[發明專利]液體噴出頭及其制造方法

有效

• 申請號: 200910147276.1
• 申請日: 2009-06-19
• 公開（公告）號: CN101607476A
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發明（設計）人: 石田讓;松居孝浩;齊藤一郎
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: B41J2/14
• 分類號: B41J2/14;B41J2/16
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及一種用于通過噴出液體來進行打印的液體噴出頭及該液體噴出頭的制造方法，具體地，涉及一種用于通過向打印介質噴出墨來進行打印的噴墨打印頭以及該噴墨打印頭的制造方法。

背景技術

通常，用在噴墨打印設備中的液體噴出頭(下文中也被稱為打印頭)包括噴出口、與該噴出口連通的流路、以及在該流路中產生噴墨用的熱能的熱產生部。該熱產生部包括發熱電阻器和向該發熱電阻器供給電力的電極。通常，在打印頭中，為了防止電從熱產生部向墨傳導，用具有電絕緣性的保護層覆蓋熱產生部。例如，氮化硅等被用作該保護層。由于用具有電絕緣性的保護層覆蓋熱產生部并且以該方式配置熱產生部，因此，確保了熱產生部與墨的電絕緣。

此外，在噴墨時的熱產生部中，由于熱產生部中的發熱電阻器的加熱導致影響起泡的起泡部暴露于高溫。于是，在噴墨時，熱產生部將受到例如墨的化學作用以及由于與墨中的起泡和氣泡的收縮相關的氣穴現象導致的沖擊。為此，在熱產生部的起泡部中，可在靠近貯墨器的部分設置具有耐氣穴性和耐墨性的保護層，以覆蓋起泡部。當由打印頭噴出墨時，隨著墨的起泡，靠近貯墨器的保護層的表面升溫到接近700℃。因此，除了如良好的機械性能、化學穩定性和耐堿性等特性之外，該保護層還要求耐熱性。根據這些所要求的特性，已經提出了貴金屬、高熔點過渡金屬或其合金作為用于鄰近貯墨器的保護層的材料。此外，還提出了貴金屬或高熔點過渡金屬的氮化物、氧化物、硅化物及碳化物或者非晶硅、無定形合金等。

在這些物質之中，由于如銥和鉑等貴金屬的化學性能穩定并且具有難以與墨反應的特性，因此，已經采用如銥和鉑等貴金屬作為配置在鄰近貯墨器的位置的保護層。日本特開2007-269011號公報和日本特開2007-230127號公報公開了使用貴金屬作為配置在鄰近貯墨器的位置的保護層的材料的打印頭。

圖8A示出了在日本特開2007-269011號公報中公開的噴墨打印頭的剖視圖。在日本特開2007-269011號公報的噴墨打印頭中，熱產生部102被埋設配置在基板101中的允許熱能被傳遞到墨的位置。然后，具有電絕緣性的第一保護層103被配置成覆蓋熱產生部102。此外，由貴金屬形成的第二保護層107被配置在鄰近存儲墨的墨流路的部分，該第二保護層107覆蓋第一保護層103。日本特開2007-269011號公報列舉了氮化硅作為形成具有電絕緣性的第一保護層103的材料。此外，作為形成第二保護層107的材料，列舉了作為貴金屬的銥。

圖8B示出了在日本特開2007-230127號公報中公開的噴墨打印頭的主要部分的放大剖視圖。在日本特開2007-230127號公報的噴墨打印頭中，蓄熱層202、發熱電阻器層208、電極層216、保護層203和輔助層217順次形成在基板201的上方。此外，在輔助層217的上方，形成覆蓋所產生的熱作用于墨的熱作用部的保護功能層218。蓄熱層202由熱氧化膜、SiO膜、SiN膜等形成，并且暫時存儲由發熱電阻器層208產生的熱。發熱電阻器層208通過被通電而產生熱，并且將熱能向墨傳遞。電極層216由金屬材料形成并且起到布線的功能。保護層203由SiO膜、SiN膜等形成并且用作具有電絕緣性的絕緣層。輔助層217由鉭(Ta)或者鈮(Nb)形成，在電解液中電解蝕刻時形成鈍化膜(passive?film)，以通過蝕刻形成保護功能層218。保護功能層218是用來保護熱產生部免受與發熱電阻器層208中的發熱電阻器的熱產生相關的化學沖擊或者物理沖擊的層。作為形成保護功能層218的材料，列舉了作為貴金屬的銥。

然而，在采用由貴金屬形成的保護層作為鄰近貯墨器配置的保護層的情況下，存在由貴金屬形成的保護層與流路形成構件之間的附著性差的問題。

通常，流路形成構件被接合到配置有熱產生部的基板，從而在流路形成構件中限定墨流路和液室。以該方式形成打印頭。此外，在用于保護被配置的熱產生部的保護層被配置在基板中的情況下，基板和流路形成構件經由該保護層被接合在一起。因此，如果保護層與流路形成構件之間的附著性差，則在保護層與流路形成構件之間可能出現剝離。為此，在日本特開2007-269011號公報中，在貴金屬與流路形成構件之間設置附著層，以提高貴金屬與流路形成構件之間的附著性。