[发明专利]喷墨打印头和喷墨打印头的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及能够安装在喷墨打印设备中的喷墨打印头的结构以及该喷墨打印头的制造方法。更具体的，本发明涉及在短时间内以高精度将形成有喷墨打印元件的打印元件基板与用于支撑打印元件基板并为打印元件基板供墨的支撑构件粘接到一起的方法。

背景技术

喷墨打印设备使用具有多个打印元件的打印头，该打印头根据打印数据喷墨以在打印介质上形成点进而形成图像。近年来，人们做了许多努力，以开发能够高密度地喷出更小墨滴从而以提高的精度打印高解像度的图像的打印头。

图9是日本特开2006-015733号公报公开的侧射式(sideshooter type)喷墨打印头的分解立体图。喷墨打印头1具有：具有多个打印元件的打印元件基板110；为打印元件基板110供墨的支撑构件120；以及向打印元件基板110传送打印信号的电配线基板130。

图10是示出局部切除的打印元件基板110的结构的立体图。打印元件基板110具有约0.5mm～1mm厚的硅基板111，该硅基板111通过基于硅晶体取向的各向异性蚀刻或通过喷砂处理形成有槽状的供墨口112。在硅基板111上的供墨口112的两侧上以与打印分辨率对应的间隔设置有电热转换元件113。通过光刻法连同为这些电热转换元件113供电的铝电配线一起地形成这些电热转换元件113。具有将供给的墨引入喷出口117的墨通路116的墨通路形成构件118在硅基板111上被配置成使得喷出口117面对电热转换元件113。每个打印元件包括电热转换元件113、墨通路116和喷出口117。通过各个电热转换元件113产生的气泡膨胀能量使从供墨口112引入墨通路116的墨以墨滴形式从喷出口117喷出。随着打印操作的进行，从连接到打印元件基板110的支撑构件120上的墨盒稳定地供墨。

支撑构件120被设计成不仅如上所述地向打印元件基板110供墨，而且还将打印元件基板110支撑在预定位置。因此，需要高精度地将支撑构件120和打印元件基板110置于水平方向上和垂直方向上的预定的相对位置。更具体地，首先，打印元件基板110的供墨口112必须精确地置于形成在支撑构件120中的供墨通路的位置。还需要多个打印元件在打印元件基板110中的排列方向被设定为与打印头1的主扫描方向垂直。此外，打印元件基板110的喷出口面必须被设定成与支撑构件120的支撑面121平行。如果不能满足这第三个条件，则喷出口面可能相对打印介质倾斜，导致喷出的墨滴以一角度落在打印介质上，使打印的图像劣化。

然而，支撑构件120通常是模制成型品(molded product)以降低成本并提高加工性能，因而支撑构件120的支撑面121经常产生复杂的三维几何形状，无法具有理想的平滑表面。如果打印元件基板110被粘接到这种不平滑的支撑面121，支撑构件120的轻微三维起伏会直接影响打印元件基板110的喷出口面，因而难以确保平行于打印介质的平面。

例如，日本特开平11-147314(1999)号公报公开了一个结构，在该结构中，多个突起平面部(raised flat portion)被设置在支撑表面121上，且这些突起平面部的平面度状态良好，从而提高了喷出口面的平行性。利用该结构，即使除突起平面部外的支撑面121包括三维起伏，也能够确保喷出口面的水平面。

近年来，还出现了另一种技术，在该技术中，通过利用CCD照相机等将打印元件基板110相对于支撑面121精确地保持在水平和垂直的预定位置，通过紫外光使充填在打印元件基板110和支撑面121之间的粘合剂固化。

图11示出采用上述方法的组装打印头的过程。首先，在步骤1中，向支撑构件120的支撑面121涂布热固性粘合剂125。接着，在步骤2中，通过群焊法(gang bonding method)电连接到电配线基板的打印元件基板110被供给器(supply finger)600吸住，并且被移动到支撑构件120的上方。而且，在步骤2中，利用具有两个CCD照相机的图像处理系统使打印元件基板110精确地定位在水平和垂直方向上的预定位置处。