[發(fā)明專利]噴墨打印頭及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910147259.8
• 申請日: 2009-06-17
• 公開（公告）號: CN101607473A
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 后藤顯;野澤實(shí);井上智之
• 申請（專利權(quán)）人: 佳能株式會社
• 主分類號: B41J2/135
• 分類號: B41J2/135;B41J2/12
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 劉新宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通過從形成在基板中的噴出口噴出墨來進(jìn) 行打印的噴墨打印頭，更具體地，涉及一種具有配置在基板上 的測試端子的噴墨打印頭。

背景技術(shù)

普通的噴墨打印頭(下文中被簡稱為打印頭)使用電熱轉(zhuǎn) 換元件或電機(jī)轉(zhuǎn)換元件作為產(chǎn)生噴墨所需的能量的元件。該打 印頭對轉(zhuǎn)換元件施加脈沖電能或者瞬間改變電位，從而允許以 幾kHz至100kHz的驅(qū)動頻率噴出墨。在使用電熱轉(zhuǎn)換元件的打 印頭中，通常幾mA至幾百mA的電流流過每個(gè)元件。從而，優(yōu) 選利用功率晶體管等進(jìn)行切換。在與制造半導(dǎo)體的制造過程相 同的制造過程中，在硅基板上形成包括晶體管的驅(qū)動用元件。

如在半導(dǎo)體的情況中那樣，利用被稱為測試元件組(TEG) 的等效電路(dummy?circuit)來檢查該實(shí)際電路的操作。然 而，該等效電路不一定具有與待測量的實(shí)際電路的特性相同的 特性，優(yōu)選從實(shí)際電路直接引出配線，并且將配線引導(dǎo)到檢查 用的測試端子。

該測試端子不參與打印頭的實(shí)際驅(qū)動。從而，如日本特開 平07-32354(1995)號公報(bào)所公開的那樣，測試端子通常與接收 打印信號的端子分開地設(shè)置在避免測試端子影響基板尺寸的位 置。

圖8是示出作為傳統(tǒng)打印頭的一個(gè)例子并且噴出顏料黑色 墨的打印頭1001的圖。打印頭1001包括打印元件基板1008， 該打印元件基板1008由噴嘴形成構(gòu)件1033和形成使用加熱器 作為能量產(chǎn)生元件的打印元件的基板1021構(gòu)成。加熱器對墨進(jìn) 行加熱以允許在膜沸騰的作用下噴出墨滴。此外，打印頭1001 包括電配線基板1002和電連接密封部1007，該電配線基板 1002傳遞來自噴墨打印設(shè)備的驅(qū)動信號等，該電連接密封部 1007絕緣并且保護(hù)打印元件基板1008與電配線基板1002之間 的電連接。

圖9是打印頭1001的噴出墨的部分的局部放大立體圖。為 了便于說明，該圖僅示出了電連接密封部1007的一部分(圖中 的陰影線部分對應(yīng)于省略部分的截面)。在基板1021上圖案化 加熱器(圖中未示出)、驅(qū)動用元件(圖中未示出)、測試端子 1025和連接端子1022；來自電配線基板1002的導(dǎo)線1024被接 合到連接端子1022。噴嘴形成構(gòu)件1033被設(shè)置在基板1021上 以形成與噴出口1028連通的噴嘴。中間層1027被設(shè)置在噴嘴形 成構(gòu)件1033與基板1021之間。

測試端子被配置在打印元件的端部，從而不必增大打印元 件基板1008的尺寸。此外，用噴嘴形成構(gòu)件或中間層1027覆蓋 測試端子，從而保護(hù)測試端子不被墨影響。此外，如日本特開 2005-132102號公報(bào)所公開的那樣，密封劑(seal?compound) 1030是與電連接密封部1007類似的熱固化型密封劑。這防止了 墨進(jìn)入測試端子。

圖10是示出具有測試元件的基板1021上的電路的一部分 的電路圖。在驅(qū)動過程中，電流流過端子1(電源)和端子2 (GND)以致動加熱器從而引起起泡和隨后的墨噴出。另一方 面，判斷基板1021是否可被接受所需的檢查項(xiàng)目之一是判斷所 示出的晶體管部分是否呈現(xiàn)預(yù)定的電阻值以提供正常的驅(qū)動。 在該情況下，測量測試端子A與B之間的電阻值以直接測量晶體 管部分的電阻值從而判斷基板1021是否可被接受。

然而，構(gòu)成密封劑1030和電連接密封部1007的熱固性環(huán)氧 樹脂在固化時(shí)的熱作用下在噴嘴形成構(gòu)件上產(chǎn)生應(yīng)力。該應(yīng)力 可能使噴嘴形成構(gòu)件翹曲從而使噴嘴形成構(gòu)件的端部從基板 1021剝離，從而導(dǎo)致間隙1032。測試端子1025通常被配置在 基板的端部以防止基板1021的尺寸的增加。因此，測試端子 1025通常被配置在產(chǎn)生間隙1032的位置附近。因此，在某些情 況下，測試端子1025可能經(jīng)由非常小的間隙被連接到外部并且 與墨或水分接觸。如圖10所示，測試端子A相對于地面(GND) 具有高電位。當(dāng)墨或水分與測試端子A接觸時(shí)可能產(chǎn)生問題。

此外，如果用厚度為例如5μm的金鍍層來覆蓋測試端子 1025并且中間層1027的厚度是大約3至5μm，則鍍金的測試端 子1025上的中間層的厚度僅至多為2μm。在該狀態(tài)下，當(dāng)噴嘴 形成部被剝離時(shí)，部分由于金本身顯示不當(dāng)?shù)捻憫?yīng)性，因此， 測試端子1025上的中間層1027可能與噴嘴形成部一起被剝離。 結(jié)果，測試端子1025可能經(jīng)由非常小的間隙被連接到外部并且 與墨或水分接觸。在端子A中可能產(chǎn)生問題。