[发明专利]喷墨打印头及其制造方法、所用的基板和喷墨打印设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于通过根据喷墨方法喷出墨而在打印介质上进行打印的喷墨打印头用的基板、具有该基板的喷墨打印头、该喷墨打印头的制造方法和喷墨打印设备。

背景技术

传统上已知一种喷墨打印头，该喷墨打印头包括液室和液室附近的加热电阻器，其中，利用加热电阻器通电所生成的热，使得在液室的墨中产生膜沸腾，并且所生成的气泡的能量使得液室中的墨喷出。

在进行打印时，上述喷墨打印头的加热电阻器有时会受到诸如由膜中的气泡生成、收缩和消失所导致的气穴的冲击等的物理作用和/或墨的化学作用的影响。为了保护加热电阻器不受该物理作用和化学作用的影响，设置上部保护层以覆盖加热电阻器的上方。

该上部保护层被设置在要与墨相接触的位置处。此外，由于在加热电阻器的上方形成上部保护层，因而上部保护层的温度瞬间升高。在这类严酷环境下，上部保护层通常可能被腐蚀。因此，利用具有诸如抗冲击、耐热和耐腐蚀等的对于物理作用和化学作用具有良好耐性的材料来形成上部保护层。更具体地，利用满足上述条件的Ta(钽)或者铂族元素Ir(铱)或Ru(钌)等的金属膜来形成上部保护层。

顺便提及，这些材料具有导电性。在电流流经上部保护层的情况下，在上部保护层和墨之间有时会发生电化学反应，从而损坏上部保护层的功能。为了防止该情况的发生，在加热电阻器和上部保护层之间设置绝缘层(具有电气绝缘特性的保护层)，以使得向加热电阻器供应的电流不会流经上部保护层。

在这类结构中，存在由于某种原因而发生短路、并且电流从加热电阻器或与其连接的配线直接流向上部保护层的情况。在短路导致电流流经上部保护层的情况下，在电流流经的区域中，有时会发生上部保护层和墨之间的电化学反应，由此导致上部保护层劣化。

为了防止由于短路而使得上部保护层的大部分劣化，认为以下是有效的：设置上部保护层，以使得在发生短路的情况下，可以将上部保护层的发生短路的区域与其它区域电气分离。

日本特开2001-080073公开了如下内容：为了使喷墨打印头的构成元件免于静电放电，经由熔丝元件连接被配置为单独覆盖加热电阻器的多个钽层，其中，各熔丝元件在相应加热电阻器损坏的情况下熔断。

发明内容

在这类结构中，上部保护层需要发挥两种作用。作用之一是保护上部保护层下方的下部构成元件免受物理作用和化学作用的影响，并且该作用是上部保护层的本职作用。为了发挥该作用，上部保护层需要具有一定厚度。另一个作用是形成上部保护层的作为熔丝元件的部分，并且在加热电阻器的其中一个损坏的情况下，使得相应熔丝元件熔断。由于对于上部保护层使用诸如Ta或铂族元素等的高熔点金属，因而为了使得熔丝元件熔断需要较大能量。因此，为了实现该作用，希望上部保护层尽可能地薄。换句话说，存在这两个作用对于膜厚度而言具有相互矛盾的要求这一问题。例如，存在如下担忧：在将上部保护层设计得厚以实现打印头的长寿命的情况下，变得难以使得熔丝元件熔断，并且喷墨打印头的可靠性降低。

因此，本发明的目的是提供一种具有长寿命和高可靠性这两者的喷墨打印头。此外，本发明的另一目的是提供一种该喷墨打印头的制造方法、该喷墨打印头用的基板和喷墨打印设备。

根据解决上述问题的本发明，提供一种喷墨打印头用的基板，所述基板包括：基体；多个加热电阻器，用于对墨进行加热，其中所述加热电阻器设置在所述基体上并且在所述加热电阻器通电的情况下产生热；第一保护层，其设置在所述加热电阻器上，并且具有绝缘特性；以及第二保护层，其设置在所述第一保护层上，并且具有导电性，其中，所述第二保护层包括：个别部，其设置成个别覆盖多个所述加热电阻器；共用部，用于连接所述个别部；以及连接部，其配置在所述个别部和所述共用部之间，并且用于连接所述个别部和所述共用部，以及所述连接部设置在要与墨相接触的位置处，并且包含利用与墨的电化学反应改变成绝缘膜的材料。