JP6300639B2 - Liquid discharge head - Google Patents

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Description

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。   The present invention relates to a liquid ejection head that performs recording on a recording medium by ejecting a liquid such as ink.

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。   Currently, many ink jet recording heads that employ a method in which ink inside a liquid chamber is heated to foam by energizing a heating resistor and ink droplets are ejected from ejection ports by the foaming energy generated at this time are widely used. . When recording is performed by such an ink jet recording head, physical effects such as impact (cavitation) generated when ink is foamed, contracted, or defoamed in a region on the heating resistor may affect the heating resistor. is there. Further, since the heating resistor is at a high temperature when ink is ejected, there may be a chemical action in which the ink components adhere to and accumulate on the surface of the heating resistor. In order to protect the heating resistor from these physical or chemical effects, a protective layer covering the heating resistor is disposed.

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。   The protective layer usually includes an insulating protective layer that covers the heating resistor and the wiring that is energized thereto, and an upper protective layer made of an impact-resistant material that is disposed in contact with the ink above the heating portion of the heating resistor. For the upper protective layer, a metal material having good impact resistance is used. Therefore, if a current flows through the upper protective layer, an electrochemical reaction may occur between the upper protective layer and the ink, and in some cases, the function as the upper protective layer may be impaired.

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。   For some reason, the insulation of the insulating protective layer may be impaired, and a short circuit may occur in which current flows directly from the heating resistor or the wiring to the upper protective layer. When a part of the current supplied to the heating resistor flows through the upper protective layer, an electrochemical reaction may occur between the upper protective layer and the ink, and the upper protective layer may be altered.

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。   One of the causes of the deterioration of the insulating property of the insulating protective layer is that a defect such as a pinhole is introduced during manufacturing. If there is a defect such as a pinhole, a short circuit occurs with the heating resistor or wiring when the upper protective layer is formed. For this reason, a yield inspection for inspecting the insulating property of the insulating protective layer is necessary at the time of manufacture. In the yield inspection, probe inspection is performed to determine whether a current flows between the heating resistor or wiring and the upper protective layer. A case where the predetermined yield rate cannot be achieved is excluded, and a product which achieves the predetermined yield rate is regarded as a product.

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。   The upper protective layer can be formed on the entire surface in the same manner as the insulating protective layer. However, in a product that has achieved a predetermined yield rate, the current from the pinhole or the like is passed through the upper protective layer to another normal liquid chamber. May also flow to other liquid chambers. In order to prevent such a phenomenon, it is effective to arrange the upper protective layer separately for each liquid chamber. However, if the upper protective layer is arranged separately for each liquid chamber, the probe inspection becomes complicated. Therefore, a method of consolidating the probe contacts on the upper protective layer side by connecting the upper protective layer separately arranged for each liquid chamber by common wiring outside the liquid chamber is conceivable. However, if the upper protective layer of each liquid chamber is electrically connected, the same problem as described above occurs, so that the upper protective layer of the pinhole or the like may be electrically cut off from other upper protective layers. Conceivable.

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。   On the other hand, it is also known to check the ink discharge state using the conductivity of the upper protective layer and to remove the ink component adhering to the upper protective layer (Patent Document 1). Therefore, the upper protective layer placed in each liquid chamber is electrically isolated from other upper protective layers in the pinholes and other parts without electrically isolating all upper protective layers after probe inspection. It is effective to arrange a fuse part to be used.

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。   Another cause of the deterioration of the insulating property of the insulating protective layer is that the heating resistor breaks during use of the ink jet recording head, causing the insulating protective layer to crack and the upper protective layer and the heating resistor or wiring to be short-circuited. There are things to do. Also in this case, the upper protective layer in a portion such as a pinhole is electrically cut off from other upper protective layers in the fuse portion.

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。   An example of an ink jet recording head in which a fuse portion is provided in part is disclosed in Patent Document 2. In Patent Document 2, in order to suppress the influence on the printing system when electrostatic discharge (ESD) occurs, the charge of the protective layer is dissipated to other parts and released, and the protective layer and the positive voltage pad are released at a predetermined timing. Fuses are disclosed that disconnect electrical connections between them.

特開２００８−１０５３６４号公報JP 2008-105364 A 特許第３８２８７２８号公報Japanese Patent No. 3828728

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。   However, in Patent Document 2, a field effect transistor (FET) is used as a fuse provided between a protective layer and a positive voltage pad in an inkjet recording head. The fuse is broken at a desired timing, thereby electrically disconnecting the protective layer and the positive voltage pad. However, relatively large energy is required to break the electrical connection between the protective layer and the positive voltage pad. Therefore, a part of current may flow from the protective layer to the peripheral region before the fuse is cut.

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。   Therefore, an object of the present invention is to provide a liquid discharge head that can more reliably cut off the flow of current to the periphery when a problem such as a short circuit occurs in the upper protective layer that protects the heating resistor. That is.

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。 One aspect of the present invention is:
A discharge port;
A first liquid chamber communicating with the discharge port and capable of storing a first liquid;
A heating resistor disposed in the first liquid chamber;
An insulating protective layer that blocks contact between the heating resistor and the first liquid;
A conductive upper protective layer disposed on the upper surface of the insulating protective layer and in the first liquid chamber above the heating resistor;
A first wiring connected to the upper protective layer;
A second wiring electrically connected to the first wiring;
A second liquid chamber capable of storing a second liquid;
An elution part that electrically connects the first and second wirings, is disposed in the second liquid chamber, and contains a metal that elutes into the second liquid by an electrochemical reaction;
It is a liquid discharge head characterized by having.

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。   According to the configuration of the present invention, it is possible to provide a liquid discharge head that can more reliably cut off the flow of current to the periphery when energization occurs in the upper protective layer that protects the heating resistor.

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。FIG. 3 is a schematic plan view for explaining the configuration of the liquid ejection head according to the first embodiment. 図１のＡ−Ａ’線での模式的断面図である。It is typical sectional drawing in the A-A 'line | wire of FIG. 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。2A and 2B are circuit diagrams in the configuration of the liquid ejection head according to the first embodiment, where FIG. 1A is a circuit diagram when recording is performed normally, FIG. 2B is a circuit diagram during an insulation test, and FIG. These show the circuit diagram when a short circuit current goes to the elution part. 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。FIG. 6 is a schematic process cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the liquid discharge head according to the first embodiment. 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。FIG. 5 is a schematic process cross-sectional view for explaining the manufacturing process of the liquid ejection head according to the embodiment, following FIG. 4. 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。FIG. 6 is a schematic plan view for explaining a configuration of a liquid ejection head according to a second embodiment. 図６のＢ−Ｂ’線での模式的断面図である。It is typical sectional drawing in the B-B 'line | wire of FIG. 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。FIG. 6 is a circuit diagram in a configuration of a liquid ejection head according to a second embodiment. 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。FIG. 10 is a schematic plan view for explaining a configuration of a liquid ejection head according to a third embodiment. 図９のＣ−Ｃ’線での模式的断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view taken along line C-C ′ of FIG. 9. 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。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a cleaning processing procedure in a liquid ejection head according to a third embodiment. 第５の実施形態に係る液体吐出ヘッドを示す図である。It is a figure which shows the liquid discharge head which concerns on 5th Embodiment. 第５の実施形態に係る液体吐出ヘッドを示す図である。It is a figure which shows the liquid discharge head which concerns on 5th Embodiment.

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。   The liquid discharge head obtained by the present invention can be mounted on an apparatus such as a printer, a copying machine, a facsimile having a communication system, a word processor having a printer unit, or an industrial recording apparatus combined with various processing apparatuses. By using this liquid discharge head, recording can be performed on various recording media such as paper, thread, fiber, leather, metal, plastic, glass, wood, and ceramic. In the present invention, “recording” means not only giving an image having a meaning such as a character or a figure to a recording medium but also giving an image having no meaning such as a pattern. Further, the term “liquid” is to be interpreted widely, and is applied to a recording medium to form an image, a pattern, a pattern, or the like, process the recording medium, or process ink or recording medium. It shall refer to the liquid provided. Here, as the treatment of the ink or the recording medium, for example, the fixing property is improved by coagulation or insolubilization of the coloring material in the ink applied to the recording medium, the recording quality or coloring property is improved, and the image durability is improved. Say that.

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。   In the following description, an inkjet recording head will be described as a main application example of the present invention, but the scope of the present invention is not limited to this. In addition to the inkjet recording head, the liquid discharge head can be applied to a method for manufacturing a liquid discharge head for biochip manufacturing and electronic circuit printing. Other examples of the liquid discharge head include a color filter manufacturing application.

（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。 (First embodiment)
<Configuration of inkjet recording head>
FIG. 1 is a schematic plan view schematically showing the configuration in the vicinity of the heat acting portion of the ink jet recording head according to the present embodiment as viewed from above. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a cross section obtained when the ink jet recording head of FIG. 1 is cut in the direction perpendicular to the substrate surface along the line AA ′. In addition, a thermal action part says the space part located above an upper protective layer.

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。   As shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of layers are stacked on a substrate 101 made of silicon to manufacture an ink jet recording head. On the substrate 101, a flow path forming member 120 is provided. In the present embodiment, the flow path forming member 120 forms a discharge port 121, a first liquid chamber 132, and a second liquid chamber 133. The first liquid chamber 132 is defined between the flow path forming member 120 and the substrate 101, is a space in which a first liquid such as ink can be stored, and communicates with the ejection port 121. The first liquid chamber 132 also communicates with a supply port (not shown) for supplying the first liquid to the first liquid chamber 132. The supply port is formed through the substrate 101. The second liquid chamber 133 is a space that can store the second liquid. In the present embodiment, the second liquid chamber 133 is formed by the flow path forming member 120, and is partitioned between the flow path forming member 120 and the substrate 101. In the present embodiment, the heating resistor is disposed to face the discharge port.

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。   In the present embodiment, a heat storage layer 102 formed using a thermal oxide film, a SiO film, a SiN film, or the like is disposed on the first surface of the substrate 101. A resistor layer 104 is disposed on the heat storage layer 102. On the resistor layer 104, an electrode wiring layer 105 formed using a metal material such as Al, Al—Si, or Al—Cu is disposed. An insulating protection layer 106 is disposed on the electrode wiring layer 105 and the resistor layer 104. The insulating protective layer 106 is provided above these layers so as to cover the resistor layer 104 and the electrode wiring layer 105. The insulating protective layer 106 is formed using an insulating material such as a SiO film or a SiN film, for example.

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。   The heating resistor 108 as an electrothermal conversion element is formed by partially removing the electrode wiring layer 105 on the resistor layer 104. In the present embodiment, the resistor layer 104 and the electrode wiring layer 105 are stacked and arranged in substantially the same shape along the direction from the ink supply port toward the first liquid chamber 132. Then, a part of the electrode wiring layer 105 is removed, and a gap where the electrode wiring layer 105 does not exist is formed on the resistor layer. In the gap, only the resistor layer 104 is disposed. That is, two layers of the resistor layer 104 and the electrode wiring layer 105 are formed, and the heating resistor 108 is formed by removing the electrode wiring layer 105 and exposing the resistor layer 104. The electrode wiring layer 105 is connected to a drive element circuit (not shown) or an external power supply terminal, and is configured to receive external power supply. In the present embodiment, the electrode wiring layer 105 is disposed on the resistor layer 104. However, the present invention is not limited to this configuration. The electrode wiring layer 105 is formed on the substrate 101 or the heat storage layer 102, a part of the electrode wiring layer 105 is removed to form a gap, and then the resistor layer 104 is disposed on the electrode wiring layer 105. It may be adopted.

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。   An upper protective layer 107 is disposed in the first liquid chamber on the upper surface of the insulating protective layer 106 and above the heating resistor 108. The upper protective layer 107 is provided for each heating resistor 108. The upper protective layer 107 protects the heating resistor 108 from chemical action and physical action accompanying the heat generation of the heating resistor 108. The upper protective layer 107 is conductive. Examples of the material of the upper protective layer 107 include platinum group metals such as iridium (Ir) and ruthenium (Ru), and tantalum (Ta). When ink is ejected, in the region above the upper protective layer 107, the ink temperature instantaneously rises and cavitation occurs. Therefore, the upper protective layer 107 is formed of a highly corrosion-resistant and highly reliable material, and is formed at a position corresponding to the heating resistor 108. The insulating protective layer 106 blocks the contact between the heating resistor 108 and the first liquid in the first liquid chamber, and the heating resistor 108 and the upper protective layer 107 are electrically insulated.

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。   A first wiring (referred to as individual wiring) 109 is a wiring that is directly connected to the upper protective layer 107. The second wiring (common wiring) 110 is electrically connected to the plurality of individual wirings 109 and extends to an external terminal (not shown). An elution portion 113 is formed between the individual wiring 109 and the common wiring 110 and in the second liquid chamber 133. In the present embodiment, the individual wiring 109 and the common wiring 110 extend to the second liquid chamber 133 and are electrically connected via the elution portion 113 disposed in the second liquid chamber 133. The plurality of elution portions 113 are respectively connected to the plurality of individual wires 109, and the common wire 110 is connected to the plurality of elution portions 113.

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。   In other words, the upper protective layer 107 and the elution portion 113 are electrically connected by the individual wiring 109. The individual wiring 109 extends from the upper protective layer 107 disposed in the first liquid chamber 132 to the elution portion 113 disposed in the second liquid chamber 133. In addition, the common wiring 110 is connected to the elution portion 113, and the common wiring 110 is electrically connected to the individual wiring 109 via the elution portion 113. In the present embodiment, the common wiring 110 is formed along a discharge port array including a plurality of discharge ports.

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。   The individual wiring 109 and the common wiring 110 are not particularly limited, and examples thereof include Ir, Ru, Ta, or an alloy containing any of Ir, Ru, Ta.

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。   The elution part 113 is formed in the second liquid chamber 133 and is formed at a position in contact with the second liquid when the second liquid is filled in the second liquid chamber 133. The elution part 113 is provided corresponding to the upper protective layer 107. The elution part 113 contains the metal which elutes in a 2nd liquid by an electrochemical reaction. Examples of such metals include platinum group metals such as Ir and Ru, and Ta. In the present embodiment, specifically, for example, the elution portion 113 is formed of Ir or Ru, or an alloy containing at least one of Ir and Ru, and the individual wiring 109 and the common wiring 110 are formed of Ta.

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。   In the elution part 113, when the insulating property of the insulating protective layer 106 decreases and the current to the heating resistor 108 flows to the upper protective layer 107, the metal elutes into the second liquid by an electrochemical reaction, It has a function of cutting off the electrical connection between the first and second wirings (between the individual wiring 109 and the common wiring 110).

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。   The thickness of the upper protective layer 107 is preferably 200 to 500 nm and is formed relatively thick from the viewpoint of impact resistance such as cavitation resistance and chemical stability against ink. Moreover, the thickness of the elution part 113 shall be 10-100 nm from a viewpoint of electric current interruption | blocking property, and it is preferable to form comparatively thinly.

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、ＳＯ４ ２−，ＰＯ４ ３−等が挙げられる。 The second liquid filled in the second liquid chamber 133 is not particularly limited as long as it has a property of flowing current. The second liquid may be ink or may be a liquid different from the ink. The pH of the second liquid is preferably 7 to 9 in consideration of damage to the flow path forming member. Examples of the second liquid include an aqueous solution containing an electrolyte. For example, examples of the cation species of the electrolyte include Li + , Na + , K + , and Ca 2+. Examples of the anion species include SO 4 2− and PO 4 3− .

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。   The current to the heating resistor 108 flows through the upper protective layer 107, that is, the time from when a short circuit occurs between the electrode wiring layer 105 and the upper protective layer 107 until the electrical connection at the elution portion 113 is interrupted. From the viewpoint of shortening, it is desirable that the electrical conductivity of the second liquid is high. This is because the elution rate of the metal in the elution part depends on the amount of current flowing between the elution part and the second liquid. The electric conductivity of the second liquid is preferably 1 mS / cm or more.

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。   In addition, it is desirable that the second liquid does not contain a substance that hinders elution of metal by an electrochemical reaction. Examples of the substance that prevents metal elution include a negatively charged resin. If the second liquid contains a negatively charged resin, a short circuit occurs between the electrode wiring layer and the upper protective layer, and if the potential of the elution portion 113 becomes positive, the resin is covered so as to cover the elution portion 113. It is conceivable that the electrochemical reaction between the elution part and the second liquid is inhibited. For this reason, it is conceivable that the elution rate becomes slow and the time until the elution is blocked becomes longer, or the reaction stops and is not blocked. Therefore, it is desirable that the second liquid does not contain a negatively charged resin so that the electrochemical reaction proceeds continuously.

＜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。 <Circuit configuration>
3A to 3C are circuit diagrams of the ink jet recording head in this embodiment. FIG. 3A is a circuit diagram of the ink jet recording head when recording is normally performed. Each heating resistor 108 is selected and driven by a power supply 301, a switching transistor 303, and a selection circuit 304. In this embodiment, the voltage of the power supply 301 is 20-30V, for example. More specifically, for example, the power supply 301 has a voltage of 24V. With such a circuit configuration, power from the power source 301 can be supplied to the heating resistor 108 at a predetermined timing, and ink droplets can be ejected from the ejection ports.

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。   Since the insulating protective layer 106 that functions as an insulating layer is disposed between the heating resistor 108 and the upper protective layer 107, the heating resistor 108 and the upper protective layer 107 are not electrically connected. . The upper protective layer 107 is connected to the common wiring 110 via the elution portion 113. The common wiring 110 is connected to the external electrode.

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。   FIG. 3B is a circuit diagram of the ink jet recording head when the insulating property of the insulating protective layer 106 is inspected. The insulation test of the insulating protective layer 106 is performed in a state where no ink is present inside the ink jet recording head before shipment or the like. The measuring device 302 for inspecting the insulation of the insulating protective layer 106 is connected to an electrode 111 a provided on a wiring for supplying power to the heating resistor 108 and an electrode 111 b connected to the common wiring 110. It is arranged so that. The measuring apparatus 302 includes probe pins (needle) 302a and 302b. When these probe pins 302a and 302b are connected to the electrodes 111a and 111b, when a current flows between them, the current can be detected. In the case where no current is detected between the electrodes 111a and 111b, it is confirmed that the insulation of the insulating protective layer 106 is reliably maintained. In addition, when it is detected that a current flows between the electrodes 111a and 111b, the insulating property of the insulating protective layer 106 is impaired, and a part of the current supplied to the heating resistor 108 is the upper part. It can be seen that it flows through the protective layer 107.

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。   In the ink jet recording head, an electrode 111 c is provided on a wiring extending from the switching transistor 303. Probe pins 302a and 302b are connected to the electrode 111a and the electrode 111c, respectively, and whether or not a current flows between them is detected to check whether the heating resistor 108 and the switching transistor 303 are functioning normally. can do. In these tests, a current flowing by applying a voltage higher than the voltage actually applied to the operation between the upper protective layer 107 and the heating resistor 108 and the electrode wiring layer 105 is measured. When this inspection is performed, since the upper protective layer 107 and the elution portion 113 are not in contact with the first liquid or the second liquid, even if a voltage is applied, the anode in the upper protective layer 107 via the ink Electrochemical reactions such as oxidation do not occur. Therefore, it is possible to reliably measure the current relating to the presence or absence of a short circuit between the upper protective layer 107 and the heating resistor 108 and the electrode wiring layer 105.

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。   When a current flows through the upper protective layer 107, the upper protective layer 107 is anodized. Here, most of the causes of the leakage current are that insulation is not maintained due to pinholes or the like generated in the insulating protective layer 106 during the manufacture of the ink jet recording head. Therefore, it is preferable that the insulation test of the insulating protective layer 106 is performed at the time of manufacture. More specifically, a stage after forming the upper protective layer 107 and the external electrode 111 for applying electricity and before forming a mold pattern serving as a liquid chamber with a soluble resin is suitable. .

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。   When recording is performed, power is supplied from the power supply 301 to each heating resistor 108. When the current enters the circuit of the inkjet recording head, the power supply 301 and the heating resistor 108 are selectively connected by the switching transistor 303 and the selection circuit 304. When current is allowed to flow between them, the current from the power supply 301 flows inside the electrode wiring layer 105.

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。   As described above, the electrode wiring layer 105 is partially removed in the region of the heating resistor 108, and the electrode wiring layer 105 does not exist in that portion. Therefore, the current flowing in the electrode wiring layer 105 moves from the electrode wiring layer 105 to the resistor layer 104, passes through the portion of the resistor layer 104 corresponding to the heating resistor 108, and on the electrode wiring layer 105. In the portion where is disposed, the current again moves to the electrode wiring layer 105. The current that has again moved to the electrode wiring layer 105 travels toward the electrode 111c from there and flows outside the ink jet recording head. At this time, heat energy is generated by the heating resistor. This thermal energy heats the ink around the heating resistor 108 in the first liquid chamber 132, and the ink is foamed by film boiling. Ink droplets are ejected from the ejection port 121 by the foaming energy at this time. In this way, ink stored in each liquid chamber is heated by the heating resistor 108 to generate bubbles in the ink, thereby ejecting ink droplets from the ejection port 121.

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。   In the process of recording, there is a possibility that a short circuit in which a current flows between the electrode wiring layer 105 and the upper protective layer 107 for some reason may occur. FIG. 3C shows a circuit of the ink jet recording head when a short circuit occurs between the electrode wiring layer 105 and the upper protective layer 107 and a part of the current flowing through the electrode wiring layer 105 goes to the elution portion 113. As shown in FIG. 3C, when a short circuit occurs between the electrode wiring layer 105 and the upper protective layer 107, a current in a direction toward the elution portion 113 is generated. For example, when the heating resistor 108 is damaged, the insulating protective layer 106 may be broken due to the influence. At that time, a part of the resistor layer 104 and a part of the upper protective layer 107 are melted, and these may be directly contacted to cause a short circuit 200. When such a short circuit occurs, a current flows through the upper protective layer 107. For example, when the upper protective layer 107 contains Ta, the upper protective layer 107 causes an electrochemical reaction with the ink, and anodic oxidation starts. As the anodic oxidation progresses, the oxidized Ta dissolves into the ink, so that the durability and life of the upper protective layer 107 may be shortened. For example, when the upper protective layer 107 contains Ir or Ru, these metals are eluted into the ink by an electrochemical reaction between the upper protective layer 107 and the ink. Life may be reduced. Since the substrate 101 is generally connected to the ground (GND), the first liquid such as ink existing near the substrate also has a potential close to GND. Accordingly, the ink has a lower potential than the upper protective layer, and an electrochemical reaction between the upper protective layer and the ink occurs.

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。   When the first liquid such as ink is stored in the first liquid chamber 132 and the heating resistor 108 is energized and driven, the ink potential becomes lower than the driving potential of the heating resistor 108. Yes. Therefore, when electricity flows to the upper protective layer 107 when a short circuit occurs between the electrode wiring layer 105 and the upper protective layer 107, an electrochemical reaction may easily occur between the upper protective layer 107 and the ink. is there.

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。   In addition, when a short circuit occurs between the electrode wiring layer 105 and the upper protective layer 107, current may flow to the upper protective layer 107 in another liquid chamber through the common wiring 110. That is, the leakage current generated by the short circuit in one first liquid chamber flows to the other first liquid chamber through the common wiring 110, and as a result, the influence of the short circuit reaches the other first liquid chamber. There is a possibility of reaching. Therefore, there is a possibility that the influence of a short circuit in one first liquid chamber extends to the surrounding first liquid chamber.

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。   Therefore, in the present embodiment, the elution portion 113 is formed between the upper protective layer 107 and the common wiring 110. When a short circuit occurs between the electrode wiring layer 105 and the upper protective layer 107 and a current flows through the upper protective layer 107, electricity also flows through the elution portion 113. When the heating resistor 108 is energized and driven, the potential of the second liquid is lower than the driving potential of the heating resistor 108, so that an electrochemical reaction occurs between the elution portion 113 and the second liquid. Happens. And the metal eluted by the electrochemical reaction contained in the elution part elutes in the second liquid, and the electrical connection between the upper protective layer 107 and the common wiring 110 can be cut off. Therefore, it can suppress that the influence by a short circuit reaches the inside of another liquid chamber. Further, it is possible to suppress the current flowing in one upper protective layer 107 from affecting the foaming in other liquid chambers and the ejection of ink droplets from other ejection ports.

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。   The elution portion 113 is used for an insulation test of the insulating protective layer 106 shown in FIG. 3B and for removing kogation described later so that the electrical connection is easily interrupted by elution of the metal into the second liquid. It is desirable to form it as thin as possible without affecting the voltage application.

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。   In this embodiment, since the electrochemical reaction of the elution part 113 is used, large energy is not required to cut off the electrical connection, and the electrical connection can be cut off relatively easily. Therefore, when a short-circuit current flows through the upper protective layer 107, the electrical connection between the heating resistor 108 and the common wiring 110 can be easily cut off. Thus, since the electrical connection is interrupted by the electrochemical reaction of the elution part 113, the reliability as the fuse part that interrupts the electrical connection can be improved.

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。   In this embodiment, since the influence on other liquid chambers can be suppressed, even if an electrical short circuit occurs in one liquid chamber and ink droplets cannot be ejected, other liquid chambers can be prevented. About a chamber, it can be made to foam normally in ink, and ink discharge can be performed normally. Therefore, it is possible to reduce the influence of a short circuit generated in one liquid chamber. Therefore, even if an electrical short circuit occurs in one liquid chamber, it is possible to suppress a decrease in the quality of the recorded image due to the short circuit. In addition, even if an electrical short circuit occurs in one liquid chamber, it is possible to normally discharge ink from the peripheral liquid chamber, so that a short circuit occurs due to the discharge of ink droplets from the peripheral discharge ports. The ejection of ink droplets from the ejection ports can be interpolated relatively easily. Moreover, even if a short circuit occurs in one liquid chamber, the influence does not spread until the ink jet recording head needs to be replaced.

＜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。 <Injet recording head manufacturing process>
A manufacturing process of the ink jet recording head according to the first embodiment will be described. 4 and 5 are schematic cross-sectional views for explaining the manufacturing process of the ink jet recording head according to the first embodiment.

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。   Normally, in the manufacturing process of the ink jet recording head, a drive circuit is built in the substrate 101 made of Si or the like in advance. Then, the respective layers are laminated on the substrate 101 on which the drive circuit is built, and the ink jet recording head is manufactured. Further, examples of the driving circuit include a semiconductor element such as the switching transistor 303 for selectively driving the heating resistor 108. In the following description, for the sake of simplification, a pre-arranged drive circuit and the like are not shown.

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。 First, as shown in FIG. 4A, a heat storage layer 102 is formed as a lower layer of the resistor layer 104 on the first surface (front surface) of the substrate 101. The heat storage layer 102 can be formed by, for example, a thermal oxidation method, a sputtering method, a CVD method, or the like. Examples of the heat storage layer 102 include an oxide film such as SiO 2 . Note that in a substrate on which drive circuits are pre-fabricated, the heat storage layer 102 can be formed in the process of manufacturing those drive circuits.

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。   Then, a resistor material is disposed on the heat storage layer 102. The resistor material can be disposed on the heat storage layer 102 by reactive sputtering using TaSiN or the like. The film thickness of the resistor material is, for example, about 50 nm. Subsequently, an electrode wiring material is disposed on the resistor material. The electrode wiring material can be disposed on the resistor material by sputtering using, for example, Al or the like. The film thickness of the electrode wiring material is, for example, about 300 nm. Then, by using the photolithography method, the resistor material and the electrode wiring material are simultaneously dry-etched and patterned, thereby forming the resistor layer 104 and the electrode wiring layer 105 having the shapes shown in FIG. . In this embodiment, it is preferable to use a reactive ion etching (RIE) method as the dry etching.

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。   Next, as shown in FIG. 4B, the heating resistor 108 is formed. The heating resistor 108 can be formed by partially removing the electrode wiring layer 105 and exposing a part of the resistor layer 104 by wet etching, for example, using a photolithography method. Note that the wet etching is preferably performed so that the removed portion of the electrode wiring layer 105 has a tapered shape in order to improve coverage by the insulating protective layer 106 to be formed next.

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。   Next, as illustrated in FIG. 4C, the insulating protective layer 106 is formed on the resistor layer 104 and the electrode wiring layer 105. The insulating protective layer 106 is formed, for example, by depositing a SiN film to a thickness of about 100 nm using a plasma CVD method.

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。   Next, as shown in FIG. 4D, the upper protective layer 107 and the elution portion 113 are formed on the insulating protective layer 106. The upper protective layer 107 protects the heating resistor 108 from chemical and physical effects accompanying the heat generation of the heating resistor 108. Therefore, the upper protective layer 107 is disposed at a position corresponding to the heating resistor 108.

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。   The upper protective layer 107 and the elution portion 113 may be formed using the same material as shown below. First, a material such as a platinum group metal or Ta is disposed on the insulating protective layer 106 with a thickness of about 100 nm by sputtering to form a material layer. Then, the upper protective layer 107 and the elution portion 113 are formed in the region above the heating resistor 108 by patterning the material layer by dry etching using a photolithography method. Further, in this way, when forming the upper protective layer 107 and the elution portion 113 in the same process using the same material, the step of making the elution portion 113 thinner than the upper protective layer 107 by dry etching using a photolithography method. May be included. At this time, the upper protective layer 107 is masked with a resist, and only the elution portion 113 is partially etched. The thickness of the elution part 113 is about 30 nm, for example.

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。   The material of the elution part 113 includes a metal that elutes into the second liquid by an electrochemical reaction. Examples of such a metal include platinum group metals such as iridium (Ir) and ruthenium (Ru), tantalum (Ta), and the like, and the same material as the upper protective layer may be used.

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。   Next, as illustrated in FIG. 4E, the individual wiring 109 and the common wiring 110 are formed on the insulating protective layer 106. The individual wiring 109 is a wiring that electrically connects the upper protective layer 107 and the elution portion 113. The common wiring 110 is a wiring connected to the elution portion 113, and the elution portion 113 is disposed between the individual wiring 109 and the common wiring 110.

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。   The individual wiring part and the common wiring part can be formed by the following processes, for example. First, Ta is disposed on the insulating protective layer 106 with a thickness of 100 nm by sputtering. Then, the Ta film is patterned by dry etching using a photolithography method, and the individual wiring 109 and the common wiring 110 are formed.

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）。   Next, the insulating protective layer 106 is partially removed to form a recess for forming an external electrode (not shown). Specifically, for example, the insulating protective layer 106 is partially removed by dry etching using a photolithography method, and a part of the electrode wiring layer 105 is exposed (not shown).

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。   Next, as shown in FIG. 5A, a mold pattern 201 is formed on the substrate 100 using a dissolvable material as a mold material for the first liquid chamber 132 and the second liquid chamber 133.

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。   The mold pattern can be formed, for example, by the following process. First, a resist as a soluble material is applied on a substrate by a spin coating method. More specifically, a resist is applied on the insulating protective layer 106, the upper protective layer 107, the elution portion 113, the individual wiring 109, and the common wiring 110. The resist is a positive resist such as polymethyl isopropenyl ketone. Then, the resist is patterned into the shape of the first liquid chamber and the second liquid chamber using a photolithography method.

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。   Next, as shown in FIG. 5B, the flow path forming member 120 having the discharge ports 121 is formed on the mold pattern 201.

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。   The flow path forming member 120 forms the wall of the first liquid chamber, the wall of the second liquid chamber, and the discharge port 121. The flow path forming member 120 can be formed by the following processes, for example. First, a coating resin layer is formed on the mold pattern 201. In addition, before forming this coating resin layer, in order to improve adhesiveness, a silane coupling process etc. can be performed suitably. The coating resin layer can be formed by appropriately selecting a known coating method and applying a material on the substrate. Then, using a photolithography method, the coating resin layer is patterned into the shape of a desired liquid channel wall or discharge port.

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。   Next, a supply port is formed by etching from a second surface (back surface) that is the surface opposite to the first surface of the substrate 101 (not shown). As this etching, for example, an anisotropic etching method, a sand blast method, an anisotropic plasma etching method, or the like can be used. Specifically, the supply port can be formed by a silicon anisotropic etching method using tetramethylhydroxyamine (TMAH), NaOH, KOH, or the like.

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。   Next, as shown in FIG. 5C, the mold pattern 201 is removed. The mold pattern 201 can be dissolved and removed, for example, by performing overall exposure with deep-UV light and development processing.

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。   The ink jet recording head 1 is manufactured through the above steps.

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。   According to the configuration of the present embodiment, the elution part 113 is formed so as to come into contact with the second liquid when the second liquid contained in the second liquid chamber 133 is accommodated. Therefore, when a short circuit occurs between the electrode wiring layer 105 and the upper protective layer 107 and a current flows through the upper protective layer 107, the metal contained in the elution portion 113 is brought into the second liquid by an electrochemical reaction. Elute. Thereby, the electrical connection between the individual wiring 109 and the common wiring 110 can be cut off. Therefore, with the configuration of the present embodiment, when a current flows through the upper protective layer 107 due to a short circuit generated in one first liquid chamber, the electrical connection between the upper protective layer 107 and the common wiring 110 is made. The connection can be cut off, and the influence on other liquid chambers can be prevented. In general, since the substrate is connected to the ground (GND), the second liquid existing in the vicinity of the substrate also has a potential close to GND. Therefore, the second liquid has a lower potential than the elution part 113, an electrochemical reaction occurs between the elution part and the second liquid, and the elution part is eluted.

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。   Further, in this embodiment, the second liquid chamber is formed by the flow path forming member, but the present invention is not limited to this configuration, and the second liquid chamber is formed by another member. It doesn't matter.

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。   The second liquid chamber 133 may be filled with the second liquid at any timing as long as it is inspected whether the heating resistor 108 and the switching transistor 303 are functioning normally. . For example, the product may be filled before shipping or may be filled after shipping. The filling method may be, for example, a method of filling from the supply port side while reducing pressure or increasing pressure, as is usually done when filling ink in an ink jet recording head. The substrate preferably communicates with the second liquid chamber and has a through hole for supplying the second liquid to the second liquid chamber. Moreover, you may fill from the discharge outlet 121 side. In that case, it is preferable that the discharge port surface of the flow path forming member has an opening communicating with the second liquid chamber.

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。   In the above example, the upper protective layer 107 and the elution portion 113 are formed of a platinum group metal such as Ir or Ru, and the individual wiring 109 and the common wiring 110 are formed of Ta. However, the present invention is not limited to this. For example, all may be formed of Ta. In that case, although one wiring layer is apparently formed, according to the present invention, the upper protective layer, the first wiring (individual wiring), the elution portion, and the first This is called a second wiring (common wiring).

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。   Furthermore, in the above example, the first wiring (individual wiring) and the second wiring (common wiring) are formed after the upper protective layer and the elution portion are formed, but the first wiring (individual wiring) The upper protective layer and the elution portion may be formed after forming the second wiring (common wiring). In addition, the first wiring (individual wiring) and the second wiring (common wiring) may be embedded in the insulating protective layer and connected to the upper protective layer or the elution portion via a contact.

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。   When the upper protective layer is formed of a platinum group metal such as Ir, the adhesive layer may be formed between the insulating protective layer and the platinum group metal layer for the purpose of improving the adhesion with the insulating protective layer. As the adhesion layer, a metal material such as Ta can be used. For example, a part of the Ta layer of the first wiring (individual wiring) is formed by extending to the upper protective layer forming portion, and Ir or the like is formed thereon. The metal layer may be formed. Also in this case, the laminated film of the Ta layer and the Ir layer becomes the upper protective layer depending on the portion to be formed. Since the elution part is not affected by cavitation or the like, it is not necessary to provide an adhesion layer. However, for example, the adhesion layer may be partially provided as long as it does not hinder the interruption of electrical connection due to elution.

（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。 (Second Embodiment)
In the present embodiment, a configuration will be described in which a heating resistor different from the heating resistor 108 is provided around the elution portion 113, preferably below.

＜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。 <Configuration of inkjet recording head>
FIG. 6 is a plan view schematically showing the vicinity of the heat acting portion of the ink jet recording head according to the second embodiment when viewed from above. FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a cross section obtained by cutting in the direction perpendicular to the substrate surface along the line BB ′ in FIG. 6 from the lateral direction.

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。   In the present embodiment, as a means for increasing the blocking speed in the elution part, heat is generated when a short circuit occurs between the electrode wiring layer 105 and the upper protective layer 107 around the elution part, preferably below the elution part. A second heating resistor 114 is formed separately from the first heating resistor 108. With this configuration, the temperature of the elution part can be raised and the electrochemical reaction can be promoted.

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。   In the configuration of the present embodiment, when a short circuit occurs between the first electrode wiring layer 105a and the upper protective layer 107, a current flows in the elution portion 113, and at the same time, a current also flows in the second heating resistor 114. Flow generates heat. When the temperature of the second liquid rises, the electrochemical reaction is promoted, and the electrical connection can be cut off earlier.

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。   In the present embodiment, the first heating resistor 108 is provided with the first electrode wiring layer 105a on the first resistor layer 104a, and a part of the first electrode wiring layer 105a is removed. Is formed. The second heating resistor 114 is formed by providing the second electrode wiring layer 105b on the second resistor layer 104b and removing a part of the second electrode wiring layer 105b. Yes. The first electrode wiring layer 105a and the second electrode wiring layer 105b can be formed from the same layer. The first resistor layer 104a and the second resistor layer 104b can be formed from the same layer. The second electrode wiring layer 105 b is in contact with the individual wiring 109.

＜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。 <Circuit configuration>
In FIG. 8, a short circuit occurs between the electrode wiring layer 105 and the upper protective layer 107, and a part of the current flowing through the electrode wiring layer 105 is part of the elution part 113 and the second heating resistor 114 formed below the elution part. 2 shows a circuit in the ink jet recording head 1 when heading for the head. The current is used to cause the second heating resistor 114 to generate heat simultaneously with the electrochemical reaction between the elution portion and the second liquid. Therefore, the elution speed in the elution part is increased, and electrical connection can be interrupted more quickly.

＜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。 <Inkjet recording head manufacturing process>
Hereinafter, an example of a manufacturing process of the ink jet recording head according to the present embodiment will be described.

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。   First, as shown in FIG. 4A, the heat storage layer 102 is formed on the substrate 101, the resistor material is formed on the heat storage layer 102, and the electrode wiring material is formed on the resistor material.

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。   In the present embodiment, the heating resistor material and the electrode wiring material are simultaneously dry-etched, and the first resistor layer 104a, the first electrode wiring layer 105a, the second resistor layer 104b, A second electrode wiring layer 105b is formed.

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）。   Next, the first electrode wiring layer 105a and the second electrode wiring layer 105b are partially removed by wet etching using a photolithography method, and a part of the first resistor layer 104a and the second electrode wiring layer 105b are removed. A part of the resistor layer 104b is exposed to form the first heating resistor 108 and the second heating resistor 114 (see FIG. 7).

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。   Next, the insulating protective layer 106 is formed on the first electrode wiring layer 105 a, the second electrode wiring layer 105 b, the first heating resistor 108, and the second heating resistor 114.

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。   Next, the insulating protective layer 106 is partially removed to form a through hole that exposes the second electrode wiring layer 105b.

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。   Next, as a material for the upper protective layer 107 and the elution portion 113, a material layer made of Ir or Ru is formed on the insulating protective layer 106 by sputtering. Then, the material layer is patterned by dry etching to form the upper protective layer 107 and the elution portion 113. At this time, the upper protective layer 107 is formed above the first heating resistor 108 and the elution portion 113 is formed above the second heating resistor 114.

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。   Next, individual wiring and common wiring are formed. The individual wiring 109 is electrically connected to both the second electrode wiring layer 105b and the elution portion 113. In this embodiment, it extends from the upper protective layer to the second electrode wiring layer 105b, and then extends from the second electrode wiring layer 105b to the elution portion 113.

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。   The subsequent manufacturing process of the ink jet recording head is the same as the method described in the first embodiment.

（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。 (Third embodiment)
<Configuration of inkjet recording head>
In the present embodiment, a configuration capable of removing kogation accumulated on the upper protective layer 107 will be described as in Patent Document 1. In the present embodiment, the first liquid chamber has a counter electrode for the upper protective layer, and a part of the upper protective layer is placed in the first liquid by an electrochemical reaction using the upper protective layer and the counter electrode as electrodes. Can be eluted. Patent Document 1 can be referred to for details of the kogation removal operation.

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。   FIG. 9 is a plan view schematically showing the vicinity of the thermal action portion of the ink jet recording head according to the present embodiment as viewed from above. FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a cross section obtained by cutting in the direction perpendicular to the substrate surface along the line C-C ′ in FIG. 9 as seen from the lateral direction.

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。   In this embodiment, the upper protective layer 107 and the elution part 113 are made of a material that elutes into the liquid by an electrochemical reaction, that is, a platinum group metal such as iridium (Ir) or ruthenium (Ru). Further, the upper protective layer is configured so that a voltage serving as an anode can be applied from the outside via an individual wiring, an elution part, and a common wiring. A counter electrode 116 serving as a cathode electrode is disposed in the first liquid chamber. The counter electrode 116 is disposed at a certain distance from the upper protective layer 107 and is electrically connected by the wiring layer 117.

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。   The upper protective layer 107 and the counter electrode 116 are not electrically connected to each other when there is no liquid in the first liquid chamber. However, when the electrolyte solution is filled in the first liquid chamber, an electric current can be passed through the solution, and an electrochemical reaction can be caused at the interface between the upper protective layer and the solution. By making the upper protective layer the anode side, the upper protective layer is eluted, and the kog attached on the upper protective layer can be removed. The counter electrode is an electrode that can be energized via the first liquid to the upper protective layer with the elution portion remaining. Further, the ink jet recording head of this embodiment has a circuit in which the upper protective layer is an anode and the counter electrode is a cathode.

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。   When removing kogation, the liquid in the first liquid chamber is not particularly limited, and a solution containing an electrolyte can be used. For example, the ink (first liquid) used for ink recording may be the same as the second liquid.

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。   In addition, the cathode electrode (counter electrode) 116 for carrying out the electrochemical reaction is not particularly limited as long as a preferable electrochemical reaction can be performed via a solution, and for example, the same material as the upper protective layer can be used. . Further, the cathode electrode may be formed using other materials.

（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。 (Fourth embodiment)
<Kog removal sequence>
FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of a cleaning process procedure (a kogation removal sequence) in the ink jet recording head that can remove the kogation described in the third embodiment.

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。   When a recording instruction is issued from the host device or the like, this procedure is started. First, image data relating to recording is received from the host device, and this is developed as data suitable for the recording device (step S1). Then, based on the developed recording data, a recording operation is performed while alternately transporting the recording paper and main scanning of the inkjet recording head 1 (step S3). At this time, the number of recording dots (the number of driving pulses of the electrothermal conversion element) is counted.

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）。 When the recording operation for one unit (for example, one sheet of recording paper) is completed, the accumulated data of dot count values stored in a memory such as an EEPROM is read (step S5), and the number of dots counted this time is added to this. (Step S7). Next, it is determined whether or not the added value is equal to or greater than a predetermined value Th (for example, 1 × 10 7 ) (step S9).

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。   If the determination is affirmative, the second liquid is removed from the second liquid chamber in order to prevent elution of the metal in the elution part (step S11). Thereafter, cleaning (scratch removal processing) is performed (step S13). When the dedicated liquid is used for cleaning, a step of replacing the ink in the first liquid chamber with the dedicated liquid is added.

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。   In cleaning, a voltage is applied so that the upper protective layer becomes an anode, and at least a part of the upper protective layer 107 is eluted by an electrochemical reaction, and the kogation is removed together with the upper protective layer. After the kogation removal process, an ink or a cleaning-use liquid containing the eluted upper protective layer forming material and the peeled kogation stays in the vicinity of the discharge port. If the ink does not affect the recording quality, it can be ejected from the ejection port by using this ink as it is for the next recording operation. However, in this embodiment, the ink is positively discharged by performing suction recovery or the like (step S15).

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。   The upper protective layer 107 is eluted along with the kogation removal operation, so that the film thickness on the heat generating portion is reduced. For this reason, in order to maintain high recording quality, Pth, which is a threshold value of the pulse width necessary for foaming, is measured again and stored (steps S17 and S19). Thereafter, the accumulated data of dot count values stored in a memory such as an EEPROM is reset (step S21), and a series of recording processes is terminated. When the dedicated liquid is used for cleaning, a process of replacing the dedicated liquid in the first liquid chamber with ink is added before the Pth measurement. When printing is continued, the second liquid is filled in the second liquid chamber before starting the next printing.

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。   On the other hand, if a negative determination is made in step S9, the accumulated data of dot count values stored in a memory such as an EEPROM is updated with the added value (step S23), and the recording process is terminated.

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。   In the above procedure, the kogation removal process or the recovery process is performed after the recording operation. However, it may be performed prior to the recording operation. In this case, dot count is performed based on the recording data developed in step S1, and this is added to the accumulated value of the dot count, and whether or not the kogation removal process is performed is determined based on the added value. be able to. It is also possible to perform the kogation removal process every predetermined amount of recording operation (for example, every one or several scans of the ink jet recording head).

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。   Further, the process for discharging ink after the kogation removal process is not limited to the above-described suction recovery. A discharge may be performed by pressurizing the ink supply system that reaches the discharge port. In addition, the discharge may be performed by a process (preliminary discharge process) of driving the heat generating portion (heat generating resistor) and discharging ink separately from the recording operation. In this case, drive pulses for preliminary ejection can also be reflected in the count.

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。   In any case, according to this embodiment, the cleaning process including the kogation removal process can be performed as it is in a series of recording processes. Therefore, a special and complicated cleaning process which is performed by removing the ink jet recording head is not required, and the cleaning process can be efficiently performed.

（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。 (Fifth embodiment)
This embodiment demonstrates the structure which can elute an elution part more efficiently. In the present embodiment, the second liquid chamber has an electrode (also referred to as a second counter electrode) that can oppose the elution part 113 and can perform an electrochemical reaction with the elution part via the second liquid. Here, “possible” means that the second liquid is made possible by being present in the second liquid chamber. By providing the counter electrode, the elution part can be efficiently eluted into the second liquid by an electrochemical reaction using the elution part as the anode electrode and the counter electrode as the cathode electrode.

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。   FIG. 12 is a plan view schematically showing the vicinity of the thermal action portion of the ink jet recording head according to the present embodiment as viewed from above. FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing a cross section obtained by cutting in the direction perpendicular to the substrate surface along the line A-A ′ in FIG.

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。   In the present embodiment, a counter electrode 118 serving as a cathode electrode is disposed in the second liquid chamber. The counter electrode 118 is disposed at a certain distance from the elution portion 113 and is electrically connected by a wiring layer (also referred to as a second wiring layer) 119.

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。   Although one counter electrode 118 shown in FIG. 12 is arranged for a plurality of elution parts, one counter electrode 118 can be provided for each elution part. The counter electrode can be connected to a ground potential.

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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Substrate 102 Thermal storage layer 104 Resistor layer 105 Electrode wiring layer 106 Insulating protective layer 107 Upper protective layer 108 Heating resistor (first heating resistor)
109 Individual wiring 110 Common wiring 113 Elution part 114 Second heating resistor 116 Counter electrode 117 Wiring layer 118 Counter electrode (second counter electrode)
119 Wiring layer (second wiring layer)
120 flow path forming member 121 discharge port 132 first liquid chamber 133 second liquid chamber 201 type pattern 301 power supply 302 measuring device 303 switching transistor 304 selection circuit

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。 A discharge port;
A first liquid chamber communicating with the discharge port and capable of storing a first liquid;
A heating resistor disposed in the first liquid chamber;
An insulating protective layer that blocks contact between the heating resistor and the first liquid;
A conductive upper protective layer disposed on the upper surface of the insulating protective layer and in the first liquid chamber above the heating resistor;
A first wiring connected to the upper protective layer;
A second wiring electrically connected to the first wiring;
A second liquid chamber capable of storing a second liquid;
An elution part that electrically connects the first and second wirings, is disposed in the second liquid chamber, and contains a metal that elutes into the second liquid by an electrochemical reaction;
A liquid discharge head comprising: 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。   The eluting unit is configured to elute the metal into the second liquid when an electric current to the heating resistor flows through the upper protective layer, and to electrically connect the first and second wirings. The liquid discharge head according to claim 1, wherein the liquid discharge head is cut off. 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。   The liquid discharge head according to claim 1, wherein the metal contained in the elution portion is a platinum group metal or Ta. 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。   4. The liquid discharge head according to claim 1, wherein the elution part is formed of Ir, Ru, or an alloy containing at least one of Ir and Ru. 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。   The liquid discharge head according to claim 1, wherein the upper protective layer and the elution portion are formed of the same material. 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。   The liquid ejection head according to claim 1, wherein a thickness of the elution portion is thinner than a thickness of the upper protective layer. 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。   7. The liquid discharge head according to claim 1, wherein an electrode capable of an electrochemical reaction is provided in the second liquid chamber through the elution part and the second liquid. 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。   The second liquid chamber has the second liquid, and the potential of the second liquid is lower than the driving potential of the heating resistor. Liquid discharge head. 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。   The liquid discharge head according to claim 1, wherein the second liquid is contained in the second liquid chamber, and the second liquid has an electric conductivity of 1 mS / cm or more. 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。 further,
Around the elution part, a second heating resistor different from the heating resistor is provided,
The liquid ejection head according to claim 1, wherein the second heating resistor is electrically connected to the upper protective layer. 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。 further,
11. The liquid ejection according to claim 1, further comprising an electrode that can be energized via the first liquid in the first liquid chamber with the elution portion remaining in the upper protective layer. head.
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