JP2015223709A - 液体吐出ヘッド - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の液体吐出ヘッドは、吐出口と、前記吐出口に連通し、第一の液体を貯留可能な第一の液室と、前記第一の液室内に配置された発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体と前記第一の液体との接触を遮断する絶縁保護層と、前記絶縁保護層の上面であって、前記発熱抵抗体の上方の前記第一の液室内に配置される、導電性の上部保護層と、前記上部保護層に接続される第一の配線と、前記第一の配線に電気的に接続される第二の配線と、第二の液体を貯留可能な第二の液室と、前記第一及び第二の配線を電気的に接続し、前記第二の液室内に配置され、かつ電気化学反応により前記第二の液体中に溶出する金属を含む溶出部と、を有する。
【選択図】図2
Description
吐出口と、
前記吐出口に連通し、第一の液体を貯留可能な第一の液室と、
前記第一の液室内に配置された発熱抵抗体と、
前記発熱抵抗体と前記第一の液体との接触を遮断する絶縁保護層と、
前記絶縁保護層の上面であって、前記発熱抵抗体の上方の前記第一の液室内に配置される、導電性の上部保護層と、
前記上部保護層に接続される第一の配線と、
前記第一の配線に電気的に接続される第二の配線と、
第二の液体を貯留可能な第二の液室と、
前記第一及び第二の配線を電気的に接続し、前記第二の液室内に配置され、かつ電気化学反応により前記第二の液体中に溶出する金属を含む溶出部と、
を有することを特徴とする液体吐出ヘッドである。
<インクジェット記録ヘッドの構成>
図1は、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの熱作用部付近の構成を上方から見て模式的に示した概略平面図である。また、図2は、図1のインクジェット記録ヘッドをA−A’線により基板面に垂直な方向へ切断した際に得られる断面を横方向から見た図を示す模式的断面図である。なお、熱作用部は、上部保護層の上側に位置する空間部分のことを言う。
図3(a)〜(c)に、本実施形態におけるインクジェット記録ヘッドの回路図を示す。図3(a)は、正常に記録が行われている際のインクジェット記録ヘッドの回路図である。それぞれの発熱抵抗体108は、電源301、スイッチングトランジスタ303及び選択回路304によって選択されて駆動されている。本実施形態では、電源301の電圧は、例えば、20〜30Vである。より具体的には、例えば、電源301は、24Vの電圧のものが採用される。このような回路構成により、所定のタイミングで発熱抵抗体108に電源301からの電力を供給することができ、吐出口からインク滴を吐出することができる。
第1の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの製造工程について説明する。図4及び図5は、第1の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの製造工程について説明するための模式的断面図である。
本実施形態では、溶出部113の周辺、好ましくは下方に、発熱抵抗体108とは別の発熱抵抗体を設けた構成について説明する。
図6は、第2の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの熱作用部付近について上面から見て模式的に示した平面図である。また、図7は、図6におけるB−B’線により基板面に垂直な方向へ切断した際に得られる断面を横方向から見た図を示す模式的断面図である。
図8は、電極配線層105と上部保護層107との間で短絡が生じ、電極配線層105を流れる電流の一部が溶出部113及び溶出部下方に形成された第二の発熱抵抗体114に向かったときのインクジェット記録ヘッド1における回路を示す。電流は、溶出部と第二の液体との電気化学反応に使われるのと同時に、第二の発熱抵抗体114を発熱させるために使われる。そのため、溶出部における溶出速度が大きくなり、より早く電気的接続を遮断することができる。
以下、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの製造工程例を以下に説明する。
<インクジェット記録ヘッドの構成>
本実施形態では、特許文献1と同様に、上部保護層107上に蓄積されるコゲを除去できる構成について説明する。本実施形態では、第一の液室内に上部保護層に対する対向電極を有し、該上部保護層と対向電極を電極とした電気化学反応により、上部保護層の一部を第一の液体中に溶出させることができる。コゲ除去動作の詳細は特許文献1を参考にすることができる。
<コゲ除去シーケンス>
図11は、第3の実施形態で示したコゲを除去することができるインクジェット記録ヘッドにおけるクリーニング処理手順(コゲ除去シーケンス)の一例を示すフロー図である。
本実施形態では、溶出部をより効率的に溶出可能な構成について説明する。本実施形態では、第二の液室内に溶出部113に対向して、第二の液体を介して溶出部と電気化学反応が可能な電極(第二の対向電極とも称す)を有する。ここで、「可能」とは、第二の液体が第二の液室内に存在することで可能となることを意味する。対向電極を設けることで、溶出部をアノード電極と対向電極をカソード電極とした電気化学反応により、溶出部を第二の液体中に効率的に溶出させることができる。
102 蓄熱層
104 抵抗体層
105 電極配線層
106 絶縁保護層
107 上部保護層
108 発熱抵抗体(第一の発熱抵抗体)
109 個別配線
110 共通配線
113 溶出部
114 第二の発熱抵抗体
116 対向電極
117 配線層
118 対向電極(第二の対向電極)
119 配線層(第二の配線層)
120 流路形成部材
121 吐出口
132 第一の液室
133 第二の液室
201 型パターン
301 電源
302 測定装置
303 スイッチングトランジスタ
304 選択回路
Claims (11)
- 吐出口と、
前記吐出口に連通し、第一の液体を貯留可能な第一の液室と、
前記第一の液室内に配置された発熱抵抗体と、
前記発熱抵抗体と前記第一の液体との接触を遮断する絶縁保護層と、
前記絶縁保護層の上面であって、前記発熱抵抗体の上方の前記第一の液室内に配置される、導電性の上部保護層と、
前記上部保護層に接続される第一の配線と、
前記第一の配線に電気的に接続される第二の配線と、
第二の液体を貯留可能な第二の液室と、
前記第一及び第二の配線を電気的に接続し、前記第二の液室内に配置され、かつ電気化学反応により前記第二の液体中に溶出する金属を含む溶出部と、
を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。 - 前記溶出部は、前記発熱抵抗体への電流が前記上部保護層に流れたときに、前記金属が前記第二の液体へ溶出して、前記第一及び第二の配線間の電気的接続を遮断する請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記溶出部に含まれる金属が、白金族金属又はTaである請求項1又は2に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記溶出部が、Ir、又はRu、あるいはIr及びRuの少なくとも1種を含む合金によって形成されている請求項1乃至3のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記上部保護層と前記溶出部とが同じ材料によって形成されている請求項1乃至4のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記溶出部の厚みが、前記上部保護層の厚みよりも薄い請求項1乃至5のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記第二の液室内に、前記溶出部と前記第二の液体を介して電気化学反応が可能な電極を有する請求項1乃至6のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記第二の液室内に前記第二の液体を有し、該第二の液体の電位は、前記発熱抵抗体の駆動電位よりも低くなっている請求項1乃至7のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記第二の液室内に前記第二の液体を有し、該第二の液体が1mS/cm以上の電気伝導度を有する請求項1乃至8のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
- さらに、
前記溶出部の周辺に、前記発熱抵抗体とは別の第二の発熱抵抗体を有し、
該第二の発熱抵抗体は、前記上部保護層と電気的に接続している請求項1乃至9のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。 - さらに、
前記第一の液室内に、前記上部保護層に前記溶出部が残存した状態で前記第一の液体を介して通電可能な電極を有する請求項1乃至10のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
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