EP0019049A1 - Elektrodenführung für Metallpapier-Drucker - Google Patents

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EP0019049A1
EP0019049A1 EP80101298A EP80101298A EP0019049A1 EP 0019049 A1 EP0019049 A1 EP 0019049A1 EP 80101298 A EP80101298 A EP 80101298A EP 80101298 A EP80101298 A EP 80101298A EP 0019049 A1 EP0019049 A1 EP 0019049A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
metal paper
electrode guide
grooves
paper printer
guide channel
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP80101298A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kurt Hartmann
Armin Bohg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/385—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective supply of electric current or selective application of magnetism to a printing or impression-transfer material
    • B41J2/39—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective supply of electric current or selective application of magnetism to a printing or impression-transfer material using multi-stylus heads
    • B41J2/395—Structure of multi-stylus heads

Definitions

  • the invention relates to an electrode guide for metal paper printers.
  • the electrodes of a metal paper printer are subject to wear. You must therefore be trackable.
  • the electrodes are guided in a manner corresponding to their mutual distance.
  • German published patent application 26 52 033 for example, a guide body is described in FIG. 2, in which the electrodes are guided in glass tubes cast into a plastic block.
  • crystallographic etching is known from the field of semiconductor technology (for example from the German published application OS 26 15 438).
  • a groove formed by crystallographic etching in silicon semiconductor base material is filled with oxide in a subsequent step in order to bring about dielectric insulation in integrated semiconductor circuits.
  • FIGS. 2 and 3 show schematic sectional representations with the aid of which the process of crystallographic etching for producing an electrode guide is to be identified.
  • the starting material forms a base layer 3 made of single-crystal silicon with a (100) surface orientation. This base layer can have a thickness of, for example, 1.5 mm.
  • the basic silicon measure Material 3 is coated on both sides with a protective layer 4, which may consist of Si0 2 or Si 3 N 4 , for example, and with a photoresist layer 5.
  • This photoresist layer is exposed with the aid of a mask, not shown, which has the pattern of parallel electrode grooves.
  • the exposed areas are marked with 6 in FIG. 2.
  • An essential prerequisite for the crystallographic etching is that the exposed strip-shaped locations run parallel to one of the two ⁇ J10> crystallographic directions in the surface.
  • a suitable etching agent e.g. B. with hydrofluoric acid HF
  • window 14 etched in the protective layer 4.
  • the silicon substrate is then etched out through these window openings 14 using a crystallographic etching solution, eg. B. with a mixture of ethylenediamine, pyrocatechol and water.
  • This crystallographic etching solution attacks the inclined surfaces 8 with a 111 crystallographic orientation more slowly than all other crystallographic directions. This creates grooves 9 with a V-shaped profile and smooth walls for the arrangement described.
  • the depth of the grooves essentially results from the window width and can additionally be controlled with an accuracy of + 1 ⁇ m by the etching time; the distance between the center of the groove is specified by the exposure mask. With the methods of mask production that are common today, distance tolerances on the mask pattern of + 1 ⁇ m can be easily maintained.
  • the entire exposed silicon surface is exposed by thermal oxidation, sputtering or the like Mix reaction provided with a glass passivation 2 of about 10 microns thick to mutually isolate the electrodes 13 running in the grooves.
  • the grooves have a bottom angle of 70.53 degrees.
  • z. B. a round tungsten wire with a diameter of 80 ⁇ m as the electrode the groove 109 must be deep and 155 ⁇ m wide at the surface if the wire is to be flush with the surface plane of the guide body.
  • the outer shape of the guide body 1 is carried out by grinding as with ceramic materials.
  • a cover can be placed on the guide body and fastened with it.
  • Such electrode guide bodies are suitable both for the mouthpieces of electrode writing heads and for intermediate guides of electrodes.

Abstract

Elektrodenführung für Metallpapier-Drucker, bei der die Elektroden (13) in durch kristallographische Ätzung in Silicium (3) gebildeten Rillen (12) verlaufen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Elektrodenführung für Metallpapier-Drucker.
  • Die Elektroden eines Metallpapier-Druckers unterliegen einer Abnutzung. Sie müssen deshalb nachführbar sein. Dabei werden die Elektroden in einer ihrem gegenseitigen Abstand entsprechenden Weise geführt.
  • Es sind verschiedene Möglichkeiten der Ausbildung solcher Führungskörper bekannt. In der deutschen Offenlegungsschrift 26 52 033 ist beispielsweise in Fig. 2 ein Führungskörper beschrieben, bei dem die Elektroden in in einen Kunststoffblock eingegossenen Glasröhrchen geführt werden.
  • Außerdem wurde eine Anordnung mit einem Führungskörper vorgeschlagen (GE 978 012), bei der die Elektroden in mechanisch erzeugten Rillen eines Führungskörpers verlaufen.
  • Vorgenannte Möglichkeiten weisen den Nachteil auf, daß für Metallpapier-Drucker höchster Druckauflösung die dadurch bedingten geringen Fertigungstoleranzen der Elektrodenführungen nicht oder nur äußerst schwer mit herkömmlichen Bearbeitungsverfahren einzuhalten sind.
  • Es ist darum Aufgabe der Erfindung, einen Führungskörper für Elektroden eines Metallpapier-Druckers anzugeben, bei dem der Abstand der einzelnen Elektrodenführungen eine ganz geringe Toleranz aufweist.
  • Diese Aufgabe der Erfindung wird in vorteilhafter Weise durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Nach der Erfindung ist es möglich, die Abstandstoleranz der einzelnen Elektrodenführungen auf + 1 pm zu minimieren.
  • Das Verfahren der sogenannten kristallographischen Ätzung ist aus dem Bereich der Halbleitertechnik bekannt (z. B. aus der deutschen Offenlegungsschrift OS 26 15 438). Dabei wird eine durch kristallographische Ätzung in Silicium-Halbleitergrundmaterial ausgebildete Rille in einem nachfolgenden Schritt mit Oxid aufgefüllt, um in integrierten Halbleiterschaltungen eine dielektrische Isolation zu bewirken.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer Elektrodenführung mit V-förmigen, parallel zueinander verlaufenden Rillen zur Aufnahme der Elektroden.
    • Fign. 2 und 3 Schnittdarstellungen zur Verdeutlichung des Pro-zesses der kristallographischen Ätzung für die Herstellung einer Elektrodenführung gemäß Fig. 1.
  • In den Figuren 2 und 3 sind schematische Schnittdarstellungen gezeigt, mit deren Hilfe der Prozeß der kristallographischen Ätzung zur Herstellung einer Elektrodenführung kenntlich gemacht werden soll. Ausgangsmaterial bildet eine Grundschicht 3 aus einkristallinem Silicium mit einer (100)-Oberflächenorientierung. Diese Grundschicht kann eine Dicke von beispielsweise 1,5 mm aufweisen. Das Siliciumgrundmaterial 3 wird beidseitig mit einer Schutzschicht 4, die beispielsweise aus Si02 oder Si3N4 bestehen kann, sowie mit einer Photolackschicht 5 beschichtet. Diese Photolackschicht wird mit Hilfe einer nicht dargestellten Maske, welche das Muster parallel verlaufender Elektrodenrillen aufweist, belichtet. Die belichteten Stellen sind in Fig. 2 mit 6 gekennzeichnet. Wesentliche Voraussetzung für die kristallographische Ätzung ist, daß die belichteten streifenförmigen Stellen parallel zu einer der zwei <J10>-kristallographischen Richtungen in der Oberfläche verlaufen.
  • Nach dem Ablösen der belichteten Stellen 6 durch herkömmliche Verfahren werden mit einem geeigneten Ätzmittel, z. B. mit Flußsäure HF, Fenster 14 in die Schutzschicht 4 geätzt. Durch diese Fensteröffnungen 14 hindurch erfolgt dann ein Herausätzen des Siliciumsubstrates mit einer kristallographischen Ätzlösung, z. B. mit einer Mischung aus Äthylendiamin, Brenzkatechin und Wasser. Diese kristallographische Ätzlösung greift die schrägen Flächen 8 mit einer 111- kristallographischen Ausrichtung langsamer als alle anderen kristallographischen Richtungen an. Dadurch entstehen für die beschriebene Anordnung Rillen 9 mit V-förmigem Profil und glatten Wänden. Die Tiefe der Rillen ergibt-sich im wesentlichen aus der Fensterbreite und läßt sich zusätzlich mit einer Genauigkeit von + 1 um durch die Ätzzeit steuern; der Abstand zwischen den Rillenmitten ist durch die Belichtungsmaske vorgegeben. Bei den heute üblichen Verfahren der Maskenherstellung lassen sich mühelos Abstandstoleranzen auf dem Maskenmuster von + 1µm einhalten.
  • Nach dem Herausätzen der Führungsrillen wird, eventuell nach Abätzen der Schutzschicht 4 von der Oberfläche des Siliciumsubstrates, die gesamte freigelegte Siliciumoberfläche durch thermische Oxidation, Kathodenzerstäubung oder eine chemische Reaktion mit einer Glaspassivierung 2 von ca. 10 µm Dicke versehen, um die in den Rillen verlaufenden Elektroden 13 gegenseitig zu isolieren.
  • Die Rillen haben einen Bodenwinkel von 70,53 Grad. Bei Verwendung von z. B. eines runden Wolframdrahtes mit 80 um Durchmesser als Elektrode, muß die Rille 109 um tief und an der Oberfläche 155 µm breit sein, wenn der Draht mit der Oberflächenebene des Führungskörpers abschließen soll.
  • Die äußere Formgebung des Führungskörpers 1 erfolgt durch Schleifen wie bei keramischen Werkstoffen. Um ein Herausgleiten der Elektroden aus den Rillen zu verhindern, kann auf den Führungskörper ein Deckel aufgelegt und mit ihm befestigt werden.
  • Derartige Elekrodenführungskörper sind sowohl für die Mundstücke von Elektrodenschreibköpfen als auch für Zwischenführungen von Elektroden geeignet.

Claims (3)

1. Elektrodenführung für Metallpapier-Drucker,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektroden (13) in durch kristallographische Ätzung in Silicium gebildeten Rillen (12) verlaufen.
2. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rillen (12) einen V-förmigen Querschnitt aufweisen.
3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberfläche des Siliciumführungskörpers (3) mit einer Glasschicht (2) versehen ist.
EP80101298A 1979-05-21 1980-03-13 Elektrodenführung für Metallpapier-Drucker Withdrawn EP0019049A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2920569 1979-05-21
DE19792920569 DE2920569A1 (de) 1979-05-21 1979-05-21 Elektrodenfuehrung fuer metallpapier- drucker

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EP80101298A Withdrawn EP0019049A1 (de) 1979-05-21 1980-03-13 Elektrodenführung für Metallpapier-Drucker

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US (1) US4302700A (de)
EP (1) EP0019049A1 (de)
JP (1) JPS55154182A (de)
CA (1) CA1130639A (de)
DE (1) DE2920569A1 (de)
IT (1) IT1150952B (de)

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Effective date: 19820910

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Inventor name: HARTMANN, KURT

Inventor name: BOHG, ARMIN