[发明专利]液体喷出头及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于通过喷出液体来进行打印的液体喷出头及该液体喷出头的制造方法，具体地，涉及一种用于通过向打印介质喷出墨来进行打印的喷墨打印头以及该喷墨打印头的制造方法。

背景技术

通常，用在喷墨打印设备中的液体喷出头(下文中也被称为打印头)包括喷出口、与该喷出口连通的流路、以及在该流路中产生喷墨用的热能的热产生部。该热产生部包括发热电阻器和向该发热电阻器供给电力的电极。通常，在打印头中，为了防止电从热产生部向墨传导，用具有电绝缘性的保护层覆盖热产生部。例如，氮化硅等被用作该保护层。由于用具有电绝缘性的保护层覆盖热产生部并且以该方式配置热产生部，因此，确保了热产生部与墨的电绝缘。

此外，在喷墨时的热产生部中，由于热产生部中的发热电阻器的加热导致影响起泡的起泡部暴露于高温。于是，在喷墨时，热产生部将受到例如墨的化学作用以及由于与墨中的起泡和气泡的收缩相关的气穴现象导致的冲击。为此，在热产生部的起泡部中，可在靠近贮墨器的部分设置具有耐气穴性和耐墨性的保护层，以覆盖起泡部。当由打印头喷出墨时，随着墨的起泡，靠近贮墨器的保护层的表面升温到接近700℃。因此，除了如良好的机械性能、化学稳定性和耐碱性等特性之外，该保护层还要求耐热性。根据这些所要求的特性，已经提出了贵金属、高熔点过渡金属或其合金作为用于邻近贮墨器的保护层的材料。此外，还提出了贵金属或高熔点过渡金属的氮化物、氧化物、硅化物及碳化物或者非晶硅、无定形合金等。

在这些物质之中，由于如铱和铂等贵金属的化学性能稳定并且具有难以与墨反应的特性，因此，已经采用如铱和铂等贵金属作为配置在邻近贮墨器的位置的保护层。日本特开2007-269011号公报和日本特开2007-230127号公报公开了使用贵金属作为配置在邻近贮墨器的位置的保护层的材料的打印头。

图8A示出了在日本特开2007-269011号公报中公开的喷墨打印头的剖视图。在日本特开2007-269011号公报的喷墨打印头中，热产生部102被埋设配置在基板101中的允许热能被传递到墨的位置。然后，具有电绝缘性的第一保护层103被配置成覆盖热产生部102。此外，由贵金属形成的第二保护层107被配置在邻近存储墨的墨流路的部分，该第二保护层107覆盖第一保护层103。日本特开2007-269011号公报列举了氮化硅作为形成具有电绝缘性的第一保护层103的材料。此外，作为形成第二保护层107的材料，列举了作为贵金属的铱。

图8B示出了在日本特开2007-230127号公报中公开的喷墨打印头的主要部分的放大剖视图。在日本特开2007-230127号公报的喷墨打印头中，蓄热层202、发热电阻器层208、电极层216、保护层203和辅助层217顺次形成在基板201的上方。此外，在辅助层217的上方，形成覆盖所产生的热作用于墨的热作用部的保护功能层218。蓄热层202由热氧化膜、SiO膜、SiN膜等形成，并且暂时存储由发热电阻器层208产生的热。发热电阻器层208通过被通电而产生热，并且将热能向墨传递。电极层216由金属材料形成并且起到布线的功能。保护层203由SiO膜、SiN膜等形成并且用作具有电绝缘性的绝缘层。辅助层217由钽(Ta)或者铌(Nb)形成，在电解液中电解蚀刻时形成钝化膜(passive film)，以通过蚀刻形成保护功能层218。保护功能层218是用来保护热产生部免受与发热电阻器层208中的发热电阻器的热产生相关的化学冲击或者物理冲击的层。作为形成保护功能层218的材料，列举了作为贵金属的铱。

然而，在采用由贵金属形成的保护层作为邻近贮墨器配置的保护层的情况下，存在由贵金属形成的保护层与流路形成构件之间的附着性差的问题。

通常，流路形成构件被接合到配置有热产生部的基板，从而在流路形成构件中限定墨流路和液室。以该方式形成打印头。此外，在用于保护被配置的热产生部的保护层被配置在基板中的情况下，基板和流路形成构件经由该保护层被接合在一起。因此，如果保护层与流路形成构件之间的附着性差，则在保护层与流路形成构件之间可能出现剥离。为此，在日本特开2007-269011号公报中，在贵金属与流路形成构件之间设置附着层，以提高贵金属与流路形成构件之间的附着性。