(57)【要約】【課題】発熱抵抗体を保護する上部保護層に通電が生じたときに、その周辺への電流の流れをより確実に切断することができる液体吐出ヘッドを提供する。【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
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク等の液体を吐出して記録媒体に記録を行う液体吐出ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、発熱抵抗体に通電することで液室の内部のインクを加熱して発泡させ、このときに生じる発泡エネルギーによって吐出口からインク滴を吐出させる方式を有するインクジェット記録ヘッドが多く採用されている。このようなインクジェット記録ヘッドによって記録が行われる場合、発熱抵抗体上の領域でインクが発泡、収縮、消泡する際に生じる衝撃（キャビテーション）等の物理的作用が発熱抵抗体に影響する場合がある。また、インクが吐出される際に発熱抵抗体は高温となっているため、インクの成分が発熱抵抗体の表面に付着して堆積するといった化学的作用が生じる場合がある。これらの物理的作用あるいは化学的作用から発熱抵抗体を保護するために、発熱抵抗体を覆う保護層が配置される。
【０００３】
保護層は、通常、発熱抵抗体やそれに通電する配線等を覆う絶縁保護層と、発熱抵抗体の発熱部上方にインクと接して配置される耐衝撃性の材料から成る上部保護層を含む。上部保護層には、耐衝撃性の良好な金属材料などが用いられる。そのため、上部保護層に電流が流れてしまうと、上部保護層とインクとの間で電気化学反応が生じることがあり、場合によっては上部保護層としての機能が損なわれる場合がある。
【０００４】
何らかの原因によって絶縁保護層の絶縁性が損なわれてしまい、発熱抵抗体あるいは配線から上部保護層へ直接的に電流が流れてしまう短絡が生じる場合がある。発熱抵抗体に供給される電流の一部が上部保護層に流れると、上部保護層とインクとの間で電気化学反応が生じ、上部保護層が変質してしまう場合がある。
【０００５】
絶縁保護層の絶縁性が損なわれる原因の一つとして、製造時にピンホール等の欠陥が導入されることが挙げられる。ピンホール等の欠陥があると、上部保護層の形成時に発熱抵抗体又は配線と短絡してしまう。このため、製造時に、絶縁保護層の絶縁性を検査する歩留まり検査が必要である。歩留まり検査では、発熱抵抗体又は配線と上部保護層間に電流が流れるか否かをプローブ検査により行う。所定の歩留まり率を達成できない場合は除かれ、所定の歩留まり率を達成したものは製品とされる。
【０００６】
上部保護層は絶縁保護層と同様に全面に形成することもできるが、所定の歩留まり率を達成した製品においては、ピンホール等からの電流が上部保護層を介して他の正常な液室にも流れてしまい、他の液室にも影響が及ぶ可能性がある。このような現象を防ぐため、上部保護層を液室ごとに分離して配置する構成が有効である。しかしながら、上部保護層を液室ごとに分離して配置する構成とすると、プローブ検査が煩雑となる。そこで、液室ごとに分離して配置した上部保護層を液室の外部において共通配線でつなぎ、上部保護層側のプローブ接点を集約する方法が考えられる。但し、電気的に各液室の上部保護層が繋がったままでは、上記と同様の問題が生じるため、ピンホール等の部分の上部保護層を他の上部保護層から電気的に遮断することが考えられる。
【０００７】
一方、上部保護層の導電性を利用してインク吐出状態の確認や、上部保護層に付着したインク成分を除去する試みも知られている（特許文献１）。したがって、各液室に配置された上部保護層をプローブ検査後に全ての上部保護層を電気的に独立させることなく、ピンホール等の部分の上部保護層を他の上部保護層から電気的に遮断するヒューズ部を配置することが有効である。
【０００８】
また、絶縁保護層の絶縁性が損なわれる別の原因として、インクジェット記録ヘッドの使用中に発熱抵抗体が破断し、それによって絶縁保護層が割れて上部保護層と発熱抵抗体又は配線とが短絡することがある。この場合も、ピンホール等の部分の上部保護層をヒューズ部において他の上部保護層から電気的に遮断する。
【０００９】
一部にヒューズ部が設けられているインクジェット記録ヘッドの例が、特許文献２に開示されている。特許文献２では、静電気放電（ＥＳＤ）が生じたときにプリントシステムに及ぼす影響を抑えるために保護層の電荷を他の部分に放散させて逃がし、所定のタイミングで保護層と正電圧パッドとの間の電気的な接続を切断するヒューズが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−１０５３６４号公報
【特許文献２】特許第３８２８７２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献２では、インクジェット記録ヘッドにおける保護層と正電圧パッドとの間に設けられたヒューズとして、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）が用いられている。このヒューズは、所望のタイミングで破壊され、これによって保護層と正電圧パッドとの間が電気的に切断される。しかし、保護層と正電圧パッドとの間の電気的な接続を切断するためには、比較的大きなエネルギーが必要とされる。そのため、ヒューズが切断される前に、一部の電流が保護層からその周辺領域に流れてしまう可能性がある。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、発熱抵抗体を保護する上部保護層に短絡等の問題が生じたときに、その周辺への電流の流れをより確実に切断することができる液体吐出ヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一形態は、
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、
を有することを特徴とする液体吐出ヘッドである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の構成により、発熱抵抗体を保護する上部保護層に通電が生じたときに、その周辺への電流の流れをより確実に切断することができる液体吐出ヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態に係る液体吐出ヘッドの構成を説明するための模式的平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’線での模式的断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る液体吐出ヘッドの構成における回路図であり、（ａ）は正常に記録が行われている際の回路図、（ｂ）は絶縁性検査時の回路図、（ｃ）は、短絡電流が溶出部に向かった時の回路図を示す。
【図４】第１の実施形態に係る液体吐出ヘッドの製造工程を説明するための模式的な工程断面図である。
【図５】図４に続き、本実施形態に係る液体吐出ヘッドの製造工程を説明するための模式的な工程断面図である。
【図６】第２の実施形態に係る液体吐出ヘッドの構成を説明するための模式的平面図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ’線での模式的断面図である。
【図８】第２の実施形態に係る液体吐出ヘッドの構成における回路図である。
【図９】第３の実施形態に係る液体吐出ヘッドの構成を説明するための模式的平面図である。
【図１０】図９のＣ−Ｃ’線での模式的断面図である。
【図１１】第３の実施形態に係る液体吐出ヘッドにおけるクリーニング処理手順の一例を示す図である。
【図１２】第５の実施形態に係る液体吐出ヘッドを示す図である。
【図１３】第５の実施形態に係る液体吐出ヘッドを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明により得られる液体吐出ヘッドは、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサなどの装置、更には各種処理装置と複合的に組み合わせた産業記録装置に搭載可能である。そして、この液体吐出ヘッドを用いることによって、紙、糸、繊維、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックなど種々の被記録媒体に記録を行うことができる。尚、本発明において「記録」とは、文字や図形などの意味を持つ画像を被記録媒体に対して付与することだけでなく、パターンなどの意味を持たない画像を付与することも意味する。さらに、「液体」とは、広く解釈されるべきものであり、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成、記録媒体の加工、或いはインク、または記録媒体の処理に供される液体を言うものとする。ここで、インクまたは記録媒体の処理としては、例えば、記録媒体に付与されるインク中の色材の凝固または不溶化による定着性の向上や、記録品位ないし発色性の向上、画像耐久性の向上などのことを言う。
【００１７】
また、以下の説明では、本発明の主な適用例としてインクジェット記録ヘッドを挙げて説明するが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。また、液体吐出ヘッドとしては、インクジェット記録ヘッドの他、バイオッチップ作製や電子回路印刷用途の液体吐出ヘッドの製造方法にも適用できる。液体吐出ヘッドとしては、他にも例えばカラーフィルターの製造用途等も挙げられる。
【００１８】
（第１の実施形態）
＜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。
【００１９】
図１及び図２に示されるように、シリコンによって形成された基板１０１上に、複数の層が積層されてインクジェット記録ヘッドが製造される。基板１０１の上には、流路形成部材１２０が設けられている。本実施形態において、流路形成部材１２０は、吐出口１２１、第一の液室１３２及び第二の液室１３３を形成している。第一の液室１３２は、流路形成部材１２０と基板１０１との間に区画されており、インク等の第一の液体を貯留可能な空間であり、吐出口１２１と連通している。第一の液室１３２は、第一の液体を該第一の液室１３２に供給するための供給口（不図示）にも連通している。該供給口は基板１０１を貫通して形成される。また、第二の液室１３３は、第二の液体を貯留可能な空間である。本実施形態において、第二の液室１３３は流路形成部材１２０によって形成されており、流路形成部材１２０と基板１０１との間に区画されている。また、本実施形態において、発熱抵抗体は吐出口に対向して配置されている。
【００２０】
本実施形態では、基板１０１の第一の面上に、熱酸化膜、ＳｉＯ膜又はＳｉＮ膜等を用いて形成される蓄熱層１０２が配置されている。また、蓄熱層１０２の上には、抵抗体層１０４が配置されている。抵抗体層１０４の上には、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ又はＡｌ−Ｃｕ等の金属材料を用いて形成される、電極配線層１０５が配置されている。電極配線層１０５及び抵抗体層１０４の上には、絶縁保護層１０６が配置されている。絶縁保護層１０６は、抵抗体層１０４及び電極配線層１０５を覆うように、これらの上側に設けられている。絶縁保護層１０６は、例えば、ＳｉＯ膜又はＳｉＮ膜等の絶縁材料を用いて形成される。
【００２１】
電気熱変換素子としての発熱抵抗体１０８は、抵抗体層１０４上の電極配線層１０５が部分的に除去されることによって形成されている。本実施形態では、インク供給口から第一の液室１３２に向かう方向に沿って、抵抗体層１０４及び電極配線層１０５が重ねられて略同じ形状に配置されている。そして、電極配線層１０５のうちの一部が除去されて、抵抗体層上に電極配線層１０５が存在しないギャップが形成される。そのギャップでは抵抗体層１０４のみが配置されている。つまり、抵抗体層１０４及び電極配線層１０５の二層が形成されており、電極配線層１０５の一部が除去されて抵抗体層１０４を露出させることによって発熱抵抗体１０８が形成されている。電極配線層１０５は、不図示の駆動素子回路又は外部電源端子に接続されており、外部からの電力の供給を受けることができるように構成されている。なお、本実施形態では、抵抗体層１０４上に電極配線層１０５が配置されている構成としたが、本発明はこの構成に限定されない。電極配線層１０５を基板１０１または蓄熱層１０２の上に形成し、電極配線層１０５の一部を除去してギャップを形成した後、電極配線層１０５の上に抵抗体層１０４を配置する構成を採用してもよい。
【００２２】
絶縁保護層１０６の上面であって発熱抵抗体１０８の上方の第一の液室内には、上部保護層１０７が配置されている。上部保護層１０７は、発熱抵抗体１０８ごとに設けられている。上部保護層１０７は、発熱抵抗体１０８の発熱に伴う化学的作用及び物理的作用から発熱抵抗体１０８を保護する。また、上部保護層１０７は導電性を有している。上部保護層１０７の材料は、例えば、イリジウム（Ｉｒ）若しくはルテニウム（Ｒｕ）等の白金族金属、又はタンタル（Ｔａ）等が挙げられる。インクが吐出する際、上部保護層１０７の上方の領域ではインク温度が瞬間的に上昇してキャビテーションが生じる。そのため、上部保護層１０７は、耐食性が高く、信頼性の高い材料によって形成され、発熱抵抗体１０８に対応する位置に形成される。絶縁保護層１０６によって、発熱抵抗体１０８と第一の液室内の第一の液体との接触が遮断され、発熱抵抗体１０８と上部保護層１０７が電気的に絶縁されている。
【００２３】
第一の配線（個別配線という）１０９は、上部保護層１０７に直接接続する配線である。第二の配線（共通配線という）１１０は、複数の個別配線１０９に電気的に接続され、不図示の外部端子まで延設されている。個別配線１０９と共通配線１１０の間であってかつ第二の液室１３３内には、溶出部１１３が形成されている。本実施形態では、個別配線１０９と共通配線１１０は、第二の液室１３３まで延伸し、第二の液室１３３内に配置された溶出部１１３を介して電気的に接続されている。複数の溶出部１１３は複数の個別配線１０９にそれぞれ接続しており、共通配線１１０は複数の溶出部１１３に接続している。
【００２４】
換言すると、上部保護層１０７と溶出部１１３は、個別配線１０９によって電気的に接続されている。個別配線１０９は、第一の液室１３２に配置されている上部保護層１０７から、第二の液室１３３内に配置されている溶出部１１３に延伸している。また、溶出部１１３には共通配線１１０が繋がっており、共通配線１１０は溶出部１１３を介して個別配線１０９と電気的に接続している。本実施形態では、共通配線１１０は、複数の吐出口から構成される吐出口列に沿って形成されている。
【００２５】
個別配線１０９と共通配線１１０は、特に制限されるものではないが、例えば、Ｉｒ、Ｒｕ、又はＴａ、あるいはＩｒ、Ｒｕ、Ｔａのいずれかを含む合金等が挙げられる。
【００２６】
溶出部１１３は、第二の液室１３３内に形成されており、第二の液体が第二の液室１３３内に充填された際に、第二の液体と接する位置に形成されている。溶出部１１３は、上部保護層１０７に対応して設けられている。溶出部１１３は、電気化学反応により第二の液体中に溶出する金属を含む。このような金属としては、例えば、Ｉｒ、Ｒｕ等の白金族金属やＴａ等が挙げられる。本実施形態において、具体的には、例えば、溶出部１１３は、Ｉｒや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、個別配線１０９及び共通配線１１０はＴａによって形成される。
【００２７】
溶出部１１３は、絶縁保護層１０６による絶縁性が低下し、発熱抵抗体１０８への電流が上部保護層１０７に流れたときに、電気化学反応によって前記金属が第二の液体へ溶出して、第一及び第二の配線間（個別配線１０９と共通配線１１０との間）の電気的接続を遮断する機能を有する。
【００２８】
上部保護層１０７の厚さは、耐キャビテーション性等の耐衝撃性やインクに対する化学的安定性の観点から、２００〜５００ｎｍとし、比較的厚く形成されることが好ましい。また、溶出部１１３の厚さは、電流遮断性の観点から、１０〜１００ｎｍとし、比較的薄く形成されることが好ましい。
【００２９】
第二の液室１３３に充填される第二の液体は、電流を流す特性を有するものであれば特に制限されるものではない。第二の液体は、インクでもよく、インクとは別の液体であってもよい。第二の液体のｐＨは、流路形成部材へのダメージを考慮すると、７から９であることが好ましい。第二の液体としては、例えば、電解質を含む水溶液を挙げることができる。例えば、電解質の陽イオン種としては、Ｌｉ＋，Ｎａ＋，Ｋ＋，Ｃａ２＋等が挙げられ、陰イオン種としては、ＳＯ４２−，ＰＯ４３−等が挙げられる。
【００３０】
発熱抵抗体１０８への電流が上部保護層１０７に流れる、すなわち、電極配線層１０５と上部保護層１０７との間で短絡が生じてから、溶出部１１３での電気的接続の遮断までの時間を短縮する観点から、第二の液体の電気伝導率が高いことが望ましい。溶出部の金属の溶出速度は、溶出部と第二の液体間に流れる電流量に依存するためである。第二の液体の電気伝導度は、１ｍＳ／ｃｍ以上であることが好ましい。
【００３１】
なお、第二の液体は、電気化学反応による金属の溶出を妨げる物質を含まないことが望ましい。金属の溶出を妨げる物質としては、例えば、マイナスに荷電した樹脂が挙げられる。もし第二の液体がマイナスに荷電した樹脂を含むと、電極配線層と上部保護層との間で短絡が生じ、溶出部１１３の電位がプラスになった場合、溶出部１１３を覆うように樹脂が付着し、溶出部と第二の液体間の電気化学反応が阻害されることが考えられる。そのため、溶出速度が遅くなり、遮断されるまでの時間が長くなることや、反応が止まって遮断されなくなることが考えられる。したがって、第二の液体は、電気化学反応が継続的に進むように、マイナスに荷電した樹脂を含まないことが、望ましい。
【００３２】
＜回路構成＞
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。
【００３３】
発熱抵抗体１０８と上部保護層１０７との間には、絶縁層として機能する絶縁保護層１０６が配置されているので、発熱抵抗体１０８と上部保護層１０７とは、電気的に接続されていない。また、上部保護層１０７は、溶出部１１３を介して、共通配線１１０に接続されている。また、共通配線１１０は、外部電極に接続されている。
【００３４】
図３（ｂ）に、絶縁保護層１０６の絶縁性を検査する際におけるインクジェット記録ヘッドの回路図を示す。絶縁保護層１０６の絶縁性検査は、出荷前等のインクジェット記録ヘッドの内部にインクが存在しない状態で行われる。絶縁保護層１０６の絶縁性を検査するための測定装置３０２は、発熱抵抗体１０８に電力を供給するための配線に設けられた電極１１１ａと、共通配線１１０に接続された電極１１１ｂとに接続されるように、配置されている。測定装置３０２は、プローブピン（針）３０２ａ、３０２ｂを備えている。これらのプローブピン３０２ａ、３０２ｂが、電極１１１ａ、１１１ｂに接続されることで、これらの間に電流が流れている場合には、その電流を検知することができる。電極１１１ａ、１１１ｂの間に電流が検知されない場合には、絶縁保護層１０６の絶縁性が確実に保たれていることが確認される。また、電極１１１ａ、１１１ｂの間に電流が流れていることが検知された場合には、絶縁保護層１０６の絶縁性が損なわれており、発熱抵抗体１０８に供給される電流の一部が上部保護層１０７に流れていることがわかる。
【００３５】
また、インクジェット記録ヘッドには、スイッチングトランジスタ３０３から延びた配線に電極１１１ｃが設けられている。電極１１１ａと電極１１１ｃにそれぞれプローブピン３０２ａ、３０２ｂを接続し、これらの間に電流が流れているかどうかを検知することで、発熱抵抗体１０８やスイッチングトランジスタ３０３が正常に機能しているかどうかを確認することができる。これらの試験では、上部保護層１０７と、発熱抵抗体１０８や電極配線層１０５との間に、作動に実際にかかる電圧以上の電圧を印加して流れる電流を測定する。この検査が行われる際、上部保護層１０７及び溶出部１１３は、第一の液体や第二の液体と接していないため、電圧を印加しても、インクを介しての上部保護層１０７における陽極酸化等の電気化学反応は起こらない。そのため、上部保護層１０７と、発熱抵抗体１０８及び電極配線層１０５との間の短絡の有無に関する電流の測定を確実に行うことができる。
【００３６】
上部保護層１０７へ電流が流れると、上部保護層１０７が陽極酸化される。ここで、リーク電流が生じる原因の多くは、インクジェット記録ヘッドの製造時に、絶縁保護層１０６にピンホール等が生じることによって絶縁性が保たれなくなったためである。そのため、絶縁保護層１０６の絶縁性の検査は、製造時に行われることが好ましい。より具体的には、上部保護層１０７及び電気を印加するための外部電極１１１が形成された後であって、溶解可能な樹脂により液室となる型パターンを形成する前の段階が適している。
【００３７】
記録が行われる際、電源３０１から電力がそれぞれの発熱抵抗体１０８に供給される。電流がインクジェット記録ヘッドの回路内に入ると、スイッチングトランジスタ３０３及び選択回路３０４により、電源３０１と発熱抵抗体１０８との間が選択的に接続される。これらの間に電流が流れることを許容された際には、電源３０１からの電流が、電極配線層１０５の内部を流れる。
【００３８】
上述のように、電極配線層１０５は、発熱抵抗体１０８の領域で部分的に除去されており、その部分では電極配線層１０５は存在しない。そのため、電極配線層１０５の内部を流れる電流は、電極配線層１０５から抵抗体層１０４に移り、発熱抵抗体１０８に相当する部分の抵抗体層１０４の内部を通り、その上に電極配線層１０５が配置されている部分で、再び電流が電極配線層１０５に移る。再び電極配線層１０５に移った電流は、そこから電極１１１ｃの方へ向かい、インクジェット記録ヘッドの外部に流れていく。このとき、発熱抵抗体で熱エネルギーが発生する。この熱エネルギーによって第一の液室１３２における発熱抵抗体１０８の周辺のインクが加熱され、インクが膜沸騰により発泡する。このときの発泡エネルギーによって吐出口１２１からインク滴が吐出される。このように、それぞれの液室に貯留されたインクを発熱抵抗体１０８によって加熱して、インク内で気泡を発生させることにより吐出口１２１からインク滴を吐出する。
【００３９】
記録が行われる過程で、何らかの理由により、電極配線層１０５と上部保護層１０７との間に電流が流れてしまう短絡が生じる可能性がある。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に向かったときのインクジェット記録ヘッドの回路を図３（ｃ）に示す。図３（ｃ）に示すように、電極配線層１０５と上部保護層１０７との間で短絡が生じると、溶出部１１３に向かう方向への電流が生じる。例えば、発熱抵抗体１０８が破損したとき、その影響によって絶縁保護層１０６が破れる場合がある。そのとき、抵抗体層１０４の一部や上部保護層１０７の一部が溶融し、これらが直接接触して短絡２００が生じる可能性がある。このような短絡が生じた場合、上部保護層１０７に電流が流れる。例えば、上部保護層１０７がＴａを含む場合、上部保護層１０７がインクとの間で電気化学反応を起こし、陽極酸化が始まる。陽極酸化が進むと、酸化したＴａはインクに溶け出すため、上部保護層１０７の耐久性や寿命が短くなる場合がある。また、例えば、上部保護層１０７がＩｒやＲｕを含む場合、上部保護層１０７とインクとの間の電気化学反応により、これらの金属がインクに溶出するために、上部保護層１０７の耐久性や寿命が低下する場合がある。なお、一般的に基板１０１はグランド（ＧＮＤ）に接続されているため、基板の付近に存在するインク等の第一の液体もＧＮＤに近い電位となる。したがって、インクは上部保護層よりは低い電位となり、上部保護層とインクとの電気化学反応が生じてしまう。
【００４０】
第一の液室１３２の内部にインク等の第一の液体が貯留され、発熱抵抗体１０８が通電されて駆動されるときには、インクの電位は、発熱抵抗体１０８の駆動電位よりも低くなっている。したがって、電極配線層１０５と上部保護層１０７との間で短絡が生じたときに上部保護層１０７へ電気が流れると、上部保護層１０７とインクとの間で容易に電気化学反応が生じる場合がある。
【００４１】
また、電極配線層１０５と上部保護層１０７との間で短絡が生じたときには、電流が共通配線１１０を通して、他の液室内部の上部保護層１０７にまで流れてしまう可能性がある。つまり、一つの第一の液室における短絡によって生じたリーク電流が、共通配線１１０を通して他の第一の液室に流れてしまい、その結果、短絡による影響が他の第一の液室にまで及んでしまう可能性がある。したがって、一箇所の第一の液室における短絡の影響が、周囲の第一の液室にまで及んで拡大してしまう可能性がある。
【００４２】
そこで、本実施形態では、上部保護層１０７と共通配線１１０との間に溶出部１１３が形成されている。電極配線層１０５と上部保護層１０７との間で短絡が生じ、上部保護層１０７に電流が流れた場合には、溶出部１１３にも電気が流れる。発熱抵抗体１０８に通電されて駆動されるときには、第二の液体の電位は、発熱抵抗体１０８の駆動電位よりも低くなっているため、溶出部１１３と第二の液体の間で電気化学反応がおこる。そして、溶出部に含まれる電気化学反応により溶出する金属が第二の液体中に溶出し、上部保護層１０７と共通配線１１０との間の電気的な接続を遮断することができる。そのため、短絡による影響が他の液室の内部に及ぶことを抑制できる。また、一つの上部保護層１０７に流れる電流が、他の液室における発泡及び他の吐出口からのインク滴の吐出に影響を与えることを抑えることができる。
【００４３】
溶出部１１３は、金属の第二の液体中への溶出により電気的な接続が遮断され易いように、図３（ｂ）に示す絶縁保護層１０６の絶縁性検査や、後述するコゲ除去のための電圧印加などに影響しない範囲で、できる限り薄く形成することが望ましい。
【００４４】
本実施形態では、溶出部１１３の電気化学反応を利用するので、電気的な接続を遮断させるのに大きなエネルギーを必要とせず、比較的簡単に電気的な接続を遮断することができる。そのため、上部保護層１０７に短絡電流が流れたときには、発熱抵抗体１０８と、共通配線１１０との間の電気的な接続を容易に遮断することができる。このように、溶出部１１３の電気化学反応によって電気的な接続が遮断されるので、電気的な接続を遮断するヒューズ部としての信頼性を向上させることができる。
【００４５】
本実施形態では、他の液室への影響の波及を抑えることができるので、一つの液室で電気的な短絡が生じ、インク滴の吐出を行うことができなくなったとしても、他の液室については、インク内で正常に発泡させ、インクの吐出を正常に行うことができる。したがって、一つの液室で生じた短絡の影響を小さくできる。そのため、一つの液室で電気的な短絡が生じたとしても、それによる記録画像の品質の低下を小さく抑えることができる。また、一つの液室で電気的な短絡が生じたとしても、周辺の液室からのインク吐出を正常に行うことができるので、周辺の吐出口からのインク滴の吐出によって、短絡の生じた吐出口からのインク滴の吐出を比較的容易に補間することができる。また、一つの液室で短絡が生じたとしても、インクジェット記録ヘッドの交換が必要となるまで、影響が広がらなくなる。
【００４６】
＜インジェット記録ヘッドの製造工程＞
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。
【００４７】
なお、通常、インクジェット記録ヘッドの製造工程では、Ｓｉ等からなる基板１０１には予め駆動回路が作り込こまれている。そして、駆動回路が作り込まれた基板１０１上にそれぞれの層が積層されて、インクジェット記録ヘッドが製造される。また、駆動回路としては、発熱抵抗体１０８を選択的に駆動するためのスイッチングトランジスタ３０３等の半導体素子が挙げられる。以下の説明では、簡略化のため、予め配置された駆動回路等は図示されていない。
【００４８】
まず、図４（ａ）に示すように、基板１０１の第一の面（表面）上に、抵抗体層１０４の下部層として蓄熱層１０２を形成する。蓄熱層１０２は、例えば、熱酸化法、スパッタ法、ＣＶＤ法などにより形成することができる。蓄熱層１０２としては、例えば、ＳｉＯ２等の酸化膜が挙げられる。なお、駆動回路を予め作り込んだ基板においては、それらの駆動回路を製造するプロセス中で、蓄熱層１０２を形成することができる。
【００４９】
そして、蓄熱層１０２上に、抵抗体材料を配置する。抵抗体材料は、ＴａＳｉＮ等を用いて、反応スパッタリングにより、蓄熱層１０２上に配置することができる。抵抗体材料の膜厚は、例えば約５０ｎｍである。続いて、抵抗体材料の上に電極配線材料を配置する。電極配線材料は、例えば、Ａｌ等を用いて、スパッタリングにより、抵抗体材料上に配置することができる。電極配線材料の膜厚は、例えば約３００ｎｍである。そして、フォトリソグラフィ法を用い、抵抗体材料及び電極配線材料に対して同時にドライエッチングを施してパターニングすることにより、図４（ａ）示される形状の抵抗体層１０４及び電極配線層１０５を形成する。なお、本実施形態では、ドライエッチングとしてリアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）法を用いることが好ましい。
【００５０】
次に、図４（ｂ）に示すように、発熱抵抗体１０８を形成する。発熱抵抗体１０８は、例えば、フォトリソグラフィ法を用い、ウエットエッチングにより、電極配線層１０５を部分的に除去し、抵抗体層１０４の一部を露出させることにより形成することができる。なお、ウエットエッチングは、次に形成する絶縁保護層１０６によるカバレッジ性を良好なものとするため、電極配線層１０５の除去部分がテーパ形状となるように行われることが望ましい。
【００５１】
次に、図４（ｃ）に示すように、抵抗体層１０４及び電極配線層１０５の上に、絶縁保護層１０６を形成する。絶縁保護層１０６は、例えば、プラズマＣＶＤ法を用いて、ＳｉＮ膜を約１００ｎｍの厚さに堆積することで形成される。
【００５２】
次に、図４（ｄ）に示すように、絶縁保護層１０６の上に、上部保護層１０７及び溶出部１１３を形成する。上部保護層１０７は、発熱抵抗体１０８の発熱に伴う化学的、物理的作用から発熱抵抗体１０８を保護する。そのため、上部保護層１０７は、発熱抵抗体１０８に対応する位置に配置される。
【００５３】
上部保護層１０７及び溶出部１１３は、以下に示すように、同じ材料を用いて形成されてもよい。まず、スパッタリングにより、白金族金属又はＴａ等の材料を絶縁保護層１０６上に、約１００ｎｍの厚さで配置し、材料層を形成する。そして、フォトリソグラフィ法を用いて、ドライエッチングにより、材料層をパターニングすることにより、発熱抵抗体１０８の上の領域に上部保護層１０７と、溶出部１１３と、を形成する。また、このように、同じ材料を用いて同工程で上部保護層１０７及び溶出部１１３を形成する際、フォトリソグラフィ法を用いたドライエッチングによって、溶出部１１３を上部保護層１０７よりも薄くする工程を入れてもよい。このとき、上部保護層１０７はレジストによってマスクされ、溶出部１１３のみを部分的にエッチングする。溶出部１１３の厚さは、例えば、約３０ｎｍである。
【００５４】
溶出部１１３の材料は、電気化学反応により前記第二の液体へ溶出する金属を含む。このような金属としては、例えば、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）等の白金族金属、あるいはタンタル（Ｔａ）等が挙げられ、上部保護層の材料と同じものを用いてもよい。
【００５５】
次に、図４（ｅ）に示すように、絶縁保護層１０６の上に、個別配線１０９及び共通配線１１０を形成する。個別配線１０９は、上部保護層１０７と溶出部１１３とを電気的に接続する配線である。共通配線１１０は、溶出部１１３に接続する配線であり、個別配線１０９と共通配線１１０の間に溶出部１１３が配置されている。
【００５６】
個別配線部及び共通配線部は、例えば、以下の工程により形成することができる。まず、スパッタリングによりＴａを１００ｎｍの厚さで絶縁保護層１０６上に配置する。そして、フォトリソグラフィ法を用いたドライエッチングにより、Ｔａ膜をパターニングし、個別配線１０９と共通配線１１０を形成する。
【００５７】
次に、絶縁保護層１０６を部分的に除去し、外部電極を形成するための凹部を形成する（不図示）。具体的には、例えば、フォトリソグラフィ法を用いたドライエッチングにより、絶縁保護層１０６を部分的に除去し、電極配線層１０５の一部を露出させる（図示せず）。
【００５８】
次に、図５（ａ）に示すように、基板１００の上に、第一の液室１３２及び第二の液室１３３の型材として、溶解可能な材料を用いて型パターン２０１を形成する。
【００５９】
型パターンは、例えば、以下の工程により形成することができる。まず、溶解可能な材料としてのレジストをスピンコート法により、基板上に塗布する。より具体的には、絶縁保護層１０６、上部保護層１０７、溶出部１１３、個別配線１０９、共通配線１１０の上にレジストを塗布する。該レジストは、例えば、ポリメチルイソプロペニルケトン等のポジ型レジストである。そして、フォトリソグラフィ法を用い、該レジストを第一の液室及び第二の液室の形状にパターニングする。
【００６０】
次に、図５（ｂ）に示すように、型パターン２０１の上に、吐出口１２１を有する流路形成部材１２０を形成する。
【００６１】
流路形成部材１２０は、第一の液室の壁や第二の液室の壁、吐出口１２１を形成する。流路形成部材１２０は、例えば、以下の工程により形成することができる。まず、型パターン２０１の上に被覆樹脂層を形成する。なお、この被覆樹脂層を形成する前に、密着性を向上させるためにシランカップリング処理等を適宜行うことができる。被覆樹脂層は、公知のコーティング法を適宜選択して、基板上に材料を塗布して形成することができる。そして、フォトリソグラフィ法を用い、被覆樹脂層を所望の液流路壁や吐出口の形状にパターニングする。
【００６２】
次に、基板１０１の第一の面と反対側の面である第二の面（裏面）から、エッチングにより供給口を形成する（不図示）。このエッチングとしては、例えば、異方性エッチング法、サンドブラスト法、異方性プラズマエッチング法等を用いることができる。具体的には、テトラメチルヒドロキシアミン（ＴＭＡＨ）、ＮａＯＨ、又はＫＯＨ等を用いたシリコン異方性エッチング法により、供給口を形成することができる。
【００６３】
次に、図５（ｃ）に示すように、型パターン２０１を除去する。型パターン２０１は、例えば、Ｄｅｅｐ−ＵＶ光による全面露光を行い、現像処理を行うことにより、溶解除去することができる。
【００６４】
以上の工程により、インクジェット記録ヘッド１が製造される。
【００６５】
本実施形態の構成によれば、溶出部１１３は、第二の液室１３３に含まれる第二の液体が収容されたときに、第二の液体に接するように形成されている。そのため、電極配線層１０５と上部保護層１０７との間で短絡が生じ、上部保護層１０７に電流が流れたときに、溶出部１１３に含まれる前記金属が電気化学反応により第二の液体中に溶出する。これにより、個別配線１０９と共通配線１１０との電気的な接続を遮断することができる。したがって、本実施形態の構成とすることにより、一箇所の第一の液室で生じた短絡によって上部保護層１０７に電流が流れた場合、この上部保護層１０７と共通配線１１０との電気的な接続を遮断することができ、他の液室に影響が及ぶことを妨げることができる。なお、一般的に基板はグランド（ＧＮＤ）に接続されているため、基板の付近に存在する第二の液体もＧＮＤに近い電位となる。したがって、第二の液体は溶出部１１３よりは低い電位となり、溶出部と第二の液体との間で電気化学反応が生じ、溶出部が溶出する。
【００６６】
また、本実施形態では、流路形成部材によって第二の液室が形成されているが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、第二の液室は別の部材によって形成されていても構わない。
【００６７】
なお、第二の液体の第二の液室１３３への充填は、発熱抵抗体１０８やスイッチングトランジスタ３０３が正常に機能しているかどうかを検査した後であれば、いずれのタイミングで行ってもよい。例えば、製品を出荷する前に充填してもよいし、出荷後に充填してもよい。充填方法としては、例えば、通常インクジェット記録ヘッドにインクを充填する際に行われているように、減圧、あるいは加圧しながら供給口側から充填する方法でもよい。基板は第二の液室に連通し、第二の液室に第二の液体を供給するための貫通口を有することが好ましい。また、吐出口１２１側から充填してもよい。その場合は、流路形成部材の吐出口面に第二の液室に連通する開口を有することが好ましい。
【００６８】
また、上記の例では上部保護層１０７と溶出部１１３をＩｒやＲｕなどの白金族金属で形成し、個別配線１０９と共通配線１１０をＴａで形成する場合を示したが、これに限定されず、例えば、全てをＴａで形成してもよい。その場合、見かけ上は一つの配線層が形成されることとなるが、本発明では形成される部位や形状に応じて、上部保護層、第一の配線（個別配線）、溶出部、及び第二の配線（共通配線）と呼ぶ。
【００６９】
更に、上記の例では、上部保護層と溶出部を形成してから第一の配線（個別配線）と第二の配線（共通配線）を形成しているが、第一の配線（個別配線）と第二の配線（共通配線）を形成してから上部保護層と溶出部を形成しても良い。加えて、第一の配線（個別配線）と第二の配線（共通配線）を絶縁保護層中に埋設してコンタクトを介して上部保護層ないしは溶出部と接続しても良い。
【００７０】
また、上部保護層をＩｒ等の白金族金属で形成する場合、絶縁保護層との密着性を改善する目的で、密着層を絶縁保護層と白金族金属層の間に形成してもよい。密着層としては、Ｔａなどの金属材料を用いることができ、例えば、第一の配線（個別配線）のＴａ層の一部を上部保護層形成部位まで延伸して形成し、その上にＩｒ等の金属層を形成してもよい。この場合も、形成される部位によりＴａ層とＩｒ層の積層膜が上部保護層となる。溶出部についてはキャビテーションなどの影響を受けないために密着層を特に設ける必要はないが、溶出による電気的接続の遮断を阻害しない範囲で、例えば、部分的に密着層を設けていても良い。
【００７１】
（第２の実施形態）
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。
【００７２】
＜インクジェット記録ヘッドの構成＞
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。
【００７３】
本実施形態では、溶出部における遮断速度をあげるための手段として、溶出部の周辺、好ましくは溶出部の下方に、電極配線層１０５と上部保護層１０７との間で短絡が発生した場合に発熱する、第一の発熱抵抗体１０８とは別の、第二の発熱抵抗体１１４を形成しておく。この構成により、溶出部の温度を上げることができ、電気化学反応を促進させることができる。
【００７４】
本実施形態の構成において、第一の電極配線層１０５ａと上部保護層１０７との間で短絡が発生すると、溶出部１１３に電流が流れるのと同時に、第二の発熱抵抗体１１４にも電流が流れ発熱する。第二の液体の温度が上昇すると電気化学反応が促進され、より早く電気的な接続の遮断が可能になる。
【００７５】
本実施形態において、第一の発熱抵抗体１０８は、第一の抵抗体層１０４ａの上に、第一の電極配線層１０５ａを設け、該第一の電極配線層１０５ａの一部が除去されて形成されている。また、第二の発熱抵抗体１１４は、第二の抵抗体層１０４ｂの上に、第二の電極配線層１０５ｂを設け、該第二の電極配線層１０５ｂの一部が除去されて形成されている。第一の電極配線層１０５ａ及び第二の電極配線層１０５ｂは、同じ層から形成することができる。また、第一の抵抗体層１０４ａ及び第二の抵抗体層１０４ｂは、同じ層から形成することができる。第二の電極配線層１０５ｂは、個別配線１０９と接している。
【００７６】
＜回路構成＞
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。
【００７７】
＜インクジェット記録ヘッドの製造工程＞
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。
【００７８】
まず、図４（ａ）に示すように、基板１０１上に蓄熱層１０２を形成し、蓄熱層１０２上に抵抗体材料を形成し、抵抗体材料の上に電極配線材料を形成する。
【００７９】
そして、本実施形態では、発熱抵抗体材料及び電極配線材料に対して同時にドライエッチングを施し、第一の抵抗体層１０４ａ及び第一の電極配線層１０５ａ、並びに第二の抵抗体層１０４ｂ及び第二の電極配線層１０５ｂを形成する。
【００８０】
次に、フォトリソグラフィ法を用いて、ウエットエッチングにより、第一の電極配線層１０５ａ及び第二の電極配線層１０５ｂを部分的に除去し、第一の抵抗体層１０４ａの一部及び第二の抵抗体層１０４ｂの一部を露出させ、第一の発熱抵抗体１０８及び第二の発熱抵抗体１１４を形成する（図７参照）。
【００８１】
次に、第一の電極配線層１０５ａ、第二の電極配線層１０５ｂ、第一の発熱抵抗体１０８及び第二の発熱抵抗体１１４の上に、絶縁保護層１０６を形成する。
【００８２】
次に、絶縁保護層１０６を部分的に除去し、第二の電極配線層１０５ｂを露出するスルーホールを形成する。
【００８３】
次に、上部保護層１０７及び溶出部１１３の材料として、絶縁保護層１０６上に、スパッタリングによりＩｒ又はＲｕ等からなる材料層を形成する。そして、ドライエッチングにより材料層をパターニングし、上部保護層１０７及び溶出部１１３を形成する。このとき、第一の発熱抵抗体１０８の上方に上部保護層１０７が形成され、第二の発熱抵抗体１１４の上方に溶出部１１３が形成される。
【００８４】
次に、個別配線及び共通配線を形成する。個別配線１０９は、第二の電極配線層１０５ｂと溶出部１１３の両方に電気的に接続されている。本実施形態では、上部保護層から第二の電極配線層１０５ｂに延伸し、その後第二の電極配線層１０５ｂから溶出部１１３に延伸している。
【００８５】
以降のインクジェット記録ヘッドの製造工程は、第１の実施形態で説明した方法と同様である。
【００８６】
（第３の実施形態）
＜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。
【００８７】
図９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１０は、図９におけるＣ−Ｃ’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。
【００８８】
本実施形態において、上部保護層１０７及び溶出部１１３は電気化学反応により液体中に溶出する材料、つまり、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）等の白金族金属によって形成されている。また、上部保護層には、個別配線、溶出部及び共通配線を介して、外部から、アノードとなる電圧を印加できるように構成されている。また、第一の液室内には、カソード電極となる対向電極１１６が配置されている。対向電極１１６は、上部保護層１０７から一定の距離をもって配置されており、配線層１１７によって電気的接続が施される。
【００８９】
上部保護層１０７と対向電極１１６は、第一の液室内に液体が存在しない場合には、相互に電気的に接続させていない。しかし、第一の液室内に電解質を含む溶液が充填されると、この溶液を介して電流を流すことができ、上部保護層と溶液との界面で電気化学反応を生じさせることができる。上部保護層をアノード側とすることで、上部保護層が溶出し、上部保護層の上に付着したコゲを除去することができる。対向電極は、溶出部が残存した状態で上部保護層に対して第一の液体を介して通電可能な電極である。また、本実施形態のインクジェット記録ヘッドは、上部保護層をアノードとし、対向電極をカソードとする回路を有する。
【００９０】
コゲを除去する際、第一の液室内の液体は、特に制限されるものではなく、電解質を含む溶液を用いることができる。例えば、インク記録に用いるインク（第一の液体）であってもよく、第二の液体と同じものであってもよい。
【００９１】
また、電気化学反応を実施する際のカソード電極（対向電極）１１６は、溶液を介して好ましい電気化学反応ができれば特に制限されるものではなく、例えば、上部保護層と同じ材料を用いることができる。また、他の材料を用いてカソード電極を形成しても良い。
【００９２】
（第４の実施形態）
＜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。
【００９３】
ホスト装置等から記録指示が行われると本手順が開始され、まずホスト装置から記録に係る画像データを受信し、これを記録装置に適合するデータとして展開する（ステップＳ１）。そして当該展開した記録データに基づき、記録用紙の搬送とインクジェット記録ヘッド１の主走査とを交互に行いながら記録動作を実行する（ステップＳ３）。また、この際、記録ドット数（電気熱変換素子の駆動パルス数）のカウントを実施する。
【００９４】
そして１単位（例えば記録用紙１枚分）の記録動作が終了すると、ＥＥＰＲＯＭなどのメモリに格納されているドットカウント値の累積データを読み出し（ステップＳ５）、これに今回カウントしたドット数を加算する（ステップＳ７）。次に、当該加算値が所定の値Ｔｈ（例えば１×１０７）以上となったか否かを判定する（ステップＳ９）。
【００９５】
ここで肯定判定であれば、溶出部における金属の溶出を防ぐため、第二の液体を第二の液室から除去する（ステップＳ１１）。その後、クリーニング（コゲ除去処理）を行う（ステップＳ１３）。クリーニングに専用液を用いる場合は、第一の液室内のインクを専用液へ置換するステップが追加される。
【００９６】
クリーニングにおいては、上部保護層がアノードとなるように電圧を印加して、電気化学反応によって上部保護層１０７の少なくとも一部を溶出させ、コゲを上部保護層とともに除去する。コゲ除去処理を行った後には、吐出口付近には溶出した上部保護層の形成材料と剥離したコゲとを含むインク又はクリーニングの専用液が滞留している。記録品位に影響を及ぼすものでなければ、このインクをそのまま次回の記録動作に用いることで吐出口から吐出させてしまうこともできる。しかし本実施形態では、吸引回復等を実施することで（ステップＳ１５）、そのインクを積極的に排出するようにする。
【００９７】
コゲ除去動作に伴って、上部保護層１０７が溶出するため、発熱部上の膜厚が減少する。このため、高い記録品位を保つためには、発泡に必要なパルス幅の閾値であるＰｔｈを再度測定し、これを記憶する（ステップＳ１７、Ｓ１９）。その後、ＥＥＰＲＯＭなどのメモリに格納されているドットカウント値の累積データをリセットし（ステップＳ２１）、一連の記録処理を終了する。クリーニングに専用液を使った場合は、Ｐｔｈの測定の前に、第一の液室内の専用液をインクへと置換する工程が追加される。また続けて印字をする場合は、次の印字の開始前に、第二の液体を第二の液室内に充填する。
【００９８】
一方、ステップＳ９にて否定判定された場合には、上記加算値をもってＥＥＰＲＯＭなどのメモリに格納されているドットカウント値の累積データを更新し（ステップＳ２３）、記録処理を終了する。
【００９９】
なお、以上の手順では記録動作後にコゲ除去処理ないし回復処理を実施するものとしたが、記録動作に先立って行うようにしてもよい。この場合には、ステップＳ１で展開した記録データに基づいてドットカウントを行い、これをドットカウントの累積値に加算し、その加算値に基づいてコゲ除去処理の実施の有無を判定するようにすることができる。また、所定量の記録動作毎（例えばインクジェット記録ヘッドの１または数スキャン毎）にコゲ除去処理が実施されるようにすることも可能である。
【０１００】
また、コゲ除去処理後にインクを排出させるための処理としては、上述したような吸引回復に限られない。吐出口に至るインク供給系を加圧することで排出を行わせるものでもよい。また、記録動作とは別に発熱部（発熱抵抗体）を駆動してインクを吐出させる処理（予備吐出処理）により排出を行うものでもよい。この場合には、予備吐出のための駆動パルスも上記カウントに反映させることができる。
【０１０１】
いずれにしても、本実施形態によれば、一連の記録処理過程においてコゲ除去処理を含むクリーニング処理をそのまま実施することが可能となる。したがって、インクジェット記録ヘッドを取り外して行うような特別かつ煩雑なクリーニング処理が不要となり、効率よくクリーニング処理を実施することが可能となる。
【０１０２】
（第５の実施形態）
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。
【０１０３】
図１２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１３は、図１１における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。
【０１０４】
本実施形態において、第二の液室内には、カソード電極となる対向電極１１８が配置されている。対向電極１１８は、溶出部１１３から一定の距離をもって配置されており、配線層（第二の配線層とも称す）１１９によって電気的接続が施される。
【０１０５】
図１２に示す対向電極１１８は、複数の溶出部に対して１つ配置されているが、対向電極１１８は、個々の溶出部に対応させてそれぞれ１つずつ設けることもできる。対向電極は、グランド電位に接続されることができる。
【符号の説明】
【０１０６】
１０１  基板
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
【図４】
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【図５】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１２】
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【図１３】
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