液体喷射头、基板、包括其的液体喷射装置及其清洁方法制造方法及图纸

液体喷射头、基板、包括其的液体喷射装置及其清洁方法。一种液体喷射头，包括：液体喷射头基板，该液体喷射头基板包括产生用于从喷射口喷射液体的热能的元件和至少覆盖该元件的保护层，在该保护层中，第一层和第二层被交替地堆叠；流路构件，该流路构件限定了与喷射口连通的流路的壁；以及流路电极，该流路电极被布置于流路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液体喷射头、液体喷射头基板、包括液体喷射头的液体喷射装置和清洁液体喷射头的方法
技术介绍
使用液体喷射的记录方法是通过从设置在液体喷射头中的喷射口喷射液体(例 如，墨)并使该液体附着到比如纸等记录材料来进行记录的方法。在这些记录方法中，通过 利用由电热换能器产生的热能形成的液体的起泡而喷射液体的液体喷射记录方法能够实 现高图像品质和高速记录。 液体喷射头典型地包括多个喷射口 ；与该喷射口连通的流路；和产生用来喷射 墨的热能的多个电热换能器。每个电热换能器包括加热电阻层；构造成向该加热电阻层 提供电力的电极；和绝缘性的下部保护层，该绝缘性的下部保护层例如由氮化硅构成并且 覆盖加热电阻层和电极。因而，确保了墨和电热换能器之间的绝缘。 在液体喷射期间用作电热换能器的加热部暴露于高温并以多种方式经受由液体 的起泡和收縮产生的气穴冲击(caviationimpact)和由墨产生的化学作用。因此，为保护 加热电阻层免受由墨产生的这种气穴冲击和化学作用，在加热部上设置了上部保护层。上 部保护层的表面温度增加到大约70(TC，并且该表面接触墨。因此，上部保护层必须具有耐 热性、机械特性、化学稳定性、耐碱性等方面的良好的膜特性。 此外，包含在墨中的着色材料、添加剂等通过在高温下加热可以分解到分子水平并变成不易于溶解的称为"结垢"(kogation)的物质。当这样的结垢物理吸附在上部保护层上时，从加热电阻到墨的热传导变得不均匀并且由此使气泡的形成不稳定。 为解决该问题，US 2007/0146428公开了一种用于通过由电化学反应将由铱或者钌构成的上部保护层的表面溶解而去除结垢的技术。 在US 2007/0146428所说明的技术中，通过电化学反应的溶解而使上部保护层的 厚度减小的量依赖于电化学反应中使用的墨中包含的电解质的浓度。因此，需要关注的是， 上部保护层的厚度的减小的量由于墨中包含的电解质的浓度的变化或墨的类型的变化而 变化。喷射头中的上部保护层的这种不均匀的厚度可以降低记录品质。因此，在使用具有 不同颜色的多种类型的墨的喷射头中，必须为每种颜色设定电化学反应的条件。而且，在一 些情况中，上部保护层的溶解的量可能大于所假设的量，并且由此使电化学反应不能进行 预定的次数。
技术实现思路
根据本专利技术，即使电化学反应由于电解质浓度等而存在变化，所溶解的层的厚度 的量也能够恒定。 本专利技术提供了一种液体喷射头，该喷射头包括液体喷射头基板，该液体喷射头基 板包括产生用于从喷射口喷射液体的热能的元件和至少覆盖该元件的保护层，在该保护层中，第一层和第二层被交替地堆叠；流路构件，该流路构件限定了与喷射口连通的流路的 壁；和流路电极，该流路电极被布置于流路。 根据本专利技术的一个方面， 一种液体喷射头，该液体喷射头包括液体喷射头基板， 该液体喷射头基板包括用于从喷射口喷射液体的热能的元件和保护层，该保护层至少覆盖 元件，并且该保护层中包括两个以上的第一层及两个以上的第二层，第一层和第二层被交 替地堆叠；流路构件，该流路构件具有与喷射口连通的流路的壁，并且该流路构件通过以如 下方式接触液体喷射头基板来限定流路在壁位于内侧的状态下流路构件与液体喷射头基 板接触；及流路电极，该流路电极被布置在流路中，其中，在施加电压使得保护层起阳极电 极作用并且使流路电极起阴极电极作用的情况下，第一层的材料在与液体接触时溶解并且 第二层的材料在与液体接触时被钝化。 根据本专利技术的另一方面，一种液体喷射装置，该液体喷射装置包括根据上述方面 的液体喷射头；及构造成在保护层和流路电极之间施加电压的单元。 根据本专利技术的另一方面，一种用于清洁根据上述方面的液体喷射头的方法，该方 法包括在一个第一层与液体接触的情况下在保护层和流路电极之间施加电压以溶解一个 第一层而使位于一个第一层的紧下方的一个第二层暴露；以及在保护层和流路电极之间施 加电压，从而使暴露的一个第二层钝化。 根据本专利技术的另一方面，一种液体喷射头基板，该液体喷射头基板包括元件，该 元件产生用于喷射液体的热能；和保护层，该保护层至少覆盖元件，并且该保护层中包括两 个以上的第一层及两个以上的第二层，第一层和第二层被交替地堆叠，其中，在施加电压使 得保护层起阳极电极作用的情况下，第一层的材料在与液体接触时溶解并且第二层的材料 在与液体接触时被钝化。 根据本专利技术，在保护层(上部保护层)上产生作为移除结垢操作的电化学反应的 情况下，即使电化学反应由于电解质浓度等而出现变化时，由单次结垢移除操作而溶解的 保护层的厚度的量能够恒定。因此，能够以高的精度重复一系列的结垢移除操作进行。结 果，能够减小喷射头中的保护层的厚度的减小量。因此，能够使喷射特性稳定并且因而能够 进行可靠的高品质图像记录。 从下面参考附图对示例性实施方式的说明，本专利技术的其他特征将变得明显。 附图说明 图1是根据本专利技术的实施方式的液体喷射头用基板的示意性截面图。 图2根据本专利技术的实施方式的液体喷射头用基板的加热部附近的示意性平面图。 图3A到图3H是示出制造图1和图2所示的液体喷射头用基板的过程的示意性截面图。 图4A到图4H是分别对应于图3A到图3H的示意性平面图。 图5是当垂直剖切根据本专利技术的实施方式的液体喷射头用基板时的加热部附近 的示意性截面图。 图6是示出根据本专利技术的实施方式的液体喷射头的立体图。 图7是示出根据本专利技术的实施方式的液体喷射装置的概略结构的实施例的立体 图。具体实施例方式在本专利技术中，通过将电压施加到保护层(上部保护层)产生电化学反应，由此移 除结垢。本专利技术的一个主要特征在于上部保护层具有堆叠结构，在该堆叠结构中作为清洁 层的第一层和作为清洁阻隔层的第二层交替地堆叠。能够堆叠多个第一层和多个第二层。 根据该结构，作为第一层的清洁层中的一层在由单次结垢移除操作引起的电化学反应中溶 解，然后由后续的喷射操作溶解作为第二层的清洁阻隔层中的一层。这些结垢移除操作和 喷射操作被重复进行。 现在将参考附图对本专利技术进行详细说明。 1.对液体喷射头用基板和液体喷射头的说明 图2是根据本专利技术的实施方式的用作液体喷射头用基板(下文中被称为"液体喷 射头基板")的电热换能器的加热部附近的示意性平面图。图1是沿图2中的线I-I垂直 地剖切的基板的示意性截面图。 参考图1，液体喷射头基板100包括由硅构成的基部101 ;布置在基部101上的由 比如Si0膜、SiN膜等热氧化膜构成的蓄热层或热累积层102 ;及布置在蓄热层102上的加 热电阻层104。各由如A1、 Al-Si或A1-Cu等金属构成的一对电极层105以其间隔开一定 空间的方式被布置在加热电阻层104上。包括Si0膜、SiN膜等的下部保护层106被设置 在电极层105上和位于一对电极层105之间的加热电阻层104上。下部保护层106还用作 绝缘层。加热部104'由布置在电极层105之间的加热电阻层和布置在加热电阻层上的下 部保护层106构成。将由加热部104'产生的热施加至墨的部分构成热作用部108 (如图2 中所示)。电极层105连接到驱动器电路或外部电源端子(未示出)，并从外部接收电力供 给。在另一可选构造中，加热电阻层104和电极层105的位置可以交换。 每个均本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体喷射头，其包括：液体喷射头基板，该液体喷射头基板包括：元件，该元件产生用于从喷射口喷射液体的热能；和保护层，该保护层至少覆盖所述元件，并且该保护层包括两个以上的第一层及两个以上的第二层，所述第一层和所述第二层被交替地堆叠；流路构件，该流路构件具有与所述喷射口连通的流路的壁，并且该流路构件通过以如下方式接触所述液体喷射头基板来限定所述流路：在所述壁位于内侧的状态下所述流路构件与所述液体喷射头基板接触；及流路电极，该流路电极被布置在所述流路中，其中，在施加电压使得所述保护层起阳极电极作用并且使所述流路电极起阴极电极作用的情况下，所述第一层的材料在与所述液体接触时溶解并且所述第二层的材料在与所述液体接触时被钝化。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：松居孝浩，石田让，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]