DE69320383T2

DE69320383T2 - Tintenstrahlkopfherstellungsverfahren

Info

Publication number: DE69320383T2
Application number: DE69320383T
Authority: DE
Inventors: Takahiro C/O Seiko Epson Corporation Suwa-Shi Nagano Katakura; Takahiro C/O Seiko Epson Corporation Suwa-Shi Nagano Naka; Osamu C/O Seiko Epson Corporation Suwa-Shi Nagano Nakamura; Hideaki C/O Seiko Epson Corporatio Suwa-Shi Nagano Sonehara; Minoru C/O Seiko Epson Corporation Suwa-Shi Nagano Usui
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1992-02-06
Filing date: 1993-02-08
Publication date: 1999-05-06
Anticipated expiration: 2013-02-09
Also published as: EP0554912A2; JPH0647918A; US5375326A; DE69320383D1; EP0554912B1; JP2932877B2; EP0554912A3; HK1009947A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Tintenstrahlköpfen, die in Tintenstrahldruckern verwendet werden.
Ein Verfahren zur Bildung eines Tintenstrahlkopfes unter Verwendung eines Photohärteharzes wird in der geprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 42670/1990 offenbart. Der Kopf wird in einem sogenannten Tintenstrahldrucker verwendet, in dem Tintenbereiche, die in unabhängig angeordneten Tintenkammern enthalten sind, wahlweise gepreßt werden, um Tintentröpfchen zu bilden, die dann aus den entsprechenden Düsen ausgestoßen werden.
Das offenbarte Verfahren schließt folgende Schritte ein: Exponieren und Entwickeln eines Photohärteharzes, das auf ein Substrat laminiert wird, um darauf Tintenkammern und Tintenflußwege zu bilden; und anschließendes Verbinden einer Düsenplatte darauf durch ein Klebemittel, um damit einstückig zu sein.
Gleichmäßiges Auftragen des Klebemittels auf die Bindeoberfläche mit den Tintenkammern und den Tintenflußwegen ist aber so schwierig, daß etwas von dem Klebemittel in die kleinen Tintenflußwege hinausgepreßt wird, und das Ausstoßen der Tintentröpfchen blockiert. Zudem ist die Haftung nicht stark genug, da das Klebemittel nicht dick genug aufgetragen wird, oder es kommt zum Entweichen von Druck zu den benachbarten Tintenkammern.
Das Dokument US-A-4666823 des bekannten Stands der Technik offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahlkopfes, bei dem ein lichtempfindliches Harz verwendet wird, um Tintenwege auf einem Substrat zu bilden. Das Harz wird Licht ausgesetzt, und dann wird der nicht exponierte Bereich entfernt. Eine Abdeckung wird über das Substrat und das restliche lichtempfindliche Harz angeordnet, und das Harz wird dann gehärtet. Aus der Beschreibung der bevor zugten Ausführungsformen geht deutlich hervor, daß ein Trockenfilmphotoresist zu einer dünnen Schicht geschmolzen wird. Danach wird eine Photomaske auf das Trockenfilmphotoresist positioniert. Im Anschluß daran wird eine Belichtung von über der Photomaske durchgeführt. Danach werden die nicht exponierten Bereiche entfernt. Schließlich wird eine flache Platte über die Tintenwege gelegt, die durch das Trockenfilmphotoresist gebildet werden. Die Abdeckung wird mit Hilfe einer Warmhärtungsbehandlung durchgeführt.
Die Erfindung wurde angesichts der oben angeführten Umstände gemacht. Demzufolge besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahlkopfes für einen Tintenstrahldrucker zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren des unabhängigen Anspruchs 1 erfüllt. Weitere vorteilhafte Merkmale, Aspekte und Details der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen deutlich hervor.
Gemäß eines spezifischen Aspekts der Erfindung wird ein Verfahren offenbart, in dem ein Hohlraumbildungssubstrat, das einen verstärkten Bereich und einen Bindebereich aufweist, durch Exponieren und Entwickeln eines Photohärteharzes gebildet wird. Das heißt, ein laminierter Film eines Photohärteharzes wird zuerst auf einem Substrat exponiert, um halbgehärtet zu werden, und wird danach entwickelt, um darauf vorbestimmte Tintenkammern und Tintenflußwege zu bilden. Im Anschluß darin wird die Bindeoberfläche des auf diese Weise bearbeiteten Substrats einem sekundären Exponieren unterzogen, um lokal einen gehärteten Bereich zu bilden. Während das Profil der Hohlraumbildungsschicht durch diesen gehärteten Bereich beibehalten wird, wird das andere Substrat einstückig darauf durch den halbgehärteten Photohärteharzbereich verbunden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es Austreten von Tinte und Druck aus den Tintenkammern und dergleichen verhindert. Das heißt, ein peripherer Bereich um jede Tintenkammer und jeden Tintenflußweg herum, wobei der periphere Bereich einen Bereich neben der Tintenkammer und dem Tintenflußweg ausschließt, wird einem sekundären Exponieren unterzogen, so daß der periphere Bereich gehärtet werden kann. Während eine Verformung der Tintenkammer und des Tintenflußweges durch den gehärteten Bereich verhindert wird, wird der periphere Bereich um die Tintenkammer und den Tintenflußweg sicher durch den halbgehärteten Harzbereich neben ihnen verbunden.
Ein wiederum weiterer Aspekt der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine steife Wand durch sekundäres Exponieren des Bereichs um jede Tintenkammer und jeden Tintenflußweg gebildet wird, um die Genauigkeit bei der Bildung der Tintenkammer und des Tintenflußweges zu verbessern.
Ein nochmals weiterer Aspekt der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine konsistente Bindung erzielt wird, indem eine teilweise Inkonsistenz im Bereich der Bindeoberfläche und eine Verformung des Substrats eliminiert werden, zu der es während des Bildungsverfahrens kommt.
Fig. 1(a) bis 1(g) sind Diagramme, welche die Schritte zur Bildung eines Teils der Hohlraumbildungsschicht auf der Seite einer Düsenplatte zeigen, die eine Ausführungsform der Erfindung ist;
Fig. 2(a) bis 2(g) sind Diagramme, welche die Schritte zur Bildung des anderen Teils einer Hohlraumbildungsschicht auf der Seite einer elastischen Platte in obiger Ausführungsform zeigen;
Fig. 3 ist eine Schnittansicht, die ein einstückig verbundenes Hohlraumbildungssubstrat zeigt;
Fig. 4 ist eine Grundrißansicht, die einen Teil der Bindeoberfläche eines Tintenstrahlkopfes in vergrößerter Form zeigt;
Fig. 5 ist eine Grundrißansicht, welche den gesamten Teil der Bindeoberfläche zeigt;
Fig. 6 ist eine Grundrißansicht, die einen Teil einer Bindeoberfläche eines Tintenstrahlkopfes eines anderen Typs in vergrößerter Form zeigt;
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Teil einer Bindeoberfläche eines Tintenstrahlkopfes eines wiederum anderen Typs in vergrößerter Form zeigt;
Fig. 8(a) und 8(b) sind Diagramme, die einen Teil eines Bildungsverfahrens zeigen, das eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist;
Fig. 9 ist eine Grundrißansicht, welche einen Teil einer Bindeoberfläche zeigt, der durch das Verfahren erhalten wird, das in Fig. 8(a) und 8(b) in vergrößerter Form dargestellt wird;
Fig. 10 ist eine Grundrißansicht, welche einen Teil einer Bindeoberfläche eines Tintenstrahlkopfes eines weiteren Typs in vergrößerter Form zeigt;
Fig. 11 ist eine Grundrißansicht, welche einen Teil einer Bindeoberfläche eines Tintenstrahlkopfes eines wiederum anderen Typs in vergrößerter Form zeigt;
Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Teil einer Bindeoberfläche eines Tintenstrahlkopfes eines wiederum anderen Typs in vergrößerter Form zeigt; und
Fig. 13 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Tintenstrahlkopfes mit einem Hohlraumtypsubstrat zeigt, das durch ein Verfahren der Erfindung gebildet wird.
Nun werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 und 2 zeigen ein Verfahren zur Herstellung eines Hohlraumbildungssubstrats, das einen piezoelektrischen Tintenstrahlkopf bildet, der eine Ausführungsform der Erfindung ist. Fig. 13 zeigt einen Tintenstrahlkopf mit einem Hohlraumbildungssubstrat, das durch das oben erwähnte Herstellungsverfahren bereitgestellt wird.
Ein Tintenstrahlkopf, der dieses Substrat verwendet, wird kurz unter Bezugnahme auf Fig. 13 beschrieben.
Ein Hohlraumbildungssubstrat 1 schließt folgendes ein: eine Düsenplatte 2 mit einer Vielzahl an Düsen 21, eine Hohlraumbildungsschicht 3 mit einem gemeinsamen Reservoir 31 und einzelnen Tintenkammern 32; und eine elastische Platte 4, die sich elastisch verformt, um Druck auf Tinte auszuüben, die in den einzelnen Tintenkammern 32 enthalten ist. Das Hohlraumbildungssubstrat 1 ist mit der oberen Fläche eines Kopfrahmens 6 in Position verbunden.
Ein oberes Ende eines piezoelektrischen vibrierenden Elementes 7 ist mit der elastischen Platte 4 verbunden, wobei das untere Ende davon durch eine feste Platte 8 gestützt wird. Das piezoelektrische vibrierende Element 7 wird längsseitig durch ein elektrisches Wechselfeld zusammengezogen und auseinandergezogen, das über ein Verdrahtungsmuster 81 und einen Bleirahmen 82 angebracht wird, die beide auf der festen Platte 8 befestigt sind, um die elastische Platte 4 zu verformen. Als Folge davon wird die Tinte, die in den einzelnen Tintenkammern enthalten ist, zusammengepreßt und in Form eines Tintentröpfchens aus der entsprechenden Düse 21 ausgestoßen.
Das Verfahren zur Bereitstellung des Hohlraumbildungssubstrats 1 wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 beschrieben.
Fig. 1(a) bis 1(g) zeigen die Schritte zur Bereitstellung eines Teils oder einer Unterstruktur 23 der Hohlraumbildungsschicht 3, die auf der Seite der Düsenplatte 2 gebildet wird. Ein Trockenfilmphotoresist 51 aus zum Beispiel einem negativ lichtempfindlichen Epoxidacrylat wird auf eine Innenoberfläche oder eine Hohlraumbildungsoberfläche der Düsenplatte 2, die in Fig. 1(a) dargestellt wird, durch Erwärmen und/oder Druckausübung laminiert. Das Trockenfilmphotoresist 51 ist nicht flüssig, aber haftend, so daß das Trockenfilmphotoresist 51 leicht verbunden werden kann, indem einfach eine kleine äußere Kraft an der Düsenplatte 2 (Fig. 1(b)) zur Anwendung kommt.
Danach wird eine Photomaske M1 darauf positioniert, um entweder einem nicht dargestellten Positionierungsmuster, das auf der Düsenplatte 2 gebildet ist, oder der Düse 21 zu entsprechen. Die Photomaske M1 weist vorgebildete lichtundurchlässige Muster a und b auf, so daß ein Flußweg 33 und das Reservoir 31, das eine Verbindung mit der Düse 21 herstellt, später darauf wie in Fig. 3 dargestellt gebildet werden.
Wie in Fig. 1(c) dargestellt, bleiben, wenn Licht auf das Trockenfilmphotoresist 51 von über der Photomaske M1 als Parallelstrahlen in einer solchen Menge injiziert wird, daß es das Photoresist nicht härtet, z. B. ungefähr 90 mJ/cm², der Flußweg 33 und das Reservoir 31 auf der Oberfläche des Trockenfilmphotoresists 51 als nicht exponierte Bereiche 51A, die den lichtundurchlässigen Bereichen a, b entsprechen, während die anderen Bereiche, die den transparenten Bereichen c der Maske entsprechen, halbgehärtet bleiben; das heißt, die Bereiche, die unter den Bereichen c liegen, werden zu halbgehärteten Bereichen 51B, die in einem Lösemittel unauflöslich, aber haftbar sind.
In der oben erwähnten Ausführungsform wird eine Lichtenergie verwendet, um die halbgehärteten Bereiche bereitzustellen. Es kann jedoch jede andere Energie, die ein lichtempfindliches Harz aktiviert, wie beispielsweise ein Elektronenstrahl, anstatt der Lichtenergie verwendet werden.
Ein laminierter Körper einer vorbestimmten Dicke, der sowohl die nicht exponierten Bereiche 51A als auch die halbgehärteten Bereiche 51B aufweist, wird auf der Oberfläche der Düsenplatte 2 gebildet, indem die Laminierung des Trockenfilmphotoresists 51 und das Exponieren (Fig. 1(d)) wiederholt werden. Danach werden die nicht exponierten Bereiche 51A vom laminierten Körper entfernt, der aus Filmen aus Trockenfilmphotoresist 51 unter Verwendung eines Lösemittels wie Trichlorethan (Fig. 1(e)) hergestellt wird.
Als ein nächster Schritt wird ein Trockenfilmphotoresist 52 zur Bildung einer Tintenkammer 32 auf den auf diese Weise bearbeiteten laminierten Körper laminiert, und die Tintenkammer 32 wird durch den Schritt des ebensolchen Exponierens des Trockenfilmphotoresists 52, während darauf eine nicht dargestellte transparente Photomaske positioniert wird, die ein lichtundurchlässiges Muster aufweist, das der Tintenkammer 32 entspricht, und den Schritt des anschließenden Entfernens des nicht exponierten Bereichs 52A (Fig. 1(f)) gebildet.
Als letzter Schritt wird ein Teil des laminierten Körpers, der sowohl Trockenfilmphotoresiste 51 als auch 52 aufweist, einem sekundären Exponieren unterzogen, so daß dieser Teil gehärtet werden kann. Bei diesem Exponieren wird eine Photomaske M3 mit einem lichtundurchlässigen Muster d für das Abdecken eines Bereiches, der etwas größer ist als die nicht exponierten Bereiche 51a und 52A, wie in Fig. 1(g) dargestellt verwendet. Licht, dessen Energie groß genug ist, um die halbgehärteten Trockenfilmphotoresistbereiche 51B, 51B zu härten, zum Beispiel 2 J/cm², oder vorzugsweise 5 J/m², wird von oberhalb der Photomaske M3 injiziert, um gehärtete Bereiche 51C zu bilden, so daß der gesamte Teil eines Wandbildungsbereichs, der einen Bereich um die Tintenkammer 32, das Reservoir 31 und einen Tintenzuführbereich 34 ausschließt, der die Tintenkammer 32 mit dem Reservoir 31 (Fig. 3 und 4) verbindet, in einen gehärteten Bereich 51C gebildet wird. Der gehärtete Bereich wird bereitgestellt, so daß die Hohlraumbildungsschicht 3 durch Druck, der zum Zeitpunkt der Verbindung ausgeübt wird, nicht verformt oder weniger verformt wird.
Ein weiterer Teil oder eine weitere Unterstruktur 43 der Hohlraumbildungsschicht 3 und eine Isolierschicht 42 werden auf der elastischen Platte 4 durch ein in Fig. 2(a) bis 2 (g) dargestelltes Verfahren gebildet.
Die elastische Platte 4, die in dieser Ausführungsform verwendet wird, ist eine dünne Metallplatte mit einer Dicke von 5 um oder weniger, die durch Nickel-Elektrogalvanoformung hergestellt wird. Ein Trockenfilmphotoresist 59 wird zuerst auf eine Oberfläche der elastischen Platte 4 laminiert, d. h. eine Oberfläche, mit der das Ende des piezoelektrischen vibrierenden Elementes 7 verbunden ist. Das Trockenfilmphotoresist 59 ist vom selben Typ wie die Trockenfilmphotoresisten 51, 52, die auf der Seite der Düsenplatte 2 angeordnet sind. Eine Schicht eines flüssigen lichtempfindlichen Harzes, das durch ein Schleuderverfahren oder ein Walzbeschichtungsverfahren aufgetragen wird, kann anstatt des Trockenfilmphotoresists verwendet werden.
Das Trockenfilmphotoresist 59 wird mit einer darauf angeordneten Photomaske exponiert, und danach entwickelt, um eine Isolierschicht 42 zu bilden, wie sie in Fig. 2(c) dargestellt ist. Obwohl nicht dargestellt, weist die in diesem Verfahren eingesetzte Photomaske ein ringähnliches lichtundurchlässiges Muster auf, das etwas enger ist als die Tintenkammer 32, aber etwas größer als der Abschnitt des piezoelektrischen vibrierenden Elements 7. Demzufolge wird ein inselähnlicher dicker Bereich 44 in der Mitte durch einen ringähnlichen dünnen Bereich 45 auf der Oberfläche der elastischen Platte 4 gebildet, aus der der ringähnliche nicht exponierte Bereich durch das Entwicklungsverfahren nach dem Exponieren entfernt worden ist. Der Bereich 44 kommt mit dem piezoelektrischen vibrierenden Element 7 in Kontakt.
Danach wird ein Trockenfilmphotoresist 55 desselben Typs wie die Trockenfilmphotoresisten 51 und 52, die auf der Düsenplatte 2 angeordnet sind, auf der Rückseite der elastischen Platte laminiert, während die elastische Platte 4 invertiert wird. Wie in Fig. 2(d) dargestellt, wird eine Photomaske M5 mit einem lichtundurchlässigen Muster f zur Bildung einer Tintenkammer 32, eines Reservoirs 31 und eines Tintenzuführbereichs 34 positioniert, und Licht, das über ausreichend Energie verfügt, um das Trockenfilmphotoresist 55 zu härten, d. h. ungefähr 5 J/cm², wird darauf hingestrahlt, um einen gehärteten Bereich 55B auf das Trockenfilmphotoresist 55 zu bilden, wobei der gehärtete Bereich sich um diese Bereiche 32, 31 und 34 befindet.
Das Trockenfilmphotoresist 55, das sich auf dem nicht exponierten Bereich 55A befindet, wird durch ein Lösemittel (Fig. 2(e)) entfernt; ein Trockenfilmphotoresist 56 wird darauf laminiert und wird exponiert und unter Verwendung einer nicht dargestellten Photomaske entwickelt, die ein lichtundurchlässiges Muster aufweist, das der Tintenkammer 32 und dem Reservoir 31 entspricht und das den Tintenzuführbereich 34 (Fig. 2(f)) ausschließt. Und, je nach Notwendigkeit, wird der gesamte Teil der Trockenfilmphotoresiste 55 und 56 sekundärem Exponieren unterzogen und danach erwärmt, so daß die Trockenfilmphotoresiste 55 und 56 gehärtet werden.
Der Hohlraumbildungsteil 23 der Schicht 3 auf der Seite der Düsenplatte 2 und der Hohlraumbildungsteil 43 der Schicht 3 auf der Seite der elastischen Platte 4, die weiter eine Isolierschicht 42 trägt und die in den oben erwähnten Verfahren gebildet wurden, werden durch Druck miteinander verbunden.
Wie in Fig. 3 dargestellt, werden beide einstückig miteinander verbunden, d. h. der Hohlraumbildungsteil 23 auf der Seite der Düsenplatte 2 wird mit der Oberfläche des Hohlraumbildungsteils 43 auf der Seite der elastischen Platte 4 verbunden, wobei der Bereich 51C von Fig. 1 nicht oder weniger verformt wird, und Bereich 5C in Fig. 3, der sich um die Tintenkammer herum befindet, auch nicht verformt wird, weil er durch das sekundäre Exponieren gehärtet wurde, während Bereich 5B des Teils 23 in Fig. 3, der dem Bereich 51B in Fig. 1 entspricht, halbgehärtet bleibt.
Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß sie den Hohlraumbildungsteil 23 auf der Seite der Düsenplatte 2 mit dem Hohlraumbildungsteil 43 auf der Seite der elastischen Platte 4 verbindet, während der Bereich um die Tintenkammer 32 des Hohlraumbildungsteils 23 keinem sekundären Exponieren unterzogen wird. Da der Abstand zwischen benachbarten Tintenkammern verringert wird, um die Düsen in einer höheren Dichte anzuordnen, vorzugsweise wie in Fig. 5 dargestellt, werden säulenartige gehärtete Bereiche 5C gebildet, indem Bereiche neben einem relativ großen Bindebereich 35 um das Reservoir 31 herum sowie der Tintenzuführbereich 34 und dergleichen, die große Profilgenauigkeit erfordern, einem punktförmigen sekundären Exponieren unterzogen werden.
Diese gehärteten Bereiche 5C' werden verwendet, um ein Verformen der Tintenkammern 32 und dergleichen zu verhindern.
In dieser Ausführungsform werden beleuchtete Bereiche 36 im relativ großen Bindebereich 35, der das Reservoir 31 umgibt, insbesondere Bereiche, die keine Auswirkung auf die Funktion des Tintenstrahlkopfes haben, aus den Hohlraumbildungsteilen 23, 43 gebildet, die auf der Düsenplatte 2 beziehungsweise der elastischen Platte 4 gebildet werden, wie in Fig. 5 dargestellt. Solche beleuchteten Bereiche werden bereitgestellt, um eine teilweise Inkonsistenz der Bindeoberfläche zu verhindern. Diese Anordnung beseitigt Nachteile, die darin bestehen, daß die Düsenplatte 2 und die elastische Platte 4 gebogen werden, weil der weiche Trockenfilmphotoresist 5 auf dem halbgehärteten Bereich 5B in unbeständiger Weise auf einen Teil der Düsenplatte 2 und der elastischen Platte 4 wirkt, oder daß die Bindeoberfläche auf Grund unbeständiger Erwärmung zum Zeitpunkt des Bindens getrennt wird.
Weiter werden, um ein sogenanntes Kantentyp-Hohlraumbildungssubstrat zu bilden, in dem die Achse einer Düse 21 parallel zur Ebene des Substrats 1 verläuft, wie in Fig. 6 dargestellt, ein Seitenwandbereich 37 der Düse 21 und des Tintenzuführbereichs 34 und ein Bereich um die Seitenwand 37 sekundärem Exponieren unterzogen.
Weiter werden folgende Schritte durchgeführt, um ein Hohlraumbildungssubstrat 1 zu bilden, wie in Fig. 7 gezeigt, d. h. ein Hohlraumbildungssubstrat jener Art, bei der Tinte einer Tintenkammer 32 von einem Reservoir 31, das an beiden Enden davon angeordnet ist, über Tintenzuführwege 34 zugeführt wird, die keine Verengung aufweisen. Zuerst wird ein Seitenwandbereich 37, der die Tintenkammer 32 auf der Seite der elastischen Platte 4 definiert, gebildet, um halbgehärtet zu werden. Danach wird ein säulenartiger gehärteter Bereich 5C' gebildet, indem der Seitenwandbereich 37 punktförmigem sekundären Exponieren unterzogen wird. Der auf diese Weise gebildete Seitenwandbereich 37 wird weiter durch einen halbgehärteten Bereich 5B mit einer nicht dargestellten Düsenplatte, die darauf angeordnet ist, verbunden und dann für das Härten erwärmt.
Weiter werden im Fall eines Hohlraumbildungssubstrats mit einem Erwärmungselement eine Tintenkammer und eine Düse, die halbgehärtet sind, zuerst auf einem Substrat aus Glas oder Silizium, auf dem das Erwärmungselement befestigt ist, gebildet. Danach wird ein Seitenwandbereich, der einen Bereich um die Tintenkammer ausschließt, sekundärem Exponieren für das Härten unterzogen.
Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, insbesondere das Verfahren des sekundären Exponierens, das auf den Trockenfilmphotoresisten 51 und 52 auf dem halbgehärteten Bereich 5B, der auf der Düsenplatte 2 ausgebildet ist, durchzuführen ist.
In dieser Ausführungsform wird die Beschreibung der Schritte, die jenen entsprechen, die in Fig. 1(a) bis 1(f) gezeigt werden, ausgelassen, da sie bereits unter Bezugnahme auf Fig. 1(a) bis 1(f) beschrieben wurden. Das heißt, das sind die Schritte zur Bildung der Tintenkammer 32, des Reservoirs 31, des Flußweges 33 und dergleichen durch Wiederholen des Verfahrens der Laminierung der Trockenfilmphotoresiste 51, 52 auf die Düsenplatte 2 und dadurch, daß die laminierten Photoresiste einem solchen Exponieren, durch das die Photoresiste nicht gehärtet werden, und einer Entwicklung unterzogen werden.
Der halbgehärtete Bereich 5B', der dem Bereich 51B von Fig. 1 aus den so gebildeten Schichten der Trockenfilmphotoresiste 51, 52 entspricht, ist dann sekundärem Exponieren zu unterziehen. Um dies durchzuführen, wird eine Photomaske M6 mit einem lichtundurchlässigen Muster g' als ein Teil, der einen transparenten Bereich f', der etwas größer als die Tintenkammer 32 ist, wie in Fig. 8(b) gezeigt, ausschließt, verwendet. Dieses lichtundurchlässige Muster g' wird auf den Schichten der Trockenfilmphotoresiste 51, 51 angeordnet. Danach werden parallele Lichtstrahlen, deren Energie für das Härten ausreicht, d. h. von 2 J/cm² bis 5 J/cm², daraufgestrahlt.
Demzufolge werden, wie in Fig. 9 dargestellt, die Filme der Trockenfilmphotoresiste 51 und 52 verarbeitet, so daß nur ein Seitenwandbereich 39, der die Tintenkammer 32 und den Tintenzuführbereich 34 umgibt, in einen gehärteten Bereich 5C' gebildet wird.
Somit werden beide Teile 23 und 43 durch über Druck erfolgendes Verbinden dieses Hohlraumbildungsteils 23 mit einem nicht dargestellten Hohlraumbildungsteil 43 auf der elastischen Platte 4 durch eine Haftkraft miteinander verbunden, die durch den halbgehärteten Bereich 5B' bereitgestellt wird, wobei die Grenzen der Tintenkammern 32 und des Tintenzuführbereichs 34 durch den Seitenwandbereich 39 aufrechterhalten werden. Als letzter Schritt wird der gesamte Teil der verbundenen Schichten einem Härtungsverfahren durch Erwärmung unterzogen, um einen einstückigen Körper zu bilden.
Fig. 10 ist eine Ausführungsform, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Verformung des Tintenzuführbereichs 34 kontrolliert wird, der eine besonders große Profilgenauigkeit erfordert. Eine solche Kontrolle wird erreicht, indem der Seitenwandbereich 39 des Tintenzuführbereichs 34 sekundärem Exponieren durch das oben erwähnte Verfahren unter zogen wird, so daß der Seitenwandbereich in einen gehärteten Bereich 5C' gebildet werden kann.
Fig. 11 ist eine Ausführungsform, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie weiter den Seitenwandbereich 39 umbildet, indem sie einen gekerbten gehärteten Bereich 5C' sowohl um die Tintenkammer 32 als auch den Tintenzuführbereich 34 durch das oben erwähnte Verfahren bildet.
Weiter gilt, daß unter Bezugnahme auf ein Hohlraumbildungssubstrat 1, wie es in Fig. 12 dargestellt wird, d. h., ein Hohlraumbildungssubstrat 1 jenes Typs, bei dem Tinte einer Tintenkammer 32 von einem Reservoir 31, das an beiden Enden davon angeordnet ist, über Tintenzuführbereiche 34 zugeführt wird, die keine Verengung aufweisen, ein peripherer Bereich eines Seitenwandbereiches 37, der die Tintenkammer 32 und die Tintenzuführbereiche 34 definiert, durch das oben erwähnte Verfahren auf solche Weise gehärtet wird, daß der periphere Bereich den Seitenwandbereich 37 umgibt.
Weiter ist diese letzte Ausführungsform bei einem Hohlraumbildungssubstrat eines sogenannten Kantentyps, bei dem die Achse einer Düse parallel zur Ebene des Substrats 1 verläuft, oder bei einem Hohlraumbildungssubstrat eines sogenannten Blasentyps anwendbar, bei dem ein Erwärmungselement in einem Flußweg unmittelbar vor einer Düse angeordnet ist, so daß die Seitenwand der Tintenkammer und der Düse durch sekundäres Exponieren gehärtet werden kann.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahlkopfes mit folgenden Schritten:

Bereitstellung eines Teils oder einer Unterstruktur (23) einer Hohlraumbildungsschicht (3) durch Laminieren eines Photohärteharzes auf ein Substrat;

erst Exponieren und anschließend Entwickeln des Photohärteharzes durch Aktivierungsenergiestrahlen mit solcher Energie, um das Photohärteharz halbzuhärten, um einen Hohlraum zu bilden, welcher zum Ausstoß von Tinte nötig ist;

sekundäres Exponieren von nur Teilen des Photohärteharzes zur lokalen Bildung von gehärteten Bereichen durch Aktivierungsenergiestrahlen mit einer zur Härtung nötigen Energie; und

Verbinden einer Bindeoberfläche des Photohärteharzes des Teils oder der Unterstruktur (23) mit einem weiteren Teil oder einer Unterstruktur (43) der Hohlraumbildungsschicht (3) zur Integrierung.

2. Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahlkopfes gemäß Anspruch 1, bei dem der Schritt des erst Exponierens und anschließend Entwickelns des Photohärteharzes die Verwendung einer Maske (M1; M2) mit einem derartigen Muster umfaßt, daß eine teilweise Inkonsistenz der Bindeoberfläche des Photohärteharzes in bezug auf die Bindeoberfläche des weiteren Teils oder der Unterstruktur (43) verhindert wird.

3. Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahlkopfes gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem der Schritt des sekundären Exponierens das Exponieren eines peripheren Bereichs um eine Tintenkammer (32) und einen Tintenflußweg (33) umfaßt, wobei der periphere Bereich einen Bereich unmittelbar um die Tintenkammer (32) und den Tintenflußweg (33) ausschließt, so daß der periphere Bereich gehärtet wird.

4. Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahlkopfes gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Schritt des sekundären Exponierens das Exponieren mindestens eines peripheren Bereichs um einen Tintenflußweg (33) umfaßt, so daß der periphere Bereich gehärtet wird.

5. Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahlkopfes gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schritt des sekundären Exponierens das Exponieren eines Bereichs um einen Tintenflußweg (33) umfaßt, so daß der Bereich in gekerbter Form gehärtet wird.

6. Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahlkopfes gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schritt des sekundären Exponierens das Exponieren eines Bereichs um einen Tintenzuführbereich (34) umfaßt, welcher ein Tintenreservoir (31) mit einer Tintenkammer (32) verbindet, so daß der Bereich gehärtet wird.

7. Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahlkopfes gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schritt des sekundären Exponierens das Exponieren eines Bereichs um eine Wand umfaßt, wodurch ein Tintenflußweg (33) ausgebildet ist, so daß der Bereich gehärtet wird.