CN1346741A - 喷墨记录装置 - Google Patents

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Abstract

一种喷墨记录装置,其包括:一个喷墨记录头,其设有数个产生喷墨能量的记录元件、数个可容纳吸收了能量的油墨的流动通道、数个用于喷墨的油墨喷墨口、和数个记录元件基板;和一个盖元件,其罩住喷墨记录头的喷墨口,其特征在于,一个记录元件基板的厚度不同于另外的记录元件基板的厚度,数个这样的记录元件基板在一本质上平整的平面上相互邻近地进行设置;盖元件可以在一本质上均匀的平面上把数个记录元件基板的喷墨口都罩住。通过在本质上同样平整的平面上采用一个集成一体的盖元件同时罩住记录头,使得以低成本使结构更小。

Description

喷墨记录装置
发明领域
本发明涉及喷墨记录装置，其通过从形成液滴的喷墨口排出记录液体如油墨进行记录操作。
本发明可用于这样的装置，如用于在纸张、股线、纤维、布匹、皮革、塑料、玻璃、木材、陶瓷及其它记录介质上进行记录的打印机、复印机、具有通讯系统的传真设备、和具有打印单元的文字处理机。另外，本发明可用于与各种处理设备复杂结合的工业记录系统。这里，本说明书中的术语“记录”不仅指有含义的记录介质图象，如字符和图表，而且指没有含义的图象，如图案等。
发明背景
喷墨记录装置是所谓的非冲击记录式的记录装置，可高速地在各种记录介质上进行记录，其特征在于，在记录过程中，该装置几乎不产生噪音。因为具有这样的优点，喷墨记录装置广泛适用于打印机、复印机、传真设备、文字处理机等的记录机构。
至于安装在这种喷墨记录装置上的记录头的典型的喷墨方法，已经熟知的有：采用诸如压电元件的电热转换装置的方法；采用激光或某些其它电磁波辐射产生热量并通过这样产生的热量喷射液滴的方法；或采用具有热量产生电阻元件的电热转换装置对油墨加热以通过油墨膜的沸腾喷射液滴的方法。采用电热转换装置的喷墨记录头为每个电热转换装置提供了各记录液体腔的内部，然后，分别向每个腔提供作为记录信号的电脉冲，以产生热量，从而为油墨提供热能。这样，当记录液体发泡(膜沸腾时)时产生了发泡压力，通过采用该发泡压力使记录液体产生了周期性的变化。在记录介质上以这样的方式进行记录。装置通常设有喷射墨滴的喷墨记录喷嘴和向喷嘴提供油墨的提供系统。
设有这种喷墨记录头的记录装置可以高质量低成本地输出字符和图象。
因为这种以低成本输出彩色字符的优点，所谓BJ式的记录装置通常被广泛采用。该记录装置基于由本申请人佳能株式会社提出发泡式的喷射原理，其中，随着各气泡的形成(产生、生长、消泡、灭失)液滴被喷射。该记录装置采用的气泡喷射方法都适用于喷射以黑色液体存在的黑色油墨和以彩色液体存在的蓝、红和黄色油墨的各记录元件基板。
这样，通常更需要提供较高质量的图象，为了满足这样的要求，每个记录元件基板的喷墨口的数量趋于从64个增加至128个、256个等，也需要提供更大密度的图象，密度由术语“dpi”表示，该术语“dpi”表示每英寸喷墨口的数量，如300dpi、600dpi等。热产生元件作为为喷墨口设置的电热转换装置，可对几μsec数量级至10μsec数量级的脉冲驱动作出反应，并且通过膜沸腾形成气泡。然后，该元件可以高速被驱动，以进行高速打印和形成高质量的图象。因此，近年来，应该在单位时间内被驱动的热产生元件的数量趋于增加。
对于传统的喷墨记录头，通过采用半导体制造工艺和技术在一个硅基板的同一平面上可包括数个喷墨口。因此，喷射形成元件的前面(喷墨口表面)在硅基板上几乎均匀平整。由于在硅基板的平面上形成这样的喷墨口形成元件，作为记录元件基板的芯片就完成了。该芯片粘接或通过压力焊接在结构元件上，以进行固定。同时，设有油墨流动通道的元件被焊接上，以提供油墨。另外，输送电信号的导线元件在记录元件基板的周围沿特定方向设置。
当喷墨记录头进行彩色记录时，喷射彩色油墨(通常有蓝、红和黄三种颜色)和黑色油墨，但是，对于彩色油墨和黑色油墨有时推荐采用不同的喷墨量和其它条件。换句话说，为了与银盐成像技术具有同样高质量地进行彩色记录，需要使点(颗粒的感觉)足够小，以在记录纸张上看不见。因此，特别是，彩色油墨的液滴需要极为细小。对于黑色油墨，考虑到改善分辨率和字符的笔锋，同样推荐通过喷射细小的液滴在记录纸张上形成小点。然而，经常有这种情况，指定的区域除了要记录的字符等之外需要进行固体涂敷，即经常进行所谓的固体打印。如果通过喷射较小的液滴进行固体打印，喷射频率不可避免地变得较高，因此需要较长的记录时间。因此，推荐这样的方案，黑色油墨以比其它彩色油墨较大的液滴进行喷射。
当黑色油墨和其它彩色油墨的喷墨量不同时，可以想象，用于黑色油墨和其它彩色油墨的记录头的结构需要分别进行构造。然而，当通过把数个不同的记录头组装在记录装置上而完全构成记录装置时，在主扫描方向上元件基板之间的距离不可避免地变大了，产生的问题是，墨盒的主扫描宽度变大至这样的程度，各分体的记录基板的总宽度变大了。在这方面，如果用于彩色油墨的记录元件基板和用于黑色油墨的记录元件基板靠近设置，以采用唯一的记录头而不是分别构造数个分体的记录头，则需要新的有效的元件。在该情况下，用于彩色油墨的记录元件基板和用于黑色油墨的记录元件基板应该采用不同的记录元件基板制造。特别是，当对于彩色油墨和黑色油墨喷墨量必须不同时，不可避免地需要分别制造各基板，这是因为，对于每个记录元件基板各喷墨口的直径通常不同，喷射加热器(电热转换装置)和喷墨口之间的距离也不同，各记录元件基板的总厚度也不可避免地变得不同。
对于通常的喷墨记录装置，设有一盖元件，以罩住各喷墨口的前侧，以防止当装置不用时油墨在喷墨口周围挥发和固化，也使得当准备进行预备喷射时吸附油墨，以在记录之前除去油墨气泡和混入的颗粒等。对于传统的记录装置，这方面的主要流行结构是把盖元件设置在围绕唯一的记录基板的喷墨口表面或导线元件上。对于采用压电元件结构的喷墨记录装置，主要流行的结构也把盖元件设置在均匀平整的喷嘴板的整个表面上。这是因为，盖元件必须与均匀的平整表面或光滑连续的平整表面紧密接触，以通过采用盖元件覆盖喷墨口的周围而获得预期的罩住效果。
如图27和28所示，传统的喷墨记录头的主要流行结构是，数个记录元件基板200、201分别粘接至一个相应的分体结构元件202、203上。设有数个记录元件基板200、201的记录头的结构可以获得不同的喷墨量，但不可避免地使安装有各记录元件基板200、201的各平面相互之间有较大的分离。结果，不能采用同一盖元件完成罩住的操作。这样的结构使得需要采用不同的盖元件204、205才能进行有效的罩住。而且，根本没有考虑由于喷墨量的不同导致的记录元件基板200、201厚度的不同。这也是另外一个原因。
发明概述
本发明的一个目的是提供一种喷墨记录装置，其通过在本质上同样平整的平面上采用一个集成一体的盖元件同时罩住记录头，使得以低成本使结构更小，同时，设有数个记录元件基板，各基板分别具有不同的喷墨量。
本发明的另外一个目的是提供一种喷墨记录装置，其包括：一个喷墨记录头，其设有数个产生喷墨能量的记录元件、数个可容纳吸收了能量的油墨的流动通道、数个用于喷墨的油墨喷墨口、和数个记录元件基板；和一个盖元件，其罩住喷墨记录头的喷墨口，其特征在于，一个记录元件基板的厚度不同于另外的记录元件基板的厚度，数个这样的记录元件基板在一本质上平整的平面上相互邻近地进行设置；盖元件可以在一本质上均匀的平面上把数个记录元件基板的喷墨口都罩住。
在具有这样设置的结构中，有可能由简单的方法罩住喷墨记录头，该记录头具有数个记录元件基板，各基板具有不同的厚度和喷墨特性。结果，记录装置在降低成本的情况下可制造得明显减小。换句话说，对于喷墨记录头扫描的串口打印机，各记录元件基板之间的间隔沿主扫描方向可以尽可能地紧凑，从而沿主扫描方向的扫描宽度可以更小。另外，当盖机构等沿主扫描方向设置在非记录区域内时，各记录元件基板之间的间隔越小，盖机构等的宽度越小。这对超小型便携式的打印机等产生极为显著的优点。
盖元件可以是这样的，通过其肋紧密地与平面相接触，从而进行覆盖。在该情况下，盖元件的各肋形成了由其围成的唯一的覆盖空间，这样，通过使各记录元件基板的喷墨口定位在唯一的覆盖空间内进行覆盖操作，盖元件的各肋也可围成数个覆盖空间，各记录元件基板的喷墨口可分别定位在这数个覆盖空间内，以进行覆盖操作。另外，在该情况下，位于数个覆盖空间的边缘的至少部分肋可形成数个覆盖空间公共占有的轮廓线。
特别是，有作为油墨的黑色液体向其输送的记录基板上的记录元件和喷墨口之间的距离较长，而有作为油墨的彩色液体向其输送的记录基板上的记录元件和喷墨口之间的距离较短。特别是，有作为油墨的黑色液体向其输送的记录元件基板上的来自喷墨口的液体喷射量较大，而有作为油墨的彩色液体向其输送的记录元件基板上的来自喷墨口的液体喷射量较小。
在具有这样设置的结构中，有可能通过喷射黑色记录液体的大液滴以高速进行固体印刷，同时，可以通过喷射彩色记录液体的小液滴以高精度进行高质量的记录。
另外，可以设置这样的结构，在有作为油墨的黑色液体向其输送的记录基板上记录元件的液体喷射方法通过记录元件的作用产生油墨发泡，通过消除由发泡产生的气泡而消灭气泡，当油墨通过记录元件的作用发泡时，在有作为油墨的彩色液体向其输送的记录元件基板上记录元件的液体喷射方法使得通过发泡产生的气泡通过喷墨口与外部连通。在具有这样设置的结构中，在彩色记录液体喷射之后，气泡的压力释放在外部，使得在消除气泡过程中弯液面的振动较小。因此，可以快速地进行再注满，这使得可进行高速的记录。
数个记录元件基板设有设置在同一平面上的在本质上厚度相同的基板，喷墨口形成元件层叠在这些基板上，由于喷墨口形成元件的不同高度，记录元件和至少一个记录元件基板的喷墨口之间的距离可能不同于和另外一个记录元件基板的喷墨口之间的距离。
根据本发明，一个喷墨记录头可以设有数个记录元件基板，每个记录元件基板具有不同的记录元件和喷墨口之间的距离。结果，具有不同的喷射方法或不同的喷射数量的各记录元件基板可以设置在一个集成一体形成的超小记录头上，而不必准备数个喷墨记录头。因此，黑色油墨形成了大的液滴，而彩色油墨形成了小的液滴。因此，用黑色油墨的记录以高速有效地进行，而用彩色油墨的记录可以较高质量进行。另外，数个记录元件基板可以通过一个集成一体形成的盖元件容易地可靠地罩住。另外，采用一个简单的结构，各记录元件基板本身可以尽可能靠近地设置，当然，记录头本身也变得更小，另外，记录头本身的主扫描宽度也明显地更窄。因此，根本没有必要担心装置会变大，同时，可压低制造成本。
对附图的简要说明
图1是根据本发明第一实施例的记录头墨盒的透视图。
图2是如图1所示的记录头结构的放大透视图。
图3是根据本发明第一实施例的记录元件基板结构的局部剖透视图。
图4是根据本发明第一实施例的另外一个记录元件基板结构的局部剖透视图。
图5是根据本发明第一实施例的记录元件单元的主要部分的分解示意图。
图6是根据本发明第一实施例的记录元件单元的主要部分的放大横截面图。
图7是根据本发明第一实施例的记录元件单元的主要部分的放大分解透视图。
图8A、8B、8C和8D是两种喷墨方法的示意图。
图9是根据本发明第一实施例的记录元件基板和第一板的放大横截面图。
图10是在形成油墨通道和喷嘴元件之前基板的示意图。
图11是具有可溶解油墨流动通道图案的基板的示意图。
图12是具有覆盖树脂涂层的基板的示意图。
图13是基板的示意图，该基板的喷墨口具有覆盖树脂涂层。
图14是正在形成覆盖树脂涂层图案的基板的示意图。
图15是可溶解的树脂图案被冲洗的基板的示意图。
图16是设有油墨供应元件的基板的示意图。
图17A、17B和17C是根据本发明第二实施例的第二记录元件的示意图。
图18是根据本发明第二实施例的采用了第二记录元件的记录头墨盒的透视图。
图19示出了根据本发明的喷墨记录装置的一个例子。
图20是如图19所示的喷墨记录装置的喷墨记录头和盖元件的示意图。
图21示出了如图20所示的喷墨记录头被盖元件罩住的状态。
图22示出了根据本发明的可变化例子的喷墨记录头被盖元件罩住的状态。
图23示出了喷墨记录头和两个盖元件，记录头的各记录元件基板以大间隔进行设置。
图24示出了如图23所示的喷墨记录头被两个盖元件有效罩住的覆盖状态。
图25示出了喷墨记录头和两个盖元件，记录头的各记录元件基板以小间隔进行设置。
图26示出了如图25所示的喷墨记录头被两个盖元件有效罩住的覆盖状态。
图27示出了传统的喷墨记录头和两个盖元件。
图28示出了如图27所示的喷墨记录头被盖元件罩住的状态。
对推荐实施例的详细说明
下面将结合附图对根据本发明的实施例进行详细说明。
图1至图4分别表示了本发明的喷墨记录装置的一个实施例中推荐采用的一个记录头墨盒、一个记录头和一个油墨箱的结构，以及它们各自之间的关系。
由图1和图2可知，本实施例的记录头(喷墨记录头)是构成记录头墨盒的一个组件。然后，该喷墨记录头包括一个记录头和安装在记录头上可随意装上和拆下的油墨箱。该记录头根据记录信息从喷墨口中喷射出由每个油墨箱提供的油墨(记录液体)。
通过使用定位装置和一个墨盒(未示出)上的电触点，该记录头墨盒被固定在喷墨记录装置主体上，同时以可拆下安装的方式被布置在支架上。接下来，提供四个分别用于盛黑色油墨、青色油墨、洋红色油墨和黄色油墨的油墨箱H2000a。然后，这些油墨箱当中的每一个都可以被随意地从密封橡胶H1800侧上的记录头中拆下或装上，并且每个油墨箱被制成是可替换的，从而可以通过使用该喷墨记录装置降低打印成本。
接下来，将逐一对构成记录头的每个组件进行详细说明。
(1)记录头
该记录头H1001是一个采用气泡喷墨法的侧喷射型记录头，该喷射法采用电热转换装置(记录元件)进行记录，从而根据电信号产生热能，用于产生在油墨中产生墨膜的沸腾。
图2是一个零件分解透视图，其中记录头H1001包括一个记录元件单元H1002；一个油墨提供单元(记录液体提供装置)H1003；和一个油墨箱保持件H2000。
另外，该记录元件单元H1002包括一个第一记录元件基板H1100；一个第二记录元件基板H1101；一个第一板(第一支撑件)H1200；一个电气布线带(柔性布线基板)H1300；一个电触点基板H2200；和一个第二板(第二支撑件)H1400。同时，油墨提供单元H1003包括一个油墨提供件H1500；一个流动通道构成件H1600；一个连接密封件H2300；一个过滤件H1700；和一个密封橡胶件H1800。
(1-1)记录元件单元
图3是一个局部零件分解透视图，表示了第一记录元件基板H1100的结构。在该第一记录元件基板H1100上通过薄片成型工艺和技术加工有数个记录元件(电热转换装置)H1103和电线，例如铝线，用于向厚度为0.51mm的硅基板H1110一侧上的每个电热转换装置提供电能。然后，通过照相平版印刷工艺和技术加工相应于电热转换装置的数个油墨流动通道和数个喷射端口H1107，而用于向数个油墨流动通道提供油墨的油墨提供端口H1102被开放式地加工在相反侧(反面)的表面上。而且，记录元件基板H1100被粘结和固定在第一板H1200上，同时油墨提供端口H1102被加工在该板上。另外，具有一个开口部分的第二板H1400被粘结和固定在第一板H1200上。电气布线带H1300通过该第二板H1400与记录元件基板H1100保持电连通。该电气布线带H1300向记录元件基板H1100提供喷射油墨的电信号，并且该带件具有相应于记录元件基板H1100的电线和放置在电线部分处用于接收来自打印机主体电信号的外部信号输入终端H1301。该外部信号输入终端H1301被放置和固定在油墨提供件H1500的反面。
油墨提供端口H1102通过各向异性蚀刻法加工成型，该各向异性蚀刻法采用了硅晶定向、喷丸等加工技术。换言之，如果该硅基板H1110在晶片方向上具有<100>的晶向，以及在其厚度方向上具有<111>的晶向，就可以使用碱(KOH、TMAH、联氨等物质)以大约呈54.7度的角度实施各向异性蚀刻。这样，该蚀刻产生一个理想深度以形成具有伸长凹槽形式通口的油墨提供端口H1102。电热转换装置H1103的每一条线在穿过油墨提供端口H1102每一侧被分别布置成折线形。电热转换装置H1103和向电热转换装置H1103提供电能的电线，例如Al，通过薄片成型工艺和技术被加工成型。另外，向电线提供电能的电极H1104被布置在电热转换装置H1103的外侧，同时，用于构成电极H1104的凸起H1105，例如Au，通过热-超声波压焊法被加工而成。然后，通过采用照相平版印刷工艺和技术，使用树脂材料在硅基板H1110上加工出油墨流动通道壁H1106和喷射端口H1107，以及用于形成相应于电热转换装置H1103的油墨流动通道，从而形成喷射端口组H1108。由于喷射端口H1107朝电热转换装置H1103方向布置，所以由油墨提供端口H1102提供的油墨以在电热转换装置H1103加热作用下产生气泡的方式从喷射端口H1107中喷出。
另外，图4是一个局部剖透视图，表示了第二记录元件基板H1101的结构。该第二记录元件基板H1101是一个用于喷射三种彩色油墨的基板。此处，三个油墨提供端口H1102被平行加工，同时电热转换装置H1103和油墨喷射端口H1107被加工在该基板的两侧上，而每个油墨提供端口H1102都位于它们之间。采用与加工第一记录元件基板H1100相同的方式，将油墨提供端口H1102、电热转换装置H1103、电线、电极H1104以及其它部件加工在硅基板H1110上，同时，采用照相印刷工艺和技术在其上用树脂材料加工油墨流动通道和油墨喷射端口H1107。然后，与第一记录元件基板H1100的情况相同，Au的凸起H1105或者类似的结构构成电极H1104，用于向电线提供电能。第一板H1200由例如厚度为0.510mm的氧化铝(Al2O3)材料制成。此处，第一板H1200的材料并不仅限于氧化铝，而是可以选用与记录元件基板H1100的材料具有相同线性膨胀系数，且与第一板H1200的材料记录元件基板H1100的材料具有相同或更好导热性的材料制成。第一板H1200的材料可以是下述任何材料当中的一种，例如硅(Si)、氮化铝(AIN)、锆(zirconium)、氮化硅(Si3N4)、碳化硅(SiC)、钼(Mo)和钨(W)。在第一板H1200上加工有向第一记录元件基板H1100提供黑色油墨的油墨提供端口H1201和第二记录元件基板H1101提供青色、洋红色和黄色油墨的油墨提供端口H1201。记录元件基板的油墨提供端口H1102的布置位置分别与第一板H1200的油墨提供端口H1201相对应，这样，第一记录元件基板H1100和第二记录元件基板H1101被安放和连接在第一板H1200上，从而以良好的精度被固定。此处，理想的情况是选用具有较低粘性和较低固化温度的第一粘结剂，从而该粘结剂可以在短时间内固化，而在固化后具有一个相对高的硬度以及良好的抗油墨浸泡能力。例如，这样的第一粘结剂是一种主要成份为环氧树脂的热固化粘结剂，推荐该粘结层的厚度为50μm或者更薄一些。
电气布线带H1300向第一记录元件基板H1100和第二记录元件基板H1101提供喷射油墨的电信号，该电气布线带H1300包括用于结合每个记录元件基板H1100和H1101的设备孔(开口部分)H1和H2；相应于各自记录元件基板H1100和H1101上的电极H1104的电极终端H1302；和电极终端单元，该电极终端单元被用于与带有外部信号输入终端H1301的电触点基板H2200进行电连通，其中外部信号输入终端H1301位于电线带H1300的边缘部分处，用于接收来自打印机装置主体的电信号。电极终端单元和电极终端H1302通过一个铜箔的连续布线方式相互连接。电线带H1300由具有双层电线结构的弹性电气布线带构成，其中表面层上覆盖有保护膜。在这种情况下，在外部信号输入终端H1301的相反侧(外表面一侧)粘结一个加强板以试图提高该终端的平直度。加强板可以采用热阻材料，例如厚度为0.520mm的环氧玻璃、铝等类似材料。
电气布线带H1300、第一记录元件基板H1100、和第二记录元件基板H1101分别电连通。例如，电连通的方法是这样的，记录元件基板的电极H1104上的凸起H1105和电气布线带H1300的电极接头H1302采用热-超声波压焊进行电连通。
第二板H1400是，例如，一个厚度为0.5至1.0mm的单层板，它由陶瓷，例如氧化铝(Al2O3)或金属材料，例如Al、SUS制成。然而，第二板H1400的材料并非仅限于此。该材料可以是与记录元件基板H1100和H1101以及第一板H1200具有相同膨胀系数的一种材料，同时具有与这些元件或板相同或更好的导热性。
另外，在第二板H1400上分别加工有大于粘结和固定在第一板H1200上的第一记录元件基板H1100和第二记录元件基板H1101轮廓尺寸的两个开口部分。同时，为了将第一记录元件基板H1100、第二记录元件基板H1101和电气布线带H1300电连通在板上，第二板H1400通过第二粘结层H1203被粘结到第一板H1200上，从而将电气布线带H1300的相反侧粘结固定在第三粘结层H1306上。
通过第一密封胶(未示出)和第二密封胶密封第一记录元件基板H1100、第二记录元件基板H1101和电气布线带H1300的电连通部分，以防止该电连通部分遭受油墨的腐蚀及来自外部的冲击。第一密封胶主要密封电气布线带的电极终端302和记录元件基板的突起H1105之间的连接部分的反面以及记录元件基板的外侧圆周部分。第二密封胶则密封上述连接部分的表面侧。
另外，加工有用于接收来自打印机主体电信号的外部信号输入终端H1301的电触点基板H2200通过使用各向异性传导薄片或类似材料的热压粘结方式与电气布线带H1300的边缘部分进行电连通。
在此之后，当电气布线带H1300被粘结到第二板H1400上时，该电气布线带在第一板H1200和第二板H1400的一个侧表面上折叠，从而通过使用第三粘结剂H1306被粘结到第一板H1200的侧表面上。推荐该第二粘结剂应该是具有较低粘性、能够在接触表面上形成一个薄的第二粘结层H1203、同时能够抵抗油墨浸泡的一种材料。同样，该第三粘结层H1306也是一种主要成份为环氧树脂的、厚度为100μm或者更薄一些的热-固化粘结层。
(1-2)油墨提供单元(记录液体提供装置)
油墨提供件H1500通过例如树脂塑模加工成型。对于其中的树脂材料，理想的方案是使用其中混合有5％至40％的填充玻璃以提高其结构强度的树脂材料。
如图1和图2所示，保持油墨箱能够被随意装上和拆下的油墨提供件H1500是构成油墨提供单元H1003的组件之一，其中油墨提供单元H1003用于将油墨从油墨箱引导向记录元件单元H1002，当通过超声波焊接方式将流动通道构成件H1600焊接在第一板H1200上时，在油墨箱和第一板H1200之间形成油墨流动通道H1501。同样，为了防止外部灰尘颗粒进入油墨箱和连接部分，通过焊接方式将过滤件H1700粘结在与油墨箱相连接的连接部分上。另外，为了防止油墨从连接部分蒸发，在该处安装有一个密封橡胶件H1800。
同样，此处也具有一个安装导座H1601将记录头墨盒引导安装在一个喷墨记录装置主体的支架安装位置上；一个连接部分，其中记录头墨盒通过使用一个记录头定位杠杆安装和固定在支架上；一个用于沿X方向(支架扫描方向)将支架定位在一个指定安装位置上的邻接部分H1509；一个沿Y方向(记录介质承载方向)的邻接部分H1510；和沿Z方向(油墨喷射方向)的邻接部分H1511。同时也布置提供有定位和固定记录元件单元H1002的电触点基板H2200的终端固定部分H1512。此外，由于终端固定部分H1512及其外周布置了数个筋板，所以加工有终端固定部分H1512的表面的强度得到了加强。
(1-3)记录头单元和油墨提供单元的连接
如前面结合图2所述，该记录头通过将记录单元H1002、油墨提供单元H1003以及油墨箱保持件H2000结合在一起而构成。该结合过程如下文所述：
记录元件单元H1002的油墨流通端口(第一板H1200的油墨流通端口H1201)和油墨提供单元H1003的油墨流通端口(液体流动通道构成件H1600的油墨流通端口H1602)应该在不导致任何油墨泄露的情况下进行流通。为此，每一个流通端口都使用螺钉H2400进行了固定，从而在压力下与这两个流通端口之间的连接密封件H2300固定在一起。这样，该记录元件单元H1002在X方向、Y方向和Z方向上都被准确地定位和固定在油墨提供单元的标准位置处。
然后，通过终端定位销(在两个位置处)和终端定位孔(在两个位置处)将记录元件单元H1002的电触点基板H2200定位和固定在油墨提供件H1500的一侧表面上。该固定方式为，例如，将终端连接销嵌入和固定在油墨提供件H1500中，但也可以采用任何其它的固定方法。
另外，与墨水箱保持件相连接的油墨提供件H1500的连接孔和连接部分被装入并连接在油墨箱保持件H2000上，从而完成记录头H1001的组装。换言之，即将由油墨提供件H1500、流动通道构成件H1600、过滤件H1700和密封橡胶件H1800构成的油墨箱保持件单元与由粘结或类似方式将记录元件基板H1100和H1101、第一板H1200、布线基板H1300以及第二板H1400组装成的记录元件单元相连接，从而构成记录头。
(2)对记录头墨盒的说明
如上文所述，相应的油墨被分别容纳在每个油墨箱内。同时，每个油墨箱加工有一个油墨流通端口向记录头提供墨盒内的油墨。例如，在记录头上安装有一个油墨箱，该油墨箱的油墨流通端口在压力作用下与用作记录头连接部分的过滤件H1700相接触，并且油墨箱中的油墨通过第一板H1200穿过记录头的油墨流动通道H1501从油墨流通端口被提供给第一记录元件基板H1100。
然后，油墨被提供到具有电热转换装置H1103且布置有喷射端口H1107的气泡腔中，并且通过采用电热转换装置H1103提供的热能将油墨喷射到作为一个记录介质的记录纸上。
第一实施例
下面将结合图5至图12对根据本发明的第一实施例进行说明。
图5是一个零件分解剖视图，简要表示了记录元件基单元H1002的主要部分。图6是一个剖视图，也简要表示了记录元件基单元的主要部分。
如图5所示，电气布线带H1300连接部分的圆周是一个由表面侧上的聚酰亚胺基薄片H1300a、中间部分的铜箔和后侧上的焊接保护膜H1300c构成的三层结构。电气布线带H1300加工有用于插入第一记录元件基板H1100的设备孔(开口部分)H1和用于插入第二记录元件基板H1101的设备孔(开口部分)H2，这样，与记录元件基板H1100和H1101的凸起H1005相连接的镀金内接头(电极接头)H1302被暴露出来。
下面将结合图9和图10对根据本实施例的记录元件单元的加工方法按照加工步骤的顺序进行说明。
首先，对第一和第二记录元件基板的加工方法进行说明。
图10至图16简要表示了第一和第二记录元件基板(喷墨记录头)的基本模式，其中表示了喷墨记录头结构的例子及其加工步骤。
首先，根据本实施例，使用了由玻璃、陶瓷、塑料、金属或类似材料制成的基板1，如图10所示。
对于这种基板1，可以采用任何材料，对基板的结构和材料等没有任何特定的限制，只要这种材料可作为液体流动通道结构件的一部分，并且作为构成油墨流动通道和喷墨口的材料层的支撑件，这将在下文进行说明。在上文所述的基板1上布置有理想数目的油墨喷射能量产生件2，例如热电转换装置或压电元件。为了能使油墨喷射能量产生件2喷射小滴记录液体，喷射能量被提供给记录用油墨液体。例如，如果热电转换装置2被用作上文所述的油墨喷射能量产生件，保留在该元件附近的记录液体被加热，从而产生在记录液体中引起状态变化的喷射能量。例如，如果使用压电元件，则通过该元件的机械振动生成喷射能量。
此处，控制信号输入电极与这些元件2相连接，用于操纵这些元件2。一般来说，为了提高这些喷射能量产生件的寿命，在其上加工不同种类的功能层，例如一个保护层。对于本发明来说，加工这样的功能层当然是没有任何问题的。
在图10中表示了一个例子，其中一个开口部分3被提前加工在基板1上以提供油墨，油墨从基板1的后侧提供。可以使用任何方法加工该开口部分3，只要该方法能形成孔即可。例如，使用诸如钻孔的机械方法或利用诸如激光的光能加工该孔都是没问题的。在基板1上形成保护模板之后进行化学蚀刻也是没问题的。
当然可以在一个树脂模板上加工成型油墨提供端口，从而使它们与油墨提供端口位于基板1的同一表面上，而不用将它们加工在基板1上。
随后，如图11所示，包括有油墨喷射能量产生件2的基板1上的油墨流动通道模板4由可溶性树脂制成。作为通常最为广泛使用的方法，该方法采用感光材料制成这样的模板，但该模板也可以通过网压或类似方法制成。当使用感光材料时，可以选用一个可由溶解度改变的阳性类型的抗蚀剂或阴性抗蚀剂，因为油墨流动通道模板是可溶性的。
作为构成该抗蚀层的一种方式，当使用其上加工有油墨提供口的基板时，可以使用一个合适的溶剂溶解该感光材料，同时只涂上一层薄膜，例如PET，然后烘干生成干燥薄膜。此处，推荐采用层压法加工该保护膜。为了形成上述干燥薄膜，推荐可以使用光分解类型的聚合物，例如，聚甲基异丙酮和聚乙烯酮。这是因为在受到光照之前，这些化合物保持聚合物的特性(覆盖能力)，从而可以容易地在油墨提供口3上压以薄膜。
当然，通过在其后期处理过程中为该油墨提供口3布置一个可移动过滤件，使用通常的自旋涂布法、辊涂法或类似方法加工该薄膜也是没有任何问题的。
如上所述，在加工有油墨流动通道的可溶性树脂材料层4上面，另外由通常的自旋涂布法、辊涂法或类似方法加工有覆盖树脂层5，如图12所示。此处，在形成树脂层5的过程中，需要保持一定的特性，从而不使该可溶性树脂模板变形等。换句话说，覆盖树脂层5被一种溶剂溶解，而当该覆盖树脂层5通过自旋涂布法、辊涂法或类似方法被加工在树脂模板4上时，该所选溶剂必须不会溶解可溶性的树脂模板4。
接下来，将对用于本实施例的覆盖层5进行说明。推荐使用一种感光材料层作为该覆盖树脂层5，因为通过此种材料可以较容易地以一个良好精度由照相印刷术加工成型该喷墨口3。对于这样的光感覆盖层5，要求其具有作为结构材料的高机械强度、作为基板1的紧密接触度以及对油墨的抗蚀力，同时，要求其具有良好的溶解性，以便能够加工成型喷墨口的微小形状。因此，作为此处的结构材料，环氧树脂阳离子聚合物固化材料在强度、紧密度以及油墨抗蚀力方面是非常好的，同时，如果在室温下固化，该环氧树脂将体现出非常好的成型能力。
现在，首先，该环氧树脂阳离子聚合物固化材料与通常的酸酐或由胺制成的结构材料相比体现出较高的连接密度(高Tg)，同时，作为结构材料，它体现出良好的特性。使用室温下固化的环氧树脂，也可以抑制由于光照通过阳离子聚合物引发剂生成的聚合物引发剂晶粒扩散到环氧树脂中，从而得到良好的成型精度以及良好的结构。
在将覆盖树脂层加工到可溶性树脂层上的过程中，理想的情况是通过溶剂溶解已在室温下固化的覆盖树脂层，同时通过自旋涂布法加工成型该层。
此处，通过使用自旋涂布法，一种薄膜涂层加工技术，能够以良好的精度加工成型该覆盖层5，并且缩短油墨喷射压力产生件2和喷射口之间的距离，与传统方式的不同之处在于，在传统方式中，这些工艺的实施是非常困难的，因此，可以容易地得到小液滴的喷射。
另外，为了将覆盖树脂层5平着加工在可溶性树脂层4上，覆盖树脂层与溶剂的相对密度设置为30％和70％，或者更多一些，推荐在自旋涂布过程中，相对密度为40％和60％。通过这种方式，覆盖层5的表面可以被加工得非常平整。
可以在本实施例中使用的固化环氧树脂包括：双酚A和表氯醇(epichlohydrine)的反应物，其分子量大于900；溴苯酚A和表氯醇的反应物；p线性酚醛清漆或邻甲酚与表氯醇的反应物；具有在日本专利申请No.60-161973、63-221121、64-9216以及02-140219等的说明中公开的氧环已烷骨架结构的多感性环氧树脂。
此处，用于固化上文所述环氧树脂的光照阳离子聚合物引发剂的是由Asahi Denka Kogyo K.K.公司经销的芳香族碘盐、芳香族锍盐(见J.POLYMER SCI：论文集No.56 383-395(1976))、SP-150、SP-170等。
接下来，穿过膜片6对由上文所述化合物构成的感光覆盖树脂层5进行模式曝光，如图13所示。本实施例的该感光覆盖树脂层5属于阴极类型，同时加工有喷墨口的部分覆盖有一个膜片(虽然未示出，其中的电连通部分也覆盖有一个膜片)。
对于模式曝光，可以根据将要使用光照阳离子聚合物引发剂的感光区域任意选用紫外线、深度-UV线、电子束、X-光等。
在目前为止的任何一个加工步骤中，可以使用平版印刷工艺和技术进行定位，与单独生产蒙片然后将其连接到基板上的方法相比，该平版印刷定位法可以明显提高定位精度。如果需要，可以对因此进行模式曝光的感光覆盖树脂层5进行热处理以加速反应。如上所述，该感光覆盖树脂层由在室温下固化的环氧树脂制成。因此，由该模式曝光而引起的阳离子聚合物引发剂晶粒扩散受到控制，从而可以获得很好的模式精度和结构。
接下来，使用一种合适的溶剂使此种模式曝光的感光覆盖树脂层5显影，同时如图14所示，形成了喷墨口。在此，在加工仍未曝光的感光覆盖树脂层的同时，也可加工构成油墨流动通道的可溶性树脂模板4。然而，一般来说，在基板1上布置有数个相同或不同的头件，在切割过程中作为喷墨记录头。因此，如图14所示，只有该感光覆盖树脂层5被选择性处理，而保持对构成油墨流动通道的树脂模板4进行密封，作为容纳防止灰尘颗粒一种措施(即，将树脂模板4保留在液体空腔中，这样切割时产生的灰尘颗粒就不会进入到该空腔中)。可以在切割过程后处理处理该树脂模板4(图15)。同时，在该结合处，处理该感光覆盖树脂层5时生成的碎屑(处理残渣)与该可溶性树脂层4被一起被洗提出来。这样残渣不会留在喷嘴中。
如上所述，如果需要增加连接密度，将被加工成型有油墨流动通道和喷墨口的感光覆盖树脂层5浸入含有缩小剂的溶剂中加热进行预固化，随后进行上述加工步骤。这样，进一步提高了感光覆盖树脂层5的连接密度，从而更好地与基板接触，并且具有额外好的油墨抗蚀力。在此，当然可以在用于形成喷墨口的感光覆盖树脂层5的模式曝光和处理之后，立刻在含有铜离子的溶剂中进行浸泡和加热工序是没问题的。在此之后，该可溶性树脂模板4可以被冲洗，这是没有问题的。当然，浸泡和加热工序也可以是这样的一种方式，即在被浸泡的同时进行加热或者在浸泡之后进行热处理。
可以使用任何具有缩小功能的物质作为这种缩小剂，但含有铜离子的化学试剂，例如，copper trifullert、醋酸铜或苯甲酸铜溶液是特别有效的。在上述化学试剂中，特别是copper trifullert表现出极好的效果。另外，除了此处提及的这些试剂，也可以使用抗坏血酸。
具有由此在其上加工成型的油墨流动通道和油墨喷射端口的基板被电连通，用于驱动提供油墨的件7和油墨喷射压力产生件(未示出)，从而完成一个油墨记录头(图16)。
在本实施例中，通过照相平版印刷术加工油墨喷射端口的结构，但本发明不只局限于此。该油墨喷射端口也可以通过使用氧等离子体进行干蚀刻或者通过相应改变蒙片进行激发物激光被加工成型。当通过激发物激光或干蚀刻加工油墨喷射端口时，基板受到树脂模板的保护，从而避免因激光或等离子体的使用而受到破坏，因此就可以获得高精度和高可靠性的记录头。另外，如该油墨喷射端口通过干蚀刻或激发物激光被加工成型，那么它除了可采用感光型树脂层之外，还可采用热固化型树脂层5。
同时，第二板H1400通过使用第二粘结层H1203被粘结在第一板H1200上。然后，通过涂敷方法将第一粘结层H1202加工成型，用于将第一记录元件基板H1100和第二记录元件基板H1101粘结在第一板H1200上，然后，在沿电线表面方向对第一记录元件基板H1100和H1101与数个用于喷射记录液体的电热转换装置H1103或每个喷射端口H1107之间的相对位置进行调整后，该第一记录元件基板H1100和H1101被压紧固定。
随后，用于粘结和固定电线带件H1103的反面的第三粘结层H1306被涂敷并且被成型在第二板H1400。然后，第一记录元件基板H1100、第二记录元件基板H1101的电极H1104以及电线带件H1300的电极接头H1302被定位，并且被压紧固定。接下来，使用热-超声波压焊法逐一对记录元件基板的电极H1104上的凸起H1105和电线带件H1300的电极接头H1302进行电连通。
另外，使用树脂对记录元件基板H1100的电极H1104上的凸起H1 105和电线带件H1300的电极接头H1302之间的连接进行密封，从而保护它们避免被油墨等短路。
对于本实施例而言，第一板H1200和第二板H1400由铝加工而成。电线带件(弹性印刷基板)H1300具有由基板、铜箔导线和焊接剂构成的三层结构，并加工有设备孔H1和H2。镀金电极接头H1302被暴露在外面。
本实施例的第二板H1400是一个单板，具有两个用于插入记录元件基板H1100和H1101的孔，同时通过与第一板H1205相粘结而被固定。同样，电线带件H1300除设备孔H1和H2之外的整个表面通过使用第三粘结层H1306被粘结在第二板H1400上，其中加工设备孔H1和H2的目的是使记录元件基板H1100和H1101被暴露在外面。
对于本实施例的喷墨记录设备而言，黑色记录头和彩色记录头都被集成在同一个基板上。因此就无需对两个记录头之间的油墨冲击位置进行校正。
根据本实施例，黑色油墨通过使用具有这种结构的喷墨记录头中的第一记录元件基板H1100被喷射，而三种彩色油墨，即青色、洋红色和黄色，通过使用第二记录元件基板H1101被喷射。
同样，第一记录元件基板H1100的喷嘴穿过油墨提供流动通道在每一侧以300dpi的分辨率呈折线形布置，即是说，该记录元件上总共加工有600dpi的喷嘴。对于第二记录元件基板H1101而言，三个油墨提供端口H1102被布置在一个基板上，并且用于喷射青色、洋红色和黄色油墨的喷射端口H1107以600dpi的分辨率呈折线形布置在每一侧上，即是说，该记录元件上总共加工有1200dpi的喷嘴。对于本实施例的喷墨记录头而言，记录元件基板H1100和H1101都被安装在一个第一板H1200上，这是为了以极高的精度布置这两个记录元件基板H1100和H1101，以分别用于黑墨和彩墨。同样，用于传输来自记录设备主体的电能和数据的电触点基板H2200和电线板H1300被两个记录元件基板H1100和H1101共享使用，从而减少组件数量，以便降低加工成本。
本发明的喷墨记录头安装在记录装置主体的墨盒上，而为墨盒设置的电触点与喷墨记录头的电触点板H2200电连通。本实施例的记录元件基板H1100和H1101都具有这样的结构，使采用黑色和彩色时具有不同的喷墨量。图8A至8D示出了第一记录元件基板和第二记录元件基板的喷墨方法。这里，在图8A至8D中，第一记录元件基板和第二记录元件基板连接至一个相同的电源上，各结构都设置在一个相同的平面上(如虚线所示)。
对于本发明的第二记录元件基板H1101，采用了所谓通过喷射发泡式(BTJ)的喷墨记录方法，从而通过使喷墨量的稳定以高质量进行彩色印刷。
在通常的发泡喷射式(BJ)的情况下，如图8A至8D所示，喷墨口和记录元件之间的距离OH较长，当通过加热记录元件(电热转换装置)H1103使油墨发泡时，在油墨I中产生了气泡A，并且以被油墨I包围的状态存在。相反，在BTJ的情况下，如图8A至8D所示，喷墨口和记录元件之间的距离OH较短，当通过加热记录元件H1103使油墨发泡时，油墨I被排出，而气泡A通过喷墨口H1107与外界连通。
BTJ式喷嘴的喷墨量Vd在本质上等于喷墨口的面积SO×喷墨口和记录元件之间的距离OH。例如，如果喷墨量Vd＝大约5pl，足够好的是，使喷墨口和记录元件之间的距离OH＝25μm，而使喷墨口的面积SO＝200μm2(直径φ＝大约16μm)。
另外，第一记录元件基板H1100的喷墨量Vd设置在大约30pl，以使黑色油墨的印刷看上去美观，并且也使印刷速度更高。为了获得BTJ式的喷墨量，需要把喷墨口的面积SO＝1200μm2(直径φ＝大约39μm)，而喷墨口和记录元件之间的距离OH＝25μm。如果喷嘴以这样的方式构造，需要采用尺寸大约为35μm×35μm的加热记录元件(电热转换装置)H1103，以获得理想的喷墨量。另外，由于喷墨口H1107变得大于记录元件H1103，喷出的液滴的直线向前性就消失了。如果喷墨口和记录元件之间的距离OH可以更大一些，喷墨口的面积SO就可以更小一些，但是，在该情况下，流体的路径阻力变得更大了，需要设置仍然较大的记录元件H1103。这在节能的观点上看是不好的。因此，在本实施例中，为了黑色用途的第一记录元件基板H1100采用了通常的BJ式，而没有采用BTJ式。因此，相关的尺寸设置在喷墨口和记录元件之间的距离OH＝大约70至80μm，而喷墨口的面积SO＝大约600至800μm2。
在这方面，考虑到满意的冲击精度和初始的排出特性，喷墨速度选择在8m/sec或更高为好。
另外，喷墨口和记录元件之间的距离OH选择在100μm或更小为好，以满足上述的喷墨量和喷墨速度。
现在，如图9所示，对于本实施例的喷墨记录头，用于彩色油墨的BTJ式记录元件基板H1101和用于黑色油墨的BJ式记录元件基板H1100都安装在一相同的板(第一板H1200)上。记录元件基板H1100和H1101具有不同的喷墨类型，喷墨量也相互不同，用于驱动每个基板所施加的能量也不同。然而，对于记录元件基板H1100和H1101，设置的电源电压都相同。这里，装置主体仅需要唯一的电源，因此，制造成本变得更低了。
通过在记录元件基板H1100和H1101上施加相同的电压，电流在记录元件H1103上流动，油墨中的薄膜产生沸腾，从而进行喷墨，为了进行不同数量的喷墨，使电流在记录元件H1103上流动所需的时间(脉冲宽度)可以改变，以为了本实施例的喷墨记录头对记录元件H1103进行驱动。例如，根据本实施例，对于采用黑色油墨的记录元件，脉冲宽度是大约2μsec，而对于采用彩色油墨的记录元件，脉冲宽度是大约0.8μsec。这里，对于本实施例，设置了数个驱动脉冲宽度，从而不允许喷墨量根据电阻值的不同发生偏差，对于记录元件基板H1100和H1101都组装了一个记录元件H1103，然后，根据相应的驱动脉冲宽度的数量，在每个驱动脉冲宽度处进行驱动。驱动脉冲宽度的数量可以根据由记录装置主体获得的喷墨记录头的电阻值进行确定，也可以这样确定，电阻值在喷墨记录头的组装过程中获得，通过某些适当的元件贮存在喷墨记录头上，这样的被贮存的数据在记录头安装在记录装置上的时候读出。
另外，根据本实施例，当数个记录元件基板H1100和H1101上的记录元件H1103被驱动时，流动的电流变大了，在从记录装置主体至喷墨记录头的导线内出现了电压降。为了防止由于施加在记录元件基板H1100和H1101上电压出现下降而降低喷墨量而设置了控制元件，根据某一时间被驱动的记录元件H1103的数量，驱动脉冲宽度可以改变。
这些脉冲宽度的信号通过公共的电触点基板H2200和电器布线带H1300从记录装置主体被输送至每个记录元件基板H1100和H1101。由于采用了上述的结构，记录元件基板H1100和H1101有可能具有不同的驱动类型，具有非常有效的空间结构，并且具有较低的成本。
(喷墨记录装置)
下面说明液态喷墨记录装置，其上可安装上述类型的记录头。图19示出了记录装置的一个例子，其上可安装根据本发明的液态喷墨记录头。
在如图9所示的记录装置上，如图1所示的记录头墨盒H1000定位在并且可更换地安装在墨盒102上。对于墨盒102，设有电连接器，以通过设置在记录头墨盒H1000上的外部信号输入终端把驱动信号和其它信号输送至每个喷墨部分。
墨盒102这样被支撑和引导，即可沿装置主体的导向轴103往复运动，导向轴103沿主扫描方向延伸。然后，墨盒102通过电机滑轮105、从动滑轮106、正时皮带107、以及其它某些零件由主扫描电机104进行驱动，而其位置和运动都受到控制。另外，为墨盒102设置了起始位置传感器130。这样，当墨盒102上的起始位置传感器130途经密封板136时，其位置就被探测到了。
当拾取辊131通过齿轮在纸张进给电机135的作用下转动时，记录介质108如打印纸、塑料薄膜等一张一张地分别从自动纸张进给器(ASF)进给。另外，通过输送辊109的转动，纸张途经定点(打印单元)被输送(子扫描)，定点打印单元面对着记录头墨盒H1000的喷墨口表面。输送辊109通过齿轮在左电机134的作用下转动。在该位置处，当记录介质108途经纸张端部传感器133时，可确定出纸张的进给是否完成，以在纸张进给时建立头部位置。另外，纸张端部传感器133用于探测记录介质108的尾端，并且最终根据实际的尾端定出当前记录位置。
在纸张端部传感器133的外侧，即在记录区域的外侧，以这样的方式设有一盖单元140，其能够面对着记录头墨盒H1000的喷墨口表面。当不进行记录操作时，盖单元140的盖元件141盖住记录头墨盒H1000的喷墨口H1107的前侧，以防止喷墨口H1107的内部及其周围的干燥和固化，从而防止堵塞的情况，如果堵塞会导致喷墨不良、当初始喷墨以强行排出气泡时吸附将喷射的油墨、当不进行记录操作时使喷墨口H1107和流动路径中的颗粒与油墨相互混合。盖元件141的结构将在下文说明。
在这方面，记录介质108的背面由一压印滚筒(未示出)支撑，以当记录介质处于打印部分时形成平整的打印表面。在该情况下，安装在墨盒102上的记录头墨盒H1000的喷墨口的表面从墨盒102向下突出，墨盒102支撑在上述两套输送辊对之间，以与记录介质108相互平行。
记录头墨盒H1000安装在墨盒102上，这样，每个喷墨单元中的喷墨口H1107的设置方向与墨盒102的扫描方向相交。这样，液体从这些喷墨口阵中排出，以进行记录。
下面结合图20至图26对盖元件进行详细说明。
图20示出了喷墨记录头H1001在加盖前的外形。对于本实施例，分别用于黑色油墨和彩色油墨的两个记录元件基板H1100和H1101都设置在第一板H1200的同一平面(本质上均匀的平面)上。如图9所示，记录元件基板H1100和H1101的每个喷墨口形成元件的厚度是不同的，喷墨口和记录元件之间的距离也不同。整个记录元件基板的合成厚度是不同的。然而，在这里，一个唯一的盖元件141把记录元件基板H1100和H1101都覆盖了。对于盖元件141，如图21所示，通过采用肋141a，形成了唯一的覆盖空间147。如图21所示，本实施例的盖元件141的外形对应于记录元件基板H1100和H1101。但是，如图22所示，该元件也可设置为矩形。
根据本实施例，记录元件基板H1100和H1101都位于一个板上，该板是均匀的平板(平面)。因此，通过使肋141a与平面保持紧密接触，记录元件基板H1100和H1101被同时罩住。现在，如图27和28所示，如果记录元件基板200和201分别位于不同的表面上，就难以通过采用唯一的盖元件就紧密地罩住它们。然而，对于本实施例，记录元件基板H1100和H1101都设置在同一平面上，通过采用唯一的盖元件141就可能容易地可靠地罩住它们，因此，产生的明显效果是结构简单和成本降低。另外，如图23所示，如果记录元件基板H1100和H1101之间具有大的间隙，如图24所示，可采用两个不同单体盖元件142和143，以由传统方式罩住它们。这不可避免地导致结构更复杂、成本更高。相反，本实施例的记录元件基板H1100和H1101相互邻近，可能采用唯一的盖元件141就可罩住它们，而盖元件141可制得较小。另外，如图25所示，当记录元件基板H1100和H1101之间存在略微的间隙时，有可能提高盖住的可靠性，条件是唯一的盖元件144的肋144a形成两个覆盖空间145、146，这样，如图26所示，记录元件基板H1100和H1101的每个喷墨口H1107分别设置在覆盖空间145、146内。位于覆盖空间145、146的边界部分的肋144b作为两个覆盖空间145、146的轮廓线被公用。因此，覆盖可靠性提高了，而结构没有变得非常复杂。
第二实施例
下面结合图17A、17B、17C和18对与第一实施例具有不同结构的零件进行说明。
图17A至17C示出了第二记录元件基板的可变化的例子。图17A和17B是前视图，图17C是横截面图。图18示出了记录元件基板安装在喷墨记录头内的状态。
如图17C所示，根据本实施例的用于彩色记录的第二记录元件基板800包括基板67，该基板67包括作为能量转换元件的电热转换装置(记录元件)65和形成喷墨口61的喷嘴板66。基板67由产生表面方向性<100>的单晶硅制成，在基板67上，采用半导体工艺形成了：数个电热转换装置65的线条；驱动电路63，用于驱动各电热转换装置65的线条；用于与外部连接的接触垫69；和用于使驱动电路63和接触垫69电连通的导线68；以及其它零件。另外，对于基板67，设有：5个通孔，其在上述驱动电路63以外的区域通过各向异性腐蚀而成；电热转换装置65；和导线68等，另外，还设有油墨供应口62、62a，以分别向各喷墨口阵71-73、81-83提供油墨。这里，图17A示出了几乎透明的喷嘴板66安装在基板67上的状态，省略了应该表示的上述的电热转换装置和油墨提供口。
设置在基板67上的喷嘴板66由感光环氧树脂制成，而喷墨口61和液体流动路径60对应于上述电热转换装置65制成。
另外，记录元件基板800可以从记录装置接受驱动信号和其它信号，此时，与布线板相连通的外部信号输入终端通过与电器布线带的电器终端相连接的接触垫69与记录装置的电连接器相接触。另外，油墨供应口62、62a通过油墨供应装置的流动路径形成元件H1600的油墨流动路径与各种颜色的油墨箱相连通。
另外，根据本实施例，设有数个喷墨口，各喷墨口分别以特定的间距进行设置。这样，各喷墨口阵(喷墨口单元)71-73、81-83在本质上相互平行。这里，在图17A中，位于图17A上部的喷墨口阵71-73的第i喷墨口沿图17A的各箭头所示的方向是相同的。在该方式下，喷墨口阵71-73这样布局，当记录头安装在记录装置等上进行扫描时，沿扫描方向各喷墨口相互对应。因此，形成了第一喷墨口阵组70。喷墨口阵81-83也以与喷墨口阵71-73相同的方式进行设置，通过邻近第一喷墨口阵组70的喷墨口阵81-83形成了第二喷墨口阵组80。
对于第二记录元件基板800，在一个基板上设置了5个油墨供应口。设置的喷嘴依次为：在一侧用于兰色油墨的喷嘴、在一侧用于红色油墨的喷嘴、在两侧用于黄色油墨的喷嘴、在一侧用于红色油墨的喷嘴、和在一侧用于兰色油墨的喷嘴。设置结构是，以往返方式在每一侧设置记录元件1200dpi、600dpi。
换句话说，对于由两个喷墨口阵组形成的6个喷墨口阵，最外侧的喷墨口阵73、83用于喷射兰色(C)；喷墨口阵72、73用于喷射红色(M)；而在最内侧相互邻近的喷墨口阵71、81用于喷射黄色(Y)。因此，油墨供应口62a(设置在中央部分的喷墨口)用于喷射黄色油墨；与油墨供应口62a邻近的两个油墨供应口62用于喷射红色油墨；而两个最外侧的油墨供应口62用于喷射兰色油墨，各种颜色的油墨分别来自各油墨箱Y、M、C。在该方式下，中央油墨供应口62a向两个喷墨口阵71、81提供油墨，而油墨供应口62a和液体流动路径60a作为两个喷墨口阵71、81的公共液体腔室部分。
如上所述，喷射同种液体的喷墨口阵分别设置在与两个喷墨口阵组邻近的部分，该部分位于中央，其它喷射同种液体的喷墨口阵和驱动电路对称地进行设置。这样，作为油墨供应口62、62a的通孔、驱动电路、电热转换装置等以相同的间隔设置在基板上，没有任何浪费，从而使得基板的尺寸较小。另外，由于喷射同种液体的喷墨口阵的对称结构，当进行往复记录(双向打印)时，为了在记录介质上形成理想颜色的各像素的油墨喷射(排出)顺序在向前扫描和向后扫描过程中变得相同，才；而有可能沿扫描方向使得颜色均匀，并且在往复打印过程中防止产生颜色的不均匀。
另外，从图17A和图17B可清楚地看出，第一喷墨口阵组70和第二喷墨口阵组80以这样的喷墨口布局节距进行设置，即沿记录头的子扫描方向(与本实施例的喷墨口阵的布局方向相同)每个喷墨口偏移1/2英寸，这样，喷墨口阵71-73、81-83中的每个喷墨口沿上述扫描方向形成互补的各喷墨口组。这样，有可能进行高精度的打印，甚至在喷墨口的布局间距在本质上达到两倍时也是如此。
另外，对于第二记录元件基板800，电热转换装置65的设置密度设定在1200dpi，彩色液滴的量设定在4至8pl。另外一方面，对于在第一实施例中说明的记录元件基板H1100，电热转换装置65的设置密度设定在600dpi，黑色液滴的量设定在20至40pl。结果，第二记录元件基板800的电热转换装置65的尺寸小于用于第一记录元件基板H1100的黑色油墨的电热转换装置的尺寸。另外，各喷墨口61的尺寸小于第一记录元件基板H1100的喷墨口的尺寸。例如，为了获得30pl的黑色液滴，第一记录元件基板H1100的喷墨口和电热转换装置之间的距离OH应该为70至80μm，而喷墨口的面积SO为600至800μm2。另外一方面，为了获得5pl的彩色液滴，第二记录元件基板800的OH应该为25μm，而喷墨口的面积SO为200μm2。这里，如上所述，条件与第一实施例相同。
根据本实施例，第二记录元件基板800的结构是这样的，在第一实施例中说明的记录元件基板H1100粘接固定在第一板H1300上，记录头墨盒(见图18)以与第一实施例相同的结构组装。
另外，用于彩色的第二记录元件基板800的电热转换装置的设置密度是第一记录元件基板H1100的电热转换装置的两倍(例如，第一记录元件基板H1100上的电热转换装置65的密度是600dpi，而第二记录元件基板800的电热转换装置65的密度是1200dpi)。因为这样的结构，有可能把加热脉冲宽度保持在大约2.5μs，即使在25KHz时进行16个时间划分驱动的条件下也是如此。对于在制造时电热转换装置的变化的电阻值和由喷射电流导致的电压降，即使对通常的每1μs的脉冲宽度进行修正，脉冲宽度也可被压缩至大约2μs。可以肯定，采用高达109脉冲的电热转换装置没有问题。相反，当第二记录元件基板800的电热转换装置的设置密度等于第一记录元件基板H1100的密度时，需要在50KHz的条件下对它们进行驱动，以获得相同的记录速度，而脉冲宽度必须被压缩至1.25μs或更低。在该情况下，必须增大使用电压，因为通过上述的脉冲宽度不可能进行任何足够的修正。结果，电热转换装置在107脉冲处被中断。在本实施例中，也和第一实施例一样，第一记录元件基板H1100的喷墨口表面的高度和第二记录元件基板800的高度相对于作为基准的第一板H1200的被面是不同的。换句话说，用于单色记录的第一记录元件基板H1100的喷墨口表面相对于基准面的高度高于用于彩色记录的第二记录元件基板800的喷墨口表面。

Claims (15)

1.一种喷墨记录装置，其包括：
一个喷墨记录头，其设有数个产生用于喷墨的能量的记录元件、数个可容纳吸收了所述能量的油墨流动通道、数个用于喷墨的油墨喷墨口、和数个记录元件基板；和
一个盖元件，其罩住所述喷墨记录头的喷墨口，
其特征在于，
一个记录元件基板的厚度不同于另外的记录元件基板的厚度，数个这样的记录元件基板在一本质上平整的平面上相互邻近地进行设置；
所述盖元件可以在一本质上均匀的平面上把数个记录元件基板的喷墨口都罩住。
2.如权利要求1所述的喷墨记录装置，其特征在于，在一个记录元件基板上的所述记录元件和所述喷墨口之间的距离不同于在另外一个记录元件基板上的所述记录元件和所述喷墨口之间的距离。
3.如权利要求1所述的喷墨记录装置，其特征在于，在一个记录元件基板上的所述记录元件的液体喷射种类不同于在另外一个记录元件基板上的所述记录元件的液体喷射种类。
4.如权利要求1所述的喷墨记录装置，其特征在于，所述盖元件过其肋紧密地与所述平面相接触，从而进行覆盖。
5.如权利要求4所述的喷墨记录装置，其特征在于，所述盖元件的各肋形成了由其围成的唯一的覆盖空间，从而通过使所述数个记录元件基板的所述喷墨口定位在所述唯一的覆盖空间内进行覆盖操作。
6.如权利要求4所述的喷墨记录装置，其特征在于，所述盖元件的所述各肋围成数个覆盖空间，各记录元件基板的所述喷墨口分别定位在这数个覆盖空间内，以进行覆盖操作。
7.如权利要求6所述的喷墨记录装置，其特征在于，位于所述数个覆盖空间的边缘的至少部分所述的肋形成由所述数个覆盖空间公共占有的轮廓线。
8.如权利要求1所述的喷墨记录装置，其特征在于，在有作为油墨的彩色液体向其输送的记录基板上的所述记录元件和所述喷墨口之间的距离小于在有作为油墨的黑色液体向其输送的记录基板上的所述记录元件和所述喷墨口之间的距离。
9.如权利要求8所述的喷墨记录装置，其特征在于，在有作为油墨的彩色液体向其输送的所述记录元件基板上的来自所述喷墨口的液体喷射量小于在有作为油墨的黑色液体向其输送的所述记录元件基板上的来自所述喷墨口的液体喷射量。
10.如权利要求8所述的喷墨记录装置，其特征在于，在有作为油墨的黑色液体向其输送的所述记录基板上所述记录元件的液体喷射方法通过所述记录元件的作用产生油墨发泡，通过消除由发泡产生的气泡而消灭气泡，当通过所述记录元件的作用在油墨内发泡时，在有作为油墨的彩色液体向其输送的所述记录元件基板上所述记录元件的液体喷射方法使得通过发泡产生的气泡通过所述喷墨口与外部连通。
11.如权利要求1所述的喷墨记录装置，其特征在于，所述数个记录元件基板设有设置在同一平面上的在本质上厚度相同的基板，喷墨口形成元件层叠在这些基板上，由于喷墨口形成元件的不同高度，记录元件和至少一个所述记录元件基板的喷墨口之间的距离不同于和另外一个记录元件基板的喷墨口之间的距离。
12.如权利要求1所述的喷墨记录装置，其特征在于，进一步包括数个油墨箱，以向所述数个记录元件基板提供油墨。
13.如权利要求1所述的喷墨记录装置，其特征在于，从一个公共的电源向所述数个记录元件基板的数个记录元件提供电能。
14.如权利要求1所述的喷墨记录装置，其特征在于，所述数个记录元件基板组装在一个公共的基础元件上。
15.如权利要求1所述的喷墨记录装置，其特征在于，所述记录元件产生热能。
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