[发明专利]喷墨打印头及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过从形成在基板中的喷出口喷出墨来进 行打印的喷墨打印头，更具体地，涉及一种具有配置在基板上 的测试端子的喷墨打印头。

背景技术

普通的喷墨打印头(下文中被简称为打印头)使用电热转 换元件或电机转换元件作为产生喷墨所需的能量的元件。该打 印头对转换元件施加脉冲电能或者瞬间改变电位，从而允许以 几kHz至100kHz的驱动频率喷出墨。在使用电热转换元件的打 印头中，通常几mA至几百mA的电流流过每个元件。从而，优 选利用功率晶体管等进行切换。在与制造半导体的制造过程相 同的制造过程中，在硅基板上形成包括晶体管的驱动用元件。

如在半导体的情况中那样，利用被称为测试元件组(TEG) 的等效电路(dummy circuit)来检查该实际电路的操作。然 而，该等效电路不一定具有与待测量的实际电路的特性相同的 特性，优选从实际电路直接引出配线，并且将配线引导到检查 用的测试端子。

该测试端子不参与打印头的实际驱动。从而，如日本特开 平07-32354(1995)号公报所公开的那样，测试端子通常与接收 打印信号的端子分开地设置在避免测试端子影响基板尺寸的位 置。

图8是示出作为传统打印头的一个例子并且喷出颜料黑色 墨的打印头1001的图。打印头1001包括打印元件基板1008， 该打印元件基板1008由喷嘴形成构件1033和形成使用加热器 作为能量产生元件的打印元件的基板1021构成。加热器对墨进 行加热以允许在膜沸腾的作用下喷出墨滴。此外，打印头1001 包括电配线基板1002和电连接密封部1007，该电配线基板 1002传递来自喷墨打印设备的驱动信号等，该电连接密封部 1007绝缘并且保护打印元件基板1008与电配线基板1002之间 的电连接。

图9是打印头1001的喷出墨的部分的局部放大立体图。为 了便于说明，该图仅示出了电连接密封部1007的一部分(图中 的阴影线部分对应于省略部分的截面)。在基板1021上图案化 加热器(图中未示出)、驱动用元件(图中未示出)、测试端子 1025和连接端子1022；来自电配线基板1002的导线1024被接 合到连接端子1022。喷嘴形成构件1033被设置在基板1021上 以形成与喷出口1028连通的喷嘴。中间层1027被设置在喷嘴形 成构件1033与基板1021之间。

测试端子被配置在打印元件的端部，从而不必增大打印元 件基板1008的尺寸。此外，用喷嘴形成构件或中间层1027覆盖 测试端子，从而保护测试端子不被墨影响。此外，如日本特开 2005-132102号公报所公开的那样，密封剂(seal compound) 1030是与电连接密封部1007类似的热固化型密封剂。这防止了 墨进入测试端子。

图10是示出具有测试元件的基板1021上的电路的一部分 的电路图。在驱动过程中，电流流过端子1(电源)和端子2 (GND)以致动加热器从而引起起泡和随后的墨喷出。另一方 面，判断基板1021是否可被接受所需的检查项目之一是判断所 示出的晶体管部分是否呈现预定的电阻值以提供正常的驱动。 在该情况下，测量测试端子A与B之间的电阻值以直接测量晶体 管部分的电阻值从而判断基板1021是否可被接受。

然而，构成密封剂1030和电连接密封部1007的热固性环氧 树脂在固化时的热作用下在喷嘴形成构件上产生应力。该应力 可能使喷嘴形成构件翘曲从而使喷嘴形成构件的端部从基板 1021剥离，从而导致间隙1032。测试端子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，测试端子 1025通常被配置在产生间隙1032的位置附近。因此，在某些情 况下，测试端子1025可能经由非常小的间隙被连接到外部并且 与墨或水分接触。如图10所示，测试端子A相对于地面(GND) 具有高电位。当墨或水分与测试端子A接触时可能产生问题。

此外，如果用厚度为例如5μm的金镀层来覆盖测试端子 1025并且中间层1027的厚度是大约3至5μm，则镀金的测试端 子1025上的中间层的厚度仅至多为2μm。在该状态下，当喷嘴 形成部被剥离时，部分由于金本身显示不当的响应性，因此， 测试端子1025上的中间层1027可能与喷嘴形成部一起被剥离。 结果，测试端子1025可能经由非常小的间隙被连接到外部并且 与墨或水分接触。在端子A中可能产生问题。