液体排出头、记录装置以及制造液体排出头的方法制造方法及图纸

提供一种液体排出头、记录装置以及制造液体排出头的方法，该液体排出头包括：基板，该基板具有供给通路，该供给通路具有开口；能量生成元件，设置在基板的表面上；电布线层；绝缘层；以及排出口构件，形成排出口。绝缘层具有与供给通路的开口相邻并且从供给通路的开口的边缘朝着设置有能量生成元件的一侧后缩的端部。电布线层包括彼此层叠的多个电布线层。

Liquid discharge head, recording device and method of manufacturing liquid discharge head

A liquid discharge head, a recording device and a method for manufacturing a liquid discharge head are provided. The liquid discharge head includes a substrate, which has a supply path with an opening, an energy generating element arranged on the surface of the substrate, a wiring layer, an insulating layer, and an outlet member to form an outlet. The insulating layer has an end that is adjacent to the opening of the supply channel and retracts from the edge of the opening of the supply channel towards one side with an energy generating element. The wiring layer consists of multiple layers overlapping each other.

【技术实现步骤摘要】
液体排出头、记录装置以及制造液体排出头的方法
本专利技术涉及一种液体排出头、记录装置以及制造液体排出头的方法。
技术介绍
在喷墨打印机等的记录装置中使用的液体排出头例如包括：在其中形成有供给通路的基板上方的通道；向通道中的液体施加能量的能量生成元件；以及通过其排出液体的排出口。日本专利公开第2011-161915号公开了一种液体排出头，其包括具有作为供给通路的两个贯通口的基板。贯通口由彼此单独分开的独立供给通路和由独立供给通路共用的共用供给通路构成。使用这种单独分开的独立供给通路来将液体通过其供给到基板上方的通道中提高了液体供给的效率并且稳定了液体排出方向。因此，使得能够通过高准确的高速液体排出进行记录。一般而言，为了提高记录速度，需要液体排出头在液体排出之后补充(再填充)液体到能量生成元件上方的通道中时提高速度。例如，通过减小从供给通路延伸到能量生成元件的通道的长度以由此减少流动阻力来有效地提高补充速度。日本专利公开第10-095119号和第10-034928号各自公开了一种液体排出头，其中在供给通路附近的一部分处对基板进行蚀刻，使得供给通路附近的通道的高度增加。在这种液体排出头中，从供给通路到能量生成元件的流动阻力减小，并且再填充效率提高。在日本专利公开第10-095119号和第10-034928号中公开的每个液体排出头中，基板本身被蚀刻，这有时使得难以在基板上形成布线层等。此外，蚀刻后的基板很可能暴露于蚀刻剂或墨水，从而导致可靠性方面的问题。而且，当基板本身被蚀刻时，存在与制造相关的问题。例如，在基板被蚀刻之后，难以在基板上形成例如布线层。控制基板的蚀刻深度也是困难的，这有时会由于基板形状的变化而降低可靠性。通过在能量生成元件附近设置供给通路仅实现减小流动阻力。但是，将供给通路设置在能量生成元件附近也影响设置在能量生成元件附近的布线层。此外，将能量生成元件设置在两个供给通路之间或将能量生成元件设置在供给通路和收集通道之间也造成问题。这种配置包括设置在供给通路之间(或在供给通路和收集通道之间)的隔板(partition)；在这种情况下，当一个或多个供给通路设置得更靠近能量生成元件时，隔板的厚度减小。因此，隔板的机械强度减小；因此，例如当向其施加振动、冲击力等时，液体排出头容易损坏，或者制造过程中的基板成品率减小，这会降低液体排出头的可靠性。
技术实现思路
根据本专利技术，液体排出头包括：基板，该基板具有供给通路，该供给通路在基板的前表面侧上具有开口并且液体通过该开口供给到基板的前表面侧上；能量生成元件，设置在基板的前表面上并且生成用于排出液体的能量；电布线层，电连接到能量生成元件；绝缘层，使电布线层与液体电绝缘；以及排出口构件，形成通过其排出液体的排出口。绝缘层具有与供给通路的开口相邻的端部。该端部从供给通路的开口的边缘朝着设置有能量生成元件的一侧后缩(setback)。电布线层包括彼此层叠的多个电布线层。根据以下参考附图对示例性实施例的描述，本专利技术的其它特征将变得清楚。附图说明图1图示了液体排出头的上表面和横截面。图2图示了液体排出头的横截面。图3图示了液体排出头的上表面和横截面。图4图示了液体排出头的上表面和横截面。图5图示了液体排出头的上表面和横截面。图6图示了液体排出头的上表面和横截面。图7A、7B、7C、7D、7E和7F图示了制造液体排出头的方法。图8图示了其中形成毛刺的液体排出头的横截面。具体实施方式本专利技术提供一种高度可靠的液体排出头，其中通过供给通路供给到能量生成元件上的液体的流动阻力低。在下文中，将参考附图描述根据本专利技术实施例的液体排出头。要注意的是，下面描述的实施例包括具体描述以充分描述本专利技术；但是，该具体描述仅仅是技术示例，并不特别限制本专利技术的范围。液体排出头是包括在诸如喷墨打印机之类的记录装置中的构件。记录装置还包括例如传送在其上执行记录的记录介质的传送机制和存储要供给到液体排出头的液体的液体存储部分。图1示出了根据本专利技术的本实施例的液体排出头的平面图和截面图。液体排出头包括基板1。基板1由例如硅形成。基板1包括在其前表面1a和后表面1b之间穿过基板1的至少一个供给通路。参考图1，供给通路由两种类型的供给通路构成，它们是至少一个第一供给通路2和多个第二供给通路3。供给通路在基板1的前表面侧和后表面侧上中的每一个上具有至少一个开口。液体通过供给通路从基板1的后表面侧供给到前表面侧。基板1在其前表面上具有：至少一个生成用于排出液体的能量的能量生成元件4，电连接到能量生成元件4的电布线层(未示出)，以及使电布线层与液体电绝缘的绝缘层5。能量生成元件4由例如TaSiN形成。电布线层由例如Al形成。绝缘层5由例如硅氮化物(SiN)、硅碳化物(SiC)或硅氧化物(SiO、SiO2)形成。绝缘层5具有其中供给通路(第二供给通路3)打开的至少一个开口9。此外，基板1在其前表面上具有排出口构件7，排出口构件7形成液体通过其排出的至少一个排出口6。参考图1，排出口构件7包括两层，它们是排出口形成部分7a和通道形成部分7b。排出口构件7由例如树脂(环氧树脂等)、硅或金属形成。被排出口构件7和基板1的前表面包围的区域是用于液体的通道8。在通道8中，包括能量生成元件4的部分也被认为是压力室。在由能量生成元件4将能量施加到压力室中的液体之后，液体通过排出口6排出。如上所述，供给通路由至少一个第一供给通路2和多个第二供给通路3构成。每个第一供给通路2设有多个独立分开的第二供给通路3。因此，第一供给通路2可以被认为是共用的供给通路，并且第二供给通路3可以被认为是独立的供给通路。在本实施例中，供给通路由两种类型的供给通路构成，诸如第一供给通路2和第二供给通路3；但是，供给通路可以由单个供给通路构成。即，例如，基板1可以包括穿过其中的单个竖直供给通路。图2示出了图1中被虚线包围的区域的放大图，该区域即，位于基板1的前表面侧和第二供给通路3之一的开口附近的部分。参考图2，第二供给通路3的侧壁具有由波浪线指示的形状。这种形状往往在由Bosch工艺形成的第二供给通路3中形成。氧化物膜16在基板1的前表面侧上形成并与绝缘层5重叠。绝缘层5包括彼此层叠的多个绝缘层，并且例如通过等离子体化学气相沉积(CVD)形成。电布线层10设置在绝缘层5的各层之间。电布线层10还包括彼此层叠并且经由插塞(plug)11连接在一起的多个电布线层。插塞11是例如钨插塞。绝缘层5存在于不存在插塞11的地方。因此，电布线层10的各层在不存在插塞11的地方部分地被电绝缘层5彼此电绝缘。电布线层10电连接到能量生成元件4并且将电力供给到能量生成元件4。如上所述，为了提高记录速度，需要液体排出头在液体排出之后补充(再填充)液体到能量生成元件上时提高速度。因此，以参考图1和2描述的形式，为了尽可能多地减小再填充所需的通道的长度，例如，其中流动阻力低于第一供给通路2的流动阻力的第二供给通路3(独立供给通路)设置得更靠近能量生成元件4。简单地说，只有第二供给通路3设置得更靠近能量生成元件4，而第一供给通路2保持原样。但是，在这种情况下，如图8中所示，第一供给通路2与第二供给通路3之间的连接部分被形成为曲柄形状。特别地，当第一供给通路2与第二供给通路3之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液体排出头，包括：基板，具有供给通路，该供给通路在基板的表面侧上具有开口并且液体通过该开口被供给到基板的该表面侧上；能量生成元件，设置在基板的表面上并且生成用于排出液体的能量；电布线层，电连接到能量生成元件；绝缘层，使电布线层与液体电绝缘；以及排出口构件，形成排出口，液体通过该排出口排出；其中绝缘层具有与供给通路的开口相邻的端部，该端部从供给通路的开口的边缘朝着设置有能量生成元件的一侧后缩，以及其中电布线层包括彼此层叠的多个电布线层。

【技术特征摘要】
2017.06.29 JP 2017-1279971.一种液体排出头，包括：基板，具有供给通路，该供给通路在基板的表面侧上具有开口并且液体通过该开口被供给到基板的该表面侧上；能量生成元件，设置在基板的表面上并且生成用于排出液体的能量；电布线层，电连接到能量生成元件；绝缘层，使电布线层与液体电绝缘；以及排出口构件，形成排出口，液体通过该排出口排出；其中绝缘层具有与供给通路的开口相邻的端部，该端部从供给通路的开口的边缘朝着设置有能量生成元件的一侧后缩，以及其中电布线层包括彼此层叠的多个电布线层。2.如权利要求1所述的液体排出头，其中绝缘层的端部是相对于基板的表面倾斜的倾斜表面。3.如权利要求2所述的液体排出头，其中倾斜表面和基板的表面形成大于等于45度且小于90度的角度。4.如权利要求1所述的液体排出头，其中绝缘层将所述多个电布线层彼此部分地电绝缘。5.如权利要求1所述的液体排出头，其中绝缘层具有大于等于4μm的厚度。6.如权利要求1所述的液体排出头，其中绝缘层由硅氮化物、硅碳化物和硅氧化物中的至少一种形成。7.如权利要求1所述的液体排出头，其中，当从与基板的表面相对的位置查看液体排出头时，绝缘层的端部形成开口，绝缘层的开口具有与供给通路的开口的中心不重合的中心。8.如权利要求1所述的液体排出头，其中L2/L1大于等于0.2，其中L1是在供给通路的开口的边缘和能量生成元件的中心之间的距离，并且L2是在供给通路的开口的边缘和绝缘层的与供给通路的开口相邻的端部之间的距离。9.如权利要求8所述的液体排出头，其中L2/L1大于等于0.3。10.如权利要求1所述的液体排出头，其中用于液体的通道被提供在排出口构件与基板的表面之间，以及其中D2/D1大于等于0.2，其中D1是该通道的高度，并且D2是绝缘层的厚度。11.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤雅隆，坂井稔康，寺崎敦则，上村贵之，玉作秋一，樋口广志，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP