CN109311322B - 打印元件板、液体喷射头和液体喷射设备 - Google Patents

Abstract

一种打印元件板，包括设置有第一侧的表面和沿第一侧在第一侧附近布置的多个端子，在第一侧中，位于第一侧的第一端的第一峰部的角度小于位于第一侧的第二端的第二峰部的角度，以及与多个端子电连接以便记录的打印元件。第一峰部和最靠近第一峰部设置的第一端子之间的距离比第二峰部和最靠近第二峰部设置的第二端子之间的距离长。

Description

打印元件板、液体喷射头和液体喷射设备

技术领域

本发明涉及一种用于记录的打印元件板、一种设有打印元件板的液体喷射头以及一种液体喷射设备。

背景技术

液体喷射头包括：打印元件板，其设置有产生用于喷射液体的能量的打印元件；以及布线基板，其用于电连接打印元件板和液体喷射设备的主体。打印元件板包括端子并经由端子与布线基板电连接。基于从液体喷射设备的主体的控制电路经由布线基板输入的信号来驱动打印元件，并且喷射液体，由此记录图像。美国专利No.7407262公开了一种构造，在所述构造中，端子沿着打印元件板的一侧布置。

除了主表面形状为矩形的打印元件板之外，还提出了一种打印元件板，其主表面形状基本上是平行四边形，如日本专利特开No.2015 ﹣174385中所述。

引用列表

专利文献

PTL 1:美国专利No.7407262

PTL 2:日本专利特开No.2015﹣174385

发明内容

技术问题

如在表面形状基本上是平行四边形的打印元件板中，如果形成表面的一侧的第一端处的角度小于该侧的第二端处的角度，则可能出现以下问题。当切割晶片、传送打印元件板，组装作为液体喷射头等时，在包括第一端的部分附近的具有相对较小角度的第一端处以比具有相对较大角度的第二端处高的可能性产生碎裂和裂缝。因此，如果端子设置在具有小角度的第一端附近，则可能导致电气故障，例如从这些端子延伸的布线的断开，并且可能损害打印元件板的电气可靠性。特别是如果角度是锐角，则可能在该角度附近产生碎裂和裂缝的可能性增加。

本发明减小了打印元件板中电气可靠性的降低，在所述打印元件板中，形成打印元件板表面的一侧的第一端处的峰部处的角度小于该侧的第二端的峰部处的角度。

问题的解决方案

本发明的打印元件板包括设置有第一侧的表面和沿第一侧靠近第一侧布置的多个端子，其中位于第一侧的第一端处的第一峰部的角度小于位于第一侧的第二端处的第二峰部处的角度；并且打印元件与所述多个端子电连接以用于记录，其中第一峰部与所述多个端子中的布置成最靠近第一峰部的第一端子之间的距离大于第二峰部与所述多个端子中的布置成最靠近第二峰部的第二端子之间的距离。

附图说明

参照附图，根据示例性实施例的以下描述，本发明的其他特征将变得显而易见。

图1是示出喷墨记录设备的示意性构造图；

图2A是示出喷墨记录头的透视图；

图2B是示出喷墨记录头的透视图；

图3A是示出第一实施例的喷墨记录头的喷射模块的透视图；

图3B是示出第一实施例的喷墨记录头的喷射模块的透视图；

图4是示出第一实施例的打印元件板的平面图；

图5是示出与打印元件板的喷射口阵列垂直交叉的方向上的横截面的透视图；

图6A是示出第二实施例的喷墨记录头的喷射模块的透视图；

图6B是示出第二实施例的喷墨记录头的喷射模块的透视图；

图7是示出第二实施例的打印元件板的平面图。

具体实施方式

在下文中，参照附图描述本发明的实施例。应理解的是，以下描述不限制本发明的范围。本发明的实施例采用热处理，在所述热处理中，加热元件用作记录元件，并且产生气泡以喷射液体。然而，采用压电处理或其他各种类型的液体喷射处理的打印元件板也可以应用于本发明。本发明还可应用于例如用于制造生物芯片的工业记录设备的打印元件板、打印电子电路和用于形成半导体晶片的电路图案的抗蚀剂涂覆。

尽管本实施例是具有与记录介质的宽度相对应的长度的线性头，但是本发明也可应用于在移动所述头的同时在记录介质上记录的串列式液体喷射头。示例性的串列式液体喷射头包括用于黑色墨水的打印元件板和用于彩色墨水的打印元件板。

喷墨记录设备

作为本实施例可应用于的液体喷射设备，参照图1描述通过喷射墨水记录的喷墨记录设备1000(下文中，也称为记录设备)。图1示出了记录设备1000的示意性结构。记录设备1000包括传送单元1和线性液体喷射头3，所述传送单元1传送记录介质2，所述线性液体喷射头3布置成与记录介质2的传送方向基本垂直交叉。记录设备1000 是线性记录设备，所述线性记录设备在一次通过时在记录介质2上连续记录，而与此同时连续或间断地传送多个记录介质2。记录介质2 不限于被切割的片材，也可以是连续卷纸。液体喷射头3能够用青色、品红色、黄色和黑色(CMYK)墨水执行全彩色打印。液体喷射头3 与记录设备1000的控制单元电连接，用于将电力和喷射控制信号传输到液体喷射头3。

液体喷射头

图2A和2B是根据本实施例的液体喷射头3的透视图。液体喷射头3是线性液体喷射头，在所述线性液体喷射头中15个打印元件板 10按顺序(直列)线性排列。每个打印元件板10均能够喷射四种 (CMYK)颜色的墨水。

如图2A所示，液体喷射头3包括打印元件板10、柔性布线基板 40和电气布线板90。电气布线板90包括信号输入端子91和电源端子 92。信号输入端子91和电源端子92与记录设备1000的控制单元电连接，并且喷射驱动信号和喷射所需的电力经由这些端子提供给打印元件板10。

如图2B所示，设置在液体喷射头3的两端的液体连接部分130 与记录设备1000的液体供应系统连接。因此，四种(CMYK)颜色的墨水被从记录设备1000的供应系统供应到液体喷射头3，并且通过液体喷射头3内部的墨水被收集到记录设备1000的供应系统。因此，每种颜色的墨水均可以循环通过记录设备1000中的路径和液体喷射头3中的路径。

第一实施例

接下来，描述根据第一实施例的喷射模块200。图3A是喷射模块 200的透视图，图3B是喷射模块200的分解图。喷射模块200包括打印元件板10、柔性布线基板40和支撑打印元件板10和柔性布线基板 40的支撑构件30。打印元件板10和柔性布线基板40结合在支撑构件 30上。支撑构件30是支撑打印元件板10的支撑件并且也是能够使液体经由液体连通口31供应到打印元件板10的流路构件。多个喷射模块布置在本实施例的液体喷射头3中。

设置在打印元件板10中的端子16和设置在柔性布线基板40中的端子41通过布线结合电连接。由这些端子16和41以及布线形成的电连接部分被密封构件120覆盖。设置在柔性布线基板40的与打印元件板 10连接的端子41的相反侧上的柔端子42与电气布线板90的连接端子电连接。

接下来，描述本实施例中的打印元件板10的构造。图4是从设置有喷射口13的一侧观察的打印元件板10的平面图。图5是示出与图 4的打印元件板10的喷射口阵列垂直交叉的方向上的横截面的透视图。

如图5所示，打印元件板10由层压的基板11和喷射口形成构件 12构成，所述基板11包括硅基板，所述喷射口形成构件12由光敏树脂形成。盖构件20连接到基板11的后侧。布置有喷射口13的四个喷射口阵列设置在喷射口形成构件12中。打印元件15对应于喷射口13设置在构成打印元件板10的基板11的表面11a上，并且对应于四个喷射口阵列设置四个记录元件阵列。用于形成液体供应路径18的槽和沿喷射口阵列延伸的液体收集路径19设置在基板11的后侧，并且由基板11和盖构件20形成液体供应路径18和液体收集路径19。

在液体供应路径18内流动的液体(墨水)经由供应口17a供应到压力室23，在打印元件15被驱动时通过打印元件15产生用于喷射液体的能量，由此喷射供应的液体。在液体供应路径18内流动的液体经由供应口17a、压力室23和收集口17b流入液体收集路径19。利用这种液体流动，从喷射口13由蒸发产生的增稠的墨水、空气气泡、异物等可以被收集到在未实施液体喷射的喷射口13和压力室23中的液体收集路径19中。此外，可以防止喷射口13和压力室23中的墨水变稠。收集到液体收集路径19的液体通过盖构件20的开口21和支撑构件 30的液体连通端口31(图3B)，并经由液体连接部分130(图2B)被收集到记录设备1000的主体的供应路径。在本实施例中，液体可以在其内部设置有打印元件15的压力室23和位于压力室23外部的记录设备1000的主体之间循环。

打印元件板10的表面11a在侧部110附近包括电连接区域16a，在所述电连接区域16a中多个端子16沿所述侧部110布置。在打印元件板10中，在基板11的电连接区域16a中没有设置喷射口形成构件 12。端子16通过设置在基板11中的布线与打印元件15电连接。端子16与柔性布线基板40的端子41连接。设置在打印元件板10中的打印元件15和设置在记录设备1000的主体中的控制电路经由柔性布线基板40和电气布线板90电连接。打印元件15基于从控制电路输入的信号输入而被驱动，产生热量并喷射液体。

如图4所示，当从设置有喷射口13的一侧观察时，打印元件板 10的形状基本上是平行四边形。形成打印元件板10(基板11)的表面11a的侧部110的第一端处的第一峰部111处的角度θ1小于90°，并且所述侧部110的第二端的第二峰部112处的角度θ2大于90°。在对角线上位于第一峰部111对面的第四峰部114处的角度θ4小于90°，并且在对角线上位于第二峰部112对面的第三峰部113处的角度θ3大于90°。也就是说，包括第一峰部111的角度和包括第四峰部114的角度是锐角，并且包括第二峰部112的角度和包括第三峰部113的角度是钝角。

第一峰部111和电连接区域16a之间的最短距离T1比第二峰部 112和电连接区域16a之间的最短距离T2长。第一峰部111和电连接区域16a之间的最短距离T1也是第一峰部111与多个端子16中最靠近第一峰部111布置的第一端子161之间的距离。第二峰部112和电连接区域16a之间的最短距离T2也是第二峰部112与多个端子16中最靠近第二峰部112设置的第二端子162之间的距离。如上所述，如果侧部在第一端和第二端处具有不同的内角，则内角相对较小的第一端与电连接区16a之间的距离设定为比内角相对较大的第二端与电连接区域16a之间的距离长。

因此，从第一峰部111到电连接区域16a的距离可以保持未被使用，该第一峰部111是侧部110的两端的倾向于产生碎裂的一侧。由于不需要在第一峰部111附近设置端子16和从端子16延伸的布线，因此即使在第一峰部111处或第一峰部111附近的打印元件板10中产生碎裂和裂缝，也可以降低从端子16延伸的布线断开的发生可能性。因此，可以防止打印元件板10的电气可靠性降低。

如果端子16的数量大并且电连接区域16a中的喷射口阵列的长度长，则第一峰部111和电连接区域16a之间的最短距离以及第二峰部 112和打印元件板10的电连接区域16a之间的最短距离变得更短。特别是在这种情况下，如上所述，将第一峰部111和电连接区域16a之间的最短距离T1设置为长于第二峰部112和电连接区域16b之间的最短距离T2是有效的。

电连接区域16a理想地设置成比假想线L1更靠近第二峰部112，该假想线L1穿过在对角上位于第二峰部112对面的第三峰部113并且与侧部110垂直地交叉。也就是说，布置成最靠近第一峰部111的第一端子161理想地设置成较之假想线L1更靠近箭头X的位置。因此，由于第一峰部111和电连接区域16a可以彼此分离，因此可以进一步提高电气可靠性。

尽管在本实施例中打印元件板10(基板11)的表面11a的形状是平行四边形，但是本发明不限于此。形成打印元件板10的表面11a 的一侧的第一端处的峰部处的角度可以理想地小于该侧的第二端处的峰部处的角度。本发明还适用于例如采用梯形和多边形的打印元件板的情况。

第二实施例

接下来，描述根据第二实施例的喷射模块200。图6A是喷射模块 200的透视图，图6B是喷射模块200的分解图。在本实施例中，多个端子16沿着打印元件板10的喷射口阵列设置在两侧(打印元件板10 的每个长边侧)并且与端子16电连接的两个柔性布线基板40相对于单个打印元件板10设置。这是因为数量明显多于第一实施例中的喷射端口阵列的数量的20个喷射端口阵列设置在打印元件板10中。也就是说，本发明的一个目的是将从端子16到对应于喷射口阵列设置的打印元件15的最长距离控制成较短，由此在布线部分中引起的压降和打印元件板10中的信号传输延迟将减小。

接下来，描述本实施例中的打印元件板10的构造。图7是从设置有喷射口13的一侧观察的打印元件板10的平面图。在打印元件板10 的喷射口形成构件12中形成二十个喷射口阵列。如在上述实施例中，当从设置有喷射口13的一侧观察时，打印元件板10的形状基本上是平行四边形。在形成打印元件板10(基板11)的表面11a的侧部110 的第一端处的第一峰部111处的角度θ1小于90°，并且侧部110的第二端处的第二峰部112处的角度θ2大于90°。在对角线上位于第一峰部111对面的第四峰部114处的角度θ4小于90°，并且在对角线上位于第二峰部112对面的第三峰部113处的角度θ3大于90°。

在本实施例中，如上所述，打印元件板10的表面11a还具有电连接区域16b，在所述电连接区域16b中，除了设置在侧部110附近的电连接区域16a之外，多个端子16沿着与侧部110相对的侧部115布置在侧部115附近。第一峰部111和电连接区域16a之间的最短距离 T1长于第二峰部112和电连接区域16a之间的最短距离T2。第四峰部114和电连接区域16b之间的最短距离T4长于第三峰部113和电连接区域16b之间的最短距离T3。最短距离T1也是第一峰部111和布置在电连接区域16a中的多个端子16中布置成最靠近第一峰部111 的第一端子161之间的距离。最短距离T2也是第二峰部112与设置在电连接区域16a中的多个端子16中的布置成最靠近第二峰部112 的第二端子162之间的距离。最短距离T3也是第三峰部113与设置在另一电连接区域16b中的多个端子16中的设置成最靠近第三峰部 113的第三端子163之间的距离。最短距离T4也是第四峰部114与设置在另一电连接区域16b中的多个端子16中的设置成最靠近第四峰部 114的第四端子164之间的距离。

因此，可以提供从第一峰部111到电连接区域16a的距离，该第一峰部111是侧部110的两端中的倾向于产生碎裂的一侧，并且从第四峰部114到电连接区域16b的距离可以保持不被使用，所述第四峰部114是侧部115的两端中的倾向于产生碎裂的一侧。因此，在第一峰部111和第四峰部114附近不需要设置端子16和从端子16延伸的布线。即使在第一峰部111处或第一峰部111附近的打印元件板10中产生碎裂和裂缝，在第四峰部114处或第四峰部114附近也可以减少从端子16延伸的布线断开的可能性。因此，可以防止打印元件板10的电气可靠性降低。

此外，如在上述实施例中那样，电连接区域16a理想地设置成比假想线L1更靠近第二峰部112，该假想线L1通过在对角线上位于第二峰部112对面的第三峰部113并且与侧部110垂直地交叉。即，最靠近第一峰部111设置的第一端子161理想地设置为比假想线L1更靠近第二峰部112。类似地，电连接区域16b理想地设置成比假想线L2 更靠近第三峰部113，该假想线L2穿过第二峰部112并且与侧部115 垂直地交叉，该第二峰部112在对角线上位于第三峰部113对面。即，布置成最靠近第四峰部114的第四端子164理想地设置成比假象线L2更靠近第三峰部113。因此，由于第一峰部111和电连接区域16a可以彼此分离，并且第四峰部114和电连接区域16b可以彼此分离，所以可以进一步提高电气可靠性。

如果设置多个电连接区域16，则在电连接区域16中的至少一个电连接区域中，内角相对较小的第一端与电连接区域16之间的距离可以理想地设定为比内角相对较大的第二端与电连接区域16之间的距离长。

如图6A所示，在喷射模块200中，端子16与设置在柔性布线基板40中的端子41电连接并且被密封构件120覆盖。打印元件板10 受到密封构件120的固化收缩或热膨胀的影响。如在本实施例中那样，由于密封构件120设置在打印元件板10的相反两侧110和115处，因此由密封构件120的固化收缩和热膨胀引起的位置错位的影响被抵消并且减小。

如果打印元件板10的形状基本上是平行四边形，由于打印元件板 10和支撑构件30之间在与侧部110垂直交叉的方向上的结合区域小于第一峰部111附近的作为锐角侧的其他区域，因此打印元件板10和支撑构件30之间的结合强度低。这同样适用于第四峰部114附近的区域。因此，即使密封构件120设置在相反两侧110和115处，如果密封构件120设置在第一峰部111和第四峰部114附近的区域，可通过由密封构件120的收缩和膨胀引起的力在打印元件板10旋转所沿的方向上引起位置错位。

在如上所述的本实施例中，第一峰部111和电连接区域16a之间的最短距离T1比第二峰部112和电连接区域16a之间的最短距离T2 长。此外，第四峰部114和电连接区域16b之间的最短距离T4长于第三峰部113和电连接区域16b之间的最短距离T3。因此，第一峰部111和覆盖电连接区域16a的密封构件120之间的最短距离长于第二峰部112和覆盖电连接区域16a的密封构件120之间的最短距离。此外，第四峰部114和覆盖电连接区域16b的密封构件120之间的最短距离比第三峰部113和覆盖电连接区域16b的密封构件120之间的最短距离长。因此，由于第一峰部111和密封构件120可以彼此分离，并且第四峰部114和密封构件120可以彼此分离，因此可以防止由密封构件120的收缩和膨胀引起的打印元件板10的位置错位的发生。

电连接区域16a和覆盖电连接区域16a密封构件120可以理想地设置为比假想线L1更靠近第二峰部112，并且电连接区域16b和覆盖电连接区域16b的密封构件120可以理想地设置为比假想线L2更靠近第三峰部113。因此，受密封构件120的收缩和膨胀影响的区域限于由打印元件板10的侧部110、侧部115、假想线L1和假想线L2构成的矩形区域。

更期望的是最短距离T1和最短距离T4彼此相等，并且最短距离 T2和最短距离T3彼此相等。也就是说，更希望电连接区域16a和电连接区域16b关于打印元件板10的表面11a的重心呈点对称地设置。因此，由于密封构件120可以基本对称地设置在侧部110上和侧部115 上，因此因密封构件120的收缩和膨胀的相同影响可以施加到侧部110 和侧部115，由此可以进一步防止发生打印元件板10的位置错位的发生。如上所述，根据本发明，可以降低打印元件板中的电气可靠性，在所述打印元件板中，在形成打印元件板的表面的一侧的第一端处的峰部处的角度小于该侧的第二端处的峰部处的角度。

虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应该理解的是本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最广泛的解释，以包含所有这些修改和等同的结构和功能。

本申请要求2016年5月30日提交的日本专利申请 No.2016-107911的权益，其全部内容通过引用并入本文。

附图标记列表

10 打印元件板

11 基板

15 打印元件

16 端子

16a 电连接区域

Claims (13)

1.一种打印元件板，包括：

基板，所述基板具有表面，所述表面设置有第一侧和沿所述第一侧在所述第一侧附近布置的多个端子，在所述第一侧中，位于所述第一侧的第一端的第一峰部的角度小于位于所述第一侧的第二端部的第二峰部的角度；和

多个打印元件，所述多个打印元件与所述多个端子电连接以用于记录；

喷射口阵列，在所述喷射口阵列中布置有对应于所述多个打印元件的多个喷射口；以及

布线，所述布线从所述多个端子延伸并且被构造成将所述多个端子电连接到所述多个打印元件；

其中，所述第一峰部和所述多个端子中设置成最靠近所述第一峰部的第一端子之间的距离大于所述第二峰部和所述多个端子中设置成最靠近所述第二峰部的第二端子之间的距离，

所述第一峰部附近不布置所述布线，并且

在从设置所述喷射口阵列的一侧看的平面图中，与分别位于所述喷射口阵列的两个端部的喷射端口相比，所述第一端子和第二端子位于基板的在喷射口阵列的方向上更靠内侧的位置。

2.根据权利要求1所述的打印元件板，其中，所述第一峰部的角度小于90°。

3.根据权利要求2所述的打印元件板，其中，所述第二峰部处的角度大于90°。

4.根据权利要求1所述的打印元件板，其中，所述表面的形状为平行四边形。

5.根据权利要求4所述的打印元件板，其中，所述第一端子设置成比假想线更靠近所述第二峰部，所述假想线穿过第三峰部并且与所述第一侧垂直地交叉，所述第三峰部在对角线上位于所述表面的所述第二峰部的对面。

6.根据权利要求4所述的打印元件板，其中，

所述表面包括：沿着第二侧并且在与所述第一侧相对的所述第二侧附近布置的多个其它端子，所述多个其它端子与所述多个端子不同；第三峰部，所述第三峰部在对角线上位于所述第二峰部对面；第四峰部，所述第四峰部在对角线上位于所述第一峰部对面，并且

所述第四峰部和所述多个其它端子中布置成最靠近所述第四峰部的第四端子之间的距离大于所述第三峰部和所述多个其它端子中设置成最靠近所述第三峰部的第三端子之间的距离。

7.根据权利要求6所述的打印元件板，其中，布置有所述多个端子的区域和布置有所述多个其它端子的区域关于所述表面的重心呈点对称地设置。

8.一种液体喷射头，包括：

根据权利要求1所述的打印元件板，和

布线基板，所述布线基板设置有与所述多个端子电连接的布线。

9.根据权利要求8所述的液体喷射头，其中，所述多个端子和布线基板的所述布线通过布线连接而电连接。

10.根据权利要求8的液体喷射头，其中，

所述打印元件板包括压力室，所述压力室内部设有打印元件，

所述打印元件产生用于喷射液体的能量，并且

所述压力室中的液体在所述压力室和所述压力室外部之间循环。

11.一种液体喷射头，包括：

根据权利要求6所述的打印元件板；

第一布线基板，所述第一布线基板设置有与所述多个端子电连接的第一布线，和

第二布线基板，所述第二布线基板设置有与所述其它端子电连接的第二布线。

12.根据权利要求11所述的液体喷射头，还包括：构造成覆盖所述多个端子的密封构件；以及构造成覆盖所述多个其它端子的密封构件。

13.一种液体喷射设备，其构造成使用根据权利要求8所述的液体喷射头喷射液体。

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