[发明专利]液体排出头、喷墨记录头和喷墨记录设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过排出如墨等记录液体(以下统称为“墨”)来进行记录操作的记录设备、适用于该记录设备的记录头、以及用于排出如化学液体等液体的液体排出头。

背景技术

在将要安装到喷墨记录设备中的记录头中，典型的排墨方法是利用电热转换元件的方法。在该方法中，在液室中设置电热转换元件，并且向电热转换元件提供作为记录信号的电脉冲以向记录液体供给热能，并且利用通过相变在记录液体中产生的气泡压力排出记录液滴。该喷墨记录头包括排出记录液滴的液体排出基板和用于向液体排出基板供给墨的供墨系统。

液体排出基板设置有装置基板和流路形成构件，该装置基板具有电热转换元件和多对液体排出口，在装置基板上层叠流路形成构件以限定包围各电热转换元件的空间、与各空间连通的记录液滴用排出口和墨供给路径。液体排出基板由具有液体供给开口的支撑构件支撑，并且在排出口侧，向液体排出基板供给电驱动信号和电力的布线板的电极引线端子与形成在液体排出基板的表面上的电极电连接。

近年来，喷墨记录设备正在经历重大的价格冲击，从而尽可能便宜地制造喷墨记录头成为主要问题。为此，液体排出基板的尺寸减小特别有效。液体排出基板的较小尺寸使得可以从单个晶片上获得大量的液体排出基板，这样，能够降低记录头的成本。

然而，上述结构的液体排出基板的尺寸减小导致以下缺陷。

在以较小尺寸制造的液体排出基板的情况下，液体排出基板与支撑构件的邻接面积变小，而电热转换元件的数量保持不变，从而由被驱动状态下的电热转换元件产生的热趋向于积聚在装置基板中。结果，可能不利地影响利用液体中的气泡产生的排出控制。因此，为了使这种热从液体排出基板有效地消散，必需使支撑构件具有高散热性能。

而且，在以较小尺寸制造的液体排出基板的情况下，用于供给电力和驱动信号的电极端子的连接部的尺寸和间距(pitch)变小，由此难以确保连接性。因此，如在现有技术的液体排出基板中那样，在基板的表面上难以形成与用于供给电力和驱动信号的电极端子连接的电极。

作为能够解决连接性问题的现有记录头，专利文献1公开了一种打印头，该打印头在与承载(bearing)排出口的表面相反的表面上承载电连接电极。

图26是局部剖视图，包括打印头模具(printing head die)和支撑基板，并且示出在日本特开平第11-192705号公报中公开的喷墨打印头中的电连接的结构。

参照图26，打印头218被安装在支撑基板220上。打印头218具有电连接用电极284和位于与包含排出喷嘴孔238的表面相反的表面上的供墨口242。用于支撑打印头218的支撑基板220在第一表面270和第二表面272上设置有电线。通过焊接凸起(solder bump)将打印头218电连接和支撑在支撑基板220的第一表面270上。逻辑电路(未示出)和驱动电路230设置在支撑基板220的与第一表面270相反的第二表面272上。

而且，作为用于支撑液体排出基板的支撑基板的现有例子，日本特开第2002-86742号公报公开了用于精确对准多个液体排出基板的承载体。该承载体包括由多层形成的基板和层叠在基板上且用于安装液体排出基板的安装层，通过使安装层的与基板相对的表面平面化来获得该目的。构成这种支撑基板即所谓的承载体的安装层设置有开口，该开口与安装在安装层上的液体排出基板的供墨口连通。而且，承载安装层的基板设置有贯穿构成基板的层的开口，并且该开口与安装层的开口连通，作为墨流路。而且，为了向液体排出基板供给电信号，承载体设置有从承载体的背面到顶面贯穿基板的层的导电路径。承载体在其表面上设置有构成导电路径的端子部的电极板(electrode pad)。通过焊线将该电极板与形成在液体排出基板的包括排出口的表面上的电极电连接。

然而，在日本特开平第11-192705号公报中公开的打印头(液体排出基板)和支撑基板的结构存在以下缺陷。

由一层基板形成的用于支撑液体排出基板的支撑基板具有有限的热容，并且支撑基板不能有效地吸收在致动液体排出基板上的电热转换元件时产生的热，这样，散热性能差。