DE4233793A1 - Verfahren zum herstellen eines tintenstrahl-druckkopfs - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Druckkopfs eines Tintenstrahl­ druckers, spezieller ein Verfahren zum Herstellen ei­ nes Tintenstrahl-Druckkopfs zum Ausstoßen von Teilchen durch Verändern des Volumens einer Tintenkammer.

Es ist allgemein bekannt, Tintenstrahldrucker für Aus­ gabeeinheiten von Computern, Wortprozessoren, Faksi­ milegeräten, oder dergleichen, zu verwenden.

Bei Tintenstrahldruckern erfolgt das Ausstoßen von Tinte über einen Tintenstrahl-Druckkopf. Für einen derartigen Druckkopf wurden bereits verschiedene Tintenstrahlsysteme vorgeschlagen.

Z. B. wurde als ein Tintenstrahlsystem das sogenannte Cae­ sar-System entwickelt, wie es im US-Patent 41 89 734 offen­ hart ist.

Bei diesem System wird eine Tintenkammer mit Tinte gefüllt, und ein piezoelektrisches Element wird nahe der Tintenkammer angebracht. Durch Anlegen einer impulsförmigen Spannung an das piezoelektrische Element wird dieses so verformt, daß es das Volumen der Tintenkammer verringert. Durch diese Volu­ menverringerung der Tintenkammer wird Tinte aus einer mit der Tintenkammer verbundenen Öffnung ausgestoßen.

Bei einem herkömmlichen Tintenstrahlsystem, wie dem Caesar­ System, ist es jedoch wegen einer konstruktionsbedingten Be­ schränkung schwierig, Druck mit hoher Dichte auszuführen. Da eine Begrenzung in bezug auf die Verkürzung der Länge der Tintenkammer besteht, besteht weiterhin eine Neigung zur Zu­ nahme der Fluidreibung, und es ist schwierig, hochviskose Tinte zu verwenden, um hohe Druckqualität zu erzielen.

Andererseits ist wegen der Verbreitung von Tintenstrahldruc­ kern ein billiger Druckkopf erwünscht. Demgemäß besteht die Forderung nach einem Verfahren zum einfachen Herstellen eines Druckkopfs mit hoher Zuverlässigkeit.

In Zusammenhang mit der vorliegenden Patentanmeldung wurde eine Patentanmeldung für einen Druckkopf nach einem neuen System u. a. beim Japanischen Patentamt (Nr. 3-2 42 184) und beim Europäischen Patentamt (Nr. 92 110 158) eingereicht. Mit diesem Druckkopf kann Druck hoher Dichte und hoher Druckqualität ausgeführt werden.

Dieser Druckkopf weist einen piezoelektrischen Block auf, der mit mehreren Tintenkammern (nachfolgend als Tinten-"Ka­ näle" bezeichnet) ausgebildet ist, die mit Tinte gefüllt sind, parallel angeordnet sind und so ausgebildet sind, daß sie durch den piezoelektrischen Block hindurchgehen. Mehrere Elektroden sind an den Innenwänden der Tintenkanäle ausge­ bildet, eine Frontplatte ist an der Frontseite des piezo­ elektrischen Blocks angebracht, und eine Rückplatte ist an der Rückseite des piezoelektrischen Blocks angebracht. In diesem Fall wird eine Polarisationsbehandlung des gesamten piezoelektrischen Blocks vorab ausgeführt.

Wenn Druck unter Verwendung dieses Druckkopfs ausgeführt wird, wird eine Spannung an ein Paar benachbarter, geeignet ausgewählter Elektroden gelegt, und dann werden die Trenn­ wände der Tintenkanäle verformt, um die Volumina der Tinten­ kanäle zu verändern. Auf diese Weise wird mit den Volumen­ änderungen der Tintenkanäle Tinte aus einer Öffnung ausge­ strahlt, die in der Frontplatte ausgebildet ist, um Punkt­ druck auf einem Papier auszuführen.

Nachfolgend wird ein allgemeines Herstellverfahren des in der oben angegebenen Anmeldung beschriebenen Druckkopfs er­ läutert.

Zunächst wird Polarisationsbearbeitung des piezoelektri­ schen Blocks ausgeführt. Diese Polarisationsbearbeitung wird z. B. dadurch ausgeführt, daß der piezoelektrische Block zwischen einem Paar Elektroden für die Polarisations­ bearbeitung festgehalten wird und eine Hochspannung zwischen das Paar Elektroden gelegt wird. Durch diesen Betriebsablauf wird Polarisation im piezoelektrischen Block hervorgerufen.

Anschließend werden mehrere Tintenkanäle im piezoelektri­ schen Block unter Verwendung einer Bearbeitungstechnik mit einem Laserstrahl oder dergleichen ausgebildet.

Nachfolgend werden mehrere Elektroden auf den Innenwänden der Tintenkanäle des piezoelektrischen Blocks unter Verwen­ dung einer Lichtentwicklungstechnik, einer Ätztechnik oder dergleichen ausgebildet.

Nach diesen Prozessen werden eine Frontplatte mit mehreren Öffnungen zum Ausstoßen von Tinte und eine Rückplatte mit einer Tintenzuführleitung am piezoelektrischen Block befe­ stigt, um einen Tintenstrahl-Druckkopf zu erhalten. Die Tin­ tenzuführleitung versorgt jeden Kanal mit Tinte.

Bei einem solchen Verfahren zum Herstellen eines Tinten­ strahl-Druckkopfs wird die Polarisationsbearbeitung in er­ hitztem Zustand bei 100 bis 150°C unter Anlegen eines elek­ trischen Feldes mit einer Stärke von 2 bis 3 kV/mm für 20 bis 60 Minuten ausgeführt.

Wenn der Druckkopf z. B. ein kleiner serieller Kopf mit einer Breite von 5 mm ist, kann demgemäß die Polarisations­ bearbeitung durch Anlegen einer Spannung von 2 kV/mm·5 mm-10 kV ausgeführt werden.

Wenn dagegen der Druckkopf ein großer, linearer Kopf mit einer Breite von 220 mm ist, ist es erforderlich, eine Span­ nung von 2 kV/mm·220 mm = 440 kV anzulegen.

Daher ist es im Fall eines Druckkopfs mit großer Breite ins­ besondere erforderlich, eine Polarisationsbearbeitung mit hoher Spannung auszuführen, und es ist auch erforderlich, mit einem Oberflächenstrom fertig zu werden, der an der Oberfläche des piezoelektrischen Materials hervorgerufen wird. Demgemäß ist es erwünscht, ein Verfahren zum Herstel­ len eines Tintenstrahl-Druckkopfs anzugeben, mit dem es mög­ lich ist, die Polarisationsbearbeitung bei niedriger Span­ nung auszuführen.

Darüber hinaus besteht bei einem herkömmlichen, allgemeinen Herstellverfahren die Möglichkeit, daß die Polarisation wäh­ rend der Schritte zum Herstellen der Tintenkanäle und der Elektroden nach der Polarisationsbearbeitung wieder verlo­ rengeht. D. h. daß wegen der Wärmeerzeugung bei der Laser­ strahlbearbeitung die Möglichkeit besteht, daß der Polarisa­ tionszustand instabil wird.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren zum Herstellen eines Tintenstrahl-Druckkopfs anzuge­ ben, mit dem die Polarisationsbearbeitung für das piezo­ elektrische Material bei niedriger Spannung erfolgen kann.

Die Erfindung ist durch die Merkmale von Anspruch 1 gegeben. Gemäß diesem Herstellverfahren wird nach dem Herstellen meh­ rerer Kanäle und mehrerer Elektroden im piezoelektrischen Block eine Polarisationsbearbeitung für jede Trennwand un­ ter Verwendung der Elektroden ausgeführt.

Demgemäß ist es nicht erforderlich, eine Bearbeitungsvor­ richtung für Hochspannung zu verwenden, und es kann verhin­ dert werden, daß die Polarisation wegen bei Laserstrahlbear­ beitung oder dergleichen entwickelter Wärme verlorengeht.

Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende, detaillierte Beschreibung noch deutlicher, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnun­ gen erfolgt.

Fig. 1 ist eine schematische, perspektivische, teilgeschnit­ tene Ansicht eines Tintenstrahl-Druckkopfs, wie er durch ein erfindungsgemäßes Verfahren hergestellt wurde;

Fig. 2 ist ein Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Rückansicht eines piezoelektrischen Blocks, aus der Richtung III von Fig. 2 gesehen;

Fig. 4 ist ein Flußdiagramm, das ein erfindungsgemäßes Ver­ fahren zum herstellen eines Tintenstrahl-Druckkopfs veran­ schaulicht;

Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht eines piezoelektri­ schen Materials in Form einer flachen Platte, wie es bei dem durch Fig. 4 veranschaulichten Herstellverfahren zu verwen­ den ist;

Fig. 6 ist eine vergrößerte Teilansicht mehrerer in dem in Fig. 5 dargestellten piezoelektrischen Material ausgebilde­ ter Kanäle;

Fig. 7 ist eine vergrößerte Teilansicht mehrerer Elektroden, wie sie auf Innenflächen der in dem in Fig. 6 dargestellten piezoelektrischen Material ausgebildeten Kanälen angebracht sind;

Fig. 8 ist ein Aufriß des piezoelektrischen Materials, in dem mehrere Kanalarrays und mehrere Elektrodenleitungen ge­ mäß der Erfindung ausgebildet sind;

Fig. 9 ist eine erläuternde Darstellung, die die Anzahl von Spannungsanlegeleitungen für Polarisationsbearbeitung bei einem erfindungsgemäßen Herstellverfahren veranschaulicht; und

Fig. 10 ist ein Aufriß eines anderen Kanalarrays, wie es mit einem erfindungsgemäßen Herstellverfahren in einem piezo­ elektrischen Block ausgebildet wird.

Die vorliegende Erfindung wird nun in Verbindung mit ihren bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Be­ zugszeichen in allen Ansichten jeweils gleiche oder entspre­ chende Teile kennzeichnen, weswegen wiederholte Beschreibung derselben der Kürze halber vermieden wird. Zunächst wird der Aufbau eines Tintenstrahl-Druckkopfs erläutert, wie er durch ein erfindungsgemäßes Verfahren herzustellen ist, und dann wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines solchen Kopfs beschrieben.

A) Aufbau eines Tintenstrahl-Druckkopfs:

In den Fig. 1 bis 3 ist ein Tintenstrahl-Druckkopf 10 darge­ stellt, wie er durch ein erfindungsgemäßes Verfahren herzu­ stellen ist. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Druckkopfs ist dazu geeignet, diesen Druckkopf 10 her­ zustellen, und es ist auch auf die Herstellung von Druck­ köpfen anderer Systeme anwendbar, die Trennwände zwischen Tintenkanälen aufweisen, für die Polarisationsbearbeitung erforderlich ist.

Wie in Fig. 1 dargestellt, verfügt der Druckkopf 10 über einen piezoelektrischen Block 12 aus piezoelektrischem Mate­ rial (PZT), eine Frontplatte 14, die an der Vorderseite des piezoelektrischen Blocks 12 angebracht ist, und eine Rück­ platte 16, die an der Rückseite des piezoelektrischen Blocks 12 angebracht ist.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist, wie in Fig. 1 darge­ stellt, die Frontplatte 14 mit mehreren Durchgangslöchern 18 zum Ausstoßen von Tintenteilchen versehen, die entlang einer Linie angeordnet sind, um einen Druckkopf für einen soge­ nannten Zeilendrucker zu bilden.

Der piezoelektrische Block 12 ist mit einem in ihm ausgebil­ deten Kanalarray versehen. Dieses Kanalarray weist mehrere Kanäle 20 als mit Tinte zu füllende Druckkammern auf. Die Kanäle 20 sind durch Trennwände 22 voneinander getrennt. Wie deutlich in der Teilansicht von Fig. 1 dargestellt, sind die Kanäle 20 in Längsrichtung des Arrays (X-Richtung in Fig. 1) gekrümmt.

Fig. 2 ist ein Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig.

1. In Fig. 2 ist die Höhe (die Länge in Y-Richtung, z. B. 1,2 mm) jedes Kanals 20 etwas größer als die Länge (in Z- Richtung, z. B. 1,0 mm) desselben. Die Breite (in X-Rich­ tung) jedes Kanals 20 ist z. B. mit 0,1 mm festgelegt.

Jeder Kanal 20 ist mit einer Elektrode 26 an seinen Innen­ wänden ausgebildet. Jede Elektrode besteht aus Elektroden­ elementen 26a und 26b, die an der oberen bzw. unteren Innen­ wand ausgebildet sind, Elektrodenelemente 26c und 26d, die an den beiden Trennwänden 22 ausgebildet sind, und einem Elektrodenelement 26e, das an der Rückseite des piezoelek­ trischen Blocks 12 ausgebildet ist, wie in Fig. 7 darge­ stellt. D. h. daß die vier Innenwände jedes Kanals 20 durch die Elektrodenelemente 26a, 26b, 26c und 26d bedeckt sind und daß das an der Rückseite des piezoelektrischen Blocks 12 ausgebildete Elektrodenelement 26e als externer Anschluß verwendet wird. In diesem Fall ist ein (nicht dargestellter) Schutzfilm auf die Oberflächen der Elektroden 26 aufgetra­ gen, jedoch ist dies nicht immer erforderlich, da die Tinte innerhalb der Kanäle 20 nicht leitend ist.

Wie in Fig. 2 dargestellt, ist die Rückplatte 16 mit einer Tintenzuführleitung 24 versehen, die zu den Kanälen 20 führt.

Fig. 3 zeigt die Rückseite des piezoelektrischen Blocks 12 aus Richtung III in Fig. 2. Wie in Fig. 3 dargestellt, sind neun Kanäle 20-1 bis 20-9 so ausgebildet, daß sie ein Kanal­ array im piezoelektrischen Block 12 bilden. Ebenfalls neun Elektroden 26-1 bis 26-9 sind an den Innenwänden der neun Kanäle 20-1 bis 20-9 ausgebildet.

Weiterhin wird, wie dies durch Pfeile 102 in Fig. 3 darge­ stellt ist, eine Polarisation der Trennwände 22-1 bis 22-8 in X-Richtung bei einem Polarisationsbearbeitungsschritt zur Zeit der Herstellung hervorgerufen.

Wenn Druck unter Verwendung dieses Druckkopfs ausgeführt wird, wird z. B. eine Spannung mit der in Fig. 3 dargestell­ ten Polarität an die Elektroden 26 gelegt. Demgemäß werden, wie dies durch strichpunktierte Linien in Fig. 3 dargestellt ist, Teile der acht Trennwände 22 abhängig von der Richtung des elektrischen Feldes und der Polarisationsrichtung ausge­ dehnt oder zusammengezogen. Genauer gesagt, dehnt sich die Trennwand 22-1 nach oben und unten (Y-Richtung) aus, um die Krümmung zu erhöhen, wohingegen sich die Trennwand 22-2 nach oben und unten zusammenzieht, um die Krümmung zu verringern. Infolgedessen wird das Volumen des durch die Trennwände 22-1 und 22-2 gebildeten Kanals 20-2 zeitweilig verringert, und dadurch wird der Tintendruck innerhalb des Kanals 20-2 er­ höht, wodurch Tinte aus der zugehörigen, sich in Z-Richtung erstreckenden Öffnung 18 ausgestoßen wird, wie in Fig. 1 dargestellt.

Ähnlich wird das Volumen des durch die Trennwände 22-5 und 22-6 gebildeten Kanals 20-6 verringert, um Tinte durch die entsprechende Öffnung 18 auf dieselbe Weise, wie oben be­ schrieben, auszustoßen.

In diesem Fall werden, wie dies durch die strichpunktierten Linien in Fig. 3 angezeigt ist, die Volumina der Kanäle 20-2 und 20-6 verringert, während die Volumina der benachbarten Kanäle 20-1, 20-3, 20-5 und 20-7 etwas vergrößert werden und dadurch diesen Kanälen Tinte über die Tintenzuführleitung 24 zugeführt wird.

Nachdem die Trennwände 22-1, 22-2, 22-5 und 22-6 ausreichend verformt sind, werden die verformten Trennwände durch Ab­ trennen der angelegten Spannung oder durch Umkehren der Po­ larität der angelegten Spannung in ihren ursprünglichen Zu­ stand rückgeführt, und Tinte wird wieder in die Kanäle 20-2 und 20-6 gefüllt.

B) Herstellverfahren für einen Tintenstrahl-Druckkopf:

Es wird nun im einzelnen ein Herstellverfahren für den oben beschriebenen Tintenstrahl-Druckkopf erläutert.

Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Herstellverfahrens für einen Tinten­ strahl-Druckkopf. Durch dieses Herstellverfahren können meh­ rere Druckköpfe gleichzeitig erzeugt werden.

Zunächst wird in einem Kanalausbildungsschritt S101, wie durch Fig. 5 veranschaulicht, ein piezoelektrisches Material (PZT) 200 in Form einer flachen Platte zum Ausbilden mehre­ rer piezoelektrischer Blöcke 12 bearbeitet, um mehrere ge­ krümmte, durchgehende Kanäle 20 in Matrixform auszubilden. In Fig. 6 ist ein Teil des piezoelektrischen Materials 200 mit den ausgebildeten Kanälen 20 dargestellt. Diese Kanal­ ausbildung kann unter Verwendung eines herkömmlichen Verfah­ rens erfolgen, z. B. durch Bearbeiten mit einem Excimer­ laser, durch Laserstrahlbearbeitung in einer Lösung mit KOH oder dergleichen, durch Preßbearbeitung, durch Ultraschall­ bearbeitung oder dergleichen.

Wie oben beschrieben, werden im Schritt S101 mehrere Kanal­ arrays im piezoelektrischen Material 200 ausgebildet. Wie in Fig. 8 dargestellt, besteht jedes Kanalarray aus mehreren in X-Richtung seriell angeordneten Kanälen 20, und mehrere Ka­ nalarrays sind in mehreren Stufen in Y-Richtung parallel zu­ einander angeordnet, um eine Kanalarraygruppe zu bilden. In dem in Fig. 8 dargestellten Beispiel besteht, abweichend vom in Fig. 3 dargestellten Beispiel, jedes Kanalarray aus 18 Kanälen.

In einem Elektrodenherstellschritt S102 gemäß Fig. 4 werden, wie durch Fig. 7 veranschaulicht, die Kanäle 20 an ihren In­ nenwänden unter Verwendung eines herkömmlichen Verfahrens, wie einer Lichtentwicklungstechnik, einer Ätztechnik oder dergleichen, mit Elektroden 26 versehen. Jede Elektrode 26 besteht aus vier Elektrodenelementen 26a, 26b, 26c und 26d, die an den vier Innenwänden jedes Kanals ausgebildet sind, und einem Elektrodenelement 26e, das an der Rückseite des piezoelektrischen Materials 200 ausgebildet ist.

In Fig. 8 ist das piezoelektrische Material 200 nach den Schritten S101 und S102 dargestellt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind mehrere (5), parallel entlang jeder Linie in Y-Richtung angeordnete Elektroden 26 seriell miteinander verbunden, wie in Fig. 8 dargestellt, um eine Elektrodenleitung 202 zu bilden. D. h. daß mehrere pa­ rallel in Y-Richtung ausgebildete Elektroden 26 in diesem Zustand immer noch zusammenhängen. Auch sind mehrere Trenn­ wände 22 zwischen den Kanälen 20 parallel mit vorgegebenem Abstand in Y-Richtung ausgebildet, um 17 Trennwandspalten 204 zu bilden, die in X-Richtung parallel nebeneinander an­ geordnet sind.

In einem in Fig. 4 dargestellten Polarisierbearbeitungs­ schritt S103 werden positive und negative Spannungen an Paa­ re benachbarter Elektrodenleitungen 202 gelegt. Dieser Zu­ stand ist in Fig. 8 dargestellt. Gemäß Fig. 8 wird die posi­ tive Spannung an die erste, fünfte, neunte, dreizehnte und siebzehnte Elektrodenleitung 202 gelegt, und die negative Spannung wird an die zweite, sechste, zehnte, vierzehnte und achtzehnte der Elektrodenleitungen 202 gelegt.

Wenn Spannung auf diese Weise angelegt wird, erfolgt eine Polarisationsbearbeitung der ersten, fünften, neunten, drei­ zehnten und siebzehnten Trennwandspalte 204. Bei diesem Aus­ führungsbeispiel kann, wie dies durch Fig. 8 veranschau­ licht ist, durch Anlegen der Spannungen an die vorgegebenen Paare benachbarter Elektrodenleitungen 202 die Polarisa­ tionsbearbeitung von fünf Trennwänden 22 gleichzeitig ausge­ führt werden.

Fig. 9 zeigt die Reihenfolge des Anlegens von Spannung an die benachbarten Elektrodenleitungen 202. In diesem Fall zeigen Schritte (A) bis (H) das Fortschreiten der Zeit an, und Zahlen (1) bis (18) zeigen die Nummern der Elektroden­ leitungen 202 an. Der durch Fig. 8 veranschaulichte Zustand des Anlegens von Spannung entspricht dem Schritt (A). In je­ dem Schritt ist die Anzahl von Paaren benachbarter Elektro­ denleitungen 202, die für das Anlegen von Spannung ausge­ wählt werden, mindestens Eins. Jedoch muß bei der Auswahl von Elektrodenleitungspaaren mindestens eine Elektrodenlei­ tung zwischen zwei ausgewählten, benachbarten Elektrodenlei­ tungspaaren vorhanden sein, da eine Polarisation in Umkehr­ richtung durch die Trennwand 22 zwischen den zwei benachbar­ ten Elektrodenleitungspaaren bewirkt werden kann und die erzeugte Polarisation verschwinden kann.

Wenn Schritt (A) beendet ist, wird Schritt (B) ausgeführt. In Schritt (B) sind die Elektrodenleitungen 202, an die Spannungen anzulegen sind, um eins nach rechts verschoben. Diese Verschiebung um eine Leitung wird der Reihenfolge nach in den anschließenden Schritten wiederholt.

Wenn ein Anlegen von Spannung gemäß den Schritten (A) bis (D) für eine Stufe (I) erfolgt, kann Polarisation in allen Trennwänden erzeugt werden. Wenn das Ausmaß der Polarisation jedoch nur für eine Polarisationsbearbeitung jeder Trennwand ausreicht, erfolgt in einer Stufe (II) ein weiteres Anlegen von Spannung in den Schritten (E) bis (H). Die Schritte (E) bis (H) sind dieselben wie die Schritte (A) bis (D). Wie oben beschrieben, kann durch Ausführen mehrerer Polarisa­ tionsbearbeitungsschritte das Ausmaß der Polarisation der Trennwände vergrößert werden.

Beim oben genannten Polarisationsbearbeitungsschritt S102 beträgt im Fall einer Dicke t 0,1 mm der Trennwände 22 die angelegte Spannung 2 kV/mm·0,1 mm = 200 V. Demgemäß kann eine Polarisationsbearbeitung bei niedriger Spannung erfol­ gen. Die Zeit des Anlegens der Spannung und die Aufheiztem­ peratur für das piezoelektrische Material 200 haben diesel­ ben Werte wie beim eingangs beschriebenen Verfahren, z. B. 20 bis 60 Minuten und 100 bis 150°C.

In einem Blockaufteilungsschritt S104 gemäß Fig. 4 wird, wie dies durch strichpunktierte Linien in Fig. 8 dargestellt ist, das piezoelektrische Material 200 in mehrere (fünf) Ka­ nalarrays in x-Richtung unterteilt, um mehrere (fünf) piezo­ elektrische Blöcke 12 zu erhalten.

In einem in Fig. 4 dargestellten Plattenanbringungsschritt S105 werden die Frontplatte 14 und die Rückplatte 16 an der Vorder- bzw. der Rückseite jedes piezoelektrischen Blocks 12 angebracht (siehe Fig. 1 und 2).

Durch die Schritte S101 bis S105 kann, wie oben beschrieben, der Druckkopf 10 hergestellt werden.

In Fig. 10 ist ein anderer piezoelektrischer Block 30 darge­ stellt, der mit mehreren V-förmigen Kanälen 32 versehen ist, die durch V-förmige Trennwände 34 voneinander getrennt wer­ den. Auch auf einen solchen piezoelektrischen Block 30 kann das erfindungsgemäße Herstellverfahren für einen Druckkopf angewendet werden. Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße Herstellverfahren für einen Druckkopf auf jeden beliebigen Druckkopf angewendet werden, der Trennwände aufweist, die eine Polarisationsbearbeitung erfordern, um eine Verformung durch Anlegen einer Spannung bewirken zu können.

Obwohl bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispie­ len fünf piezoelektrische Blöcke gleichzeitig hergestellt werden, können die piezoelektrischen Blöcke auch einzeln hergestellt werden, oder mehr als fünf piezoelektrische Blöcke können gleichzeitig hergestellt werden, um dieselben Wirkungen zu erzielen, wie sie bei den vorstehend beschrie­ benen Ausführungsbeispielen erzielt werden.

Wie vorstehend beschrieben, können mit dem erfindungsgemäßen Herstellverfahren für einen Druckkopf die folgenden Wirkun­ gen erzielt werden.

Da die Polarisationsbearbeitung direkt an dünnen Trennwän­ den ausgeführt werden kann, kann sie bei niedriger Spannung erfolgen. Insbesondere kann Polarisationsbearbeitung bei niedriger Spannung an einem langen, sich in X-Richtung er­ streckenden piezoelektrischen Block erfolgen.

Da die piezoelektrische Bearbeitung nach dem Ausbilden der Kanäle und der Elektroden ausgeführt wird, kann darüber hin­ aus das Verschwinden des Polarisationszustandes verhindert werden, wie es beim Einsatz herkömmlicher Verfahren auftre­ ten konnte.

Da gemäß dem obigen Ausführungsbeispiel mehrere piezoelek­ trische Blöcke gleichzeitig hergestellt werden können, ist das vorliegende Herstellverfahren für Massenherstellung ge­ eignet, um dadurch die Herstellkosten zu verringern.

Claims (8)

1. Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahl-Druckkopfs mit durch Trennwände aus piezoelektrischem Material unter­ teilten Tintenkammern, mit folgenden Schritten:

• - Ausbilden eines Paars Elektroden (26, 202) zu beiden Seiten jeder Trennwand (22, 204); und
• - Anlegen positiver und negativer Spannungen an Elektroden­ paare, um eine Polarisation der Trennwand hervorzurufen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, mit folgenden Schritten:

• - Ausbilden mehrerer ausgerichteter, durchgehender Kanäle, die mit Tinte zu füllen sind, in einem Block aus piezoelek­ trischem Material;
• - Ausbilden einer Elektrode auf Innenwänden jedes Kanals;
• - Anlegen positiver und negativer Spannungen an die Elektro­ den zweier benachbarter Kanäle, um eine Polarisation der Trennwand zwischen den benachbarten zwei Kanälen hervorzu­ rufen;
• - Anbringen einer Frontplatte mit mehreren Öffnungen zum Ausstoßen von Tinte an der Vorderseite des piezoelektrischen Blocks; und
• - Anbringen einer Rückplatte mit einer Tintenzuführleitung an der Rückseite des piezoelektrischen Blocks.

3. Verfahren nach Anspruch 1, mit folgenden Schritten:

• - Ausbilden mehrerer in Y-Richtung ausgerichteter Kanäle in mehreren Stufen, wobei jedes Kanalarray aus mehreren durch­ gehenden, mit Tinte zu füllenden, in einer Platte aus piezo­ elektrischem Material ausgebildeten Durchgangskanälen be­ steht, die in X-Richtung ausgerichtet sind;
• - Ausbilden von Elektrodenleitungen für die in Y-Richtung ausgerichteten Kanalarrays, wobei jede Elektrodenleitung mehrere in Y-Richtung ausgerichtete Elektroden miteinander verbindet, wobei jede Elektrode einen an Innenwänden jedes Kanals ausgebildeten Treiberteil und einen Anschlußteil auf­ weist, der an einem Außenteil jedes Kanals ausgebildet ist und mit den Treiberteilen verbunden ist;
• - Anlegen positiver und negativer Spannungen an benachbarte Elektrodenleitungen, um eine Polarisation mehrerer Trennwän­ de hervorzurufen, wie sie in Y-Richtung ausgerichtet sind und zwischen jeweils zwei benachbarten, in X-Richtung ange­ ordneten Kanälen vorhanden sind;
• - Zerschneiden der piezoelektrischen Platte in X-Richtung in mehrere Kanalarrays, um mehrere Druckkopfelemente zu bilden;
• - Anbringen einer Frontplatte mit mehreren Öffnungen zum Ausstoßen von Tinte an der Frontseite jedes Druckkopfele­ ments; und
• - Anbringen einer Rückplatte mit einer Tintenzuführleitung an der Rückseite jedes Druckkopfelements.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle in Array(X)-Richtung gekrümmt sind.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Paar benachbarter Elektroden oder Elektrodenleitungen, die mit der positiven bzw. negativen Spannung zu versehen sind, ausgewählt wird, um Polarisation aller Trennwände in derselben Richtung hervorzurufen.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Paare benachbarter Elektroden oder Elektrodenleitun­ gen gleichzeitig ausgewählt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten Elektrodenpaaren immer mindestens eine Elektrode vorhanden ist, an die keine Spannung gelegt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Polarisationsbearbeitung durch das An­ legen von Spannung mindestens zweimal in allen Trennwänden erfolgt.