液体喷出头用基板和液体喷出头制造技术

本发明专利技术涉及液体喷出头用基板和液体喷出头。通过抑制由于阳极氧化导致的中间层的溶解来改善液体喷出头用基板和液体喷出头的长期可靠性。液体喷出头用基板包括：具有喷出口和流路的流路形成构件；用于喷出液体的发热电阻元件；覆盖发热电阻元件的绝缘层；表面暴露于流路的保护层；和设置在流路形成构件与保护层之间的中间层，其中该中间层包含由以下组成式(I)表示的材料：Si

【技术实现步骤摘要】
液体喷出头用基板和液体喷出头


[0001]本公开涉及喷出液体的液体喷出头用基板、和液体喷出头。

技术介绍

[0002]使用通常的喷墨头作为液体喷出头的记录方法之一为借助加热元件来加热墨以发泡并且利用气泡来将墨喷出的方法。
[0003]日本专利申请特开No.2017
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43098中公开了应用上述喷出方法的液体喷出头的实例。日本专利申请特开No.2017
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43098中公开的液体喷出头包括：包括具有喷出口和流路的树脂层的流路形成构件、用于喷出液体的发热电阻元件、具有覆盖发热电阻元件的部分的基板、使该部分的表面暴露于流路的保护层、设置在树脂层与保护层之间并且包含碳氮化硅材料的中间层。
[0004]在基板上设置用于驱动发热电阻元件的配线。借助覆盖发热电阻元件和配线的绝缘层来使发热电阻元件和配线绝缘，从而可以驱动发热电阻元件。
[0005]在日本专利申请特开No.2017
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43098中，在液体喷出头中，将碳氮化硅材料施用于流路形成构件中包括的树脂层与保护层之间的中间层。在此类液体喷出头中，在电压偶然地施加至保护层的状态下使用时，由于施加至中间层的碳氮化硅不具有绝缘性，因此可以使碳氮化硅阳极氧化并且溶解于墨中。当中间层溶解时，存在会使喷嘴剥落并且会不进行正常喷出的可能性。此外，其中溶解有中间层的墨会进入液体喷出头的内部并且溶解绝缘层，这会导致配线的腐蚀。因此，腐蚀会导致整个液体喷出头的故障。如上所述，由于液体喷出头的可靠性因中间层的溶解而降低，因此抑制可靠性的劣化是一个问题。

技术实现思路

[0006]因此，本公开的一方面在于提供液体喷出头用基板和液体喷出头，所述液体喷出头用基板和液体喷出头满足例如对流路形成构件和保护层的密着性以及耐墨性等中间层所需的性能，并且具有抑制由于阳极氧化导致的中间层的溶解的长期可靠性。
[0007]根据本公开的一方面，提供包括以下的液体喷出头用基板：具有喷出口和流路的流路形成构件；用于喷出液体的发热电阻元件；覆盖发热电阻元件的绝缘层；设置在绝缘层上并且其表面暴露于流路的保护层；和设置在流路形成构件与保护层之间的中间层，其中中间层包含由以下组成式(I)表示的材料：
[0008]Si
w1
O
x1
C
y1
ꢀꢀꢀ
(I)
[0009]在式(I)中，39≤w1≤62(原子％)，32≤x1≤55(原子％)，6≤y1≤29(原子％)并且w1+x1+y1＝100(原子％)。
[0010]此外，根据本公开的另一方面，提供液体喷出头用基板，其中，中间层包含由以下组成式(III)表示的材料：
[0011]Si
w3
O
x3
C
y3
N
z3
ꢀꢀꢀ
(III)
[0012]在上式(III)中，37≤w3≤60(原子％)，30≤x3≤53(原子％)，6≤y3≤29(原
子％)，4≤z3≤9(原子％)并且w3+x3+y3+z3＝100(原子％)。
[0013]根据本公开的又一方面，提供包括上述液体喷出头用基板的液体喷出头。
[0014]根据本公开，可以提供液体喷出头用基板和液体喷出头，所述液体喷出头用基板和液体喷出头满足例如对流路形成构件和保护层的密着性以及耐墨性等中间层所需的性能，并且具有抑制由于阳极氧化导致的中间层的溶解的长期可靠性。
[0015]参考附图，本公开的进一步特征将从以下示例性实施方案的描述变得显而易见。
附图说明
[0016]图1为示出根据本公开的实施方案的液体喷出头用基板的实例的透视图。
[0017]图2A为沿着图1所示的液体喷出头用基板的线A
‑
A
’
截取的截面图。
[0018]图2B为沿着图1所示的液体喷出头用基板的线A
‑
A
’
截取的截面图。
[0019]图3为示出在电压施加至中间层的情况下流过的电流的图。
[0020]图4为示意性地示出用于形成中间层的成膜装置的截面图。
具体实施方式
[0021]可以在例如打印机、复印机、具有通信系统的传真机、具有打印机单元的文字处理机等信息输出装置以及与各种处理装置复合的工业记录装置上安装液体喷出头。通过使用液体喷出头，可以在例如纸、线、纤维、布、金属、塑料、玻璃、木材和陶瓷等各种目标记录介质上进行记录。
[0022]本说明书中使用的"记录"不仅意味着对目标记录介质施加具有例如字符和图形等含义的图像，还意味着施加不具有例如图案等含义的图像。
[0023]此外，需要将本说明书中使用的"液体"广义地解释，并且不仅包括用于记录操作的墨，还包括以下液体。即，"液体"还包括用于形成图像、设计和图案，加工目标记录介质以及通过施加至目标记录介质上来处理墨和目标记录介质的液体。这里，处理墨和目标记录介质中的一者是指，例如用于通过施加至目标记录介质的墨中的着色材料的凝固和不溶解中的一者来改善定影性、改善记录品质和显色性中的一者和改善图像耐久性的处理。此外，本公开的液体喷出头中使用的"液体"通常包含大量的电解质并且具有导电性。
[0024]下文中，参考图1、图2A和图2B，将参考附图来描述本公开的实施方案。图1为液体喷出头用基板的透视图。图2A和图2B为沿着图1的液体喷出头用基板的线A
‑
A
’
截取的截面图。这里，喷出口的列方向(长度方向)示出为第一方向(F)，头基板的宽度方向示出为第二方向(S)，并且基板的厚度方向示出为第三方向(T)。
[0025]图1示出液体喷出头用基板的主要部分的部分断裂部。元件基板1设置有发热电阻元件6和液体供给口7，并且设置具有形成在元件基板1上的喷出口9的流路形成构件8。此外，如图2A和图2B所示，元件基板1具有由Si制成的基材(未示出)，并且具有其上形成有逻辑电路(未示出)的多层配线层(未示出)。在作为多层配线层的上层的电绝缘层(蓄热层)203上，设置构成用于产生喷出液体用热能的发热电阻元件6的发热电阻层204和用于驱动发热电阻元件的电极配线207。从液体供给口7供给的液体从流路212到达发泡室205，在通过发热电阻元件6施加热能时发泡，并且借助通过发泡产生的能量从喷出口209喷出。形成覆盖发热电阻层204和电极配线207的绝缘层202，并且在绝缘层202上设置具有耐气穴用保
护层201、喷出口209和流路212(包括发泡室205)的流路形成构件200。使保护层201的表面暴露于流路。
[0026]此外，在流路形成构件200与保护层201之间设置包含特定的碳酸硅材料(后述)的中间层210。
[0027]绝缘层202通常由SiN制成并且膜厚度(沿T方向的尺寸)为约150nm至300nm。绝缘层202可以由SiO和SiC中的一者制成。绝缘层202覆盖有保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液体喷出头用基板，其包括：具有喷出口和流路的流路形成构件；用于喷出液体的发热电阻元件；覆盖所述发热电阻元件的绝缘层；设置在所述绝缘层上或上方并且表面暴露于所述流路的导电性保护层；和设置在所述流路形成构件与所述保护层之间的中间层，其特征在于，所述中间层包含由以下组成式(I)表示的材料：Si
w1
O
x1
C
y1
(I)在式(I)中，39原子％≤w1≤62原子％，32原子％≤x1≤55原子％，6原子％≤y1≤29原子％，并且w1+x1+y1＝100原子％。2.根据权利要求1所述的液体喷出头用基板，其中所述组成式(I)中的w1、x1和z1满足以下关系式：39原子％≤w1≤43原子％，35原子％≤x1≤44原子％，和13原子％≤y1≤24原子％。3.根据权利要求1所述的液体喷出头用基板，其中所述中间层具有由所述组成式(I)表示的材料制成的层，并且所述中间层的膜厚度为100nm以上。4.根据权利要求1所述的液体喷出头用基板，其中所述中间层包括与所述保护层接触的下层和覆盖所述下层的上层，所述下层包含由所述组成式(I)表示的材料，并且所述上层包含由以下组成式(II)表示的材料：Si
w2
C
y2
N
z2
(II)在式(II)中，30原子％≤w2≤59原子％，y2≥5原子％，z2≥15原子％并且w2+y2+z2＝100原子％。5.根据权利要求4所述的液体喷出头用基板，其中所述中间层的上层为由所述组成式(II)表示的材料制成的层，并且所述上层的膜厚度为50nm以上。6.根据权利要求1所述的液体喷出头用基板，其中所述中间层的膜厚度为300nm以下。7.根据权利要求1所述的液体喷出头用基板，其中所述保护层包含钽。8.根据权利要求1所述的液体喷出头用基板，其中所述保护层包含铱。9.根据权利要求1所述的液体喷出头用基板，其进一步包括：在所述流路形成构件与所述中间层之间的有机中间层。10.一种液体喷出头，其包括：包括以下的液体喷出头用基板：具有喷出口和流路的流路形成构...

【专利技术属性】
技术研发人员：南圣子，高桥健治，广原真依，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：