CN108724941A - 液体喷出头 - Google Patents

Abstract

一种液体喷出头，其包括：打印元件基板，其包括用于喷出液体的喷出口；布线构件，其包括电连接到所述打印元件基板的布线；连接部，其使所述打印元件基板电连接到所述布线构件；支撑构件，其支撑所述布线构件；密封材料，其密封所述连接部；以及盖构件，其设置于所述支撑构件。在所述液体喷出头中，所述布线构件是带状构件，并且所述布线构件的设置于所述支撑构件的对所述布线构件进行支撑的表面的部分被所述密封材料和所述盖构件覆盖。

Description

液体喷出头

技术领域

本公开涉及液体喷出头，该液体喷出头的代表性示例是适用于通过喷出诸如墨等的记录液体执行打印操作的打印设备的喷墨系统。

背景技术

以前，作为公知的液体喷出头，存在代表性示例为喷墨系统的液体喷出头，在该液体喷出头中，诸如TAB膜等的柔性布线基板电连接到打印元件基板。利用由作为主成分的、具有耐墨性的环氧树脂形成的密封材料覆盖通过内引线接合、配线接合等建立电连接的电连接部，使得能够防止诸如墨附着到电连接部等的麻烦。例如，在TAB膜中，通过在聚酰亚胺膜形成的基膜上进行图案化形成铜布线体，此外，通过诸如聚芳酰胺膜等的覆膜保护布线。在一些情况下，通过等离子处理在聚酰亚胺膜和聚芳酰胺膜上进行表面改性，以改善膜与密封材料之间的粘接强度。

如在日本特开2001-322274号公报中所说明的，存在通过使喷嘴板的尺寸大于设置有电极的致动器构件的尺寸来覆盖电连接部以防止墨附着到电连接部的技术。

然而，在日本特开2001-322274号公报提出的技术中，诸如环氧树脂等的密封材料在喷嘴板与包括电连接部的致动器基板之间固化；因此，由于线膨胀率的差异，在喷嘴板上形成翘曲(warp)，并且打印品质可能会恶化。因此，能够使用的树脂被限制为诸如具有低固化温度的二液混合型粘接剂或紫外线固化粘接剂等的具有较低粘度的树脂。

发明内容

本公开提供一种使用柔性布线构件和热固性密封材料的液体喷出头，在该液体喷出头中抑制了墨对电连接部的侵入，并且该液体喷出头具有高的电气可靠性。

本公开的一个方面是一种液体喷出头，其包括：打印元件基板，其包括用于喷出液体的喷出口；布线构件，其包括电连接到所述打印元件基板的布线；连接部，其使所述打印元件基板电连接到所述布线构件；支撑构件，其支撑所述布线构件；密封材料，其密封所述连接部；以及盖构件，其设置于所述支撑构件。在所述液体喷出头中，所述布线构件是带状构件，并且所述布线构件的设置于所述支撑构件的对所述布线构件进行支撑的表面的部分被所述密封材料和所述盖构件覆盖。

此外，本公开的一个方面是如下的液体喷出头，其包括：打印元件基板，其包括用于喷出液体的喷出口；布线构件，其包括电连接到打印元件基板的布线；连接部，其使打印元件基板与布线构件电连接；以及支撑构件，其支撑布线构件，其中，布线构件的设置于支撑构件的对布线构件进行支撑的表面的一部分设置于支撑构件而不露出。

通过参照附图对以下示例性实施方式的说明，本公开的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是示出第一示例性实施方式的液体喷出头的立体图。

图2是示出第一示例性实施方式的液体喷出头的制造过程的立体图。

图3是示出第一示例性实施方式的液体喷出头的制造过程的俯视图。

图4是沿着图3中的线IV-IV截取的截面图。

图5是图4中的部分V的放大图。

图6是沿着图1中的线VI-VI截取的部分的截面放大图。

图7是示出第二示例性实施方式的液体喷出头的俯视图。

图8是沿着图7中的线VIII-VIII截取的部分的截面放大图。

图9是示出第三示例性实施方式的液体喷出头的俯视图。

图10是沿着图9中的线X-X截取的截面图。

图11是图10中的部分XI的放大图。

图12是示出第四示例性实施方式的液体喷出头的俯视图。

图13是沿着图12中的线XIII-XIII截取的截面图。

图14是图13中的部分XIV的放大图。

图15是示出第五示例性实施方式的液体喷出头的立体图。

图16是示出第五示例性实施方式的液体喷出头的分解状态下的立体图。

图17是示出第六示例性实施方式的液体喷出头的立体图。

图18是沿着图17中的线XVIII-XVIII截取的部分的截面放大图。

图19是示出第七示例性实施方式的液体喷出头的俯视图。

图20是示出第七示例性实施方式的液体喷出头的分解状态下的立体图。

图21是沿着图19中的线XXI-XXI截取的截面图。

图22是图21中的部分XXII的放大图。

具体实施方式

第一实施方式

在下文中将参照附图说明实施方式的示例。注意，以下说明不限制本公开的范围。在示例性实施方式中，尽管采用了通过利用发热元件在液体中产生气泡来喷出液体的热方法作为示例，但是本公开能够用于采用压电方法和其它各种液体喷出方法的液体喷出头。注意，除了典型的打印装置，本公开还能够适用于诸如复印机、包括通信系统的传真机、包括打印单元的文字处理机等，另外还能够适用于组合有进行各种处理的装置的工业打印设备。

将说明根据第一示例性实施方式的液体喷出头的构造。图1是根据本示例性实施方式的液体喷出头的立体图。图2是示出液体喷出头的制造过程的立体图，图3是液体喷出头在制造过程期间的俯视图，图4是沿着图3中的线IV-IV截取的截面图，图5是图4中的部分V的放大图。此外，图6是沿着图1中的线VI-VI截取的部分的截面放大图。

如图1所示，液体喷出头3是在中央布置有喷出诸如墨等的液体的打印元件基板10的液体喷出头。如图2所示，打印元件基板10布置于支撑构件30并且电连接到带状柔性布线基板40，该带状柔性布线基板40是传递来自打印设备主体的驱动信号等的布线构件。

在打印元件基板10中，在厚度大约为0.6mm至0.8mm的硅基板上形成有电路和发热电阻器，并且在硅基板上层叠了设置有喷出口13的喷出口形成构件12。在硅基板表面的第一端侧设置有电连接到柔性布线基板40的端子16。支撑构件30包括对打印元件基板10供应墨的液体连通口31，并且支撑构件30以使得液体连通口31与设置于打印元件基板10背面的流路11连通的方式利用第一粘接剂60粘接并固定到打印元件基板10。

在柔性布线基板40中，通过在厚度为0.025mm至0.050mm的聚酰亚胺基膜42上进行图案化形成厚度为0.01mm至0.02mm的铜布线体。此外，在柔性布线基板40的端部形成有建立与打印元件基板10的电连接的端子41。除了成为端子41的部分，柔性布线基板40还覆盖有厚度为0.004mm至0.050mm的聚酰亚胺或聚芳酰胺覆膜43以防止腐蚀。端子41沉积有镀金层以防止腐蚀。在柔性布线基板40中，基膜42的表面利用第二粘接剂61粘接并固定于支撑构件30的上表面。从支撑构件30的上表面到支撑构件30的与该上表面邻接的侧表面设置柔性布线基板40。

打印元件基板10上的端子16和设置于柔性布线基板40的长度方向第一端侧的端子41通过配线接合而彼此电连接。此外，如图3、图4和图5中所示，利用第一密封材料110覆盖和密封电连接部。

第一密封材料110以覆盖电连接部的金配线50的方式密封从设置于打印元件基板10的主表面的喷出口形成构件12到柔性布线基板40的覆膜43的部分。热固性环氧树脂用于第一密封材料110，热固性环氧树脂具有高弹性(1GPa或更大)以保护电连接部不受外力破坏，并且具有高粘度使得热固性环氧树脂不流出到喷出口13侧且使得涂布形状稳定。

在喷出口面侧围绕支撑构件30的边缘部且设置有开口131的板状盖构件130利用第三粘接剂62以形成坝(dam)的形式粘接并固定到支撑构件30。盖构件130的表面高度实质上与打印元件基板10的表面高度相同。如图1和图6所示，第二密封材料111填充在盖构件130的开口131与打印元件基板10之间，使得柔性布线基板40被掩埋。以从第二密封材料111的表面突出的形式设置第一密封材料110。

盖构件130起到在记录待机期间盖住液体喷出头3的帽构件的接触表面的功能。因此，期望的是，当进行加盖时，将密封材料、填充材料等涂布于开口131中并且填充间隙和喷出口面的凹凸以形成封闭空间。

具有低弹性(0.01GPa或更小)且能够在常温下固化的二液混合型橡胶改性环氧树脂被用作第二密封材料111且填充于上部开口的浅区域；因此，外部压力不容易施加于打印元件基板10及打印元件基板10周围的部件。

因此，实质上，在液体喷出头3的喷出口面侧的整个柔性布线基板40(包括电连接到打印元件基板10的部分)被盖构件130、第一密封材料110和第二密封材料111覆盖。换言之，柔性布线基板40的设置于支撑构件30的上表面的部分在不露出于外部的情况下被盖构件130和密封材料覆盖。尽管在本示例性实施方式中使用了两种密封材料，但是不限于上述情况，柔性布线基板40可以被一种密封材料覆盖。在本示例性实施方式的构造中，诸如墨等的液体不容易进入电连接部，并且能够改善电气可靠性。

第二示例性实施方式

图7是用于说明第二示例性实施方式的液体喷出头的液体喷出头俯视图，为便于说明，图7是透过第二密封材料111观察的图。图8是沿着图7中的线VIII-VIII截取的部分的截面放大图并且示出了第二密封材料111。

如图7所示，在第二示例性实施方式中，支撑构件30设置有形成于柔性布线基板40的中间部分的下方的槽32，该槽位于喷出口面侧并且宽于柔性布线基板40的宽度。由于槽32，所以填充在坝中的第二密封材料111密封柔性布线基板40的一部分的正面侧和背面侧的两个表面。

由于线膨胀率的差异，多种材料以复杂的方式彼此粘接所在的部分的粘接强度可能下降。例如，介于盖构件130与支撑构件30之间的柔性布线基板40具有被第二粘接剂61和第三粘接剂62粘接的部分。然而，如同在本示例性实施方式中，通过在包括电连接部的柔性布线基板40的区域中创建仅通过第二密封材料111粘接的部分防止粘接强度降低。在上述情况下，即使在墨附着到液体喷出头的侧表面时，也能够使墨难以侵入电连接部。

第三示例性实施方式

图9是用于说明第三示例性实施方式的液体喷出头的液体喷出头俯视图，为便于说明，图9是透过第二密封材料111观察的图。图10是沿着图9中的线X-X截取的截面图并且是示出了第二密封材料111的图。此外，图11是图10中的部分XI的放大图。

如图9所示，在第三示例性实施方式中，打印元件基板10粘接并固定到设置于支撑构件30的支撑板70。支撑板70不仅是支撑打印元件基板10的支撑构件，而且是使打印元件基板10与支撑构件30彼此流体连通的流路构件。期望的是，支撑板70的材料是例如氧化铝或树脂材料。

支撑构件30包括围绕支撑板70的边缘部33。边缘部33的高度被构造成与粘接并固定到支撑构件30的支撑板70的高度实质上相同，并且在边缘部33与支撑板70之间形成有槽。利用第二粘接剂61使柔性布线基板40固定，使得柔性布线基板40与打印元件基板10电连接的部分位于支撑板70，此外，使柔性布线基板40同样利用第二粘接剂61固定到边缘部33，使得柔性布线基板40延伸到液体喷出头的侧表面。边缘部33和支撑构件30可以一体地形成。

形成于边缘部33与支撑板70之间的槽与第二示例性实施方式的槽发挥同样的效果。换言之，利用第二密封材料111遍及整周地密封柔性布线基板40的一部分的正面和背面两个表面；因此，能够使墨难以侵入电连接部。

第四示例性实施方式

图12是用于说明第四示例性实施方式的液体喷出头的液体喷出头俯视图，并且为便于说明，图12是透过第二密封材料111观察的图。图13是沿着图12中的线XIII-XIII截取的截面图，并且是示出了第二密封材料111的图。此外，图14是图13中的部分XIV的放大图。

如图12所示，在第四示例性实施方式中，利用第三密封材料112在液体喷出头3的喷出口面侧的边缘部处形成坝。使涂布形状稳定的、具有高粘度的材料被用于第三密封材料112以形成与上述盖构件的形状相同的形状。由于该形状通过涂布形成，所以不需要用于盖构件的粘接剂。

如图12和图14所示，第二密封材料111填充于第三密封材料112与打印元件基板10之间，使得柔性布线基板40被掩埋。同样利用上述构造，能够以与上述示例性实施方式相同的方式改善电气可靠性。

第五示例性实施方式

图15是示出了第五示例性实施方式的液体喷出头的立体图，图16是分解状态下的液体喷出头的立体图。第五示例性实施方式的液体喷出头是设置有与打印介质的宽度对应的长度的所谓的页宽型液体喷出头。如图15所示，多个打印元件基板10a、10b、10c和10d以交错的方式布置于液体喷出头3。此外，如图16所示，液体喷出头包括多个柔性布线基板40a、40b、40c和40d。此外，盖构件130设置有形状与以交错的方式布置的打印元件基板的形状匹配的单个开口。多个打印元件基板设置于开口内。用于使各打印元件基板10电连接到对应的柔性布线基板40的触点设置于相关打印元件基板10的在长度方向上延伸的边缘。此外，在盖构件130与打印元件基板10a、10b、10c和10d之间填充第二密封材料111以掩埋柔性布线基板40a、40b、40c和40d。

由于为多个打印元件基板形成单个开口131，所以施加于各打印元件基板的第二密封材料111的量变得一致，该量不会在打印元件基板的各位置处发生改变。如同在本示例性实施方式的页宽型液体喷出头中，在包括多个打印元件基板10的构造中，电连接部的数量增加；因此，本公开的应用是特别优选的。

第六示例性实施方式

图17是示出了第六示例性实施方式的液体喷出头的立体图，图18是沿着图17中的线XVIII-XVIII截取的部分的截面放大图。与第五示例性实施方式相同，第六示例性实施方式涉及页宽型液体喷出头，并且如图17所示，多个打印元件基板10a、10b、10c和10d布置成直线。

多个打印元件基板布置在盖构件130的单个开口131中和由支撑构件30的边缘部33形成的框架中，使得喷出口在喷出口的列方向上彼此邻接。此外，在盖构件130与多个打印元件基板10a、10b、10c和10d之间填充第二密封材料，使得位于喷出口面侧的柔性布线基板被掩埋。

由于具有低粘度的密封材料被用作如图18的截面图所示的填充在打印元件基板周围的第二密封材料111，所以第二密封材料111也填充在彼此邻接地布置的打印元件基板10a与10b之间的间隙中。本示例性实施方式能够通过使多个打印元件基板10配置成直线降低液体喷出头的尺寸。因此，电连接部之间的间隔比第五示例性实施方式的电连接部之间的间隔小；然而，通过设置本公开的构造，液体喷出头能够改善其电气可靠性。此外，具有第五示例性实施方式和第六示例性实施方式所示出的构造的页宽型液体喷出头能够适用于液体进行循环的液体喷出头。具体地，以上是以下述方式构造的液体喷出头：压力室内部的液体在压力室与外部构件之间循环，其中该压力室的内部设置有产生用于喷出液体的能量的元件。由于在这样的循环式页宽型液体喷出头中液体的流量较大且液体喷出头的运行时间较长，所以本公开的构造的应用是特别优选的。

第七示例性实施方式

图19是用于说明第七示例性实施方式的液体喷出头的液体喷出头俯视图，图20是分解状态下的液体喷出头的立体图。此外，图21是沿着图19中的线XXI-XXI截取的截面图，图22是图21中的部分XXII的放大图。

第七示例性实施方式具有这样的构造：在该构造中，使用了在背面包括电连接部的打印元件基板10。如图20所示，打印元件基板10粘接并固定于支撑板70，其中打印元件基板10的背面与柔性布线基板40电连接并且利用第一密封材料110密封。此外，柔性布线基板40粘接并固定到支撑构件30的边缘部33。另外，盖构件130粘接并固定于边缘部33。此外，如图22所示，第二密封材料111填充于盖构件130与打印元件基板10之间，使得位于喷出口面侧的柔性布线基板40以及柔性布线基板40的电连接部被掩埋。同样地，利用本示例性实施方式，能够以与上述示例性实施方式相同的方式改善电气可靠性。

利用上述构造，在使用柔性布线基板和热固性密封材料的液体喷出头中能够提供墨不易侵入的构造；因此，能够改善电气可靠性。

虽然已经参照示例性实施方式说明了本公开，但是应当理解，本公开不限于所公开的示例性实施方式。权利要求书的范围应符合最宽泛的解释，以包含所有的这些变型、等同结构和功能。

Claims (17)

1.一种液体喷出头，其包括：

打印元件基板，其包括用于喷出液体的喷出口；

布线构件，其包括电连接到所述打印元件基板的布线；

连接部，其使所述打印元件基板电连接到所述布线构件；

支撑构件，其支撑所述布线构件；

密封材料，其密封所述连接部；以及

盖构件，其设置于所述支撑构件，

其特征在于，所述布线构件是带状构件，并且

所述布线构件的设置于所述支撑构件的对所述布线构件进行支撑的表面的部分被所述密封材料和所述盖构件覆盖。

2.根据权利要求1所述的液体喷出头，其中，

所述密封材料设置于当在液体从所述喷出口喷出的方向上观察时的所述打印元件基板与所述盖构件之间的区域。

3.根据权利要求2所述的液体喷出头，其中，

所述密封材料包括密封所述连接部的第一密封材料以及设置于所述第一密封材料与所述盖构件之间区域的第二密封材料。

4.根据权利要求3所述的液体喷出头，其中，

所述布线构件的所述部分被所述第一密封材料、所述第二密封材料和所述盖构件覆盖。

5.根据权利要求3或4所述的液体喷出头，其中，

所述第一密封材料的粘度高于所述第二密封材料的粘度。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的液体喷出头，其中，

在所述支撑构件的所述表面设置有槽，所述槽内设置有所述密封材料，并且所述布线构件周围的部分被所述密封材料覆盖。

7.根据权利要求6所述的液体喷出头，其中，

在所述布线构件的长度方向上的第一侧设置有端子，该端子与设置于所述打印元件基板的端子电连接。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的液体喷出头，其中，

所述盖构件是设置有开口的板状构件，并且所述打印元件基板布置在所述开口内。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的液体喷出头，其中，

所述布线构件的所述部分的整个表面被所述密封材料和所述盖构件覆盖。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的液体喷出头，其中，

从所述支撑构件的所述表面到与所述支撑构件的所述表面邻接的侧表面设置所述布线构件。

11.根据权利要求3或4所述的液体喷出头，其中，

所述第一密封材料从所述第二密封材料的表面突出。

12.根据权利要求1至4中任一项所述的液体喷出头，其中，

所述支撑构件设置有多个所述打印元件基板，并且各所述打印元件基板均设置有所述布线构件。

13.根据权利要求12所述的液体喷出头，其中，

沿直线配置多个所述打印元件基板。

14.根据权利要求12所述的液体喷出头，其中，

所述打印元件基板布置在所述盖构件的开口内。

15.根据权利要求7所述的液体喷出头，其中，

所述打印元件基板的端子设置于所述打印元件基板的在所述打印元件基板的长度方向上延伸的边缘部分。

16.根据权利要求1至4中任一项所述的液体喷出头，其中，

所述液体喷出头是长度与打印介质的宽度对应的页宽型液体喷出头。

17.根据权利要求1至4中任一项所述的液体喷出头，所述液体喷出头还包括：

元件，其产生用于喷出液体的能量；以及

压力室，其内设置有所述元件，

其中，所述压力室内的液体在所述压力室内与所述压力室外之间循环。