DE69927211T2 - Zeilendruckkopf für Tintenstrahldrucker - Google Patents

Zeilendruckkopf für Tintenstrahldrucker Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung:
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zeilendruckkopf für einen Tintenstrahldrucker und genauer einen Zeilendruckkopf für einen Tintenstrahldrucker, bei dem die Kapazität einer Farbkammer, die mit einer Farbe gefüllt ist, von einem piezoelektrischen Antrieb geändert wird und ein angefordertes Drucken zu diesem Zeitpunkt mit dem Tintenstrahl aus einer Farbdüse durch einen Farbdurchlaß ausgeführt wird. Ein solcher Zeilendruckkopf wird in der Form benutzt, daß er in verschiedenen Tintenstrahldruckern eingebaut ist, so wie einem Textverarbeitungssystem, einem Telefaxgerät, einem Plotter.
  • Stand der Technik:
  • Auf dem Gebiet von Druckern, so wie Textverarbeitungssystemen, Telefaxgeräten, Plottern, sind Tintenstrahldrucker, welche einen piezoelektrischen Antrieb benutzen, bereits in die praktische Verwendung gekommen, und es gibt mehrere solcher Typen.
  • Als ein Typ des Tintenstrahldruckers ist der Kaiser-Typ bekannt, wie er beispielsweise in den Unterlagen der US-Patente mit den Nummern 4189734 und 4215483 usw. offenbart ist. Der Druckkopf vom Kaiser-Typ ist im allgemeinen in der folgenden Weise aufgebaut. Das heißt, auf einer Basis des Druckkopfes sind getrennte Farbdurchlässe, die sich von einem gemeinsamen Farbdurchlaß abzweigen, in Richtung auf Strahldüsen vorgesehen. Weiter ist auf der Basis des Druckkopfes eine Schwingplatte in einer solchen Weise angebracht, daß sie die getrennten Farbdurchlässe abdeckt. Wenn diese Schwingplatte flexibel in Schwingungen versetzt wird, wird die Kapazität jedes Farbdurchlasses geändert, und bei jeder Schwingung der Schwingplatte wird Farbe auf ein Papier gespritzt. Um auf die Schwingplatte eine Schwingantriebskraft aufzugeben, werden piezoelektrische Elemente an der Schwingplatte befestigt, jeweils an Positionen, die den getrennten Farbdurchlässen entsprechen. Indem eine Spannung an ein ausgewähltes piezoelektrisches Element angewählt wird, wird das piezoelektrische Element verlagert, um die Schwingplatte in dem Bereich in Schwingungen zu versetzen. Als ein Ergebnis wird die Kapazität der getrennten Farbdurchlässe an dem Bereich, der der Schwingung der Schwingplatte entspricht, wie oben angesprochen geändert, so daß die Farbe aus den Strahldüsen gezwungen wird.
  • Verbesserungen sind aus verschiedenen Gesichtspunkten her an dem Tintenstrahldrucker des Kaiser-Typs mit obigen Aufbau angebracht worden, wie es in der (ungeprüften) japanischen Patentoffenlegungsschrift Sho 63-252750, den Unterlagen der entsprechenden US-Patente Nr. 4879568, 4887100, 4992808, 5003679, 5028936 usw. offenbart ist. Man sagt, daß solche verbesserten Druckköpfe es möglichen machen, einen Tintenstrahldrucker zur Verfügung zu stellen, der in der Lage ist, mit geringer Energie zu arbeiten, und bei dem die Tintenstrahldichte hoch ist.
  • Bei jüngsten Tintenstrahldruckern jedoch sind ein höherer Grad der Druckgeschwindigkeit und Druckqualität zunehmend angefragt worden, und mit dem Zeilendruckkopf des genannten Druckkopfs vom Kaiser-Typ ist es ziemlich schwierig, eine solche Nachfrage nach hoher Druckgeschwindigkeit und hoher Druckqualität zu befriedigen. Mit anderen Worten gibt es bei der herkömmlichen Technologie eine Grenze beim Anwenden einer Feinbehandlung oder Bearbeitung beim Druckkopf, und es ist nun recht schwierig, eine hochgradig feine und heikle Bearbeitung nach den Grundsätzen von Abstand und Größe von Farbdüsen und Farbdurchlässen zu erreichen.
  • Im Stand der Technik ist es auch unmöglich, eine Feinbearbeitung beim piezoelektrischen Elementen aus ferroelektrischer Substanz anzuwenden. Darüber hinaus ist bei herkömmlicher Technologie, da die Anzahl der Düsen klein ist, die Reproduzierbarkeit eines Vorlagebildes schlecht.
  • Die US 5790156 betrifft Antriebe für einen Tintenstrahl-Druckkopf und genauer das Herstellen und Verwenden von ferroelektrischen Relaxor-Piezokeramik-Antrieben in Drop-on-Demand-Tintenstrahldruckern. Ein Körper des Tintenstrahl-Druckkopfes ist aus mehreren laminierten Platten oder Blechen, beispielsweise aus rostfreiem Stahl, gebildet.
  • Unter solchen Umständen ist das Vielfarbdrucken mit fünf Farben oder mehr im Stand der Technik schwierig. Es ist auch schwierig, ein Hochgeschwindigkeitsdrucken und eine hohe Druckqualität mit dem Zeilendruckkopf zu erreichen, der gemäß dem Stand der Technik her gestellt ist. Mit anderen Worten, wenn es möglich wird, einen Zeilendruckkopf für Tintenstrahldrucker zur Verfügung zu stellen, ausgelegt mit einer hochgradig feinen Verarbeitung, wird Vielfarbdrucken möglich, und nicht nur eine Reproduktion des Vorlagebildes mit einer hohen Farbtreue, sondern auch ein Hochgeschwindigkeitsdrucken wird erreicht.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Demgemäß ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Zeilendruckkopf für Tintenstrahldrucker zur Verfügung zu stellen, der in der Lage ist, ein Drucken mit hoher Dichte und hoher Qualität durchzuführen, der in der Lage ist, eine hohe Produktivität mit einem einfachen Aufbau zu erreichen und in der Lage ist, mit vielen Farben (fünf Farben oder mehr) zu drucken.
  • Um die voranstehende Aufgabe zu lösen, stellt eine Erfindung nach Anspruch 1 einen Zeilenkopf für Tintenstrahldrucker zur Verfügung, mit: einem Siliziumsubstrat, welches mit einer Vielzahl von Farbdüsen und Farbdurchlässen versehen ist, welche jeweils getrennt mit jeder Farbdüsen kommunizieren; und einem anorganischen Substrat, das mit dem Siliziumsubstrat verbunden ist und mit Farbkammern versehen ist, welche jede getrennt mit jedem der Farbdurchlässe kommunizieren; und einem piezoelektrischen Element aus ferroelektrischer Substanz zum getrennten Ändern einer Kapazität jeder Farbkammer, um eine Farbe aus den Farbdüsen durch die Farbdurchlässe auszuspritzen; wobei die Farbdüsen und die Farbdurchlässe auf dem Siliconsubstrat durch Feinbearbeitung gebildet sind, wobei ein Plasmaätzverfahren benutzt wird; und die Farbdurchlässe fein im Vergleich zu den Farbkammern sind und die Farbdüsen fein im Vergleich zu den Farbdurchlässen sind.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein dünner Film aus ferroelektrischer Substanz des piezoelektrischen Elementes gebildet, indem ein feines Muster auf einem Geldünnfilm aus ferroelektrischer Substanz aufgebracht wird, welcher erhalten wird, indem eine lichtempfindliche Gruppe in ein Präcursor-Sol aus ferroelektrischer Substanz eingebracht wird, welches durch ein Sol-Gel-Verfahren hergestellt wird, und indem das Präcursor-Sol auf eine Basis aufgebracht wird.
  • Bei dem Zeilendruckkopf für Tintenstrahldrucker nach Anspruch 1 ist es möglich, eine Mikrobearbeitung eines anisotropen Siliziumsubstrates durchzuführen, und daher ist es möglich, eine Feinbearbeitung bei den Farbdüsen und den Farbdurchlässen, die auf dem Substrat gebildet werden, anzuwenden.
  • Bei dem Zeilendruckkopf nach Anspruch 2, als das Ergebnis des Einführens der lichtempfindlichen Gruppe in das Präcursor-Sol aus ferroelektrischer Substanz, abgeleitet aus dem Sol-Gel-Verfahren, ist es möglich, eine Feinbemusterung bei dem dünnen Film aus ferroelektrischer Substanz vorzunehmen, und eine Feinbearbeitung des piezoelektrischen Elementes aus ferroelektrischer Substanz wird erreicht.
  • Auf diese Weise, im Vergleich mit dem Zeilendruckkopf für Tintenstrahldrucker, der gemäß dem Stand der Technik hergestellt wird, ist es bei dem Zeilendruckkopf gemäß der Erfindung möglich, eine hochgradig feine Bearbeitung (einschließlich gering bemessener Düsen, feinster Düsenteilung, sehr feinen Farbdurchlässen) bei dem Druckkopfbereich durchzuführen. Es ist weiter möglich, ein Vielfarbdrucken zu erreichen, als ein Ergebnis der Feinbemusterung des dünnen Filmes aus ferroelektrischer Substanz des piezoelektrischen Elementes aus ferroelektrischer Substanz, welches den Druckkopfbereich steuert, und nicht nur die Reproduktion eines Vorlagebildes mit hoher Farbtreue, sondern auch ein Hochgeschwindigkeitsdrucken können erreicht werden.
  • Tatsächlich wird bei dem Zeilendruckkopf für Tintenstrahldrucker gemäß Anspruch 1 die Feinbearbeitung der Farbdüsen und der Farbdurchlässe möglich, und bei dem Zeilendruckkopf nach Anspruch 2 wird die Feinbemusterung des Dünnfilms aus ferroelektrischer Substanz möglich, was es möglich macht, eine Feinbearbeitung des piezoelektrischen Elementes aus ferroelektrischer Substanz zu erreichen. Folglich ist es mit der Erfindung möglich, da ein hochfeiner Zeilendruckkopf hergestellt werden kann, einen Tintenstrahldrucker zur Verfügung zu stellen, der in der Lage ist, ein Hochgeschwindigkeitsdrucken und eine hohe Druckqualität durchzuführen.
  • Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im Laufe der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen deutlich.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, die einen Zeilendruckkopf für einen Tintenstrahldrucker gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 ist eine teilweise vergrößerte Draufsicht, die den in 1 gezeigten Zeilendruckkopf von der Seite des piezoelektrischen Elementes her (obere Seite in 1) zeigt.
  • 3 ist eine Draufsicht, die den gesamten Zeilendruckkopf der in 1 gezeigt ist, von der Seite der Farbdüse her zeigt.
  • 4 ist eine Draufsicht, die den gesamten Zeilendruckkopf, der in 1 gezeigt ist, von der Seite des piezoelektrischen Elementes her zeigt.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird hiernach mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Die 1 bis 4 zeigen jeweils eine Ausführungsform der Erfindung, und 1 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, die einen Zeilendruckkopf für einen Tintenstrahldrucker zeigt, 2 ist eine teilweise vergrößerte Draufsicht, die den Zeilendruckkopf von der Seite des piezoelektrischen Elementes her (obere Seite in 1) zeigt, 3 ist eine Draufsicht, die den gesamten Zeilendruckkopf von der Seite der Farbdüse her zeigt, und 4 ist eine Draufsicht, die den gesamten Zeilendruckkopf von der Seite des piezoelektrischen Elementes her zeigt. Jedoch ist 4 eine Draufsicht, bei der ein Farbbehälter entfernt ist, und die Veranschaulichung des piezoelektrischen Elementes ist darin weggelassen.
  • Dieser Zeilendruckkopf für Tintenstrahldrucker wird durch Aneinanderhaften eines Siliziumsubstrats 1 und eines anorganischen Dünnfilmsubstrats 2, so wie Zirkonia, Silizium, und durch Bereitstellen eines piezoelektrischen Elementes 4 aus ferroelektrischen Substanz auf der Seite des anorganischen Dünnfilmsubstrats 2 gebildet. Das anorganische Dünnfilmsubstrat 2 wird durch Laminieren einer Vielzahl dünner Platten gebildet, und eine dünne Platte im Kontakt mit dem piezoelektrischen Element 4 aus ferroelektrischer Substanz dient als eine Schwingplatte 3. Im dem Siliziumsubstrat 1 ist eine Vielzahl von Farbdüsen 5 gebildet, und Farbdurchlässe 6, die getrennt mit jeweiligen Farbdüsen 5 kommunizieren, sind in dem Siliziumsubstrat 1 gebildet. Der Abstand der Farbdüsen 5 ist beispielsweise mehr oder weniger 20 μm. In dem anorganischen Dünnfilmsubstrat 2 sind Farbkammern 7, die getrennt mit jeweiligen Farbdurchlässen 6 kommunizieren, gebildet. Weiter ist in dem Siliziumsubstrat 1 eine Farbzufuhröffnung 11 gebildet, und in dem organischen Dünnfilmsubstrat 2 sind Farbdurchlässe 12 für die Kommunikation zwischen der Farbzufuhröffnung 11 und den Farbkammern 7 gebildet.
  • Farbbehälter 13 sind auf der Seite des anorganischen Dünnfilmsubstrats 2 in einer solchen Weise angeordnet, daß sie das gesamte Substrat überdecken, und eine Farbe wird von dem Farbbehältern 13 zu der Farbzufuhröffnung 11 geliefert, so daß die Farbe durch die Farbdurchlässe 12 zu den Farbkammern 7 geführt werden kann. Wie durch die doppelt punktierte Linie in 4 angegeben, ist jeder Farbbehälter 13 wie eine Stange gebildet, und eine Vielzahl von Farbbehältern für unterschiedliche fünf Farben, mit einem Farbbehälter 13a für Zyan, einem Farbbehälter 13b für Gelb, einem Farbbehälter 13c für Magenta, einem Farbbehälter 13d für helles Zyan und einem Farbbehälter 13e für helles Magenta, sind in dieser Reihenfolge in einer Richtung angeordnet, um die Seite des anorganischen Dünnfilmsubstrats 2 abzudecken.
  • Das piezoelektrische Element 4 aus ferroelektrischer Substanz ist so aufgebaut, daß Muster 9 für die obere Elektrode und Muster 10 für die untere Elektrode auf beiden Seiten einer Schicht 8 aus ferroelektrischer Substanz gebildet werden. Der Abstand, der auf dem piezoelektrischen Element 4 aus ferroelektrischer Substanz vorgesehen ist, beträgt mehr oder weniger 20 μm, was äquivalent zu dem der Farbdüsen 5 ist.
  • Das Siliziumsubstrat 1 ist durch Laminieren einer Vielzahl dünner Filme gebildet, die durch Plasmaätzen hergestellt sind. Andererseits ist das piezoelektrische Element 4 aus ferroelektrischer Substanz gebildet, indem die Schicht 8 aus ferroelektrischer Substanz, die durch Feinbemusterung eines Geldünnfilms aus ferroelektrischer Substanz, gebildet durch ein Sol-Gel-Verfahren mit optischer Herstellung, zwischen das Muster 9 der oberen Elektrode und das Muster 10 der unteren Elektrode gelegt wird.
  • Bei der optischen Herstellung des Geldünnfilms aus ferroelektrischer Substanz werden die folgenden drei Verfahren bevorzugt benutzt. Bei dem ersten Verfahren wird einem Geldünnfilm aus ferroelektrischer Substanz und einem Bindemittel Lichtempfindlichkeit verliehen, und eine Beschichtungslösung (lichtempfindliche Paste), die sie enthält, wird auf ein Substrat gegeben. Danach wird der Beschichtungsfilm durch eine Fotomaske belichtet, und Bereiche des Beschichtungsfilmes, die nicht belichtet werden, werden entfernt, indem eine Entwicklerlösung benutzt wird, somit wird eine Bemusterung durchgeführt. Bei dem zweiten Verfahren wird ein Polymerschichtfilm oder ein Gelfilm, der teilweise kristallisiert ist, als ein Schutzfilm auf einem Präcursor-Gel-Film aus ferroelektrischer Substanz gebildet, und eine Bemusterung, bei der eine spezielle Entwicklung mit Wasser oder dergleichen eingesetzt wird, wird durchgeführt. Bei dem dritten Verfahren wird vorab eine Form vorbereitet, wobei ein trockener Film benutzt wird, und ein Präcursor-Sol aus ferroelektrischer Substanz wird in die Form eingespritzt, um ein Muster herzustellen. Dieses dritte Verfahren ist ein Verfahren zum Bilden eines feinen Musters durch Steuern der Meßbarkeit auf der Musteroberfläche des trockenen Filmes.
  • Ein Herstellungsprozeß für das piezoelektrische Element 4 aus ferroelektrischer Substanz wird hiernach genau beschrieben, wobei ein Fall gezeigt wird, bei dem PZT (Bleizirkonat und -titanat: Pb (Zr, Ti) O3) als ein beispielhaftes ferroelektrisches Substanzmaterial eingesetzt wird. Als erstes wurde eine lichtempfindliche Paste auf ein Substrat aufgebracht, damit es eine Dicke von 10 μm hatte, auf dem die Bemusterung der Platin (Pt)-Elektrode durchgeführt wurde, und wurde dann bei einer Temperatur von 100°C über 30 Minuten getrocknet. Diese lichtempfindliche Paste ist beispielsweise so zusammengesetzt, daß sie folgende Komponenten enthält: 7.5 Gewichtsteile Hydroxypropylzellulose (HPC-L), hergestellt von Nippon Soda Co., Ltd., als ein Fotopolymerisationsbindemittel; 2.5 Gewichtsteile Polyethylenglykoldimethacrylat 14EG, 2.5 Gewichtsteile Polyethylenglycoldimethaacrylat 9EG, und 2.5 Gewichtsteile Pentaerythritoltriacrylat, alle hergestellt von Kyoyeisha Chemical, als ein Fotopolymerisationsmonomer; und 0.9 Gewichtsteile Cure 1800, hergestellt von Ciba-Geigy Limited, als ein Fotopolymerisationsinitiator. Weiterhin enthält die lichtempfindliche Paste auch 85 Gewichtsteile PZT-05L und 30 Gewichtsteile Ethylzellulosolve (Lösemittel), hergestellt von Kyoto Elex.
  • Mit Bezug auf die Entwicklung durch Belichtung, wurde, nach einer Belichtung über eine Minute bei mW/cm2, wobei Masqualiner verwendet wurde, hergestellt von Mikasa, durch ein Maskenmuster, eine Entwicklung durchgeführt, indem in destilliertes Wasser für eine Minute eingetaucht wurde. Auf diese Weise wurde eine Bemusterung mit einer Zeilenbreite von 1 μm–150 μm erhalten. Das Substrat wurde dann gebrannt, und ein piezoelektrisches Element aus PZT wurde erhalten.
  • Weiter, in dem Fall, daß eine optische Bemusterung erreicht wird, indem eine lichtempfindliche Gruppe in eine Hydroxylgruppe eingeführt wird, welche in dem Präcursor-Sol aus ferroelektrischer Substanz enthalten ist, wobei 65 Gewichtsteile PZT-05L und 25 Gewichtsteile PZT-Präcursor-Sol als lichtempfindliche Paste verwendet wurde, beide hergestellt von Kyoto Elex, wurde ein piezoelektrisches Element aus PZT, versehen mit einer vorbestimmten Bemusterung, mit den denselben Schritten wie oben beschrieben hergestellt. Das Präcursor-Sol, das zu diesem Zeitpunkt benutzt wurde, war beispielsweise in der folgenden Weise hergestellt.
  • Ein Rührer zum magnetischen Rühren wird in einen Zwei-Liter-Glaskolben mit rundem Boden mit vier Mündern gegeben, auf dem ein Trockenrohr, ein Dimroth-Kondensator, ein Thermometer und ein Septum aus Silikongummi angebracht sind. 0.1 mol (28.42 g) Tetraisopropoxytitan wird in den Glaskolben gegeben und in 500 ml dehydriertem Isopropylalkohol gelöst. 0.1 mol (1.80 g) aus Salzsäurewasser mit 0.001 N werden in ein anderes Gefäß gegeben und in 500 ml dehydrierten Isopropylalkohol verdünnt. Eine so erhaltene Lösung wird dann unter Verwendung einer Mikrorohrpumpe in den Glaskolben eingetropft. Die Tropfgeschwindigkeit zu dieser Zeit beträgt ungefähr 4 ml/min. Nach dem Mischen der Lösung in dem Glaskolben, durch Erhitzen mit einem Ölbad, wird die gemischte Lösung über 8 Stunden rückgeflossen und nach dem Rückfluß natürlich abgekühlt. Eine Lösung, die auf diese Weise erhalten wird, wird hiernach als eine Lösung A bezeichnet.
  • Ein Rührer für das magnetische Rühren wird in einen Zwei-Liter-Glaskolben mit rundem Boden mit vier Mündern gegeben, auf dem ein Trockenrohr, ein Dimroth-Kondensator, ein Thermometer und ein Septum aus Silikongummi angebracht sind. 0.1 mol (38.37 g) Tetranormalbutoxyzirkon werden in den Glaskolben gebracht und in 400 ml dehydriertem Isopropylalkohol gelöst. 0.2 mol (20.02 g) Acetylazeton werden in 100 ml Isopropylalkohol gelöst und eine so erhaltene Lösung wird der Tetranormalbutoxyzirkon-Lösung hinzugefügt. Eine so erhaltene gemischte Lösung wird dann gerührt. Die gemischte Lösung wird eine Stunde rückgeflossen und nach dem Rückfluß natürlich abgekühlt.
  • 0.1 mol (1.80 g) Salzsäurewasser mit 0.001 N werden in einen anderen Behälter gebracht und in 500 ml dehydriertem Isopropylalkohol verdünnt. Eine so erhaltene Lösung wird dann unter Verwendung einer Mikrorohrpumpe in den Glaskolben getropft. Die Tropfgeschwindigkeit zu dieser Zeit beträgt ungefähr 4 ml/min. Nach dem Mischen der Lösung in dem Glaskolben, durch Erhitzen mit einem Ölbad, wird die gemischte Lösung über 8 Stunden rückgeflossen und nach dem Rückfluß natürlich abgekühlt. Eine auf diese Weise erhaltene Lösung wird hiernach als Lösung B bezeichnet.
  • 0.033 mol (0.60 g) Salzsäurewasser mit 0.001 N wird in 150 ml dehydriertem Isopropylalkohl verdünnt, und die so erhaltene Lösung wird unter Verwendung einer Mikrorohrpumpe in die Lösung A getropft. Die Tropfgeschwindigkeit zu dieser Zeit beträgt ungefähr 4 ml/min. Die gemischte Lösung wird über 30 Minuten bei Zimmertemperatur gerührt. Eine auf diese Weise erhaltene Lösung wird hiernach als Lösung C bezeichnet.
  • Die Lösung B wird zu der Lösung C hinzugefügt, und durch Erhitzen mit einem Ölbad wird die gemischte Lösung zwei Stunden lang rückgeflossen und nach dem Rückfluß natürlich abgekühlt. Eine auf diese Weise erhaltene Lösung wird hiernach als Lösung D bezeichnet.
  • [Hinzufügen von Rohmaterial Pb Alkoxid]
  • 0.2 mol (65.26 g) Pb2-Aminoethoxyazetat [Pb(NH2CH2CH2O)(CH3COO)] werden in 200 ml dehydriertem Isopropylalkohol gelöst, und eine so erhaltene Lösung wird zu der Lösung D hinzugefügt. Durch Erhitzen mit einem Ölbad wird die gemischte Lösung über zwei Stunden rückgeflossen und nach dem Rückfluß natürlich abgekühlt.
  • Dann wird die erhaltene Lösung auf eine vorbestimmte Konzentration aufkonzentriert, bei einer Temperatur, die nicht höher liegt als 70°C, wobei ein Drehverdampfer verwendet wird. Auf diese Weise wurde ein PZT-Präcursor-Sol erhalten.
  • Wenn man die Anzahl von Farbdüsen zwischen dem Zeilendruckkopf gemäß dem Stand der Technik und dem gemäß der Erfindung vergleicht, gibt es 6 pro Kopf nach dem Stand der Technik (chemisches Ätzen), während 30 pro Kopf in der Arbeitstechnik (Plasmaätzen) gemäß der Erfindung vorliegen. Weiter, indem man L/S (Zeile/Raum) in der PZT-Bemusterung zwischen dem Stand der Technik und der Erfindung vergleicht, hat man 300 μm L/S in der PZT-Paste gemäß dem Stand der Technik, hingegen 20 μm L/S in dem Sol-Gel PZT + lichtempfindliches Material gemäß der Erfindung.

Claims (2)

  1. Zeilendruckkopf für Tintenstrahldrucker, mit: einem Siliziumsubstrat (1), welches mit einer Vielzahl von Farbdüsen (5) und Farbdurchlässen (6), welche jeweils getrennt mit jeder der Farbdüsen (5) kommunizieren, versehen ist; einem anorganischen Substrat (2), welches mit dem Siliziumsubstrat (1) verbunden ist und mit Farbkammern (7) versehen ist, welche jede getrennt mit jedem der Farbdurchlässe (6) kommunizieren; und einem piezoelektrischen Element (4) aus ferroelektrischer Substanz zum getrennten Ändern einer Kapazität jeder der Farbkammern (7), um eine Farbe aus den Farbdüsen (5) durch die Farbdurchlässe (6) auszuspritzen; wobei die Farbdüsen (5) und die Farbdurchlässe (6) auf dem Siliziumsubstrat (1) durch Feinbearbeitung gebildet sind, wobei ein Plasmaätzverfahren benutzt wird; und die Farbdurchlässe (6) fein im Vergleich zu den Farbkammern (7) sind und die Farbdüsen (5) fein im Vergleich zu den Farbdurchlässen (6) sind.
  2. Zeilendruckkopf für Tintenstrahldrucker nach Anspruch 1, bei dem ein dünner Film aus ferroelektrischer Substanz des piezoelektrischen Elementes (4) gebildet wird, indem ein feines Muster auf einen Geldünnfilm aus ferroelektrischer Substanz aufgebracht wird, welcher erhalten wird, indem eine lichtempfindliche Gruppe in ein Präcursor-Sol aus ferroelektrischer Substanz eingebracht wird, welches durch ein Sol-Gel-Verfahren hergestellt wird, und indem das Präcursor-Sol auf eine Basis aufgebracht wird.
DE69927211T 1998-06-30 1999-06-29 Zeilendruckkopf für Tintenstrahldrucker Expired - Lifetime DE69927211T2 (de)

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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1210154C (zh) * 2000-05-24 2005-07-13 西尔弗布鲁克研究有限公司 打印头与打印表面间距离可调整的打印机及其调整方法
KR100438836B1 (ko) * 2001-12-18 2004-07-05 삼성전자주식회사 압전 방식의 잉크젯 프린트 헤드 및 그 제조방법
JP4979488B2 (ja) * 2007-07-06 2012-07-18 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド及び記録装置
US8621751B2 (en) * 2010-09-08 2014-01-07 Microjet Technology Co., Ltd Inkjet head manufacturing method
US8585185B2 (en) * 2011-09-22 2013-11-19 Xerox Corporation High density electrical interconnect using limited density flex circuits
CN104943179A (zh) * 2015-07-01 2015-09-30 西北工业大学（张家港）智能装备技术产业化研究院有限公司 一种3d打印用的压电喷头

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3946398A (en) 1970-06-29 1976-03-23 Silonics, Inc. Method and apparatus for recording with writing fluids and drop projection means therefor
US4216483A (en) 1977-11-16 1980-08-05 Silonics, Inc. Linear array ink jet assembly
US4215483A (en) 1979-02-05 1980-08-05 Marshall Wilbur A Drill sharpening gauge
US4611219A (en) * 1981-12-29 1986-09-09 Canon Kabushiki Kaisha Liquid-jetting head
US4680595A (en) * 1985-11-06 1987-07-14 Pitney Bowes Inc. Impulse ink jet print head and method of making same
US4742365A (en) * 1986-04-23 1988-05-03 Am International, Inc. Ink jet apparatus
US4992808A (en) 1987-01-10 1991-02-12 Xaar Limited Multi-channel array, pulsed droplet deposition apparatus
US5003679A (en) 1987-01-10 1991-04-02 Xaar Limited Method of manufacturing a droplet deposition apparatus
US4887100A (en) 1987-01-10 1989-12-12 Am International, Inc. Droplet deposition apparatus
JP2746703B2 (ja) * 1989-11-09 1998-05-06 松下電器産業株式会社 インクジェットヘッド装置及びその製造法
GB9025706D0 (en) * 1990-11-27 1991-01-09 Xaar Ltd Laminate for use in manufacture of ink drop printheads
WO1993022140A1 (en) * 1992-04-23 1993-11-11 Seiko Epson Corporation Liquid jet head and production thereof
JP3317308B2 (ja) * 1992-08-26 2002-08-26 セイコーエプソン株式会社 積層型インクジェット記録ヘッド、及びその製造方法
US5440332A (en) * 1992-07-06 1995-08-08 Compa Computer Corporation Apparatus for page wide ink jet printing
US5414245A (en) * 1992-08-03 1995-05-09 Hewlett-Packard Corporation Thermal-ink heater array using rectifying material
US5345139A (en) * 1993-08-27 1994-09-06 Hewlett-Packard Company Electrostrictive ultrasonic probe having expanded operating temperature range
US5825121A (en) * 1994-07-08 1998-10-20 Seiko Epson Corporation Thin film piezoelectric device and ink jet recording head comprising the same
US5790156A (en) * 1994-09-29 1998-08-04 Tektronix, Inc. Ferroelectric relaxor actuator for an ink-jet print head
JP3196811B2 (ja) * 1994-10-17 2001-08-06 セイコーエプソン株式会社 積層型インクジェット式記録ヘッド、及びその製造方法
US6140746A (en) * 1995-04-03 2000-10-31 Seiko Epson Corporation Piezoelectric thin film, method for producing the same, and ink jet recording head using the thin film
US6217158B1 (en) * 1996-04-11 2001-04-17 Seiko Epson Corporation Layered type ink jet recording head with improved piezoelectric actuator unit
WO1998002378A1 (fr) * 1996-07-17 1998-01-22 Citizen Watch Co., Ltd. Element ferroelectrique et son procede de production
JPH1086365A (ja) * 1996-09-17 1998-04-07 Citizen Watch Co Ltd 強誘電体薄膜素子
JP3386108B2 (ja) * 1997-01-24 2003-03-17 セイコーエプソン株式会社 インクジェット式記録ヘッド
JPH10211698A (ja) * 1997-01-30 1998-08-11 Ricoh Co Ltd インクジェット記録用ヘッド
JPH10287468A (ja) * 1997-04-09 1998-10-27 Seiko Epson Corp 圧電性薄膜、その製造方法、圧電体素子およびインクジェットプリンタヘッド

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