JP2001277510A - Ink jet recording head and ink jet recorder - Google Patents

Ink jet recording head and ink jet recorder

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JP2001277510A
JP2001277510A JP2000091798A JP2000091798A JP2001277510A JP 2001277510 A JP2001277510 A JP 2001277510A JP 2000091798 A JP2000091798 A JP 2000091798A JP 2000091798 A JP2000091798 A JP 2000091798A JP 2001277510 A JP2001277510 A JP 2001277510A
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JP
Japan
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ink
potential
ink jet
recording head
protective film
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JP2000091798A
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Japanese (ja)
Inventor
Mamoru Tsukada
護 塚田
Ryoji Fujiwara
良治 藤原
Akiyoshi Ishizaki
明美 石崎
Tatsuo Furukawa
逹生 古川
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance durability furthermore by preventing oxidation on the surface of a protective film layer thereby suppressing corrosion and elution of metal into ink. SOLUTION: The ink jet recording head comprises a protective film layer 11, an insulation layer 12, an aluminum electrode 13 for applying a voltage to a heater, a heater 14, an insulation layer 15, and a substrate 16 wherein the surface potential of the protective film layer is controlled by a potential control means 17.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、熱エネルギーをイ
ンクに作用させることによる気泡の発泡によって所望の
インクを吐出するインクジェット記録ヘッド及びインク
ジェット記録装置に関し、特に、発熱抵抗体を保護する
層を有するインクジェット記録ヘッド及びインクジェッ
ト記録装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording head and an ink jet recording apparatus for discharging a desired ink by foaming bubbles by applying thermal energy to the ink, and more particularly to a layer for protecting a heating resistor. The present invention relates to an inkjet recording head and an inkjet recording device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、熱エネルギーをインクに与え
ることで、インクを発泡させ、ノズルからインクを吐出
し、これを被記録媒体上に付着させて画像形成を行うイ
ンクジェット記録方式が知られている。このインクジェ
ット記録方式は、高精細、高画質の画像を、高速、低騒
音で記録することができるとともに、この記録方式を行
うヘッドではインクを吐出するための吐出口を高密度に
配置することができるため、コンパクト化、カラー化が
容易であるという利点を有している。このため、インク
ジェット記録方式は、近年、プリンター、複写機、ファ
クシミリ、電卓等にも適用されており、急速な発展を遂
げている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an ink jet recording system has been known in which thermal energy is applied to ink to foam the ink, discharge the ink from nozzles, and deposit the ink on a recording medium to form an image. I have. This ink jet recording method can record high-definition, high-quality images at high speed and with low noise, and the head that performs this recording method requires a high density of ejection ports for ejecting ink. Therefore, there is an advantage that compactness and colorization are easy. For this reason, the ink jet recording system has recently been applied to printers, copiers, facsimile machines, calculators, and the like, and is rapidly developing.

【0003】インクジェット記録方式においては、上述
したように、熱エネルギーを利用してインクを吐出させ
る工程が含まれるため、ヘッドには、インクに熱エネル
ギーを与える熱作用部が設けられている。この熱作用部
は、インクに直接接触し、インクに気泡を発生させてい
るため、インクの発泡、消泡の繰り返しによる機械的衝
撃(キャビテーションエロージョン)を受けやすく、ま
た、数μsecという極めて短い時間に、数100度と
いう温度変化によりヒートストレスの影響も受けやすい
ことから、消耗、劣化が特に激しいという問題がある。
As described above, since the ink jet recording method includes a step of discharging ink using thermal energy, the head is provided with a thermal action section for applying thermal energy to the ink. Since the heat acting portion is in direct contact with the ink and generates bubbles in the ink, it is susceptible to mechanical shock (cavitation erosion) due to repetition of foaming and defoaming of the ink, and has an extremely short time of several μsec. In addition, there is a problem that wear and deterioration are particularly severe because the temperature change of several hundred degrees easily affects the heat stress.

【0004】このため、従来のインクジェット記録ヘッ
ドにおいては、ヒーター(発熱抵抗体)上に、酸化を防
止し、かつ電気的に絶縁を行う絶縁層と、その上に耐キ
ャビテーションエロージョンとして機能する保護膜層と
が設けられ、熱作用部を保護している構成が一般に知ら
れている。
For this reason, in a conventional ink jet recording head, an insulating layer for preventing oxidation and electrically insulating a heater (heating resistor), and a protective film functioning as anti-cavitation erosion on the insulating layer. A configuration in which a layer is provided to protect the heat acting portion is generally known.

【0005】図4は、従来のインクジェット記録ヘッド
内の液流路内の基板部分の構成を示す図である。
FIG. 4 is a view showing a configuration of a substrate portion in a liquid flow path in a conventional ink jet recording head.

【0006】図4に示すように、従来のインクジェット
記録ヘッド内の液流路内の基板部分は、シリコン等から
なる基板46と、SiO2等からなり、基板46上に設
けられた絶縁層45と、TaN等からなり、絶縁層45
上に設けられたヒーター44と、ヒーター44上に設け
られ、ヒーター44に電圧を印加するためのアルミ電極
43と、SiO、SiC、Si34等からなり、ヒータ
ー44及びアルミ電極43を覆うように設けられた絶縁
層42と、Ta等からなり絶縁層42上に設けられた保
護膜層41とからなり、保護膜層41のみがインクに直
接接触する構成となっている。
As shown in FIG. 4, a substrate portion in a liquid flow path in a conventional ink jet recording head includes a substrate 46 made of silicon or the like and an insulating layer 45 provided on the substrate 46 made of SiO 2 or the like. And an insulating layer 45 made of TaN or the like.
A heater 44 provided on the heater 44; an aluminum electrode 43 provided on the heater 44 for applying a voltage to the heater 44; and SiO, SiC, Si 3 N 4, etc., covering the heater 44 and the aluminum electrode 43. And a protection film layer 41 made of Ta or the like and provided on the insulation layer 42, and only the protection film layer 41 is in direct contact with the ink.

【0007】図5は、図4に示した保護膜層41の電位
について説明するための図である。図5に示した保護膜
層41は、図5に示すように、完全に開放されている
か、またはインク溶液のインピーダンスを介して回路の
グランド電位に接続されている。
FIG. 5 is a diagram for explaining the potential of the protective film layer 41 shown in FIG. As shown in FIG. 5, the protective film layer 41 shown in FIG. 5 is completely open or connected to the ground potential of the circuit via the impedance of the ink solution.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
インクジェット記録ヘッドにおいては、ヒーターがイン
クに直接接触しないような構成であるため、インクの発
泡、消泡の繰り返しによる機械的衝撃に対しては、ヒー
ターを保護することはできるが、数100度という温度
変動によるヒートストレス、インク溶液内の様々な組成
物、インク溶液のpHの違いにより、保護膜層とインク
との間で電気化学的反応が生じ、保護膜層の表面が腐食
されたり、保護膜層を形成する金属がインク溶液へ溶出
してしまうという問題点がある。このような問題につい
ては、未だに有効な手段が得られておらず、新たな技術
が望まれている。
In the conventional ink jet recording head as described above, since the heater is not in direct contact with the ink, it is not affected by mechanical shock due to repeated foaming and defoaming of the ink. Can protect the heater, but due to heat stress due to temperature fluctuations of several hundred degrees, various compositions in the ink solution, and differences in the pH of the ink solution, electrochemical protection between the protective film layer and the ink may occur. There is a problem that a reaction occurs, and the surface of the protective film layer is corroded, and the metal forming the protective film layer is eluted into the ink solution. For such a problem, effective means has not yet been obtained, and a new technique is desired.

【0009】以下に、保護膜層41に金属Mを使用した
場合に、金属Mがインク溶液に対して酸化傾向を示した
ときの反応形態について説明する。
Hereinafter, a description will be given of a reaction mode when the metal M shows a tendency to be oxidized to the ink solution when the metal M is used for the protective film layer 41.

【0010】保護膜層41の金属Mが、インク溶液に対
して酸化傾向を示すときの反応式は、次式で表わされ
る。
The reaction equation when the metal M of the protective film layer 41 has a tendency to oxidize with respect to the ink solution is expressed by the following equation.

【0011】M → Mn+ + ne- このとき、電極電位をE0、ファラデー定数をF、絶対
温度をT、気体定数をR、電子の価数をn、金属Mの反
応エネルギーを[Mn+]とすると、金属Mの酸化還元電
位は、ネルンスト式を引用して、次式で表わされる。
[0011] M → M n + + ne - this time, the electrode potential E 0, the Faraday constant F, absolute temperature T, the gas constant R, n the valency of the electron, [M n reaction energy of the metal M + ], The oxidation-reduction potential of the metal M is expressed by the following equation with reference to the Nernst equation.

【0012】E=E0−(RT/nF)×ln[Mn+] 従って、保護膜層41の表面の電位が、酸化還元電位E
を超えている場合、保護膜層41を形成する金属Mは容
易に酸化され、保護膜層41が腐食したり、金属Mがイ
ンク溶液中に溶出してしまうことが考えられる。
E = E 0 − (RT / nF) × ln [M n + ] Therefore, the potential on the surface of the protective film layer 41 becomes the oxidation-reduction potential E
In the case where the value exceeds the above, it is considered that the metal M forming the protective film layer 41 is easily oxidized, and the protective film layer 41 is corroded or the metal M is eluted into the ink solution.

【0013】図6は、図4に示したインクジェット記録
ヘッドにおいて、保護膜層を開放状態にして一般的なイ
ンク溶液を滴下し、ヒーターを駆動した場合のヒーター
電流波形および保護膜層表面の電位波形をオシロスコー
プでモニターした図である。
FIG. 6 shows a heater current waveform and a potential on the surface of the protective film layer when a general ink solution is dripped with the protective film layer opened and the heater is driven in the ink jet recording head shown in FIG. It is the figure which monitored the waveform with the oscilloscope.

【0014】図6に示すように、ヒータを駆動した場合
のヒータ電流波形61に対し、図4に示した絶縁層42
が薄膜コンデンサとして作用し、滴下したインク溶液の
イオンの応答を伴った微分形状の電位波形61が、保護
膜層の表面に現れている。ここで、図6に示すものにお
いては、保護膜層41の表面の電位が繰り返し、重ね書
きされているため、保護膜層41の表面の電位は絶えず
正の電位で変動していることが確認できる。
As shown in FIG. 6, the heater current waveform 61 when the heater is driven is compared with the insulating layer 42 shown in FIG.
Acts as a thin film capacitor, and a differential potential waveform 61 accompanied by the response of the ions of the dropped ink solution appears on the surface of the protective film layer. Here, in the example shown in FIG. 6, since the potential on the surface of the protective film layer 41 is repeated and overwritten, it was confirmed that the potential on the surface of the protective film layer 41 constantly fluctuated at a positive potential. it can.

【0015】本発明は、上述したような従来の技術が有
する問題点に鑑みてなされたものであって、保護膜層の
表面の酸化を防止し、腐食、インク内への金属の溶出を
抑制することにより、耐久性能を更に向上できるインク
ジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and prevents oxidation of the surface of a protective film layer and suppresses corrosion and elution of metal into ink. Accordingly, an object of the present invention is to provide an ink jet recording head and an ink jet recording apparatus which can further improve durability performance.

【0016】[0016]

【発明を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、インクを吐出するために利用される熱エネ
ルギーを発生する発熱抵抗体と、該発熱抵抗体上に設け
られた絶縁層と、該絶縁層上にインクに接する様にして
設けられた保護層とを有し、前記熱エネルギーによって
インクに気泡を生成してインクを吐出するインクジェッ
ト記録ヘッドにおいて、前記保護層の表面電位が、イン
クによって前記保護層に酸化反応が起こる電位以下であ
ることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a heating resistor for generating heat energy used for discharging ink, and an insulating layer provided on the heating resistor. And a protective layer provided on the insulating layer so as to be in contact with the ink, wherein the thermal potential generates bubbles in the ink to discharge the ink, and the surface potential of the protective layer is reduced. And a potential lower than a potential at which an oxidation reaction occurs in the protective layer by ink.

【0017】また、前記保護層の表面電位を制御する電
位制御手段を有することを特徴とする。 また、前記保
護層の表面電位が、グランド電位であることを特徴とす
る。
Further, the semiconductor device is characterized by having a potential control means for controlling a surface potential of the protective layer. Further, the surface potential of the protective layer is a ground potential.

【0018】また、前記保護層は、タンタルによって形
成されていることを特徴とする。また、インクジェット
記録装置において、前記インクジェット記録ヘッドと、
前記保護層の表面電位を制御する電位制御手段とを有す
ることを特徴とする。 (作用)上記のように構成された本発明においては、発
熱抵抗体をインク溶液に対して保護するために、発熱抵
抗体上に、絶縁層、保護層とが順次積層されており、さ
らに保護層の表面電位が、インクによって保護層に酸化
反応が起こる電位以下、或いは、グランド電位に調整さ
れている。
Further, the protective layer is formed of tantalum. Further, in the inkjet recording apparatus, the inkjet recording head,
A potential control means for controlling a surface potential of the protective layer. (Function) In the present invention configured as described above, an insulating layer and a protective layer are sequentially laminated on the heating resistor in order to protect the heating resistor against the ink solution. The surface potential of the layer is adjusted to be equal to or lower than the potential at which an oxidation reaction occurs in the protective layer by the ink, or to the ground potential.

【0019】このように、保護層の表面電位が、インク
によって保護層に酸化反応が起こる電位以下、或いは、
グランド電位に設定されることによって、保護層の表面
の酸化が防止され、腐食、インク内への金属の溶出とい
った現象が抑制される。
As described above, the surface potential of the protective layer is lower than the potential at which an oxidation reaction occurs in the protective layer by the ink, or
By being set to the ground potential, oxidation of the surface of the protective layer is prevented, and phenomena such as corrosion and elution of metal into the ink are suppressed.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて、図面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0021】図1は、本形態のインクジェット記録ヘッ
ドの実施の一形態を示す図であり、液流路内の基板部分
の構成を示している。
FIG. 1 is a view showing one embodiment of an ink jet recording head according to the present embodiment, and shows a configuration of a substrate portion in a liquid flow path.

【0022】本形態は、図1に示すように、シリコンか
らなる基板16と、SiO2からなり、基板16上に設
けられた絶縁層15と、TaNからなり、絶縁層15上
に設けられたヒーター14と、ヒーター14上に設けら
れ、ヒーター14に電圧を印加するためのアルミ電極1
3と、SiNからなり、ヒーター14及びアルミ電極1
3を覆うように設けられた絶縁層12と、Taからな
り、絶縁層12上に設けられた保護層である保護膜層1
1と、保護膜層11と接続され、保護膜層11の表面電
位を制御する電位制御手段17とから構成されている。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, a substrate 16 made of silicon, an insulating layer 15 made of SiO 2 and provided on the substrate 16, and a insulating layer 15 made of TaN are provided on the insulating layer 15. A heater 14 and an aluminum electrode 1 provided on the heater 14 for applying a voltage to the heater 14
3 and SiN, heater 14 and aluminum electrode 1
3 and a protective film layer 1 made of Ta and serving as a protective layer provided on the insulating layer 12.
1 and a potential control means 17 connected to the protective film layer 11 and controlling the surface potential of the protective film layer 11.

【0023】以下に、上記のように構成されたインクジ
ェット記録ヘッドにおける保護膜層11の電位制御につ
いて説明する。
Hereinafter, control of the potential of the protective film layer 11 in the ink jet recording head configured as described above will be described.

【0024】図2は、図1に示した保護膜層11に対し
て、一般的なインクを介して、ボルタンメトリ(voltam
metry)を実施した結果を示す図である。ここで、ボル
タンメトリとは、電気化学系において、適当な電解槽お
よび電極を使用し、電極の電位を変化させ、物質の溶出
(酸化または還元)に伴う電流変化を測定する手法のこ
とをいい、酸化還元系の解析などに広く利用されてい
る。
FIG. 2 shows that the protective film layer 11 shown in FIG. 1 is subjected to voltammetry via a general ink.
FIG. 9 is a diagram showing a result of performing the measurement. Here, voltammetry refers to a method of measuring a current change accompanying elution (oxidation or reduction) of a substance in an electrochemical system by using an appropriate electrolytic cell and an electrode, changing the potential of the electrode, Widely used for analysis of redox systems.

【0025】図2に示すように、保護膜層11は、銀−
塩化銀電極に対して、約0.4Vの電位で電流が流れ始
ることより、この電圧で保護膜層が酸化傾向を示してい
くことが確認できる。
As shown in FIG. 2, the protective film layer 11 is
The current starts to flow at a potential of about 0.4 V with respect to the silver chloride electrode, and it can be confirmed that the protective film layer shows an oxidizing tendency at this voltage.

【0026】従って、電位制御手段17によって保護膜
層11の表面の電位を、酸化傾向を示す電位よりも低い
電位に制御すれば、保護膜層11の表面の酸化が防止さ
れ、それにより、腐食、インク溶液への金属の溶出を抑
制でき、インクジェット記録ヘッドの耐久性を更に向上
させることができる。
Therefore, if the potential on the surface of the protective film layer 11 is controlled by the potential control means 17 to a potential lower than the potential showing the tendency to oxidize, the surface of the protective film layer 11 is prevented from being oxidized, thereby causing corrosion. In addition, elution of metal into the ink solution can be suppressed, and the durability of the inkjet recording head can be further improved.

【0027】例えば、保護膜層11をグランド電位に接
続する方法は、実用上、簡易な対策の一例として挙げる
ことができる。
For example, the method of connecting the protective film layer 11 to the ground potential can be cited as an example of a practically simple countermeasure.

【0028】以下に、本発明の実施例について説明す
る。
An embodiment of the present invention will be described below.

【0029】[0029]

【実施例】(第1の実施例)まず、インクジェット記録
ヘッド用のヒータチップの保護膜層11の表面の端部に
ワイヤーボンディングを施し、保護膜層11の表面をピ
ンとして引き出した後、ピンがインク液と接触しないよ
うに封入する。
First Embodiment First, wire bonding is performed on the end of the surface of the protective film layer 11 of the heater chip for an ink jet recording head, and the surface of the protective film layer 11 is pulled out as a pin. Is sealed so as not to come into contact with the ink liquid.

【0030】続いて、ピンとして引き出した部分にグラ
ンド電位を与えヒーターを繰り返し駆動させて、ヒータ
ーに流れる電流値を測定することにより、ヘッドの耐久
性を確認した。
Subsequently, a ground potential was applied to the portion drawn as a pin to repeatedly drive the heater, and the current flowing through the heater was measured to confirm the durability of the head.

【0031】ヒーター駆動は、パルス幅2.5μse
c、発泡が始まる閾値電圧は音響センサ(NF社)によ
り観察を行い7.6Vとした。また、インク溶液は、ジ
エチレングリコール15%、クエン酸0.2%、水酸化
カリウムによりpH=10.0に調整された水溶液を使
用した。
The heater is driven with a pulse width of 2.5 μs
c, The threshold voltage at which foaming starts was set to 7.6 V by observation using an acoustic sensor (NF Corporation). The ink solution used was an aqueous solution adjusted to pH = 10.0 with 15% diethylene glycol, 0.2% citric acid, and potassium hydroxide.

【0032】図3は、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドの第1の実施例における実験結果を表わした図であ
り、ヒーターの駆動回数に対するヒーター電流値を示し
ている。 図3においては、本形態のヒーターの駆動回
数に対するヒーター電流値が波形31、比較として、保
護膜層11を開放状態とした従来例によるヒーターの駆
動回数に対するヒーター電流値が波形32である。
FIG. 3 is a diagram showing experimental results in the first embodiment of the ink jet recording head of the present invention, and shows the heater current value with respect to the number of times of driving of the heater. In FIG. 3, a heater current value with respect to the number of times of driving of the heater of this embodiment is a waveform 31, and as a comparison, a heater current value with respect to the number of times of driving of the heater according to the conventional example in which the protective film layer 11 is opened is a waveform 32.

【0033】その結果、従来例では、駆動回数が108
回付近でヒーターが劣化し始めることが確認されたが、
本実施例において、保護膜層表面をグランド電位に接続
した場合は、109回付近でも劣化が確認されなかっ
た。
As a result, in the conventional example, the number of driving times is 10 8
It was confirmed that the heater started to deteriorate around the time,
In the present embodiment, the case where the protective film layer surface to ground potential, the deterioration in the vicinity is not confirmed 10 9 times.

【0034】(第2の実施例)第1の実施例と同様の実
験を、ヒート駆動時のパルス幅2.5μsec、閾値電
圧9.0Vで行った。この場合についても、保護膜層の
表面をグランド電位に接続した場合には、駆動回数が1
9回付近でも劣化が確認されなかった。
(Second Embodiment) The same experiment as in the first embodiment was performed with a pulse width of 2.5 μsec and a threshold voltage of 9.0 V at the time of heat driving. Also in this case, when the surface of the protective film layer is connected to the ground potential, the number of driving times is one.
No deterioration was observed even around 09 times.

【0035】(第3の実施例)第1の実施例と同様の実
験を、保護膜層の表面の電位を、電位制御手段により、
−0.4Vに設定して行った。この場合についても、1
9回付近でも劣化が確認されなかった。
(Third Embodiment) An experiment similar to that of the first embodiment was carried out by controlling the potential on the surface of the protective film layer by a potential control means.
The test was performed by setting the voltage to -0.4V. Also in this case, 1
No deterioration was observed even around 09 times.

【0036】上述した3つの実施例においては、インク
ジェット記録ヘッドの保護膜層の電位をグランド電位以
下に制御することにより、従来例と比較して、駆動回数
に換算すると、一桁以上の耐久性を向上させることが可
能となる。
In the above-described three embodiments, by controlling the potential of the protective film layer of the ink jet recording head to be equal to or lower than the ground potential, the durability is reduced by one digit or more in terms of the number of times of driving as compared with the conventional example. Can be improved.

【0037】なお、インクジェット記録ヘッドの保護膜
層の表面の電位は、保護膜層の表面が還元傾向を示す電
位であれば、上述した以外の任意の電位に設定すること
が可能である。
The potential of the surface of the protective film layer of the ink jet recording head can be set to any potential other than the above as long as the surface of the protective film layer shows a tendency to reduce.

【0038】また、保護膜層が、ヒータの加熱や機械的
衝撃により過剰なストレスを受けて、保護膜層表面から
金属がインク溶液中に溶出してしまった場合でも、保護
膜層の電位を還元傾向を示す電位に制御すれば良い。
Further, even when the metal is eluted from the surface of the protective film layer into the ink solution due to excessive stress due to heating of the heater or mechanical shock, the potential of the protective film layer is reduced. What is necessary is just to control to the electric potential which shows a reduction tendency.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、インク
を吐出するために利用される熱エネルギーを発生する発
熱抵抗体と、該発熱抵抗体上に設けられた絶縁層と、該
絶縁層上にインクに接する様にして設けられた保護層と
を有し、熱エネルギーによってインクに気泡を生成して
インクを吐出するインクジェット記録ヘッドにおいて、
保護層の表面電位が、インクによって保護層に酸化反応
が起こる電位以下、或いは、グランド電位であるような
構成としたため、保護層の表面の酸化を防止し、腐食、
インク内への金属の溶出といった現象を抑制することが
でき、インクジェット記録ヘッドの耐久性能を更に向上
することができる。
As described above, the present invention relates to a heating resistor for generating thermal energy used for discharging ink, an insulating layer provided on the heating resistor, and an insulating layer provided on the heating resistor. An ink jet recording head having a protective layer provided so as to be in contact with the ink on the upper side and generating ink bubbles by thermal energy to discharge the ink.
Since the surface potential of the protective layer is configured to be equal to or lower than the potential at which an oxidation reaction occurs in the protective layer by the ink, or the ground potential, oxidation of the surface of the protective layer is prevented,
A phenomenon such as elution of metal into the ink can be suppressed, and the durability performance of the inkjet recording head can be further improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本形態のインクジェット記録ヘッドの保護膜層
の電位の制御方法を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a method for controlling a potential of a protective film layer of an inkjet recording head according to an embodiment.

【図2】インクジェット記録ヘッドにおいて、インク溶
液を介して保護膜層に対してボルタンメトリを実施した
結果を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a result of performing voltammetry on a protective film layer via an ink solution in an inkjet recording head.

【図3】本形態のインクジェット記録ヘッドのヒーター
の駆動回数に対する耐久性を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating durability of the inkjet recording head according to the present embodiment with respect to the number of times the heater is driven.

【図4】従来のインクジェット記録ヘッド内の液流路内
の基板部分の構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a substrate portion in a liquid flow path in a conventional inkjet recording head.

【図5】従来のインクジェット記録ヘッドの保護膜層の
電位の状態を説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a state of a potential of a protective film layer of a conventional inkjet recording head.

【図6】従来のインクジェット記録ヘッドにおいて、ヒ
ーターを駆動した場合の保護膜層表面の電位波形を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing a potential waveform on the surface of a protective film layer when a heater is driven in a conventional inkjet recording head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 保護膜層 12 絶縁層 13 アルミ電極 14 ヒーター(発熱抵抗体) 15 絶縁層 16 基板 17 電位制御手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Protective film layer 12 Insulating layer 13 Aluminum electrode 14 Heater (heating resistor) 15 Insulating layer 16 Substrate 17 Potential control means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石崎 明美 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 古川 逹生 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2C057 AF66 AG41 AG42 AG46 AG99 AQ02 BA03 BA13  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Akemi Ishizaki 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Inventor Tatsuo Furukawa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Non-corporation F term (reference) 2C057 AF66 AG41 AG42 AG46 AG99 AQ02 BA03 BA13

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インクを吐出するために利用される熱エ
ネルギーを発生する発熱抵抗体と、該発熱抵抗体上に設
けられた絶縁層と、該絶縁層上にインクに接する様にし
て設けられた保護層とを有し、前記熱エネルギーによっ
てインクに気泡を生成してインクを吐出するインクジェ
ット記録ヘッドにおいて、 前記保護層の表面電位が、インクによって前記保護層に
酸化反応が起こる電位以下であることを特徴とするイン
クジェット記録ヘッド。
1. A heating resistor for generating thermal energy used for discharging ink, an insulating layer provided on the heating resistor, and provided on the insulating layer so as to be in contact with the ink. An ink jet recording head that generates bubbles in the ink by the thermal energy and discharges the ink, wherein a surface potential of the protective layer is equal to or lower than a potential at which an oxidation reaction occurs in the protective layer by the ink. An ink jet recording head, characterized in that:
【請求項2】 請求項1に記載のインクジェット記録ヘ
ッドにおいて、 前記保護層の表面電位を制御する電位制御手段を有する
ことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
2. The ink jet recording head according to claim 1, further comprising a potential control means for controlling a surface potential of said protective layer.
【請求項3】 インクを吐出するために利用される熱エ
ネルギーを発生する発熱抵抗体と、該発熱抵抗体上に設
けられた絶縁層と、該絶縁層上にインクに接する様にし
て設けられた保護層とを有し、前記熱エネルギーによっ
てインクに気泡を生成してインクを吐出するインクジェ
ット記録ヘッドにおいて、 前記保護層の表面電位が、グランド電位であることを特
徴とするインクジェット記録ヘッド。
3. A heating resistor for generating thermal energy used for discharging ink, an insulating layer provided on the heating resistor, and provided on the insulating layer so as to be in contact with the ink. An ink jet recording head that has a protective layer and discharges ink by generating bubbles in the ink by the thermal energy, wherein a surface potential of the protective layer is a ground potential.
【請求項4】 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の
インクジェット記録ヘッドにおいて、 前記保護層は、タンタルによって形成されていることを
特徴とするインクジェット記録ヘッド。
4. An ink jet recording head according to claim 1, wherein said protective layer is formed of tantalum.
【請求項5】 請求項1または請求項2に記載のインク
ジェット記録ヘッドと、前記保護層の表面電位を制御す
る電位制御手段とを有することを特徴とするインクジェ
ット記録装置。
5. An ink jet recording apparatus comprising: the ink jet recording head according to claim 1; and a potential control means for controlling a surface potential of the protective layer.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010023496A (en) * 2008-06-20 2010-02-04 Canon Inc Liquid ejection head and method of manufacturing the same
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