液体吐出ヘッド
【課題】高画質高速記録を可能にする小型化した記録ヘッドを提供する。
【解決手段】吐出口から液体を吐出するために利用されるエネルギを発生する素子を備えた基板であって、該基板の前記素子を備える一方の面と該一方の面の反対側の面とを連通する液体の供給口が設けられた前記基板と、前記基板の前記一方の面上に設けられ、前記吐出口と前記供給口とを連通する液体の流路の壁をもつ部材と、前記供給口を覆う様に設けられ、複数の貫通孔が設けられた絶縁層と、前記素子と電気的に接続され、液体に対して絶縁状態となる様に前記絶縁層に内包された導電層と、を備える。
【解決手段】吐出口から液体を吐出するために利用されるエネルギを発生する素子を備えた基板であって、該基板の前記素子を備える一方の面と該一方の面の反対側の面とを連通する液体の供給口が設けられた前記基板と、前記基板の前記一方の面上に設けられ、前記吐出口と前記供給口とを連通する液体の流路の壁をもつ部材と、前記供給口を覆う様に設けられ、複数の貫通孔が設けられた絶縁層と、前記素子と電気的に接続され、液体に対して絶縁状態となる様に前記絶縁層に内包された導電層と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッドに関し、具体的には被記録媒体にインクを吐出して記録動作を行うインクジェット記録ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置に搭載されるインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッドとも称する）は、種々の方式により吐出口からインク滴を吐出して、記録紙などの被記録媒体にインク滴を付着させることにより記録を行っている。なかでも、インクを吐出するためのエネルギとして、熱を利用するインクジェット記録ヘッドは、高密度のマルチノズル化を比較的容易に実現でき、高解像度、高画質、また高速な記録が可能である。
【０００３】
近年、インクジェット記録ヘッドの小型化、高密度化を図るために、半導体製造技術を用いてインク吐出エネルギ発生素子を駆動するための電気制御回路を基板内に内蔵する記録ヘッドが用いられている。このようなインクジェット記録ヘッドは、複数の吐出口にインクを供給するために、基板の裏面側から基板を貫通させて各ノズルと共通のインク供給口とを連通させ、共通のインク供給口から各々のノズルにインクを供給する構造になっている。
【０００４】
このような高品位記録が可能なインクジェット記録ヘッドを作製するために、吐出口からインクを吐出するための吐出エネルギ発生素子と吐出口との間の距離を高い精度でインクジェット記録ヘッドを作る製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、インクジェット記録ヘッドの基板にシリコン基板を用いる場合には、異方性エッチング技術を用いてインク供給口を形成することが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
ところで、インクジェット記録ヘッドに求められる信頼性の１つとして、ノズル内にゴミや異物が侵入することを抑制することが挙げられる。ゴミや異物の侵入の原因は、記録ヘッドの製造過程でのノズル内へのゴミや異物の混入や、インクと共にゴミや異物が送られてきてノズル内に侵入することが考えられる。
【０００６】
このようなノズル内へのゴミや異物の侵入を防ぐために、インクジェット記録ヘッドにフィルタを設けることが知られている。
【０００７】
図６は、従来のインクジェット記録ヘッドを示す平面図である。インク供給口２の長手方向に沿ってヒータ６が２列配置されている。導電層７がインク供給口に対してヒータ列と対称の位置に配置されている。インク供給口２には、複数のフィルタ穴８が形成されている。
【０００８】
このような記録ヘッドの作製方法として、基板のヒータが設けられた面にインク供給口をエッチングする際の抵抗材料層を設け、抵抗材料層に複数の穴を設けて、インク供給口を形成すると同時にフィルタを形成する技術が知られている(例えば、特許文献３参照。）。また、シリコン基板にインク供給口を形成する際に、ヒータが設けられた面とは反対側にある耐エッチングマスクに、サイドエッチングを利用してメンブレンフィルタをインク供給口と同時に設ける技術が知られている（例えば、特許文献４参照）。さらに、シリコン基板のヒータが設けられた面と同一側のインク供給口部に、メンブレンフィルタを設ける技術が知られている（例えば、特許文献５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平０６−２８６１４９号公報
【特許文献２】特開平０９−０１１４７９号公報
【特許文献３】米国特許第６２６４３０９号明細書
【特許文献４】特開２０００−９４７００号公報
【特許文献５】特開２００５−１７８３６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、近年のインクジェット記録装置では、高画質の画像を得るために、吐出インクの小液滴化が進んでいる一方で、記録速度の高速化が求められている。そして、記録速度の高速化に伴い、フィルタ穴で生じる流抵抗の影響が懸念されている。
【００１１】
記録速度の高速化を実現するためには、インク供給口の面積を広げることで、各発泡室へ十分なインク流量を確保しなければならない。しかしながら、インク供給口の面積を広げることにより基板の面積は大きくなり、コストアップの要因となる。
【００１２】
また、基板面積の増大を抑制し、かつ、高速記録を実現するのに十分なインク流量を確保するための手段の１つとして、フィルタ径を大きくし、メンブレンフィルタ部の流抵抗を下げる方法が挙げられる。しかし、フィルタ径を大きくすれば、メンブレンフィルタ自身の機械的強度が低下するため、フィルタが割れることがあり、その結果、歩留りが低下する。
【００１３】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、高画質高速記録を可能にする小型化した記録ヘッドの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するための本発明は、吐出口から液体を吐出するために利用されるエネルギを発生する素子を備えた基板であって、該基板の前記素子を備える一方の面と該一方の面の反対側の面とを連通する液体の供給口が設けられた前記基板と、前記基板の前記一方の面上に設けられ、前記吐出口と前記供給口とを連通する液体の流路の壁をもつ部材と、前記供給口を覆う様に設けられ、複数の貫通孔が設けられた絶縁層と、前記素子と電気的に接続され、液体に対して絶縁状態となる様に前記絶縁層に内包された導電層と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上の構成によれば、インクジェット記録ヘッドの面積の増大が抑えられ、インクジェット記録ヘッドの小型化を図ることができるとともに、フィルタの機械的強度が向上することによるインクジェット記録ヘッドの信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態の記録ヘッドを一部切り欠いて模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態のインクジェット記録ヘッドを示す平面図である。
【図３】図１に示すインクジェット記録ヘッドの断面Ａ−Ａ´を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態の記録ヘッドの製造工程を示す模式的断面図である。
【図５】本発明の実施形態の記録ヘッド用基板の製造工程を示す模式的断面図である。
【図６】従来のインクジェット記録ヘッドを示す平面図である。
【図７】図７（ａ）は、図６の３０が示す部分の拡大図であり、図７（ｂ）は、図２の３１が示す部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に図面を参照して本発明における実施形態を詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、本実施形態の液体吐出ヘッドである記録ヘッドを一部切り欠いて模式的に示す斜視図である。記録ヘッド１を構成するＳｉ基板１ａには、Ｓｉ基板１ａの長手方向に沿って細長く、かつＳｉ基板１ａの裏面から表面に貫通するインク供給口２が形成されている。また、Ｓｉ基板１ａの表面側には、流路形成部材により、複数の吐出口３と、各吐出口とインク供給口２とを連通させる流路が形成されている。この流路には、吐出口からインクを吐出するために利用されるエネルギを発生するエネルギ発生素子であるヒータ６が設けられている。
【００１８】
詳しくは、Ｓｉ基板１ａの表面には、多数のヒータ６がＳｉ基板１ａの長手方向に沿って一定ピッチで配置されているヒータ列が２列平行に設けられており、インク供給口２は２つのヒータ列に沿って設けられており、Ｓｉ基板１ａの表面に開口している。また、各吐出口３は、各ヒータ６の上方に位置している。ヒータ６に電圧が印加されると、インク供給口２から流路内に供給されたインクが吐出口３から吐出される。
【００１９】
図２（ａ）は、本実施形態の液体吐出ヘッドであるインクジェット記録ヘッド（Ｓｉ基板１ａ）を示す平面図である。本実施形態の記録ヘッド基板には、インク供給口２の長手方向に沿ってヒータ６が２列配置されている。インク供給口２には、インク供給口２を覆う様に絶縁層が設けられており、絶縁層に複数の貫通孔として用いられるフィルタ穴８を素子列の配列方向に関して供給口の両端部に設けることでメンブレンフィルタ９が形成されている。また、エネルギ発生素子と電気的に接続される導電層７がインク供給口の領域にも配置されている。このフィルタ穴８は、インク内のゴミや異物がインク流路内や吐出口３内に進入することを抑制するために形成されている。
【００２０】
図３は、図１に示すインクジェット記録ヘッド１の断面III−IIIを示す断面図である。Ｓｉ基板１ａの表面側には、第１導電層（不図示）、絶縁層１４、発熱抵抗体層１５、第２導電層１６、保護層１７、耐キャビテーション層１８が順次積層されている。このように設けられたインクジェット記録ヘッド基板の上層には、ポリエーテルアミド樹脂層４、被覆樹脂層（ノズル形成部材）５が積層され、インク流路および吐出口３が形成されている。また、Ｓｉ基板裏面側には、インク供給口２を形成する際にマスクとして使用される熱酸化膜（酸化シリコン膜）が形成されている。
【００２１】
第１導電層（不図示）はアルミニウムまたはアルミニウムを含有する合金等の金属で形成され、主に駆動回路を形成する導電層である。絶縁層１４は、ＳｉＯ膜等で形成され、第１導電層（不図示）と第２導電層１６との間の層関絶縁層として機能するものである。発熱抵抗体層１５は例えばＴａＳｉやＴａＳｉＮ等で形成され、ヒータ６を構成する層である。第２導電層１６は、アルミニウムまたはアルミニウムを含有する合金等の金属で形成され、主に電源電圧から供給される電圧をヒータ６に供給する導電層であり、ヒータ６を構成する層である。保護層１７は、窒化珪素等で形成され、ヒータ６や駆動回路（不図示）を保護するためのものである。耐キャビテーション層１８は、Ｔａ等で形成されている。耐キャビテーション層１８はヒータ６に対応する部位に形成されており、インク中に発生したキャビテーション現象により保護層１７が劣化することを防止する。なお、保護層１７は、ヒータ６と耐キャビテーション層１８とを絶縁する絶縁層としての機能も有している。また、ポリエーテルアミド樹脂層４は、基板と被覆樹脂層５との密着向上層として機能している。
【００２２】
フィルタ穴８は、インク供給口領域の絶縁層として用いられている絶縁層１４及び保護層１７に貫通孔を設けることで形成されている。また、メンブレンフィルタ９は、絶縁層１４、発熱抵抗体層１５、第２導電層１６および保護層１７に複数のフィルタ穴８を設けることによって構成されている。なお、メンブレンフィルタ９の内部には、インクから絶縁状態となるように絶縁層に内包されて連続するように第２導電層１６が形成されている。このため、インク内のゴミや異物がインク流路内や吐出口３内に進入するのを抑制する機能だけでなく、導電層領域の一部となっている。なお、フィルタ穴８は、絶縁層１４および保護層１７で覆われており、発熱抵抗体層１５および第２導電層１６はインクと接しない構成になっている。第２導電層１６は、フィルタ穴８の周囲を取り囲むように設けられている。また、フィルタの性能は、フィルタ穴８の穴径や配置ピッチにより決定されるものであり、例えば、穴径が小さいほどフィルタとしての性能は向上し、第２導電層１６を設ける領域は広くなるため抵抗を満足することができる。しかし穴径が小さすぎると、メンブレンフィルタ部でインクの圧損が発生し、インクの流れが悪くなることもある。したがって、捕捉を予定しているゴミや異物の大きさや、使用するインクの特性などに応じて、穴径を決定することが好ましい。
【００２３】
次に、本実施形態の記録ヘッド用基板の製造工程について説明する。
【００２４】
図４および図５は、本実施形態の記録ヘッド用基板の製造工程を示す模式的断面図である。図４および図５の各図は、図１のＡ−Ａ'線における断面を示している。
【００２５】
図４（ａ）においてＳｉ基板１ａは、＜１００＞面の結晶方位を有している。なお、本実施形態では、＜１００＞面の結晶方位を有するＳｉ基板１ａを例に挙げて説明するが、本発明のＳｉ基板１ａの面方位はこれに制限されるものではない。
【００２６】
まず、Ｓｉ基板１ａの表面上に絶縁層１４を形成する。この絶縁層１４は、例えば酸化シリコン膜からなる。その上に、発熱抵抗体層１５および第２導電層１６を形成し、ヒータ６を複数個構成するとともに、電気信号回路（不図示）を構成する。ここで、フィルタ穴８となる部分については、第２導電層１６および発熱抵抗体層１５を所望の形状にエッチングしておく。その上に、ヒータ６および電気信号回路の保護膜として、窒化シリコン等で保護層１７を全面にわたって成膜する。また、ヒータ６上部には耐キャビテーション層１８を形成する。絶縁層１４、保護層１７および耐キャビテーション層１８の厚さは、ヒータ６が発生する熱の放熱と蓄熱とのバランスを確保して記録ヘッドとしての機能を発揮させる厚さである。例えば、絶縁層１４の膜厚は０．９μｍとし、保護層１７の膜厚は０．３μｍ、耐キャビテーション層１８の膜厚は０．２μｍとする。また、Ｓｉ基板１ａの裏面上には、酸化シリコンまたは窒化シリコン膜等の絶縁層からなる耐エッチングマスクを全面にわたって形成する。
【００２７】
次に、図４（ｂ）に示すように、保護層１７のパターニングを行い、本体と接続するための電極パッド（不図示）を形成する。ここで、電極パッドの形成と同時に、フィルタ穴８となる部分の保護層１７および絶縁層１４を除去する。ただし、絶縁層１４は完全にエッチングせずに、例えば、初期膜厚の１／２程度残しておく。
【００２８】
次に、図４（ｃ）に示すように、Ｓｉ基板１ａの表面側の保護層１７と裏面側の耐エッチングマスク（絶縁層）との上にそれぞれポリエーテルアミド樹脂層４を形成し、所定のパターニングを行う。ポリエーテルアミド樹脂層４は熱可塑性樹脂からなる。ポリエーテルアミド樹脂層４は、ノズル形成部材となる後述する被覆樹脂層５の密着性を向上させる役割を果たしているので、ポリエーテルアミド樹脂層４を「密着向上層」ともいう。本実施形態では、密着向上層４の素材として熱可塑性ポリエーテルアミド（日立化成工業株式会社製、商品名：ＨＬ−１２００）を用いている。密着向上層４は、熱可塑性ポリエーテルアミドをスピンコート等によってＳｉ基板１ａの両面上に塗布し、その上に不図示のポジ型レジストを形成してパターニングすることで、図４（ｃ）に示すように形成することができる。なお、本実施形態では密着向上層４の膜厚を２μｍとしている。
【００２９】
次に、図４（ｄ）に示すように、ヒータ６が構成されているＳｉ基板１ａの表面上に、インク流路部となるパターン層１９を溶解可能な樹脂で形成する。溶解可能な樹脂としては、例えばＤｅｅｐ−ＵＶレジスト（東京応化工業株式会社製、商品名：ＯＤＵＲ）を用いることができる。これをスピンコート等によってＳｉ基板１ａの表面上に塗布した後、Ｄｅｅｐ−ＵＶ光による露光、現像を行うことで、パターン層１９が形成される。
【００３０】
次に、図５（ａ）に示すように、パターン層１９上に感光性樹脂からなる被覆樹脂層５をスピンコート等によって形成する。さらに、被覆樹脂層５上にドライフィルムからなる感光性の撥水層（不図示）を設けている。そして、被覆樹脂層５および撥水層（不図示）に対して紫外線やＤｅｅｐ−ＵＶ光等による露光、現像を行って、吐出口３を形成する。 次に、図５（ｂ）に示すように、パターン層１９と被覆樹脂層５等がパターン形成されているＳｉ基板１ａの表面および側面を、スピンコート等によって塗布した保護材２０で覆う。保護材２０は、後の工程でＳｉ基板１ａに異方性エッチングを行う際に使用する強アルカリ溶液に十分耐えうる材料からなり、そのため、異方性エッチングを行う際に被覆樹脂層５等が劣化することを防ぐことが可能である。Ｓｉ基板１ａの裏面側の絶縁層は、ポリエーテルアミド樹脂層４をマスクとしてウェットエッチング等を行うことによりパターニングされる。これにより、Ｓｉ基板１ａの裏面側に異方性エッチングの開始面が露出される。
【００３１】
次に、図５（ｃ）に示すように、Ｓｉ基板１ａにインク供給口２を形成する。インク供給口２は、Ｓｉ基板１ａを、例えばＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）やＫＯＨ（水酸化カリウム）等の強アルカリ溶液を用いて異方性エッチングすることにより形成する。その後、ドライエッチング等によりＳｉ基板１ａの裏面のポリエーテルアミド樹脂層を除去する。
【００３２】
次に、図５（ｄ）に示すように、フィルタ穴８となる部分の絶縁層１４をウェットエッチングによって完全に除去し、メンブレンフィルタ９が形成される。
【００３３】
次に、図５（ｅ）に示すように保護材２０を除去する。さらに、パターン層１９の材料（熱可塑性樹脂）を吐出口３およびインク供給口２を通して溶出させて除去することにより、Ｓｉ基板１ａと被覆樹脂層５との間にインク流路および発泡室が形成される。パターン層１９の材料である熱可塑性樹脂は、Ｄｅｅｐ−ＵＶ光でウエハの全面を露光することでこの熱可塑性樹脂を現像して軟化させ、現像の際に必要に応じてウエハを超音波浸漬することで、吐出口３およびインク供給口２を通して溶出させることができる。その後、ウエハを高速に回転させて超音波浸漬用の液体を吹き飛ばし、インク流路および発泡室の内部を乾燥させる。
【００３４】
以上の工程によりノズル部が形成されたウエハを、ダイシングソー等により分離切断してチップ化し、ヒータ６を駆動させるための電気配線（不図示）等を各チップに接合する。そして、インク供給口２に供給するインクを貯えるチップタンク部材（不図示）を各チップのインク供給口２側に接合して、インクジェット記録ヘッドを完成する。
【００３５】
このように作製された本実施形態のインクジェット記録ヘッドでは、基板面積の増大が抑えられる。
【００３６】
例えば、基板にメンブレンフィルタを形成する場合、メンブレンフィルタがない場合と比較して、インク供給口面積は２０％程度減少する。すなわち、メンブレンフィルタがない場合、基板に形成するインク供給口幅を１１０μｍ、導電層幅を８００μｍとした場合、従来の基板では、１つのインク供給口に対して９１０μｍの領域が必要となる。そして、メンブレンフィルタを形成する場合には、インク供給口面積の減少分を幅方向に拡大すると、インク供給口幅は１４３μｍとなる。よって、１つのインク供給口に対して９４３μｍの領域が必要となる。したがって、メンブレンフィルタを形成する場合には、メンブレンフィルタを形成しない場合と比較して、基板面積は４％程度増加する。
【００３７】
一方、本実施形態の構成の基板では、インク供給口幅は１４３μｍであり、メンブレンフィルタ領域に導電層を配置したことによる配線抵抗の増加分を考慮すると、導電層幅は８２２μｍである。ここで、インク供給口領域と、導電層領域とは重なっているため、１つのインク供給口に対して必要となる領域は８２２μｍとなる。
【００３８】
すなわち、本実施形態の構成の基板は、従来の基板であってメンブレンフィルタがないものと比較しても、基板面積は１０％程度減少する。
【００３９】
さらに、本実施形態の基板は、メンブレンフィルタを構成する材料の一部として、金属で形成された導電層が含まれているため、従来のメンブレンフィルタよりも機械的強度が向上する。そのため、インクジェット記録ヘッドの信頼性が向上することになる。
【００４０】
次に、図２を用いて、メンブレンフィルタの上に設けられた配線の位置関係について説明する。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す断面IIＢ−IIＢを示している。本発明のように吐出口３を形成するために樹脂を用いた場合、厚膜の樹脂である被覆樹脂層５は、温度による変形や、湿度による変形がＳｉ基板１ａより大きい。インクジェット記録ヘッド、特にヒータ６を吐出に用いる場合には温度が高く、また湿度も非常に高い。この状態では被覆樹脂層５とＳｉ基板１ａの変形量の差により基板１ａにソリが発生する。このソリによる応力は、供給口の外周のような被覆樹脂層５の端の部分に集中し、被覆樹脂層５によって薄いメンブレンフィルタを破壊する方向に働く。このとき、特に吐出口の列と平行な方向は樹脂単独の部分が長い為、被覆樹脂層５の変位量が大きくなり図２（ｂ）で示すようなメンブレンフィルタと被覆樹脂５の境界に位置する供給口の端部４０には大きな応力がかかる。このように図２（ａ）のように供給口の端の部分に集中的に配線を配置することにより、機械的強度を上げることができフィルタの破損を防ぐことができる。
【００４１】
また、図２のように分割された導電層７でヒータ６と配線を行なう場合、ヒータにかかるエネルギ量を一定にする為に、導電層７の抵抗はそれぞれの配線で等しいことが望ましい。しかし、単純に同じ配線幅で配線を形成すると、パッドに近い供給口の端側では抵抗値が低くなり、反対に供給口の中央部分では配線の抵抗値が高くなりすぎてしまう。通常は、配線幅を変えることにより、抵抗値をあわせこんでいる。メンブレンフィルタ部で配線を形成するとフィルタ穴を形成する分、配線の抵抗が高くなる。吐出口３の配列する方向に見たインク供給口２の中央部まで、メンブレンフィルタ上を引き回すとなると、吐出口３の配列する方向と直交する方向の配線幅を広くすることが必要となる。そのため、メンブレンフィルタ部の上部に設ける配線は、フィルタ穴の影響を大きくはうけない図２のように吐出口３の配列する方向に見た時のインク供給口２の端部に配線を形成することが好適である。ヒータ６の端部に接続する導電層７を、吐出口３の配列する方向に直交する方向に見た時のフィルタの端部に設けることで、吐出口３の配列する方向に直交する方向の幅におさまる導電層７の幅とすることができる。これにより、基板の小型化を達成することができる。
【００４２】
さらに、従来のヒータ６と導電層７のつなぎ方を示す、図６の３０が示す部分を拡大したのが図７（ａ）である。ヒータ６に対して陽極側（アノード）の配線、陰極側（カソード）の配線ともに供給口の反対に形成されている。図７（ａ）から明らかなようにヒータの配置密度を上げようとしても、供給口の反対側に戻る配線２１が必要な為どうしてもヒータ６の配置は制限されてしまう。
【００４３】
一方、図７（ｂ）は、図２の３１が示す部分を拡大したものである。本発明を用いると、陽極側に接続する配線と、陰極側に接続する配線がヒータの両側に分けて配置することが可能となる。そのため、図７（ｂ）ように、供給口の反対側に戻る配線２１が不必要になり、ヒータの配置密度を上げることができる。これにより、より高精細な画像の形成が可能になる。
【００４４】
またヒータ６への電流出力のＯＮ／ＯＦＦの制御を行う制御素子は、ヒータ６に接続しやすいように、ヒータ６よりインク供給口２から遠い基板上に形成される。このヒータの制御を行う制御素子としては、通常電流を流す能力の高いｎＭＯＳを用いられる。ｎＭＯＳの陽極側に接続された配線は、ヒータを介してメンブレンフィルタ部の配線と接続されている。従って、メンブレンフィルタ部の配線は、ヒータ６の陽極側およびｎＭＯＳの陽極側の配線として用いられている。
【符号の説明】
【００４５】
１ インクジェット記録ヘッド
１ａ Ｓｉ基板
２ インク供給口
３ 吐出口
４ ポリエーテルアミド樹脂層
６ ヒータ
８ フィルタ穴
９ メンブレンフィルタ
１５ 発熱抵抗体層
１６ 第２配線層
１７ 保護層
１８ 耐キャビテーション層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッドに関し、具体的には被記録媒体にインクを吐出して記録動作を行うインクジェット記録ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置に搭載されるインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッドとも称する）は、種々の方式により吐出口からインク滴を吐出して、記録紙などの被記録媒体にインク滴を付着させることにより記録を行っている。なかでも、インクを吐出するためのエネルギとして、熱を利用するインクジェット記録ヘッドは、高密度のマルチノズル化を比較的容易に実現でき、高解像度、高画質、また高速な記録が可能である。
【０００３】
近年、インクジェット記録ヘッドの小型化、高密度化を図るために、半導体製造技術を用いてインク吐出エネルギ発生素子を駆動するための電気制御回路を基板内に内蔵する記録ヘッドが用いられている。このようなインクジェット記録ヘッドは、複数の吐出口にインクを供給するために、基板の裏面側から基板を貫通させて各ノズルと共通のインク供給口とを連通させ、共通のインク供給口から各々のノズルにインクを供給する構造になっている。
【０００４】
このような高品位記録が可能なインクジェット記録ヘッドを作製するために、吐出口からインクを吐出するための吐出エネルギ発生素子と吐出口との間の距離を高い精度でインクジェット記録ヘッドを作る製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、インクジェット記録ヘッドの基板にシリコン基板を用いる場合には、異方性エッチング技術を用いてインク供給口を形成することが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
ところで、インクジェット記録ヘッドに求められる信頼性の１つとして、ノズル内にゴミや異物が侵入することを抑制することが挙げられる。ゴミや異物の侵入の原因は、記録ヘッドの製造過程でのノズル内へのゴミや異物の混入や、インクと共にゴミや異物が送られてきてノズル内に侵入することが考えられる。
【０００６】
このようなノズル内へのゴミや異物の侵入を防ぐために、インクジェット記録ヘッドにフィルタを設けることが知られている。
【０００７】
図６は、従来のインクジェット記録ヘッドを示す平面図である。インク供給口２の長手方向に沿ってヒータ６が２列配置されている。導電層７がインク供給口に対してヒータ列と対称の位置に配置されている。インク供給口２には、複数のフィルタ穴８が形成されている。
【０００８】
このような記録ヘッドの作製方法として、基板のヒータが設けられた面にインク供給口をエッチングする際の抵抗材料層を設け、抵抗材料層に複数の穴を設けて、インク供給口を形成すると同時にフィルタを形成する技術が知られている(例えば、特許文献３参照。）。また、シリコン基板にインク供給口を形成する際に、ヒータが設けられた面とは反対側にある耐エッチングマスクに、サイドエッチングを利用してメンブレンフィルタをインク供給口と同時に設ける技術が知られている（例えば、特許文献４参照）。さらに、シリコン基板のヒータが設けられた面と同一側のインク供給口部に、メンブレンフィルタを設ける技術が知られている（例えば、特許文献５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平０６−２８６１４９号公報
【特許文献２】特開平０９−０１１４７９号公報
【特許文献３】米国特許第６２６４３０９号明細書
【特許文献４】特開２０００−９４７００号公報
【特許文献５】特開２００５−１７８３６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、近年のインクジェット記録装置では、高画質の画像を得るために、吐出インクの小液滴化が進んでいる一方で、記録速度の高速化が求められている。そして、記録速度の高速化に伴い、フィルタ穴で生じる流抵抗の影響が懸念されている。
【００１１】
記録速度の高速化を実現するためには、インク供給口の面積を広げることで、各発泡室へ十分なインク流量を確保しなければならない。しかしながら、インク供給口の面積を広げることにより基板の面積は大きくなり、コストアップの要因となる。
【００１２】
また、基板面積の増大を抑制し、かつ、高速記録を実現するのに十分なインク流量を確保するための手段の１つとして、フィルタ径を大きくし、メンブレンフィルタ部の流抵抗を下げる方法が挙げられる。しかし、フィルタ径を大きくすれば、メンブレンフィルタ自身の機械的強度が低下するため、フィルタが割れることがあり、その結果、歩留りが低下する。
【００１３】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、高画質高速記録を可能にする小型化した記録ヘッドの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するための本発明は、吐出口から液体を吐出するために利用されるエネルギを発生する素子を備えた基板であって、該基板の前記素子を備える一方の面と該一方の面の反対側の面とを連通する液体の供給口が設けられた前記基板と、前記基板の前記一方の面上に設けられ、前記吐出口と前記供給口とを連通する液体の流路の壁をもつ部材と、前記供給口を覆う様に設けられ、複数の貫通孔が設けられた絶縁層と、前記素子と電気的に接続され、液体に対して絶縁状態となる様に前記絶縁層に内包された導電層と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上の構成によれば、インクジェット記録ヘッドの面積の増大が抑えられ、インクジェット記録ヘッドの小型化を図ることができるとともに、フィルタの機械的強度が向上することによるインクジェット記録ヘッドの信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態の記録ヘッドを一部切り欠いて模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態のインクジェット記録ヘッドを示す平面図である。
【図３】図１に示すインクジェット記録ヘッドの断面Ａ−Ａ´を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態の記録ヘッドの製造工程を示す模式的断面図である。
【図５】本発明の実施形態の記録ヘッド用基板の製造工程を示す模式的断面図である。
【図６】従来のインクジェット記録ヘッドを示す平面図である。
【図７】図７（ａ）は、図６の３０が示す部分の拡大図であり、図７（ｂ）は、図２の３１が示す部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に図面を参照して本発明における実施形態を詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、本実施形態の液体吐出ヘッドである記録ヘッドを一部切り欠いて模式的に示す斜視図である。記録ヘッド１を構成するＳｉ基板１ａには、Ｓｉ基板１ａの長手方向に沿って細長く、かつＳｉ基板１ａの裏面から表面に貫通するインク供給口２が形成されている。また、Ｓｉ基板１ａの表面側には、流路形成部材により、複数の吐出口３と、各吐出口とインク供給口２とを連通させる流路が形成されている。この流路には、吐出口からインクを吐出するために利用されるエネルギを発生するエネルギ発生素子であるヒータ６が設けられている。
【００１８】
詳しくは、Ｓｉ基板１ａの表面には、多数のヒータ６がＳｉ基板１ａの長手方向に沿って一定ピッチで配置されているヒータ列が２列平行に設けられており、インク供給口２は２つのヒータ列に沿って設けられており、Ｓｉ基板１ａの表面に開口している。また、各吐出口３は、各ヒータ６の上方に位置している。ヒータ６に電圧が印加されると、インク供給口２から流路内に供給されたインクが吐出口３から吐出される。
【００１９】
図２（ａ）は、本実施形態の液体吐出ヘッドであるインクジェット記録ヘッド（Ｓｉ基板１ａ）を示す平面図である。本実施形態の記録ヘッド基板には、インク供給口２の長手方向に沿ってヒータ６が２列配置されている。インク供給口２には、インク供給口２を覆う様に絶縁層が設けられており、絶縁層に複数の貫通孔として用いられるフィルタ穴８を素子列の配列方向に関して供給口の両端部に設けることでメンブレンフィルタ９が形成されている。また、エネルギ発生素子と電気的に接続される導電層７がインク供給口の領域にも配置されている。このフィルタ穴８は、インク内のゴミや異物がインク流路内や吐出口３内に進入することを抑制するために形成されている。
【００２０】
図３は、図１に示すインクジェット記録ヘッド１の断面III−IIIを示す断面図である。Ｓｉ基板１ａの表面側には、第１導電層（不図示）、絶縁層１４、発熱抵抗体層１５、第２導電層１６、保護層１７、耐キャビテーション層１８が順次積層されている。このように設けられたインクジェット記録ヘッド基板の上層には、ポリエーテルアミド樹脂層４、被覆樹脂層（ノズル形成部材）５が積層され、インク流路および吐出口３が形成されている。また、Ｓｉ基板裏面側には、インク供給口２を形成する際にマスクとして使用される熱酸化膜（酸化シリコン膜）が形成されている。
【００２１】
第１導電層（不図示）はアルミニウムまたはアルミニウムを含有する合金等の金属で形成され、主に駆動回路を形成する導電層である。絶縁層１４は、ＳｉＯ膜等で形成され、第１導電層（不図示）と第２導電層１６との間の層関絶縁層として機能するものである。発熱抵抗体層１５は例えばＴａＳｉやＴａＳｉＮ等で形成され、ヒータ６を構成する層である。第２導電層１６は、アルミニウムまたはアルミニウムを含有する合金等の金属で形成され、主に電源電圧から供給される電圧をヒータ６に供給する導電層であり、ヒータ６を構成する層である。保護層１７は、窒化珪素等で形成され、ヒータ６や駆動回路（不図示）を保護するためのものである。耐キャビテーション層１８は、Ｔａ等で形成されている。耐キャビテーション層１８はヒータ６に対応する部位に形成されており、インク中に発生したキャビテーション現象により保護層１７が劣化することを防止する。なお、保護層１７は、ヒータ６と耐キャビテーション層１８とを絶縁する絶縁層としての機能も有している。また、ポリエーテルアミド樹脂層４は、基板と被覆樹脂層５との密着向上層として機能している。
【００２２】
フィルタ穴８は、インク供給口領域の絶縁層として用いられている絶縁層１４及び保護層１７に貫通孔を設けることで形成されている。また、メンブレンフィルタ９は、絶縁層１４、発熱抵抗体層１５、第２導電層１６および保護層１７に複数のフィルタ穴８を設けることによって構成されている。なお、メンブレンフィルタ９の内部には、インクから絶縁状態となるように絶縁層に内包されて連続するように第２導電層１６が形成されている。このため、インク内のゴミや異物がインク流路内や吐出口３内に進入するのを抑制する機能だけでなく、導電層領域の一部となっている。なお、フィルタ穴８は、絶縁層１４および保護層１７で覆われており、発熱抵抗体層１５および第２導電層１６はインクと接しない構成になっている。第２導電層１６は、フィルタ穴８の周囲を取り囲むように設けられている。また、フィルタの性能は、フィルタ穴８の穴径や配置ピッチにより決定されるものであり、例えば、穴径が小さいほどフィルタとしての性能は向上し、第２導電層１６を設ける領域は広くなるため抵抗を満足することができる。しかし穴径が小さすぎると、メンブレンフィルタ部でインクの圧損が発生し、インクの流れが悪くなることもある。したがって、捕捉を予定しているゴミや異物の大きさや、使用するインクの特性などに応じて、穴径を決定することが好ましい。
【００２３】
次に、本実施形態の記録ヘッド用基板の製造工程について説明する。
【００２４】
図４および図５は、本実施形態の記録ヘッド用基板の製造工程を示す模式的断面図である。図４および図５の各図は、図１のＡ−Ａ'線における断面を示している。
【００２５】
図４（ａ）においてＳｉ基板１ａは、＜１００＞面の結晶方位を有している。なお、本実施形態では、＜１００＞面の結晶方位を有するＳｉ基板１ａを例に挙げて説明するが、本発明のＳｉ基板１ａの面方位はこれに制限されるものではない。
【００２６】
まず、Ｓｉ基板１ａの表面上に絶縁層１４を形成する。この絶縁層１４は、例えば酸化シリコン膜からなる。その上に、発熱抵抗体層１５および第２導電層１６を形成し、ヒータ６を複数個構成するとともに、電気信号回路（不図示）を構成する。ここで、フィルタ穴８となる部分については、第２導電層１６および発熱抵抗体層１５を所望の形状にエッチングしておく。その上に、ヒータ６および電気信号回路の保護膜として、窒化シリコン等で保護層１７を全面にわたって成膜する。また、ヒータ６上部には耐キャビテーション層１８を形成する。絶縁層１４、保護層１７および耐キャビテーション層１８の厚さは、ヒータ６が発生する熱の放熱と蓄熱とのバランスを確保して記録ヘッドとしての機能を発揮させる厚さである。例えば、絶縁層１４の膜厚は０．９μｍとし、保護層１７の膜厚は０．３μｍ、耐キャビテーション層１８の膜厚は０．２μｍとする。また、Ｓｉ基板１ａの裏面上には、酸化シリコンまたは窒化シリコン膜等の絶縁層からなる耐エッチングマスクを全面にわたって形成する。
【００２７】
次に、図４（ｂ）に示すように、保護層１７のパターニングを行い、本体と接続するための電極パッド（不図示）を形成する。ここで、電極パッドの形成と同時に、フィルタ穴８となる部分の保護層１７および絶縁層１４を除去する。ただし、絶縁層１４は完全にエッチングせずに、例えば、初期膜厚の１／２程度残しておく。
【００２８】
次に、図４（ｃ）に示すように、Ｓｉ基板１ａの表面側の保護層１７と裏面側の耐エッチングマスク（絶縁層）との上にそれぞれポリエーテルアミド樹脂層４を形成し、所定のパターニングを行う。ポリエーテルアミド樹脂層４は熱可塑性樹脂からなる。ポリエーテルアミド樹脂層４は、ノズル形成部材となる後述する被覆樹脂層５の密着性を向上させる役割を果たしているので、ポリエーテルアミド樹脂層４を「密着向上層」ともいう。本実施形態では、密着向上層４の素材として熱可塑性ポリエーテルアミド（日立化成工業株式会社製、商品名：ＨＬ−１２００）を用いている。密着向上層４は、熱可塑性ポリエーテルアミドをスピンコート等によってＳｉ基板１ａの両面上に塗布し、その上に不図示のポジ型レジストを形成してパターニングすることで、図４（ｃ）に示すように形成することができる。なお、本実施形態では密着向上層４の膜厚を２μｍとしている。
【００２９】
次に、図４（ｄ）に示すように、ヒータ６が構成されているＳｉ基板１ａの表面上に、インク流路部となるパターン層１９を溶解可能な樹脂で形成する。溶解可能な樹脂としては、例えばＤｅｅｐ−ＵＶレジスト（東京応化工業株式会社製、商品名：ＯＤＵＲ）を用いることができる。これをスピンコート等によってＳｉ基板１ａの表面上に塗布した後、Ｄｅｅｐ−ＵＶ光による露光、現像を行うことで、パターン層１９が形成される。
【００３０】
次に、図５（ａ）に示すように、パターン層１９上に感光性樹脂からなる被覆樹脂層５をスピンコート等によって形成する。さらに、被覆樹脂層５上にドライフィルムからなる感光性の撥水層（不図示）を設けている。そして、被覆樹脂層５および撥水層（不図示）に対して紫外線やＤｅｅｐ−ＵＶ光等による露光、現像を行って、吐出口３を形成する。 次に、図５（ｂ）に示すように、パターン層１９と被覆樹脂層５等がパターン形成されているＳｉ基板１ａの表面および側面を、スピンコート等によって塗布した保護材２０で覆う。保護材２０は、後の工程でＳｉ基板１ａに異方性エッチングを行う際に使用する強アルカリ溶液に十分耐えうる材料からなり、そのため、異方性エッチングを行う際に被覆樹脂層５等が劣化することを防ぐことが可能である。Ｓｉ基板１ａの裏面側の絶縁層は、ポリエーテルアミド樹脂層４をマスクとしてウェットエッチング等を行うことによりパターニングされる。これにより、Ｓｉ基板１ａの裏面側に異方性エッチングの開始面が露出される。
【００３１】
次に、図５（ｃ）に示すように、Ｓｉ基板１ａにインク供給口２を形成する。インク供給口２は、Ｓｉ基板１ａを、例えばＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）やＫＯＨ（水酸化カリウム）等の強アルカリ溶液を用いて異方性エッチングすることにより形成する。その後、ドライエッチング等によりＳｉ基板１ａの裏面のポリエーテルアミド樹脂層を除去する。
【００３２】
次に、図５（ｄ）に示すように、フィルタ穴８となる部分の絶縁層１４をウェットエッチングによって完全に除去し、メンブレンフィルタ９が形成される。
【００３３】
次に、図５（ｅ）に示すように保護材２０を除去する。さらに、パターン層１９の材料（熱可塑性樹脂）を吐出口３およびインク供給口２を通して溶出させて除去することにより、Ｓｉ基板１ａと被覆樹脂層５との間にインク流路および発泡室が形成される。パターン層１９の材料である熱可塑性樹脂は、Ｄｅｅｐ−ＵＶ光でウエハの全面を露光することでこの熱可塑性樹脂を現像して軟化させ、現像の際に必要に応じてウエハを超音波浸漬することで、吐出口３およびインク供給口２を通して溶出させることができる。その後、ウエハを高速に回転させて超音波浸漬用の液体を吹き飛ばし、インク流路および発泡室の内部を乾燥させる。
【００３４】
以上の工程によりノズル部が形成されたウエハを、ダイシングソー等により分離切断してチップ化し、ヒータ６を駆動させるための電気配線（不図示）等を各チップに接合する。そして、インク供給口２に供給するインクを貯えるチップタンク部材（不図示）を各チップのインク供給口２側に接合して、インクジェット記録ヘッドを完成する。
【００３５】
このように作製された本実施形態のインクジェット記録ヘッドでは、基板面積の増大が抑えられる。
【００３６】
例えば、基板にメンブレンフィルタを形成する場合、メンブレンフィルタがない場合と比較して、インク供給口面積は２０％程度減少する。すなわち、メンブレンフィルタがない場合、基板に形成するインク供給口幅を１１０μｍ、導電層幅を８００μｍとした場合、従来の基板では、１つのインク供給口に対して９１０μｍの領域が必要となる。そして、メンブレンフィルタを形成する場合には、インク供給口面積の減少分を幅方向に拡大すると、インク供給口幅は１４３μｍとなる。よって、１つのインク供給口に対して９４３μｍの領域が必要となる。したがって、メンブレンフィルタを形成する場合には、メンブレンフィルタを形成しない場合と比較して、基板面積は４％程度増加する。
【００３７】
一方、本実施形態の構成の基板では、インク供給口幅は１４３μｍであり、メンブレンフィルタ領域に導電層を配置したことによる配線抵抗の増加分を考慮すると、導電層幅は８２２μｍである。ここで、インク供給口領域と、導電層領域とは重なっているため、１つのインク供給口に対して必要となる領域は８２２μｍとなる。
【００３８】
すなわち、本実施形態の構成の基板は、従来の基板であってメンブレンフィルタがないものと比較しても、基板面積は１０％程度減少する。
【００３９】
さらに、本実施形態の基板は、メンブレンフィルタを構成する材料の一部として、金属で形成された導電層が含まれているため、従来のメンブレンフィルタよりも機械的強度が向上する。そのため、インクジェット記録ヘッドの信頼性が向上することになる。
【００４０】
次に、図２を用いて、メンブレンフィルタの上に設けられた配線の位置関係について説明する。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す断面IIＢ−IIＢを示している。本発明のように吐出口３を形成するために樹脂を用いた場合、厚膜の樹脂である被覆樹脂層５は、温度による変形や、湿度による変形がＳｉ基板１ａより大きい。インクジェット記録ヘッド、特にヒータ６を吐出に用いる場合には温度が高く、また湿度も非常に高い。この状態では被覆樹脂層５とＳｉ基板１ａの変形量の差により基板１ａにソリが発生する。このソリによる応力は、供給口の外周のような被覆樹脂層５の端の部分に集中し、被覆樹脂層５によって薄いメンブレンフィルタを破壊する方向に働く。このとき、特に吐出口の列と平行な方向は樹脂単独の部分が長い為、被覆樹脂層５の変位量が大きくなり図２（ｂ）で示すようなメンブレンフィルタと被覆樹脂５の境界に位置する供給口の端部４０には大きな応力がかかる。このように図２（ａ）のように供給口の端の部分に集中的に配線を配置することにより、機械的強度を上げることができフィルタの破損を防ぐことができる。
【００４１】
また、図２のように分割された導電層７でヒータ６と配線を行なう場合、ヒータにかかるエネルギ量を一定にする為に、導電層７の抵抗はそれぞれの配線で等しいことが望ましい。しかし、単純に同じ配線幅で配線を形成すると、パッドに近い供給口の端側では抵抗値が低くなり、反対に供給口の中央部分では配線の抵抗値が高くなりすぎてしまう。通常は、配線幅を変えることにより、抵抗値をあわせこんでいる。メンブレンフィルタ部で配線を形成するとフィルタ穴を形成する分、配線の抵抗が高くなる。吐出口３の配列する方向に見たインク供給口２の中央部まで、メンブレンフィルタ上を引き回すとなると、吐出口３の配列する方向と直交する方向の配線幅を広くすることが必要となる。そのため、メンブレンフィルタ部の上部に設ける配線は、フィルタ穴の影響を大きくはうけない図２のように吐出口３の配列する方向に見た時のインク供給口２の端部に配線を形成することが好適である。ヒータ６の端部に接続する導電層７を、吐出口３の配列する方向に直交する方向に見た時のフィルタの端部に設けることで、吐出口３の配列する方向に直交する方向の幅におさまる導電層７の幅とすることができる。これにより、基板の小型化を達成することができる。
【００４２】
さらに、従来のヒータ６と導電層７のつなぎ方を示す、図６の３０が示す部分を拡大したのが図７（ａ）である。ヒータ６に対して陽極側（アノード）の配線、陰極側（カソード）の配線ともに供給口の反対に形成されている。図７（ａ）から明らかなようにヒータの配置密度を上げようとしても、供給口の反対側に戻る配線２１が必要な為どうしてもヒータ６の配置は制限されてしまう。
【００４３】
一方、図７（ｂ）は、図２の３１が示す部分を拡大したものである。本発明を用いると、陽極側に接続する配線と、陰極側に接続する配線がヒータの両側に分けて配置することが可能となる。そのため、図７（ｂ）ように、供給口の反対側に戻る配線２１が不必要になり、ヒータの配置密度を上げることができる。これにより、より高精細な画像の形成が可能になる。
【００４４】
またヒータ６への電流出力のＯＮ／ＯＦＦの制御を行う制御素子は、ヒータ６に接続しやすいように、ヒータ６よりインク供給口２から遠い基板上に形成される。このヒータの制御を行う制御素子としては、通常電流を流す能力の高いｎＭＯＳを用いられる。ｎＭＯＳの陽極側に接続された配線は、ヒータを介してメンブレンフィルタ部の配線と接続されている。従って、メンブレンフィルタ部の配線は、ヒータ６の陽極側およびｎＭＯＳの陽極側の配線として用いられている。
【符号の説明】
【００４５】
１ インクジェット記録ヘッド
１ａ Ｓｉ基板
２ インク供給口
３ 吐出口
４ ポリエーテルアミド樹脂層
６ ヒータ
８ フィルタ穴
９ メンブレンフィルタ
１５ 発熱抵抗体層
１６ 第２配線層
１７ 保護層
１８ 耐キャビテーション層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出口から液体を吐出するために利用されるエネルギを発生する素子を備えた基板であって、該基板の前記素子を備える一方の面と該一方の面の反対側の面とを連通する液体の供給口が設けられた前記基板と、
前記基板の前記一方の面上に設けられ、前記吐出口と前記供給口とを連通する液体の流路の壁をもつ部材と、
前記供給口を覆う様に設けられ、複数の貫通孔が設けられた絶縁層と、
前記素子と電気的に接続され、液体に対して絶縁状態となる様に前記絶縁層に内包された導電層と、
を備えることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記絶縁層は、前記素子の上に前記素子を液体から絶縁するために設けられた絶縁層と、連続する層で設けら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。
【請求項３】
前記絶縁層は、酸化シリコン膜および窒化シリコン膜を有し、前記導電層は、酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との間に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記素子は、前記酸化シリコン膜と酸化シリコン膜との間に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記導電層は、アルミニウムを含有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
液体吐出ヘッドには、複数の前記素子の列が設けられており、前記供給口は、前記列に沿って設けられており、前記列の配列方向に関して、前記供給口の両端部に位置にする貫通孔の周囲に前記導電層が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記導電層は、前記素子と該素子への電流出力を制御するｎＭＯＳとの陽極側の導電層として用いられることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１】
吐出口から液体を吐出するために利用されるエネルギを発生する素子を備えた基板であって、該基板の前記素子を備える一方の面と該一方の面の反対側の面とを連通する液体の供給口が設けられた前記基板と、
前記基板の前記一方の面上に設けられ、前記吐出口と前記供給口とを連通する液体の流路の壁をもつ部材と、
前記供給口を覆う様に設けられ、複数の貫通孔が設けられた絶縁層と、
前記素子と電気的に接続され、液体に対して絶縁状態となる様に前記絶縁層に内包された導電層と、
を備えることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記絶縁層は、前記素子の上に前記素子を液体から絶縁するために設けられた絶縁層と、連続する層で設けら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。
【請求項３】
前記絶縁層は、酸化シリコン膜および窒化シリコン膜を有し、前記導電層は、酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との間に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記素子は、前記酸化シリコン膜と酸化シリコン膜との間に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記導電層は、アルミニウムを含有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
液体吐出ヘッドには、複数の前記素子の列が設けられており、前記供給口は、前記列に沿って設けられており、前記列の配列方向に関して、前記供給口の両端部に位置にする貫通孔の周囲に前記導電層が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記導電層は、前記素子と該素子への電流出力を制御するｎＭＯＳとの陽極側の導電層として用いられることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２３４９０（Ｐ２０１０−２３４９０Ａ）
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２６６５７（Ｐ２００９−１２６６５７）
【出願日】平成２１年５月２６日（２００９．５．２６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２６日（２００９．５．２６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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