專利名稱:記錄裝置及其制造方法
技術領域:
本發明涉及一種所謂染料蒸發-熱轉印型打印頭或者打印機,其中墨水被蒸發或者汽化以便傳輸轉印到一張需記錄的物體例如打印紙上,以及涉及一種制造該記錄裝置的方法。
近些年來,對于能夠高質量地輸出全色圖象的打印機的需求增加,特別是對于用于輸出由個人計算機處理的彩色圖像或者由攝像機、電子照相機所記錄的圖像方面。
已經提出的彩色打印機的各種實例包含升華-熱轉印型(或者染料擴散-熱轉印型)、融化-熱轉印型、噴墨型、電子攝影型、以及熱處理的銀鹽型。在這些類型當中,染料擴散熱轉印型和噴墨型廣泛認為是能夠利用相對簡單的裝置輸出高質量的圖像的類型。
染料擴散-熱轉印型利用一種涂有墨層的墨帶或者墨紙,該墨層是通過將轉印用染料高濃度地擴散到適當的粘接劑樹脂中形成的。該墨帶或者墨紙按照規定的壓力與所謂的熱轉印紙頁(涂覆有能夠接收轉印用染料的染色樹脂)形成緊密接觸。然后,利用置于在該墨帶或者墨紙上的加熱頭提供熱能,其結果是該轉印用染料根據提供的熱能由墨帶或者墨紙轉印到該熱轉印式紙上。
對于每一種圖像信號重復上述操作,這種信號與由一個彩色圖像分離的減色法的3種基色,黃(Y),品紅(M),和青(C)相關連的,因此得到具有連續漸變的全色圖像。
圖41表示這種類型的打印機中的熱敏頭的周邊部分的結構。
熱敏頭70配置在著墨輥71的對面,在兩者之間在熱敏頭70處于加壓狀態時通過旋轉著墨輥71使得墨紙72和熱轉印紙頁73行進。墨紙72包含其上形成有墨層72a的基膜72b,以及該熱轉印紙頁73包含表面涂覆有染色樹脂層(染料接收層)73a的紙頁73b。
根據需要印制的圖像利用熱敏頭70選擇性地加熱的墨層72a中的墨水通過加熱擴散到與墨層72a熱接觸的紙頁73中染色樹脂層73a中。按照這種方式,熱轉印例如是按照點組成的圖形實現的。
這種染料擴散-熱轉印型的優點在于使打印機小型化,易于制造打印機,以及增加打印機的耐用性,以及還可以得到與利用銀鹽彩色攝影得到的可比較的高質量圖像。然而這種類型的缺點是由于墨帶或者墨紙的廢棄導致形成大量的廢棄物以及使得運行費用增加。還由于這種類型需要利用熱轉印紙頁,出現的一個問題是進一步增加費用。
融化-熱轉印型能夠轉印到一般的紙頁上,它的缺點是由于廢墨帶和墨紙形成大量的廢棄物并且導致運行費用增加。此外利用這種類型得到的圖像的質量低于由銀鹽攝影照片得到的圖像。
熱處理的銀鹽型能夠得到高質量的圖像;然而由于這種類型采用專用紙和為廢棄墨帶或者墨紙型,其缺點是使運行費用增加。此外這種類型的另一個問題是設備費用增加。
正如在日本專利公報昭61-59911和平5-217中公開的噴墨模型分類為靜電吸引型,連續振動發生型(壓電型),以及熱敏型(墨泡噴射型)。在這種噴墨型中,通過由裝在打印機上的噴嘴噴射墨滴進行打印,以便將墨滴附著在打印紙頁或者類似物上。
因此該噴墨型的優點在于降低運行費用,因為它能轉印到一般的紙頁上,并且不需要任何墨帶之類,并且不同于利用墨帶之類的類型基本上消除了廢棄物的產生。然而噴墨型的缺點在于,從原理上難于得到像素的密度的連續變化,并且不同于上述染料擴散-熱轉印型因此在短時間內難于重現與通過銀鹽攝影照片得到的可比的高質量的圖像。
電子成像型得優點在于,它降低運行費用以及增加轉印速度;然而它的缺點是難于得到與銀鹽攝影照片得到的可比較的高質量圖像,還明顯地增加設備費用。
總而言之,很明顯上述任何一種類型都不能全面滿足關于圖像質量、運行費用、設備費用、轉印時間以及其他的要求。
根據這些情況,例如在公開的日本專利平7-89107和平7-89108中已提出一種能夠滿足所有要求的彩色打印機即所謂的染料蒸發-熱轉印型打印機。
按照這種類型,通過對在打印機頭上的轉印部分上的墨水加熱以便通過蒸發或者汽化墨水飛越以及該蒸發的和汽化的墨水撞擊到需轉印的物體的表面,例如配置在面對轉印部分的打印紙頁實現轉印操作,該轉印部分和紙間形成由50~100微米的間隙。
該轉印部分包含一個不規則墨水存放結構,其中有大量的小立柱,每個立柱的寬度或者半徑約為2微米以及高度約為6微米,每個直立的立柱其間的微小間隔為約2微米。
這種墨水保存結構的裝設具有如下的作用(1)墨水利用毛細管現象能夠自然地提供到蒸發部份;(2)墨水可以利用大的表面面積有效地進行加熱;(3)通過適當的設定立柱高度,通常可以在該蒸發部分中保持規定數量的墨水;以及(4)由于液體的表面張力通常具有負的溫度系數,局部加熱的墨水由于能使墨水流動的作用力施加到保持在低的溫度下的外周邊部分;然而,墨水朝外周邊部分的運動至少受到墨水保存結構的抑制,因此防止轉印靈敏度的降低。
因此這種墨水保存結構的提供使得能夠將按照與在該蒸發部分產生的熱能相對應的數量的墨水蒸發或者汽化并且將該墨水轉印到一張打印紙頁和類似物上,并且因此達到對轉印墨水的數量的連續控制及按照像素密度連續變化。因此,具有該墨水保存結構的染料蒸發-熱轉印型能夠得到與通過銀鹽彩色照片得到的可比的高質量的圖像。
由于這種類型不必使用任何類型的墨帶或者其他,使得運行費用低,以及由于這種類型能夠利用對于一般紙頁具有高吸收特性的墨水故可以轉印到一般的紙頁,通過使用一般紙頁能夠降低費用。
由于這種類型能夠利用墨水(即染料)的蒸發或者汽化,不僅不需要將用于加熱墨水的打印頭的轉印部分按高壓下壓到需轉印的物體例如打印紙,而且還能夠使轉印部分與需轉印的物體接觸。因此這種類型的優點是消除在墨水加熱部分例如墨帶和打印紙之間的熱融,這種融化是由于其他的熱轉印類型經常引起的。
如上所述,在這種記錄頭中,通過將染料固著在需記錄的物體上形成像點,因此在染料飛越部分(加熱或者轉印部分)的兩個相鄰部分之間的間隔構成一個點的間隔。換句話說,一個染料飛越部分等效于一個點,以及各點間隔對于所打印的圖像的分辨率產生影響。更確切的說,當點的間隔變窄時,可以得到更高的分辨率。
根據這種觀點,一種用于增加分辨率的裝置使得在兩個相鄰的染料飛越部分之間的,每個間隔變窄;然而在上述記錄頭中,通過一個染料供給通道,染料提供到一個染料飛越部分中,因此,如果兩個相鄰的染料飛越部分之間的每個間隔變窄,以便達到具有高分辨率的圖像,兩個相鄰的染料供給通道之間的間距必須也要變窄。
換句話說,除非將染料供給通道的橫斷面減小否則難于得到更窄帶上述的間隔。然而,染料供給通道的橫截面的降低使得染料供給通道變窄。這樣可能導致出現這樣一種可能性,即可能不能將轉印所需和足夠的數量染料提供到染料飛越部分,以及其它問題是,使得制造包含染料供應部分打印頭的制造方法復雜化以及制造生產率降低和成本增加,這是由于需要增強打印機的性能。
本申請人已經提出能夠解決上述問題同時能夠利用上述染料飛越結構的記錄裝置,即公開在日本專利公告平7-354113,7-354114和在7-354115中的染料飛越結構。
在先前提出的記錄裝置中共同的一點,為解決上述問題在于,一個具有用于使染料飛越到需記錄的物體上的染料飛越部分的記錄頭按這樣一種方式與需記錄的物體相接觸,即該記錄頭相對于需記錄的物體是傾斜的,以及按這樣一種狀態,即每個染料飛越部分與需要記錄的物體其間利用一個規定的間隙分開,以及形成一些由用于提供染料的公用染料供給通道的旁通分支通道,以便能夠由各分支通道向多個染料飛越部分同時提供染料。
圖42是表示上述記錄頭20的主要部分的平面圖。在該記錄頭20中,利用在用作散熱片的鋁基板25上的以硅為基的粘結劑粘結的印刷電路板28和打印頭芯片31以及在圖43中所示的蓋片32安裝在印刷電路板28和打印頭芯片31上并且利用相同的粘結劑粘結到其上。
圖44是上述記錄頭20的斷面圖。適合于安裝到印刷電路板28上的基板25中的一部份變薄,其厚度等于印刷電路板28的厚度,并且印刷電路板28安裝在基板25的安裝部分上。在這種安裝狀態下,印刷電路板28和用于驅動加熱器的安裝在打印板28上的驅動器IC26的高度總合等于并列安裝在打印板28上的打印頭芯片31的頂表面的高度。
基板25中該粘結有打印頭芯片31部分具有兩個槽33,用于使打印頭芯片31均勻地粘結到基板25上。更確切地說,用于粘結打印頭芯片31的粘結劑的過量部分由槽33中溢出。如在圖42和44中所示,形成在打印頭芯片31和驅動器IC26上的電極之間的連接部分,以及在驅動器IC26和在印刷電路板28上的引線之間的連接部分涂覆有以硅樹脂為基的涂覆材料JCR(結合涂銀樹脂)27,然后該涂覆材料熱固化,以便保護用于連接部分的粘接引線。
如在圖42和44中所示,印刷電路板28具有一個通過基板25的染料引入孔29。液體染料7由蓋片32和基板25之間的基板25一側通過染料引入孔29引入。蓋片32按照這個一種方式粘接到印刷電路板28和打印頭芯片31上,即密封覆蓋印刷電路板28一部分和打印頭芯片31一部分。蓋片32的內表面部分形成用于接收通過孔29引入的染料7的公共的染料供應通道以及將染料7提供到上述的分支通道。
如在圖44中所示的,記錄頭20是這樣構成,即基板25中的處在裝有打印頭芯片31一側的一端25a與需要記錄的物體34相接觸,同時相對于需要記錄的物體34按照一個特定的角度傾斜,使得如在圖45所示的,在每個染料飛越部分6中的中心C1和需要記錄的需要記錄的物體34之間的間隔可以保持恒定。
在圖44中,實線箭頭S代表記錄頭20在打印時的掃描方向,虛線箭頭S’代表在打印后返回的方向。因此當打印時,根據其對應于通過連接器30提供的圖像數據的信號加熱器加熱(該連接器30裝在印刷電路板28的前端部分)以便使來自每個染料飛越部分6的染料7蒸發,因此向染料將需要記錄的物體34飛越。在印刷電路板28上的引線通過連接器30連接到FPC(一種未表示的柔性的印刷電路)。按照在圖46所表示的串行方式或者在圖47中所示的直線方式驅動該裝置。
按照串行方式,如在圖46中所示,染料存儲部分24中的三個部件,它們存儲3種基色的Y(黃),M(紅),和C(藍)(還可以添加黑色)的染料的部件分別安裝在彼此平行配置的連接器30中的三個部件上。這些記錄頭20連接到經過各自的連接元件22與輸紙軸21連接的各自對應的運動部件23上。由于輸紙軸21是與運動部件23按螺旋連接的,每個記錄頭20沿用箭頭Y表示的方向通過利用驅動源(未表示)驅動的輸紙軸輸紙軸21轉動而往復運動。
同時,需要記錄的物體34配置在記錄頭20對面,需要記錄的物體34利用輸紙輥18(用于記錄頭20每次直線掃描)沿用箭頭X表示的方向運動。相應地,需要記錄的物體34位在壓紙軸和記錄頭20之間,需要記錄的物體34由記錄頭20打印。
按照直線方式,如在圖47中所示,記錄頭20A沿縱向配置在X軸方向上,記錄頭20A的長度等于需要記錄的物體34的寬度。這些記錄頭20A與安裝有存儲3種基色即Y(黃),M(紅),C(藍)(還可以添加黑色)的染料的存儲容器24A的相類似。
配置在記錄頭20A對面的以及定位在記錄頭20A和壓紙軸19之間的需要記錄的物體34利用記錄頭20A進行打印,以及在特定的打印之后,需要記錄34的由輸紙輥18沿X方向移動。按照這種方式順序進行打印。
圖48是表示上述記錄頭中的記錄頭芯片31一部分的平面圖。如在圖44中所示的,利用毛細管現象通過毛細管區域36a使得輸入的染料7在該蓋片32和基板25之間提供,在該毛細管區域36a中由基板1、間隔壁2和蓋3B形成該分支通道,以及利用間隔壁間區域36b和連通區域36c之間的通道提供的染料飛越部分6中。
如在圖48中所示,形成分支通道8的間隔壁2伸向蓋3B和染料飛越部分6之間的中間部分附近。由其中不存在間隔壁2的該中間部分到染料飛越部分6的其余的半個區域形成連通區域36c。則該連通區域36c中,通過一個分支通道8的染料7不僅能夠以直線方式提供到正常的染料供應區(染料7應當主要通過分支通道8提供到該區域),而且還能夠以曲線方式如按箭頭所示方向提供到在相鄰的兩個分支通道兩側的兩個染料飛越部分6。
圖49是沿圖48中的斷面線ⅩⅩⅩⅩⅨ-ⅩⅩⅩⅩⅨ所取的橫斷面。在該毛細管區36a中,由于利用毛細管現象穩定地提供染料7,很少發生染料7供應不足;然而,在36b特別是在連通區域36c中如在圖50中所示形成一個彎液面7a。在該彎液面7a,染料7的厚度變薄。彎液面7a的存在帶來不便在于,染料7的提供不再趕得上來自每個染料飛越部分6的染料7的飛越。因而,如在圖51中所示,出現染料消失部分37,它可以引起流通的過程中染料7的中斷。應當注意,在圖51中,為了便于理解在等效于一個點的該區域的染料,按照一些點表示。
如果發生染料7的中斷,這種中斷是難于補救的,它將妨礙將染料7提供到染料飛越部分6。因此,在染料飛越部分6中的染料7逐漸的損失,使得不可能根據圖像信息保障染料7的飛越。
此外由于間隔壁2是通過光刻由片狀有機材料構成的,間隔壁2的形狀是不穩定的;間隔壁2表面狀態的會細微改變;和/或在間隔壁2中間隔壁2a和染料飛越部分6的之間的距離可能改變,導致染料7的表面彎液面可能改變,在染料飛越部分6上不能達到染料的規定高度。就是說,很明顯該上述相關技術的記錄頭具有需要改進的余地。
本發明的目的是提供一種記錄裝置,它能夠形成這樣的一種記錄材料的彎液面以便使得該記錄材料提供到記錄材料飛越部分不會中斷以及能夠保持在記錄材料飛越部分數量足以保障記錄材料飛越,以及提供一種制造該記錄裝置的方法,與相關現有技術的制造方法相比較沒有復雜的制造步驟。
為了實現上述目的,根據本發明的第一個方面,提供一種記錄裝置,它包含記錄材料飛越部分,配置在需要記錄的物體的對面,用于使記錄材料飛越到需要記錄的物體上,該記錄材料利用由間隔壁形成的記錄材料供給通道提供到記錄材料飛越部分;以及一個分別完成的彎液面彎液面形成裝置,該裝置是這樣安裝的,即裝置的在該記錄材料飛越部分一側的前端位于在與間隔壁的邊緣重疊的位置上,或者位于在比間隔壁的邊沿更接近于記錄材料飛越部分的一個位置上;其中記錄材料的彎液面彎液面至少形成在間隔壁的邊緣和記錄材料飛越部分之間。
利用這種記錄裝置,該彎液面彎液面形成裝置的前端(它是分別完成的和然后安裝的)在記錄材料飛越部分一側,位于在比該間隔壁的邊沿更接近于記錄材料飛越部份的一個位置上,使得記錄材料的彎液面形成在彎液面形成裝置的前端和記錄材料飛越部分之間。這就使得能夠形成記錄材料的這樣一種彎液面,以便使得需要提供的記錄材料能夠提供到記錄材料飛越部分而不會中斷,以及為了記錄材料的飛越按足夠數量保持在記錄材料飛越部分中。因此,根據本發明的裝置能夠在需要記錄的物體上進行預期的記錄,能夠增加產品的生產率和降低成本。此外由于彎液面形成裝置是分別完成和隨后安裝的,可以按照它的形狀以及狀態保持穩定的表面安裝不會產生與后來的處理例如光刻相關的上述的問題,更具體地說,保持在記錄材料飛越部分和彎液面形成裝置之間的距離,以便經常地使彎液面狀態保持恒定(即,記錄材料高度保持恒定),因此有助于實現所需的記錄。
根據本發明的第二個方面,提供一種制造記錄裝置的方法,該裝置具有的記錄材料飛越部分配置在需要記錄的物體的對面,用于使記錄材料飛向需要記錄的物體,該記錄材料利用由間隔壁形成的記錄材料供給通道提供到記錄材料飛越部分,該方法包含的步驟有形成間隔壁;分別完成彎液面形成裝置使其成形,即它的在記錄材料飛越部分上的前端位于在與間隔壁的邊沿相重疊的位置上,或者位于在比間隔壁的邊沿更接近于記錄材料飛越部分的位置上;以及按照這樣一種方式安裝所述彎液面形成裝置,以便至少在間隔壁的邊沿和所述記錄材料飛越部分之間形成所述記錄材料的彎液面。
利用這種制造方法,能夠按照良好的重現性制造上述記錄裝置。
在本發明中,術語“間隔壁”是指記錄材料供給通道中的側壁,以及它不包含形成彎液面形成裝置的蓋(下文將介紹)。術語“飛越”是指通過蒸發、汽化、或者表面張力波使記錄材料飛越(通過利用由來自加熱器產生的熱能因表面張力遷移墨水(Marangoni流)引起的對墨水的沖擊力以霧態輸送墨水)。
在根據本發明的記錄裝置和它的制造方法中,最好,用作記錄材料供給通道的側壁的間隔壁與安裝在該側壁上面的蓋組合構成記錄材料供給通道,以及該用作彎液面形成裝置的蓋延伸到記錄材料飛越部分的附近。
除了該蓋以外,可以將一個分別完成的彎液面形成裝置安裝在該蓋的對面,將記錄材料飛越部分置于其間、以及該第二彎液面形成裝置在記錄材料飛越部分和該第二彎液面形成裝置之間形成記錄材料的彎液面。
該蓋可以延伸到包含記錄材料飛越部分的上側的一個區域,以及它在記錄材料飛越部分上方具有一個開口部分。
該彎液面形成裝置可以分別完成并且粘在間隔壁的邊沿和記錄材料飛越部分之間。
用于形成記錄材料供給通道的間隔壁可以分別完成延伸使得間隔壁的延伸部分位于在比除了延伸部份以外的間隔壁的邊緣更接近記錄材料飛越部分的位置上以及具有延伸部分的間隔壁安裝作為彎液面形成裝置。
記錄材料飛越部分最好具有一些由例如由于用于保持記錄材料的小立柱組成的不規則的部份。
最好分支通道由公用的記錄材料供給通道旁通分流并且適于向記錄材料飛越部分提供記錄材料,利用間隔壁形成分支通道用作記錄材料供給通道。該記錄材料供給通道并不局限于公用的供給通道。
最好利用加熱器產生的熱量使得記錄材料飛向需要記錄的物體,該需要記錄的物體配置在記錄材料飛越部分的對面,與記錄材料飛越部分不相接觸。
圖1是表示根據第一實施例的打印頭芯片的一部分的示意平面圖;圖2是沿圖1中的斷面線Ⅱ-Ⅱ所取的示意斷面圖;圖3是沿圖1中的斷面線Ⅲ-Ⅲ所取的示意斷面圖;圖4是表示將染料引入到圖2中的該部分以及彎液面的示意斷面圖;圖5是表示在染料飛越部分的附近的彎液面的放大斷面圖;圖6是表示根據第二實施例的打印頭芯片的一部分的示意平面圖;圖7A和7B表示在圖6中的打印頭芯片,其中圖7A是沿圖6中的斷面線Ⅶa-Ⅶa所取的示意斷面圖;以及圖7B是沿圖6中的斷面線Ⅶb-Ⅶb所取的示意斷面圖;圖8是表示流入在圖7A中所示的該部份的染料和彎液面的示意斷面圖;圖9A和9B是表示根據第三實施例的打印頭芯片,其中圖9A是表示該打印頭芯片的一個部分的示意平面圖,以及圖9B是沿圖9A中的斷面線Ⅸ-Ⅸ所取的示意斷面圖;圖10是表示在圖9A和9B中所示的該部分的染料的彎液面的示意斷面圖;圖11是表示根據第四實施例的打印頭芯片的一部分示意斷面圖;圖12是表示根據第五實施例的打印頭芯片的一部分示意平面圖13A和13B表示在圖12中所示的打印頭芯片的斷面;其中圖13A是沿圖12中的斷面線ⅫⅠa-ⅫⅠa所取的示意斷面圖,以及圖13B是沿圖12中的斷面線ⅫⅠb-ⅫⅠb所取的示意斷面圖;圖14是表示在圖12所示的該部分中的染料的彎液面的示意斷面圖;圖15是表示根據第六實施例的打印頭芯片的一部分的示意平面圖;圖16是表示根據第七實施例的打印頭芯片一部分的示意平面圖;圖17是表示根據本發明第八實施例的打印頭芯片的一部分的示意平面圖;圖18是表示根據第九實施例的打印頭芯片一部分的示意平面圖;圖19是表示根據第十實施例的打印頭芯片的一部分的示意平面圖。
圖20到圖32是表示打印頭芯片制造步驟的示意斷面圖;圖33到39是表示制造在圖22到32中所示的打印頭芯片部分步驟的相對應的步驟的示意平面圖;圖40是表示根據再一實施例的打印頭芯片的一部分的示意平面圖;圖41是相關現有技術的熱轉印型打印機主要部分的示意圖;圖42是在優先權申請提出的打印頭的平面圖,表示的是由打印頭已經取下蓋片的狀態;圖43是在圖42所示的在優先權申請中提出的打印頭的平面圖,表示將蓋片安裝在打印頭上的狀態;圖44是表示在圖42中所示的打印頭的記錄狀態的示意斷面圖;圖45是表示在圖42中的打印頭的記錄狀態的示意側視圖;圖46是表示在圖42所示的打印頭處于串行方式工作的狀態的示意透視圖;圖47是表示在圖42中所示的打印頭處于直線方式工作狀態的示意透視圖;圖48是表示在圖42中所示的打印頭的打印頭芯片的一部分的示意平面圖;圖49是沿圖48中的斷面線ⅩⅩⅩⅩⅨ-ⅩⅩⅩⅩⅨ所取的示意斷面圖;圖50是表示在圖49中所示的部分的染料彎液面的示意斷面圖;以及圖51是表示在打印機芯片中的染料消失部分的局部示意平面圖。
下面將參照附圖介紹本發明的各個優選實施例。
第一實施例圖1是表示根據第一實施例的的打印頭芯片10的一部分的平面圖;圖2是沿圖1中的斷面線Ⅱ-Ⅱ所取的示意斷面圖;以及圖3是沿圖1中的斷面線Ⅲ-Ⅲ所取的示意斷面圖。在這一實施例中,對于與在上述相關現有技術所介紹的通用的部分使用通用的字符表示。對于下文要介紹的其他實施例情況相同。
如在圖2和3中所示,在這一實施例中的打印頭芯片10中,間隔壁2和蓋3形成在基板1上,以便形成由如在圖44中所示相同的公用染料供給通道分流旁通的分支通道8。該基板1是由Si(硅)制成的,以及厚度為5毫米或其以下,例如0.2~1毫米。間隔壁2是由厚度為50微米或者以下例如10到30微米的干膜(例如薄膜電阻)構成的。該蓋3是由Ni(鎳)構成的,片厚為100微米或者以下,例如20~30微米,該蓋是分別精確加工完成的(對于下文所介紹的其他實施例情況相同)。這種結構普遍適用于后面所介紹的其他實施例。
染料飛越部分6裝在基板1的前端部分,每個染料飛越部分6構成一個點。染料飛越部分6包含一組細微的立柱4,每個立柱4的寬度或者半徑為10微米或者以下(例如1到4微米),高度為20微米或者以下(例如1到10微米),平均間隔為10微米或者以下(例如1~4微米);加熱器(未表示),例如由聚硅(多晶硅)制成,用于加熱染料7使之飛越;以及一個電極(未表示),例如AL(鋁)制電極用于向加熱器傳導電流。這種結構對于下列要介紹的其他實施例是普遍適用的。
如在圖2中所示的,蓋3的配置位置要滿足這樣一種關系,即其中在接近每一個染料飛越部分6的一側,該蓋3的蓋3a和染料飛越部分的中心線C1之間的距離B處在15微米或者以上的范圍內(例如30到100微米),每個用于形成分支通道8的間隔壁2配置的位置滿足這樣一種關系,既其中在接近每一染料飛越部分6的一側的間隔壁2的間隔壁2a和染料飛越部分6的中心線C1之間的距離C等于或者大于距離B(C≥B)。按照這種方式,用于形成染料7的彎液面的裝置可以按照并不復雜的步驟制成。上述位置關系滿足C>B為好,滿足(1/2)C≥B≥(1/5)C更好。
如在圖1中所示,如用箭頭所示的利用分支通道8提供的染料7自然地傳輸到連通區域36c中,然后存儲在染料飛越部分6中的成組的小立柱4構成的染料存放部分9中。
圖4是表示在圖2所示的該部分中的染料7的流入狀態的斷面圖;以及圖5是在圖4所示的狀態中染料飛越部分6的附近的放大的斷面圖。如在這些圖中所示,在利用毛細管現象由基板1、間隔壁2和蓋3所圍繞的每個分支通道8的區域中提供的染料7自然地在連通區域36c中的染料7表面上形成彎液面7a。在該彎液面7a,如在圖5中所示,染料7的厚度A變薄;然而,在這一個實施例中,利用上述的彎液面形成裝置可以得到所需厚度A的染料7。
就是說,在染料飛越部分6上的染料7的高度A(如在圖4中主要表示的)是由在接近染料飛越部分6的一側的蓋3的邊沿3a起到染料飛越部分6的區域中形成的染料7的表面的彎液面7a和小立柱4的高度確定的。
因此,在接近染料飛越部分6的一側的蓋3的邊沿3a到染料飛越部分6區域中形成的染料7表面的彎液面的形狀,通過處理該與染料7相接觸的蓋3的表面進行調節,該蓋3用于改變蓋3的表面和染料7之間的接觸角或者調節在接近染料飛越部分6一側的蓋3的邊沿3a和染料飛越部分6中心線C1之間的距離B。這樣就使得能夠得到所需高度的染料7。
在包含打印頭芯片10的記錄頭中,根據圖像信息電流由電極流向加熱器,在染料飛越部分6中的染料7利用由加熱器產生的焦耳熱蒸發,因此向配置在染料飛越部分6對面的需要記錄的物體(未表示)飛越。
如果在每個染料飛越部分6上沒有形成由小立柱4或者類似物組成的染料飛越結構,會出現如下的問題即,出現在染料飛越部分6上的染料7由加熱器加熱(根據圖像信息由電極向該加熱器傳輸)并且飛越;然而,在這時,由于染料7的表面張力的降低染料7趨向于由加熱器的被加熱頂部表面部分逸出,染料7的表面張力降低是由于發熱引起的,并且局部存在于染料飛越部分6外周邊部分,因此導致難以保證染料7的飛越所需足夠數量的染料7。與之時比,在這一實施例中,由存在于染料飛越部分6上的小立柱4組成的染料飛越結構使得能夠利用毛細管現象保持染料7,以及按照染料7飛越所需足夠數量的染料7連續地提供到染料飛越部分6中不會產生在圖51中所示的染料消失部分37。
如上所說,為了使染料7能夠根據圖像信息按照所需的數量飛越,需要控制出現在每個染料飛越部分6上的染料7的數量。如果在染料飛越部分6上出現的染料7的數量大于所需的數量,即如果出現在染料飛越部分6上的染料7高度A高于所需的高度,必然提供過剩的能量用于加熱染料7,即難于以所需的量讓染料7飛越,除非將過剩的能量提供到染料7。
以其對比,如果出現在染料飛越部分6上的染料7數量小于所需的數量,即出現在染料飛越部分6上的染料7的高度A低于所需的高度,當染料7飛越時,出現在染料飛越部分6上的染料7變少,這是由于在加熱時染料7表面張力的減少引起的來自染料飛越部分6的染料7所謂“逸出”引起的,因此使得不能夠按照所需的數量保障染料7的飛越。
如上所述,在染料飛越部分6上出現染料7的高度A是由小立柱4的高度以及形成在接進染料飛越部分6的一側的間隔壁2邊沿和形成染料供給通道和染料飛越部分6的蓋3之間的區域中形成的染料7表面的彎液面確定的。
在這一個實施例中,由于蓋3的蓋3a伸出達到比間隔壁2的間隔壁2a更接近于染料飛越部分6的位置,能夠抑制染料7的彎液面7a的下降。更具體地說,形成具有所需形狀彎液面受到妨礙是由于,通過光刻形成的每個間隔壁2邊沿從微觀上看具有細微的不規則性,因此間隔壁2的邊沿的形狀是不穩定的;間隔壁2的表面狀態可以細微發生變化;以及間隔壁2的邊沿和染料飛越部分6之間的距離可以變化。因此,在由蓋3的邊沿3a到染料飛越部分6的區域中形成的染料7的彎液面7a可以通過安裝該分別完成的蓋3按照這樣一種方式形成所需的形狀,即蓋3的邊沿3a伸出到比間隔壁2的間隔壁2a更接近于接近染料飛越部分的位置。這樣就使得在染料飛越部分6中按照所需高度保持染料7的高度A。此外在這一個實施例中的打印頭芯片可以簡單地通過改變分別完成的蓋3的所粘位置來制造。
第二實施例圖6是表示根據第二實施例的打印頭芯片10A的一部分的平面圖;圖7A是沿圖6中的斷面線Ⅶa-Ⅶa所取的示意斷面圖;以及圖7B是沿圖6中的斷面線Ⅶb-Ⅶb所取的示意斷面圖。
在這一個實施例中,如在圖6和7A和7B中所示,側壁12和用于覆蓋側壁12的上面部分的蓋13,與在第一實施例中的蓋3相對于染料飛越部分6是相反的,以便形成在染料飛越部分6上方的切縫結構。在這一個實施例中的打印頭芯片10A具有這樣一種結構,其可以無需復雜的制造步驟來制造。
如在圖7A中所示,蓋13的設置應滿足這樣一種關系,即其中在接近染料飛越部分6一側的蓋13的邊沿蓋13a和染料飛越部分6中心線C1之間的距離D處在15微米或者更大范圍內(例如30-100微米),側壁12的形成位置應滿足這樣一種關系,即其中在接近染料飛越部分6一側的側壁12的側壁邊沿12a和染料飛越部分6的中心線C1之間的距離等于或者大于此距離D(E≥D)。
因此,在這一實施例中,在與蓋3的邊沿3a相反的一側形成第二彎液面形成裝置,以及如在圖8中所示,通過將在第一實施例中所介紹第一彎液面形成裝置與第二彎液面形成裝置相結合由切縫14的兩側形成染料7的彎液面7a,因此使在圖5所示的染料飛越部分6高度A保持在更好的所需高度。
根據這個實施例,除了通過利用第一實施例得到效果以外還可以得到的效果是,通過提供第二彎液面形成裝置能夠形成染料7的彎液面7a的更好的所需形狀。
第三實施例圖9A是表示根據第三實施例的打印頭芯片10B中的一部分的平面圖;圖9B是沿圖9A中的斷面線Ⅸb-Ⅸb所取的示意斷面圖。沿圖9A中的斷面線Ⅻa-Ⅻa所取的斷面圖與在圖7A所示的相同,因此未予表示。
在這一個實施例中,如再圖9A中所表示的,提供一個通過與配置在蓋3對面的蓋13整體形成在第二實施例中的蓋3制備的蓋3A,從而在與每個染料飛越部分6相對應的位置上方形成一個圓形的小孔11。小孔11的開通部分的尺寸F通常設定在30微米或者更高的數值上(例如60-200微米)。在這一個實施例中具有這樣一種結構的打印頭芯片10B也可以按照并不復雜的制造步驟制造。
在這一個實施例中,圓形圍繞每個染料飛越部分6的彎液面形成裝置是利用小孔11的邊沿3b形成的,以及如在圖10中所示,染料7中的彎液面7a形成在小孔11的整個邊沿3b和每個染料飛越部分6之間。因此能夠在比在第二實施例中的彎液面7a狀態更希望的狀態形成彎液面彎液面7a,從而使染料7保持在染料7的所需高度A(見圖5)。此外由于染料7的飛越方向受到小孔11限制,因此能夠形成所希望的點。
根據這一個實施例,由于利用環繞每個染料飛越部分6的彎液面形成裝置形成染料7的彎液面7a以及通過限制其的飛越方向可以得到預期的記錄,因此能夠形成與在第二實施例中相等或者更大染料7的彎液面7a。
第四實施例圖11是表示根據第四實施例的打印頭芯片10c的一部分的平面圖。沿該圖11中的斷面線Ⅻa-Ⅻa所取的斷面圖與在圖7所示的相同以及沿圖11中的斷面線所取的斷面圖與在圖9中所示的相同,因此對它們未予表示。
在這一個實施例,如在圖11中所示,通過按照與在第三實施例中相同的方式形成蓋3A在與每個染料飛越部分6相對應的位置上方形成方形小孔11A。小孔11A開口部分的尺寸G通常設定在30微米或者更高的數值(例如60~200微米)。在這一實施例中具有這樣一種結構的打印頭芯片10c也能夠按照并不復雜的制造步驟來制造。
在這個實施例中,環繞每個染料飛越部分6的彎液面形成裝置是利用小孔11A的方形邊沿3c形成的,以便形成與在第三實施例中得到相似的彎液面7a(參見圖10)。就是說,能夠形成染料7的所需彎液面7a以及能夠限制7的飛越方向,正像第三實施例一樣。
根據這一個實施例,通過形成與在第三實施例中得到的可比較的彎液面,可以得到與利用第三實施例得到的可比較的效果。
第五實施例圖12是表示根據第五實施例的打印頭芯片10D的一部分的平面圖。圖13A是沿圖12中的斷面線ⅫⅠa-ⅫⅠa所取的示意斷面圖,以及圖13B是沿圖12中的斷面線ⅫⅠb-ⅫⅠb所取的示意斷面圖。
在這一個實施例中,如在圖12和13B中所示,間隔壁2’和蓋3’按照與在第一實施例中的間隔壁2和蓋3相對稱的方式配置,染料飛越部分6置于其間,用于使染料7也能夠由對側提供到染料飛越部分6。在這種情況下,在染料飛越部分6的上方形成切縫結構。在這一個實施例中具有這樣一種結構的打印頭芯片10D能夠無需復雜制造步驟可以簡單地制造。
如上所述,在這一個實施例中,利用毛細管現象還由在與間隔壁2到對面的間隔壁2,、基板1和蓋3之間的空間提供。就是說,如在圖12中所示,染料7由兩側提供到染料飛越部分6。
在這一個實施例中,由蓋3和蓋3’中的相對的邊沿3a和邊沿3a’形成彎液面形成裝置,使得可以形成與在第二實施例中相似的染料7的彎液面7a,如在圖14所示。在這個實施例中,由于染料7便利地從兩個染料供給通道提供到染料飛越部分6,因此可以簡單地形成所需的彎液面7a。
根據這一實施例,由于形成與在第二實施例中相似的彎液面7a,以及染料7由兩側便利地提供,因此可以得到與利用第二實施例得到相同的或者更好的效果。
第六實施例圖15是表示根據第六實施例中打印頭芯片10E中的一部分的平面圖。沿圖15中的斷面線Ⅸb-Ⅸb所取的斷面圖與在圖9B所表示的相同,以及沿圖1 5的斷面線ⅫⅠb-ⅫⅠb所取的斷面圖與圖13所示的相同,因此它們未予表示。
如在圖15所示,這一實施例提供的結構與在第五實施例的相似,其中染料7由兩側提供到染料飛越部分6。更確切地說,像在圖9A和9B所示的第三實施例一樣,邊沿3a’是整體形成的,該蓋位于在彼此相對的間隔壁2和間隔壁2’之上,染料飛越部分6置于其間。與在圖9A和9B中所示的第三實施例一樣,圓形的小孔11’形成在每個染料飛越部分6的上方。在這個實施例中具有這樣的結構的10E也可以無需復雜的制造步驟來制造。
在這一個實施例中,利用小孔11’的整個邊沿3b’形成彎液面形成裝置,以及向第五實施例一樣,染料7便利地從兩側提供,從而易于形成彎液面7a。按照這種方式,可以形成與在第三實施例中得到相似的彎液面7a,以及限制染料7的飛越方向。
根據這一實施例,除了形成與在第三實施例中得到的相似彎液面以外,還可以通過由兩側便利地提供染料7可以得到與利用第三實施例得到的可比較的效果。
第七實施例圖16是表示根據第七實施例中的打印頭芯片10F的一部分的平面圖。沿圖16中的斷面線Ⅸb-Ⅸb的所取的斷面圖與在圖9B中所示的相同,以及沿圖16中的斷面線Ⅷb-Ⅷb的所取的斷面圖與在圖13所示的相同,因此它們未予表示。
在這一實施例中,與在第四實施例中相似的方形小孔11A’(參見圖11)形成在每個染料飛越部分6的上方,取代在第六實施例中的圓形小孔11’。在這一個實施例中的具有這種結構打印頭芯片10F也可以無需復雜的制造步驟制造。
在這一個實施例中,與在圖11中所示的第四實施例相似,利用方形小孔11A,的開口部分邊沿3C’形成彎液面形成裝置,使得染料7便利地由每個染料飛越部分6的兩側提供,從而形成與在第四實施例中相似的彎液面7a,以及還可以限制染料7的飛越方向。
根據這一實施例,除了形成與在第四實施例中的相似的彎液面以外,由兩側便利地提供染料7可以得到與利用第六實施例得到的可比較的效果。
第八實施例圖17是表示根據第八實施例打印頭芯片10G的一部分的平面圖。
這一個實施例與上述的各個實施例的不同之處在于,由與間隔壁2不同的材料形成間隔壁2A(例如,與3B相同的材料鎳)作為彎液面形成裝置,其在圖48中所示的相關的現有技術的打印頭芯片中的每個間隔壁2的邊沿2a處。間隔壁2A不是與在制造打印頭芯片的步驟中形成間隔壁2同時形成,而是分別完成加工以及其后粘到特定的位置上。
在制造打印頭芯片的步驟中通過光刻形成每個間隔壁2的邊沿。如上所述從微觀上看具有一些細微的不規則性。間隔壁2的邊沿的不規則性妨礙形成具有所需形狀的彎液面。因此,選擇性的加工完成厚度薄至例如20微米的材料然后粘到特定的位置上。然而在這個實施例中,無需復雜的制造步驟可以穩定地形成該彎液面。
由于該由間隔壁2延伸的間隔壁2A的邊沿2a”(該邊沿精確的形成不具有不規則性)位于在染料飛越部分6的附近,利用延伸的間隔壁2A的邊沿2a”可以形成具有預期形狀的彎液面,因此為了保障染料7的飛越,在染料飛越部分6中按照所需的數量保持染料7。
根據這一實施例,間隔壁2A的邊沿2a”位于在染料飛越部分6附近,使得為了在染料飛越部分6中保證染料7的飛越,可以按照所需的數量能夠提供染料7,形成染料7的彎液面。此外由于分別完成加工的材料像間隔壁2A一樣粘住,可以精確簡單實現對間隔壁2A的邊沿2a”加工。
第九實施例圖18是表示根據第九實施例的打印頭芯片10H的一部分的平面圖。
雖然第八實施例是這樣構成的,即通過將分別完成加工的材料粘到特定的位置作為延長的間隔壁2A,延長了間隔壁2,第九實施例是這樣構成的,即選擇性能加工間隔壁2B(每個都是由具有一定尺寸的薄膜電阻形成的,該尺寸使得它的邊沿2a能定位在染料飛越部分6的附近)以及然后粘到規定的位置,因此形成一個彎液面形成裝置。
間隔壁2B和3B不是在制造打印頭芯片10H的制造步驟中通過光刻形成的,而是分別制備和然后粘到規定的位置的。按照這種結構間隔壁2B的邊沿2a可以精確地形成而沒有不規則性,以及可以按照并不復雜制造步驟來制造打印頭芯片。
根據這一實施例,可以得到與利用第八實施例得到的可比較的效果。
第十實施例圖19是表示根據第十實施例的打印頭芯片10Ⅰ的一部分的平面圖。
如在圖19所示,在這一實施例中的打印頭芯片10Ⅰ,作為一種彎液面形成裝置的輔助壁15按照這樣一種方式設置在相關的現有技術,如在圖48所示的打印頭芯片的兩個相鄰的間隔壁2之間,即輔助壁15的輔助壁邊沿15a位于在染料飛越部分6的附近。此外通過設另一個輔助壁16(如在圖19中的實線所示,面對輔助壁15的輔助壁邊沿15a)可以進一步改進效果。輔助壁16因加熱而劣化,因此可以按照規定的距離定位在加熱器和輔助壁16之間。
在這一實施例中的輔助壁15是利用薄膜電阻鎳化或者其他選擇性的加工形成的,以及然后粘到規定的位置上,在輔助壁15粘好之后將蓋3B粘到輔助壁15上。在這個實施例中具有這樣一種結構10Ⅰ的也可以無需復雜的制造步驟來制造。
在這個實施例中,由于輔助壁15的邊沿15a位于在染料飛越部分6的附近,染料7的彎液面形成在由間隔壁2的邊沿2a到染料飛越部分6的區域內,如果沒有設有輔助壁15因此染料7的彎液面使得染料7的厚度小,通過設有輔助壁15可以保持所需的狀態。
根據這個實施例,可以得到與由實施例8和9所得到的相比較的效果。
下面將簡要地按照制造步驟的順序介紹在前面的每個實施例中所介紹的打印頭芯片的制造方法。圖20-32是表示該制造步驟示意斷面圖,以及圖33-40是表示與在圖20-32所示的步驟部分相對應的步驟的示意平面圖。
首先,如在圖20中所示,在按照根據這個實施例的打印頭芯片的制造方法中,將散熱特性方面優異的硅基片(導熱性強)用作打印頭芯片的基板1。SiO2層39通過熱氧化或者CVD(化學汽相沉積)形成在基板1上,厚度為1-2微米。該SiO2層39用作直接在加熱器下方的蓄熱層,因此,SiO2層39的厚度需要考慮構成基座的鋁散熱片的散熱特性來確定。
用作電阻(加熱器)內的多晶硅層40,(例如在圖21所示的),是在SiO2層39上利用低壓CVD形成的,厚度約為0.4微米。利用磷(P)向多晶硅層40擴散,以便將它的薄膜電阻設置約為4千歐。
如在圖22中所示,鋁層41是在多晶硅層40上通過濺射形成的,厚度約為0.5微米。在這種情況下,可以使用不同于鋁的金屬例如金、銅或者鉑作為導體。
如在圖23(沿圖33中的斷面線ⅩⅩⅢ-ⅩⅩⅢ的所取的斷面圖)和圖33中所示,為了露出多晶硅層40中的欲形成加熱器5的部份,將具有規定圖形的光敏抗蝕劑形成在鋁層41上以及通過利用該作為掩膜的光敏抗蝕劑進行蝕刻選擇性的除去鋁層41,以便露出多晶硅層40的上方部分。圖33是表示要在形成加熱器5的多晶硅層40部分上方已經露出之后的狀態的平面圖。作為用于蝕刻鋁層41的蝕刻劑,使用一種酸的混合物(磷酸∶硝酸∶乙酸∶水=4∶1∶4∶1)。應當指出,在圖33表示的是各加熱器5中的四個;然而實際上可以設有加熱器5個或更多個加熱器5(對于如下的說明情況相同)。
如在圖24(是沿圖34中的斷面線ⅩⅩⅣ-ⅩⅩⅣ的所取的斷面圖)和圖34中所示,具有需導通到加熱器5的規定圖形的聯接部份的光敏抗蝕劑形成在鋁層41上,利用該作為掩膜的光敏抗蝕劑利用上述AL蝕刻劑對鋁層41進行蝕刻,以便形成具有鋁層41A和鋁層41B的導電圖形。
如在圖25(沿圖35中的斷面線ⅩⅩⅤ-ⅩⅩⅤ的所取的斷面圖)和圖35中所示,由于多晶硅沒有由AL蝕刻劑蝕刻,多晶硅層40被蝕刻形成與利用CF4(氟化碳)氣體利用上述光敏抗蝕劑作為掩膜通過RIF(反應離子蝕刻)得到的鋁層41相同的圖形。
在這時,由于多晶硅層40中需要形成加熱器5的部分由光敏抗蝕劑所覆蓋,他們未被蝕刻。按照這種方式,鋁層41和多晶硅層40按照相同的導電圖形進行處理,除了多晶硅層40中的初始露出的部分以外,以及鋁和多晶硅形成歐姆接觸,即下面的步驟中要進行的熱處理便成為導體。該初始露出的多晶硅的部分形成具有高阻值的電阻被用作電阻加熱式加熱器5。
如圖26中所示,SiO2膜44是通過CVD在整個表面上形成的,厚度約為6微米,然后進行輥壓處理(在450℃氮氣環境中持續30分鐘)用于進行韌化,從而在多晶硅和鋁電極之間形成歐姆接觸。
如在圖27中所示,在形成小立柱和染料存放部分時用作金屬掩膜的鉻層45是在SiO2膜44上通過濺射形成的,厚度約為2微米。
如在圖28中所示,具有用于形成小立柱和染料存儲部分的特定圖形的光敏抗蝕劑形成在鉻層45上,以及利用該用作掩膜的光敏抗蝕劑利用氯和氧混合氣體通過RIE選擇性地對鉻層45進行蝕刻,以便形成鉻層45。圖36是與圖28對應的平面圖。在圖36中,略去了在圖28中所示的SiO2膜44,僅表示鉻層45。
如在圖29中所示,具有用于適用于引線電極的開放的連接片46和連接片47的特定圖形的光敏抗蝕劑通過RIE形成在SiO2膜44上面,以及利用作為掩膜的光敏抗蝕劑對SiO2膜44進行選擇性的蝕刻,厚度為1微米。實施這一個步驟是為了肯定地開放所有的連接片,用于在后面的用于形成一組小立住和染料存儲部分的步驟中連接引出出現在該基片上的電極。
如在圖30(沿圖37中的斷面線ⅩⅩⅩ-ⅩⅩⅩ的所取的斷面圖)和圖37中所示,利用RIE在用作掩膜的特定圖形中形成鉻膜對SiO2膜44進行選擇性蝕刻,以便形成染料存放部分9和一組小立柱4(圖上僅表示立柱4)。對于每個加熱器5形成一組染料存放部分9和該組小立柱4。這時,連接片46和連接片47用于連接電極的是同時開放的,以便露出鋁電極。在圖37中,略去了在圖30中所示的SiO2膜44,以及在圖30中實線50代表下文要介紹環繞壁。
如在圖31(沿圖38中斷面線ⅩⅩⅪ-ⅩⅩⅪ所取的斷面圖)和圖38中所示的層疊一個厚度約為25微米的干膜(薄膜電阻)以及進行圖形加工形成適合于形成染料供應通道間隔壁2的特定形狀。
通過在這一步驟中與間隔壁2相似的圖形加工可以形成在第二、第三和第四實施例中的側壁12。通過在這一步驟通過粘可以形成在第八實施例中的間隔壁2A、在第九實施例中的間隔壁2B、以及在第十實施例中的輔助壁15。
如在圖32(沿圖39中的斷面線ⅩⅩⅫ-ⅩⅩⅫ的所取的斷面圖)和圖39中所示,通過按照這樣一種方式進行熱壓連接,即蓋3的邊沿3a由間隔壁2的邊沿2a伸出,形成適于形成墨水供給通道的蓋3,該蓋3是由分別精確加工的鎳膜形成的,厚度約為25微米。
在這一步驟,將在第二實施例中的側壁12上形成的蓋13在側壁12形成之后安裝在側壁12上。按照這樣一種方式,通過熱壓連接形成在第三-第七實施例中的蓋,以便形成孔口或者切縫結構。
因此染料提供分支通道8形成為隧道形,每一個的寬度等于加熱器5之間的間隔以及高度約為25微米。這些分支通道8適合于利用毛細管現象按照保證染料7的飛越所需要的足夠數量向蒸發部分提供染料。即使對于其中沒有設有間隔壁2的染料供應通道,即沒有形成分支通道,根據毛細管現象通過利用蓋3覆蓋基板可以供應染料。
其上整體形成有染料飛越部分6的加熱器5、引線導體、染料存放部分9以及分支通道8的基板1然后進行切割形成規定打印頭芯片。按照這種方式,制成打印頭芯片。
如圖42中所示,安裝用于根據于圖像信息相對應的信號驅動打印機芯片中的每個加熱器5的驅動器IC26,以及在有玻璃強化的環氧樹脂形成的印刷電路板28上附設銅引線,用于將驅動器IC26連接到連接器30。
在打印頭芯片和驅動器IC26之間以及在驅動器IC26和印刷電路板28上的連接器30之間的銅引線利用金引線(直徑25微米)通過線連接連接起來。為了保護與驅動器IC26連接的引線,該引線間連接部分利用以JCR(結合涂覆樹脂)為基的硅樹脂涂覆該樹脂然后進行熱固化。
如在圖42-45中所示,這樣制造的打印頭芯片以粘接方式連接到基板25上,然后基板25安裝蓋片32,以便形成打印頭。該打印頭在圖46中所示按照串行模式或者如果在圖47中所示按照直線模式使用。
根據在這個實施例中的制造方法,不必明顯改變在由本發明人以前提出的上述發明中的制造步驟以及無需復雜的制造步驟就可以制造打印頭芯片。
此外,如在圖40中所示,與先前提出的發明(公開的日本專利平7-354115相似),可以按照這樣一種方式即環繞染料飛越部分6以及蓋3形成由SiO2(在圖30中的實線表示)構成的第二間隔壁50,可以按照這樣一種方式,即蓋3的蓋3a位于在染料飛越部分6的附近方式安裝。按照這種結構,利用蓋3的蓋3a和第二間隔壁50可以形成染料所需的彎液面。
上面已經對本發明的一些實施例進行了詳細的介紹,應當理解在不脫離本發明技術構思的前提下可以進行各種代換和變化。
例如,在打印頭芯片中裝的各個部分的結構、形狀和材料以及記錄頭都可以由在上述實施例中所介紹的那些進行變化。在記錄時,需要記錄的物體可以移動或者記錄以及需要記錄的物體兩者可以相對運動。
加熱器5的形狀、材料、和尺寸可以進行各種改變或者加熱器5可以按照各部分的組合構成。基板1可以由陶瓷材料例如鋁土制成,以及打印頭的熱特性可以通過加熱器、絕熱材料以及基板的組合方案進行調節。
形成在染料飛越部分上的小立柱4的高度、平面或者斷面形狀、密度以及材料可以廣泛變化。例如,形成具有與各立柱相對應的圖形光敏抗蝕劑(按照負/正變換關系),以及利用作為掩膜的光敏抗蝕劑通過電解金屬例如鎳形成立柱。在這種情況下,需要一預形成的導電膜作為涂覆底層。
與通過蝕刻SIO2膜形成立柱的上述方法相比較,通過電解形成立柱的方法使得能夠省去耗時的步驟,例如形成SIO2膜、形成金屬掩膜和蝕刻SIO2薄膜,因此在短的時間內形成立柱,即改進了批量生產率。
不僅可以按照上述立柱而且還可以按照壁形物、聚集的珠、或者纖維狀物構成染料飛越部分的結構。
染料存儲部分的數量、點的數量、以及與點的數量相對應的加熱器或者染料飛越部分的數量都可以廣泛的變化。染料存儲部分、加熱器和染料飛越部分結構形狀和尺寸并不局限于在上述各實施例中所介紹那些。
在各實施例中,對他們的介紹是利用3種基色即紅色和黃色和藍色(還可以添加黑色)的記錄染料全色記錄實例;然而,本發明可以適用于雙色的打印、單色打印或者黑白色打印。
加熱器可以由金屬或者以金屬為主要成分的材料制成。打印頭基板可以由具有高導熱性的材料例如鋁或者陶瓷來制造,以及記錄頭的熱特性可以利用加熱器、絕熱材料以及的打印頭基板材料來調節。
權利要求
1.一種記錄裝置,包含記錄材料飛越部分,配置在需要記錄的物體的對面,用于使記錄材料飛越到需要記錄的物體,該記錄材料通過由間隔壁形成的記錄材料供給通道提供到所述記錄材料飛越部分上;以及分別完成的彎液面形成裝置,所述裝置是這樣安裝的,即所述裝置的在記錄材料飛越部分的側的前端位于與所述間隔壁的邊沿相重疊的位置上或者位于在比所述間隔壁中的所述邊緣更接近于所述記錄材料飛越部分的位置上;其中所述記錄材料的彎液面形成在所述間隔壁的所述邊緣和所述記錄材料飛越部分之間。
2.根據權利要求1所述的裝置,其中所述間隔壁與在所述側壁上安裝的蓋組合形成所述記錄材料供給通道,所述間隔壁用作為所述記錄材料供給通道的側壁;以及用作所述彎液面形成裝置的所述蓋延伸到所述記錄材料飛越部分的附近。
3.根據權利要求2所述的裝置,其中除了所述蓋以外,一個分別完成的彎液面形成裝置安裝在所述蓋的對面,所述記錄材料飛越部分放置在其間;以及所述第二彎液面形成裝置在所述記錄材料飛越部分和所述第二彎液面形成裝置之間形成所述記錄材料的彎液面。
4.根據權利要求2所述的裝置,其中所述蓋具有一個在所述記錄材料飛越部分上方的開口部分。
5.根據權利要求1所述的裝置,其中所述彎液面形成裝置形成在所述間隔壁的所述邊沿和所述記錄材料飛越部分之間。
6.根據權利要求2所述的裝置,其中所述用于形成所述記錄材料供給通道的間隔壁是分別完成延伸的,所述間隔壁延伸部分的前端位于在比除了所述延伸部份以外的所述間隔壁中的所述的邊沿更接近于所述記錄材料飛越部分的位置上;以及所述具有所述延伸部分的所述間隔壁安裝作為所述彎液面形成裝置。
7.根據權利要求1所述的裝置,其中所述記錄材料飛越部分具有一些不規則的部分用于保存所述記錄材料。
8.根據權利要求1所述的裝置,其中利用所述間隔壁形成分支通道用作所述記錄材料供給通道,該分支通道是由公共記錄材料供給通道旁通分流的以及適于朝向所述記錄材料飛越部分提供所述記錄材料。
9.根據權利要求1所述的裝置,其中所述記錄材料被加熱以便飛越到需要記錄的物體上,該需要記錄的物體配置在所述記錄材料飛越部分的對面,與所述記錄材料飛越部分不相接觸。
10.一種制造記錄裝置的方法,該記錄裝置具有配置在需要記錄的物體的對面的記錄材料飛越部分,用于使記錄材料飛越到需要記錄的物體,該記錄材料利用由間隔壁形成的記錄材料供給通道提供到所述記錄材料飛越部分,所述方法包含的步驟有形成所述間隔壁;分別完成彎液面形成裝置使其成形,使它的在記錄材料飛越部分上的前端位于在與所述間隔壁的邊沿相重疊的位置上,或者位于在比所述間隔壁所述邊沿更接近于記錄材料飛越部分的位置上;以及按照這樣一種方式安裝所述彎液面形成裝置,以便至少在所述間隔壁的所述邊沿和所述記錄材料飛越部分之間形成所述記錄材料的彎液面。
11.一種根據權利要求10所述的制造記錄裝置的方法,還包含的步驟有利用用作所述記錄材料供給通道的所述側壁的所述間隔壁以及安裝在所述側壁上的蓋形成所述記錄材料供給通道;以及按照這樣一種方式安裝用作所述彎液面形成裝置的所述蓋,使其延伸到所述記錄材料飛越部分的附近。
12.一種根據權利要求11所述的制造記錄裝置的方法還包含的步驟有除了所述蓋以外,將分別完成的彎液面形成裝置安裝到所述蓋的對面,使得所述記錄材料飛越部分放置在其間;以及利用所述第二彎液面形成裝置在所述記錄材料飛越部分和所述第二彎液面形成裝置之間形成所述記錄材料的彎液面。
13.一種根據權利要求11所述的制造記錄裝置的方法,還包含的步驟有將所述具有開口部分的該蓋安裝在所述記錄材料飛越部分上方。
14.一種根據權利要求10所述的制造記錄裝置的方法,還包含的步驟有將所述彎液面形成裝置安裝在所述間隔壁的所述邊沿和所述記錄材料飛越部分之間。
15.一種根據權利要求10所述的制造記錄裝置的方法,還包含的步驟有按照這樣一種方式分別完成用于形成所述記錄材料供給通道的所述間隔壁,以便延伸所述間隔壁,即所述間隔壁的延伸部分的前端位于在比除了所述延伸的部分以外的所述間隔壁的所述邊沿更接近于所述記錄材料飛越部分的位置上;以及將具有所述延伸部份的所述間隔壁安裝作為所述彎液面形成裝置。
16.一種根據權利要求10所述的制造記錄裝置的方法,還包含的步驟有在所述記錄材料飛越部分上形成凹凸的部分用于保存所述記錄材料。
17.一種根據權利要求10所述的制造記錄裝置的方法,還包含的步驟有通過利用所述間隔壁形成分支通道,用作所述記錄材料供給通道,該分支通道由公用的記錄材料供給通道旁通分流并且適于向所述記錄材料飛越部分提供所述記錄材料。
18.一種根據權利要求10所述的制造記錄裝置的方法,還包含的步驟有將所述記錄材料加熱以便使所述記錄材料飛越到需要記錄的物體上,該需要記錄的物體配置在所述記錄材料飛越部分的對面,不與所述記錄材料飛越部分相接觸。
全文摘要
一種記錄裝置以及該記錄裝置的制造方法,該記錄裝置能夠形成這樣一種染料的彎液面,使得染料能夠提供到染料飛越部分而不會中斷以及按保證染料飛越所需數量保存在染料飛越部分;該制造方法與相關的現有技術的制作方法相比較沒有復雜的制造步驟。該記錄裝置包含:染料飛越部分配置在需要記錄的物體的對面,用于使染料飛越到需要記錄的物體上,該染料利用由間隔壁形成的染料供給通道提供到染料飛越部分;以及分別完成的彎液面形成裝置。
文檔編號B41J2/005GK1233565SQ9910369
公開日1999年11月3日 申請日期1999年3月12日 優先權日1998年3月13日
發明者三橋裕之 申請人:索尼株式會社