DE4329728A1 - Düsenplatte für Fluidstrahl-Druckkopf und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Düsenplatte für Fluidstrahl-Druckkopf und Verfahren zu deren Herstellung

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Description

Die Erfindung betrifft eine Düsenplatte für Druckköpfe, die in Tintenstrahl- und Farbstrahl-Druckern verwendet werden, sowie ein Verfahren zu deren Her­ stellung.
Die Erfindung bezweckt, derartige Düsenplatten und die damit bestückten Druckköpfe wirtschaftlicher herzustellen.
Düsenplatten für Tinten- und Farbstrahl-Druckköpfe sind bekannt (Hewlett- Packard Journal, August 1988, Seiten 28 bis 31). Solche Düsenplatten ent­ halten 12 bis 30 Düsen mit einem Lochdurchmesser bis hinab zu 20 µm. Hinter jeder Düse liegt eine Tintenkammer, die über speziell geformte Kanäle mit einem Tintenbehälter in Verbindung steht. Jeder Düse gegenüber befindet sich eine Vorrichtung zum Ausstoßen von Tropfen mit einem Volumen bis hinab zu 100 Picoliter. Der Druckkopf entsteht durch Zusammenfügen des Tintenbe­ hälters mit im allgemeinen drei Platten, wobei eine Platte eine Dünn­ schichtstruktur zum Ausstoßen der Tropfen, die nächste Platte eine litho­ graphisch erzeugte Kunststoffstruktur mit Zuleitungskanal und Tintenkammer ist, und die dritte Platte die Düsen enthält. Sowohl die Herstellung der Düsenplatte und der Kanalplatte als auch das Zusammenfügen der Platten zum Druckkopf erfordern einen erheblichen Aufwand und hohe Präzision.
Zum Herstellen der Düsenplatte geht man von einer leitfähigen Grundplatte aus, die an bestimmten Stellen mit einer nichtleitenden Kunststoffschicht versehen ist. Die nichtleitenden Stellen sind kreisförmig; ihr Abstand ent­ spricht dem Abstand der Düsen in der Düsenplatte. Auf der Grundplatte wird Metall elektrolytisch abgeschieden. Diese Metallschicht ist dicker als die nichtleitende Schicht, und das elektrolytisch abgeschiedene Metall wächst über den Rand der nichtleitenden Stellen auf die nichtleitende Schicht auf. Um den Düsenquerschnitt und seine Schwankung von Düse zu Düse in den vor­ geschriebenen Toleranzen zu halten, sind aufwendige Fertigungs- und Meß­ verfahren anzuwenden.
Nach EP-495 663 werden die Kanalstrukturen und der Düsenträger durch Ab­ formen hergestellt. Die Düsen werden mittels eines Laserstrahls jeweils einzeln gebohrt. Kanalstrukturen und Düsen werden in zwei Schritten nach völlig unterschiedlichen Verfahren hergestellt. Ferner ist eine Nachbear­ beitung erforderlich. Auch dieses Verfahren ist sehr aufwendig.
Damit stellt sich die Aufgabe, Düsenplatten herzustellen, mit denen Fluid­ strahl-Druckköpfe mit möglichst erhöhter Präzision einfacher zusammengesetzt werden können.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Düsenplatte, welche Düsen, Teile der Fluidkammern, Teile der Verbindungskanäle zwischen Fluid­ kammern und Vorratsbehälter für das Fluid sowie gegebenenfalls Justier­ elemente enthält, wobei alle Funktionsteile in einem einzigen Verfahrens­ schritt als Mikrostrukturkörper durch Abformen eines Formeinsatzes herge­ stellt worden sind.
Zu den Funktionsteilen der Düsenplatte gehören weiter Filter und fluidische Strukturen zum Erhöhen der Druckqualität.
Der mikrostrukturierte Formeinsatz aus Metall, der sämtliche Funktionsteile der Düsenplatte in komplementärer Struktur enthält, wird z. B. durch Litho­ graphie, bevorzugt Tiefenlithographie mit Röntgenstrahlen, und Galvano­ formung hergestellt. Dazu geht man von einer metallischen Grundplatte aus, die mit einer ersten Schicht geeigneter Dicke eines (Positiv- oder Negativ-) Röntgen-Resists belegt ist. Diese Schicht wird durch eine erste Maske, die eine Absorberstruktur für Röntgenstrahlen trägt, bestrahlt, wodurch die Lös­ lichkeit der ersten Resist-Schicht an den bestrahlten Stellen verändert wird. Beim Entwickeln der bestrahlten ersten Resist-Schicht werden die lös­ lich gebliebenen oder löslich gewordenen Bereiche aufgelöst.
Anschließend wird im allgemeinen eine zweite Schicht eines Röntgen-Resists in einer geeigneten Dicke aufgetragen, die durch eine zweite Maske mit Röntgenstrahlen bestrahlt wird, wobei diese zweite Maske eine andere Absor­ berstruktur trägt als die erste Maske. Nach dem Entwickeln der zweiten Re­ sist-Schicht wird in der auf der Grundplatte befindlichen Mikrostruktur aus Kunststoff ein Metall galvanisch abgeschieden, wobei sämtliche Hohlräume der Mikrostruktur vollständig mit Metall gefüllt werden. Anschließend wird wei­ teres Metall abgeschieden, wodurch die ganze Mikrostruktur überdeckt wird.
Die Mikrostruktur aus Metall wird von der auf der Grundplatte befindlichen Mikrostruktur aus Kunststoff getrennt, wobei der mikrostrukturierte Form­ einsatz aus Metall erhalten wird, der sämtliche Funktionsteile der Düsen­ platte in komplementärer Struktur enthält.
Mittels des Formeinsatzes wird die mikrostrukturierte Düsenplatte aus Kunst­ stoff mit sämtlichen Funktionsteilen in einem einzigen Verfahrensschritt ab­ geformt.
Zum Herstellen des Formeinsatzes können neben der Lithographie Verfahren der Laserbearbeitung, der Feinwerktechnik und der Ätztechnik angewendet werden. Das Herstellen des Formeinsatzes erfordert zwar eine hohe Präzision und kann recht komplex werden, da hierbei die Anordnung der Funktionsteile zueinander justiert wird. Dieser Aufwand lohnt sich jedoch, da er nur beim Herstellen des Formeinsatzes erforderlich ist. Die Düsenplatten selbst werden in großer Stückzahl kostengünstig "kopiert" und haben ohne zusätzlichen Aufwand prak­ tisch dieselbe Präzision wie der Formeinsatz.
Die Düsenplatte aus Kunststoff kann durch Spritzguß, Reaktionsguß, Prägen oder Stempeln mittels des metallischen Formeinsatzes hergestellt werden. Diese Verfahren ermöglichen die kostengünstige Massenherstellung der Düsen­ platte.
Die vorliegende Erfindung hat folgende Vorteile:
  • - Die Düsenplatte mit mehreren Funktionsteilen erleichtert das Herstellen des Druckkopfes.
  • - Auch sehr aufwendige Strukturen der Düsenplatte lassen sich über das Ab­ formen des Formeinsatzes in großer Stückzahl und großer Präzision kosten­ günstig herstellen.
  • - Das Verfahren hat eine hohe Strukturauflösung und erlaubt eine große Packungsdichte der Funktionsteile. Man kann Strukturen mit hohem Aspekt­ verhältnis und annähernd beliebiger Form erzeugen.
  • - Das aufwendige Justieren der Funktionsteile zueinander ist nur beim Her­ stellen des Formeinsatzes erforderlich.
  • - Der Formeinsatz selbst läßt sich ohne Verlust an Präzision verviel­ fältigen, wodurch die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens weiter erhöht wird.
  • - Die Anzahl der Fertigungsschritte und die Teilevielfalt werden vermin­ dert, wodurch die Ausbeute steigt und gleichzeitig der Aufwand für die Qualitätskontrolle vermindert wird.
  • - Das Verfahren ist sehr flexibel und erlaubt das Herstellen sehr unter­ schiedlich strukturierter Düsenplatten aus verschiedenen Materialien.
  • - Die Düsenplatte erlaubt eine hohe Druckgeschwindigkeit und ist besonders für Druckköpfe mit mehreren Farben geeignet.
  • - Die Funktionsteile einer Düsenplatte können kompakt angeordnet werden.
Die Erfindung wird an Hand der Figuren weiter erläutert.
Fig. 1 zeigt die wesentlichen Schritte zum Herstellen eines Formeinsatzes durch Lithographie und Galvanoformung, wobei Einzelheiten weggelassen wurden. Auf der metallischen Grundplatte (1) befindet sich die erste Resist- Schicht (2), die durch die erste Maske (3) hindurch mit Flutlicht bestrahlt wird. Die Dicke dieser Schicht entspricht der Dicke der zu erzeugenden Struktur. Die erste Maske trägt die Absorberstruktur (4), die die darunter liegenden Bereiche (5) der ersten Resist-Schicht abschattet. Nach dem Auflösen der unbestrahlten Bereiche der ersten Schicht (1) wird die zweite Resist-Schicht (6) aufgebracht, die durch die zweite Maske (7) hindurch bestrahlt wird. Die zweite Maske trägt die Absorberstruktur (8), die die darunter liegenden Bereiche (9) beider Resist-Schichten abschattet. Nach dem Auflösen der unbestrahlten Bereiche (9) der zweiten Schicht (6) und des Materials, das gegebenenfalls in die bereits aus der ersten Resist-Schicht herausgelösten Bereiche eingedrungen ist, erhält man eine Struktur, die der Struktur der Düsenplatte entspricht. Die aus den Resist-Schichten heraus­ gelösten Bereiche werden durch galvanisches Abscheiden von Metall, z. B. Ni, NiCo, Cu gefüllt und mit einer Metallschicht (10) überdeckt. Nach dem Trennen der Metallschicht von der Grundplatte und dem verbliebenen Resist- Material erhält man den metallischen Formeinsatz (11), dessen Struktur zur Struktur der Düsenplatte komplementär ist. Durch Abformen des Formeinsatzes (11) entsteht die Düsenplatte (12) aus Kunststoff, die die Düsen (13) sowie weitere Funktionsteile (14) enthält.
Fig. 2 zeigt als Beispiel eine Düsenplatte (12) mit Düse (13), Fluidwanne (15), Fluidkammer (16) und einer Aussparung (17) als Justierhilfe für die Befestigung an der gegenüberliegenden Platte (18). Diese Platte besteht z. B. aus Silizium und trägt als Dünnschichtstruktur ein Heizelement (19), das jeder Düse gegenüber liegt, und mit dem die Fluidtropfen ausgestoßen werden. Die Platte (18) hat einen Fluid-Einlaß (20) und einen Zapfen (21), der in die Aussparung (17) paßt.
In Fig. 3 ist eine Düsenplatte (12) vor dem Zusammenbau mit der Silizium- Platte (18) in der Ansicht von oben dargestellt. Die Silizium-Platte trägt mehrere Heizer (19) mit den Zuführungen für elektrische Energie sowie dem Fluid-Einlaß (20). Auf der Oberseite der Düsenplatte (12) sind die in zwei Reihen angeordneten Düsen (13) dargestellt. Ferner ist ein vergrößerter Ausschnitt der Unterseite der Düsenplatte (12) dargestellt. Daran erkennt man mehrere Düsen (13), die Fluidwanne (15) und die zu jeder Düse gehörende Fluidkammer (16), sowie mehrere Fluidkanäle (22), die die Fluidwanne mit jeweils einer Fluidkammer verbinden.
Die Düsenplatte (12) wird mit der Siliziumplatte (18) durch Kleben, Bonden oder auf andere Weise verbunden.

Claims (3)

1. Düsenplatte für Fluidstrahl-Druckkopf mit mehreren Funktionsteilen, bestehend aus
  • - Düsen, Teilen der Fluidkammern sowie Teilen der Verbindungskanäle zwischen Fluidkammern und Vorratsbehälter für das Fluid, wobei
  • - alle Funktionsteile in einem einzigen Verfahrensschritt als Mikro­ strukturkörper durch Abformen eines Formeinsatzes hergestellt worden sind.
2. Düsenplatte nach Anspruch 1, weiter bestehend aus
  • - Justierelementen, Filtern und fluidischen Strukturen, die gleichzeitig mit den anderen Funktionsteilen durch Abformen eines Formeinsatzes hergestellt worden sind.
3. Verfahren zum Herstellen einer Düsenplatte für einen Fluidstrahl-Druck­ kopf, welche Düsen, Teile der Fluidkammern sowie Teile der Verbindungs­ kanäle zwischen Fluidkammern und Vorratsbehälter für das Fluid sowie gegebenenfalls Justierelemente, Filter und fluidische Strukturen enthält, gekennzeichnet durch
  • - Herstellen eines mikrostrukturierten Formeinsatzes aus Metall, der sämtliche Funktionsteile der Düsenplatte in komplementärer Struktur enthält,
  • - Abformen der mikrostrukturierten Düsenplatte aus Kunststoff mit sämt­ lichen Funktionsteilen in einem einzigen Verfahrensschritt.
DE4329728A 1993-09-03 1993-09-03 Düsenplatte für Fluidstrahl-Druckkopf und Verfahren zu deren Herstellung Withdrawn DE4329728A1 (de)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4329728A DE4329728A1 (de) 1993-09-03 1993-09-03 Düsenplatte für Fluidstrahl-Druckkopf und Verfahren zu deren Herstellung
EP94111846A EP0641657B1 (de) 1993-09-03 1994-07-29 Düsenplatte für Fluidstrahl-Druckkopf und Verfahren zu deren Herstellung
DE59407762T DE59407762D1 (de) 1993-09-03 1994-07-29 Düsenplatte für Fluidstrahl-Druckkopf und Verfahren zu deren Herstellung
JP6205099A JPH0781069A (ja) 1993-09-03 1994-08-30 インキジェット印刷ヘッドのための複数の機能部分を有するノズル板およびその製造方法
US08/297,780 US5588597A (en) 1993-09-03 1994-08-30 Nozzle plate for a liquid jet print head
KR1019940021734A KR950008131A (ko) 1993-09-03 1994-08-31 액체 분사 프린트 헤드용 노즐판 및 그 제조 방법
CN94115646A CN1068280C (zh) 1993-09-03 1994-09-02 一种喷墨打印机打印头用的喷嘴板
US08/607,932 US5818479A (en) 1993-09-03 1996-02-28 Nozzle plate for a liquid jet print head
US08/715,096 US5809646A (en) 1993-09-03 1996-09-17 Method of making a nozzle plate for a liquid jet print head
CN00101197A CN1264646A (zh) 1993-09-03 2000-01-25 制造喷墨打印机打印头的喷嘴板的方法

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DE4329728A DE4329728A1 (de) 1993-09-03 1993-09-03 Düsenplatte für Fluidstrahl-Druckkopf und Verfahren zu deren Herstellung

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Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4329728A1 (de) * 1993-09-03 1995-03-09 Microparts Gmbh Düsenplatte für Fluidstrahl-Druckkopf und Verfahren zu deren Herstellung
US5818479A (en) * 1993-09-03 1998-10-06 Microparts Gmbh Nozzle plate for a liquid jet print head
US5992769A (en) * 1995-06-09 1999-11-30 The Regents Of The University Of Michigan Microchannel system for fluid delivery
KR100225082B1 (ko) * 1997-01-15 1999-10-15 윤종용 프린트 헤드의 잉크 분사 장치 구조
CA2301557A1 (en) * 1997-09-19 1999-04-01 Aclara Biosciences, Inc. Apparatus and method for transferring liquids
JP2957528B2 (ja) * 1997-10-07 1999-10-04 株式会社東京機械製作所 インクジェット印刷用ノズル、そのオリフィス部材及びオリフィス部材の製造方法
US6339881B1 (en) * 1997-11-17 2002-01-22 Xerox Corporation Ink jet printhead and method for its manufacture
US6209203B1 (en) * 1998-01-08 2001-04-03 Lexmark International, Inc. Method for making nozzle array for printhead
US6382777B1 (en) * 1998-06-19 2002-05-07 Canon Kabushiki Kaisha Liquid jet recording head
KR100325520B1 (ko) * 1998-12-10 2002-04-17 윤종용 유체 분사 장치의 제조 방법_
US6416678B1 (en) 1998-12-22 2002-07-09 Xerox Corporation Solid bi-layer structures for use with high viscosity inks in acoustic ink printing and methods of fabrication
US6507001B1 (en) 1999-01-19 2003-01-14 Xerox Corporation Nozzles for ink jet devices and laser ablating or precision injection molding methods for microfabrication of the nozzles
US6161270A (en) * 1999-01-29 2000-12-19 Eastman Kodak Company Making printheads using tapecasting
JP2001113698A (ja) * 1999-10-19 2001-04-24 Nec Niigata Ltd ノズルプレート及びその製造方法及びインクジェット記録ヘッド
JP2003136728A (ja) * 2001-11-05 2003-05-14 Sony Corp インクジェットプリントヘッド及びこれを備えたインクジェットプリンタ、並びにインクジェットプリントヘッドの製造方法
SE522623C2 (sv) * 2001-09-19 2004-02-24 Aamic Ab Metod för tillverkning av munstycksplatta med miniatyrmunstycken, munstycksplatta med miniatyrmunstycken och skrivarhuvud av bläckstråletyp
JP4249438B2 (ja) * 2002-07-05 2009-04-02 日本ニュークローム株式会社 銅―錫合金めっき用ピロリン酸浴
US20040021741A1 (en) * 2002-07-30 2004-02-05 Ottenheimer Thomas H. Slotted substrate and method of making
US6666546B1 (en) 2002-07-31 2003-12-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Slotted substrate and method of making
KR20040051879A (ko) * 2002-12-13 2004-06-19 강신일 유리 성형용 초경합금제 마이크로 몰드인서트 및 그 제조방법
JP4453655B2 (ja) * 2003-09-24 2010-04-21 セイコーエプソン株式会社 液体噴射ヘッド及びその製造方法並びに液体噴射装置
EP1684861B1 (de) 2003-10-21 2014-12-03 The Regents Of The University Of Michigan Intrakranielles neurales schnittstellensystem
US7490405B2 (en) * 2004-03-24 2009-02-17 Fujifilm Corporation Method for manufacturing a liquid droplet discharge head.
JP4639718B2 (ja) * 2004-09-22 2011-02-23 セイコーエプソン株式会社 液体噴射ヘッドの圧力発生室形成板製造装置、液体噴射ヘッドの圧力発生室形成板製造方法及び液体噴射ヘッド
AU2005311758B2 (en) * 2004-12-01 2011-11-10 Concentric Rockford Inc. Hydraulic drive system
JP4840756B2 (ja) * 2005-01-14 2011-12-21 セイコーインスツル株式会社 電鋳型とその製造方法及び電鋳部品の製造方法
JP4362629B2 (ja) * 2005-01-31 2009-11-11 独立行政法人産業技術総合研究所 一括転写型インクジェット用ノズルプレートの製造方法
JP4513626B2 (ja) * 2005-03-28 2010-07-28 住友ベークライト株式会社 マイクロチャネル基板作製用鋳型の作製方法
US9014796B2 (en) 2005-06-14 2015-04-21 Regents Of The University Of Michigan Flexible polymer microelectrode with fluid delivery capability and methods for making same
WO2007042999A2 (en) * 2005-10-07 2007-04-19 Neuronexus Technologies Modular multichannel microelectrode array and methods of making same
WO2007089738A2 (en) 2006-01-26 2007-08-09 The Regents Of The University Of Michigan Microelectrode with laterally extending platform for reduction of tissue encapsulation
JP4577226B2 (ja) * 2006-02-02 2010-11-10 ソニー株式会社 液体吐出ヘッド及び液体吐出装置
US8877074B2 (en) * 2006-12-15 2014-11-04 The Regents Of The University Of California Methods of manufacturing microdevices in laminates, lead frames, packages, and printed circuit boards
US8731673B2 (en) 2007-02-26 2014-05-20 Sapiens Steering Brain Stimulation B.V. Neural interface system
US8565894B2 (en) * 2007-10-17 2013-10-22 Neuronexus Technologies, Inc. Three-dimensional system of electrode leads
US8958862B2 (en) * 2007-10-17 2015-02-17 Neuronexus Technologies, Inc. Implantable device including a resorbable carrier
US8224417B2 (en) * 2007-10-17 2012-07-17 Neuronexus Technologies, Inc. Guide tube for an implantable device system
US8498720B2 (en) 2008-02-29 2013-07-30 Neuronexus Technologies, Inc. Implantable electrode and method of making the same
US9289142B2 (en) 2008-03-24 2016-03-22 Neuronexus Technologies, Inc. Implantable electrode lead system with a three dimensional arrangement and method of making the same
US20090240314A1 (en) * 2008-03-24 2009-09-24 Kong K C Implantable electrode lead system with a three dimensional arrangement and method of making the same
US8332046B2 (en) * 2009-10-16 2012-12-11 Neuronexus Technologies, Inc. Neural interface system
US8870857B2 (en) * 2009-11-05 2014-10-28 Greatbatch Ltd. Waveguide neural interface device
US9155861B2 (en) 2010-09-20 2015-10-13 Neuronexus Technologies, Inc. Neural drug delivery system with fluidic threads
US8657420B2 (en) * 2010-12-28 2014-02-25 Fujifilm Corporation Fluid recirculation in droplet ejection devices
KR101670382B1 (ko) * 2015-03-10 2016-10-28 우범제 퍼지가스 분사 플레이트 및 그 제조 방법
US10144008B2 (en) * 2016-04-26 2018-12-04 International Business Machines Corporation Vertical microfluidic probe head with large scale surface processing apertures
JP7218574B2 (ja) * 2018-03-08 2023-02-07 株式会社リコー インクセット、画像形成装置、及び画像形成方法
WO2019177572A1 (en) * 2018-03-12 2019-09-19 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Nozzle arrangements and feed holes
WO2019177573A1 (en) 2018-03-12 2019-09-19 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Nozzle arrangements
US11305537B2 (en) 2018-03-12 2022-04-19 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Nozzle arrangements and supply channels

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3777344A (en) * 1969-05-28 1973-12-11 Cava Ind Method of fabricating fluidic elements by assembling together a plurality of plastic strips
JPS55123476A (en) * 1979-03-19 1980-09-22 Hitachi Ltd Multinozzle ink jetting recorder
DE3039110A1 (de) * 1980-10-16 1982-05-13 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren fuer die spannungsfreie entwicklung von bestrahlten polymethylmetacrylatschichten
US4745670A (en) * 1980-10-28 1988-05-24 Rockwell International Corporation Method for making chemical laser nozzle arrays
US4528577A (en) * 1982-11-23 1985-07-09 Hewlett-Packard Co. Ink jet orifice plate having integral separators
JPS60253553A (ja) * 1983-08-15 1985-12-14 Seiko Epson Corp エア−フロ−方式インクジェット記録ヘッド
US4493137A (en) * 1983-09-19 1985-01-15 Ncr Corporation Method of making a drive element assembly for ink jet printing
JPS6087056A (ja) * 1983-10-20 1985-05-16 Ricoh Co Ltd インクジエツトヘツド
JPS63303754A (ja) * 1987-06-04 1988-12-12 Seiko Epson Corp インクジェットヘッド基板
US4915718A (en) * 1988-09-28 1990-04-10 On Target Technology, Inc. Fabrication of ink jet nozzles and resulting product
US5469199A (en) * 1990-08-16 1995-11-21 Hewlett-Packard Company Wide inkjet printhead
ES2100278T3 (es) * 1991-01-18 1997-06-16 Canon Kk Unidad para chorros de liquido con orificios y aparato de impresion que utiliza la misma.
DE69214481T2 (de) * 1991-02-20 1997-03-20 Canon Kk Tintenstrahlaufzeichnungskopf, Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung diesen verwendend und Verfahren zu seiner Herstellung
DE4107851A1 (de) * 1991-03-12 1992-09-17 Basf Ag Verfahren zur herstellung von mikroformkoerpern mit hohem aspektverhaeltnis
JP2940225B2 (ja) * 1991-06-20 1999-08-25 富士電機株式会社 インクジェット記録ヘッドの製造方法
US5650810A (en) * 1992-12-03 1997-07-22 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Ink jet print head having a manifold wall portion and method of producing the same by injection molding
JP3132291B2 (ja) * 1993-06-03 2001-02-05 ブラザー工業株式会社 インクジェットヘッドの製造方法
ATE167434T1 (de) * 1993-07-26 1998-07-15 Canon Kk Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf und damit versehene flüssigkeitsstrahldruckvorrichtung
DE4329728A1 (de) * 1993-09-03 1995-03-09 Microparts Gmbh Düsenplatte für Fluidstrahl-Druckkopf und Verfahren zu deren Herstellung
US5560837A (en) * 1994-11-08 1996-10-01 Hewlett-Packard Company Method of making ink-jet component

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