[發(fā)明專利]記錄元件基板、制造該記錄元件基板的方法和液體噴射頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010141167.1
• 申請日: 2010-03-25
• 公開（公告）號: CN101844442A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 石田讓;小室博和;齊藤一郎;櫻井誠;松居孝浩
• 申請（專利權(quán)）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(dá)劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種被構(gòu)造成使用熱能進(jìn)行記錄的記錄元件基板、制造該記錄元件基板的方法和液體噴射頭。

背景技術(shù)

作為通過加熱安裝于其中的多個加熱部進(jìn)行記錄的熱記錄裝置，已知升華型記錄裝置和噴墨型記錄裝置。在升華型記錄裝置中，以將墨帶上的墨熱熔化并轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上的方法進(jìn)行記錄，而在噴墨型記錄裝置中，以使比如墨等液體經(jīng)受膜沸騰從而噴出墨的方法進(jìn)行記錄。在這些記錄裝置中，為了擴散加熱部中產(chǎn)生的過多的熱，采用具有高導(dǎo)熱率的基板作為記錄元件基板(以下也可被記作“頭基板”)。為了高效地進(jìn)行連續(xù)記錄，必須在加熱部和基板之間設(shè)置用來儲存一定熱量的蓄熱層。作為電極絕緣膜的絕緣層也用作蓄熱層。

然而，在采用多層布線基板以減小頭基板尺寸的情況下，為了確保電極的絕緣性，必須增加層間絕緣層的厚度。在噴墨型記錄裝置中，如果以這種方式增加了層間絕緣層的厚度，過量的熱可能會儲存在絕緣層中，在熱的影響下，噴射的墨量可能發(fā)生變化，從而導(dǎo)致圖像品質(zhì)等的劣化。此外，在加熱部上設(shè)置保護(hù)膜，該保護(hù)膜用于保護(hù)加熱部免受潮濕等。然而，已知如果加熱部的表面溫度增加過多，熱應(yīng)力將使保護(hù)膜劣化。為了擴散加熱部的熱，在日本特開2005-280179號公報中公開了包含熱傳導(dǎo)層的結(jié)構(gòu)。

圖9示出了日本特開2005-280179號公報中所公開的噴墨頭基板。圖9所示的頭基板包括：用作加熱部的加熱區(qū)27a；設(shè)置在加熱區(qū)27a下方并由SiO₂膜構(gòu)成的第二層間絕緣層26；和設(shè)置在第二層間絕緣層26中的熱傳導(dǎo)層35，熱傳導(dǎo)層35用于散熱。熱傳導(dǎo)層35由導(dǎo)熱率大于第二層間絕緣層26的導(dǎo)熱率的材料構(gòu)成。熱傳導(dǎo)層35基本平行于加熱部且與加熱部相對，并且比加熱部的周緣大預(yù)設(shè)距離a。在這樣的結(jié)構(gòu)中，加熱部的熱沿平面方向擴散，結(jié)果，可抑制保護(hù)膜表面的劣化。

近年來，要求記錄裝置具有更高的速度、更好的圖像品質(zhì)和更好的耐久性。為了滿足這些要求，需要以更高的密度排列記錄元件的頭基板。記錄元件均包括加熱部和噴射口，為了高密度地設(shè)置記錄元件，必須高密度地布置加熱部。當(dāng)使用該頭基板進(jìn)行高速記錄時，即使如日本特開2005-280179號公報中所公開的在第二層間絕緣層中設(shè)置了熱傳導(dǎo)層35，加熱部中產(chǎn)生的熱也不會選擇性地向下傳遞到熱傳導(dǎo)層35所在的區(qū)域，存在不能高效地進(jìn)行散熱的可能性。如果不能高效地進(jìn)行散熱，則高密度排列的加熱部中的相鄰加熱部之間的熱干涉可能使整個基板的溫度增加，從而導(dǎo)致噴墨定時偏移和其它問題，使得記錄圖像的品質(zhì)劣化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種可靠性高的記錄元件基板，即使使用高密度排列的加熱部進(jìn)行高速記錄時，也能減小相鄰加熱部之間的熱干涉并且能進(jìn)行穩(wěn)定記錄。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種記錄元件基板，其包括：基板；絕緣層，其設(shè)置在基板上或基板上方；多個加熱部，其排列配置在絕緣層上并且產(chǎn)生用于噴出液體的熱能；熱傳導(dǎo)層，其設(shè)置在絕緣層的內(nèi)部，并且具有比絕緣層的導(dǎo)熱率大的導(dǎo)熱率；和多個熱傳導(dǎo)構(gòu)件，其在加熱部的排列方向上均位于相鄰的加熱部之間，熱傳導(dǎo)構(gòu)件在絕緣層的排列配置有加熱部的表面與熱傳導(dǎo)層之間貫通絕緣層以與熱傳導(dǎo)層接觸，熱傳導(dǎo)構(gòu)件具有比絕緣層的導(dǎo)熱率大的導(dǎo)熱率。

本發(fā)明還提供一種液體噴射頭，其包括：如上所述的記錄元件基板；和用于噴出液體的噴射口，噴射口被設(shè)置成與加熱部相對應(yīng)。

本發(fā)明還提供一種記錄元件基板，其包括：基板；絕緣層，其設(shè)置在基板上或基板上方；多個加熱部，其排列配置在絕緣層上并且產(chǎn)生用于噴出液體的熱能；和多個熱傳導(dǎo)構(gòu)件，其在加熱部的排列方向上均位于相鄰的加熱部之間，熱傳導(dǎo)構(gòu)件在絕緣層的正面與背面之間貫通絕緣層，熱傳導(dǎo)構(gòu)件具有比絕緣層的導(dǎo)熱率大的導(dǎo)熱率。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種制造記錄元件基板的方法，記錄元件基板包括基板、設(shè)置在基板上或基板上方的絕緣層和排列配置在絕緣層上并且產(chǎn)生用于噴出液體的熱能的多個加熱部，方法包括：提供在其一個表面上具有絕緣層和熱傳導(dǎo)層的基板，熱傳導(dǎo)層由導(dǎo)熱率大于絕緣層的導(dǎo)熱率的材料構(gòu)成；在絕緣層中形成多個開口以使熱傳導(dǎo)層暴露；用導(dǎo)熱率大于絕緣層的導(dǎo)熱率的材料填充多個開口，以形成與熱傳導(dǎo)層接觸的多個熱傳導(dǎo)構(gòu)件；和在絕緣層上相鄰的熱傳導(dǎo)構(gòu)件之間以如下方式形成加熱部：該加熱部不與熱傳導(dǎo)構(gòu)件接觸。

根據(jù)本發(fā)明，通過在相鄰的加熱部之間設(shè)置導(dǎo)熱率大于絕緣層的導(dǎo)熱率的熱傳導(dǎo)構(gòu)件，可高效地擴散加熱部中產(chǎn)生的熱。因此，可提供一種可靠性高的記錄元件基板，即使使用在記錄元件基板上以高密度排列的加熱部進(jìn)行高速記錄時，該記錄元件基板也能防止相鄰加熱部之間的熱干涉并且能進(jìn)行穩(wěn)定記錄。