CN109203699A - 液体喷出头基板和液体喷出头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液体喷出头基板和液体喷出头。该液体喷出头基板具有加热单元以及在基材的表面侧配置有用于产生液体喷出用的喷出能量的多个喷出能量产生元件的元件阵列。加热单元包括发热元件、配线和多个连接部，发热元件沿元件阵列的方向延伸并通过通电而发热，配线在与基材的表面正交的方向上与发热元件间隔开，以及多个连接部用于将发热元件和配线彼此连接。发热元件、配线以及多个连接部被设置在当从与基材的表面正交的方向观看时与元件阵列的方向正交的方向上与配置元件阵列的区域重叠的区域中。当发热元件通电时，在流过发热元件的电流的路径的中途，电流流向配线。

Description

液体喷出头基板和液体喷出头
技术领域
本发明涉及设置有用于喷墨的喷出能量产生元件的液体喷出头基板和液体喷出头。
背景技术
在喷墨打印设备中所设置的喷墨打印头(以下还简称为打印头)中，设置有沿着预定方向配置用于喷墨的多个喷出口的打印头基板。针对打印头基板(以下还简称为基板)的多个喷出口中的各个喷出口设置用于喷墨的喷出能量产生元件，并且通过驱动喷出能量产生元件、以墨滴的形式喷出喷出口中的墨。尽管期望从各个喷出口喷出的墨滴的量和喷出速度是均匀的，但是量和速度可能根据基板温度而变化。换句话说，在基板中产生温度分布的情况下，温度分布可能产生图像不均匀性，从而导致图像质量劣化。
作为用于打印头基板的温度分布校正的技术，日本特开2014-200972公开了一种通过设置用于基板和墨温度调节的多个副加热器并加热位于低温区域的副加热器(发热元件)来均匀地调节打印头基板的温度的方法。因此，为了均匀地加热基板上的期望区域，需要从该区域的一个端部向另一端部将通过通电而发热的发热电阻器配置作为副加热器。换句话说，副加热器的长度由该区域的长度来确定。结果，为了使副加热器的发热量被设置为期望的量，需要调节副加热器的宽度。例如，在向电阻值为R的副加热器施加恒定电压V的情况下，副加热器的发热量W为V^2/R。因此，为了使副加热器的发热量升高，需要减小副加热器的电阻R。
然而，在现有技术中，通过基于副加热器的宽度的增大而使副加热器的面积增大来将副加热器的电阻保持为最小。这导致基板面积的增大和打印头尺寸的增大，这进一步导致诸如副加热器配置方面的自由度下降以及在打印头基板设计方面的更多约束等的问题。
发明内容
本发明的目的是使得在发热元件的安装面积得到抑制的状态下能够以期望发热量来加热流过基板的墨，并且抑制安装面积的增大和打印头的尺寸的增大。
根据本发明的一种液体喷出头基板包括：基材；元件阵列，其中在所述元件阵列中，在所述基材的表面侧配置有用于产生液体喷出用的喷出能量的多个喷出能量产生元件；以及加热单元，其中，所述加热单元包括发热元件、配线和多个连接部，所述发热元件在所述元件阵列的方向上延伸并且通过通电而发热，所述配线在与所述基材的表面正交的方向上与所述发热元件间隔开，以及所述多个连接部用于将所述发热元件和所述配线彼此连接，以及所述发热元件、所述配线和所述多个连接部被设置在如下区域中，并且在所述发热元件通电的情况下，在流过所述发热元件的电流的路径的中途，电流流向所述配线，其中，该区域与配置所述元件阵列的区域在当从与所述基材的表面正交的方向观看时与所述元件阵列的方向正交的方向上重叠。
根据本发明的一种液体喷出头，包括：液体喷出头基板，其包括基材、元件阵列和加热单元，其中在所述元件阵列中，在所述基材的表面侧配置有用于产生喷出液体用的喷出能量的多个喷出能量产生元件，以及喷出口形成构件，其包括喷出口，其中利用所述喷出能量经由所述喷出口喷出液体，其中，所述加热单元包括发热元件、配线和多个连接部，所述发热元件在所述元件阵列的方向上延伸并且通过通电而发热，所述配线在与所述基材的表面正交的方向上与所述发热元件间隔开，以及所述多个连接部用于将所述发热元件和所述配线彼此连接，以及所述发热元件、所述配线和所述多个连接部被设置在如下区域中，并且在所述发热元件通电的情况下，在流过所述发热元件的电流的路径的中途，电流流向所述配线，其中，该区域与配置所述元件阵列的区域在当从与所述基材的表面正交的方向观看时与所述元件阵列的方向正交的方向上重叠。
利用本发明，可以在发热元件的安装面积得到抑制的状态下以期望发热量来加热流过基板的墨，从而可以抑制安装面积的增大和打印头的尺寸的增大。
通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。
附图说明
图1A和1B是示出根据第一实施例的打印头基板的图；
图2是示出用于驱动副加热器的驱动电路的电路图；
图3A和3B是示出针对基板的数据处理电路结构的示例的图；
图4A和4B是示出根据比较例的打印头基板中所设置的副加热器的结构示例的图；
图5A和5B是示出根据第一实施例的打印头基板中的预备加热部的结构示例的图；
图6A是示出预备加热部的截面图；
图6B至6D是示出第一实施例的第一变形例至第三变形例的截面图；
图7A和7B是示出第一实施例的第四变形例的图；
图8A至8C是示出根据第二实施例的打印头的一部分的图；
图9A至9C是示出根据第三实施例的打印头的一部分的图；以及
图10A至10C是示出根据第四实施例的打印头的一部分的图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图来描述本发明的实施例。顺便提及，下面要描述的实施例是应用本发明的具体形式的示例，并且可以根据在本发明的范围内应用本发明的装置的结构和各种条件来适当地修改或改变。因此，本发明不限于以下实施例。
(第一实施例)
图1A和1B是示出设置在作为根据本发明的第一实施例的液体喷出头的喷墨打印头中的打印头基板(液体喷出头基板)100的图。图1A是示出各部分的布局的平面图。图1B是示出设置有图1A所示的打印头基板100的打印头的一部分的纵向侧视图，并且是沿图1A的线IB-IB截取的放大截面图。
在打印头基板100中，作为产生用于喷墨的喷出能量的喷出能量产生元件的打印元件103沿着预定方向(X方向)以规则间隔配置。打印元件构成打印元件阵列。在图1A所示的打印头基板100中，在与打印头基板100的长边方向(X方向)正交的短边方向(Y方向)上的不同位置处配置四个打印元件阵列(列A、列B、列C和列D)。通过通电而产生热的发热电阻器构成根据本实施例的打印元件。因此，在下面的描述中，打印元件103还将被称为喷出加热器。
形成用于喷墨的喷出口205的喷出口形成构件204接合到打印头基板(以下还简称为基板)100的面100a。流路207形成在喷出口形成构件204和打印头基板100之间。喷出口205形成在喷出口形成构件204中的面对喷出加热器103的位置处。因此，喷出口阵列形成在与打印元件阵列相对应的位置处。
向喷出加热器103供给墨的多个墨供给口106沿着X方向配置在各打印元件阵列的两侧(图1A中的左侧和右侧)，并且作为结果设置供给口阵列。这里，一个墨供给口106配置在两个喷出加热器103的左侧，并且一个墨供给口106配置在两个喷出加热器103的右侧。一旦允许电流在任何时刻流向加热器103，则通过喷出加热器103产生的热在墨中产生气泡，并且当气泡产生时产生的压力使流路207中的墨以墨滴的形式从喷出口205喷出。
副加热器(发热元件)105设置在墨供给口106和加热器103之间，使得从墨供给口106向喷出加热器103供给的墨在从喷出口喷出之前被预备地加热。换句话说，在打印元件基板100的平面图中，副加热器105位于打印元件阵列和供给口阵列之间并且沿着打印元件阵列的方向延伸。副加热器105将打印元件基板100和打印元件基板100中的墨加热并保温至墨不发泡的程度。通过电流流过而产生热的发热电阻器构成副加热器105，并且副加热器105连接到副加热器驱动器108。顺便提及，多晶硅或硅基板的扩散电阻材料能够构成副加热器。
针对打印元件基板100中确定的多个预备加热区域中的各预备加热区域设置副加热器驱动器108。副加热器105L配置在加热器103与位于加热器103左侧的墨供给口106L之间，以及副加热器105R配置在加热器103与位于加热器103右侧的墨供给口106R之间。由于这种结构，墨在加热器103附近被加热，从而可以更高效地加热要喷出的墨。
在本实施例中，预备加热区域107设置在打印元件基板100中的20个位置中，并且针对各预备加热区域107设置副加热器驱动器108。在图1A中，预备加热区域107由虚线表示。打印头基板中的预备加热区域107共用相同的内部副加热器布局。结果，这些区域中的副加热器105具有相同的发热量，并且可以以均匀的方式控制打印头基板100中的温度分布。顺便提及，在以下描述中，在不必将副加热器105L和105R彼此区分的情况下，将位于喷出加热器103的左侧和右侧的副加热器105L和105R统称为副加热器105。
在基板100的端部中设置有多个焊盘102。焊盘包括例如连接到电源的电源端子和用于输入到喷出加热器103和副加热器驱动器108的信号的信号端子。
图2是示出用于驱动图1A和1B所示的副加热器105的驱动电路的电路图。焊盘102a是正电源焊盘，以及焊盘102b是GND(接地)焊盘。焊盘102a和102b也可以与用于墨滴喷出的加热器103的电源一起使用。由副加热器控制信号SH_A1至SH_D5控制的副加热器驱动器108能够独立地加热打印头基板100中的20个位置中的任何预备加热区域107。例如，一旦控制信号SH_A1输入到与副加热器105(SH1)连接的副加热器驱动器108(SHD1)，则副加热器驱动器108导通并且电流流向副加热器105(SH1)。结果，副加热器105(SH1)发热，并且设置有副加热器105(SH1)的预备加热区域107(A1)被加热。这同样适用于其它预备加热区域，并且当副加热器驱动器108由副加热器控制信号导通时，可以加热各预备加热区域。
副加热器控制信号SH_A1至SH_D5可以直接从焊盘102供给到副加热器驱动器108。可选地，可以输出由作为基板100中的控制单元的数据处理电路110生成的副加热器控制信号。图3A示出通过从基板100中的数据处理电路110输出的控制信号SH_A1至SH_D5来控制副加热器驱动器108的示例。图3B示出通过从基板100的外部直接供给的控制信号来驱动副加热器驱动器108的情况。在图3A所示的结构中，当信号(包括时钟信号(CLK)等)和图像数据(DATA)同时发送时，可以在不增加焊盘102的情况下控制副加热器105。在图3B所示的结构中，由于数据处理电路110设置在基板100的外部，因此可以减小基板100的尺寸。
图4A和4B是示出根据针对喷墨打印设备的比较例的打印头基板中设置的一个副加热器15的结构示例的图。图4A是平面图，以及图4B是纵向截面图。图5A和5B是示出在根据本实施例的打印头基板100中设置的一个预备加热区域107中设置的副加热器105的结构的图。图5A是平面图，以及图5B是纵向截面图。
根据图4A和4B所示的比较例的副加热器15具有恒定的长度和恒定的宽度。电流供给用的配线部23经由基于导体的插头26与副加热器15的两端部连接。具体而言，副加热器15的长度为500μm，并且副加热器15的宽度为50μm。多晶硅片构成副加热器15，其总电阻值(R)为100Ω。因此，在副加热器15的两端具有10V的差分电压的情况下，电流如箭头211所示那样流动，并且此时的预备加热区域17中的发热量W为10V^2/100Ω＝1W。
另一方面，包括根据本实施例的副加热器105的预备加热部101(加热单元)具有例如图5A和5B所示的结构。图5A是平面图，以及图5B是沿图5A的线VB-VB截取的截面图。这里所示的预备加热部101包括副加热器105和多个电流旁路部208。换句话说，预备加热部101在电流流过的路径上包括四个电流旁路部208和副加热器105中所包括的五个发热部209。基于铝配线(Al配线)的配线部203(配线)和插头206(连接部)构成电流旁路部208。在经由插头206连接副加热器105和配线的状态下，副加热器105和配线部203设置在与打印元件基板的表面正交的方向上的不同位置处。另外，副加热器105和配线部203在与打印元件基板的表面正交的方向上彼此间隔开。副加热器105、配线部203以及插头206被设置在当从与基材201的表面正交的方向观看时、在与打印元件阵列的方向正交的方向上与设置有打印元件阵列的区域重叠的区域中。换句话说，在如图1A所示的打印头基板100的平面图中，副加热器105、配线部203和插头206被设置为在Y方向上与打印元件阵列重叠。其合成电阻值小至副加热器105的电阻的1/100至1/1000，并且这里电流旁路部208具有被计算为0Ω的电阻值。顺便提及，Al、Cu、Au、Ni、W、Ti及其化合物中的至少一个能够构成配线部203。W等能够构成插头206。如上所述，通过使表现出低电阻值的配线部203连接到副加热器105，流过预备加热区域107的电流如图5B中的箭头212所示那样交替地流向副加热器105和电流旁路部208。换句话说，在副加热器105中，大部分电流流向位于邻接的配线部203之间的部分209，并且部分209变成产生热的发热部。换句话说，配线部203连接到副加热器105的发热部209的两端。换句话说，配线部203与副加热器105的非发热部的部分并联连接。以这种方式，根据本实施例的预备加热部101被配置为使得当副加热器105被通电时，在流过副加热器105的电流的路径的中途电流经由插头206流向配线部203。
本实施例被配置为使得在五个发热部209中获得的总电阻为100Ω，从而如图4A和4B所示的副加热器15的情况那样获得1W的发热量。这里使用的副加热器105的长度如图4A和4B的情况那样是500μm，而副加热器105的宽度是20μm，这比图4A和4B的情况短。结果，根据本实施例的副加热器105利用图4A和4B所示的副加热器15的面积的40％来实现与图4A和4B所示的副加热器15相同的发热量，因此根据本实施例的副加热器105实现了打印头基板100的面积缩小。
如图5A和5B所示，根据本实施例的副加热器105处于产生热的发热部209相对于预备加热区域107在配置方面被分散的状态。然而，发热部209通过基于金属的热阻低的电流旁路部208而相互连接。因此，在发热部209中产生的热被扩散到电流旁路部208，并且预备加热区域107被均匀地加热。另外，在预备加热区域107需要以更均匀的方式加热的情况下，可以减小电流旁路部208的长度并且可以在维持发热部209的长宽比的情况下增大发热部209的面积。然而，在这种情况下，面积缩小效果会降低。尽管当发热部209的长度和宽度减小并且电流旁路部208的长度增大时可以增强缩小效果，但是这会导致配线电流密度的增大，这可能导致由于电迁移等而造成的连接断开。
图6A是示出由于电迁移而使副加热器105断开连接的示例的图。插头206是低电阻且电流集中的插头，因此在插头206与基于AL配线的配线部203之间的接触部分214处比较可能发生电迁移。因此，采取诸如在配线部203和插头206之间插入阻挡金属以及将电流值设置在通常不会发生由于电迁移而造成的连接断开的范围内等的措施。然而，在本实施例中，副加热器105从预备加热区域107的一端连接到另一端，因此即使在配线部203发生连接断开的情况下电流也如图6A所示的箭头212所示那样绕过副加热器105。因此，即使发生如上所述的连接断开，副加热器105也能够在不会失去其加热功能的情况下实现高度可靠的加热功能。而且，一旦发生如上所述的连接断开并且配线部的一部分变为不导通，则由于预备加热区域107中的总体电阻值的增大而使发热量减少。在本实施例中，如图6A所示，单个旁路配线断开连接会使得发热量从1W下降到0.73W。
另外，在本实施例中，如图5A、5B和6A所示，在一个副加热器105的两端，副加热器105和配线部203通过配置在X方向上的两个不同位置处的插头206(206a和206b)而相互连接。因此，即使在连接断开的情况下也能够维持副加热功能。换句话说，副加热器105具有高电阻值，因此电流流过电阻低的配线部203。结果，即使当插头配置在两个位置时，电流也主要经由低电阻路径(即，如图6A所示的箭头212表示的位于更接近配线部203的端部的插头206a)而流向副加热器105。即使在此时插头206a与配线部203之间的接触部分发生连接断开，电流仍然如虚线所示那样经由插头206b流动，因此总体上向副加热器105的电流供给不会被阻塞。顺便提及，图6A所示是副加热器105的两个端部和配线部203通过设置在两个不同位置处的插头206而相互连接的示例。可选地，副加热器105的两个端部和配线部203可以通过设置在三个不同位置处的插头而相互连接。
图6B至6D是示出根据第一实施例的用于将副加热器105和配线部203相互连接的方法的变形例的纵向侧视图。在图6B所示的第一变形例中，配线部203和副加热器105在不使用如图6A所示的插头206的情况下直接相互连接。通过在形成覆盖副加热器105的绝缘层202时在副加热器105上形成贯穿绝缘层202的孔部、并且在形成孔部的绝缘层202上利用铝形成配线部203，来进行该相互连接。换句话说，当在绝缘层202上形成配线部203时，铝在孔中形成膜并且与配线部203直接接触。通过该方法，可以在不形成插头的情况下将配线部203和副加热器105相互电气连接，并且可以预期与在使用插头的情况下实现的效果同样的效果。
构成图6C所示的第二变形例中的电流旁路部208的配线部203比图6A所示的电流旁路部208的配线部203长。因此，在第二变形例中，可以在更宽的范围内调整形成有插头206的位置，因此可以通过改变形成有插头206的位置来使副加热器105中的发热部209的温度调整范围扩大。换句话说，当形成插头206的位置相对于配线部203设置在外部时，副加热器105的发热部209的长度减小并且副加热器105的整体电阻减小。结果，副加热器105的整体发热量向增大的方向调整。然而，当形成插头206的位置相对于配线部203设置在内部时，副加热器105的发热部209的长度增大并且副加热器105的整体电阻增大，然后副加热器105的整体发热量向减小的方向调整。可以通过改变在形成膜时所使用的一个掩膜片的设计来实现插头206的形成位置，从而可以降低副加热器105的设计改变时的制造成本。
图6D是示出第一实施例的第三变形例的纵向侧视图。在第三变形例中，在预备加热区域中分割副加热器105的状态下形成副加热器105，并且多个副加热器105与配线部203串联连接。同样在第三变形例中，可以维持适当的加热量，并且可以通过与副加热器105连接的配线部来同时实现副加热器105的面积缩小效果。
图7A和7B是示出根据第一实施例的用于将副加热器105和配线部203相互连接的方法的第四变形例的图。图7A是平面图，以及图7B是沿图7A的线VIIB-VIIB截取的截面图。在第四变形例中，在作为形成两个多晶硅层的半导体工艺的结果而形成的基板中，一个多晶硅层形成副加热器302，另一多晶硅层形成配线部301，并且利用插头206将副加热器302和配线部301相互连接。以这种方式，根据第四变形例的配线部301和副加热器302在电阻方面彼此相同，因此配线部301与副加热器302一起发热。换句话说，配线部301和副加热器302整体用作发热部。这里，配线部301与副加热器302并联连接，因此配线部301和副加热器302的合成电阻值明显小于作为单个单元的副加热器302的电阻值，并且电流213增大。结果，同样在第四变形例中，与图6A所示的示例相同，仍然可以实现副加热器面积缩小效果。在图7A所示的尺寸配置中，例如，实现的面积缩小是图4A和4B所示的示例的面积缩小的3/5。
如上所述，在本实施例中，可以在不降低发热量的情况下减小副加热器105的宽度(面积)，因此抑制了打印头基板100的尺寸的增大以及打印头的尺寸的增大。另外，在将副加热器105配置在从墨供给口106到喷出加热器103的流路附近、使得加热流过流路的墨的情况下，可以抑制从墨供给口106到喷出加热器103的流路的长度的增大以及从墨供给口106到喷出加热器103的流路的宽度的增大。结果，可以在喷墨之后的较短时间段内用墨再填充喷出加热器103，可以增大喷出的频率，并且可以显著提高打印吞吐量。
(第二实施例)
下面将描述本发明的第二实施例。图8A至8C是示出根据第二实施例的打印头的一部分的图。图8A是示出打印头基板的预备加热区域中的各部分的布局的平面图。图8B是沿着图8A的线VIIIB-VIIIB截取的截面图。图8C是沿着图8A的线VIIIC-VIIIC截取的截面图。顺便提及，在图8A至8C中，相同的附图标记用于指代与第一实施例相同或等同的部分。
在本实施例中，与第一实施例的情况相同，在打印头基板100中设置多个预备加热区域107。各预备加热区域107如图8A所示那样配置。如图8A所示，预备加热部101A设置在预备加热区域107中，使得基板和墨被加热并保温。同样在本实施例中，考虑到喷出加热器103上的墨再填充性，墨供给口106(106L和106R)被配置在喷出加热器103的左侧和右侧。副加热器105和部分地与副加热器105并联连接的电流旁路部208A构成预备加热部101A。副加热器105沿喷出加热器103的配置方向延伸。如图8A所示，副加热器105配置在喷出加热器103和墨供给口106(106L和106R)之间。副加热器105的平面布局与根据第一实施例的副加热器105相同。然而，根据本实施例的预备加热部101A的截面结构不同。
如图8B和8C所示，预备加热部101A包括经由绝缘层202层积在基材201上的副加热器105和作为经由插头206A连接到副加热器105的多个层(图中为四层)的配线部203A。多晶硅配线形成副加热器105。配线部203A经由插头206A而相互连接，并且在多个部分处分别与副加热器105并联连接。副加热器105的位于邻接的电流旁路部208A之间的部分是发热部209。
如图8A所示，副加热器105形成在层积在基材201上的绝缘层202的下层部中，并且喷出加热器103形成在绝缘层202的上层部中。换句话说，形成发热部209的副加热器105配置在与喷出加热器103分离的位置处。然而，理想地，在喷出加热器103附近进行预备加热以喷出预备加热了的墨。在这方面，在本实施例中，连接到副加热器105的电流旁路部208A具有多层结构，并且电流旁路部208A的最上层部配置在喷出加热器103的两个侧部附近。结果，配置在下层中的副加热器105的发热部209中产生的热可以经由形成多层结构的插头206A和配线部203A而传递到上层部210，并且可以在喷出加热器103附近加热墨。因此，可以减小喷出加热器103附近的墨的粘度，可以加速喷出加热器103上的墨再填充，并且可以提高打印吞吐量。另外，在常温下表现出高粘度的墨可以被更好地喷出，因此就图像质量提高和墨选择而言可以提高自由度。结果，可以进行打印头的多功能部署。
另外，在第二实施例中，可以如在第一实施例中那样实现副加热器105的面积缩小效果。副加热器105的面积缩小效果使得打印头基板的尺寸减小并且进而使得打印设备的尺寸减小。
顺便提及，可以在用于喷出相同类型的墨(诸如相同颜色的墨等)的打印头中使用图1A中所示的基板。可选地，可以在用于喷出不同类型的墨的打印头中使用图1A所示的基板。例如，列A至D的打印元件阵列可以分别用于喷出诸如黄色、青色、品红色和黑色等的不同颜色的墨。另外，各打印元件阵列可以用于喷出相同类型的墨。
(第三实施例)
下面将描述本发明的第三实施例。图9A至9C是示出根据第三实施例的打印头的一部分的图。图9A是示出打印头基板的预备加热区域中的各部分的布局的平面图。图9B是沿着图9A的线IXB-IXB截取的截面图。图9C是沿着图9A的线IXC-IXC截取的截面图。顺便提及，在图9A至9C中，相同的附图标记用于指代与第一实施例和第二实施例相同或等同的部分。
在第三实施例中，不是多晶硅构成副加热器405，而是由与喷出加热器103相同的材料形成的膜构成副加热器405。通常，每单位体积的墨喷出加热器103的电阻值超过每单位体积的多晶硅的电阻值。因此，如图9C所示，副加热器405设置有多个电流旁路部208B。与第一实施例的情况相同，各电流旁路部208B包括插头206B和具有低电阻的配线部203B。这样，在本实施例中，多个电阻低的电流旁路部208B与副加热器405的多个部分并联连接。因此，可以在不增大副加热器405的面积的情况下减小预备加热部整体的电阻，从而实现副加热器面积缩小效果。
另外，本实施例被配置为使得副加热器405形成在靠近喷出加热器103的位置处、即绝缘层202的上层部处，并且发热部209也配置在加热器103的附近。结果，存在于喷出加热器103附近的墨可以通过发热部209在更近的位置处被加热，因此可以更高效地降低墨的粘度并且可以提高墨再填充性。
(第四实施例)
下面将描述本发明的第四实施例。图10A至10C是示出根据第四实施例的打印头的一部分的图。图10A是示出打印头基板的预备加热区域中的各部分的布局的平面图。图10B是沿图10A的线XB-XB截取的截面图。图10C是沿着图10A的线XC-XC截取的截面图。顺便提及，在图10A至10C中，相同的附图标记用于指代与第一实施例和第二实施例相同或等同的部分。
在第四实施例中，在打印头基板100中设置的多个预备加热区域中，形成如图10C所示的预备加热部101C。预备加热部101C包括副加热器105和与副加热器105中的多个位置并联连接的多个电流旁路部208C。发热部209形成在多个电流旁路部208C之间。电流旁路部208C包括作为沿着形成在喷出加热器103的左侧和右侧的墨供给口106(106L和106R)的圆周形成为环状的多个层的配线部203C、以及与各配线部203C电气连接的插头206C。Al配线构成各配线部203C。
如上所述，在第四实施例中，从副加热器105的发热部209产生的热被传递到插头206C和低热阻的环状的配线部203C，作为结果通过位于由配线部203C围绕的管状区域中的墨供给口106的墨被加热。因此，通过墨供给口106的墨的粘度降低，喷出加热器103上的墨再填充性得以提高。特别地，在本实施例中，在墨供给口106的周围完全被覆盖的状态下进行加热，因此与图8A至8C所示的第二实施例相比，可以更高效地进行墨加热。这里，根据所加热的墨的粘度和类型等，可以形成部分切断(诸如C状等)的配线部，而不是如本实施例那样完全环状的配线部203C。当然，同样在这种情况下，需要利用插头将配线部连接到副加热器105，从而形成电流旁路部。
顺便提及，在上述第二实施例中，喷出口205附近的墨通过配线部203A的上层部来加热，因此在不喷墨而加热状态继续的情况下，可能发生由于喷出口205的水分蒸发而造成的墨浓缩。与此相对，根据第四实施例的结构，通过墨供给口的墨被加热，因此可以降低墨浓缩的风险并且可以将喷出加热器103附近的墨保持在更适合喷出的状态。
尽管在图10A至10C所示的示例中将副加热器105呈直线配置，但是副加热器105也可以被配置成使得墨供给口106被包围。此外，尽管在上述实施例中多晶硅构成副加热器105，但是副加热器105也可以由与喷出加热器103相同的材料形成。
(其它实施例)
设置有根据本发明的液体喷出头基板的液体喷出头可应用于各种液体喷出装置。换句话说，具有根据本发明的液体喷出头基板的液体喷出头可应用于所谓的串行扫描型液体喷出装置，其中该串行扫描型液体喷出装置通过在喷墨的同时使液体喷出头沿主扫描方向移动来将液体施加到打印介质或喷出对象介质。另外，液体喷出头可以被配置为图1A所示的配置在X方向上的多个液体喷出头基板。
本发明还可应用于除串行扫描型液体喷出装置以外的液体喷出装置。例如，本发明还可应用于所谓的全幅型液体喷出装置，其中该全幅型液体喷出装置用于保持与打印介质或喷出对象介质的宽度相对应的长液体喷出头，并且在与液体喷出头的长度方向交叉的方向上连续移动打印介质或打印对象介质的同时将液体施加到打印介质或打印对象介质。然而，在这种情况下，应该配置更大量的液体喷出头基板来构成长液体喷出头。
在上述液体喷出头基板的示例中，使用通过加热墨而产生气泡的喷出加热器103作为用于液体喷出的喷出能量产生元件。然而，本发明不限于此。换句话说，还可以使用诸如压电元件等的机电换能器作为喷出能量产生元件。
尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不局限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

Claims (20)

1.一种液体喷出头基板，包括：
基材；
元件阵列，其中在所述元件阵列中，在所述基材的表面侧配置有用于产生液体喷出用的喷出能量的多个喷出能量产生元件；以及
加热单元，
其特征在于，所述加热单元包括发热元件、配线和多个连接部，所述发热元件在所述元件阵列的方向上延伸并且通过通电而发热，所述配线在与所述基材的表面正交的方向上与所述发热元件间隔开，以及所述多个连接部用于将所述发热元件和所述配线彼此连接，以及
所述发热元件、所述配线和所述多个连接部被设置在如下区域中，并且在所述发热元件通电的情况下，在流过所述发热元件的电流的路径的中途，电流流向所述配线，其中，该区域与配置所述元件阵列的区域在当从与所述基材的表面正交的方向观看时与所述元件阵列的方向正交的方向上重叠。
2.根据权利要求1所述的液体喷出头基板，其中，在所述配线具有与所述发热元件相同的长度和相同的宽度的情况下，所述配线由表现出与所述发热元件相比较低的电阻的材料形成。
3.根据权利要求1或2所述的液体喷出头基板，其中，在包括所述多个喷出能量产生元件的加热区域中在所述元件阵列的方向上连续形成所述发热元件，并且多个所述配线与所述发热元件并联连接。
4.根据权利要求1或2所述的液体喷出头基板，其中，在包括所述多个喷出能量产生元件的加热区域中以分割方式形成所述发热元件，并且所述配线与以所述分割方式形成的所述发热元件串联连接。
5.根据权利要求1或2所述的液体喷出头基板，其中，所述配线形成在比所述发热元件更靠近所述喷出能量产生元件的位置处。
6.根据权利要求1或2所述的液体喷出头基板，其中，在所述基材的表面侧层积的多个配线部构成所述配线。
7.根据权利要求1或2所述的液体喷出头基板，其中，还包括供给口，所述供给口用于向所述喷出能量产生元件供给液体，
其中，所述配线以包围所述供给口的方式配置。
8.根据权利要求1或2所述的液体喷出头基板，其中，还包括供给口，所述供给口用于向所述喷出能量产生元件供给液体，
其中，所述发热元件被配置在从供给口到所述喷出能量产生元件的流路附近。
9.根据权利要求1或2所述的液体喷出头基板，其中，还包括多个加热区域，所述多个加热区域包括所述多个喷出能量产生元件，
其中，所述发热元件与驱动单元一起设置在所述多个加热区域中的各个加热区域中，所述驱动单元用于根据所输入的控制信号来控制所述各个加热区域中所设置的所述发热元件的驱动。
10.根据权利要求9所述的液体喷出头基板，其中，所述控制信号是从配置在所述液体喷出头基板的外部的数据处理电路供给的。
11.根据权利要求9所述的液体喷出头基板，其中，所述控制信号是由配置在所述液体喷出头基板中的数据处理电路生成的。
12.根据权利要求1或2所述的液体喷出头基板，其中，多晶硅或硅基板的扩散电阻材料形成所述发热元件，并且由Cu、Al、Au、Ni、W、Ti及其化合物其中至少之一形成所述配线。
13.根据权利要求1或2所述的液体喷出头基板，其中，所述连接部是插头。
14.根据权利要求1或2所述的液体喷出头基板，其中，还包括供给口阵列，在所述供给口阵列中，沿着所述元件阵列的方向配置有用于向所述喷出能量产生元件供给液体的多个供给口，
其中，在从与所述基材的表面正交的方向观看时，所述加热单元位于所述元件阵列和所述供给口阵列之间。
15.根据权利要求1所述的液体喷出头基板，其中，所述发热元件在所述发热元件的在所述元件阵列的方向上的端部中经由所述多个连接部与所述配线连接。
16.一种液体喷出头，包括：
液体喷出头基板，其包括基材、元件阵列和加热单元，其中在所述元件阵列中，在所述基材的表面侧配置有用于产生喷出液体用的喷出能量的多个喷出能量产生元件，以及
喷出口形成构件，其包括喷出口，其中利用所述喷出能量经由所述喷出口喷出液体，
其特征在于，所述加热单元包括发热元件、配线和多个连接部，所述发热元件在所述元件阵列的方向上延伸并且通过通电而发热，所述配线在与所述基材的表面正交的方向上与所述发热元件间隔开，以及所述多个连接部用于将所述发热元件和所述配线彼此连接，以及
所述发热元件、所述配线和所述多个连接部被设置在如下区域中，并且在所述发热元件通电的情况下，在流过所述发热元件的电流的路径的中途，电流流向所述配线，其中，该区域与配置所述元件阵列的区域在当从与所述基材的表面正交的方向观看时与所述元件阵列的方向正交的方向上重叠。
17.根据权利要求16所述的液体喷出头，其中，在所述配线具有与所述发热元件相同的长度和相同的宽度的情况下，所述配线由表现出与所述发热元件相比较低的电阻的材料形成。
18.根据权利要求16或17所述的液体喷出头，其中，在包括所述多个喷出能量产生元件的加热区域中在所述元件阵列的方向上连续形成所述发热元件，并且多个所述配线与所述发热元件并联连接。
19.根据权利要求16或17所述的液体喷出头，其中，在包括所述多个喷出能量产生元件的加热区域中以分割方式形成所述发热元件，并且所述配线与以所述分割方式形成的所述发热元件串联连接。
20.根据权利要求16或17所述的液体喷出头，其中，在所述基材的表面侧层积的多个配线部构成所述配线。
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