JP2011131387A - Liquid droplet ejection head, liquid droplet ejection device, and method for manufacturing nozzle substrate - Google Patents

Liquid droplet ejection head, liquid droplet ejection device, and method for manufacturing nozzle substrate Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid droplet ejection head that easily detects dot omission in a liquid droplet ejection head and a temperature change, in real time, and to provide a liquid droplet ejection device, and a method for manufacturing a nozzle substrate. <P>SOLUTION: The liquid droplet ejection head includes: a nozzle substrate 12 having a plurality of nozzle holes 10 for ejecting liquid droplets and having at least a temperature sensor 28 formed on the edge of each nozzle hole 10 around the nozzle hole 10; a cavity substrate 14 the bottom wall of which serves as a vibrating plate 22, and which has a plurality of pressure chambers 26 communicating with the nozzle holes 10 of the nozzle substrate 12 and accommodating an ejection liquid, and is laminated on the nozzle substrate 12; an electrode substrate 16 which has an individual electrode 18 for driving the vibrating plate 22 and is laminated on the cavity substrate 14; and an ejection detection circuit 34 for determining whether the jetting of a liquid droplet is satisfactory or not based on a temperature changed by a quantity of the ejection liquid which is present in each nozzle hole 10. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置、及びノズル基板の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a droplet discharge head, a droplet discharge device, and a method for manufacturing a nozzle substrate.

液滴吐出装置の代表例として、画像記録用のインクジェットヘッドを備えたインクジェット式記録装置がある。インクジェット式記録装置は、印刷時の騒音が比較的小さく、しかも小さなドットを高い密度で形成できるため、昨今においてはカラー印刷を含めた多くの印刷に使用されている。このようなインクジェット式記録装置は、インクカートリッジからのインク(吐出液)の供給を受けるインクジェットヘッドと、記録媒体をインクジェットヘッドの走査方向と垂直に移動させる紙送り機構を備え、インクジェットヘッドをキャリッジ上で記録媒体の幅方向(主走査方向)に移動させながらインクジェットヘッドに対して機械的圧力や熱エネルギーを発生させることで記録媒体に対してインク滴(液滴)を吐出させることで記録が行われる。   As a typical example of the droplet discharge device, there is an ink jet recording device provided with an ink jet head for image recording. Inkjet recording apparatuses are used for many printing including color printing in recent years because noise during printing is relatively small and small dots can be formed with high density. Such an ink jet recording apparatus includes an ink jet head that receives supply of ink (ejection liquid) from an ink cartridge, and a paper feed mechanism that moves a recording medium perpendicularly to the scanning direction of the ink jet head. Recording is performed by ejecting ink droplets (droplets) to the recording medium by generating mechanical pressure and thermal energy to the inkjet head while moving in the width direction (main scanning direction) of the recording medium. Is called.

このようなインクジェット式記録装置に用いられるインクジェットヘッドは、一般に、インク滴を吐出するための複数のノズルが形成されたノズル基板と、このノズル基板に接合されノズル基板との間で上記ノズルに連通する圧力室(キャビティ)、リザーバー等のインク流路が形成されたキャビティ基板とを備え、駆動部により圧力室に圧力を加え、圧力室の一部を構成する振動板を変位させることにより、インク滴を、選択されたノズルより吐出するように構成されている。駆動手段としては、静電気力を利用する方式や、圧電素子による圧電方式、発熱素子を利用するバブルジェット(登録商標)方式等がある。   An ink jet head used in such an ink jet recording apparatus generally has a nozzle substrate on which a plurality of nozzles for ejecting ink droplets are formed, and is connected to the nozzle substrate between the nozzle substrate and the nozzle substrate. Pressure chamber (cavity) and a cavity substrate on which an ink flow path such as a reservoir is formed, and pressure is applied to the pressure chamber by the drive unit to displace the vibration plate constituting a part of the pressure chamber, thereby A droplet is ejected from a selected nozzle. As a driving means, there are a method using an electrostatic force, a piezoelectric method using a piezoelectric element, a bubble jet (registered trademark) method using a heating element, and the like.

この種のインクジェットヘッドでは、インクジェットヘッドの圧力室内に気泡が発生したり、浮遊する紙粉やゴミなどがノズル近傍に付着したり、ノズル(内のインク)が乾燥したりすると、ノズルからインク滴が吐出されず、記録媒体にドットが形成されないことがある。インク滴の吐出不良を、一般に「ドット抜け」と呼んでいる。ドット抜けの現象が生じた場合には、クリーニング装置によって回復を図る。例えば、気泡の発生によってドット抜け現象が生じた場合には、ポンプでノズル内のインクを吸引して圧力室内部の気泡を排出し、その後、ワイパーと呼ばれる拭い取り部材で吐出面に付着したインクを拭い去り、さらにフラッシングと呼ばれるインク滴の無印字吐出を行って混色したインクを放出する。この一連のクリーニング工程によって、気泡によるドット抜け現象が回復する。   In this type of inkjet head, when bubbles are generated in the pressure chamber of the inkjet head, floating paper powder or dust adheres to the vicinity of the nozzle, or the nozzle (inner ink) dries, ink droplets from the nozzle. May not be ejected, and dots may not be formed on the recording medium. Ink droplet ejection failure is generally called “dot missing”. When a dot missing phenomenon occurs, recovery is performed by a cleaning device. For example, when the dot drop phenomenon occurs due to the generation of bubbles, the ink in the nozzle is sucked with a pump to discharge the bubbles in the pressure chamber, and then the ink adhered to the discharge surface with a wiping member called a wiper The ink is then discharged, and then ink droplets called no flushing are ejected without printing to discharge the mixed ink. This series of cleaning steps recovers the dot drop phenomenon due to bubbles.

上記のようなドット抜けを検出する方法としては、「記録ヘッドの往復走査中にリアルタイムに動作不良の記録要素をフォトセンサーで検知することにより、記録速度を低下させることなく、例えば、その動作不良の記録要素による記録不良の補完記録などの適切な記録制御が可能な記録装置」が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   As a method for detecting the missing dot as described above, for example, the operation failure is detected without reducing the recording speed by detecting the recording element that does not operate in real time during the reciprocating scan of the recording head by the photo sensor. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

また、「記録ヘッドの温度に関するデータを、記録ヘッド内に設けられた検温素子と検温素子制御回路によって求め、記録の前後における上昇温度データを吐出不良がない場合の通常の上昇温度データと比較して、インク吐出不良を検出する」が提案されている(例えば、特許文献2参照)。   Also, “Data related to the temperature of the print head is obtained by the temperature sensor and the temperature sensor control circuit provided in the print head, and the rise temperature data before and after printing is compared with the normal rise temperature data when there is no ejection failure. In other words, a method for detecting an ink ejection defect is proposed (for example, see Patent Document 2).

さらに、「複数のノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドと、前記ノズルの近傍に設けられた第一の電極及び第二の電極と、前記ノズル近傍にインク滴が付着したときに、前記第一の電極と前記第二の電極間の静電容量の変化を検出する静電容量検知手段と、を備えたインクジェット式記録装置」が提案されている(例えば、特許文献3参照)。この技術は、ヘッド表面のノズル近傍に対向電極を設け、電極間の静電容量変化を検出することでノズル周辺のインク滴残留を検知している。この技術では、クリーニング不良及び吐出中のインク滴付着を対象としてドット抜けを検出している。   Furthermore, “when an ink droplet adheres to the vicinity of the nozzle, an inkjet head that discharges ink from a plurality of nozzles, a first electrode and a second electrode provided in the vicinity of the nozzle, the first electrode There has been proposed an “ink-jet recording apparatus including an electrode and a capacitance detection unit that detects a change in capacitance between the second electrode” (for example, see Patent Document 3). In this technique, a counter electrode is provided in the vicinity of the nozzle on the head surface, and a residual ink droplet around the nozzle is detected by detecting a change in capacitance between the electrodes. In this technique, missing dots are detected for cleaning defects and ink droplet adhesion during ejection.

特開平11−179884号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-17984 特開2000−289218号公報JP 2000-289218 A 特開2007−230008号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2007-230008

特許文献1に記載の技術は、記録媒体の表面状態や記録要素により検出感度が異なるので、都度調整をする必要がある。   The technique described in Patent Document 1 has to be adjusted each time because the detection sensitivity differs depending on the surface condition of the recording medium and the recording elements.

また、特許文献2に記載の技術は、検出原理と回路及び制御方法に関する記述のみで、各ノズルに検温素子を設ける具体的な構造に関して触れられていない。   Moreover, the technique described in Patent Document 2 is only a description relating to a detection principle, a circuit, and a control method, and does not mention a specific structure in which a temperature detecting element is provided in each nozzle.

さらに、特許文献3に記載の技術は、インク滴の吐出不良を未然に防ぐ、又は、インク滴の吐出不良の発生を早期に発見できるようにしたものである。しかしながら、ヘッド表面のノズル近傍にインク滴が付着しないと、つまりインク滴による液溜まりができないとインク滴の吐出不良を検出することができない。したがって、特許文献1に記載の技術では、非吐出ノズルの検出、つまりドット抜けの検出には利用することができなかった。また、特許文献1に記載の技術では、インク滴の吐出量の検出にも利用することができなかった。   Further, the technique described in Patent Document 3 prevents an ink droplet ejection failure in advance or enables an occurrence of an ink droplet ejection failure to be detected at an early stage. However, if ink droplets do not adhere in the vicinity of the nozzles on the head surface, that is, if ink cannot be accumulated by ink droplets, it is not possible to detect ink droplet ejection defects. Therefore, the technique described in Patent Document 1 cannot be used for detection of non-ejection nozzles, that is, detection of missing dots. Further, the technique described in Patent Document 1 cannot be used for detecting the ejection amount of ink droplets.

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、液滴吐出ヘッドにおけるドット抜け及び温度変化を容易かつリアルタイムに検出することを可能とする液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置、及びノズル基板の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of these points, and a droplet discharge head, a droplet discharge device, and a nozzle substrate that can easily detect dot dropout and temperature change in the droplet discharge head in real time. It aims at providing the manufacturing method of.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]液滴を吐出する複数のノズル孔及び該ノズル孔のそれぞれを中心として該各ノズル孔の縁に形成された温度センサーを少なくとも有するノズル基板と、底壁が振動板を構成し、前記ノズル基板の前記複数のノズル孔に連通して吐出液を収容する複数の圧力室を有し、前記ノズル基板に積層されるキャビティ基板と、前記振動板を駆動する個別電極を有し、前記キャビティ基板に積層される電極基板と、前記ノズル孔に存在する吐出液の量により変化する温度によって液滴吐出状況の良否を判断する吐出検出回路と、を有することを特徴とする液滴吐出ヘッド。   [Application Example 1] A nozzle substrate having at least a plurality of nozzle holes for discharging droplets and a temperature sensor formed at the edge of each nozzle hole around each nozzle hole, and a bottom wall constituting a diaphragm. A plurality of pressure chambers communicating with the plurality of nozzle holes of the nozzle substrate and containing a discharge liquid, a cavity substrate stacked on the nozzle substrate, and an individual electrode for driving the diaphragm, A droplet discharge comprising: an electrode substrate stacked on the cavity substrate; and a discharge detection circuit that determines whether the droplet discharge state is good or not based on a temperature that changes depending on an amount of the discharge liquid existing in the nozzle hole. head.

これによれば、液滴吐出状況を温度センサーの温度の変化により検知することができる。したがって、液滴吐出動作を中断することなく直接確認することができ、吐出不良ノズルを容易に特定できる。吐出不良ノズルを特定した場合には、別のノズル孔からの吐出液滴により、被対象物の品質を補完することができることになる。   According to this, it is possible to detect the droplet discharge state based on the temperature change of the temperature sensor. Therefore, the droplet discharge operation can be directly confirmed without being interrupted, and a defective discharge nozzle can be easily identified. When an ejection failure nozzle is specified, the quality of the object can be complemented by ejection droplets from another nozzle hole.

[適用例2]上記液滴吐出ヘッドであって、前記吐出検出回路は、吐出液の有無により前記温度センサーの温度が変化することで発生する微弱電流を検知して液滴吐出状況の良否を判断することを特徴とする液滴吐出ヘッド。   Application Example 2 In the above-described droplet discharge head, the discharge detection circuit detects a weak current generated when the temperature of the temperature sensor changes depending on the presence or absence of discharge liquid, and determines whether the droplet discharge state is good or bad. A droplet discharge head characterized by judging.

これによれば、ノズル孔に存在する液滴が温度を変化させる物質として作用することになり、ドット抜けだけでなく、液滴の吐出量の異常検出ができることになる。   According to this, the droplet existing in the nozzle hole acts as a substance that changes the temperature, and it is possible to detect not only the missing dot but also the abnormality of the ejection amount of the droplet.

[適用例3]上記液滴吐出ヘッドであって、前記温度センサーに定電流を流すことで、前記温度センサーの温度を吐出液よりも高温で保持することを特徴とする液滴吐出ヘッド。   Application Example 3 In the droplet discharge head, the droplet discharge head is characterized in that the temperature of the temperature sensor is maintained at a higher temperature than the discharge liquid by passing a constant current through the temperature sensor.

これによれば、吐出液が通過することで温度センサーの温度が確実に低下し、確実に微弱電流を発生させることができることになる。   According to this, the temperature of the temperature sensor is surely lowered by passing the discharge liquid, and a weak current can be surely generated.

[適用例4]上記液滴吐出ヘッドであって、前記温度センサーの保持温度は、吐出液より5度以上高いことを特徴とする液滴吐出ヘッド。   Application Example 4 In the above-described liquid droplet ejection head, the liquid droplet ejection head is characterized in that the holding temperature of the temperature sensor is 5 degrees or more higher than the liquid ejection.

これによれば、吐出液の通過により発生する温度センサーの温度低下量が温度センサーの検出感度を十分に上回るので、確実に温度低下を検出できることになる。   According to this, the temperature drop amount of the temperature sensor generated by the passage of the discharge liquid sufficiently exceeds the detection sensitivity of the temperature sensor, so that the temperature drop can be reliably detected.

[適用例5]上記液滴吐出ヘッドであって、前記温度センサーと前記ノズル基板を形成する基材との間には、該基材の材料よりも熱伝導率の低い絶縁材料で形成された絶縁膜を有することを特徴とする液滴吐出ヘッド。   Application Example 5 In the droplet discharge head, an insulating material having a lower thermal conductivity than the material of the base material is formed between the temperature sensor and the base material forming the nozzle substrate. A droplet discharge head comprising an insulating film.

これによれば、温度センサーで保持している熱が基材へ伝達されるのをより確実に防止しつつ、ノズル孔の温度変化を測定できる。   According to this, the temperature change of the nozzle hole can be measured while more reliably preventing the heat held by the temperature sensor from being transmitted to the base material.

[適用例6]上記液滴吐出ヘッドであって、前記絶縁材料は、SIO等であることを特徴とする液滴吐出ヘッド。 Application Example 6 In the droplet discharge head, the insulating material is SIO 2 or the like.

これによれば、基材と温度センサーとの間に熱伝導性の低いSiO2等が介在するため、温度センサーで保持している熱が基材へ伝達されるのをより確実に防止しつつ、ノズル孔の温度変化を測定できる。また、成膜手段が豊富に存在するため、液滴吐出ヘッドの仕様に合わせて高品質かつ低コストである成膜手段を選択することができる。 According to this, since SiO 2 or the like having low thermal conductivity is interposed between the base material and the temperature sensor, it is possible to more reliably prevent the heat held by the temperature sensor from being transmitted to the base material. The temperature change of the nozzle hole can be measured. Further, since there are abundant film forming means, it is possible to select a film forming means having high quality and low cost according to the specifications of the droplet discharge head.

[適用例7]上記液滴吐出ヘッドであって、前記温度センサーは、その一部が前記ノズル孔の内壁にまで及んでいることを特徴とする液滴吐出ヘッド。   Application Example 7 In the droplet discharge head, the temperature sensor partially extends to the inner wall of the nozzle hole.

これによれば、吐出液の通過を確実に温度の変化として検知することが可能になる。   This makes it possible to reliably detect the passage of the discharge liquid as a temperature change.

[適用例8]上記液滴吐出ヘッドであって、前記温度センサーは、耐擦性及び耐薬品性を有する導電性材料で構成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。   Application Example 8 In the droplet discharge head, the temperature sensor is made of a conductive material having abrasion resistance and chemical resistance.

これによれば、ヘッドクリーニング時の機械的接触、及び吐出液に対する耐久性を確保でき、長期間の使用に渡って信頼性を確保することができる。   According to this, mechanical contact at the time of head cleaning and durability against discharged liquid can be ensured, and reliability can be ensured over a long period of use.

[適用例9]上記液滴吐出ヘッドであって、前記温度センサーは、熱電対又はサーミスターであることを特徴とする液滴吐出ヘッド。   Application Example 9 In the droplet discharge head, the temperature sensor is a thermocouple or a thermistor.

これによれば、複数のノズル孔の各温度をより精度高く制御することができる。   According to this, each temperature of a plurality of nozzle holes can be controlled with higher accuracy.

[適用例10]上記液滴吐出ヘッドであって、前記熱電対は、該熱電対の接点が少なくとも前記各ノズル孔の縁に形成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。   Application Example 10 In the droplet discharge head, the thermocouple is characterized in that a contact point of the thermocouple is formed at least at an edge of each nozzle hole.

これによれば、前記熱電対の温度検出部が液滴吐出部に配置されるために、液滴吐出による温度低下を確実に検出することができる。   According to this, since the temperature detection unit of the thermocouple is disposed in the droplet discharge unit, it is possible to reliably detect a temperature drop due to droplet discharge.

[適用例11]上記液滴吐出ヘッドであって、前記熱電対は、Pt、Au、Mo、Ta、これらの合金又はこれらの化合物のいずれかであることを特徴とする液滴吐出ヘッド。   Application Example 11 In the liquid droplet ejection head, the thermocouple is any one of Pt, Au, Mo, Ta, an alloy thereof, or a compound thereof.

これによれば、耐擦性及び耐薬品性(耐アルカリ性)が向上する。   According to this, abrasion resistance and chemical resistance (alkali resistance) are improved.

[適用例12]上記のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドを搭載したことを特徴とする液滴吐出装置。   [Application Example 12] A droplet discharge apparatus including the droplet discharge head according to any one of the above.

これによれば、液滴吐出装置は、上述の液滴吐出ヘッドが有している効果と同じ効果を有している。   According to this, the droplet discharge device has the same effect as that of the above-described droplet discharge head.

[適用例13]シリコン基板にノズル孔となる凹部を形成する工程と、前記シリコン基板に熱酸化膜を熱酸化により形成する工程と、前記シリコン基板の凹部形成面にサポート基板を貼り合わせる工程と、前記シリコン基板の前記凹部形成面とは反対側面を薄板化し前記凹部を開口する工程と、開口させた各ノズル孔の縁に温度センサーを形成する工程と、前記シリコン基板の薄板化した面及び前記凹部内部に液滴保護膜を形成する工程と、前記液滴保護膜の上に撥液膜を形成する工程と、前記シリコン基板の前記凹部形成面とは反対側面にサポートテープを貼り合わせた後、前記シリコン基板から前記サポート基板を剥離し、前記シリコン基板に形成した前記撥液膜を前記サポート基板を剥離した側から親水化処理する工程と、前記シリコン基板から前記サポートテープを剥離する工程と、前記温度センサーの配線接続部を露出させる工程と、を有することを特徴とするノズル基板の製造方法。   Application Example 13 A step of forming a recess to be a nozzle hole in a silicon substrate, a step of forming a thermal oxide film on the silicon substrate by thermal oxidation, and a step of attaching a support substrate to the recess formation surface of the silicon substrate Thinning the side opposite to the recess forming surface of the silicon substrate to open the recess, forming a temperature sensor at the edge of each opened nozzle hole, the thinned surface of the silicon substrate, and A step of forming a droplet protective film inside the concave portion, a step of forming a liquid repellent film on the droplet protective film, and a support tape bonded to the side surface opposite to the concave portion forming surface of the silicon substrate And removing the support substrate from the silicon substrate and hydrophilizing the liquid repellent film formed on the silicon substrate from the side where the support substrate is peeled off, and the silicon substrate. Process and method of manufacturing a nozzle plate, characterized in that and a step of exposing the wiring connection portion of the temperature sensor of removing the support tape from the substrate.

これによれば、液滴吐出状況を温度センサーの温度の変化により検知するノズル基板を製造することができる。したがって、液滴吐出動作を中断することなく直接確認することができ、吐出不良ノズルを容易に特定できる。吐出不良ノズルを特定した場合には、別のノズル孔からの吐出液滴により、被対象物の品質を補完するノズル基板を製造することができる。   According to this, it is possible to manufacture a nozzle substrate that detects a droplet discharge state by a change in temperature of the temperature sensor. Therefore, the droplet discharge operation can be directly confirmed without being interrupted, and a defective discharge nozzle can be easily identified. When an ejection failure nozzle is specified, a nozzle substrate that complements the quality of the object can be manufactured by ejection droplets from another nozzle hole.

[適用例14]上記ノズル基板の製造方法であって、前記温度センサーを形成する工程は、開口させた各ノズル孔の縁に斜方スパッタ又は斜方蒸着によって第2の電極を形成する工程と、少なくとも前記第2の電極の上であって、開口させた各ノズル孔の縁に斜方スパッタ又は斜方蒸着によって第1の電極を形成する工程と、を有することを特徴とするノズル基板の製造方法。   Application Example 14 In the nozzle substrate manufacturing method, the step of forming the temperature sensor includes a step of forming a second electrode on the edge of each opened nozzle hole by oblique sputtering or oblique deposition. Forming a first electrode by oblique sputtering or oblique vapor deposition at least on the second electrode and at the edge of each opened nozzle hole. Production method.

これによれば、第1の電極と第2の電極とを別工程で形成するので、第1の電極と第2の電極とを確実に接合することができる。また、斜めから成膜することにより、前記第1の電極及び第2の電極をノズル孔の内壁に形成することができる。   According to this, since the first electrode and the second electrode are formed in separate steps, the first electrode and the second electrode can be reliably bonded. Further, the first electrode and the second electrode can be formed on the inner wall of the nozzle hole by forming the film obliquely.

第1の実施形態に係る液滴吐出ヘッドを分解した状態を示す分解斜視図。FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating a state in which the droplet discharge head according to the first embodiment is disassembled. 液滴吐出ヘッドの長手方向の断面を示す縦断面図。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a longitudinal section of a droplet discharge head. 液滴吐出ヘッドを上から見た状態を示す平面図。The top view which shows the state which looked at the droplet discharge head from the top. ノズル孔と熱電対との関係を説明するための説明図。Explanatory drawing for demonstrating the relationship between a nozzle hole and a thermocouple. 吐出検出の際の動作原理を模式的に示す概念図。The conceptual diagram which shows typically the operation principle at the time of discharge detection. ノズル基板の製造工程例の一部を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows a part of manufacturing process example of a nozzle substrate. ノズル基板の製造工程例の一部を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows a part of manufacturing process example of a nozzle substrate. ノズル基板の製造工程例の一部を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows a part of manufacturing process example of a nozzle substrate. 第1の実施形態の液滴吐出ヘッドを搭載した液滴吐出装置の一例を示した斜視図。FIG. 2 is a perspective view showing an example of a droplet discharge device equipped with the droplet discharge head according to the first embodiment.

以下に、図面を参照して、本実施形態を説明する。なお、以下の説明で参照する図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態に係る液滴吐出ヘッド2を分解した状態を示す分解斜視図である。図2は、液滴吐出ヘッド2の長手方向の断面を示す縦断面図である。図3は、液滴吐出ヘッド2を上から見た状態を示す平面図である。図1〜図3に基づいて、液滴吐出ヘッド2の構成及び動作を説明する。なお、図1を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、図の上側を上とし、下側を下とし、ノズル孔10が並んでいる方向を短手方向、短手方向と垂直な方向を長手方向として説明する。なお、図2において外側の撥液膜を、図3において外側の撥液膜及び液滴保護膜を省略している。
The present embodiment will be described below with reference to the drawings. In the drawings to be referred to in the following description, the scales are different for each layer and each member so that each layer and each member have a size that can be recognized on the drawing.
(First embodiment)
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a state in which the droplet discharge head 2 according to the present embodiment is disassembled. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a longitudinal section of the droplet discharge head 2. FIG. 3 is a plan view showing the droplet discharge head 2 as viewed from above. The configuration and operation of the droplet discharge head 2 will be described with reference to FIGS. In addition, in the following drawings including FIG. 1, the relationship of the size of each component may be different from the actual one. Further, the upper side of the figure is the upper side, the lower side is the lower side, the direction in which the nozzle holes 10 are arranged is the short direction, and the direction perpendicular to the short side direction is the long side direction. In FIG. 2, the outer liquid repellent film is omitted, and in FIG. 3, the outer liquid repellent film and the droplet protective film are omitted.

この液滴吐出ヘッド2は、静電気力により駆動される静電駆動方式の静電アクチュエーターの代表として、ノズル基板の表面側に設けられたノズル孔から液滴を吐出するフェイスイジェクトタイプの液滴吐出ヘッドを表している。この液滴吐出ヘッド2は、ノズル基板12、キャビティ基板14、及び電極基板16の3つの基板が順に積層されるように接合された3層構造となっている。つまり、液滴吐出ヘッド2は、キャビティ基板14の一方の面(上面)にはノズル基板12が接合されており、他方の面(下面)には電極基板16が接合され、キャビティ基板14を電極基板16とノズル基板12とが上下から挟む構造となっている。   This droplet discharge head 2 is a representative of an electrostatic actuator of electrostatic drive driven by electrostatic force, and is a face eject type droplet discharge that discharges droplets from nozzle holes provided on the surface side of the nozzle substrate. Represents the head. The droplet discharge head 2 has a three-layer structure in which three substrates, a nozzle substrate 12, a cavity substrate 14, and an electrode substrate 16, are joined in order. That is, in the droplet discharge head 2, the nozzle substrate 12 is bonded to one surface (upper surface) of the cavity substrate 14, and the electrode substrate 16 is bonded to the other surface (lower surface). The substrate 16 and the nozzle substrate 12 are sandwiched from above and below.

この液滴吐出ヘッド2には、電極基板16上に形成された個別電極18と、この個別電極18に所定の駆動ギャップ20を介して対向配置されたキャビティ基板14の振動板22とから構成される静電アクチュエーターを備えている。この実施形態に係る液滴吐出ヘッド2は、電極基板16とキャビティ基板14とを陽極接合により接合するものとし、キャビティ基板14とノズル基板12とをエポキシ樹脂等の接着剤を用いて接合するものとして説明する。また、液滴吐出ヘッド2の電極基板16に形成する個別電極18には、図2で示すドライバーIC等の電力供給手段である駆動回路24によって駆動信号(パルス電圧)が供給されるようになっている。   The droplet discharge head 2 includes an individual electrode 18 formed on the electrode substrate 16 and a vibration plate 22 of the cavity substrate 14 disposed to face the individual electrode 18 with a predetermined drive gap 20 therebetween. Equipped with an electrostatic actuator. In the droplet discharge head 2 according to this embodiment, the electrode substrate 16 and the cavity substrate 14 are bonded by anodic bonding, and the cavity substrate 14 and the nozzle substrate 12 are bonded using an adhesive such as an epoxy resin. Will be described. Further, a drive signal (pulse voltage) is supplied to the individual electrode 18 formed on the electrode substrate 16 of the droplet discharge head 2 by a drive circuit 24 which is a power supply means such as a driver IC shown in FIG. ing.

[ノズル基板]
ノズル基板12は、例えば厚さ約65μm(マイクロメートル)の(100)面方位のシリコン単結晶基板(以下、単にシリコン基板という)を主要な材料として構成されている。そして、キャビティ基板14の上面(電極基板16を接合する面の反対面)と接合している。ノズル基板12には、キャビティ(吐出室)26のそれぞれと連通している複数のノズル孔10が所定のピッチで貫通形成されている。各ノズル孔10は、キャビティ26から移送されたインク滴等の液滴を外部に吐出するようになっている。なお、ノズル基板12における液滴が吐出される面を液滴吐出面12aとし、液滴吐出面12aの反対側面を接着面12bとして説明するものとする。
[Nozzle substrate]
The nozzle substrate 12 is configured using, for example, a silicon single crystal substrate (hereinafter, simply referred to as a silicon substrate) having a (100) plane orientation with a thickness of about 65 μm (micrometer) as a main material. Then, it is bonded to the upper surface of the cavity substrate 14 (the surface opposite to the surface to which the electrode substrate 16 is bonded). A plurality of nozzle holes 10 communicating with each of the cavities (discharge chambers) 26 are formed in the nozzle substrate 12 so as to penetrate at a predetermined pitch. Each nozzle hole 10 discharges droplets such as ink droplets transferred from the cavity 26 to the outside. Note that the surface of the nozzle substrate 12 on which droplets are ejected is referred to as a droplet ejection surface 12a, and the side surface opposite to the droplet ejection surface 12a is referred to as an adhesive surface 12b.

各ノズル孔10は、吐出方向の先端側の円筒状の第1ノズル孔10aと、第1ノズル孔10aよりも径の大きい円筒状の第2ノズル孔10bとから構成され、第1ノズル孔10aと第2ノズル孔10bとは同軸上に設けられている。かかる構成により、液滴の吐出方向をノズル孔10の中心軸方向に揃えることができ、安定した液滴吐出特性を発揮させることができる。すなわち、ノズル孔10を複数段で形成することによって、液滴の飛翔方向のばらつきがなくなり、また液滴の飛び散りがなく、液滴の吐出量のばらつきを抑制することが可能となっている。   Each nozzle hole 10 is composed of a cylindrical first nozzle hole 10a on the tip side in the ejection direction and a cylindrical second nozzle hole 10b having a diameter larger than that of the first nozzle hole 10a. And the second nozzle hole 10b are provided coaxially. With this configuration, the droplet discharge direction can be aligned with the central axis direction of the nozzle hole 10, and stable droplet discharge characteristics can be exhibited. That is, by forming the nozzle holes 10 in a plurality of stages, there is no variation in the flying direction of the droplets, there is no scattering of the droplets, and variations in the discharge amount of the droplets can be suppressed.

ノズル基板12の液滴吐出面12a上には、ドット抜け検出を行う際に使用する温度センサーとしての熱電対28が設けられている(ドット抜け検出については図4以下で詳細に説明する)。熱電対28は、2種類の異なる材料からなる金属電極28a,28bを接続して1つの回路(熱電対)をつくり、ふたつの接点部に温度差を与えると、回路に電圧が発生する現象を利用している。その際に発生する電荷の流れを測定することで、接点部30aの温度を求めるものである。   On the droplet discharge surface 12a of the nozzle substrate 12, a thermocouple 28 is provided as a temperature sensor used when dot missing detection is performed (dot missing detection will be described in detail in FIG. 4 and subsequent figures). The thermocouple 28 is a phenomenon in which a voltage is generated in a circuit when a metal circuit 28a, 28b made of two different materials is connected to form one circuit (thermocouple) and a temperature difference is given to two contact portions. We are using. The temperature of the contact portion 30a is obtained by measuring the flow of electric charge generated at that time.

そして、2種類の異なる金属電極28a,28bの1つ目の接点部30a、すなわち温度を測定する部分は、各ノズル孔10の縁に形成されている。また、2つ目の接点部30bは共通電極28Aと金属電極28bの接続部に形成されている。これにより、ノズル孔10の温度、特にノズル孔10に吐出液(図5で示す吐出液32)が存在する際の温度を測定し、この温度情報に基づいて、吐出検出回路34で液滴吐出状況の良否の判断が行われるようになっている。   The first contact portion 30a of the two different types of metal electrodes 28a and 28b, that is, the portion for measuring the temperature, is formed at the edge of each nozzle hole 10. The second contact portion 30b is formed at the connection portion between the common electrode 28A and the metal electrode 28b. Thereby, the temperature of the nozzle hole 10, particularly the temperature when the discharge liquid (discharge liquid 32 shown in FIG. 5) exists in the nozzle hole 10, is measured, and the discharge detection circuit 34 discharges the droplet based on this temperature information. The judgment of the quality of the situation is made.

上述したように、熱電対28は、異なる材料からなる2種類の金属電極28a,28bから構成される。2種類の金属線材料の組合せとしては、クロメル(ニッケル及びクロムを主とした合金)とアルメル(ニッケルを主とした合金)が代表的であるが、その他に、鉄とコンスタンタン(銅及びニッケルを主とした合金)、銅とコンスタンタン、クロメルとコンスタンタン等が知られている。これらのいずれの組合せであってもよい。また、熱電対28は、耐擦性及び耐薬品性(耐アルカリ性)に優れた導電性材料(例えばPt(プラチナ)、Au(金)、Mo(モリブデン)、Ta(タンタル)、これらの合金又はこれらの化合物等)で構成されていてもよい。   As described above, the thermocouple 28 includes two types of metal electrodes 28a and 28b made of different materials. Typical combinations of the two types of metal wire materials are chromel (alloys mainly composed of nickel and chromium) and alumel (alloys mainly composed of nickel), but in addition, iron and constantan (copper and nickel). Main alloys), copper and constantan, chromel and constantan, etc. are known. Any combination of these may be used. Further, the thermocouple 28 is made of a conductive material (for example, Pt (platinum), Au (gold), Mo (molybdenum), Ta (tantalum), an alloy thereof, or an alloy excellent in abrasion resistance and chemical resistance (alkali resistance). These compounds etc.) may be comprised.

なお、熱電対28の接点部30aは、吐出液に密着させることが好ましい。これは、吐出液の温度をより正確に測定するためである。ただし、熱電対28の接点部30aと吐出液との電気的絶縁及び耐薬品性を確保するために、接点部30aに絶縁性被膜を形成しておく必要がある。   Note that the contact portion 30a of the thermocouple 28 is preferably in close contact with the discharged liquid. This is for more accurately measuring the temperature of the discharged liquid. However, in order to ensure electrical insulation and chemical resistance between the contact portion 30a of the thermocouple 28 and the discharged liquid, it is necessary to form an insulating coating on the contact portion 30a.

熱電対28上には、液滴保護膜36が設けられる。液滴保護膜36は、凹凸状に形成された熱電対28の凹凸部分を埋めるように配置され、さらに、その上面は略平坦に形成されている。   A droplet protective film 36 is provided on the thermocouple 28. The droplet protective film 36 is disposed so as to fill the uneven portion of the thermocouple 28 formed in an uneven shape, and its upper surface is formed substantially flat.

熱電対28(便宜的に、紙面右側の電極を金属電極28a、紙面左側の電極を金属電極28bと称する)が各ノズル孔10を中心として、各ノズル孔10の縁に形成されている。熱電対28は、各ノズル孔10の縁から各ノズル孔10の内壁上部に至るように形成されている。   A thermocouple 28 (for convenience, an electrode on the right side of the paper is referred to as a metal electrode 28a and an electrode on the left side of the paper is referred to as a metal electrode 28b) is formed at the edge of each nozzle hole 10 around each nozzle hole 10. The thermocouple 28 is formed so as to extend from the edge of each nozzle hole 10 to the upper part of the inner wall of each nozzle hole 10.

金属電極28aは、配線38又は配線40を介して吐出検出回路34へと接続されるようになっている。なお、ノズル基板12の基材と熱電対28とは、ノズル基板12を形成する基材の材料よりも熱伝導率の低い絶縁材料による絶縁膜68,69によって絶縁されている。絶縁膜68,69は例えばSiO2等からなる。 The metal electrode 28 a is connected to the ejection detection circuit 34 via the wiring 38 or the wiring 40. The base material of the nozzle substrate 12 and the thermocouple 28 are insulated by insulating films 68 and 69 made of an insulating material having a lower thermal conductivity than the material of the base material forming the nozzle substrate 12. The insulating films 68 and 69 are made of, for example, SiO 2 .

また、ノズル基板12の液滴吐出面12a及びノズル孔10の内壁には、これらの面を吐出液から保護する液滴保護膜36が形成されている。したがって、熱電対28上に液滴保護膜36が形成されることになる。この液滴保護膜36は、耐薬品性(特に耐アルカリ性)、耐擦性に優れた絶縁材料(例えば、SiO2、Al23、Ta25、Nb25等)で構成されている。よって、液滴吐出動作、例えば印刷動作中における紙等の媒体送りの際に熱電対28の表面が媒体に接触して摩耗する等の不都合を防止できる。 A droplet protective film 36 is formed on the droplet discharge surface 12a of the nozzle substrate 12 and the inner wall of the nozzle hole 10 to protect these surfaces from the discharge liquid. Therefore, the droplet protective film 36 is formed on the thermocouple 28. The droplet protective film 36 is made of an insulating material (for example, SiO 2 , Al 2 O 3 , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5, etc.) having excellent chemical resistance (particularly alkali resistance) and abrasion resistance. ing. Therefore, it is possible to prevent inconveniences such as the surface of the thermocouple 28 coming into contact with the medium and being worn during the droplet discharge operation, for example, when the medium such as paper is fed during the printing operation.

さらに、液滴吐出面12aの液滴保護膜36上には、撥液膜(図8で示す撥液膜42)を形成するとよい。液滴吐出面12aに撥液膜を形成する場合、ノズル孔10の吐出口縁部を境界にしてノズル孔10の内壁及び接着面12bには撥液膜を形成しないようにする。これにより、吐出液に対する耐久性向上及び液滴吐出面12a上の液滴残留防止を図ることが可能になる。   Further, a liquid repellent film (the liquid repellent film 42 shown in FIG. 8) may be formed on the droplet protective film 36 on the droplet discharge surface 12a. When the liquid repellent film is formed on the droplet discharge surface 12a, the liquid repellent film is not formed on the inner wall of the nozzle hole 10 and the adhesive surface 12b with the discharge port edge of the nozzle hole 10 as a boundary. As a result, it is possible to improve durability against the discharged liquid and prevent droplets remaining on the droplet discharge surface 12a.

なお、ノズル基板12の接着面12bに、後述するオリフィスや振動板22によりリザーバー44側の吐出液に加わる圧力を緩衝するダイアフラムを形成してもよい。また、ここでは、ノズル基板12を上面とし、電極基板16を下面として説明しているが、実際に用いられる場合には、ノズル基板12の方が電極基板16よりも下面となることが多い。   A diaphragm for buffering the pressure applied to the discharge liquid on the reservoir 44 side by an orifice or diaphragm 22 described later may be formed on the bonding surface 12 b of the nozzle substrate 12. Here, the nozzle substrate 12 is described as the upper surface, and the electrode substrate 16 is described as the lower surface. However, when actually used, the nozzle substrate 12 is often lower than the electrode substrate 16.

ヒーター62は、ノズル基板12を加温するためのものである。特に、熱電対28を加温するためのものである。   The heater 62 is for heating the nozzle substrate 12. In particular, it is for heating the thermocouple 28.

なお、本実施形態に係る温度センサーは、熱電対に限定されるものではなく、他の温度センサーであってもよい。例えば、サーミスターであってもよい。   Note that the temperature sensor according to the present embodiment is not limited to a thermocouple, and may be another temperature sensor. For example, a thermistor may be used.

[キャビティ基板]
キャビティ基板14は、例えば厚さ約50μmのシリコン基板を主要な材料として構成されている。このシリコン基板にドライエッチング又は異方性ウエットエッチングのいずれかあるいは双方を行い、吐出液の流路となる各部材(キャビティ26、オリフィス46、リザーバー44等)が形成されている。キャビティ基板14の各部材の一つであるキャビティ26は、底壁が可撓性を有する振動板22となっており、吐出室(圧力室)として作用し、ノズル孔10に対応する位置に独立に複数個形成されている。したがって、ノズル基板12とキャビティ基板14とを接合すると、キャビティ26は、ノズル孔10及びオリフィス46を介してリザーバー44と連通することになる。
[Cavity substrate]
The cavity substrate 14 is composed of, for example, a silicon substrate having a thickness of about 50 μm as a main material. Either or both of dry etching and anisotropic wet etching are performed on the silicon substrate to form each member (cavity 26, orifice 46, reservoir 44, etc.) serving as a flow path for the discharge liquid. The cavity 26, which is one of the members of the cavity substrate 14, has a diaphragm 22 having a flexible bottom wall, acts as a discharge chamber (pressure chamber), and is independent at a position corresponding to the nozzle hole 10. A plurality are formed. Therefore, when the nozzle substrate 12 and the cavity substrate 14 are joined, the cavity 26 communicates with the reservoir 44 through the nozzle hole 10 and the orifice 46.

キャビティ26は、個別電極18の電極列に対応して形成されており、吐出液が保持されて吐出圧が加えられるようになっている。また、キャビティ26は、紙面手前側から奥側にかけて平行に並んで形成されているものとする。リザーバー44は、液滴供給口48を介して供給される吐出液を貯留し、各キャビティ26に吐出液を供給するための共通インク室として機能している。つまり、リザーバー44は、各オリフィス46を介して全てのキャビティ26に連通している。   The cavities 26 are formed corresponding to the electrode rows of the individual electrodes 18 so that the discharge liquid is held and discharge pressure is applied. The cavities 26 are formed in parallel from the front side to the back side of the drawing. The reservoir 44 functions as a common ink chamber for storing the discharge liquid supplied through the droplet supply port 48 and supplying the discharge liquid to each cavity 26. That is, the reservoir 44 communicates with all the cavities 26 through the respective orifices 46.

このリザーバー44の底面には、リザーバー44の底面を貫通する液滴供給口48が形成されている。この液滴供給口48は、電極基板16の液滴供給口50と連通するようになっている。そして、液滴供給口48及び液滴供給口50を介して外部からリザーバー44に吐出液が供給されるようになっている。オリフィス46は、細溝状に形成されており、リザーバー44とキャビティ26とを連通する液滴供給口として作用している。なお、オリフィス46は、ノズル基板12の接着面12bに形成してもよい。   A droplet supply port 48 penetrating the bottom surface of the reservoir 44 is formed on the bottom surface of the reservoir 44. The droplet supply port 48 communicates with the droplet supply port 50 of the electrode substrate 16. The discharge liquid is supplied from the outside to the reservoir 44 through the droplet supply port 48 and the droplet supply port 50. The orifice 46 is formed in a narrow groove shape, and functions as a droplet supply port that allows the reservoir 44 and the cavity 26 to communicate with each other. The orifice 46 may be formed on the bonding surface 12 b of the nozzle substrate 12.

振動板22は、高濃度のボロンドープ層で構成されている。所望の厚さの振動板22を形成するために、同じだけの厚さのボロンドープ層を形成する。水酸化カリウム水溶液等のアルカリ溶液による単結晶シリコンのエッチングにおけるエッチングレートは、ドーパントがボロンの場合、約5×1019atoms/cm3以上の高濃度の領域において、非常に小さくなる。このため、振動板22の部分を高濃度のボロンドープ層とし、アルカリ溶液による異方性エッチングによってキャビティ26を形成する際に、ボロンドープ層が露出してエッチングレートが極端に小さくなる、いわゆるエッチングストップ技術を用いることにより、振動板22の厚さ及び吐出室の容積を高精度に形成することができる。 The diaphragm 22 is composed of a high-concentration boron-doped layer. In order to form the diaphragm 22 having a desired thickness, a boron doped layer having the same thickness is formed. The etching rate in etching single crystal silicon with an alkaline solution such as an aqueous potassium hydroxide solution is very small in a high concentration region of about 5 × 10 19 atoms / cm 3 or more when the dopant is boron. Therefore, a so-called etching stop technique in which the portion of the diaphragm 22 is a high-concentration boron-doped layer and the boron-doped layer is exposed and the etching rate becomes extremely small when the cavity 26 is formed by anisotropic etching with an alkaline solution. By using this, the thickness of the diaphragm 22 and the volume of the discharge chamber can be formed with high accuracy.

キャビティ基板14の下面(電極基板16と対向する面、振動板22の下面)には、振動板22と個別電極18との間を電気的に絶縁するためのTEOS膜(ここでは、Tetraethyl orthosilicate Tetraethoxysilane:テトラエトキシシラン(珪酸エチル)を用いてできるSiO2膜をいう)である絶縁膜52をプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition:TEOS−pCVDともいう)法を用いて、例えば0.1μm程の膜厚で成膜している。この絶縁膜52は、振動板22の駆動時における絶縁破壊及びショートを防止するためと、吐出液によるキャビティ基板14のエッチングを防止するためのものである。 A TEOS film (here, Tetraethyl orthosilicate Tetraethoxysilane) for electrically insulating the diaphragm 22 and the individual electrode 18 is formed on the lower surface of the cavity substrate 14 (the surface facing the electrode substrate 16 and the lower surface of the diaphragm 22). : An insulating film 52 which is a SiO 2 film made of tetraethoxysilane (ethyl silicate)) is formed by using a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition: TEOS-pCVD) method, for example, a film thickness of about 0.1 μm. The film is formed. This insulating film 52 is for preventing dielectric breakdown and short-circuiting when the diaphragm 22 is driven and for preventing etching of the cavity substrate 14 by the discharge liquid.

ここでは、絶縁膜52がTEOS膜である場合を例に説明するが、これに限定するものではなく、絶縁性能が向上する物質であればよい。例えば、Al23(酸化アルミニウム(アルミナ))や酸窒化シリコン等の酸化シリコンよりも比誘電率が高い誘電材料を用いてもよい。また、プラズマCVDで成膜する場合に限らず、ALD(Atomic Layer Deposition)法やECR(Electron Cyclotron Resonance)スパッタ等で絶縁膜を成膜してもよい。 Here, the case where the insulating film 52 is a TEOS film will be described as an example. However, the present invention is not limited to this, and any material that improves the insulating performance may be used. For example, a dielectric material having a higher relative dielectric constant than silicon oxide such as Al 2 O 3 (aluminum oxide (alumina)) or silicon oxynitride may be used. In addition, the insulating film may be formed by ALD (Atomic Layer Deposition) method, ECR (Electron Cyclotron Resonance) sputtering, or the like, without being limited to the case where the film is formed by plasma CVD.

さらに、キャビティ基板14の上面にも、図示省略の液体保護膜となるSiO2膜(TEOS膜を含む)を、プラズマCVD法又はスパッタリング法により成膜するとよい。このような液体保護膜を成膜することによって、吐出液で流路が腐食されるのを防止できるからである。この液体保護膜の応力と絶縁膜52の応力とを相殺させ、振動板22の反りを小さくできるという効果もある。また、絶縁膜52の表面(絶縁膜52の電極基板16側の表面)であって、個別電極18との当接部分には、DLC等で構成されている高潤滑硬質膜を形成するとよい。 Furthermore, an SiO 2 film (including a TEOS film) that serves as a liquid protective film (not shown) may be formed on the upper surface of the cavity substrate 14 by plasma CVD or sputtering. This is because the formation of such a liquid protective film can prevent the flow path from being corroded by the discharged liquid. There is also an effect that the stress of the liquid protective film and the stress of the insulating film 52 are offset to reduce the warpage of the diaphragm 22. Further, a highly lubricated hard film made of DLC or the like may be formed on the surface of the insulating film 52 (the surface of the insulating film 52 on the electrode substrate 16 side) and in contact with the individual electrode 18.

また、キャビティ基板14には、外部電極端子としての共通電極54が形成されている。この共通電極54は、駆動回路24から図示省略のFPC(Flexible Printed Circuit)を介して振動板22に個別電極18と反対の極性の電荷が供給する際の端子となるものである。   In addition, a common electrode 54 as an external electrode terminal is formed on the cavity substrate 14. The common electrode 54 serves as a terminal when electric charges having a polarity opposite to that of the individual electrode 18 are supplied from the drive circuit 24 to the diaphragm 22 via an FPC (Flexible Printed Circuit) (not shown).

[電極基板]
電極基板16は、例えば厚さ1mmのホウ珪酸系の耐熱硬質ガラス等のガラスを主要な材料として形成するとよい。これは、電極基板16とキャビティ基板14とを陽極接合する際、両基板の熱膨張係数が近いため、電極基板16とキャビティ基板14との間に生じる応力を低減することができ、その結果剥離等の問題を生じることなく電極基板16とキャビティ基板14を強固に接合することができるからである。電極基板16のキャビティ基板14側表面における各振動板22に対向する位置には、キャビティ基板14のキャビティ26の形状に合わせた凹部(ガラス溝)20aが、例えばエッチングにより深さ0.3μm程度で形成されている。
[Electrode substrate]
The electrode substrate 16 is preferably formed using, for example, glass such as borosilicate heat-resistant hard glass having a thickness of 1 mm as a main material. This is because when the electrode substrate 16 and the cavity substrate 14 are anodically bonded, the thermal expansion coefficients of the two substrates are close to each other, so that the stress generated between the electrode substrate 16 and the cavity substrate 14 can be reduced. This is because the electrode substrate 16 and the cavity substrate 14 can be firmly bonded without causing such problems. On the surface of the electrode substrate 16 facing the cavity substrate 14, a recess (glass groove) 20 a that matches the shape of the cavity 26 of the cavity substrate 14 has a depth of about 0.3 μm, for example, by etching. Is formed.

また、この凹部20aの内部(特に底部)には、固定電極となる個別電極18が、例えばスパッタ法により0.1μmの厚さで作製されている。そして、この凹部20aは、その内部に個別電極18、FPCに接続される端子部18b、及び端子部18bと個別電極18とを接続する個別電極リード部18a(特に区別する必要がない限り、個別電極18は、個別電極リード部18a及び端子部18bを含んだものとして説明する)を装着できるように、これらの形状に類似したやや大きめの形状にパターン形成するとよい。また、凹部20aの深さが約0.2μmである場合を例に示しているが、凹部20a内に作製する個別電極18の厚さに応じて、変更可能になっている。   In addition, inside the recess 20a (particularly at the bottom), an individual electrode 18 serving as a fixed electrode is formed with a thickness of 0.1 μm, for example, by sputtering. And this recessed part 20a is the individual electrode 18, the terminal part 18b connected to FPC inside, and the individual electrode lead part 18a which connects the terminal part 18b and the individual electrode 18 (unless it is necessary to distinguish in particular, it is individual The electrode 18 may be patterned in a slightly larger shape similar to these shapes so that an electrode 18 (described as including the individual electrode lead portion 18a and the terminal portion 18b) can be mounted. Moreover, although the case where the depth of the recessed part 20a is about 0.2 micrometer is shown as an example, it can change according to the thickness of the individual electrode 18 produced in the recessed part 20a.

個別電極18は、例えば酸化錫を不純物としてドープした透明のITO(Indium Tin Oxide:インジウム錫酸化物)を0.1μmの厚さでスパッタして作製するとよい。このように、ITOで個別電極18を作製すると、透明なので放電したかどうかの確認が行いやすいという利点がある。なお、個別電極18の材料をITOに限定するものではなく、クロム等の金属材料を用いてもよい。また、電極基板16には、リザーバー44の液滴供給口48と連通し、外部のインクタンクから供給される吐出液を取り入れる流路となる液滴供給口50が貫通形成されている。   The individual electrode 18 may be produced by sputtering transparent ITO (Indium Tin Oxide) doped with tin oxide as an impurity with a thickness of 0.1 μm, for example. As described above, when the individual electrode 18 is made of ITO, there is an advantage that it is easy to confirm whether or not the discharge has occurred because it is transparent. The material of the individual electrode 18 is not limited to ITO, and a metal material such as chromium may be used. In addition, the electrode substrate 16 is formed with a droplet supply port 50 that penetrates the droplet supply port 48 of the reservoir 44 and serves as a flow path for taking in the discharge liquid supplied from an external ink tank.

さらに、電極基板16には、FPC実装部56が凹部20aとともに形成されている。FPC実装部56には、端子部18bが形成されている。つまり、端子部18bは、配線のためにキャビティ基板14の末端部が開口された電極取り出し部58内に露出しているのである。このFPC実装部56に図示省略のFPCを実装して、個別電極18の一端(端子部18b)と駆動回路24とを接続するようにしている。したがって、個別電極18には、駆動回路24からFPCを介して駆動信号が供給されるようになっている。   Further, the FPC mounting portion 56 is formed on the electrode substrate 16 together with the recess 20a. A terminal portion 18 b is formed on the FPC mounting portion 56. That is, the terminal portion 18b is exposed in the electrode extraction portion 58 in which the end portion of the cavity substrate 14 is opened for wiring. An FPC (not shown) is mounted on the FPC mounting portion 56 so that one end (terminal portion 18 b) of the individual electrode 18 and the drive circuit 24 are connected. Therefore, a drive signal is supplied to the individual electrode 18 from the drive circuit 24 via the FPC.

電極基板16とキャビティ基板14とを陽極接合して積層体を形成すると、振動板22と個別電極18との間には、振動板22を撓ませる(変位させる)ことができる一定の駆動ギャップ(空隙)20が、電極基板16の凹部20aにより形成されるようになっている。この駆動ギャップ20は、凹部20aの深さ、及び個別電極18の厚さにより決まることになる。この駆動ギャップ20は、液滴吐出ヘッド2の吐出特性に大きく影響するため、厳格な精度管理が要求される。駆動ギャップ20は、各振動板22に対向する位置に細長く所定の深さを有するように形成されている。この駆動ギャップ20の開放端部は、内部に湿気や埃等が侵入しないようにエポキシ等の樹脂による封止部60で気密封止される。   When the electrode substrate 16 and the cavity substrate 14 are anodically bonded to form a laminated body, a certain drive gap (between the diaphragm 22 and the individual electrode 18 can be deflected (displaced) the diaphragm 22. An air gap) 20 is formed by the recess 20a of the electrode substrate 16. The drive gap 20 is determined by the depth of the recess 20 a and the thickness of the individual electrode 18. Since the drive gap 20 greatly affects the ejection characteristics of the droplet ejection head 2, strict accuracy management is required. The drive gap 20 is formed to be elongated and have a predetermined depth at a position facing each diaphragm 22. The open end portion of the drive gap 20 is hermetically sealed with a sealing portion 60 made of a resin such as epoxy so that moisture and dust do not enter the inside.

なお、FPC実装部56の深さが約0.3μmである場合を例に示しているが、これに限定するものではなく、凹部20aの深さに応じて変更するとよい。なお、駆動ギャップ20は、気相処理を行った後、封止部60で気密封止するとよい。気相処理は、駆動ギャップ20内の水分除去を行った後に、疎水処理をするように実行される。また、駆動ギャップ20は、キャビティ基板14となるシリコン基板に凹部を形成したり、スペーサーを挟むことによって形成することも可能である。   In addition, although the case where the depth of FPC mounting part 56 is about 0.3 micrometer is shown as an example, it is not limited to this, It is good to change according to the depth of recessed part 20a. The drive gap 20 may be hermetically sealed with the sealing portion 60 after performing a vapor phase process. The gas phase treatment is performed so as to perform the hydrophobic treatment after the moisture in the drive gap 20 is removed. The drive gap 20 can also be formed by forming a recess in the silicon substrate that will be the cavity substrate 14 or sandwiching a spacer.

この液滴吐出ヘッド2は、複数の個別電極18が長辺及び短辺を有する長方形状に形成されており、この個別電極18が、互いの長辺が平行になるように配置されている。そして、図1では、個別電極18の短辺方向に伸びる1つの電極列を示している。なお、個別電極18の短辺が長辺に対して斜めに形成されており、個別電極18が細長い平行四辺形状になっている場合には、長辺方向に直角方向に伸びる電極列を形成するようにすればよい。なお、電極基板16とキャビティ基板14とは陽極接合により、キャビティ基板14とノズル基板12とは接着剤を用いての接合又は直接接合により接合することができる。   In the droplet discharge head 2, a plurality of individual electrodes 18 are formed in a rectangular shape having long sides and short sides, and the individual electrodes 18 are arranged so that their long sides are parallel to each other. FIG. 1 shows one electrode row extending in the short side direction of the individual electrode 18. In addition, when the short side of the individual electrode 18 is formed obliquely with respect to the long side and the individual electrode 18 has an elongated parallelogram shape, an electrode array extending in a direction perpendicular to the long side direction is formed. What should I do? The electrode substrate 16 and the cavity substrate 14 can be bonded by anodic bonding, and the cavity substrate 14 and the nozzle substrate 12 can be bonded by bonding using an adhesive or direct bonding.

液滴吐出ヘッド2の動作について簡単に説明する。
キャビティ基板14のリザーバー44には、液滴供給口50及び液滴供給口48を介して外部からインク等の吐出液が供給されている。また、キャビティ基板14のキャビティ26には、オリフィス46を介してリザーバー44から吐出液が供給されている。駆動回路24は、FPCを介して個別電極18と接続されており、個別電極18への電荷の供給及び停止を制御するようになっている。この駆動回路24は、例えば24kHzで発振し、選択された個別電極18に0V〜30V程度のパルス電位を印加して電荷供給を行い、その個別電極18を正に帯電させる。
The operation of the droplet discharge head 2 will be briefly described.
A discharge liquid such as ink is supplied to the reservoir 44 of the cavity substrate 14 from the outside through the droplet supply port 50 and the droplet supply port 48. Further, the discharge liquid is supplied from the reservoir 44 to the cavity 26 of the cavity substrate 14 through the orifice 46. The drive circuit 24 is connected to the individual electrode 18 via the FPC, and controls supply and stop of charge to the individual electrode 18. The drive circuit 24 oscillates at, for example, 24 kHz, applies a pulse potential of about 0 V to 30 V to the selected individual electrode 18 to supply charges, and charges the individual electrode 18 positively.

このとき、共通電極54を介してキャビティ基板14には負の極性を有する電荷が供給され、正に帯電された個別電極18に対応する振動板22を相対的に負に帯電させる。そのため、選択された個別電極18と振動板22との間では静電気力(クーロン力)が発生することになる。そうすると、振動板22は、静電気力によって個別電極18側に引き寄せられて撓む(変位する)ことになる。つまり、振動板22は、個別電極18に引き寄せられて当接することになる。これによってキャビティ26の容積が増大する。   At this time, charge having a negative polarity is supplied to the cavity substrate 14 through the common electrode 54, and the diaphragm 22 corresponding to the positively charged individual electrode 18 is relatively negatively charged. Therefore, an electrostatic force (Coulomb force) is generated between the selected individual electrode 18 and the diaphragm 22. If it does so, the diaphragm 22 will be drawn near to the individual electrode 18 side by electrostatic force, and will bend (displace). That is, the diaphragm 22 is attracted to and abuts on the individual electrode 18. This increases the volume of the cavity 26.

その後、個別電極18への電荷の供給を止めると、振動板22と個別電極18との間の静電気力がなくなり、振動板22はその弾性力により元の状態に復元する。このとき、キャビティ26の容積が急激に減少するため、キャビティ26内部の圧力が急激に上昇する。これにより、キャビティ26内の吐出液の一部が液滴としてノズル孔10より吐出されることになる。この液滴が、例えば記録紙に着弾することによって印刷等が行われるようになっている。その後、吐出液がリザーバー44からオリフィス46を通じてキャビティ26内に補給され、初期状態に戻る。このような方法は、引き打ちと呼ばれるものであるが、バネ等を用いて液滴を吐出する押し打ちと呼ばれる方法もある。   Thereafter, when the supply of electric charges to the individual electrode 18 is stopped, the electrostatic force between the diaphragm 22 and the individual electrode 18 disappears, and the diaphragm 22 is restored to its original state by its elastic force. At this time, since the volume of the cavity 26 decreases rapidly, the pressure inside the cavity 26 increases rapidly. Thereby, a part of the discharge liquid in the cavity 26 is discharged from the nozzle hole 10 as a droplet. For example, printing is performed by the droplets landing on a recording sheet, for example. Thereafter, the discharge liquid is replenished from the reservoir 44 into the cavity 26 through the orifice 46 and returns to the initial state. Such a method is called pulling, but there is also a method called pushing that discharges droplets using a spring or the like.

ここから、本実施形態の特徴事項であるドット抜け検出について詳細に説明する。
図4は、ノズル孔10と熱電対28との関係を説明するための説明図である。図5は、吐出検出の際の動作原理を模式的に示す概念図である。図4(A)が液滴吐出面12aの一部分を示す拡大平面図を、図4(B)が図4(A)のA−A’断面を示す拡大断面図を、それぞれ示している。また、図5(A)が液滴吐出前の状態を示す模式図を、図5(B)が液滴吐出時の状態を示す模式図を、それぞれ示している。なお、図5には、熱電対28と吐出検出回路34で構成される回路図を併せて図示している。
From here, the dot missing detection which is the characteristic matter of this embodiment will be described in detail.
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the nozzle hole 10 and the thermocouple 28. FIG. 5 is a conceptual diagram schematically showing the operation principle at the time of ejection detection. 4A is an enlarged plan view showing a part of the droplet discharge surface 12a, and FIG. 4B is an enlarged cross-sectional view showing an AA ′ cross section of FIG. 4A. FIG. 5A is a schematic diagram illustrating a state before droplet ejection, and FIG. 5B is a schematic diagram illustrating a state during droplet ejection. FIG. 5 also shows a circuit diagram including the thermocouple 28 and the discharge detection circuit 34.

図4(A)に示すように、各ノズル孔10の縁には、熱電対28がノズル孔10を中心として形成されている。このような状態において、ノズル孔10に存在する吐出液の位置、つまり吐出液の量によって、接点部30aにおける温度が変化することになる。   As shown in FIG. 4A, a thermocouple 28 is formed around the nozzle hole 10 at the edge of each nozzle hole 10. In such a state, the temperature at the contact portion 30a varies depending on the position of the discharge liquid existing in the nozzle hole 10, that is, the amount of the discharge liquid.

熱電対28と吐出検出回路34で構成される回路において、接点部30aの温度が変化することにより接点部30aと接点部30bとの温度差で微弱電流が発生することになる。例えば、液滴吐出前において熱電対28に定電流を流して熱電対28自体を加温し、熱電対28の温度を吐出液32の液温より高くなるように設定する。もしくは、ヒーター62(図2参照)を用いて熱電対28を加温し、熱電対28の温度を吐出液32の液温より高くなるように設定しても良い。また、この加温により、接点部30aと接点部30bとの温度は同じになる。つまり、熱電対28は電圧が発生していない(微弱電流が全く発生していない)状態である。もしくは、接点部30aと接点部30bとの温度差を一定に保つようにして、熱電対28に一定の起電力が発生している(一定電流が流れている)状態にしても良い。これにより、液滴吐出前における熱電対28の接点部30aの温度(図5(A)に示すt0)が、液滴吐出時における熱電対28の接点部30aの温度(図5(B)に示すt1)に変化することによって微弱電流が発生することになる。もしくは、接点部30aと接点部30bとの温度差が変化し、一定電流が変化することになる。つまり、吐出液32が接点部30aにおける温度を変化させる物質として作用することになる。なお、熱電対28の温度は吐出液32の温度と異なるものであればよいので、熱電対28の温度は吐出液32の温度より低い状態であってもよい。   In the circuit composed of the thermocouple 28 and the discharge detection circuit 34, a weak current is generated due to a temperature difference between the contact portion 30a and the contact portion 30b due to a change in the temperature of the contact portion 30a. For example, a constant current is supplied to the thermocouple 28 before the droplet is discharged to heat the thermocouple 28 itself, and the temperature of the thermocouple 28 is set to be higher than the liquid temperature of the discharge liquid 32. Alternatively, the thermocouple 28 may be heated using a heater 62 (see FIG. 2), and the temperature of the thermocouple 28 may be set to be higher than the liquid temperature of the discharge liquid 32. Moreover, the temperature of the contact part 30a and the contact part 30b becomes the same by this heating. That is, the thermocouple 28 is in a state where no voltage is generated (no weak current is generated). Alternatively, the temperature difference between the contact part 30a and the contact part 30b may be kept constant so that a constant electromotive force is generated in the thermocouple 28 (a constant current is flowing). Thereby, the temperature of the contact portion 30a of the thermocouple 28 before the droplet discharge (t0 shown in FIG. 5A) becomes the temperature of the contact portion 30a of the thermocouple 28 at the time of droplet discharge (FIG. 5B). By changing to t1), a weak current is generated. Alternatively, the temperature difference between the contact part 30a and the contact part 30b changes, and the constant current changes. That is, the discharge liquid 32 acts as a substance that changes the temperature at the contact portion 30a. Since the temperature of the thermocouple 28 may be different from the temperature of the discharge liquid 32, the temperature of the thermocouple 28 may be lower than the temperature of the discharge liquid 32.

この原理を利用することによって、本実施形態では、ドット抜け検出及び吐出量の異常検出をリアルタイムで実行可能にしている。したがって、液滴吐出ヘッド2では、発生した微弱電流の有無を検知することで、液滴吐出状況(ドット抜け検出及び吐出量の異常検出)をリアルタイムにモニタリングすることができる。つまり、回路状態に何の変化も起きない場合(微弱電流が全く発生していない場合)にはドット抜けが発生していると判断でき、回路状態に変化があった場合(微弱電流が発生している場合)にはその電流値により吐出液32の吐出量を判断できる。なお、微弱電流の検知は、回路に電流検知器を接続して実行すればよい。   By utilizing this principle, in this embodiment, dot missing detection and ejection amount abnormality detection can be executed in real time. Therefore, the droplet discharge head 2 can monitor the droplet discharge status (dot missing detection and discharge amount abnormality detection) in real time by detecting the presence or absence of the weak current generated. In other words, if there is no change in the circuit state (when no weak current is generated), it can be determined that dot missing has occurred, and if there is a change in the circuit state (weak current is generated). The discharge amount of the discharge liquid 32 can be determined from the current value. The weak current may be detected by connecting a current detector to the circuit.

液滴吐出ヘッド2のドット抜け検出動作は、ノズル基板12に形成されたすべてのノズル孔10のドット抜けを検査する動作である。したがって、液滴吐出ヘッド2では、ノズル孔10から吐出液32が吐出されたかどうか、つまりドット抜けが発生している吐出不良ノズルがあるかどうかを接点部30aの温度の変化により検知することができる。よって、液滴吐出動作、例えば記録紙等の被対象物の印字品質を印刷動作を中断することなく直接確認することができ、吐出不良ノズルを容易に特定できる。さらに、吐出不良ノズルを特定した場合には、別のノズル孔10からの吐出液32により、被対象物の品質を補完することができる。   The missing dot detection operation of the droplet discharge head 2 is an operation for inspecting missing dots in all the nozzle holes 10 formed in the nozzle substrate 12. Therefore, the droplet discharge head 2 can detect whether or not the discharge liquid 32 is discharged from the nozzle hole 10, that is, whether or not there is a defective discharge nozzle in which dot missing has occurred, based on a change in the temperature of the contact portion 30 a. it can. Therefore, it is possible to directly check the print quality of a target object such as a droplet discharge operation, for example, a recording paper without interrupting the print operation, and it is possible to easily identify a defective discharge nozzle. Furthermore, when the defective ejection nozzle is specified, the quality of the object can be complemented by the ejection liquid 32 from another nozzle hole 10.

なお、ドット抜け検出動作で吐出不良ノズルが発見されると、吐出不良ノズルの数や状態によって自動的に回復処理を実行するか、回復処理を実行せずにオペレーターに報知するか、回復処理や報知を行わずにそのまま印刷処理を再開するかの処置を選択するとよい。すなわち、吐出不良ノズル数や分布状態が許容できない状態であるときには、吐出不良ノズルの吐出特性を回復する回復手段による回復動作を自動的に実行し、吐出不良ノズル数や分布状態が所定の許容範囲内である場合には、回復動作を実行せずにオペレーターに報知し、吐出不良ノズル数や状態が吐出品質すなわち印刷品質への影響が小さい許容範囲以内である場合には、そのままつぎの印刷動作を開始する。   When a defective nozzle is found by the missing dot detection operation, the recovery process is automatically executed depending on the number and status of the defective nozzles, the operator is notified without executing the recovery process, or the recovery process is performed. It is preferable to select a measure for resuming the printing process as it is without performing notification. That is, when the number of defective nozzles and the distribution state are unacceptable, a recovery operation is automatically performed by a recovery unit that recovers the discharge characteristics of the defective nozzles, and the number of defective nozzles and the distribution state are within a predetermined allowable range. If it is within the range, the operator is notified without executing the recovery operation, and if the number or state of defective nozzles is within the allowable range that has little impact on the discharge quality, that is, the print quality, the next printing operation is continued. To start.

このときの判断基準としては、例えば、検出された吐出不良ノズルの数が、ノズル群を構成するノズル数に対して印刷品質にほとんど影響を及ぼさない程度の少ない数である場合にはそのままつぎの印刷動作を開始することができる。また、検出された吐出不良ノズルの数が、ノズル群を構成するノズル数に対して印刷品質に無視はできないがある程度許容できそうな範囲の数である場合は、オペレーターに報知してオペレーターの判断により無視してもよい状態であれば印刷を開始し、無視できないレベルであれば回復動作を行なう。さらに、検出された吐出不良ノズルの数が、ノズル群を構成するノズル数に対して印刷品質に影響するくらい多い数である場合は、自動的に回復動作を実行する。   As a determination criterion at this time, for example, when the number of defective ejection nozzles is a small number that hardly affects print quality with respect to the number of nozzles constituting the nozzle group, A printing operation can be started. Also, if the number of detected defective nozzles is within the range that is not negligible in print quality with respect to the number of nozzles constituting the nozzle group, but is likely to be acceptable to some extent, the operator is notified to determine If it can be ignored, printing is started, and if it cannot be ignored, a recovery operation is performed. Further, when the number of detected defective nozzles is large enough to affect the print quality with respect to the number of nozzles constituting the nozzle group, the recovery operation is automatically executed.

また、吐出不良ノズルの分布状態として、例えば隣接したノズル孔10が複数吐出不良であると検出されたような場合は、印刷品質に影響する可能性が高いので、吐出不良ノズルの数に係わらず自動的に回復動作を行なうとよい。なお、上記判断基準となる、吐出不良ノズル数等は、予め設定してRAM等の記憶手段に記憶させておくとよい。そうすれば、記憶させた設定値を用いて判断するよう制御されることになる。例えば、1色ベタの面積が多いデザインだと吐出不良ノズルによる印刷不良が目立ちやすく、細かい柄だと多少吐出不良ノズルがあっても目立ちにくいため、印刷するデザインや記録媒体の種類等に応じてオペレーターが設定できるようにしている。   In addition, as a distribution state of defective nozzles, for example, when it is detected that adjacent nozzle holes 10 have a plurality of defective discharges, there is a high possibility that the print quality will be affected, so regardless of the number of defective nozzles. It is recommended to perform recovery operation automatically. Note that the number of defective ejection nozzles and the like, which are the determination criteria, may be set in advance and stored in a storage unit such as a RAM. If it does so, it will control to judge using the memorize | stored setting value. For example, if the design has a large area of one color, printing failure due to defective ejection nozzles tends to be noticeable, and if it is a fine pattern, it is difficult to notice even if there are some ejection failure nozzles, so depending on the design to be printed and the type of recording medium, etc. It can be set by the operator.

以上より、液滴吐出ヘッド2は、ノズル孔10内に存在する吐出液32の量により接点部30aにおける温度が変化し、そのとき発生する微弱電流を検出することで、各ノズル孔10のドット抜けと吐出量を検出できる。したがって、液滴吐出ヘッド2では、吐出液32の吐出状況をリアルタイムにモニタリングすることが可能となる。よって、吐出不良ノズルを迅速に発見することができ、被対象物の品質が悪化するのを未然に防止することができる。   As described above, the droplet discharge head 2 detects the weak current generated at the time when the temperature at the contact portion 30a changes depending on the amount of the discharge liquid 32 present in the nozzle hole 10, and thereby the dot of each nozzle hole 10 is detected. Missing and discharge amount can be detected. Accordingly, the droplet discharge head 2 can monitor the discharge state of the discharge liquid 32 in real time. Therefore, it is possible to quickly find a defective ejection nozzle and to prevent the quality of the object from deteriorating.

また、熱電対28上に液滴保護膜36を形成する構造であるため、液滴保護膜36によって熱電対28も保護することが可能である。また、熱電対28に使用する導電性材料は、耐擦性及び吐出液に対する耐インク性(耐薬品性)を有する材料としたので、実用上、電圧制御しやすく、また、熱電対28の耐久性を確保でき、長期間の使用に渡って信頼性を確保することができる。   Further, since the droplet protective film 36 is formed on the thermocouple 28, the thermocouple 28 can be protected by the droplet protective film 36. In addition, since the conductive material used for the thermocouple 28 is a material having abrasion resistance and ink resistance (chemical resistance) against the discharged liquid, it is practically easy to control the voltage, and the durability of the thermocouple 28. The reliability can be ensured over a long period of use.

次に、液滴吐出ヘッド2のノズル基板12の製造工程について説明する。図6〜図8は、ノズル基板12の製造工程例の一部を示す縦断面図である。図6〜図8に基づいて、ノズル基板12の製造工程についてその特徴事項を中心に説明する。   Next, the manufacturing process of the nozzle substrate 12 of the droplet discharge head 2 will be described. 6 to 8 are longitudinal sectional views showing a part of manufacturing steps of the nozzle substrate 12. Based on FIGS. 6-8, the manufacturing process of the nozzle board | substrate 12 is demonstrated centering on the characteristic matter.

先ず、図6(A)に示すように、厚み725μmで導電性を有する単結晶シリコン基板12’を用意し、図示省略の熱酸化装置にセットして酸化温度1075℃、酸化時間90分、酸素と水蒸気の混合雰囲気中の条件で熱酸化処理し、シリコン基板12’の表面に膜厚0.5μmの熱酸化膜(SiO2膜)64を均一に成膜する。そして、シリコン基板12’の接着面12bの熱酸化膜64に第2ノズル孔10bとなる凹部64aをパターニングする。 First, as shown in FIG. 6A, a single crystal silicon substrate 12 ′ having a thickness of 725 μm and conductivity is prepared, set in a thermal oxidation apparatus (not shown), an oxidation temperature of 1075 ° C., an oxidation time of 90 minutes, Thermal oxidation is performed under the condition of a mixed atmosphere of water and water vapor, and a thermal oxide film (SiO 2 film) 64 having a film thickness of 0.5 μm is uniformly formed on the surface of the silicon substrate 12 ′. Then, a recess 64a to be the second nozzle hole 10b is patterned in the thermal oxide film 64 on the bonding surface 12b of the silicon substrate 12 ′.

次に、図6(B)に示すように、シリコン基板12’の接着面12b上に、厚さ1.0μmのレジスト膜66を形成し、フォトリソグラフィにより第1ノズル孔10aとなる凹部66aをパターニングする。   Next, as shown in FIG. 6B, a resist film 66 having a thickness of 1.0 μm is formed on the adhesive surface 12b of the silicon substrate 12 ′, and a recess 66a that becomes the first nozzle hole 10a is formed by photolithography. Pattern.

次に、図6(C)に示すように、図示省略のICPドライエッチング装置により、レジスト膜66の第1ノズル孔10aとなる凹部66aを、例えば深さ40μmで垂直に異方性ドライエッチングし、第1ノズル孔10aを形成する。この場合のエッチングガスとしては、C48、SF6を使用し、これらのエッチングガスを交互に使用すればよい。ここで、C48は形成される溝の側面にエッチングが進行しないように溝側面を保護するために使用し、SF6はシリコン基板12’の垂直方向のエッチングを促進させるために使用する。 Next, as shown in FIG. 6C, by using an ICP dry etching apparatus (not shown), the recess 66a that becomes the first nozzle hole 10a of the resist film 66 is anisotropically dry etched vertically at a depth of 40 μm, for example. First nozzle hole 10a is formed. In this case, C 4 F 8 and SF 6 are used as the etching gas, and these etching gases may be used alternately. Here, C 4 F 8 is used for protecting the side surface of the groove so that the etching does not proceed to the side surface of the groove to be formed, and SF 6 is used for promoting the vertical etching of the silicon substrate 12 ′. .

次に、図6(D)に示すように、レジスト膜66を除去した後、ICPドライエッチング装置により熱酸化膜64の第2ノズル孔10bとなる凹部64aを、深さ40μmで垂直に異方性ドライエッチングし、第2ノズル孔10bを形成する。この際に、第1ノズル孔10aも深さが70〜80μm程度までエッチングされ、ノズル孔10が完成する。   Next, as shown in FIG. 6D, after removing the resist film 66, the concave portion 64a that becomes the second nozzle hole 10b of the thermal oxide film 64 is anisotropically perpendicular to the depth of 40 μm by an ICP dry etching apparatus. Dry etching is performed to form the second nozzle hole 10b. At this time, the first nozzle hole 10a is also etched to a depth of about 70 to 80 μm, and the nozzle hole 10 is completed.

次に、図7(A)に示すように、シリコン基板12’の表面に残る熱酸化膜64を剥離した後、シリコン基板12’の液滴吐出面12a、接着面12b、及びノズル孔10の内壁に、膜厚0.1μmの絶縁膜68をドライ酸化で形成する。   Next, as shown in FIG. 7A, after the thermal oxide film 64 remaining on the surface of the silicon substrate 12 ′ is peeled off, the droplet discharge surface 12a, the adhesive surface 12b, and the nozzle hole 10 of the silicon substrate 12 ′ are removed. An insulating film 68 having a thickness of 0.1 μm is formed on the inner wall by dry oxidation.

次に、図7(B)に示すように、シリコン基板12’の接着面12bにサポート基板70を貼り付け、液滴吐出面12a側から板厚が65μmになるまで薄板化する。続いて、露出したシリコン基板12’の液滴吐出面12aの表面に、絶縁膜69となる厚さ0.2μmのシリコーン重合膜をシロキサン原料のプラズマCVDで形成する。そして、空気中でUVを照射して脱水縮合させ、絶縁膜69の表面をSiO2化する。 Next, as shown in FIG. 7B, a support substrate 70 is attached to the adhesive surface 12b of the silicon substrate 12 ′, and the thickness is reduced from the droplet discharge surface 12a side until the plate thickness becomes 65 μm. Subsequently, a 0.2 μm-thick silicone polymer film serving as the insulating film 69 is formed on the exposed surface of the droplet discharge surface 12a of the silicon substrate 12 ′ by plasma CVD using a siloxane material. Then, UV irradiation is performed in the air for dehydration condensation, and the surface of the insulating film 69 is changed to SiO 2 .

次に、図7(C)に示すように、液滴吐出面12aにメタルマスク72を設置し、厚さ0.1μmの熱電対28の片側(金属電極28b)を斜方スパッタ又は斜方蒸着によって形成する。このとき、斜方スパッタ又は斜方蒸着の角度を制御するか、基板を回転させて、金属電極28bをノズル孔10の内壁上部にまで形成する。   Next, as shown in FIG. 7C, a metal mask 72 is provided on the droplet discharge surface 12a, and one side (metal electrode 28b) of the thermocouple 28 having a thickness of 0.1 μm is obliquely sputtered or obliquely deposited. Formed by. At this time, the angle of oblique sputtering or oblique deposition is controlled or the substrate is rotated to form the metal electrode 28b up to the upper part of the inner wall of the nozzle hole 10.

次に、図7(D)に示すように、メタルマスク72を取り外し、メタルマスク74を設置し、厚さ0.1μmの熱電対28のもう片側(金属電極28a)を斜方スパッタ又は斜方蒸着によって形成する。このとき、斜方スパッタ又は斜方蒸着の角度を制御するか、基板を回転させて、金属電極28aをノズル孔10の内壁上部にまで形成する。このように、金属電極28aと金属電極28bとを別工程で形成するので、これらを確実に接合することができる。   Next, as shown in FIG. 7D, the metal mask 72 is removed, a metal mask 74 is installed, and the other side (metal electrode 28a) of the thermocouple 28 having a thickness of 0.1 μm is obliquely sputtered or obliquely. It is formed by vapor deposition. At this time, the angle of oblique sputtering or oblique vapor deposition is controlled or the substrate is rotated to form the metal electrode 28 a up to the upper part of the inner wall of the nozzle hole 10. Thus, since the metal electrode 28a and the metal electrode 28b are formed in separate steps, they can be reliably bonded.

次に、図7(E)に示すように、メタルマスク74を取り外し、シリコン基板12’の液滴吐出面12aの表面に、液滴保護膜36となる厚さ0.2μmのシリコーン重合膜をシロキサン原料のプラズマCVDで形成する。そして、空気中でUVを照射して脱水縮合させ、液滴保護膜36の表面をSiO2化する。 Next, as shown in FIG. 7E, the metal mask 74 is removed, and a 0.2 μm-thick silicone polymer film serving as the droplet protective film 36 is formed on the surface of the droplet discharge surface 12a of the silicon substrate 12 ′. It is formed by plasma CVD of siloxane raw material. Then, UV irradiation is performed in the air to cause dehydration condensation, and the surface of the droplet protective film 36 is changed to SiO 2 .

次に、図8(A)に示すように、シリコン基板12’の液滴吐出面12aにさらに撥液処理を施す。この場合、シランカップリング材をディップコートし、液滴吐出面12aに撥液膜42を形成する。このとき、第1ノズル孔10a及び第2ノズル孔10bの内壁にも、撥液膜42が形成される。   Next, as shown in FIG. 8A, a liquid repellent treatment is further performed on the droplet discharge surface 12a of the silicon substrate 12 '. In this case, a silane coupling material is dip coated to form a liquid repellent film 42 on the droplet discharge surface 12a. At this time, the liquid repellent film 42 is also formed on the inner walls of the first nozzle hole 10a and the second nozzle hole 10b.

次に、図8(B)に示すように、液滴吐出面12aに、サポートテープ76を貼り付け、その状態で接着面12b側のサポート基板70を剥離する。そして、接着面12b側から酸素又はアルゴンのプラズマ処理を行い、ノズル孔10の内壁に形成された撥液膜42を破壊して親水化する。   Next, as shown in FIG. 8B, a support tape 76 is attached to the droplet discharge surface 12a, and the support substrate 70 on the adhesive surface 12b side is peeled off in this state. Then, oxygen or argon plasma treatment is performed from the bonding surface 12b side, and the liquid-repellent film 42 formed on the inner wall of the nozzle hole 10 is broken and hydrophilized.

次に、図8(C)に示すように、サポートテープ76を剥離する。   Next, as shown in FIG. 8C, the support tape 76 is peeled off.

次に、図8(D)に示すように、熱電対28の配線接続部分の液滴保護膜36及び撥液膜42を、レーザー照射により選択的に破壊する。そして、熱電対28の配線接続部を露出させる。
以上の製造工程により、ノズル基板12を容易に製造することができる。
Next, as shown in FIG. 8D, the droplet protective film 36 and the liquid repellent film 42 in the wiring connection portion of the thermocouple 28 are selectively destroyed by laser irradiation. And the wiring connection part of the thermocouple 28 is exposed.
The nozzle substrate 12 can be easily manufactured by the above manufacturing process.

このようにして作製したノズル基板12を用いて液滴吐出ヘッド2を作製する際には、ノズル基板12の接着面12bに、キャビティ基板14の接合面を貼り合せて、ノズル基板12とキャビティ基板14の接合体を形成する。その後、ノズル基板12とキャビティ基板14からなる接合体において、キャビティ基板14の他の接合面に電極基板16の接合面を貼り付ける。以上の工程を経ることにより、ノズル基板12、キャビティ基板14、及び電極基板16の接合体を形成し、液滴吐出ヘッド2を完成する。   When the droplet discharge head 2 is manufactured using the nozzle substrate 12 thus manufactured, the bonding surface of the cavity substrate 14 is bonded to the adhesive surface 12b of the nozzle substrate 12, and the nozzle substrate 12 and the cavity substrate are bonded. 14 joined bodies are formed. Thereafter, in the joined body including the nozzle substrate 12 and the cavity substrate 14, the joining surface of the electrode substrate 16 is attached to the other joining surface of the cavity substrate 14. By passing through the above process, the joined body of the nozzle substrate 12, the cavity substrate 14, and the electrode substrate 16 is formed, and the droplet discharge head 2 is completed.

(第2の実施形態)
図9は、第1の実施形態で作製した液滴吐出ヘッド2を搭載した液滴吐出装置100の一例を示した斜視図である。図9に示す液滴吐出装置100は、一般的なインクジェットプリンターである。なお、この液滴吐出装置100は、周知の製造方法によって製造することができる。なお、液滴吐出ヘッド2は、図9に示す液滴吐出装置100の他に、吐出液32を種々変更することで、液晶ディスプレイのカラーフィルターの製造、有機EL表示装置の発光部分の形成、生体液体の吐出等にも適用することができる。また、配線基板をインクジェット法により作成するプリント配線基板製造装置の液滴吐出装置としても適用することができる。
(Second Embodiment)
FIG. 9 is a perspective view showing an example of a droplet discharge apparatus 100 equipped with the droplet discharge head 2 manufactured in the first embodiment. A droplet discharge device 100 shown in FIG. 9 is a general ink jet printer. The droplet discharge device 100 can be manufactured by a known manufacturing method. In addition to the droplet discharge device 100 shown in FIG. 9, the droplet discharge head 2 can change the discharge liquid 32 in various ways, thereby manufacturing a color filter for a liquid crystal display, forming a light emitting portion of an organic EL display device, It can also be applied to the discharge of biological liquids. Further, the present invention can also be applied as a droplet discharge device of a printed wiring board manufacturing apparatus that creates a wiring board by an inkjet method.

また、液滴吐出ヘッド2は、圧電駆動方式の液滴吐出装置や、バブルジェット(登録商標)方式の液滴吐出装置にも使用できる。例えば、液滴吐出ヘッド2をディスペンサーとし、生体分子のマイクロアレイとなる基板に吐出する用途に用いる場合では、DNA(Deoxyribo Nucleic Acids:デオキシリボ核酸)、他の核酸(例えば、Ribo Nucleic Acid:リボ核酸、Peptide Nucleic Acids:ペプチド核酸等)タンパク質等のプローブを含む液体を吐出させるようにしてもよい。   The droplet discharge head 2 can also be used for a piezoelectric drive type droplet discharge device and a bubble jet (registered trademark) type droplet discharge device. For example, when the droplet discharge head 2 is used as a dispenser and used for discharging onto a substrate that is a biomolecule microarray, DNA (Deoxyribo Nucleic Acids), other nucleic acids (for example, Ribo Nucleic Acid: ribonucleic acid, (Peptide Nucleic Acids: peptide nucleic acids, etc.) A liquid containing a probe such as a protein may be discharged.

なお、第1の実施形態に係る液滴吐出ヘッド2が電極基板16、キャビティ基板14、及びノズル基板12からなる3層構造である場合を例に説明したが、ガラス基板、キャビティ基板、リザーバー基板、及びノズルプレートからなる4層構造であってもよい。   The case where the droplet discharge head 2 according to the first embodiment has a three-layer structure including the electrode substrate 16, the cavity substrate 14, and the nozzle substrate 12 has been described as an example. However, the glass substrate, the cavity substrate, and the reservoir substrate are described. And a four-layer structure comprising nozzle plates.

また、本実施形態に係る液滴吐出装置は、プロテインチップやDNAチップの作成のための液滴吐出装置、有機EL製造装置や液晶表示装置のカラーフィルター製造装置の液滴吐出装置、及び配線基板をインクジェット法により作成するプリント配線基板製造装置の液滴吐出装置等に対応することが可能である。   In addition, the droplet discharge device according to the present embodiment includes a droplet discharge device for producing a protein chip or a DNA chip, a droplet discharge device for a color filter manufacturing device for an organic EL manufacturing device or a liquid crystal display device, and a wiring board. It is possible to correspond to a droplet discharge device or the like of a printed wiring board manufacturing apparatus that produces the ink by the inkjet method.

2…液滴吐出ヘッド 10…ノズル孔 10a…第1ノズル孔 10b…第2ノズル孔 12…ノズル基板 12’…シリコン基板 12a…液滴吐出面 12b…接着面 14…キャビティ基板 16…電極基板 18…個別電極 18a…個別電極リード部 18b…端子部 20…駆動ギャップ 20a…凹部 22…振動板 24…駆動回路 26…キャビティ(圧力室) 28…熱電対(温度センサー) 28A…共通電極 28a…金属電極(第1の電極) 28b…金属電極(第2の電極) 30a…接点部 30b…接点部 32…吐出液 34…吐出検出回路 36…液滴保護膜 38…配線 40…配線 42…撥液膜 44…リザーバー 46…オリフィス 48…液滴供給口 50…液滴供給口 52…絶縁膜 54…共通電極 56…FPC実装部 58…電極取り出し部 60…封止部 62…ヒーター 64…熱酸化膜 64a…凹部 66…レジスト膜 66a…凹部 68,69…絶縁膜 70…サポート基板 72…メタルマスク 74…メタルマスク 76…サポートテープ 100…液滴吐出装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Droplet discharge head 10 ... Nozzle hole 10a ... 1st nozzle hole 10b ... 2nd nozzle hole 12 ... Nozzle substrate 12 '... Silicon substrate 12a ... Droplet discharge surface 12b ... Adhesion surface 14 ... Cavity substrate 16 ... Electrode substrate 18 ... individual electrode 18a ... individual electrode lead 18b ... terminal 20 ... drive gap 20a ... concave 22 ... diaphragm 24 ... drive circuit 26 ... cavity (pressure chamber) 28 ... thermocouple (temperature sensor) 28A ... common electrode 28a ... metal Electrode (first electrode) 28b ... Metal electrode (second electrode) 30a ... Contact part 30b ... Contact part 32 ... Discharge liquid 34 ... Discharge detection circuit 36 ... Drop protection film 38 ... Wiring 40 ... Wiring 42 ... Liquid repellent Membrane 44 ... Reservoir 46 ... Orifice 48 ... Droplet supply port 50 ... Droplet supply port 52 ... Insulating film 54 ... Common electrode 56 ... FP Mounting part 58 ... Electrode extracting part 60 ... Sealing part 62 ... Heater 64 ... Thermal oxide film 64a ... Recess 66 ... Resist film 66a ... Recess 68, 69 ... Insulating film 70 ... Support substrate 72 ... Metal mask 74 ... Metal mask 76 ... Support tape 100: droplet discharge device.

Claims (14)

液滴を吐出する複数のノズル孔及び該ノズル孔のそれぞれを中心として該各ノズル孔の縁に形成された温度センサーを少なくとも有するノズル基板と、
底壁が振動板を構成し、前記ノズル基板の前記複数のノズル孔に連通して吐出液を収容する複数の圧力室を有し、前記ノズル基板に積層されるキャビティ基板と、
前記振動板を駆動する個別電極を有し、前記キャビティ基板に積層される電極基板と、
前記ノズル孔に存在する吐出液の量により変化する温度によって液滴吐出状況の良否を判断する吐出検出回路と、
を有することを特徴とする液滴吐出ヘッド。
A nozzle substrate having at least a plurality of nozzle holes for discharging liquid droplets and a temperature sensor formed at the edge of each nozzle hole around each nozzle hole;
A cavity substrate having a bottom wall constituting a diaphragm, having a plurality of pressure chambers communicating with the plurality of nozzle holes of the nozzle substrate and containing a discharge liquid, and stacked on the nozzle substrate;
An individual electrode for driving the diaphragm, and an electrode substrate stacked on the cavity substrate;
A discharge detection circuit that determines the quality of a droplet discharge state based on a temperature that varies depending on the amount of discharge liquid present in the nozzle hole;
A droplet discharge head characterized by comprising:
請求項1に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記吐出検出回路は、吐出液の有無により前記温度センサーの温度が変化することで発生する微弱電流を検知して液滴吐出状況の良否を判断することを特徴とする液滴吐出ヘッド。
The droplet discharge head according to claim 1,
The droplet discharge head, wherein the discharge detection circuit detects a weak current generated by a change in temperature of the temperature sensor depending on the presence or absence of a discharge liquid, and determines whether the droplet discharge state is good or bad.
請求項2に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記温度センサーに定電流を流すことで、前記温度センサーの温度を吐出液よりも高温で保持することを特徴とする液滴吐出ヘッド。
The droplet discharge head according to claim 2,
A droplet discharge head, wherein a constant current is passed through the temperature sensor to maintain the temperature of the temperature sensor at a higher temperature than the discharge liquid.
請求項3に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記温度センサーの保持温度は、吐出液より5度以上高いことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
The droplet discharge head according to claim 3,
A droplet discharge head, wherein a holding temperature of the temperature sensor is 5 degrees or more higher than that of the discharge liquid.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記温度センサーと前記ノズル基板を形成する基材との間には、該基材の材料よりも熱伝導率の低い絶縁材料で形成された絶縁膜を有することを特徴とする液滴吐出ヘッド。
In the droplet discharge head according to any one of claims 1 to 4,
A liquid droplet ejection head comprising an insulating film formed of an insulating material having a lower thermal conductivity than the material of the base material between the temperature sensor and the base material forming the nozzle substrate.
請求項5に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記絶縁材料は、SIO2等であることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
The droplet discharge head according to claim 5,
The droplet discharge head, wherein the insulating material is SIO 2 or the like.
請求項1〜6のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記温度センサーは、その一部が前記ノズル孔の内壁にまで及んでいることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
In the liquid droplet ejection head according to any one of claims 1 to 6,
A part of the temperature sensor extends to the inner wall of the nozzle hole.
請求項1〜7のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記温度センサーは、耐擦性及び耐薬品性を有する導電性材料で構成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
In the liquid droplet ejection head according to any one of claims 1 to 7,
The temperature sensor is made of a conductive material having abrasion resistance and chemical resistance.
請求項1〜8のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記温度センサーは、熱電対又はサーミスターであることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
In the droplet discharge head according to any one of claims 1 to 8,
The temperature sensor is a thermocouple or a thermistor.
請求項9に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記熱電対は、該熱電対の接点が少なくとも前記各ノズル孔の縁に形成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
The droplet discharge head according to claim 9,
The thermocouple has a contact point of the thermocouple formed at least at an edge of each nozzle hole.
請求項9又は10に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記熱電対は、Pt、Au、Mo、Ta、これらの合金又はこれらの化合物のいずれかであることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
The droplet discharge head according to claim 9 or 10,
The droplet discharge head, wherein the thermocouple is any one of Pt, Au, Mo, Ta, an alloy thereof, or a compound thereof.
請求項1〜11のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドを搭載したことを特徴とする液滴吐出装置。   A droplet discharge apparatus comprising the droplet discharge head according to claim 1. シリコン基板にノズル孔となる凹部を形成する工程と、
前記シリコン基板に熱酸化膜を熱酸化により形成する工程と、
前記シリコン基板の凹部形成面にサポート基板を貼り合わせる工程と、
前記シリコン基板の前記凹部形成面とは反対側面を薄板化し前記凹部を開口する工程と、
開口させた各ノズル孔の縁に温度センサーを形成する工程と、
前記シリコン基板の薄板化した面及び前記凹部内部に液滴保護膜を形成する工程と、
前記液滴保護膜の上に撥液膜を形成する工程と、
前記シリコン基板の前記凹部形成面とは反対側面にサポートテープを貼り合わせた後、前記シリコン基板から前記サポート基板を剥離し、前記シリコン基板に形成した前記撥液膜を前記サポート基板を剥離した側から親水化処理する工程と、
前記シリコン基板から前記サポートテープを剥離する工程と、
前記温度センサーの配線接続部を露出させる工程と、
を有することを特徴とするノズル基板の製造方法。
Forming a recess to be a nozzle hole in the silicon substrate;
Forming a thermal oxide film on the silicon substrate by thermal oxidation;
Bonding the support substrate to the recess forming surface of the silicon substrate;
Thinning the side surface opposite to the recess forming surface of the silicon substrate and opening the recess,
Forming a temperature sensor at the edge of each opened nozzle hole;
Forming a droplet protective film on the thinned surface of the silicon substrate and inside the recess;
Forming a liquid repellent film on the droplet protective film;
After a support tape is bonded to the side opposite to the recess forming surface of the silicon substrate, the support substrate is peeled off from the silicon substrate, and the liquid repellent film formed on the silicon substrate is peeled off from the support substrate From the step of hydrophilizing,
Peeling the support tape from the silicon substrate;
Exposing the wiring connection of the temperature sensor;
A method for manufacturing a nozzle substrate, comprising:
請求項13に記載のノズル基板の製造方法において、
前記温度センサーを形成する工程は、
開口させた各ノズル孔の縁に斜方スパッタ又は斜方蒸着によって第2の電極を形成する工程と、
少なくとも前記第2の電極の上であって、開口させた各ノズル孔の縁に斜方スパッタ又は斜方蒸着によって第1の電極を形成する工程と、
を有することを特徴とするノズル基板の製造方法。
In the manufacturing method of the nozzle substrate according to claim 13,
Forming the temperature sensor comprises:
Forming a second electrode by oblique sputtering or oblique deposition on the edge of each opened nozzle hole;
Forming the first electrode by oblique sputtering or oblique deposition on at least the second electrode and at the edge of each opened nozzle hole;
A method for manufacturing a nozzle substrate, comprising:
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