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公開番号2025098620
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-02
出願番号2023214872
出願日2023-12-20
発明の名称記録素子基板及び記録装置
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人秀和特許事務所
主分類B41J 2/14 20060101AFI20250625BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】発熱抵抗体により液体を加熱して吐出する液体吐出ヘッドに用いられる記録素子基板の信頼性を高める。
【解決手段】基板の上に位置する絶縁層の上に位置する発熱抵抗体と、発熱抵抗体を覆う絶縁性保護膜と、絶縁性保護膜を覆う導電性保護膜と、絶縁層の中に埋め込まれた第1電気配線及び第2電気配線と、発熱抵抗体の下面に接触するように絶縁層の中に埋め込まれ、発熱抵抗体と第1電気配線とを電気的に接続する第1接続部材及び発熱抵抗体と第2電気配線とを電気的に接続する第2接続部材と、を有し、第1接続部材と第2接続部材のうち高電位側の第1接続部材の体積は低電位側の第2接続部材の体積よりも小さい記録素子基板。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
基板と、
前記基板の上に位置する絶縁層と、
前記絶縁層の上に位置する発熱抵抗体であって、通電されることにより液体を吐出するための熱エネルギーを発生する発熱抵抗体と、
前記発熱抵抗体を覆う絶縁体からなる絶縁性保護膜と、
前記絶縁性保護膜を覆う導電体からなる導電性保護膜と、
前記絶縁層の中に埋め込まれた第１電気配線と、
前記絶縁層の中に埋め込まれた第２電気配線と、
前記発熱抵抗体の下面に接触するように前記絶縁層の中に埋め込まれた第１接続部材であって、前記発熱抵抗体と前記第１電気配線とを電気的に接続する第１接続部材と、
前記発熱抵抗体の下面に接触するように前記絶縁層の中に埋め込まれた第２接続部材であって、前記発熱抵抗体と前記第２電気配線とを電気的に接続する第２接続部材と、
を有する記録素子基板であって、
前記第１接続部材と前記第２接続部材のうち高電位側の前記第１接続部材の体積は低電位側の前記第２接続部材の体積よりも小さいことを特徴とする記録素子基板。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記第１接続部材と前記第２接続部材は、前記基板の前記発熱抵抗体が設けられる面に平行な第１方向において、前記発熱抵抗体を挟んで互いに反対側に位置する請求項１に記載の記録素子基板。
【請求項３】
前記基板の前記発熱抵抗体が設けられる面に平行で、かつ前記第１方向と交差する方向を第２方向とし、前記基板の前記発熱抵抗体が設けられる面に直交する方向を第３方向とした場合、
前記第１接続部材の前記第３方向に垂直の面による断面積は、前記第２接続部材の前記第３方向に垂直の面による断面積より小さい請求項２に記載の記録素子基板。
【請求項４】
前記基板の前記発熱抵抗体が設けられる面に平行で、かつ前記第１方向と交差する方向を第２方向とし、
前記第１接続部材の前記第２方向の長さは、前記第２接続部材の前記第２方向の長さより短い請求項２に記載の記録素子基板。
【請求項５】
前記基板の前記発熱抵抗体が設けられる面に平行で、かつ前記第１方向と交差する方向を第２方向とし、
前記第１接続部材は、前記発熱抵抗体の前記第１方向の一方の端部に位置し前記第２方向に沿って延びる第１接続領域において、前記発熱抵抗体に接続され、
前記第２接続部材は、前記発熱抵抗体の前記第１方向の他方の端部に位置し前記第２方向に沿って延びる第２接続領域において、前記発熱抵抗体に接続され、
前記第１接続部材は、前記第１接続領域において前記第２方向に沿って配置される複数の第１接続部からなり、
前記第２接続部材は、前記第２接続領域において前記第２方向に延在する１つの第２接続部からなる請求項２に記載の記録素子基板。
【請求項６】
前記複数の第１接続部の各々の体積は、前記第２接続部の体積より小さい請求項５に記載の記録素子基板。
【請求項７】
前記基板の前記発熱抵抗体が設けられる面に直交する方向を第３方向とし、
前記複数の第１接続部の各々の前記第３方向に垂直の面による断面積は、前記第２接続部の前記第３方向に垂直の面による断面積より小さい請求項５に記載の記録素子基板。
【請求項８】
前記第１接続部の各々の前記第２方向の長さは、前記第２接続部の前記第２方向の長さより短い請求項５に記載の記録素子基板。
【請求項９】
前記基板の前記発熱抵抗体が設けられる面に平行で、かつ前記第１方向と交差する方向を第２方向とし、
前記第１接続部材は、前記発熱抵抗体の前記第１方向の一方の端部における第１接続領域において前記発熱抵抗体に接続され、
前記第２接続部材は、前記発熱抵抗体の前記第１方向の他方の端部における第２接続領域において前記発熱抵抗体に接続され、
前記第１接続部材は、前記第１接続領域において前記第２方向に沿って配置される複数の第１接続部からなり、
前記第２接続部材は、前記第２接続領域において前記第２方向に沿って配置される複数の第２接続部からなる請求項２に記載の記録素子基板。
【請求項１０】
前記複数の第１接続部の各々の体積は、前記複数の第２接続部の各々の体積より小さい請求項９に記載の記録素子基板。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録素子基板及び記録装置に関するものである。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
液室の内部の液体を発熱抵抗体に通電させることで加熱し、これによって生じる液体の膜沸騰によって液室内で発泡させ、このときの発泡エネルギーによって吐出口から液滴を吐出させる形式の液体吐出ヘッドを有する記録装置がある。発泡時の物理的作用や化学的作用から発熱抵抗体を保護するため、発熱抵抗体を絶縁性保護膜及び導電性保護膜によって被覆することが望ましいが、これらの保護層の厚さは薄い方が、発熱抵抗体により生じる熱を効率良く液体に伝えることができる。
【０００３】
特許文献１には、基板上に絶縁層を形成し、絶縁層中に電気配線層を形成し、絶縁層中に埋め込んだ接続部材（電極プラグ）によって絶縁層の上に配置した発熱抵抗体と電気配線層とを接続する構成の記録素子基板が記載されている。この構成によれば、発熱抵抗体に対し裏面側から電気接続を行うため、発熱抵抗体の表面側に電気配線が不要となる。そのため、発熱抵抗体の表面側に電気配線が形成される場合と比較して、保護層の厚さを薄くできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許６５９８６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、平坦な絶縁層にホールを形成し、電極プラグの材料をホールに埋め込むことで電極プラグを形成する。ホールに電極プラグを形成する際に、電極プラグの形状によっては、電極プラグ内にボイド（空隙）が生じる場合がある。そうすると、電極プラグを形成するための金属の埋め込みが不十分となり、形成された電極プラグの表面に凹凸が生じる可能性がある。この場合、電極プラグの上に配された発熱抵抗体の上に形成される絶縁性保護膜が発熱抵抗体を一様に被覆できない可能性があり、その場合、導電性保護膜と発熱抵抗体とがショートする可能性がある。特許文献１には、電極プラグの形状として、柱状のものやスリット状のものが記載されている。スリット状の電極プラグは、比較的表面の凹凸が生じにくいが、柱状の電極プラグに比べて体積が大きい。
【０００６】
ここで、発熱抵抗体の異常発熱等に起因して発熱抵抗体を被覆する絶縁性保護膜に絶縁破壊が生じた場合に、その衝撃によって電極プラグから絶縁性保護膜、導電性保護膜にかけての部分が圧力室内に吹き飛び、発熱抵抗体が断線することがある。このとき、スリット状の電極プラグのように電極プラグの体積が大きい場合、断線の衝撃を受けても電極プラグの一部が残り、それによって発熱抵抗体と導電性保護膜とがショートする可能性がある。
【０００７】
本発明は、発熱抵抗体により液体を加熱して吐出する液体吐出ヘッドに用いられる記録素子基板の信頼性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、基板と、
前記基板の上に位置する絶縁層と、
前記絶縁層の上に位置する発熱抵抗体であって、通電されることにより液体を吐出するための熱エネルギーを発生する発熱抵抗体と、
前記発熱抵抗体を覆う絶縁体からなる絶縁性保護膜と、
前記絶縁性保護膜を覆う導電体からなる導電性保護膜と、
前記絶縁層の中に埋め込まれた第１電気配線と、
前記絶縁層の中に埋め込まれた第２電気配線と、
前記発熱抵抗体の下面に接触するように前記絶縁層の中に埋め込まれた第１接続部材であって、前記発熱抵抗体と前記第１電気配線とを電気的に接続する第１接続部材と、
前記発熱抵抗体の下面に接触するように前記絶縁層の中に埋め込まれた第２接続部材であって、前記発熱抵抗体と前記第２電気配線とを電気的に接続する第２接続部材と、
を有する記録素子基板であって、
前記第１接続部材と前記第２接続部材のうち高電位側の前記第１接続部材の体積は低電位側の前記第２接続部材の体積よりも小さいことを特徴とする記録素子基板である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、発熱抵抗体により液体を加熱して吐出する液体吐出ヘッドに用いられる素子基板の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施例の記録装置の概略構成図である。
実施例の液体吐出ヘッドの斜視図である。
実施例の吐出モジュールの斜視図である。
実施例の記録素子基板の平面図である。
実施例の記録素子基板及び蓋部材の断面を示す斜視図である。
実施例１の実施形態の液体吐出ヘッドである。
実施例１の発熱抵抗体付近の上面図、断面図である。
電極プラグの形成時にボイドが生じる様子を説明する図である。
発熱抵抗体の断線が生じる様子を説明する図である。
実施例１，２及び比較例１，２の上面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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