[发明专利]喷墨记录头

说明书

技术领域

本发明涉及一种喷墨记录头，该喷墨记录头通过附着来自其液体喷射孔的如墨等液体而在记录介质上进行记录。

背景技术

现在，广泛使用喷墨记录设备。喷墨记录设备所采用的其中一种喷墨记录方法是使用电热转换器作为产生喷射液体用的能量的元件的喷墨方法。使用该喷墨记录方法的喷墨记录设备采用如下构造的喷墨记录头：该喷墨记录头设置有：由硅形成的基板(下文可以简称为基板)；形成在基板上的电热转换器；以及在基板上由环氧树脂等形成的喷嘴形成构件(下文可以被称为孔板)(专利文献1)。该孔板具有：多个孔，其用于沿与孔板垂直的方向喷射液体；多个墨流路，其通向孔，一个孔一个墨流路，并且每个墨流路都具有压力室(气泡产生室)；以及公共液室，其位于墨流路的上游侧并且储存液体。孔和通向该孔的墨流路的组合被称为喷嘴。硅基板具有液体输送孔，通过该液体输送孔将液体输送到公共液室。

近年来，期望在记录品质的水平以及打印速度方面来改进喷墨记录设备。从而，不仅喷墨记录头的喷嘴数量增加了，而且喷嘴密度增大了。

专利文献：日本特开平06-286149号公报

然而，由于喷墨记录头的喷嘴密度和喷嘴数量增大了，因此，每个墨流路的壁的厚度减小了，并且喷墨记录头基片(chip)的尺寸增大了。墨流路壁的厚度的减小和基片的尺寸的增大可能引起以下问题：由于使用喷墨记录头的环境的温度和湿度的变化、以及墨渗入到喷嘴形成板(下文将被称为喷嘴板)和基板之间的界面而导致喷嘴板从硅基板分离。顺便提及，已经证实会产生该问题。

图10、图11A和图11B示出比较例的喷墨记录头基片、即根据现有技术的喷墨记录头基片的总体结构。该基片用于染料基彩色墨。该基片具有六个墨输送通道以及2304(256×9)个喷墨孔。更具体地，以600dpi的间距(pitch，大约42μm的间隔)在每一个墨输送通道9的每一侧上设置一列128个喷墨孔。基片在“垂直”方向上是8.5mm，在“水平”方向上是8.7mm。每一个喷墨孔每一次喷射所喷射的墨量是5.7pl。每一个墨流路12的宽度是32μm，每一个喷墨孔10的直径是17.2μm。墨流路12的高度是14μm。喷墨孔部分的厚度(墨流路12的压力室的顶棚面和喷嘴板8的喷墨孔10开口的顶面之间的距离)是11μm。喷嘴板8自身的厚度是25μm。每一个墨流路壁13的宽度(厚度)是10μm。与墨流路平行的墨流路壁的表面具有6°的角度；墨流路壁13的截面是锥形的。墨流路壁13的上述宽度是在墨流路壁13和基板7之间的界面处测量的，墨流路12的上述宽度是在基板7的表面处测量的。从而，墨流路12的上述宽度是墨流路12的最宽部分的宽度。在喷嘴板8和基板7之间存在附着改善层17。该附着改善层由环氧树脂形成。

已经涉及以下问题：就由在基片的制造过程中受到的热、以及使用基片的环境的温度和湿度的变化等因素引起的热膨胀而言，由于在基片的制造过程中基片的热历史、以及硅(用于形成基板7)和环氧树脂(用于形成喷嘴板8)之间的差异导致该基片的喷嘴板8可能从基板7分离。然而，该基片不像最近的基片那样大。因此，没有发生该问题。

然而，当对根据现有技术的另一种喷墨记录头基片进行喷嘴板分离的试验时，发生喷嘴板的分离。更具体地，该基片的喷墨孔间距与图10和图11A所示的喷墨孔间距相同。然而，每一喷嘴列中的喷嘴的数量是256个，也就是说，每一个墨输送通道总共有512个喷嘴。基片的尺寸是9.5mm(在“垂直”方向上)×14.5mm(在“水平”方向上)。当对该基片进行试验时，发生由于在基片的制造过程中的热历史而引起的喷嘴板8的分离。此外，因为由于硅和环氧树脂之间的热膨胀量的差异而使硅(用于形成基板)和环氧树脂(用于形成喷嘴板)之间的界面产生应力，而该界面无法承受该应力，所以显然发生分离。

图12是根据现有技术的喷墨记录头基片的给定部分的示意性剖视图，其示出喷嘴板8从基板7的分离。图12示出从基板7分离的喷嘴过滤器14(图中的阴影线部分)，以及从基板7分离的墨流路壁13的端部(图中的阴影线部分)。如果使用处于上述条件下的喷墨记录基片执行打印操作，则通过一个墨流路中的电热转换器产生的气泡而产生的压力影响相邻的墨流路。因此，基片的喷墨性能变得不稳定，由此导致喷墨记录设备输出品质相当低的图像。换句话说，喷嘴板8的分离是极大地降低喷墨记录设备的图像品质的主要原因之一。