[发明专利]用于驱动液体排出头的方法、液体排出头和液体排出设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于驱动液体排出头的方法、液体排出头和液体排出设备。

背景技术

以热式喷墨记录装置为代表的液体排出设备中所安装的典型液体排出头具有产生用于排出液体的热能的多个能量产生元件。

如专利文献1所述，以如下方式构成能量产生元件：在由硅构成的基板上设置通过电力供给来产生热量的发热电阻材料层以及用以向该层供给电力的一对电极，并且还设置绝缘性材料的绝缘层以进行覆盖。为了保护该绝缘层免于在排出液体等时产生的气蚀冲击，在该绝缘层的表面上设置由金属材料构成的金属层，由此提高了其耐久性。另外，在绝缘层存在孔(裂纹)的情况下，由于在金属层和液体之间发生电化学反应而使该金属层劣化，因此可能发生耐久性的下降和/或金属层的溶解。因而，在制造阶段，进行在能量产生元件和金属层之间的绝缘性的检查。上述金属层为带状并且被共通地用于保护多个能量产生元件，并且使用连接至金属层的检查用端子和共通地连接至多个能量产生元件的检查用端子来进行绝缘性的检查。根据该方法，可以对多个能量产生元件一起进行绝缘层的绝缘性的检查。

引文列表

专利文献

专利文献1：日本特开2004-50646

然而，即使在制造过程中检查绝缘层，在由于记录操作中气泡消泡时产生的诸如气蚀等的物理冲击而在绝缘层中形成裂纹等的情况下，能量产生元件和金属层在某些情况下可能发生短路。通常，上述液体排出头是通过向一对电极施加基本为0V的接地电位(GND电位)和高于该接地电位的电源电位(VH电位)来进行驱动。由于在这种情况下用于供给液体的供给口被形成为贯通连接至GND电位的基板，因此液体也处于GND电位。

由于诸如墨等的液体通常包含大量电解质并且具有导电性，因此如果将比GND电位的液体的电位高的VH电位施加至能量产生元件，则金属层为相对于液体的电位的正电位。例如，使用铱或钌作为金属层，图6A或6B中示出了电位和pH之间的关系。

如通过上述关系显而易见，在金属层处于正电位并且还与pH为7～10的液体相接触的情况下，根据金属层的材料在某些情况下该金属层可能被溶出。也就是说，在专利文献1所公开的使用带状金属层来共通地覆盖多个能量产生元件的结构中，当一个能量产生元件发生短路时，覆盖多个能量产生元件的金属层在某些情况下可能被溶出。另外，金属层的厚度减小，导致其耐久性下降。并且，在金属层的溶解期间产生的气泡将覆盖能量产生元件的上表面，导致在某些情况下可能无法进行正常记录操作。

发明内容

根据本发明的方面，一种液体排出设备，包括：一种液体排出设备，包括：液体排出头，其包括：排出口，用于排出液体；以及基板，其包括：能量产生元件，用于产生热能以将所述液体从所述排出口排出；一对电极，其连接至所述能量产生元件以驱动所述能量产生元件；由绝缘材料制成的绝缘层，其被设置成覆盖所述能量产生元件；以及由金属材料制成的金属层，其被设置成与所述能量产生元件相对应以覆盖所述绝缘层；以及驱动器单元，用于将所述一对电极中的一个电极的第一电位设置为基本等于所述液体的电位并且将所述一对电极中的另一个电极的第二电位设置为低于所述第一电位，以驱动所述能量产生元件。

在如上所述设置液体排出头的情况下，即使能量产生元件和金属层由于因物理损坏在绝缘层中形成裂纹等而发生短路，覆盖其它能量产生元件的金属层也不是相对于液体的电位的正电位，因而可以进行可靠的记录操作。

附图说明

图1A是液体排出设备的示意性的立体图。

图1B是头单元的示意性的立体图。

图2A是根据本发明的液体排出头的示意性的立体图。

图2B是根据本发明的液体排出头的示意性的顶视图。

图3A是根据本发明的液体排出头的截面图。

图3B是根据本发明的液体排出头的电路图。

图4A是根据本发明的液体排出头的截面图。

图4B是根据本发明的液体排出头的电路图。

图5A是说明电位和金属层的溶解之间的关系的图。

图5B是液体排出头的电路图。

图5C是液体排出头的电路图。

图6A是铱的电位-pH图。

图6B是钌的电位-pH图。

具体实施方式