of the module with a first special liquid and a hydrophobic outside coating by treating the surface of the face edge with a second special liquid, said coatings being subsequently cured.
- A method according to one of the preceding claims 1 to 10, characterised in that, after the production of nozzles and coating, the electric strip conductors and piezoelectric crystals are applied on the chamber bottom or/and on the outside surface of the bottom layer (30) and that a contacting is effected.
- A method according to claim 11, characterised in that the piezoelectric crystals are glued on and the glued joint is cured.
- A method according to claim 10, characterised in that the plate that the component parts are made of consists of amorphous photosensitive glass; that the permanent connection of the component parts to form a module is made by means of a heating-up process, the temperature being selected in such a manner to provide for a phase transition from amorphous to crystalline.
- A method according to claim 11, characterised in that the strip conductors and/or a layer of piezoelectric material are applied by means of sputtering, that the piezoelectric layer is structured and contacted.
- A method according to one of the preceding claims 1 to 14, characterised in that individual modules connected with each other with at least one distance piece are assembled into a ink-jet print head or a multi-piece module is used and that the ink-jet print head is fitted into a housing and electric connections are installed.
- A method according to one of the preceding claims, characterised in that the distance pieces are made of plate material or of a layer of piezoelectric material applied on the surface of the plate, a structuring being made by means of etching.
- A method according to one of the preceding claims, characterised in that the distance pieces are structured out of the plate material in the parallel plate treatment process prior to separation.
- A method according to one of the preceding claims, characterised in that the nozzles are cleaned by means of compressed air after the completion of every module and/or after the completion of the print head.
- A method according to one of the preceding claims, characterised in that, upon completion of the print head, its functioning is tested and that any defective items are separated.
- A method according to claim 19, characterised in that, during or after the parallel plate treatment process, electric strip conductors are applied on the intermediate parts so as to achieve a crossing-free line arrangement.
- A method according to one of the preceding claims 1 to 20, characterised in that the plate material consists of a photosensitive ceramic material and/or a second plate material consists of photosensitive amorphous glass, that at least one component part of a module is made of glass or ceramic material and that the component parts are connected by means of glued joint.
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