JP2021187065A - 液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】温度検知素子の検知精度の向上に有利な技術を提供する。【解決手段】液体吐出ヘッドは、基板上に配された絶縁部材と、前記絶縁部材内に配され、液体を吐出するための熱エネルギーを発生する発熱抵抗素子と、前記絶縁部材の上方に設けられ、前記熱エネルギーに基づいて液体を発泡させるための発泡室と、前記発泡室内の温度を検知可能な温度検知素子と、を備え、前記温度検知素子は、前記発熱抵抗素子と前記発泡室との間、かつ、前記絶縁部材に対して設けられた複数の導電層のうち前記発泡室に最も近い導電層に配されている。【選択図】図１Ａ
Description
本発明は、主に液体吐出ヘッドに関する。
インクジェットプリンタ等に代表される液体吐出装置の液体吐出ヘッドには、例えば、電気熱変換方式、ピエゾ方式等の構成が採用されうる。電気熱変換方式の液体吐出ヘッドは、複数の液体吐出ノズルと、それらに対応する複数の発熱抵抗素子（或いは電気熱変換素子等とも称される。）と、を備えており、個々の発熱抵抗素子が駆動されて発生する熱エネルギーを利用して液体を対応のノズルから吐出する。このような電気熱変換方式の構成においては、発熱抵抗素子の小サイズ化および発熱効率の向上の双方を同時に実現することができるため、発熱抵抗素子の高密度化に有利である。
液体吐出装置のなかには、温度検知素子（温度センサ）が液体吐出ヘッドに設けられ、該温度検知素子の検知結果に基づいて発熱抵抗素子の駆動制御を行うものがある（特許文献１〜２参照）。
温度検知素子の検知精度を向上させることにより、温度検知素子の検知結果に基づいて、より高い精度で発熱抵抗素子を駆動制御させることが可能と云える。この点、特許文献１〜２の構成においては構造上の改善の余地があった。
本発明は、温度検知素子の検知精度の向上に有利な技術を提供することを例示的目的とする。
本発明の一つの側面は液体吐出ヘッドにかかり、前記液体吐出ヘッドは、基板上に配された絶縁部材と、前記絶縁部材内に配され、液体を吐出するための熱エネルギーを発生する発熱抵抗素子と、前記絶縁部材の上方に設けられ、前記熱エネルギーに基づいて液体を発泡させるための発泡室と、前記発泡室内の温度を検知可能な温度検知素子と、を備え、前記温度検知素子は、前記発熱抵抗素子と前記発泡室との間、かつ、前記絶縁部材に対して設けられた複数の導電層のうち前記発泡室に最も近い導電層に配されていることを特徴とする。
本発明によれば、温度検知素子の検知精度を向上できる。
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
＜第１実施形態＞
図１Ａは、第１実施形態に係る液体吐出ヘッド１が備えるヘッド用基板１１の平面模式図である。図１Ｂは、図１Ａ中の切断線ｄ１−ｄ１の断面模式図である。図１Ｃは、図１Ａ中の切断線ｄ２−ｄ２の断面模式図である。液体吐出ヘッド１は、インクジェットプリンタ等に代表される液体吐出装置に設けられ、インク液滴等の液体を所定の対象に対して付与することができる。
図１Ａは、第１実施形態に係る液体吐出ヘッド１が備えるヘッド用基板１１の平面模式図である。図１Ｂは、図１Ａ中の切断線ｄ１−ｄ１の断面模式図である。図１Ｃは、図１Ａ中の切断線ｄ２−ｄ２の断面模式図である。液体吐出ヘッド１は、インクジェットプリンタ等に代表される液体吐出装置に設けられ、インク液滴等の液体を所定の対象に対して付与することができる。
尚、説明の容易化のため、以下、図１Ｂ及び図１Ｃの上側（液体を吐出する方向の側）を液体吐出ヘッド１及びヘッド用基板１１の上側とし、その反対側を下側とする。
ヘッド用基板１１は、公知の半導体製造プロセスにより製造可能であり、例えば単結晶シリコン等の半導体で構成された基板１００上に複数の要素が設けられて成る。先ず、基板１００上には絶縁層１０１が配される。
絶縁層１０１には、例えば酸化珪素等の無機質材料が用いられ、絶縁層１０１は、複数の発熱抵抗素子１０２（後述）及び個々の発熱抵抗素子１０２を駆動するための１以上の素子（例えばＭＯＳトランジスタ）又は回路部を互いに電気的に分離する。一般に、絶縁層１０１は複数の層で構成され、其れらの間、上及び／又は下に、個々の要素を構成する複数の導電層または半導体層が配されうる。絶縁層１０１は、絶縁部材と称されてもよい。
絶縁層１０１中には、発熱抵抗素子１０２、接続部材１０３および配線部材１０４が配される。発熱抵抗素子１０２は、通電により駆動され、それにより熱エネルギーを発生する電気熱変換素子である。接続部材１０３は、コンタクトプラグ、ビア等とも称される。配線部材１０４は、ラインパターン（或いは単にパターン）等とも称される。
発熱抵抗素子１０２は、接続部材１０３を介して配線部材１０４に接続される。発熱抵抗素子１０２は、例えば窒化タンタルシリコン、窒化タングステン、シリコン等、電気抵抗の比較的大きい金属で構成されうる。
部材１０３及び１０４は、電気抵抗の比較的小さい金属で構成され、典型的には、接続部材１０３には、例えばタングステン、銅等が用いられ、また、配線部材１０４には、例えばアルミニウム、銅等が用いられうる。
絶縁層１０１上には、温度検知素子１０５が発熱抵抗素子１０２上方に位置するように配され、また、絶縁層１０１中には、接続部材１０６および配線部材１０７が配される。温度検知素子１０５は、その検知結果に基づいて発熱抵抗素子１０２の駆動制御を行うのに用いられ、詳細については後述とするが、発泡室１１２内の温度を検知可能とする。即ち、温度検知素子１０５の検知結果は、不図示の制御部（或いは、駆動制御部、記録制御部等とも称されうる。）により取得され、該制御部は、この検知結果に基づいて発熱抵抗素子１０２の駆動制御を行う。
温度検知素子１０５は、平面視において発熱抵抗素子１０２と重なっており、発熱抵抗素子１０２の外縁より外側までに亘って設けられる。接続部材１０６は、コンタクトプラグ、ビア等とも称される。配線部材１０７は、ラインパターン（或いは単にパターン）等とも称される。
温度検知素子１０５は、接続部材１０６を介して配線部材１０７に接続される。温度検知素子１０５は、例えばイリジウム、タンタル、チタン、タングステン、シリコン、窒化タンタルシリコン、窒化タングステンシリコン等、抵抗温度係数の比較的大きい金属又はその合金で構成されうる。温度検知素子１０５は、単層で構成されてもよいし、複数の層が積層されて構成されてもよい。付随的に、温度検知素子１０５は、耐キャビテーション膜としても機能可能な材料により構成されるとよい。
部材１０６及び１０７は、部材１０３及び１０４同様、電気抵抗の比較的小さい金属で構成され、典型的には、接続部材１０６には、例えばタングステン、銅等が用いられ、また、配線部材１０７には、例えばアルミニウム、銅等が用いられうる。
絶縁層１０１の上面は平坦化されているとよい。平坦化の処理は、典型的には、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ：化学機械研磨）により行われうる。尚、平坦化の処理は、接続部材１０６の形成後かつ温度検知素子１０５の形成前に行われるが、上述の要素１０２〜１０７を形成するための個々の工程の間に行われてもよい。
本実施形態においては、接続部材１０３及び１０６は、互いに独立した製造工程により個別に形成される。よって、発熱抵抗素子１０２と配線部材１０４とを接続する接続部材１０３は、一体に設けられ、また、温度検知素子１０５と配線部材１０７とを接続する接続部材１０６は、一体に設けられる。
本実施形態においては、発熱抵抗素子１０２を構成する金属膜の膜厚は１０〜５０ｎｍ程度とする。配線部材１０４を構成する金属膜の膜厚は５００〜１０００ｎｍ程度とする。また、温度検知素子１０５と発熱抵抗素子１０２との間の絶縁層１０１の膜厚（即ち、発熱抵抗素子１０２を構成する金属膜の上面から、温度検知素子１０５を構成する金属膜の下面までの距離）は５０〜２００ｎｍ程度とする。
本実施形態によれば、比較的簡便に発熱抵抗素子１０２‐温度検知素子１０５間の距離を小さくすることができ、該距離は、発熱抵抗素子の下方に温度検知素子を配置した場合の構造に比べて小さくすることができる。また、本実施形態によれば、温度検知素子１０５に耐キャビテーション膜としての機能を兼ねさせることにより、液体吐出ヘッド１の品質の向上および製造コストの低減の双方を実現可能となる。
基板１００の下面側には、液体の供給口１０８が設けられる。また、基板１００の上面側には、感光樹脂等からなるフィルタ１０９とノズル形成部材１１０と、が設けられる。ノズル形成部材１１０は、吐出口（ノズル）１１１および発泡室１１２が形成される。
発泡室１１２は、詳細については後述とするが、供給口１０８から流入した液体を発泡させることにより該液体の吐出に寄与する空間ないし領域であり、平面視において発熱抵抗素子１０２の外縁より外側までに亘って形成される。図中において、発泡室１１２は、ノズル形成部材１１０とフィルタ１０９とにより区画される。
液体吐出ヘッド１は、上記構成により、発熱抵抗素子１０２の熱エネルギーを利用して吐出口１１１から発泡室１１２内の液体を吐出する。該吐出された液体の一部が吐出口１１１から発泡室１１２に（いわゆる尾引として）戻ると共に供給口１０８から発泡室１１２に液体が新たに供給されることにより、発泡室１１２内には液体が充填される。温度検知素子１０５により検知される温度は、吐出口１１１から発泡室１１２に戻った液体と、供給口１０８から新たに供給された液体との割合に従う。そのため、温度検知素子１０５の検知結果に基づいて液体の吐出態様（該吐出が正常に行われたか否か）を判定することが可能である。
一例として、以下、図６Ａ、図６Ｂ及び図７を参照しながら、液体が吐出口１１１から適切に吐出された場合と、そうでない場合との上記温度検知素子１０５の検知結果について述べる。
図６Ａは、液体が吐出口１１１から適切に吐出されなかった場合の簡易模式図を示し、図６Ｂは、液体が吐出口１１１から適切に吐出された場合の簡易模式図を示す。
発熱抵抗素子１０２を加熱してからの経過時間を時間ｔとして、ｔ＝ｔ１では、図６Ａ及び図６Ｂの何れの場合においても温度検知素子１０５の上方には発熱抵抗素子１０２の加熱により泡が発生する。該泡は温度検知素子１０５の上面に接し又は該上面を覆うこととなる。
その後のｔ＝ｔ２では、図６Ａの場合においては温度検知素子１０５の上方に泡が残存している。一方、図６Ｂの場合においては吐出口１１１から発泡室１１２に戻った液体の一部が分離して温度検知素子１０５の上面に接触することとなる。
図７は、上記図６Ａ及び図６Ｂのそれぞれの場合についての温度検知素子１０５の検知結果、主に温度検知素子１０５により検知された温度（以下、検知温度という。）の変化態様、を示す。図７において、横軸は時間ｔを示し、縦軸は検知温度を示す。
図７から分かるように、図６Ａの場合においては、ｔ＝ｔ２以降、温度検知素子１０５の上面に泡が接していることにより、検知温度は比較的緩やかな変化で低下することとなる。一方、図６Ｂの場合においては、ｔ＝ｔ２以降、温度検知素子１０５の上部の熱が上記液体の一部に吸収されるため、検知温度は比較的（図６Ａの場合に比べて）急峻に低下することとなる。
本実施形態によれば、図１Ｂ及び図１Ｃから分かるように、温度検知素子１０５は、発熱抵抗素子１０２と発泡室１１２との間に配されると共に発泡室１１２内の液体に近接して位置する。温度検知素子１０５は、半導体製造プロセスを用いて絶縁層１０１に対して形成された複数の導電層のうち最上層（発泡室１１２に最も近い導電層）に配されるとよい。また、図１Ａから分かるように、温度検知素子１０５は、平面視において発泡室１１２内に位置する。このような構造によれば、温度検知素子１０５は、高感度で検知結果を取得することが可能となる。
尚、実施形態には、その趣旨から逸脱しない範囲で変更が加えられてもよい。例えば、温度検知素子１０５は発泡室１１２直下において最上層であればよく、絶縁層１０１は、発泡室１１２から離間した位置に他の上層を更に有していてもよい。換言すると、温度検知素子１０５は、発泡室１１２に最も近い導電層に配されればよく、平面視において発泡室１１２と重なる領域において最上層に位置していればよい。
以上、本実施形態によれば、温度検知素子１０５の検知精度を向上可能となり、該温度検知素子１０５の検知結果に基づいて発熱抵抗素子１０２を適切に駆動制御することが比較的簡素な構成で実現可能となる。これにより、例えば、該検知温度の変化に基づいてより高い精度で発熱抵抗素子１０２を駆動制御することが可能となる。
＜第２実施形態＞
温度検知素子１０５は、例えば定電流源に接続されており、温度検知素子１０５には定電流（所定の電流値の電流）が供給されうる。これにより温度検知素子１０５で生じうる電位差が検知結果として取得され、不図示の制御部は、該検知結果に基づいて発熱抵抗素子１０２の駆動制御を行う。前述の第１実施形態では（図１Ａ参照）、温度検知素子１０５（温度検知素子１０５を構成する金属膜）を矩形形状で示したが、温度検知素子１０５は、その検知精度の向上のため、他の形状で構成されてもよい。
温度検知素子１０５は、例えば定電流源に接続されており、温度検知素子１０５には定電流（所定の電流値の電流）が供給されうる。これにより温度検知素子１０５で生じうる電位差が検知結果として取得され、不図示の制御部は、該検知結果に基づいて発熱抵抗素子１０２の駆動制御を行う。前述の第１実施形態では（図１Ａ参照）、温度検知素子１０５（温度検知素子１０５を構成する金属膜）を矩形形状で示したが、温度検知素子１０５は、その検知精度の向上のため、他の形状で構成されてもよい。
図２Ａは、第２実施形態に係る液体吐出ヘッド１が備えるヘッド用基板１２の平面模式図である。図２Ｂは、図２Ａ中の切断線ｄ３−ｄ３の断面模式図である。本実施形態では、温度検知素子（区別のため、温度検知素子２０５とする。）は、発熱抵抗素子１０２上方において屈曲した形状で設けられており、それにより温度検知素子２０５の抵抗値が高くなっている。これにより、温度検知素子１０５に定電流が供給された際に温度検知素子１０５で生じうる電位差が大きくなり、温度検知素子１０５の検知精度が高められる。
他の実施形態として、温度検知素子２０５は、幅狭化された上で一直線に配されてもよい。温度検知素子２０５は、平面視において発熱抵抗素子１０２のうち比較的温度が高くなり易い中央部を通るように、発熱抵抗素子１０２の通電の方向に沿って配されてもよいし、該通電の方向と直交する方向に沿って配されてもよい。
以上、本実施形態によれば、第１実施形態同様の効果が得られる他、温度検知素子２０５の抵抗値を高くすることにより、温度検知素子２０５の検知精度を向上可能となる。
＜第３実施形態＞
前述の第１実施形態では、温度検知素子１０５に耐キャビテーション膜としての機能を兼ねさせることを述べた。しかしながら、温度検知のための機能と、耐キャビテーション膜としての機能とは個別に設けられてもよく、即ち、温度検知素子１０５（温度検知素子１０５を構成する金属膜）と、耐キャビテーション膜とは、互いに独立して設けられてもよい。
前述の第１実施形態では、温度検知素子１０５に耐キャビテーション膜としての機能を兼ねさせることを述べた。しかしながら、温度検知のための機能と、耐キャビテーション膜としての機能とは個別に設けられてもよく、即ち、温度検知素子１０５（温度検知素子１０５を構成する金属膜）と、耐キャビテーション膜とは、互いに独立して設けられてもよい。
図３Ａは、第３実施形態に係る液体吐出ヘッド１が備えるヘッド用基板１３の平面模式図である。図３Ｂは、図３Ａ中の切断線ｄ４−ｄ４の断面模式図である。本実施形態では、温度検知素子（区別のため、温度検知素子３０５とする。）と、耐キャビテーション膜３１３とが互いに独立して設けられる。
前述のとおり、発熱抵抗素子１０２の熱エネルギーにより液体中に泡が発生することとなる。耐キャビテーション膜は、発熱抵抗素子１０２を、この泡の発生と消滅との繰り返しに起因する衝撃によって生じうるキャビテーションと、液体の電気化学的腐食から保護する。一般に、耐キャビテーション膜のキャビテーションに対する耐性は、高温になるほど低下する。
よって、耐キャビテーション膜３１３は、発熱抵抗素子１０２のうちの高温になりやすい領域の直上に配されるとよい。好適には、耐キャビテーション膜３１３は、平面視において、より高温になる発熱抵抗素子の実効機能部にあたる発熱抵抗素子１０２の外縁から５μｍ程度内側の領域と少なくとも重なるように配されるとよい。
図３Ａ及び図３Ｂから分かるように、本実施形態では、耐キャビテーション膜３１３は、発熱抵抗素子１０２の中央部の直上に配され且つ平面視において発熱抵抗素子１０２の外縁よりも外側まで延在している。
温度検知素子３０５と耐キャビテーション膜３１３とは互いに電気的に分離され、耐キャビテーション膜３１３は、フローティングでもあってもよいし、所定の電圧が印加されていてもよい。また、図３Ｂに示されるように、発熱抵抗素子１０２と温度検知素子３０５とは、それらの間の距離（基板１００の水平方向における距離）Ｄａが小さくなるように、例えば距離Ｄａが２μｍ以下となるように、設けられるとよい。これを実現するため、温度検知素子３０５と耐キャビテーション膜３１３とは、それらの間の距離が半導体製造プロセスにおいて許容される最小値となるとよい。
以上、本実施形態によれば、温度検知素子３０５と耐キャビテーション膜３１３とを個別に設けつつ第１実施形態同様の効果が得られうる。また、本実施形態によれば、温度検知素子３０５と耐キャビテーション膜３１３とは互いに近接して設けられるため、温度検知素子３０５の検知精度を適切に維持しつつ温度検知素子３０５のキャビテーションに対する耐性を向上させることが可能となる。
尚、本実施形態では、温度検知素子３０５と耐キャビテーション膜３１３とは、公知の半導体製造プロセスにより一度に形成され、よって、共に同一層に配され且つ同一材料で構成されうる。
＜第４実施形態＞
前述の第３実施形態では、耐キャビテーション膜３１３の一側方側に温度検知素子３０５を配する態様を例示したが、温度検知素子３０５は耐キャビテーション膜３１３の他側方側にも配されてもよい。
前述の第３実施形態では、耐キャビテーション膜３１３の一側方側に温度検知素子３０５を配する態様を例示したが、温度検知素子３０５は耐キャビテーション膜３１３の他側方側にも配されてもよい。
図４Ａは、第４実施形態に係る液体吐出ヘッド１が備えるヘッド用基板１４の平面模式図である。図４Ｂは、図４Ａ中の切断線ｄ５−ｄ５の断面模式図である。本実施形態では、耐キャビテーション膜３１３の一側方側に温度検知素子３０５が配される他、他側方側にも他の温度検知素子（区別のため、温度検知素子４１５とする。）が配される。即ち、一対の温度検知素子３０５及び４１５が耐キャビテーション膜３１３の両側方にそれぞれ配される。
本実施形態によれば、温度検知素子３０５及び４１５の２つの検知結果を取得可能となるため、検知精度を第３実施形態よりも更に向上可能となる。
温度検知素子４１５は、接続部材４１６を介して配線部材４１７に接続されており、その検知結果は、温度検知素子３０５の検知結果とは独立して取得され、それらの検知結果に対する信号処理は個別に実行可能である。これにより、例えば、温度検知素子３０５及び４１５間の感度差に基づいて液体の吐出の方向のズレ（対象物に対して液体が付着する位置のズレ）を検知することも可能となる。
尚、本実施形態では、単一の発熱抵抗素子１０２に対して２つの温度検知素子３０５及び４１５を配する態様を例示したが、温度検知素子の数は３以上であってもよい。
また、温度検知素子３０５と温度検知素子４１５との検知結果がそれぞれ独立に取得可能な構成について説明したが、温度検知素子３０５と温度検知素子４１５とが直列に接続される構成であってもよい。後者の場合は、温度検知素子の抵抗値が高くなるため、その検知精度を向上可能となる。
＜第５実施形態＞
前述の第３〜第４実施形態では、温度検知素子３０５と耐キャビテーション膜３１３とを個別に且つ互いに近接して設け、温度検知素子３０５の検知精度を適切に維持しつつ温度検知素子３０５のキャビテーションに対する耐性を向上させることを述べた。温度検知素子３０５には、その検知精度の更なる向上のため、構造上の変更が加えられてもよい。
前述の第３〜第４実施形態では、温度検知素子３０５と耐キャビテーション膜３１３とを個別に且つ互いに近接して設け、温度検知素子３０５の検知精度を適切に維持しつつ温度検知素子３０５のキャビテーションに対する耐性を向上させることを述べた。温度検知素子３０５には、その検知精度の更なる向上のため、構造上の変更が加えられてもよい。
図５Ａは、第５実施形態に係る液体吐出ヘッド１が備えるヘッド用基板１５の平面模式図である。図５Ｂは、図５Ａ中の切断線ｄ６−ｄ６の断面模式図である。本実施形態では、第３〜第４実施形態同様、温度検知素子（区別のため、温度検知素子５０５とする。）と耐キャビテーション膜（区別のため、耐キャビテーション膜５１３とする。）とは独立して設けられると共に、温度検知素子５０５はラインパターンを含んで構成される。
本実施形態では、温度検知素子５０５を構成するラインパターンは、平面視において発熱抵抗素子１０２の外縁より外側に該外縁の外周に沿って配される。本実施形態によれば、第３〜第４実施形態に比べて温度検知素子５０５の抵抗値を更に高くすることにより、温度検知素子５０５の検知精度を更に高めることができる。その際、前述のとおり（第３実施形態を参照）、発熱抵抗素子１０２と温度検知素子３０５とは、それらの間の距離Ｄａが小さくなるように設けられるとよい。
付随的に、耐キャビテーション膜５１３と温度検知素子５０５とは、局所的に（好適には一ヶ所において）相互に電気的に接続されてもよい。この場合、温度検知素子５０５に流れる電流に実質的に影響を与えることなく、耐キャビテーション膜５１３の熱を温度検知素子５０５に伝搬させることが可能となり、温度検知素子５０５の検知精度を更に高めることができる。
また、耐キャビテーション膜５１３と温度検知素子５０５とを互いに異なる材料で構成することも可能である。これにより、耐キャビテーション膜５１３のキャビテーションに対する耐性を高めることと、温度検知素子５０５の検知精度を向上させることとを個別に図ることも可能となる。例えば、耐キャビテーション膜５１３には、イリジウム、タンタル等が用いられ、温度検知素子５０５には、窒化タンタルシリコン、窒化タングステンシリコン等が用いられるとよい。
また、図５Ｂに示されるように、温度検知素子５０５と耐キャビテーション膜５１３とは互いに同じ層に形成されている。また、少なくとも温度検知素子５０５は発泡室１１２内の液体に近接して位置している。それにより、高感度で検知結果を取得することが可能となる。よって、温度検知素子５０５は、絶縁層１０１に対して設けられた複数の導電層のうち最上層に配されるとよい。
なお、耐キャビテーション膜５１３と温度検知素子５０５とを互いに異なる材料にすることは、第３〜第４実施形態にも適用可能である。
以上、本実施形態によれば、第１実施形態同様の効果が得られると共に、温度検知素子５０５の検知精度を更に向上させつつ温度検知素子５０５および耐キャビテーション膜５１３のキャビテーションに対する耐性を更に向上させることが可能となる。
＜その他＞
実施形態で例示された液体吐出ヘッド１は、インクジェットプリンタ等に代表される液体吐出装置に設けられる。インクジェットプリンタは、記録機能のみを有するシングルファンクションプリンタであっても良いし、記録機能、ＦＡＸ機能、スキャナ機能等の複数の機能を有するマルチファンクションプリンタであっても良い。また、例えば、カラーフィルタ、電子デバイス、光学デバイス、微小構造物等を所定の記録方式で製造するための製造装置であっても良い。
実施形態で例示された液体吐出ヘッド１は、インクジェットプリンタ等に代表される液体吐出装置に設けられる。インクジェットプリンタは、記録機能のみを有するシングルファンクションプリンタであっても良いし、記録機能、ＦＡＸ機能、スキャナ機能等の複数の機能を有するマルチファンクションプリンタであっても良い。また、例えば、カラーフィルタ、電子デバイス、光学デバイス、微小構造物等を所定の記録方式で製造するための製造装置であっても良い。
また、上記「記録」は広く解釈されるべきものである。従って、「記録」の態様は、記録媒体上に形成される対象が文字、図形等の有意の情報であるか否かを問わないし、また、人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かも問わない。
液体吐出ヘッド１による液体の付与対象は記録媒体とも称されうるが、この「記録媒体」は、上記「記録」同様広く解釈されるべきものである。従って、「記録媒体」の概念は、一般的に用いられる紙の他、布、プラスチックフィルム、金属板、ガラス、セラミックス、樹脂、木材、皮革等、インクを受容可能な如何なる部材をも含みうる。
また、液体の典型例としてはインクが挙げられる。なお、この「液体」の概念は、記録媒体上に付与されることによって画像、模様、パターン等を形成する液体の他、記録媒体の加工、インクの処理（例えば、記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）等に供され得る付随的な液体をも含みうる。
発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。
１：液体吐出ヘッド、１０１：絶縁層（絶縁部材）、１０２：発熱抵抗素子、１０５：温度検知素子、１１２：発泡室。
Claims (15)
- 基板上に配された絶縁部材と、
前記絶縁部材内に配され、液体を吐出するための熱エネルギーを発生する発熱抵抗素子と、
前記絶縁部材の上方に設けられ、前記熱エネルギーに基づいて液体を発泡させるための発泡室と、
前記発泡室内の温度を検知可能な温度検知素子と、を備え、
前記温度検知素子は、前記発熱抵抗素子と前記発泡室との間、かつ、前記絶縁部材に対して設けられた複数の導電層のうち前記発泡室に最も近い導電層に配されている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。 - 前記温度検知素子は、平面視において前記発泡室と重なっている
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。 - 前記温度検知素子は、前記発熱抵抗素子の駆動後の前記発泡室内の温度の変化を検知する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッド。 - 前記温度検知素子の検知結果に基づいて前記発熱抵抗素子の駆動制御を行う制御部を更に備え、
前記制御部は、前記熱エネルギーに基づいて吐出された液体の吐出態様を判定し、該判定の結果に基づいて前記駆動制御を行う
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。 - 前記発泡室内に設けられ、前記発熱抵抗素子を覆う耐キャビテーション膜を更に備え、前記温度検知素子と前記耐キャビテーション膜とは同一材料で構成されている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。 - 前記温度検知素子と前記耐キャビテーション膜とは電気的に分離されている
ことを特徴とする請求項５に記載の液体吐出ヘッド。 - 前記温度検知素子は、平面視において前記発熱抵抗素子の外縁よりも前記発熱抵抗素子の外側に位置している
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。 - 前記温度検知素子は、前記基板の水平方向における前記発熱抵抗素子との距離が２μｍ以下となるように配されている
ことを特徴とする請求項７に記載の液体吐出ヘッド。 - 前記温度検知素子は、前記発熱抵抗素子に対し複数配されている
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。 - 前記温度検知素子は、平面視において前記発熱抵抗素子と重なるように配されている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。 - 前記温度検知素子は、前記発泡室内に設けられ、前記発熱抵抗素子を覆う耐キャビテーション膜を兼ねる
ことを特徴とする請求項１０に記載の液体吐出ヘッド。 - 基板上に配された絶縁部材と、
前記絶縁部材内に配され、液体を吐出するための熱エネルギーを発生する発熱抵抗素子と、
前記絶縁部材の上方に設けられ、前記熱エネルギーに基づいて液体を発泡させるための発泡室と、
前記発泡室内の温度を検知可能な温度検知素子と、を備え、
前記温度検知素子は、前記発泡室内に設けられ、平面視において前記発熱抵抗素子と重なるように配されている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。 - 前記温度検知素子は、前記発熱抵抗素子の駆動後の前記発泡室内の温度の変化を検知する
ことを特徴とする請求項１２に記載の液体吐出ヘッド。 - 前記温度検知素子の検知結果に基づいて前記発熱抵抗素子の駆動制御を行う制御部を更に備え、
前記制御部は、前記熱エネルギーに基づいて吐出された液体の吐出態様を判定し、該判定の結果に基づいて前記駆動制御を行う
ことを特徴とする請求項１２または１３に記載の液体吐出ヘッド。 - 請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドを備える
ことを特徴とする液体吐出装置。
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