專(zhuān)利名稱：液體排出記錄頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液體排出記錄頭，用于通過(guò)從排出口排出液體(例如墨)來(lái)進(jìn)行記錄操作。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種用于通過(guò)排出墨來(lái)進(jìn)行記錄的噴墨記錄頭。本發(fā)明的液體排出記錄頭能夠應(yīng)用于例如復(fù)印機(jī)、具有通信系統(tǒng)的傳真機(jī)、具有打印部分的字處理器之類(lèi)的設(shè)備以及用于工業(yè)用途的記錄裝置，該記錄裝置除了常規(guī)的打印設(shè)備外還與各設(shè)備進(jìn)行多功能組合。在本發(fā)明中，“記錄”的意思也指添加圖像(例如簡(jiǎn)單圖形)。
背景技術(shù)：
作為安裝在噴墨記錄裝置上的記錄頭，已知日本專(zhuān)利公開(kāi)No. 2002-154208的結(jié)構(gòu)。日本專(zhuān)利公開(kāi)No. 2002-154208公開(kāi)了一種用于將具有兩種不同排出方法的兩個(gè)記錄元件板安裝在一個(gè)芯片板(支承部件)上以便獲得高等級(jí)記錄和高速記錄，同時(shí)實(shí)現(xiàn)低成本以及簡(jiǎn)化和減小結(jié)構(gòu)尺寸的結(jié)構(gòu)。這樣的結(jié)構(gòu)在圖6中表示。 圖6是現(xiàn)有技術(shù)中的記錄元件板5、6以及支承部件3的剖視圖。圖6相當(dāng)于圖8的液體排出記錄頭的A-A'剖面的一部分。日本專(zhuān)利公開(kāi)No. 2002-154208公開(kāi)了分別用于兩個(gè)記錄元件板4和5的硅板18和19具有相同厚度。通過(guò)將能量產(chǎn)生元件2和排出口 11之間的距離制成為較長(zhǎng)，在記錄元件板4中用于排出黑色墨的流動(dòng)通路形成部件20具有用于排出大液滴并用于有效地進(jìn)行純色打印的噴嘴結(jié)構(gòu)。對(duì)于這種噴嘴結(jié)構(gòu)的排出方法，采用了通過(guò)驅(qū)動(dòng)記錄元件來(lái)在墨中產(chǎn)生空氣泡和通過(guò)空氣泡的去除來(lái)排出墨的方法。另一方面，與黑色墨相比，通過(guò)縮短在能量產(chǎn)生元件2和排出口 11之間的距離，用于排出彩色墨的記錄元件板5具有用于通過(guò)排出小量液滴(與黑色墨相比)而實(shí)現(xiàn)高精度和高質(zhì)量記錄的噴嘴結(jié)構(gòu)。對(duì)于這種噴嘴結(jié)構(gòu)的排出方法，采用了通過(guò)使得空氣泡的內(nèi)部壓力與在負(fù)壓狀態(tài)下的空氣連通而排出墨的方法，該空氣泡通過(guò)驅(qū)動(dòng)記錄元件而在墨中產(chǎn)生。在進(jìn)行記錄的過(guò)程中，通過(guò)如圖7中所示地設(shè)置于記錄裝置中，其中兩個(gè)記錄元件板安裝在一個(gè)支承部件上的液體排出記錄頭沿與要進(jìn)行記錄的介質(zhì)基本垂直的方向來(lái)排出墨。另外，在要進(jìn)行記錄的介質(zhì)的表面上有一些波紋。因此，在液體排出記錄頭和要進(jìn)行記錄的介質(zhì)之間提供有大約I. 2mm的間隙，以使得液體排出記錄頭的其上布置了排出口的面不會(huì)與要進(jìn)行記錄的介質(zhì)的表面干涉。該間隙稱為頭到紙張的距離。通過(guò)平衡圖像質(zhì)量和成本，給所述頭到紙張的距離設(shè)置最合適的距離。引用專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)I :日本專(zhuān)利公開(kāi)No. 2002-154208

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題對(duì)于在日本專(zhuān)利公開(kāi)No. 2002-154208中公開(kāi)的記錄頭，在用于排出黑色墨的記錄元件板4中，能量產(chǎn)生元件2和排出口 11之間的距離更長(zhǎng)(與記錄元件板5相比)，原因是記錄元件板4被構(gòu)造成排出更大液滴(與記錄元件板5相比)。另一方面，用于排出彩色墨的記錄元件板5具有這樣的噴嘴結(jié)構(gòu)，其中記錄元件和排出口之間的距離較短，原因是記錄元件板5被構(gòu)造成排出較小的液滴。因此，當(dāng)硅基片18和19的厚度大致相同時(shí)，排出口和要進(jìn)行記錄的介質(zhì)之間的距離(頭到紙張的距離)在用于排出彩色墨的記錄元件板5中比在用于排出黑色墨的記錄元件板4中相對(duì)更長(zhǎng)。通常，當(dāng)頭到紙張的距離變得更長(zhǎng)時(shí)，排出的墨落在要進(jìn)行記錄的介質(zhì)上的著陸精度變差。因此，當(dāng)頭到紙張的距離較長(zhǎng)時(shí)，即使用于彩色墨的記錄元件板5被設(shè)計(jì)成能夠獲得所需的排出特性，也不能最大程度地實(shí)現(xiàn)潛在的能力。因此，液滴著陸精度可能變差。液滴著陸精度變差是在由彩色墨形成的所謂的合成色形成中色彩不均勻的原因之一。作為針對(duì)該問(wèn)題的一種措施，在常規(guī)產(chǎn)品中，通過(guò)增加記錄頭在要進(jìn)行記錄的介質(zhì)上面掃描的次數(shù)(經(jīng)過(guò)次數(shù))來(lái)提高圖像質(zhì)量。不過(guò)，當(dāng)對(duì)于提高打印速度的需求增加時(shí)，傾向于減少所述經(jīng)過(guò)次數(shù)。同時(shí)還存在更高圖像質(zhì)量的需求，提高小量液滴(例如彩色墨)的著陸精度變得更重要。排出液體的量越小，落在要進(jìn)行記錄的介質(zhì)上的著陸精度以及伴隨主液滴而產(chǎn)生的衛(wèi)星液滴的影響變得越大。因此，對(duì)圖像質(zhì)量的影響變得更明顯。 考慮到上述問(wèn)題，本發(fā)明改善了用于進(jìn)行相對(duì)小量排出的、用于彩色墨的頭的圖像質(zhì)量，且不會(huì)降低用于黑色墨的頭的圖像質(zhì)量。解決問(wèn)題的方案本發(fā)明的液體排出記錄頭包括第一記錄元件板，該第一記錄元件板包括用于排出液體的第一排出孔；第二記錄元件板，該第二記錄元件板包括第二排出孔，該第二排出孔比第一排出孔更??；以及支承部件，該支承部件包括用于支承第一記錄元件板和第二記錄元件板的面，在所述液體排出記錄頭中，從支承部件的所述面到第二排出孔的距離比從支承部件的所述面到第一排出孔的距離更長(zhǎng)。發(fā)明的有利效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明改善了排出相對(duì)小量液滴的用于彩色墨的頭的著陸精度，且不會(huì)降低用于黑色墨的頭的圖像質(zhì)量。因此，圖像質(zhì)量能夠提高。


圖I表示了關(guān)于本發(fā)明第一實(shí)施例的記錄元件板和支承部件。圖2表示了關(guān)于本發(fā)明第一實(shí)施例的液體排出記錄頭的打印狀態(tài)。圖3表示了關(guān)于本發(fā)明第二實(shí)施例的記錄元件板和支承部件。圖4表示了關(guān)于本發(fā)明第二實(shí)施例的液體排出記錄頭的打印狀態(tài)。圖5表示了關(guān)于本發(fā)明第三實(shí)施例的記錄元件板和支承部件。圖6表示了常規(guī)記錄元件板和支承部件。圖7表示了液體排出記錄頭的常規(guī)打印狀態(tài)。圖8表示了本發(fā)明的液體排出記錄頭的實(shí)例形狀。圖9表示了本發(fā)明的記錄元件單元的主要部件。圖10表示了第一記錄元件板。圖11表示了第二記錄元件板。圖12表示了記錄元件板和支承部件。
具體實(shí)施例方式下面將參考附圖介紹本發(fā)明的示例實(shí)施例。圖8表示了液體排出記錄頭。本實(shí)施例的液體排出記錄頭包括記錄元件單元16和液體供給單元15。液體排出記錄頭設(shè)置在記錄裝置中，使得形成記錄元件單元16的表面與要在上面記錄圖像的介質(zhì)相對(duì)。記錄元件單元16的實(shí)例結(jié)構(gòu)在圖9中表示。在圖9中，第一記錄元件板4和第二記錄元件板5膠接于支承部件3。然后，通過(guò)將第二支承部件10膠接于支承部件3以及將電接線帶12附連于第二支承部件10而形成記錄元件單元16。第一實(shí)施例圖I是根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的第一記錄元件板4、第二記錄元件板5和支承部件3的放大剖視圖。該圖I相當(dāng)于圖8的液體排出記錄頭的A-A'剖面的一部分。下面將介紹圖I的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，支承部件3由例如厚度為O. 5-10mm的氧化鋁(A1203)材 料形成。例如，在本實(shí)施例中，使用厚度為7mm的支承部件3。支承部件3的構(gòu)成材料并不局限于氧化鋁，也可以由線性膨脹率與記錄元件板4和5的材料的線性膨脹率近似相同以及導(dǎo)熱率與記錄元件板4和5的材料的導(dǎo)熱率相同或更大的材料來(lái)形成。例如，支承部件3的材料可以是硅(Si)、氮化鋁(AlN)、氧化鋯、氮化硅、鑰、鎢。能夠排出黑色墨的第一記錄元件板4和能夠排出彩色墨的第二記錄元件板5形成于支承部件3上。用于供給黑色墨的液體連通口 6形成于第一記錄元件板4上，用于供給青色墨、品紅色墨和黃色墨的液體連通口 6形成于記錄元件板5上。將作為通孔形成于記錄元件板上的公共液體供給口 13分別與各液體連通口 6對(duì)應(yīng)布置。另外，第一記錄元件板4和第二記錄元件板5在分別與支承部件3對(duì)應(yīng)定位的狀態(tài)下利用粘合劑材料而固定。對(duì)于粘合劑材料17，優(yōu)選是具有較低粘性、具有低固化溫度、只需很短時(shí)間來(lái)固化、在固化后具有相對(duì)較高硬度以及具有耐墨性的材料。例如，在本實(shí)施例中，使用環(huán)氧樹(shù)脂作為主要組分的熱固粘合劑材料，該粘合劑材料的厚度優(yōu)選是50 μ m或更小。在本實(shí)施例中，厚度制備為 25 μ m。下面將參考圖10介紹第一記錄元件板4的示例結(jié)構(gòu)。第一記錄元件板4包括第一基板18和第一流動(dòng)通路形成部件20。第一基板18是厚度Tl = O. 5mm-0. 625mm的Si基板。能量產(chǎn)生元件(第一能量產(chǎn)生元件)2和電接線(例如Al)形成于該Si基板的表面上，該能量產(chǎn)生元件2用于產(chǎn)生用于排出液體的能量，該電接線用于向各能量產(chǎn)生元件供電。在本實(shí)施例中，能量產(chǎn)生元件包括電熱換能器。在本實(shí)施例中，O. 625_的厚度用作Si基板18的厚度Tl。如后面所述，本實(shí)施例的特征在于Si基板18的厚度與第二記錄元件板5的基板厚度不同，且使用的Si基板18的厚度相對(duì)更薄(薄50 μ m以上)。通過(guò)光刻技術(shù)形成與能量產(chǎn)生元件2相對(duì)應(yīng)的多個(gè)墨槽道和多個(gè)排出孔(第一排出孔)11。第一記錄元件板4用于排出黑色墨，從能量產(chǎn)生元件到第一排出孔11的距離Zl優(yōu)選是等于或大于50 μ m，并等于或小于100 μ m。在本實(shí)施例中，距離Zl為75 μ m。墨排出量為30pl，點(diǎn)直徑為80 μ m，分辨率為600dpi。另外，在Si基板18上形成用于將墨供給多個(gè)墨槽道的公共液體供給口 13，使得所述公共液體供給口開(kāi)口通向相對(duì)表面(后表面)。下面將參考圖11介紹第二記錄元件板5的結(jié)構(gòu)。第二記錄元件板5包括第二基板19和第二流動(dòng)通路形成部件21。用于排出液體的多個(gè)能量產(chǎn)生元件(第二能量產(chǎn)生元件)2和用于向各能量產(chǎn)生元件供電的電接線(例如Al)形成于該第二基板19上。期望Si基板19的厚度T2 = O. 7lmm-O. 8mm，且在本實(shí)施例中，O. 725mm的厚度用作Si基板19的厚度T2。如后面所述，本實(shí)施例的特征在于用作Si基板19的Si基板比第一記錄元件板的基板相對(duì)更厚(厚50 μ m以上)。通過(guò)光刻技術(shù)形成與能量產(chǎn)生元件2相對(duì)應(yīng)的多個(gè)墨槽道和多個(gè)排出孔(第二排出孔)11。在第二記錄元件板上，從第二記錄元件板上的能量產(chǎn)生元件至排出孔11的距離Z2優(yōu)選是等于或大于10 μ m,并等于或小于30 μ m,以便能夠通過(guò)小液滴來(lái)進(jìn)行高精度和高質(zhì)量的記錄。在本實(shí)施例中，距離Z2為25μπι。對(duì)于每種顏色，墨排出量設(shè)置為5pl和Ipl。5pl的點(diǎn)直徑為40-50 μ m, Ipl的點(diǎn)直徑為10-30 μ m,分辨率為
1200dpi ο
另外，在Si基板19上形成用于將墨供給多個(gè)墨槽道的公共液體供給口 13，使得所述公共液體供給口開(kāi)口通向相對(duì)表面(后表面)。對(duì)應(yīng)于三種顏色(青色、品紅色和黃色)的排出噴嘴排，形成三個(gè)墨供給口。上面是第二記錄元件板的說(shuō)明。下面將參考圖2介紹使用液體排出記錄頭的實(shí)際打印狀態(tài)。在通過(guò)將液體排出記錄頭設(shè)置于實(shí)際記錄裝置中而進(jìn)行的打印中，排出孔11布置在支承部件3下方，記錄介質(zhì)的記錄表面14布置在排出孔11下方。然后，墨滴從排出孔排出，墨滴落在記錄介質(zhì)的記錄表面14上，并進(jìn)行記錄。在進(jìn)行這樣的記錄時(shí)，需要預(yù)定距離作為排出孔11與記錄介質(zhì)的表面14之間的距離，以便防止例如由于片材表面的波紋而摩擦記錄頭。在本實(shí)施例中，所述距離為I. 2_。對(duì)于噴嘴結(jié)構(gòu)，墨基本垂直于記錄介質(zhì)14排出。不過(guò)，由于例如流動(dòng)通路形成部件的處理公差和與能量產(chǎn)生元件2相對(duì)應(yīng)的排出孔的位移的影響，存在排出角度可能相對(duì)于記錄介質(zhì)稍微傾斜的情況。由于記錄裝置內(nèi)部氣流的影響，還存在落在記錄介質(zhì)上的著陸精度漂移的情況。當(dāng)A表示第一記錄元件板4上的排出孔11到記錄介質(zhì)的表面14之間的距離(頭到紙張的距離)，B表示第二記錄元件板5的頭到紙張的距離時(shí)，對(duì)于尺寸將滿足A > = B的關(guān)系。不過(guò)，由于制造處理的特性，從電熱換能器到排出孔的距離越長(zhǎng)，也就是流動(dòng)通路形成部件的厚度越大，流動(dòng)通路形成部件的處理公差增加。因此，當(dāng)進(jìn)一步包括這一因素時(shí)，關(guān)系A(chǔ) = B基本很難滿足。如果滿足關(guān)系A(chǔ) < B，則如常規(guī)情況那樣，從彩色頭排出的液滴的著陸精度變差。在本發(fā)明中，期望改善從用于排出小液滴的第二記錄元件板排出的液滴的著陸精度，所述著陸精度對(duì)圖像的形成有較大影響。因此，考慮到上述制造和安裝公差，希望A > B，且A-B = O. 01-0. 03mm為特別優(yōu)選。通過(guò)這樣的關(guān)系，能夠獲得優(yōu)選的彩色墨排出特性，原因是能夠?qū)⒌诙涗浽?的頭到紙張的距離調(diào)節(jié)至已經(jīng)設(shè)定的上述預(yù)定頭到紙張的距離。換句話說(shuō)，頭到紙張的距離能夠根據(jù)用于彩色墨的記錄元件板5來(lái)設(shè)置，這是優(yōu)選的。因此，改進(jìn)了第二記錄元件板5的潛在能力，提聞著陸精度，并能夠提聞圖像質(zhì)量。在本實(shí)施例中，能夠通過(guò)由不同尺寸的Si晶片制造第一記錄元件板4和第二記錄元件板5來(lái)很容易地提高彩色圖像的質(zhì)量。例如，由滿足SEMI標(biāo)準(zhǔn)的6英寸晶片形成的Si基板用作第一記錄元件板4，由滿足SEMI標(biāo)準(zhǔn)的8英寸晶片形成的Si基板用作第二記錄元件板5。8英寸晶片的厚度大于6英寸晶片的厚度。因此，通過(guò)由具有不同尺寸的晶片來(lái)形成元件板，能夠精確制備大約O. Imm的上述厚度差。本實(shí)施例的檢驗(yàn)結(jié)果在下面的表I中表不。
表I
權(quán)利要求
1.一種液體排出記錄頭,包括 第一記錄元件板，該第一記錄元件板包括用于排出液體的第一排出孔； 第二記錄元件板，該第二記錄元件板包括第二排出孔，該第二排出孔比第一排出孔??；以及 支承部件，該支承部件包括用干支承第一記錄元件板和第二記錄元件板的面， 其中，從支承部件的所述面到第二排出孔的距離比從支承部件的所述面到第一排出孔的距離長(zhǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的液體排出記錄頭，其中 所述液體排出記錄頭通過(guò)向要進(jìn)行記錄的介質(zhì)排出液體而進(jìn)行記錄；以及第二排出孔與要進(jìn)行記錄的介質(zhì)之間的距離比第一排出孔與要進(jìn)行記錄的介質(zhì)之間的距離短。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2的液體排出記錄頭，其中 第一記錄元件板包括第一基板，該第一基板具有第一能量產(chǎn)生元件，該第一能量產(chǎn)生元件用于產(chǎn)生排出液體的能量；以及第一流動(dòng)通路形成部件，該第一流動(dòng)通路形成部件具有流動(dòng)通路和所述第一排出孔；以及 第二記錄元件板包括第二基板，該第二基板具有第二能量產(chǎn)生元件，該第二能量產(chǎn)生元件用于產(chǎn)生排出液體的能量；以及第二流動(dòng)通路形成部件，該第二流動(dòng)通路形成部件具有流動(dòng)通路和所述第二排出孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的液體排出記錄頭，其中第二基板的厚度大于第一基板的厚度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4的液體排出記錄頭，其中第一流動(dòng)通路形成部件的厚度大于第二流動(dòng)通路形成部件的厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任意ー項(xiàng)的液體排出記錄頭，其中在支承部件中，支承第一記錄元件板的部分的厚度小干支承第二記錄元件板的部分的厚度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的液體排出記錄頭，其中第一基板的厚度和第二基板的厚度相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任意ー項(xiàng)的液體排出記錄頭，其中支承部件與第一記錄元件板之間的粘合劑材料的厚度小干支承部件與第二記錄元件板之間的粘合劑材料的厚度。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8中任意ー項(xiàng)的液體排出記錄頭，其中 第一排出孔能夠排出黒色墨；以及 第二排出孔能夠排出彩色墨，彩色墨的排出量小于黑色墨的排出量。
全文摘要
一種液體排出記錄頭，包括用于排出黑色墨和彩色墨的多個(gè)記錄元件板，通過(guò)該液體排出記錄頭在不降低黑色墨的圖像質(zhì)量的情況下提高彩色墨的圖像質(zhì)量。液體排出記錄頭包括第一記錄元件板，該第一記錄元件板包括用于排出液體的第一排出孔；第二記錄元件板，該第二記錄元件板包括第二排出孔，該第二排出孔比第一排出孔小；以及支承部件，該支承部件包括用于支承第一記錄元件板和第二記錄元件板的面。從支承部件的所述面到第二排出孔的距離比從支承部件的所述面到第一排出孔的距離長(zhǎng)。
文檔編號(hào)B41J2/205GK102802957SQ2009801599
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2009年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
發(fā)明者藤井謙兒, 渡部正久, 大宅修平, 南圣子 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社