DE19513948C2 - Tintenstrahl-Druckkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft den Aufbau eines Tintenstrahl-Druck­ kopfs, wie er in einem Tintenstrahldrucker oder dergleichen verwendet wird.

Es ist ein Tintenstrahl-Druckverfahren bekannt, bei dem ein Aufzeichnungsvorgang durch Aussprühen einer Aufzeichnungs­ flüssigkeit ausgeführt wird. Dieses Verfahren hat verschie­ dene Vorteile wie Hochgeschwindigkeitsdruck mit geringer Ge­ räuschentwicklung, Verringerung der Größe der Vorrichtung und Erleichterung von Farbaufzeichnung. Bei einem derartigen Tintenstrahl-Druckverfahren erfolgt das Aufzeichnen unter Verwendung eines Tintenstrahl-Druckkopfs, wobei solche Köpfe gemäß verschiedenen Tropfenausgabesystemen arbeiten. Z.B. ist in den Offenlegungen 63-297052 und 2-30543 zu Japani­ schen Patentanmeldungen eine Tintenausgabeeinrichtung in Plattenform offenbart, die einer Düsenöffnung gegenüberste­ hend angeordnet ist, wobei durch eine Druckerzeugungsein­ richtung eine Druckkraft für die Tintenausgabeeinrichtung erzeugt wird, und die Tintenausgabeeinrichtung wird zum Aus­ geben von Tinte verformt. Unter Bezugnahme auf die Fig. 14 und 15 wird ein Tintenstrahl-Druckkopf beschrieben, wie er in der vorstehend genannten Offenlegung 2-30543 offenbart ist.

In Fig. 14 handelt es sich um die Anordnung eines Tinten­ strahldruckers, in dem dem Druckkopf verwendet wird. Ein Blatt Papier 110 für den Ausdruck ist um eine Druckwalze 111 gelegt, und es wird durch Förderwalzen 112 und 113 ange­ drückt. Ein Tintenstrahl-Druckkopf 116 ist auf einem durch Führungsachsen 114 und 117 geführten Schlitten 115 ange­ bracht, der sich parallel zur Druckwalze 111 bewegen kann.

Der Tintenstrahl-Druckkopf 116 weist mehrere Düsenöffnungen auf, die unabhängig voneinander die Ausgabe von Tintentröpf­ chen kontrollieren können. Der Tintenstrahl-Druckkopf 116 wird in der Achsenrichtung der Druckwalze 111 betätigt und er gibt selektiv Tintentröpfchen aus den Düsenöffnungen aus, um auf dem Papier 110 ein Tintenbild herzustellen. Das Pa­ pier 110 wird durch Verdrehen der Druckwalze 111 sowie der Förderwalzen 112 und 113 in einer Unterbetriebsrichtung rechtwinklig zur Betriebsrichtung des Tintenstrahlkopfs 116 transportiert, und es erfolgt ein Ausdrucken auf das Papier 110.

Fig. 15 veranschaulicht die Struktur des Tintenstrahl- Druckkopfs. Zwischen einer Düsenplatte 121 mit einer darin ausgebildeten Düsenöffnung 120 und einem Rahmen 127 sind Ab­ standshalter 122 und 133 mittels Schrauben 128 und 130 fest­ gezogen. Der Rahmen 127 und die Düsenplatte 121 bilden eine mit Drucktinte 131 aufgefüllte Tintenkammer 132. An einer Fläche der Abstandshalter 122 und 133 sind Musterelektroden 134 und 135 ausgebildet, an die elektrische Signalleitungen 124 und 125 angeschlossen sind. Eine Druckerzeugungseinrich­ tung 140 liegt in Form eines feststehenden Trägers vor, des­ sen beide Enden durch die Abstandshalter 122 und 133 fixiert sind.

Es wird nun der Betrieb des wie vorstehend beschrieben auf­ gebauten Tintenstrahl-Druckkopfs beschrieben. Wenn an die elektrischen Signalleitungen 124 und 125 eine Spannung ange­ legt wird, fließt ein Strom in Längsrichtung des Druckerzeu­ gungsteils 140, was zu einer Temperaturerhöhung desselben führt. Aufgrund dieser Temperaturerhöhung entsteht im Druck­ erzeugungsteil 140 eine Wärmeverformung. Da seine beiden En­ den fixiert sind, verformt es sich zur Düsenplatte 121 hin. Im Ergebnis kann Drucktinte 130 aus der Nähe der Düsenöff­ nung 120 aus dieser als Tintentröpchen abgespritzt werden.

Jedoch zeigt das Druckerzeugungsteil 140 beim wie vorstehend beschrieben aufgebauten Tintenstrahl-Druckkopf hervorgerufen durch die Wärmeverformung nicht notwendigerweise eine Ver­ formung zur Düsenplatte 121 hin.

Dies, da nur eine Fläche des der Düsenplatte 121 zugewand­ ten Druckerzeugungsteils 140 durch Abstandshalter 122 und 133 gehalten wird. Genauer gesagt, hat der Innenraum des Druckerzeugungsteils 140, also die der Düsenplatte 121 abge­ wandte Seite, einen größeren Freiheitsgrad als die der Dü­ senplatte 121 zugewandte Seite. Im Ergebnis wirkt das in ei­ nem Teil des durch die Abstandshalter 122 und 133 gehaltenen Druckerzeugungsteil 140 erzeugte Biegemoment so, daß das Druckerzeugungsteil 140 mechanisch zu der der Düsenplatte 121 abgewandten Seite ausgelenkt wird. Anders gesagt, wird das Druckerzeugungsteil 140 zu der der Düsenplatte 121 abge­ wandten Seite ausgelenkt, wodurch der Tintenstrahl-Druck­ kopf 116 keine Tintentröpfchen abspritzen kann, was zu fehlerhaf­ tem Betrieb des Tintenstrahl-Druckkopfs 116 führt.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Tintenstrahl-Druckkopf zu schaffen, dessen Zuverlässigkeit beim Ausstoß der Tintentröpfchen weiter verbessert ist, bei gleichzeitiger Vereinfachung des Auf­ baus des Druckkopfes.

Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Tintenstrahl-Druckkopf ge­ mäß Anspruch 1.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion liegt ein Beulelement vor, dessen beide Endbereiche durch Einbetten zwischen der Düsenplatte und dem Behälterteil gehalten werden, wobei der zwischen den bei­ den Endbereichen liegende Beulbereich des Beulelementes näher an der Düsenplatte liegt als die beiden Endbereiche. Wenn durch ein Druckteil eine Druckkraft in der Achsenrichtung des Beulelementes ausgeübt wird, wirkt ein Biegemoment immer so, daß es das Beule­ lement zur Düsenplatte verformt, und zwar wegen des Versatzes der Ebene des Bereiches zur Düsenplatte hin.

Erfindungsgemäß ist der Winkel zwischen einem Übergangsbereich, der den Beulbereich und die beiden Endbereiche des Beulelementes verbindet, ein stumpfer Winkel. Wegen des stumpfen Winkels zwi­ schen dem Übergangsbereich und dem Beulbereich beult der Körper zuverlässig zur Düsenplatte hin aus.

Im Ergebnis können Tintentröpfchen zuverlässig ausgegeben werden und der fehlerhafte Betrieb eines Tintenstrahl-Druckkopfs kann verhindert werden.

Vorzugsweise wird eine Spannungsquelle, die Spannung an das Beu­ lelement anlegen kann, als Druckauslöseteil verwendet.

Bei dieser Struktur führt das Anlegen von Spannung an das Beule­ lement zu einem Stromfluß in der Achsenrichtung, was zu einer Wi­ derstandsbeheizung führt. Aufgrund der Erwärmung kommt es zu ei­ ner Wärmeausdehnung des Beulelementes. Dadurch entsteht im Inneren des Beulelementes eine Druckkraft, da seine beiden Endberei­ che fixiert sind. Aufgrund dieser Druckkraft ist es möglich, daß das Beulelement ausbeult.

Vorzugsweise besteht das Beulelement aus einem Metall, speziell aus Nickel oder Titan. Wenn ein solches Metall verwendet wird, wird das Produkt von E × α² aus dem Youngmodul E und dem linearen Expansionskoeffizienten α größer, was zu einer größeren Ausbeu­ lungsverformung des Beulelementes und einer größeren Ausgabelei­ stung führt.

Vorzugsweise hat das Beulelement einen rechteckigen Querschnitt. Wegen dieses rechteckigen Querschnitts tritt eine Ausbeulverfor­ mung erst dann auf, wenn die Druckkraft die Ausbeulbelastung überschreitet, und die Ausbeulverformung tritt plötzlich auf, wenn dies der Fall ist. Daher kann eine größere Ausgabeleistung erzielt werden.

Vorzugsweise beträgt die Länge des Beulbereiches des Beulelemen­ tes in Längsrichtung 1/2 oder mehr der Gesamtlänge des Beulele­ mentes in Längsrichtung. Dadurch kann der Beulbereich zuverläs­ sig ausgebeult werden.

Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden de­ taillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher.

Fig. 1 und Fig. 2 sind eine perspektivische Explosionsdarstellung bzw. eine Draufsicht, die eine Struktur eines Tintenstrahl- Druckkopfes gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.

Fig. 3 ist ein schematischer Schnitt entlang der Linie X-X in Fig. 2.

Fig. 4 ist ein schematischer Schnitt entlang der Linie XI-XI in Fig. 2.

Fig. 5 und Fig. 6 sind ein erster bzw. zweiter Schnitt, die Be­ triebszustände eines Tintenstrahl-Druckkopfes gemäß einem Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung zeigen.

Fig. 7-12 sind schematische Schnitte, die Schritte eines Verfah­ rens zum Herstellen eines Gehäuses des Tintenstrahl-Druckkopfs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulichen.

Fig. 13 ist ein Teilschnitt, der die Form eines Beulelementes beim Tintenstrahl-Druckkopf gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.

Fig. 14 ist eine perspektivische Ansicht eines Tintenstrahl-Druc­ kers, wie er in der Offenlegungsschrift 2-30543 zu einer Japani­ schen Patentanmeldung offenbart ist.

Fig. 15 ist eine Schnittansicht durch den Tintenstrahl-Druckkopf im Drucker gemäß Fig. 14.

Gemäß den Fig. 1 und 2 beinhaltet ein Tintenstrahl-Druckkopf 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel einen Düsenbereich 10, ein Behäl­ terteil 5, an dem eine Beulelement-Ausbildungsschicht 6 herge­ stellt ist, und einen Tintenverschluß 2.

Der Düsenbereich 10 besteht aus einer Düsenplatte 3 und einem Ab­ standhalter 4. Die Düsenplatte 3 verfügt über eine Dicke von un­ gefähr 0,2 mm und sie besteht aus Glas. Die Düsenplatte 3 bein­ haltet sie durchstoßende Düsenöffnungen 3a. Eine Düsenöffnung 3a ist mit konischer oder Trichterform mit einem Durchmesser von 30 µm an der Oberseite der Düsenplatte und einem Durchmesser von 50 µm an der Unterseite der Düsenplatte ausgebildet. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind vier Düsenöffnungen 3a in einer vorgege­ benen Richtung mit einem Abstand (p) von 125 µm angeordnet. Eine Düsenöffnung 3a liegt so in der Düsenplatte 3, daß sie einem Beulbereich 8a eines Beulelementes 8 gegenübersteht, die später beschrieben wird.

Der Abstandhalter 4 besteht aus einer Platte aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke von 20 µm. Der Abstandhalter 4 ist unter der Dü­ senplatte 3 angeordnet. Im Abstandhalter 4 sind vier Öffnungen 4a mit vorgegebener Form angeordnet. Jede Öffnung 4a verfügt über eine Größe, die dazu ausreicht, ein noch zu beschreibendes Beule­ lement 8 aufzunehmen, und sie ist unmittelbar unter einer Düsen­ öffnung 3a positioniert. Die Öffnung 4a wird z. B. durch Stanzbe­ arbeitung hergestellt.

Das Behälterteil 5 besteht aus einem einkristallinen Siliciumsub­ strat mit der Ausrichtung (100) einer Hauptfläche. Im Behälter­ teil 5 ist eine dieses durchstoßende Öffnung 5a vorhanden, die so geneigt ist, daß sich die Seitenwand allmählich von der Seite des Abstandhalters 4 zur Seite des Tintenverschlusses 2 erstreckt. Auf der Oberfläche des Behälterteils 5 ist zum Abstandhalter 4 hin eine aus einem Ni-Dünnfilm bestehende Beulelement- Erzeugungsschicht 6 mit einem dazwischenliegenden Isolierteil 7 aus PSG (Phosphorsilicatglas) angeordnet. Die Beulelement- Erzeugungsschicht 6 umfaßt ein Beulelement 8 und ein Druckauslö­ seteil 9.

Das Beulelement 8 weist eine Länge 1 von 300-600 µm, eine Breite in von 60 µm und eine Dicke n von 6 µm auf. Der Beulbereich 8a des Beulelementes 8 ist so angeordnet, daß er einer Düsenöffnung 3a entspricht. Der Beulbereich 8a der verfügt über eine Stufe d (die mit ungefähr 1 µm vorspringt), wodurch eine etwas stärkere Annäherung an die Düsenöffnung 3a als an den beiden Endbereichen 8b besteht.

Das Beulelement 8 hat sowohl im Beulbereich 8a als auch an den beiden Endbereichen 8b einen rechteckigen Querschnitt, so daß auf einfache Weise ein Ausbeulungseffekt auftritt. Die beiden Endbe­ reiche 8b des Beulelementes 8 sind an der Beulelement- Ausbildungsschicht 6 befestigt.

Das Druckauslöseteil 9 umfaßt den gesamten Bereich der Beulele­ ment-Erzeugungsschicht 6 mit Ausnahme des Bereichs des Beulele­ mentes 8. Das Druckauslöseteil 9 besteht aus einer Steuerelektro­ de 9a und einer gemeinsamen Elektrode 9b zum Anschluß an eine ex­ terne Spannungsversorgung. Strom fließt von einer Spannungsquel­ le 11 über einen Schalter 111 zur Steuerelektrode 9a.

Der Tintenverschluß 2 verfügt über einen ausgesparten Bereich 2a vorgegebener Tiefe und einen Tinteneinlaß 2b, der mit einer Seite des ausgesparten Bereichs 2a in Verbindung steht, ausgebildet auf der zum Behälterteil 5 hin zeigenden Fläche.

Wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, ist die Düsenplatte 3 über einen nichtleitenden Epoxidkleber 12 mit der Oberfläche des Be­ hälterteils 5 mit dazwischenliegendem Abstandhalter 4 so verbun­ den, daß die Öffnung 4a des Abstandhalters 4 und das Beulelement 8 unmittelbar unter einer Düsenöffnung 3a liegen. Im Ergebnis bildet die Öffnung 4a einen Hohlraum, mittels dessen das Beulele­ ment 8 Druck auf die Tinte 14 ausüben kann, d. h. eine sogenannte Druckkammer 41.

Der Tintenverschluß 2 ist durch einen Epoxidkleber 12 fest mit der Unterseite des Behälterteils 5 verbunden. Hierbei ist eine Tintenkammer 13 durch die Öffnung 5a im Behälterteil 5 und den im Tintenverschluß 2 vorhandenen Aussparungsbereich 2a gebildet. Der Tinteneinlaß 2b verbindet die Tintenkammer 13 mit der Umge­ bung. Tinte 14 wird der Tintenkammer 13 über den Tinteneinlaß 2b von einem (nicht dargestellten) externen Tintenbehälter zuge­ führt.

Durch die Tintenkammer 13 und die Druckkammer 41 wird mittels der Anordnung des Düsenbereichs 10, der Beulelement-Erzeugungsschicht 6 und des Tintenverschlusses 2, die zueinander ausgerichtet sind, ein zusammenhängender Hohlraum gebildet.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 wird nun der Betrieb des Tintenstrahl-Druckkopfes 1 beschrieben.

Gemäß Fig. 5 wird durch den Tinteneinlaß 2b Tinte 14 von dem ge­ nannten externen Tintenbehälter zugeführt, um die Tintenkammer 13 und die Druckkammer 41 mit Tinte 14 zu füllen. Dann wird mittels des in Fig. 2 dargestellten Schalters 111 dafür gesorgt, daß Strom im Druckauslöseteil 9 (Steuerelektrode 9a und gemeinsame Elektrode 9b) fließt. Infolgedessen fließt Strom durch das Beul­ element 8, das dadurch mittels Widerstandsheizung erwärmt wird und eine Wärmeausdehnung in Längsrichtung erfährt (in der durch einen Pfeil D in der Fig. 5 gekennzeichneten Richtung). Da die beiden Endbereiche 8b des Beulelementes 8 fixiert sind, kann das Beulelement 8 sich nicht in Längsrichtung ausdehnen und es wird als Gegenkraft eine Druckkraft P in der durch einen Pfeil F in der Figur gekennzeichneten Richtung erzeugt.

Gemäß Fig. 6 ist das Beulelement 8 so geformt, daß der Beulbe­ reich 8a stärker zur Düsenplatte 3 vorsteht als die beiden Endbe­ reiche 8b. Daher ist die Position, an der die Druckkraft P auf den Beulbereich 8a einwirkt, durch den Vorsprung versetzt, weswe­ gen ein Biegemoment so wirkt, daß das Beulelement 8 zur Düsen­ platte 3 hin verformt wird. Obwohl das Beulelement 8 eine Stufe aufweist, hat es rechteckigen Querschnitt, um insgesamt eine Aus­ beulungsverformung zu erfahren. Daher erfährt das Beulelement 8 erst dann eine Verformung, wenn die Druckkraft P die Ausbeulbela­ stung überschreitet. Wenn das Beulelement 8 erwärmt wird und die Druckkraft P die Ausbeulungsbelastung übersteigt, wird das Beul­ element 8 plötzlich verformt.

Die Verformung erfolgt wegen des auftretenden Biegemoments immer in der Richtung zur Düsenrichtung 3a hin (in der durch eine Pfeil G in der Figur gekennzeichneten Richtung). Wie oben beschrieben, wird wegen der Ausbeulungsverformung des Beulelementes 8 Druck auf die die Druckkammer 41 ausfüllende Tinte 14 ausgeübt, und ein Tintentröpfchen 14a kann nach außen abgespritzt werden. Dann wird die Verformung des Beulelementes 8 dadurch angehalten, daß der Beulbereich 8a an der Düsenöffnung 3a anstößt, wodurch die Ausga­ be von Tinte 14 beendet wird.

Da die Verformung des Beulelementes 8 dadurch beendet wird, daß es an der Düsenöffnung 3a anschlägt, wie oben beschrieben, ist das Verformungsausmaß des Beulelementes 8 auf einen vorgegebenen Wert beschränkt. Daher ist es möglich, die Größe eines Tinten­ tröpfchens 14a immer konstant zu halten. Obwohl das Beulelement 8 bei diesem Ausführungsbeispiel an einer Düsenöffnung 3a an­ schlägt, um seine Verformung zu begrenzen, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Alternativ kann das Beulelement 8 an der Düsenplatte 3 oder einem Teil anschlagen, das gesondert vor­ handen ist, um die Verformung zu begrenzen.

Es ist zu beachten, daß bei diesem Ausführungsbeispiel Ni als Ma­ terial für das Beulelement 8 verwendet ist. Dies, da Ni einen großen Wert des Produkts E × α² aus dem Youngmodul E und dem li­ nearen Expansionskoeffizienten α aufweist, was zu einer großen, durch die Ausbeulungsverformung auf die Tinte 14 übertragenen Energie und einer hohen Anfangsgeschwindigkeit bei der Tintenaus­ gabe führt. Ferner besteht die Wahrscheinlichkeit, daß sich das Beulelement 8 ausdehnt, wenn Strom durch das Ni fließt, das für sie als Material verwendet ist. Ni hat eine hervorragende Bear­ beitbarkeit, da es durch ein Plattierverfahren oder dergleichen bearbeitet werden kann. Es ist zu beachten, daß eine ähnliche Wirkung erzielt werden kann, wenn anstelle von Ni eine anderes Metall wie Ti oder dergleichen verwendet wird.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 7 bis 12 ein Ver­ fahren zum Herstellen des Beulelementes 8 und des Druckauslöse­ teils 9 des Tintenstrahl-Druckkopfes 1 gemäß diesem Ausführungs­ beispiel beschrieben.

Gemäß Fig. 7 wird zunächst ein Substrat 51 zum Herstellen eines Gehäuses aus einkristallinem Silicium mit der Ausrichtung (100) der Hauptebene bereitgestellt. Eine Siliciumoxidschicht (SiO₂) 71, die 6-8% Phosphor (P) enthält (PSGSchicht) wird durch eine LPCVD-Vorrichtung mit z. B. einer Dicke von 2 µm auf den beiden Flächen des Substrats 51 ausgebildet. Gemäß Fig. 8 wird auf der PSG-Schicht 71 auf einer Hauptfläche des Substrats 51 unter Ver­ wendung einer Sputtervorrichtung oder einer Vorrichtung für Auf­ dampfung im Vakuum eine Aluminium(Al)-Schicht 15 mit einer Dicke von 1 µm hergestellt. Dann wird die Aluminiumschicht 15 durch Ätzen so gemustert, daß sie in einem Bereich zurückbleibt, der dem Beulbereich 8a des Beulelementes 8 entspricht.

Gemäß Fig. 9 wird auf der Oberfläche des Substrats 51 die Beul­ element-Erzeugungsschicht 6 aus Nickel (Ni) durch Elektroplattie­ ren so hergestellt, daß sie eine Dicke von 6 µm aufweist. Bei diesem Elektroplattierungsschritt wird mittels einer Sputtervor­ richtung oder einer Vorrichtung für Aufdampfung im Vakuum ein Nickelfilm mit einer Dicke von z. B. 100 nm auf der Oberfläche des Substrats 51 ausgebildet. Unter Verwendung dieses Nickelfilms als leitende Schicht wird Nickel auf diese z. B. in einer Sulfaminsäu­ re-Ni-Plattierungsflüssigkeit aufplattiert.

Gemäß Fig. 10 wird die Beulelement-Erzeugungsschicht 6 durch Ät­ zen auf eine gewünschte Form gemustert. Im Ergebnis sind das Beu­ lelement 8 und das Druckauslöseteil 9 (nicht dargestellt) aus ei­ ner Nickelschicht hergestellt. Bei diesem Beulelement 8 springt der Beulbereich 8a wegen der Dicke der Aluminiumschicht 15 stär­ ker vor als die beiden Endbereiche 8b.

Die Größe des Schritts gemäß dem Herstellverfahren dieses Ausfüh­ rungsbeispiels liegt vorzugsweise im Bereich von 10 nm - 10 µm, wenn der Schritt unter Verwendung einer Aluminiumschicht 15 oder alternativ einer Resistschicht hergestellt wird.

Wie in Fig. 13 dargestellt, ist der Winkel Θ zwischen dem Über­ gangsbereich, der den Beulbereich 8a und die beiden Endbereiche 8b des Beulelementes 8 verbindet ein stumpfer Winkel. Im Fall ei­ nes solchen stumpfen Winkels besteht geringere Wahrscheinlich­ keit, daß sich die Dicke des Beulelementes 8 verringert, und es besteht geringere Wahrscheinlichkeit, daß eine Zerstörung beim Herstellen einer Schicht auftritt, die innerhalb des Beulelemen­ tes 8 auf der Aluminiumschicht 15 auszubilden ist, um das Beule­ lement 8 bei den Herstellschritten zu erhalten. Ferner werden Spannungskonzentrationen beim Herstellschritt verringert, was eine durch Ermüdung hervorgerufene Zerstörung verhindert.

Der Beulbereich 8a kann eine Länge aufweisen, die mindestens der Hälfte der Länge des Beulelementes 8 in Längsrichtung entspricht. Je länger der Beulbereich 8a ist, desto vorteilhafter ist es. Wenn er länger ist, beult sich das Beulelement 8 immer auf stabi­ le Weise in einem Bereich innerhalb des Beulbereichs 8a aus. Wenn er kürzer ist, besteht die Möglichkeit, daß sich das Beule­ lement 8 im Bereich der beiden Endbereiche 8b ausbeult. Es ist zu beachten, daß beide Endbereiche 8b zum Kontrollieren der Aus­ beulrichtung im Bereich zwischen den fixierten Endbereichen 8b und der Stufen des Beulelementes 8 erforderlich sind.

Gemäß Fig. 11 wird die auf der Rückseite des Substrats 51 ausge­ bildete PSG-Schicht 71 gemustert. Mit der gemusterten PSG-Schicht 71 als Maske wird das Substrat 51 mit Kaliumhydroxid (KOH) ge­ ätzt, bei dem es sich um eine Lösung für anisotropes Ätzen han­ delt. Durch diesen Ätzvorgang wird eine das Substrat 51 durchsto­ ßende Öffnung 6a ausgebildet, die einen schrägen Bereich auf­ weist, dessen Seitenwand sich allmählich von der Vorderseite zur Rückseite des Substrats 51 erstreckt. Gleichzeitig wird die Alu­ miniumschicht 15 entfernt.

Gemäß Fig. 12 wird durch teilweises Entfernen der PSG-Schicht 71 auf der Vorderseite des Substrats 51, zusammen mit dem Wegätzen der PSG-Schicht 71 auf der Rückseite des Substrats 51, das Behäl­ terteil 5 mit der in Fig. 1 dargestellten gewünschten Struktur fertiggestellt.

Beim Tintenstrahl-Druckkopf gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die beiden Endbereiche des Beulelementes fixiert und der Beulbe­ reich ist näher an der Düsenplatte angeordnet als die beiden End­ bereiche. Im Ergebnis wirkt dann, wenn unter Verwendung des Druckauslöseteils eine Druckkraft in der Achsenrichtung des Beul­ elementes ausgeübt wird, das Biegemoment immer so, daß das Beule­ lement zur Düsenplatte hin verformt wird, und zwar wegen des Ver­ satzes der Achsenrichtung im Beulbereich zur Düsenplatte hin. Im Ergebnis können Tintentröpfchen zuverlässig ausgegeben werden, und ein fehlerhafter Betrieb des Tintenstrahl-Druckkopfs kann ver­ hindert werden.

Claims (6)

1. Tintenstrahl-Druckkopf zum Ausstoßen von Tintentröpfchen (14a) auf einen Aufzeichnungsträger, mit
einem zur Aufnahme von Tinte (14) bestimmten Behälterteil (5), das mit einem Tinteneinlaß (2b) zum Zuführen der Tinte (14) in das Behälterteil (5) verbunden ist,
einer Düsenplatte (3) mit einer Düsenöffnung (3a), aus der die Tintentröpfchen (14a) ausgestoßen werden,
einem plättchenförmigen, an zwei gegenüberliegenden Endbe­ reichen (8a) eingebetteten Beulelement (8) mit einem Beulbe­ reich (8a) zwischen den beiden Endbereichen (8b), welcher Beul­ bereich (8a) vor der Düsenöffnung (3a) so gelegen ist, daß zwi­ schen der Düsenplatte (3) und dem Beulbereich (8a) eine mit Tinte (14) gefüllte, mit dem Behälterteil (5) in Verbindung stehende Druckkammer (41) gebildet ist,
einer Druckauslöseeinrichtung (9) zum Auslösen einer an dem Beulelement (8) zwischen dessen Endbereichen (8b) wirkenden Druckkraft (P), dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Endbereiche (8b) des Beulelementes (8) zwi­ schen der Düsenplatte (3) und dem Behälterteil (59 eingebettet sind,
daß das Beulelement (8) mit gegenüber seinen beiden Endbe­ reichen (8b) bei Fehlen der Druckschrift (P) zur Düsenplatte (39 hin versetztem Beulbereich (8a) ausgebildet ist, wobei Endbe­ reiche (8b) und Beulbereich (8a) in zueinander versetzten Ebenen liegen und zwischen jedem Endbereich (8b) und dem Beulbereich (8a) ein Übergangsbereich des Beulelementes (8) liegt, der mit dem Beulbereich (8a) einen stumpfen Winkel (Θ) einschließt.

2. Tintenstrahl-Druckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckauslöseeinrichtung (9) ein Anschlußele­ ment zu einer elektrischen Spannungsversorgung ist, um eine zwischen den beiden Endbereichen (8b) wirkende elektrische Spannung an das Beulelement (8) zu legen.

3. Tintenstrahl-Druckkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Beulelement (8) aus Metall besteht.

4. Tintenstrahl-Druckkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das Beulelement (8) aus Nickel oder Titan besteht.

5. Tintenstrahl-Druckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß das Beulelement (8) einen rechtecki­ gen Querschnitt aufweist.

6. Tintenstrahl-Druckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Beulbereiches (8a) in Längsrichtung zwischen den Endbereichen (8b) des Beulelementes (8) mindestens die Hälfte der Länge des Beulelementes (8) in Längsrichtung beträgt.