專利名稱：噴墨記錄頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噴墨記錄頭，該噴墨記錄頭通過附著來自 其液體噴射孔的如墨等液體而在記錄介質(zhì)上進(jìn)行記錄。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，廣泛使用噴墨記錄設(shè)備。噴墨記錄設(shè)備所采用的其 中一種噴墨記錄方法是使用電熱轉(zhuǎn)換器作為產(chǎn)生噴射液體用的 能量的元件的噴墨方法。使用該噴墨記錄方法的噴墨記錄設(shè)備采用如下構(gòu)造的噴墨記錄頭該噴墨記錄頭設(shè)置有由硅形成 的基板(下文可以簡稱為基板)；形成在基板上的電熱轉(zhuǎn)換器； 以及在基板上由環(huán)氧樹脂等形成的噴嘴形成構(gòu)件(下文可以被 稱為孔板)(專利文獻(xiàn)l )。該孔板具有多個(gè)孔，其用于沿與 孔板垂直的方向噴射液體；多個(gè)墨流路，其通向孔， 一個(gè)孔一 個(gè)墨流路，并且每個(gè)墨流路都具有壓力室(氣泡產(chǎn)生室)；以及 公共液室，其位于墨流路的上游側(cè)并且儲(chǔ)存液體?？缀屯ㄏ蛟?孔的墨流路的組合被稱為噴嘴。硅基板具有液體輸送孔，通過 該液體輸送孔將液體輸送到7>共液室。近年來，期望在記錄品質(zhì)的水平以及打印速度方面來改進(jìn) 噴墨記錄設(shè)備。從而，不僅噴墨記錄頭的噴嘴數(shù)量增加了，而 且噴嘴密度增大了 。專利文獻(xiàn)曰本凈爭開平06 — 286149號(hào)/>凈艮 然而，由于噴墨記錄頭的噴嘴密度和噴嘴數(shù)量增大了，因 此，每個(gè)墨流路的壁的厚度減小了 ，并且噴墨記錄頭基片(chip) 的尺寸增大了 。墨流路壁的厚度的減小和基片的尺寸的增大可 能引起以下問題由于使用噴墨記錄頭的環(huán)境的溫度和濕度的 變化、以及墨滲入到噴嘴形成板(下文將被稱為噴嘴板)和基 板之間的界面而導(dǎo)致噴嘴板從硅基板分離。順便提及，已經(jīng)證 實(shí)會(huì)產(chǎn)生該問題。圖10、圖IIA和圖IIB示出比較例的噴墨記錄頭基片、即 根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的噴墨記錄頭基片的總體結(jié)構(gòu)。該基片用于染料 基彩色墨。該基片具有六個(gè)墨輸送通道以及2304 ( 256 x 9)個(gè) 噴墨孔。更具體地，以600dpi的間距(pitch,大約42iim的間 隔)在每一個(gè)墨輸送通道9的每一側(cè)上設(shè)置一列128個(gè)噴墨孔。 基片在"垂直"方向上是8.5mm，在"水平"方向上是8.7mm。 每一個(gè)噴墨孔每一次噴射所噴射的墨量是5.7pl。每一個(gè)墨流路 12的寬度是32pm，每一個(gè)噴墨孔10的直徑是17.2(Lim。墨流路 12的高度是14pm。噴墨孔部分的厚度(墨流路12的壓力室的 頂棚面和噴嘴板8的噴墨孔10開口的頂面之間的距離)是 llpm。噴嘴板8自身的厚度是25pm。每一個(gè)墨流路壁13的寬 度(厚度)是10pm。與墨流路平行的墨流路壁的表面具有6。 的角度；墨流路壁13的截面是錐形的。墨流路壁13的上述寬度 是在墨流路壁13和基板7之間的界面處測(cè)量的，墨流路12的上 述寬度是在基板7的表面處測(cè)量的。從而，墨流路12的上述寬 度是墨流路12的最寬部分的寬度。在噴嘴板8和基板7之間存在 附著改善層17。該附著改善層由環(huán)氧樹脂形成。已經(jīng)涉及以下問題就由在基片的制造過程中受到的熱、 以及使用基片的環(huán)境的溫度和濕度的變化等因素引起的熱膨脹 而言，由于在基片的制造過程中基片的熱歷史、以及硅(用于 形成基板7)和環(huán)氧樹脂(用于形成噴嘴板8)之間的差異導(dǎo)致 該基片的噴嘴板8可能從基板7分離。然而，該基片不像最近的 基片那樣大。因此，沒有發(fā)生該問題。然而，當(dāng)對(duì)根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的另 一種噴墨記錄頭基片進(jìn)行噴
嘴板分離的試驗(yàn)時(shí)，發(fā)生噴嘴板的分離。更具體地，該基片的噴墨孔間距與圖IO和圖IIA所示的噴墨孔間距相同。然而，每 一噴嘴列中的噴嘴的數(shù)量是256個(gè)，也就是說，每一個(gè)墨輸送 通道總共有512個(gè)噴嘴?；某叽缡?.5mm (在"垂直"方 向上)xi4.5mm(在"水平"方向上)。當(dāng)對(duì)該基片進(jìn)行試驗(yàn) 時(shí)，發(fā)生由于在基片的制造過程中的熱歷史而引起的噴嘴板8 的分離。此外，因?yàn)橛捎诠韬铜h(huán)氧樹脂之間的熱膨脹量的差異 而使硅(用于形成基板)和環(huán)氧樹脂(用于形成噴嘴板)之間 的界面產(chǎn)生應(yīng)力，而該界面無法承受該應(yīng)力，所以顯然發(fā)生分 離。圖12是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的噴墨記錄頭基片的給定部分的示 意性剖視圖，其示出噴嘴板8從基板7的分離。圖12示出從基板 7分離的噴嘴過濾器14 (圖中的陰影線部分)，以及從基板7分 離的墨流路壁13的端部(圖中的陰影線部分)。如果使用處于 上述條件下的噴墨記錄基片執(zhí)行打印操作，則通過一 個(gè)墨流路 中的電熱轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的氣泡而產(chǎn)生的壓力影響相鄰的墨流路。 因此，基片的噴墨性能變得不穩(wěn)定，由此導(dǎo)致噴墨記錄設(shè)備輸 出品質(zhì)相當(dāng)?shù)偷膱D像。換句話說，噴嘴板8的分離是極大地降 低噴墨記錄設(shè)備的圖像品質(zhì)的主要原因之一。順便提及， 一些噴墨記錄頭設(shè)置有保護(hù)帶，該保護(hù)帶用于 在制造記錄頭時(shí)和將記錄頭交付給用戶時(shí)之間防止墨通過噴墨 孔蒸發(fā)。保護(hù)帶被粘在記錄頭的表面上，該表面具有噴墨孔的 開口?？梢源_認(rèn)的是在這些噴墨記錄頭的情況下，會(huì)涉及當(dāng) 保護(hù)帶被剝落時(shí)，噴嘴板8從基板7分離的問題。發(fā)明內(nèi)容因而，考慮到上述問題而作出的本發(fā)明的主要目的是在具
有高的噴嘴數(shù)量和高的噴嘴密度的噴墨記錄頭的情況下，在噴 墨記錄頭的銷售過程中以及在使用噴墨記錄頭的同時(shí)，使形成 在基板上的噴嘴板從基板分離的問題最小化。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種噴墨記錄頭，其包括元件基板；多個(gè)噴射口，其設(shè)置在所述元件基板上，用于沿與 所述元件基板垂直的方向噴墨；以及噴嘴形成構(gòu)件，其具有多 個(gè)墨流路，該墨流路分別與所述噴射口流體連通；其中，沿所 述噴射口的布置方向以大于等于1200dpi的密度布置所述墨流 路；形成所述墨流路的流路壁的寬度小于所述墨流路的高度， 并且小于所述墨流路的寬度。從而，本發(fā)明可以在基板和形成在基板上的噴嘴板之間的 附著方面來改進(jìn)噴墨記錄頭，以使在記錄頭的運(yùn)輸過程中、以 及在使用記錄頭的同時(shí)噴墨記錄頭的噴嘴板從噴墨記錄頭的基 板分離的問題最小化。因此，本發(fā)明可以提供非常可靠的高分 辨率的噴墨記錄頭。從以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的說明中，本發(fā)明 的這些和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。


圖l是本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例中的噴墨記錄頭的透視圖。圖2A是圖l所示的噴墨基片的平面圖，該噴墨基片用于染 料墨。圖2B是圖2A所示的噴墨基片在圖2A中的X - X截面處的剖視圖。圖2C是圖2A所示的噴墨基片在圖2A中的Y - Y截面處的剖視圖。
圖3是圖l所示的用于染料墨的噴墨基片的平面圖，示出該 基片的噴嘴的布置。圖4A是從噴嘴形成構(gòu)件(噴嘴板)的上方看時(shí)，第一優(yōu)選 實(shí)施例中的噴墨基片的給定部分的俯視圖，示出噴嘴及其鄰近 部分。圖4B是噴墨基片的與圖4A所示的部分相同的部分在圖4A 中的D - D截面處的剖視圖。圖4C是噴墨基片的與圖4A所示的部分相同的部分在圖4A 中的C- C截面處的剖視圖。圖4D是噴墨基片的與圖4A所示的部分相同的部分在圖4A 中的B - B截面處的剖視圖。圖4E是噴墨基片的與圖4A所示的部分相同的部分在圖4A 中的A - A截面處的剖視圖。圖5是用于就第 一優(yōu)選實(shí)施例中的噴墨基片說明本發(fā)明的 效果的示意圖。圖6是用于說明第 一 比較例的噴墨記錄頭的噴嘴板的分離 的示意圖。圖7是說明第二比較例的噴墨記錄頭的噴嘴板的分離的示 意圖。圖8是本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例中的噴墨記錄頭的透視圖。圖9 A是從噴嘴形成構(gòu)件的上方看時(shí)，第二優(yōu)選實(shí)施例中的 噴墨基片的給定部分的俯視圖，示出該部分的噴嘴及其鄰近部 分。圖9B是噴墨基片的與圖9A所示的部分相同的部分在圖9A 中的C- C截面處的剖視圖。圖9C是噴墨基片的與圖9A所示的部分相同的部分在圖9A
中的B - B截面處的剖視圖。圖9D是噴墨基片的與圖9A所示的部分相同的部分在圖9A 中的A - A截面處的剖視圖。圖IO是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于噴墨記錄頭的典型的噴墨基 片的平面圖。圖IIA是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的噴墨基片的給定部分的平面圖， 示出該部分的噴嘴及其鄰近部分。圖IIB是與圖IIA所示的部分相同的部分在圖IIA中的A-A截面處的剖視圖。圖12是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的噴墨基片的給定部分的示意性剖 視圖，示出噴嘴板8從基板7的分離。具體實(shí)施方式

下面，將參照

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。 實(shí)施例1圖l是本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例中的噴墨記錄頭的透視 圖。噴墨記錄頭l設(shè)置有基片2和基片3?；?用于噴射顏料基 黑色墨，基片3用于染料基彩色墨?；?設(shè)置有墨輸送通道和多個(gè)噴墨嘴(下文將簡稱為噴 嘴)。多個(gè)噴嘴被布置成兩列， 一 列噴嘴置于墨輸送通道的 一 側(cè)， 另一列噴嘴置于墨輸送通道的另一側(cè)。每一個(gè)噴嘴都設(shè)置有壓 力室(氣泡產(chǎn)生室)和墨流路。壓力室設(shè)置有作為產(chǎn)生噴墨用 能量的元件的加熱器。基片2的噴嘴的總數(shù)量是512個(gè)。 一半的 噴嘴即256個(gè)噴嘴以300dpi的間距(以大約84^im的間隔)布置 在墨輸送通道的 一 側(cè)，另 一 半噴嘴以相同的間距布置在墨輸送 通道的另 一側(cè)。顏料基黑色墨的主要用途是用于打印文本等。 因此，不要求基片2或者用于噴印圖像所要求的水平一樣高的水平打印?；?的每一個(gè)噴嘴 每一次噴射的噴墨量是大約30pl，這與基片3或者用于噴射染 料基墨的基片的每一個(gè)噴嘴每一次噴射所噴射的1 5pl染料基 墨相比相當(dāng)大?，F(xiàn)在，將簡要說明制造上述基片的方法。首先，利用半導(dǎo) 體制造工藝在一片硅片上形成加熱器和用于驅(qū)動(dòng)加熱器的驅(qū)動(dòng) 器部。然后，通過形成圖案(照相平版印刷技術(shù))來形成用于 形成噴嘴(具有包括加熱器的壓力室的墨流路)和公共液室(與 多個(gè)墨流路連接的液體儲(chǔ)存室)的型材層。然后，以覆蓋該型 材的方式在硅片上涂布噴嘴形成材料。然后，通過形成圖案來 形成孔。然后，在硅片中形成墨輸送通道，該墨輸送通道是用 于從硅片的背側(cè)向公共液室供給墨的通孔。然后，除去型材。 最后，切割硅片以將多個(gè)基片分成單獨(dú)的片。使用環(huán)氧樹脂作 為噴嘴形成材料。每 一 個(gè)完成的基片被穩(wěn)固地附著到由鋁形成的基部構(gòu)件 4,并且與用于傳輸電力和信號(hào)的TAB帶連接。用密封劑密封 電連接部和基片的周圍，以防止墨等進(jìn)入基片。在上述附著過 程和密封過程中，基片經(jīng)受處于10(TC 15(TC的范圍的高溫。然后，完成的單元被連接到墨容器6，以完成噴墨記錄頭l。圖2A 2C和圖3示出基片3即用于染料基墨的基片的總體 結(jié)構(gòu)?；?由基板7和噴嘴板8組成。基板7設(shè)置有用于向噴嘴 供給墨的多個(gè)墨輸送通道9。在本實(shí)施例中，墨輸送通道9的總 數(shù)量是6個(gè) 一個(gè)用于照片黑色墨， 一個(gè)用于黃色墨，兩個(gè)用 于品紅色墨，兩個(gè)用于青色墨。與基片2或者用于顏料基墨的基片一樣，基片3或者用于染 料基墨的基片也設(shè)置有多個(gè)墨輸送通道以及多個(gè)噴墨嘴(下文 將簡稱為噴嘴)。在每一個(gè)墨輸送通道9的兩側(cè)布置多個(gè)噴嘴 (孔)10。每一個(gè)噴嘴都設(shè)置有壓力室和墨流路。壓力室設(shè)置有作為產(chǎn)生噴墨用能量的元件的加熱器?；?的每一個(gè)墨輸 送通道的噴嘴的總數(shù)量是10 2 4個(gè)。 一 半噴嘴即512個(gè)噴嘴以 1200dpi的間距(以大約21iim的間隔)布置在墨輸送通道9的 一側(cè)，另 一 半噴嘴以相同的間距布置在墨輸送通道9的另 一 側(cè)。 基片3在與墨輸送通道9的長度方向垂直的方向上是9.5mm，在 與墨輸送通道9的長度方向平行的方向上是14.5mm。圖4A是從噴嘴板的上方看時(shí)，用于染料基墨的基片的給定 部分的示意性俯視圖，示出噴嘴及其鄰近部分。圖4B是基片的 與圖4A所示的部分相同的部分在圖4A中的D - D截面處的剖視 圖。圖4C是基片的與圖4A所示的部分相同的部分在圖4A中的C -C截面處的剖視圖。圖4D是基片的與圖4A所示的部分相同的 部分在圖4A中的B - B截面處的剖視圖。圖4E是基片的與圖4A 所示的部分相同的部分在圖4A中的A - A截面處的剖視圖。參照?qǐng)D4A,存在兩列噴墨孔IO，也就是說，在墨輸送通道 9的每一側(cè)有一列噴墨孔10A和一列噴墨孔10B。噴墨孔10A的 一列比噴墨孔10B的一列更靠近墨輸送通道9。每一個(gè)噴墨孔 10A每一次噴射所噴射的墨量是1.4pl，每一個(gè)噴墨孔10B每一 次噴射所噴射的墨量是2.8pl。每一個(gè)噴墨孔10與壓力室ll和墨 流路12連接。壓力室ll設(shè)置有加熱器(未示出)。通過墨流路 壁13使每一個(gè)墨流路12與相鄰的墨流路12分開。在公共液室中 存在多個(gè)噴嘴過濾器14。公共液室設(shè)置有用于防止異物微粒進(jìn) 入噴嘴的多個(gè)噴嘴過濾器U (過濾構(gòu)件)。更具體地，多個(gè)噴 嘴過濾器14布置在公共液室的一部分中，該部分位于墨輸送通 道9的墨流路側(cè)和與每 一 個(gè)墨流路壁13的墨輸送通道側(cè)的端部 重合的假想面之間。沿與墨輸送通道9的長度方向平行的方向 對(duì)齊多個(gè)噴嘴過濾器14。噴嘴過濾器14是柱狀的，并且位于墨
流路壁1 3的假想延長線上，一 個(gè)流路壁 一 個(gè)噴嘴過濾器。接著，將參照?qǐng)D4B 4E (分別是A- A截面 D - D截面處 的剖視圖)說明基片3的各部分的尺寸。噴墨孔10A、即更靠近墨輸送通道9的孔是橢圓形的，其短 軸是7.6jim,長軸是9.2pm。通向孔IOA的墨流路12和壓力室11 的寬度分別是12nm和15.2pm。噴墨孔10B、即遠(yuǎn)離墨輸送通 道9的孔的直徑是10.6pm。通向孔10B的墨流路12和壓力室11 的寬度分別是12.0nm和22.6iim。將每一次噴射所噴射的墨是 1.4pl的噴墨孔10A和每 一 次噴射所噴射的墨是2.8pl的噴墨孔 IOB布置成就與孔10A的列和孔10B的列平行的方向而言，交 替定位孔10A和孔10B (它們被布置成Z字形圖案)。就上述方 向而言，基片3的噴墨孔10的間距是1200dpi;孑L10A和其相鄰 的孔10B之間的距離大約是21[am。墨流路壁13的寬度是9pm。 墨流路12的高度是14pm。孑L部(墨流路12的壓力室ll的頂棚 面與噴嘴板8的孔10的外開口之間的距離)的厚度是llnm。噴 嘴板8自身的厚度是25pm。噴嘴過濾器14的直徑是13pm,并 且以1200dpi的間距(大約21pm的間隔)布置噴嘴過濾器14。 在噴嘴板8和基板7之間存在環(huán)氧樹脂層17 ，該環(huán)氧樹脂層17 用于使噴嘴板8保持附著到基板7。參照?qǐng)D4D,附圖標(biāo)記a、 b、 c分別表示墨流路12的高度、 墨流路壁13的寬度和墨流路12的寬度。在本實(shí)施例中，a、 b、 c之間滿足以下關(guān)系a〉b， c>b。滿足以上不等式，即使以高密度布置墨流路，也可以給噴 墨記錄頭的墨流路提供足夠的高度。因此，使得記錄頭可以承 受由溫度變化等引起的應(yīng)力。因此，滿足以上不等式使得可以
防止噴嘴板8從基板7分離。期望滿足不等式a〉c,因?yàn)闈M足該不等式使得可以應(yīng)付墨流 路間距不低于1200dpi的噴墨記錄頭?，F(xiàn)在，將參照?qǐng)D5 7說明本實(shí)施例的效果。盡管圖5 (a)沒有示出附著改善層，但是，圖5 (a)是與 圖4D等價(jià)的圖，是噴墨基片在圖4A中的B - B截面處的剖視圖。 圖5(a)中的箭頭標(biāo)記表示噴嘴板8的內(nèi)部應(yīng)力；由于在噴墨 記錄頭的制造過程的各階段中使噴嘴板8受熱、以及使用噴墨 記錄頭的環(huán)境的溫度和濕度的變化等因素，在噴嘴板8中產(chǎn)生 如圖所示的內(nèi)部應(yīng)力。該應(yīng)力是由噴嘴板8和基板7之間的熱膨 脹系數(shù)的差異引起的。在本實(shí)施例中，噴嘴板8和基板7的熱膨 脹系數(shù)分別是大約60ppm和4ppm?；酱螅a(chǎn)生的內(nèi) 部應(yīng)力越大。此外，越靠近基片的中央，內(nèi)部應(yīng)力的值越大。圖5 (b)中的箭頭標(biāo)記表示在墨流路壁13和基板7之間的 界面處產(chǎn)生的應(yīng)力。在本實(shí)施例中，墨流路12的14nm的高度 大于墨流路壁13的9nm的寬度(厚度)，并且墨流路12的14iim 的高度大于墨流路12的12pm的寬度。從而，噴嘴板8產(chǎn)生的內(nèi) 部應(yīng)力分布在較多個(gè)墨流路壁13之間。因此，在各流路壁13和 基板7之間產(chǎn)生的應(yīng)力較小。因此，不會(huì)發(fā)生如圖5 ( c)所示的噴嘴板8的外周部從基 板7分離。圖6 ( a)是第一比較例的噴墨基片的給定部分的示意性剖 視圖，其與圖4D等價(jià)，圖4D是第一實(shí)施例中的噴墨基片在圖 4A中的B - B截面處的剖視圖。在第一比較例的噴墨基片的情 況下，墨流路12的寬度是33iam,并且以600dpi的間距(大約 42pm的間隔)布置墨流路12,墨流路壁13的寬度(厚度)是 9lam。此外，墨流路12的高度是14pm，噴墨孔部的厚度是llpm。噴嘴板8自身的厚度是25nm。與圖5(a)中的箭頭標(biāo)記一樣， 圖6(a)中的箭頭標(biāo)記表示噴嘴板8的內(nèi)部應(yīng)力。圖6 (b)中的箭頭標(biāo)記表示在墨流路壁13和基板7之間的 界面處產(chǎn)生的應(yīng)力。在該比較例的噴墨基片的情況下，墨流路 12的14pm的高度大于墨流路壁13的9jam的寬度(厚度)。然而， 墨流路12的33pm的寬度大于墨流路(墨流路壁13)的高度。 從而，噴嘴板8產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力分布在較少個(gè)墨流路壁13之間。 因此，在各流路壁13和基板7之間產(chǎn)生的應(yīng)力較大。因此，發(fā)生如圖6 ( c)所示的噴嘴板8的外周部從基板7分 離(圖中的黑實(shí)線部分)的問題。圖7 ( a)是第二比較例的噴墨基片的給定部分的示意性剖 視圖(其與圖4D等價(jià)，圖4D是第一實(shí)施例中的噴墨基片在圖 4A中的B- B截面處的剖視圖)。在第二比較例的噴墨基片的情 況下，墨流路12的寬度是24pm,并且以600dpi的間距(大約 42jim的間隔)布置墨流路12,墨流路壁13的寬度(厚度)是 18pm。此外，墨流路12的高度是14iim，噴墨孔部的厚度是 llpm。噴嘴板8自身的厚度是25(im。與圖5(a)中的箭頭標(biāo) 記一樣，圖7(a)中的箭頭標(biāo)記表示噴嘴板8的內(nèi)部應(yīng)力。圖7 (b)中的箭頭標(biāo)記表示在墨流路壁13和基板7之間的 界面處產(chǎn)生的應(yīng)力。在第二比較例的噴墨基片的情況下，墨流 路壁13的18pm的寬度(厚度)大于墨流路12的14pm的高度， 墨流路12的24pm的寬度大于墨流路的高度。從而，可以通過 墨流路壁13在一定程度上吸收噴嘴板8產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力。然而， 以600dpi的間距(大約42pm的間隔)布置墨流路12。因此， 施加到每一個(gè)墨流路壁的應(yīng)力值較大。因此，發(fā)生如圖7(c) 所示的噴嘴板8的靠近基片的外周的部分從基板7分離(黑實(shí)線 部分)的問題。
如上所述，在本實(shí)施例中的噴墨記錄頭的情況下，墨流路壁13的9pm的寬度(厚度)較薄。然而，墨流路12的12pm的 寬度也較薄。從而，可以以1200dpi的間距(大約21jim的間隔) 布置墨流路壁13。因此，噴嘴板8的內(nèi)部應(yīng)力分布在較多個(gè)墨 流路壁13當(dāng)中。因此，本實(shí)施例中的噴墨記錄頭在噴嘴板8和 基板7之間的一致性(conformity)較高。此外，噴嘴過濾器14的寬度大于墨流路壁13的寬度(厚 度)。因此，噴嘴過濾器14大量吸收在噴嘴板8和基板7之間的 界面處產(chǎn)生的應(yīng)力，由此減小了集中到墨流路壁13的端部(位 于墨輸送通道側(cè))的應(yīng)力值。另外，通過使噴嘴過濾器14位于 墨流路壁13的假想延長線上， 一 個(gè)墨流路 一 個(gè)噴嘴過濾器的上 述配置加強(qiáng)了該效果。如上所述，在本實(shí)施例中，通過防止噴墨基片產(chǎn)生的內(nèi)部 應(yīng)力集中到噴嘴板8和基板7之間的界面，就噴嘴板8到基板7的 附著而言改進(jìn)了噴墨記錄頭。 實(shí)施例2圖8是本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例中的噴墨記錄頭的透視 圖。本實(shí)施例中的噴墨記錄頭l設(shè)置有用于噴射染料基彩色墨 的基片3。本實(shí)施例中的基片的制造方法與第一優(yōu)選實(shí)施例中的基片 的制造方法實(shí)質(zhì)上相同。然而，在本實(shí)施例中，完成的基片未 設(shè)置如第一實(shí)施例中的基片設(shè)置的鋁基部。代替地，本實(shí)施例 中的基片被直接地、穩(wěn)固地附著到墨容器15,然后，與用于傳 輸電力和信號(hào)的TAB 5相連接。在本實(shí)施例中，也與第一實(shí)施 例中一樣，用密封劑密封電接合部和基片的周圍，用于防止如 墨等異物進(jìn)入基片。然而，在本實(shí)施例中，使用由樹脂物質(zhì)形 成的容器作為直接安裝的墨容器，因此，控制上述附著過程和
密封過程，以使暴露基片的溫度不高于ioo。c。本實(shí)施例中的噴墨記錄頭是具有內(nèi)部儲(chǔ)墨器類型的噴墨記錄頭。因此，其設(shè)置有保護(hù)帶16,該保護(hù)帶16被粘貼到噴墨記 錄頭的具有各噴墨孔的開口的表面。本實(shí)施例中的基片3具有 三個(gè)墨輸送通道9: 一個(gè)用于黃色墨， 一個(gè)用于品紅色墨，一 個(gè)用于青色墨。在每一個(gè)墨輸送通道9的每一側(cè)布置多個(gè)噴嘴 (孔)10。每一個(gè)噴嘴都設(shè)置有噴墨孔IO、墨室和墨流路。更 具體地，基片3的每一個(gè)墨輸送通道的噴嘴的總數(shù)量是768個(gè)。 一半的噴嘴即384個(gè)噴嘴以1200dpi的間距(大約21 pm的間隔) 布置在墨輸送通道9的一側(cè)，另 一半噴嘴以相同的間距布置在 墨輸送通道9的另 一側(cè)?；?在與墨輸送通道9的長度方向垂 直的方向上是4.3mm,在與墨輸送通道9的長度方向平行的方 向上是11.6mm。圖9A是從噴嘴板的上方看時(shí)，基片的給定部分的示意性俯 視圖，示出噴嘴及其鄰近部分。圖9B是基片的與圖9A所示的部 分相同的部分在圖9A中的C- C截面處的剖視圖。圖9C是基片 的與圖9A所示的部分相同的部分在圖9A中的B - B截面處的剖 視圖。圖9D是基片的與圖9A所示的部分相同的部分在圖9A中 的A - A截面處的剖視圖。參照?qǐng)D9A,每一個(gè)噴墨孔10與壓力室ll和墨流路12相連。 壓力室ll設(shè)置有加熱器(未示出)。通過墨流路壁13使每一個(gè) 墨流路12與相鄰的流路12分開。公共液室設(shè)置有用于防止異物 微粒進(jìn)入噴嘴的多個(gè)噴嘴過濾器14 (過濾構(gòu)件)。更具體地， 多個(gè)噴嘴過濾器14布置在公共液室的一部分中，該部分位于墨 輸送通道9的墨流路側(cè)和與每 一 個(gè)墨流路壁13的墨輸送通道側(cè) 的端部重合的假想面之間。沿與墨輸送通道9的長度方向平行 的方向?qū)R多個(gè)噴嘴過濾器14。噴嘴過濾器14是柱狀的，并且
位于墨流路壁13的假想延長線上， 一 個(gè)墨流路壁 一 個(gè)噴嘴過濾器。接著，將參照?qǐng)D9B 9D(分別是A-A截面 C- C截面處的 剖視圖)說明基片3的各部分的尺寸。墨流路12和壓力室ll的寬度分別是13nm和15.2nm。噴墨 孔10的直徑是8.4iam。墨流路12的高度是14pm?？撞?噴嘴的 位于墨流路12的壓力室ll的頂棚面和噴嘴的外開口之間的部 分)的厚度是lllim。噴嘴板8自身的厚度是25pm。噴嘴過濾器 14的直徑是13pm,并且以1200dpi的間距(大約21iim的間隔) 布置噴嘴過濾器14。在本實(shí)施例中，使墨流路壁13和噴嘴過濾 器14的形狀形成為它們的截面以使每 一 個(gè)噴嘴過濾器14的頂 部比其底部寬的方式呈錐形。該形狀是通過蝕刻形成噴嘴等的 過程導(dǎo)致的。錐形的角度受蝕刻基板的條件的影響。在本實(shí)施 例中，墨流路壁13的每一側(cè)上的錐形的角度是6。。上述墨流 路壁13的寬度和噴嘴過濾器14的寬度是在與噴嘴板8和基板7 之間的界面重合的平面處測(cè)得的寬度。從而，上述墨流路12的 寬度和壓力室ll的寬度也是在與噴嘴板8和基板7之間的界面 重合的平面處測(cè)得的寬度，因此，分別是墨流路12的最寬部分 的寬度和壓力室ll的最寬部分的寬度。在噴嘴板8和基板7之間存在環(huán)氧樹脂層17,該環(huán)氧樹脂層 17用于使噴嘴板8保持附著到基板7。然而，在噴嘴過濾器14 和基板7之間沒有附著改善層。根據(jù)基板7的表面層的性質(zhì)確定 是否設(shè)置附著改善層。在本實(shí)施例中，基板7的表面層的與墨流路12對(duì)應(yīng)的部分 是由Ta (鉭)形成的，而基板7的表面層的與噴嘴過濾器14對(duì) 應(yīng)的部分是由SiN (氮化硅)形成的。從而，僅在基板7的表面 層的由鉭形成的部分設(shè)置附著改善層。
而且，在本實(shí)施例中的噴墨記錄頭的情況下，墨流路壁13 具有10(am的較薄的寬度(厚度)。然而，墨流路12也具有12pm 的較窄的寬度。因此，可以以21nm的間隔布置墨流路壁13。 因此，可以獲得與參照?qǐng)D5 7說明的第一實(shí)施例的效果相同的 效果。也就是說，本實(shí)施例中的噴墨記錄頭在噴嘴板8和基板7 之間的一致性方面較好。此外，噴嘴過濾器14的寬度大于墨流路壁13的寬度(厚 度)。因此，通過噴嘴過濾器14吸收在噴嘴板8和基板7之間的 界面處產(chǎn)生的應(yīng)力的大部分。因此，噴嘴板8的端部(墨輸送 通道9側(cè))經(jīng)受的內(nèi)部應(yīng)力值比根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的噴墨記錄頭的 情況下所經(jīng)受的內(nèi)部應(yīng)力值小得多。另外，通過使噴嘴過濾器 14位于墨流路壁13的假想延長線上， 一 個(gè)墨流路壁 一 個(gè)噴嘴過 濾器的上述配置增強(qiáng)了該效果。如上所述，在本實(shí)施例中，通過防止噴嘴板8和基板7之間 的界面處產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力集中，就噴嘴板8到基板7的附著而言 改進(jìn)了噴墨記錄頭。此外，在第一次使用噴墨記錄頭之前，當(dāng)用戶剝落保護(hù)帶 16時(shí)噴墨記錄頭產(chǎn)生的應(yīng)力不會(huì)集中。因此，即使用被粘貼到 噴墨記錄頭的具有噴墨孔的開口的表面上的保護(hù)帶16 (圖8) 來覆蓋噴墨記錄頭的該表面，噴嘴板8也不太可能從基板7分 離。也就是說，可以通過在噴嘴板8和基板7之間的附著方面改 進(jìn)噴墨記錄頭來消除噴嘴板8可能從基板7分離的擔(dān)心。順便提及，在如上所述的本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施例中，構(gòu) 造噴墨記錄頭，使得墨流路12不具有臺(tái)階部。然而，本發(fā)明的 范圍不受上述實(shí)施例的限制。也就是說，本發(fā)明還可有效地應(yīng) 用于墨流路12具有寬度不同的兩個(gè)不同部分的噴墨記錄頭。例 如，本發(fā)明可有效地應(yīng)用于墨流路具有兩個(gè)不同部分、即基板
側(cè)的較寬部分和噴墨孔側(cè)的較窄部分的噴墨記錄頭。在該情況 下，墨流路的高度是墨流路的寬的部分和窄的部分的高度之和。 而且，在上述實(shí)施例中，墨輸送通道的每一側(cè)上的墨流路間距是1200dpi。然而，在墨流路間距方面，本發(fā)明不受該墨 流路間距的限制。也就是說，本發(fā)明還可有效地應(yīng)用于以 600dpi的間距布置墨流路的噴墨記錄頭。顯而易見，本發(fā)明還 可應(yīng)用于以不低于12 0 0 d p i的間距布置墨流路的噴墨記錄頭。雖然已經(jīng)參照這里公開的結(jié)構(gòu)說明了本發(fā)明，但是本發(fā)明 不限于所提出的細(xì)節(jié)，并且在改進(jìn)的目的或權(quán)利要求書的范圍 內(nèi)，本申請(qǐng)旨在覆蓋可能提出的修改或變化。
權(quán)利要求
1.一種噴墨記錄頭，其包括元件基板；多個(gè)噴射口，其設(shè)置在所述元件基板上，用于沿與所述元件基板垂直的方向噴墨；以及噴嘴形成構(gòu)件，其具有多個(gè)墨流路，所述墨流路分別與所述噴射口流體連通；其中，沿所述噴射口的布置方向以大于等于1200dpi的密度布置所述墨流路；以及其中，形成所述墨流路的流路壁的寬度小于所述墨流路的高度，并且小于所述墨流路的寬度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的噴墨記錄頭，其特征在于，所述 墨流路的寬度小于所述墨流路的高度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的噴墨記錄頭，其特征在于，還包 括貫通所述元件基板形成的墨供給口 ，其用于向所述墨流路 供給墨；以及過濾構(gòu)件，其設(shè)置在所述墨供給口和所述墨流路 的墨供給口側(cè)的端部之間，其中，所述過濾構(gòu)件的寬度大于所 述流路壁的寬度。
全文摘要
一種噴墨記錄頭，其包括元件基板；多個(gè)噴射口，其設(shè)置在元件基板上，用于沿與元件基板垂直的方向噴墨；以及噴嘴形成構(gòu)件，其具有多個(gè)墨流路，該墨流路分別與噴射口流體連通；其中，沿噴射口的布置方向以大于等于1200dpi的密度布置墨流路；形成墨流路的流路壁的寬度小于墨流路的高度，并且小于墨流路的寬度。
文檔編號(hào)B41J2/14GK101130301SQ200710146158
公開日2008年2月27日 申請(qǐng)日期2007年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月23日
發(fā)明者山口裕久雄, 工藤清光, 工藤諭, 木村了, 村岡千秋, 梅山干也, 池谷優(yōu), 稻田源次, 赤間雄一郎 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社