[發明專利]多層結構元件基板、液體排出頭和打印設備

有效

• 申請號: 202010309623.2
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN111823715B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 小薄洋平;佐久間貞好
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: B41J2/14
• 分類號: B41J2/14;B41J2/01
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 林振波

本發明涉及多層結構元件基板、液體排出頭和打印設備。為了抑制當加熱器配線發生斷線時由墨引起的金屬溶解的進展，在根據本發明例如用于噴墨打印頭的元件基板中，集成在元件基板中的每個加熱器經由穿過絕緣層的第一通孔連接到單用配線，并且從單用配線經由穿過絕緣層的第二通孔再經由形成在另一個配線層中的配線進一步連接到共用配線。單用配線和共用配線形成在同一配線層中，并且第二通孔的縱橫比小于第一通孔的縱橫比。

技術領域

本發明涉及多層結構元件基板、液體排出頭和打印設備，尤其是涉及例如使用液體排出頭作為打印頭的打印設備，液體排出頭包括有元件基板，能夠抑制墨造成的溶解，以根據噴墨方法執行打印。

背景技術

已知的噴墨打印頭(在下文中稱為打印頭)形成通過各種方法排出的墨滴。特別是，采用來自加熱器的熱量進行排墨的方法的打印頭可以相對容易地實現高密度的多噴嘴，并且可以以高分辨率和高圖像質量執行高速打印。

眾所周知，當同時驅動多個加熱器來執行打印時，由配線引起的電壓降會取決于同時驅動的加熱器數量而變化，提供給加熱器的能量取決于同時驅動的加熱器數量而變化，并且排墨穩定性降低。為了解決這個問題，日本專利特開No.2016-137705中描述的打印頭使用共用配線，為了減小會導致電壓降的配線電阻，要使連接到加熱器的配線層厚，并且還要使配線層盡可能地寬。

在打印頭中，由于異常脈沖(例如噪聲)的產生，過電流會流向加熱器，并且在元件基板中的加熱器中會發生意外的斷線。由于元件基板中加熱器的周邊暴露于墨，所以連接到加熱器的配線在斷線時暴露于墨。為了驅動其余的正常加熱器，向共用配線提供電壓。結果，從加熱器中發生斷線的部分起會發生配線的電蝕。如果這種狀態持續下去，那么甚至在與斷線加熱器相鄰的其它加熱器的配線中也會發生電蝕，并且加熱器會與斷線加熱器都發生故障。最近，在一些打印頭中，引入了檢測斷線加熱器并通過其余正常加熱器補充打印的技術。然而，如果配線元件的電蝕在元件基板中擴散，使用其余正常加熱器進行補充打印也是困難的。因此，圖像質量降低。

發明內容

因此，本發明設想是對常規技術的上述缺點的回應。

例如，根據本發明的多層結構元件基板、液體排出頭和打印設備能夠抑制連接到加熱器的配線的電蝕擴散。

根據本發明的一個方面，提供了一種多層結構元件基板，包括：加熱器層，加熱器層中形成有多個加熱器；和第一配線層，第一配線層中形成有第一共用配線，第一共用配線配置成將電壓從外部向所述多個加熱器提供，多層結構元件基板還包括：單用配線，形成在第一配線層中，并且分別單獨連接到所述多個加熱器中的每一個加熱器；第一導電插塞，設置在加熱器層和第一配線層之間，并填充穿過第一絕緣層的第一通孔的內部，第一絕緣層覆蓋第一配線層；第二配線層，形成在第一配線層下面的層中；以及第二導電插塞，設置在第一配線層和第二配線層之間，并填充穿過第二絕緣層的第二通孔的內部，第二絕緣層覆蓋第二配線層，其中，所述多個加熱器中的每一個加熱器經由第一導電插塞連接到單用配線，并且單用配線經由第二導電插塞和第二配線層的配線連接到第一共用配線，以及第二通孔的縱橫比小于第一通孔的縱橫比。

根據本發明的另一個方面，提供了一種液體排出頭，其采用了多層結構元件基板，多層結構元件基板包括：加熱器層，加熱器層中形成有多個加熱器；和第一配線層，第一配線層中形成有第一共用配線，第一共用配線配置成將電壓從外部向所述多個加熱器提供，液體排出頭包括：多個孔，配置成排出液體，其中，多層結構元件基板還包括：單用配線，形成在第一配線層中，并且分別單獨連接到所述多個加熱器中的每一個加熱器；第一導電插塞，設置在加熱器層和第一配線層之間，并填充穿過第一絕緣層的第一通孔的內部，第一絕緣層覆蓋第一配線層；第二配線層，形成在第一配線層下面的層中；以及第二導電插塞，設置在第一配線層和第二配線層之間，并填充穿過第二絕緣層的第二通孔的內部，第二絕緣層覆蓋第二配線層，其中，所述多個加熱器中的每一個加熱器經由第一導電插塞連接到單用配線，并且單用配線經由第二導電插塞和第二配線層的配線連接到第一共用配線，以及第二通孔的縱橫比小于第一通孔的縱橫比。