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DE3520703A1 - Fluessigkeitsstrahl-aufzeichnungskopf und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Fluessigkeitsstrahl-aufzeichnungskopf und verfahren zu dessen herstellung

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DE3520703A1
DE3520703A1 DE19853520703 DE3520703A DE3520703A1 DE 3520703 A1 DE3520703 A1 DE 3520703A1 DE 19853520703 DE19853520703 DE 19853520703 DE 3520703 A DE3520703 A DE 3520703A DE 3520703 A1 DE3520703 A1 DE 3520703A1
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DE
Germany
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substrate
electrodes
liquid
energy
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Masami Tokio/Tokyo Ikeda
Hirokazu Hiratsuka Kanagawa Komuro
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Canon Inc
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Description

TiEDTKE - Bühling - Kinne - Grupe Pellmann - Grams - St
Patentanwälte und Vertreter beim EPA Dipt -Ing H Tiedlke Dipl -Chem G Buhling Dipl.-Ing. R Kinne Dipl.-Ing P Grupe Dipl.-Ing. B Pellmann Dipl.-Ing. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif
Bavariaring4, Postfach 202403 8000 München 2
Tel.: 089-5396 53 Telex: 5-24 845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent München
10. Juni 1985
DE 4913
Canon Kabushiki Kaisha
Tokio, Japan
Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf
und Verfahren zu dessen Herstellung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf, zum Ausstoßen einer Flüssigkeit für das Bilden fliegender Tröpfchen zur Aufzeichnung sowie auf ein Verfahren zur Herstellung des Aufzeichnungskopfes .
Bei einem Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsgerät wird dadurch aufgezeichnet, daß eine Flüssigkeit wie eine Tinte aus einer Düsenöffnung eines Aufzeichnungskopfes ausgestoßen wird. Aufzeichnungsgeräte dieser Art haben dadurch Beachtung gefunden, daß die bei der Aufzeichnung erzeugten Geräusche vernachlässigbar gering sind, eine Aufzeichnung in hoher Geschwindigkeit erzielbar ist und die Aufzeichnung auf gewöhnlichem, nicht besonders behandeltem Papier vorgenommen werden kann.
A/13
Bank (München) Kio 3939 8« Oulscb« Bank (Moner-cn) κίο Γ36 *060
i»:ir$e**cka~i iVij
nio 670*3 SCA
UE 4913
Im Vergleich mit anderen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsverfahren sind u. a. die in der JP-S 51875/1979 und der DE-OS 28 43 064 beschriebenen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsverfahren insofern einzigartig, als der Flüssigkeit Wärmeenergie zugeführt v.'ird, um eine 5ewegungskraft für das Ausstoßen von Tröpfchen zu erzeugen.
jQ Bei den beschriebenen Aufzeichnungsverfahren bewirkt die Einwirkung der Wärmeenergie auf die Flüssigkeit eine Zustandsänderung mit einer plötzlichen Volunensver^röß*?- rung, wobei mit durch die Zustandsänderung hervorgerufener Kraft die Flüssigkeit aus einer Düsenöffnung an einem Ende eines Aufzeichnungskopfs ausgestoßen wird und fliegende Tröpfchen bildet, die für die Aufzeichnung auf ein Aufzeichnungsmaterial aufgebracht werden.
Das in DE-OS 28 43 064 offenbarte Flüssigkeitsstrahl-2Q Aufzeichnungsverfahren stellt nicht nur auf leistungsfähige Weise ein "Tröpfchen auf Abruf" -Aufzeichnungsverfahren dar, sondern läßt auch leicht die Anwendung eines Vollzeilen-Aufzeichnungskopfs mit vielen Düsenöffnungen in hoher Dichte zu, so daß daher eine schnelle Bilderzeugung bei sehr hohem Auflösungsvermögen mit hoher Qualität ermöglicht ist.
Der bei diesem Aufzeichnungsverfahren verwendete Aufzeichnungskopf hat eine Flüssigkeitsausstoßeinheit r.it
OQ einer Düsenöffnung für das Ausstoßen der Flüssigkeit und mit einem Flüssigkeitsströrr.ungsweg, der eine Heizeinheit enthält, mittels der der Flüssigkeit die Wärmeenergie für das Ausstoßen der Tröpfchen zugeführt wird, und einen elektrothermischen Wandler zum Erzeugen der Wär~.e -
a5 energie. Bei dem Aufzeichnungsgerät mit dem Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf nach den Stand der Technik erstreckt sich die Verdrahtung des Aufzeichnungskopfs an
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einem Substrat bis zu einem flexiblen Anschlußkabel, das den Aufzeichnungskopf mit einer Treiberschaltung verbindet, Sie elektrische Signale zur Ansteuerung des elektrothermischen Wandlers im Aufzeichnungskopf abgibt.
Die Anschlußflächen des flexiblen Kabels für das Anleger. der elektrischen Signale an den Aufzeichnungskopf werden mit Leiteranschlußflächen des Aufzeichnungskopfs nach einem Anpreß-Kontaktierverfahren, einem Drahtbondeverfahren (zur Herstellung von MikroVerbindungen durch Axipressen \<fen Drähten), einem Lötverfahren oder einem Erwärmungsandruck-Kontaktierverfahren verbunden, wonach das flexible Kabel an dem Aufzeichnungskopf befestigt war.
In Abhängigkeit von dem Endprodukt trägt das Substrat des Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfs eines von verschiedenen Leiter- und Heizwiderstandsmustern, wie beispielsweise acht Leitungen mit einer Dichte von 2,5 Leitungen/mm für einen Tischrechner-Drucker oder sechzehn Leitungen in einer Dichte von 4 Leitungen/mm für ein Faksimile-Gerät.
Fig. 1 zeigt den Aufbau eines Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfs nach dem Stand der Technik. Hit 1 ist ein Substrat bezeichnet, mit 2 sind Elektroden bezeichnet, über die elektrische Signale zugeführt werden, r>it 3 sind Heizwiderstände bezeichnet, die elektrothermisch^ Wandler darstellen, mit 4 ist ein Bereich eines Schutzfilms bezeichnet, der die Elektroden und die Heizwiderstände gegen die Flüssigkeit schützt, und mit 5 ist eir.
flexibles Kabel für das Verbinden des Substrats mit einer Treiberschaltung bezeichnet.
Bei dem Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf nach dem Stand der Technik ist eine Verdrahtungs- bzw. Leiterfläche 6 groß, so daß daher die für einen jenen Kopf benötigte Menge an Substratmaterial groß ist. Da das
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Substrat aus einem teueren Material wie Si hergestellt wird, ist die durch das Substrat hervorgerufene Erhöhung der Kosten des Aufzeichnungskopfs nicht vernachlässigbar.
Die Vergrößerung des Substrats durch die unnötige Fläche bewirkt eine Verringerung des Durchsatzes beim Ätzen, Aufsprühen oder Aufdampen und behindert die Massenproduktion .
Da si^rh die jeweilige Maske von Produkt zu Produkt ändert wird das Ätzen, Aufsprühen oder Aufdampfen kompliziert, wobei durch Fehlfunktionen die Ausbeute herabgesetzt wird.
Auch in dem unnötigen Bereich treten Kurzschlüsse und Überbrückungen mit der Verdrahtung mit der gleichen Wahrscheinlichkeit wie in dem notwendigen Bereich auf. Daher wird durch den unnötigen Bereich eine Verringerung der Ausbeute hervorgerufen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf zu schaffen, der preiswert ist und bei dem ein Minimum an teurem Substratmaterial verwendet wird; ferner soll mit der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Aufzeichnungskopfs geschaffen werden.
Weiterhin soll mit der Erfindung ein Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf geschaffen werden, der eine hohe Her-Stellungsausbeute zuläßt und bei dessen Herstellung eine hohe Zuverlässigkeit erreicht wird.
Ferner soll mit der Erfindung ein Aufzeichnungskopf ge schaffen werden, der aus Teilelementen zusammengebaut werden kann und der zur Massenproduktion von Mehrfachdüsen-Aufzeichnungsköpfen geeignet ist.
Ί· DE 4913
Weiterhin soll der erfindungsgemäße Aufzeichnungskopf einen großer} Spielraum hinsichtlich der Außenanschlüsse des Aufzeichnungskopfs und der Auslegung der Kopfform zulassen.
Mit der Erfindung soll ein Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf für das jeweilige Ausstoßen von Aufzeichnungsflüssigkeit aus einer Düsenöffnung als fliegende Tröpfchen durch das Zuführen von Wärmeenergie zu der Aufzeichnungsflüssigkeit mittels eines an einem Substrat angeordneten Wärmeerzeugers bzw. Heizelements geschaffen werden, wobei eine Vielzahl von Heizelementen auf einem zusammenhängenden Substrat ausgebildet wird und das Substrat aufgeteilt wird, um erne bestimmte Anzahl von Heizelementen zu behalten.
Bei dem erfindungsgemäßen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf, bei dem eine Aufzeichnungskopfeinheit durch das Aufteilen eines Substrats gebildet wird, an dem eine Vielzahl von Heizelementen angebracht ist, sollen an einem gesonderten Substrat- bzw. Unterlagenteil Hauptelektrodenzuleitungen für die Aufzeichnungskopfeinheit angeordnet werden, die Aufzeichnungskopfeinheit an dem gesonderten Unterlagenteil angebracht werden und die Hauptelektrodenzuleitungen mit Elektroden der Aufzeichnungskopfeinheit elektrisch verbunden werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine Draufsicht auf einen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf nach dem Stand der Technik.
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Fig. 2 (a) und 2 (b) sind jeweils Draufsichten auf ein Aufzeichnungskopfsubstrat eines erfindungsgemäßen * Aufzeichnungskopfs.
Fig. 3 (a) und 3 (b) sind jeweils perspektivische Ansichten einer Aufzeichnungskopfeinheit des erfindungsgemäßen Aufzeichnungskopfs.
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht des erfindungs- ·' gemäßen Aufzeichnungskopfs gemäß einem Ausführungsbeispiel .
Fig. 5 (a), 5 (b), 6 (a) und 6 (b) sind jeweils Ansichten eines Schnitts durch den erfindungsgemäßen Aufzeichnungskopf gemäß weiteren Ausführungsbeispielen .
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Aufzeichnungskopfs gemäß einem nächsten Ausführungsbeispiel.
Nach Fig. 2 (a) sind Elektroden gefaltet bzw. zusammengebogen ausgeführt, während nach Fig. 2 (b) die Elektroden nicht gefaltet, nämlich gerade ausgeführt sind. Mit 21 ist ein Träger bzw. ein Substrat aus Metall wie Ni, Al, Cu oder Fe oder aus einem Halbleiter Si bezeichnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird auf dem Substrat eine Isolierschicht aus einem Oxid wie SiOp oder AIpO3 gebildet, um Heizelemente elektrisch zu isolieren. Das Substrat kann auch aus einem Oxid wie SiOp, Glas, Al-O3/ einem Nitrid wie AlN, Si3N4 oder BN oder einem Carbid wie SiC oder FeC gebildet sein.
An dem Substrat 21 werden Heizelemente 23 sowie Elektroden 22 zum Zuführen von Strom zu den Heizelementen gebildet. Ein Heizwiderstand des Heizelements wird aus einem Borid wie HfBp oder ZrB , einem Nitrid wie TaN, AlN,
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TiN,* HfN oder ZrN, einem Carbid wie SiC, TaC, WC oder TiC oder einem Metall mit hohem Schmelzpunkt wie Ta, W,* Mo oder Ti hergestellt. Über die Heizelemente und die Elektroden wird eine Schutzschicht 24 zum Schützen
° der Elektroden 22 und der Heizelemente 23 gegen die Flüssigkeit aufgeschichtet. Die Schutzschicht kann aus einem Oxid wie SiOp, Ta-O5 oder AIpO.,, einem Nitrid wie Si„N4 oder AlN, einem Carbid wie SiC oder Kohlenstoff in Diamantenstruktur bestehen. Die Elektr^den 22 können aus einem elektrisch leitenden Material wie Al, Au, Cu, Ta, V/, Mo, Ag oder Fe hergestellt werden. Mit 26 sind Anreißlinien bezeichnet, entlang denen das Substrat aufgeteilt wird. Die Anreißlinien können mittels einer Wurfelungs- bzw. Blockteilungssäge, eines Diamantanschneiders, eines Anreißgeräts oder eines Laserstrahls gebildet werden.
Das Leitermuster an dem Aufzeichnungskopfsubstrat ist ein wiederkehrendes Muster, so daß jeder Abschnitt das gleiche Muster wie die anderen Abschnitte hat. Für Produkte mit einer unterschiedlichen Anzahl von Düsenöffnungen bei gleichem Düsenteilungsabstand können die Leitermuster durch einfaches Ändern der Aufteilungslänge an den Substraten der gleichen Her-Stellungspartie erhalten werden.
Die Figuren 3 (a) und 3 (b) sind jeweils eine perspektivische Ansicht eines Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfs mit Düsen und einer an einem Substrat angebrachten Flüssigkeitskammer.
Die Fig. 3 (a) zeigt einen Randstrahler-Aufzeichnungskopf mit einer Ausstoßebene, die an einem Rand des Aufzeichnungskopfs ausgebildet ist, während die Fig. 3 (b) einen Seitenstrahler-Aufzeichnungskopfs mit einer Ausstoßebene zeigt, die an einer Seite bzw. Fläche des Aufzeichnungskopfs ausgebildet ist.
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Mit *31 ist eine Aufzeichnungskopfeinheit bezeichnet, mit 32 ist ein Substrat der Aufzeichnungskopfeinheit bezeichnet und mit 33' ist eine Fliissigkei tszuführöffnung bezeichnet, an der ein Zuführrohr 34 angebracht ist, über das dem Aufzeichnungskopf Flüssigkeit zugeführt wird. Das Zuführrohr 34 ist an einen (nicht gezeigten) Flüssigkeitsbehälter angeschlossen. Mit 35 ist eine Deckplatte bezeichnet, die zum Einschliessen der Aufzeichnungsflüssigkeit dient und in der eirte Flüssigkeitskammer 38 für die zeitweilige Aufnahme der Flüssigkeit im Aufzeichnungskopf, Strömungskanäle 37, über die die Flüssigkeit jeweils einem Heizelement zugeführt wird,und Düsenöffnungen 36 ausgebildet sind, über die die Tröpfchen zu einem (nicht gezeigten) Aufzeichnungsmaterial hin ausgestoßen werden.
Die Deckplatte 35 kann aus einem Material hergestellt werden, das durch langzeitiges Eintauchen in die Aufzeichnungsflüssigkeit nicht verändert wird und das leicht zu bearbeiten ist. Beispielsweise werden Glas oder ein Keramikmaterial wie Aluminiumoxid geätzt oder geschliffen. Ein korrosionsfreies Metall wie Au, Cu, SuS oder Ni kann geätzt oder elektrisch bzw. galvanisch geformt werden. Ein organisches Harz kann gegossen oder geätzt werden. Ein fotoempfindliches Harz oder Keramikmaterial kann nach einem fotolithografischen Verfahren geformt werden.
Die Deckplatte 35, das Substrat 32 und das Zuführrohr 34 werden mittels eines Klebstoffs verbunden, um damit die Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfeinheit zu bilden.
Die Deckplatte 35 muß um so viel kleiner als das Substrat 32 sein, daß ein Elektrodenanschlußbereich 39 freilegt, an dem die Aufzeichnungskopfeinheit außen elektrisch angeschlossen wird. Daher muß bei der Auf-
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teilung des Substrats das Teilsubstrat größer als die Deckplatte 35 zusammen mit dem Elektrodenanschlußbereich 39 sein. Die 'Flüssigkeitskammer 38 muß an demjenigen Bereich ausgebildet sein, an dem die Elek-
° troden mit dem Schutzfilm abgedeckt sind.
Die Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Aufzeichnungskopfs 41, bei dem die in Fig. 3 (b) gezeigte Flussigkeitsstrah1-Aufzeichnungskopfeinheit an/ einem gesonderten Substrat- bzw. Unterlageteil mit einer gesonderten Verdrahtung bzw. Leitungsführung angebracht ist. Bei dem Aufzeichnungskopf 41 ist eine Aufzeichnungskopfeinheit 42 gemäß Fig. 3 (b) an einem Substrat- bzw. Unterlagenteil 43 angebracht und elektrisch mittels Elektrodenverbindungsteilen 45 angeschlossen. Mit 46 sind Außenelektroden für den Anschluß an einen Drucker bezeichnet.
Das Unterlagenteil 43 kann aus einem anorganischen isolierenden Substratmaterial v/ie Aluminiumoxid, Keramikmaterial, SiC oder Glas, einer mit Isoliermaterial beschichteten Metallplatte v/ie einer Platte DENKA HITT von Denki-Kagaku Kogyo oder einer Tokyo IC IMST" Substratplatte, einer Druckschaltungsplatte oder einem flexiblen Substratmaterial (Pclvester, Epoxy-Glas, Polyimic) hergestellt v/erden.
Elektroden 44 können aus eine™ gut leitenden Metall v/ie Au, Cu, Ag, Al, oder Fe oder aus einem leitenden Material wie einer Leitpaste hergestellt werden. Die Elektroden können durch Schleuderbeschichtung, Aufdampfung, Piatieren oder Aufpressen bzw. Bonden aufgebracht werden und dann durch Ätzen, Siebdruck oder Abbrennen zu einem gewünschten Leitermuster geformt werden.
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Die "Elektrodenverbindungsteile 45 für das elektrische Verbinden der Aufzeichnungskopfeinheit mit dem Substrat 43 bestehen aus Al oder Au und werden nach einem Drahtbondeverfahren angebracht.
Auf diese Weise wird ein erfindungsgemäßer Aufzeichnungskopf gebildet.
Όίξτ Haltbarkeit und Zuverlässigkeit des erfindungsgemäßen Aufzeichnungskopfs wird durch das Schützen des Bereichs elektrischer Anschlüsse verbessert. Die Fig. 5 und 6 zeigen Ausführungsbeispiele hierfür.
Die Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Randstrahler-Aufzeichnungskopfs, während die Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel eines Seitenstrahler-Aufzeichnungskopfs zeigt.
Gemäß den Fig. 5 (a) und 6 (a) wird auf die Oberseite eines Aufzeichnungskopfs 51 mit einem Klebemittel 53 ein Abdichtungselement 52 aufgekittet. Das Abdichtungselement kann aus Kunststoff, Metall oder Keramikmaterial bestehen.
Die Fig. 5 (b) und 6 (b) zeigen Aufzeichnungsköpfe, bei denen die Drahtverbindungen der Aufzeichnungskopfeinheiten vollständig mit Dichtungsmaterial 54 abgedeckt bzw. eingegossen sind. Die Elektroden der Aufzeichnugnskopfeinheit werden direkt nach einem Drahtbondeverfahren mit den Außenelektroden 46 für die Außenanschlüsse verbunden, wonach die ganze Baueinheit mit Kunstharz abgedichtet bzw. abgeschlossen wird. Das zur vollständigen Abdichtung verwendete Dichtungsmaterial kann ein fließfähiges härtbares Isoliermaterial wie Epoxy-Harz, Phenol-Harz oder Silikon-Harz sein.
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Die erfindungsgemäße Gestaltung kann nicht nur bei kleinen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsköpfen angewandt werden, die in' Serialdruckwerken eingesetzt werden, sondern auch bei einem in Fig. 7 gezeigten Vo11 zeilen-Mehrfach-Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungs kopf, der in einem Zeilendrucker eingesetzt wird.
In der Fig. 7 ist mit 71 ein Aufzeichnungskopfbaustein mit mehreren Aufzeichnungskopfeinheiten 73 gemäß der Erfindung bezeichnet, die parallel ausgerichtet an einem Unterlagenteil 72 angebracht sind, wobei gemeinsame Elektroden 75 und Einzelelektroden 74 elektrisch mittels Bondedrähten 76 angeschlossen sind. Mit 77 sind Gleichrichter-Anordnungen bezeichnet, mit denen . eine bestimmte Richtung der Speiseströme in den Einzelelektroden aufrechterhalten wird. Die Einzelelektroden für die Aufzeichnungskopfeinheiten sind zur kompakten Gestaltung einander überlagert, obgleich
dies nicht notwendig sein muß.
20
Zur kompakten Gestaltung erfolgt die Verdrahtung bzw. das Anschließen mittels einer mehrschichtigen Verdrahtungsplatte. Die Einzelelektroden können jedoch auch gesonderte Teile beispielsweise einer flexiblen Druckschaltungsplatte sein.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung werden bei dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungskopf die Kosten für das teure Substratmaterial herabgesetzt, wobei bei der Herstellung eines Postens bzw. einer Partie eine Vielzahl von Substraten gebildet werden kann. Infolge dessen können die Einrichtungskosten, die Materialkosten und die Personalkosten beträchtlich verringert werden, so daß sich ein preiswerter Aufzeichnungskopf ergibt.
14 DE 4913
* Da das einzelne Substrat für verschiedenerlei Arten von P; dukten eingesetzt werden kann, kann der Herstellunßsprozeß vereinheitlicht und vereinfacht werden, wobei die Massenproduktivität und die Herstellungsausbeute verbessert sind. Da kein unnötiger Verdrahtungsbereich enthalten ist, ist die Zuverlässigkeit des Aufzeichnungskopfs verbessert.
■-■.·■--. Es wird ein Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf angegeb*en, der eine Aufzeichnungskopfeinheit für das Bilden fliegender Flüssigkeitströpfchen, die jeweils über eine Düsenöffnung durch an der Flüssigkeit einwirkende Energie aus einem Energieabgabeteil ausgestoßen werden, das an einem Substrat angebracht und an eine Elektrode angeschlossen ist, und für das elektrische und mechanische Verbinden des Aufzeichnungskopfs mit dem Hauptteil einer Aufzeichnungseinheit ein Unterlagenteil mit Elektroden für das Zuführen elektrischer Signale zu dem Energieabgabeteil und mit elektrisch an diese Elektroden angeschlossenen Verbindungsteilen aufweist, wobei die Elektroden der Aufzeichnungskopfeinheit mit den Elektroden an dem Unterlagenteil elektrisch verbunden sind und die Aufzeichnungskopfeinheit mechanisch mit dem Unterlagenteil verbunden ist.

Claims (10)

  1. Pellmann - Grams-Strüif; - SSiSJi
  2. Dipl.-Ing. R.
  3. Kinne 3520703 Dipl.-Ing.
  4. P Grupe
  5. Dipl.-Ing. B.
  6. Pellmann Dipl.-Ing.
  7. K Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif
  8. Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 München 2
  9. Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent München
  10. 10. Juni 1985 DE 4913
    Patentansprüche
    1. Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf, gekennzeichnet durch eine Aufzeichnungskopfeinheit (31; 42) zum Bilden fliegender Flüssigkeitströpfchen, die jeweils über eine Düsenöffnung (36) durch die Wirkung von an die Flüssigkeit mittels eines Energieabgabeteils (23) abgegebener Energie ausgestoßen werden, das an einem Substrat (21; 32) gebildet ist und an Elektroden (22; 39) angeschlossen ist, und ein Unterlagenteil (43), das Elektroden (44) für das Zuführen elektrischer Signale zu dem Energieabgabeteil sowie elektrisch an diese Elektroden angeschlossene Verbinder (46) aufweist und das zum elektrischen und mechanischen Verbinden des Aufzeichnungskopfs (41) mit dem Hauptteil einer Aufzeichnungseinheit dient, wobei die Elektroden der Aufzeichnungskopfeinheit und die Elektroden des Unterlagenteils elektrisch miteinander verbunden sind und die Aufzeichnungskopfeinheit mechanisch an das Unterlagenteil angeschlossen ist.
    2. Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Energieabgabeteil (23) ein elektrothermisches Wandlerteil ist.
    A/13
    Dtesdne» Bank (Müncneni KIo 3939 8*4 Deutsche Bank (München) Kto 286 1060 PcstschecKaiM (München) KIo 670 -43 804
    * 3. Flussigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für das Unterlagenteil (43) ein anorganisches isolierendes Material oder ein Material gewählt ist, das durch Aufschichten von isolierendem Material auf die Oberfläche von leitendem Material gebildet ist.
    4. Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfs, dadurch gekennzeichnet, daß ein ersteh Substrat gebildet wird, an dem eine Vielzahl von Energieabgabeteilen ausgebildet sind, die jeweils Energie für das Ausstoßen von Flüssigkeit über eine Ausstoß-Düsenöffnung abgeben, daß durch Teilen des ersten Substrats ein zweites Substrat mit einer vorbestimmten Anzahl der Energieabgabeteile gebildet wird, daß durch Anbringen von den Energieabgabeteilen entsprechenden Austoßdüsenöffnungen und einer Flüssigkeitszuführeinheit für das Zuführen von Flüssigkeit zu einem jeweiligen Energieabgabebereich des Energieabgabeteils an dem zweiten Substrat eine Auf zeichnungskopf einheit gebildet wird., und daß die Aufzeichnungskopfeinheit an einem Unterlagenteil angebracht wird, das Verbinder für das elektrische und mechanische Anschließen an den Hauptteil einer Aufzeichnungseinheit sowie elektrisch an die Verbinder angeschlossene Elektroden aufweist.
    5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Energieabgabeteil ein elektrothermisches Wandlerteil ist.
    6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufteilen des ersten Substrats mittels einer Blockteilungssäge, eines Diamantschneiders, eines Anreißgeräts oder eines Laserstrahlenschneiders vorgenommen wird.
DE19853520703 1984-06-11 1985-06-10 Fluessigkeitsstrahl-aufzeichnungskopf und verfahren zu dessen herstellung Granted DE3520703A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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DE3520703A1 true DE3520703A1 (de) 1985-12-12
DE3520703C2 DE3520703C2 (de) 1992-04-09

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ID=14734038

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19853520703 Granted DE3520703A1 (de) 1984-06-11 1985-06-10 Fluessigkeitsstrahl-aufzeichnungskopf und verfahren zu dessen herstellung

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JP (1) JPH064324B2 (de)
DE (1) DE3520703A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991008111A1 (de) * 1989-11-30 1991-06-13 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung von leiterbahnen bei tintendruckköpfen mit einer kreisförmigen tintenzuführungsöffnung
DE4127195A1 (de) * 1991-08-15 1993-02-18 Mannesmann Ag Tintendruckkopf
CN108580904A (zh) * 2018-05-28 2018-09-28 北京梦之墨科技有限公司 一种打印装置的填料机构及打印装置

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3712891A1 (de) * 1987-04-15 1988-11-03 Siemens Ag Planartintendruckkopf im dual-inline-gehaeuse
JPH02235756A (ja) * 1989-03-10 1990-09-18 Canon Inc 記録ヘッドおよび該ヘッド用基板
JP2714181B2 (ja) * 1989-09-22 1998-02-16 キヤノン株式会社 インクジエツト記録装置、それに用いられるインクジエツト記録ヘツド及び着脱可能なインクジエツト記録ユニツト
US5016023A (en) * 1989-10-06 1991-05-14 Hewlett-Packard Company Large expandable array thermal ink jet pen and method of manufacturing same
US5103246A (en) * 1989-12-11 1992-04-07 Hewlett-Packard Company X-Y multiplex drive circuit and associated ink feed connection for maximizing packing density on thermal ink jet (TIJ) printheads
JPH04251750A (ja) * 1991-01-28 1992-09-08 Fuji Electric Co Ltd インクジェット記録ヘッド
US5266349A (en) * 1991-02-25 1993-11-30 Specialty Coating Systems Inc. Method of discrete conformal coating
JPH05208497A (ja) * 1991-10-17 1993-08-20 Xerox Corp インクジェット印字ヘッド
CA2085568C (en) * 1991-12-19 2000-10-17 Kenjiro Watanabe Ink jet recording head, ink jet recording head cartridge and recording apparatus using same
US5266833A (en) * 1992-03-30 1993-11-30 Capps David F Integrated circuit bus structure
US5568171A (en) * 1992-04-02 1996-10-22 Hewlett-Packard Company Compact inkjet substrate with a minimal number of circuit interconnects located at the end thereof
JP2980451B2 (ja) * 1992-04-22 1999-11-22 キヤノン株式会社 インクジェット記録ヘッド、その製造方法、及びインクジェット記録ヘッドを備えた記録装置
DE4214556A1 (de) * 1992-04-28 1993-11-04 Mannesmann Ag Elektrothermischer tintendruckkopf
DE69328134T2 (de) * 1992-06-23 2000-09-21 Canon K.K., Tokio/Tokyo Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf und Verfahren seiner Herstellung
US6406740B1 (en) 1992-06-23 2002-06-18 Canon Kabushiki Kaisha Method of manufacturing a liquid jet recording apparatus and such a liquid jet recording apparatus
CA2101454C (en) * 1992-07-31 1998-09-22 Kenjiro Watanabe Ink jet recording head, ink jet recording head cartridge, recording apparatus using the same and method of manufacturing the head
US5519425A (en) * 1993-11-15 1996-05-21 Xerox Corporation Ink supply cartridge for an ink jet printer
US6190005B1 (en) * 1993-11-19 2001-02-20 Canon Kabushiki Kaisha Method for manufacturing an ink jet head
US5669971A (en) * 1994-04-06 1997-09-23 Specialty Coating Systems, Inc. Selective coating apparatus
AU712741B2 (en) 1995-04-26 1999-11-18 Canon Kabushiki Kaisha Liquid ejecting head, liquid ejecting device and liquid ejecting method
US5689296A (en) * 1995-11-02 1997-11-18 Pitney Bowes Inc. Digital printing apparatus
US6527813B1 (en) * 1996-08-22 2003-03-04 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet head substrate, an ink jet head, an ink jet apparatus, and a method for manufacturing an ink jet recording head
US5901425A (en) 1996-08-27 1999-05-11 Topaz Technologies Inc. Inkjet print head apparatus
US5710070A (en) * 1996-11-08 1998-01-20 Chartered Semiconductor Manufacturing Pte Ltd. Application of titanium nitride and tungsten nitride thin film resistor for thermal ink jet technology
US6242075B1 (en) * 1998-11-20 2001-06-05 Hewlett-Packard Company Planar multilayer ceramic structures with near surface channels
JP2001138521A (ja) 1999-11-11 2001-05-22 Canon Inc インクジェット記録ヘッドおよび該記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置
JP3922151B2 (ja) * 2002-09-27 2007-05-30 ブラザー工業株式会社 フレキシブル配線基板の接続構造および接続方法
US6719406B1 (en) * 2002-11-23 2004-04-13 Silverbrook Research Pty Ltd Ink jet printhead with conformally coated heater
US6824246B2 (en) * 2002-11-23 2004-11-30 Kia Silverbrook Thermal ink jet with thin nozzle plate
US7147306B2 (en) * 2002-11-23 2006-12-12 Silverbrook Research Pty Ltd Printhead nozzle with reduced ink inertia and viscous drag
US7086718B2 (en) * 2002-11-23 2006-08-08 Silverbrook Research Pty Ltd Thermal ink jet printhead with high nozzle areal density
US7152958B2 (en) * 2002-11-23 2006-12-26 Silverbrook Research Pty Ltd Thermal ink jet with chemical vapor deposited nozzle plate
US6820967B2 (en) * 2002-11-23 2004-11-23 Silverbrook Research Pty Ltd Thermal ink jet printhead with heaters formed from low atomic number elements
US20090030095A1 (en) * 2007-07-24 2009-01-29 Laverdure Kenneth S Polystyrene compositions and methods of making and using same
US8319114B2 (en) * 2008-04-02 2012-11-27 Densel Lambda K.K. Surface mount power module dual footprint

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2843064A1 (de) * 1977-10-03 1979-04-12 Canon Kk Verfahren und vorrichtung zur fluessigkeitsstrahl-aufzeichnung
JPS5451875A (en) * 1977-09-30 1979-04-24 Yokogawa Hokushin Electric Corp Two wire type correlationcurrent-flow rate measuring apparatus
JPS55161667A (en) * 1979-06-05 1980-12-16 Seiko Epson Corp Ink jet recorder
JPS55161666A (en) * 1979-06-05 1980-12-16 Seiko Epson Corp Ink jet recording head
DE7728016U1 (de) * 1977-09-09 1981-12-17 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Vorrichtung zum kontaktieren von im schreibkopf von tintenschreibeinrichtungen zu vergiessenden piezowandlern
JPS5769072A (en) * 1980-10-17 1982-04-27 Hitachi Ltd Preparation of thermal print head
DE3142121A1 (de) * 1980-10-23 1982-06-09 Canon K.K., Tokyo "fluidstrahl-aufzeichnungseinrichtung"
JPS57116665A (en) * 1981-01-14 1982-07-20 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Thermal head incorporated in driving circuit
DE3237833A1 (de) * 1981-10-13 1983-04-28 Canon K.K., Tokyo Fluessigkeitsstrahl-aufzeichnungsvorrichtung

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3700852A (en) * 1970-10-09 1972-10-24 Displaytek Corp Thermal display module
JPS4942707A (de) * 1972-08-31 1974-04-22
JPS5349625Y2 (de) * 1973-11-08 1978-11-29
US4074284A (en) * 1976-06-07 1978-02-14 Silonics, Inc. Ink supply system and print head
JPS53124070A (en) * 1977-03-08 1978-10-30 Seiko Epson Corp Semiconductor device
US4345262A (en) * 1979-02-19 1982-08-17 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording method
JPS5839069B2 (ja) * 1979-05-29 1983-08-27 セイコーエプソン株式会社 インクジェットヘッドの製造方法
JPS55158971A (en) * 1979-05-29 1980-12-10 Canon Inc Detachable mechanism for printing head
US4329698A (en) * 1980-12-19 1982-05-11 International Business Machines Corporation Disposable cartridge for ink drop printer
US4499478A (en) * 1981-01-16 1985-02-12 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording apparatus
JPS57117970A (en) * 1981-01-16 1982-07-22 Canon Inc Ink jet recording device
US4500895A (en) * 1983-05-02 1985-02-19 Hewlett-Packard Company Disposable ink jet head
US4633274A (en) * 1984-03-30 1986-12-30 Canon Kabushiki Kaisha Liquid ejection recording apparatus
JPS6135955A (ja) * 1984-07-30 1986-02-20 Canon Inc 液体噴射記録ヘツド

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE7728016U1 (de) * 1977-09-09 1981-12-17 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Vorrichtung zum kontaktieren von im schreibkopf von tintenschreibeinrichtungen zu vergiessenden piezowandlern
JPS5451875A (en) * 1977-09-30 1979-04-24 Yokogawa Hokushin Electric Corp Two wire type correlationcurrent-flow rate measuring apparatus
DE2843064A1 (de) * 1977-10-03 1979-04-12 Canon Kk Verfahren und vorrichtung zur fluessigkeitsstrahl-aufzeichnung
JPS55161667A (en) * 1979-06-05 1980-12-16 Seiko Epson Corp Ink jet recorder
JPS55161666A (en) * 1979-06-05 1980-12-16 Seiko Epson Corp Ink jet recording head
JPS5769072A (en) * 1980-10-17 1982-04-27 Hitachi Ltd Preparation of thermal print head
DE3142121A1 (de) * 1980-10-23 1982-06-09 Canon K.K., Tokyo "fluidstrahl-aufzeichnungseinrichtung"
JPS57116665A (en) * 1981-01-14 1982-07-20 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Thermal head incorporated in driving circuit
DE3237833A1 (de) * 1981-10-13 1983-04-28 Canon K.K., Tokyo Fluessigkeitsstrahl-aufzeichnungsvorrichtung

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP 57-1 16 665 A. In: Patents Abstracts of Japan, Sect.-M., Vol. 6, (1982), Nr. 210, (M-166), October 22
JP 57-69 072 A. In: Patents Abstracts of Japan, Sect. M., Vol. 6, (1982), Nr. 150, (M-148), August 10
Patents Abstracts of Japan, Sect. M., Vol. 6, (1982), Nr. 150, (M-148), August 10 & JP 57-069 072 A *
Patents Abstracts of Japan, Sect.-M., Vol. 6, (1982), Nr. 210, (M-166), October 22 & JP 57-116 665 A *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991008111A1 (de) * 1989-11-30 1991-06-13 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung von leiterbahnen bei tintendruckköpfen mit einer kreisförmigen tintenzuführungsöffnung
DE4127195A1 (de) * 1991-08-15 1993-02-18 Mannesmann Ag Tintendruckkopf
CN108580904A (zh) * 2018-05-28 2018-09-28 北京梦之墨科技有限公司 一种打印装置的填料机构及打印装置
CN108580904B (zh) * 2018-05-28 2023-09-29 北京梦之墨科技有限公司 一种打印装置的填料机构及打印装置

Also Published As

Publication number Publication date
US4922269A (en) 1990-05-01
DE3520703C2 (de) 1992-04-09
JPH064324B2 (ja) 1994-01-19
JPS60262657A (ja) 1985-12-26

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