JP7186540B2 - 液体吐出ヘッド用基板、液体吐出ヘッド、および、液体吐出装置 - Google Patents
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Description
図1(a)~4(c)を参照して、本発明の実施形態による液体吐出ヘッド用基板の構造および製造方法について説明する。図1(a)は、本発明の第1の実施形態における液体吐出ヘッド用基板100の構成例を示す断面図であり、図1(b)は、液体吐出ヘッド用基板100の上面図、図1(c)は、図1(a)の点線Aで囲まれた部分の拡大図である。ここで、図1(a)は、図1(b)のB-B’間の断面を示した図である。図1(d)、1(e)は、図1(a)の接合面121における上面図および下面図である。ここで、本明細書において、基材110から接合面121に向かう方向を「上」方向と呼ぶ。例えば、図1(a)において、基材110の上に液体吐出素子130が配される、と表現する。
図5(a)~5(c)を参照して、本発明の実施形態による液体吐出ヘッド用基板の構造および製造方法について説明する。図5(a)は、本発明の第2の実施形態における液体吐出ヘッド用基板500の構成例を示す断面図であり、図5(b)は、液体吐出ヘッド用基板500の上面図である。ここで、図5(a)は、図5(b)のB-B’間の断面を示した図である。
図6(a)~6(d)を参照して、本発明の実施形態による液体吐出ヘッド用基板の構造および製造方法について説明する。図6(a)は、本発明の第3の実施形態における液体吐出ヘッド用基板600の構成例を示す断面図であり、図6(b)は、液体吐出ヘッド用基板600の上面図である。ここで、図6(a)は、図6(b)のB-B’間の断面を示した図である。また、図6(c)、6(d)は、図6(a)の接合面121における上面図および下面図である。
図7(a)~7(d)を参照して、本発明の実施形態による液体吐出ヘッド用基板の構造および製造方法について説明する。図7(a)は、本発明の第4の実施形態における液体吐出ヘッド用基板700の構成例を示す断面図であり、図7(b)は、液体吐出ヘッド用基板700の上面図である。ここで、図7(a)は、図7(b)のB-B’間の断面を示した図である。また、図7(c)、7(d)は、図7(a)の接合面121における上面図および下面図である。
ここで、上述の液体吐出ヘッド用基板100、500、600、700を用いた液体吐出装置について説明する。図9(a)は、インクジェット方式のプリンタ、ファクシミリ、コピー機等に代表される液体吐出装置1600の内部構成を例示している。本例で液体吐出装置は記録装置と称されてもよい。液体吐出装置1600は、所定の媒体P(本例では紙等の記録媒体)に液体(本例ではインク、記録剤)を吐出する液体吐出ヘッド1510を備える。本例では液体吐出ヘッドは記録ヘッドと称されてもよい。液体吐出ヘッド1510はキャリッジ1620の上に搭載され、キャリッジ1620は、螺旋溝1604を有するリードスクリュー1621に取り付けられうる。リードスクリュー1621は、駆動力伝達ギア1602、1603を介して、駆動モータ1601の回転に連動して回転しうる。これにより、液体吐出ヘッド1510は、キャリッジ1620と共にガイド1619に沿って矢印aまたはb方向に移動しうる。
Claims (23)
- 基材と、
前記基材の主面に配された半導体素子と、
前記主面の上に配され、液体を吐出するための液体吐出素子と、
前記主面と前記液体吐出素子との間に配された絶縁膜と、
前記基材および前記絶縁膜を貫通する複数の液体供給口と、
前記複数の液体供給口が接続された共通液室と、
前記半導体素子と前記液体吐出素子とを電気的に接続するために前記絶縁膜の中に配された第1導電体パターンと、
前記主面に対する正射影において、前記複数の液体供給口のそれぞれを個別に囲むように前記絶縁膜の中に配された複数の第2導電体パターンと、を備え、
前記絶縁膜は、第1絶縁膜、および、前記第1絶縁膜と前記液体吐出素子との間に配された第2絶縁膜を含み、
前記第1絶縁膜と前記第2絶縁膜とが、前記主面に沿う方向に延在する接合面において接合され、
前記第1導電体パターンは、前記第1絶縁膜の中に配された第1導電部材と前記第2絶縁膜の中に配された第2導電部材とを含み、
前記第1導電部材と前記第2導電部材とは、前記接合面において接合され、
前記複数の第2導電体パターンの各々は、前記第1絶縁膜の中に配された第3導電部材と前記第2絶縁膜の中に配された第4導電部材とを含み、
前記第3導電部材と前記第4導電部材とが、前記接合面において接合していることを特徴とする液体吐出ヘッド用基板。 - 前記第1導電部材と前記第2導電部材との接合部と、前記第3導電部材と前記第4導電部材との接合部とが、同じ材料によって構成されていることを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド用基板。
- 前記主面と交差する方向において、前記第1導電部材と前記第3導電部材とが同じ高さを有し、前記第2導電部材と前記第4導電部材とが同じ高さを有することを特徴とする請求項1または2に記載の液体吐出ヘッド用基板。
- 前記第3導電部材および前記第4導電部材が、金属を含むことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の液体吐出ヘッド用基板。
- 前記第3導電部材および前記第4導電部材が、銅を含むことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の液体吐出ヘッド用基板。
- 前記第3導電部材は、銅を含む第1金属層と、前記第1金属層と前記第1絶縁膜との間に配された第1バリアメタル層と、を含み、
前記第4導電部材は、銅を含む第2金属層と、前記第2金属層と前記第2絶縁膜との間に配された第2バリアメタルと、を含むことを特徴とする請求項5に記載の液体吐出ヘッド用基板。 - 前記複数の第2導電体パターンの各々とそれによって取り囲まれた前記液体供給口との間に前記第1導電体パターンが配されないことを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の液体吐出ヘッド用基板。
- 前記第3導電部材と前記第4導電部材との接合部の前記液体に対する耐性が、前記第1絶縁膜と前記第2絶縁膜との接合部の前記液体に対する耐性よりも高いことを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の液体吐出ヘッド用基板。
- 前記液体供給口の壁面のうち少なくとも前記第1絶縁膜と前記第2絶縁膜との接合部を覆うように、保護パターンが配されることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の液体吐出ヘッド用基板。
- 前記第2導電体パターンが、前記第1導電体パターンから電気的に絶縁されていることを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載の液体吐出ヘッド用基板。
- 前記液体吐出ヘッド用基板が、前記第2導電体パターンの電位を制御するための電位制御パターンをさらに含むことを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載の液体吐出ヘッド用基板。
- 前記液体吐出ヘッド用基板の動作中において、前記第2導電体パターンに負の電位が印加されることを特徴とする請求項11に記載の液体吐出ヘッド用基板。
- 前記液体吐出ヘッド用基板が、前記第2導電体パターンと前記基材との間の電位差を測定するための電位差測定パターンをさらに含むことを特徴とする請求項1乃至12の何れか1項に記載の液体吐出ヘッド用基板。
- 液体吐出ヘッド用基板であって、
基材と、
前記基材の主面に配された半導体素子と、
前記主面の上に配され、液体を吐出するための液体吐出素子と、
前記主面と前記液体吐出素子との間に配された絶縁膜と、
前記基材および前記絶縁膜を貫通する液体供給口と、
前記半導体素子と前記液体吐出素子とを電気的に接続するために前記絶縁膜の中に配された第1導電体パターンと、
前記主面に対する正射影において、前記液体供給口を囲むように前記絶縁膜の中に配された第2導電体パターンと、を備え、
前記絶縁膜は、第1絶縁膜、および、前記第1絶縁膜と前記液体吐出素子との間に配された第2絶縁膜を含み、
前記第1絶縁膜と前記第2絶縁膜とが、前記主面に沿う方向に延在する接合面において接合され、
前記第1導電体パターンは、前記第1絶縁膜の中に配された第1導電部材と前記第2絶縁膜の中に配された第2導電部材とを含み、
前記第1導電部材と前記第2導電部材とは、前記接合面において接合され、
前記第2導電体パターンは、前記第1絶縁膜の中に配された第3導電部材と前記第2絶縁膜の中に配された第4導電部材とを含み、
前記第3導電部材と前記第4導電部材とが、前記接合面において接合し、
前記液体吐出ヘッド用基板の動作中において、前記第2導電体パターンに負の電位が印加されることを特徴とする液体吐出ヘッド用基板。 - 基材と、
前記基材の主面に配された半導体素子と、
前記主面の上に配され、液体を吐出するための液体吐出素子と、
前記主面と前記液体吐出素子との間に配された絶縁膜と、
前記基材および前記絶縁膜を貫通する液体供給口と、
前記半導体素子と前記液体吐出素子とを電気的に接続するために前記絶縁膜の中に配された第1導電体パターンと、
前記主面に対する正射影において、前記液体供給口を囲むように前記絶縁膜の中に配された第2導電体パターンと、
前記第2導電体パターンと前記基材との間の電位差を測定するための電位差測定パターンと、を備え、
前記絶縁膜は、第1絶縁膜、および、前記第1絶縁膜と前記液体吐出素子との間に配された第2絶縁膜を含み、
前記第1絶縁膜と前記第2絶縁膜とが、前記主面に沿う方向に延在する接合面において接合され、
前記第1導電体パターンは、前記第1絶縁膜の中に配された第1導電部材と前記第2絶縁膜の中に配された第2導電部材とを含み、
前記第1導電部材と前記第2導電部材とは、前記接合面において接合され、
前記第2導電体パターンは、前記第1絶縁膜の中に配された第3導電部材と前記第2絶縁膜の中に配された第4導電部材とを含み、
前記第3導電部材と前記第4導電部材とが、前記接合面において接合していることを特徴とする液体吐出ヘッド用基板。 - 基材と、
前記基材の主面に配された半導体素子と、
前記主面の上に配された液体吐出素子と、
前記主面と前記液体吐出素子との間に配された絶縁膜と、
前記基材および前記絶縁膜を貫通する液体供給口と、
前記半導体素子と前記液体吐出素子とを電気的に接続するために前記絶縁膜の中に配された導電体パターンと、
保護パターンと、
前記保護パターンの電位を制御するための電位制御パターンと、を備え、
前記絶縁膜は、第1絶縁膜、および、前記第1絶縁膜と前記液体吐出素子との間に配された第2絶縁膜とを含み、
前記第1絶縁膜と前記第2絶縁膜とが、前記主面に沿う方向に延在する接合面において接合され、
前記導電体パターンは、前記第1絶縁膜の中に配された第1導電部材と前記第2絶縁膜の中に配された第2導電部材とを含み、
前記第1導電部材と前記第2導電部材とは、前記接合面において接合され、
前記保護パターンは、前記液体供給口の壁面のうち少なくとも前記第1絶縁膜と前記第2絶縁膜との接合部を覆うように配されることを特徴とする液体吐出ヘッド用基板。 - 前記保護パターンが、前記絶縁膜および前記基材のうち前記液体供給口が貫通した壁面の全体を覆うことを特徴とする請求項16に記載の液体吐出ヘッド用基板。
- 前記保護パターンが、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブおよびタンタルのうち少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項16または17に記載の液体吐出ヘッド用基板。
- 前記保護パターンが導電性を備え、
前記保護パターンが、前記導電体パターンから電気的に絶縁されていることを特徴とする請求項16乃至18の何れか1項に記載の液体吐出ヘッド用基板。 - 前記液体吐出ヘッド用基板の動作中において、前記保護パターンに負の電位が印加されることを特徴とする請求項16乃至19のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド用基板。
- 基材と、
前記基材の主面に配された半導体素子と、
前記主面の上に配された液体吐出素子と、
前記主面と前記液体吐出素子との間に配された絶縁膜と、
前記基材および前記絶縁膜を貫通する液体供給口と、
前記半導体素子と前記液体吐出素子とを電気的に接続するために前記絶縁膜の中に配された導電体パターンと、
保護パターンと、
前記保護パターンと前記基材との間の電位差を測定するための電位差測定パターンと、を備え、
前記絶縁膜は、第1絶縁膜、および、前記第1絶縁膜と前記液体吐出素子との間に配された第2絶縁膜とを含み、
前記第1絶縁膜と前記第2絶縁膜とが、前記主面に沿う方向に延在する接合面において接合され、
前記導電体パターンは、前記第1絶縁膜の中に配された第1導電部材と前記第2絶縁膜の中に配された第2導電部材とを含み、
前記第1導電部材と前記第2導電部材とは、前記接合面において接合され、
前記保護パターンは、前記液体供給口の壁面のうち少なくとも前記第1絶縁膜と前記第2絶縁膜との接合部を覆うように配されていることを特徴とする液体吐出ヘッド用基板。 - 請求項1乃至21の何れか1項に記載の液体吐出ヘッド用基板と、前記液体吐出ヘッド用基板によって液体の吐出が制御される吐出口と、を備えることを特徴とする液体吐出ヘッド。
- 請求項22に記載の液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに液体を吐出させるための駆動信号を供給する手段と、を有することを特徴とする液体吐出装置。
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