JP5906610B2 - Thin film manufacturing apparatus and thin film manufacturing method - Google Patents

Thin film manufacturing apparatus and thin film manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP5906610B2
JP5906610B2 JP2011180121A JP2011180121A JP5906610B2 JP 5906610 B2 JP5906610 B2 JP 5906610B2 JP 2011180121 A JP2011180121 A JP 2011180121A JP 2011180121 A JP2011180121 A JP 2011180121A JP 5906610 B2 JP5906610 B2 JP 5906610B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
ink
substrate
functional
liquid discharge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011180121A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013045783A (en
Inventor
亮 田代
亮 田代
町田 治
治 町田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2011180121A priority Critical patent/JP5906610B2/en
Publication of JP2013045783A publication Critical patent/JP2013045783A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5906610B2 publication Critical patent/JP5906610B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Description

本発明は、インクジェット法による薄膜製造装置及び薄膜製造方法に関するものであり、特に、電気機械変換膜を形成する場合に好適な薄膜製造装置及び薄膜製造方法に関する。さらに、該電気機械変換素子を用いた液体吐出ヘッド、インクジェットプリンタに関する。   The present invention relates to a thin film manufacturing apparatus and a thin film manufacturing method using an ink jet method, and more particularly to a thin film manufacturing apparatus and a thin film manufacturing method suitable for forming an electromechanical conversion film. Furthermore, the present invention relates to a liquid discharge head and an ink jet printer using the electromechanical conversion element.

電気機械変換素子(圧電素子)を用いた液体吐出ヘッドを高密度化する技術として、特許文献1等に示されるように、MEMS(マイクロ エレクトロ メカニカル システム)を応用した技術が開示されている。すなわち、半導体デバイス製造技術を応用し、アクチュエータ,液体流路を微細に形成することにより、ノズル密度を高密度にすることができるため、ヘッドの小型化,高集積化が可能になる。   As a technique for increasing the density of a liquid discharge head using an electromechanical transducer (piezoelectric element), a technique using MEMS (micro electro mechanical system) is disclosed as disclosed in Patent Document 1 and the like. That is, by applying semiconductor device manufacturing technology and finely forming the actuator and the liquid flow path, the nozzle density can be increased, so that the head can be miniaturized and highly integrated.

このようなMEMS技術を採用した液体吐出ヘッドでは、薄膜技術で形成された振動板上に、薄膜形成技術で形成した電極,電気機械変換膜(圧電体)をフォトリソグラフィでパターニングし、電気機械変換素子を形成することでアクチュエータとすることができる。   In a liquid discharge head employing such MEMS technology, an electrode and an electromechanical conversion film (piezoelectric body) formed by thin film formation technology are patterned on a diaphragm formed by thin film technology by photolithography to perform electromechanical conversion. An actuator can be formed by forming an element.

電気機械変換素子の形成に関して、以下のような方法が知られている。
すなわち、下部電極上に各種の真空成膜法(例えばスパッタリング法、MO-CVD法(金属有機化合物を用いた化学的気相成長法)、真空蒸着法、イオンプレーティング法)やゾルゲル法、水熱合成法、AD(エアロゾルデポジション)法、塗布・熱分解法(MOD)などの周知の成膜技術により電気機械変換膜を堆積させ、引き続き上部電極を形成した後、フォトリソグラフィエッチングにより、上部電極のパターニングを行い、同様に電気機械変換膜、下部電極のパターニングを行い、電気機械変換素子の形成を行うものである。
The following methods are known for forming an electromechanical transducer.
That is, various vacuum film formation methods (for example, sputtering method, MO-CVD method (chemical vapor deposition method using metal organic compound), vacuum deposition method, ion plating method), sol-gel method, water on the lower electrode An electromechanical conversion film is deposited by a well-known film forming technique such as a thermal synthesis method, an AD (aerosol deposition) method, or a coating / pyrolysis method (MOD), and then an upper electrode is formed. The electrode is patterned, and similarly, the electromechanical conversion film and the lower electrode are patterned to form an electromechanical conversion element.

このうち、ゾルゲル法に関し、例えばインクジェット法によりチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)の前駆体を基材に塗布、焼成することによって電気機械変換素子を形成する技術が既に知られている。この方式は、所望の領域に選択的にPZT前駆体を塗布することが可能であり、鉛を含有するPZT前駆体の消費量を抑制することが可能であるため、環境面において有利である。   Among these, regarding the sol-gel method, for example, a technique of forming an electromechanical conversion element by applying a precursor of lead zirconate titanate (PZT) to a base material by an ink jet method and baking is already known. This method is advantageous in terms of the environment because the PZT precursor can be selectively applied to a desired region and the consumption of lead-containing PZT precursor can be suppressed.

しかしながら、インクジェット法は、複数ノズル、非接触手段による液体の塗布方法であり、さらに液体吐出ヘッドが搭載されたキャリッジと基材間の相対移動手段の位置ばらつきによって、パターン形成精度に数μm〜数十μm程度のばらつきが発生するため、電気機械変換素子の形状がばらつき、電気機械変換素子の電気特性に不具合を生じる要因となる。   However, the ink-jet method is a method of applying a liquid using a plurality of nozzles and non-contact means, and the pattern formation accuracy is several μm to several tens due to the positional variation of the relative movement means between the carriage on which the liquid discharge head is mounted and the substrate. Since a variation of about 10 μm occurs, the shape of the electromechanical conversion element varies, which causes a problem in the electrical characteristics of the electromechanical conversion element.

この不具合を解消する方法として、基材の表面に親液性の領域と撥液性の領域からなる表面エネルギーの差を有する領域をパターニング形成し、親液性の領域にインクジェット法により機能性インク(例えば、PZT前駆体)を滴下して、所定のパターンに電気機械変換膜を形成する技術がある。   As a method for solving this problem, an area having a difference in surface energy consisting of a lyophilic area and a lyophobic area is formed by patterning on the surface of the substrate, and a functional ink is formed on the lyophilic area by an inkjet method There is a technique in which an electromechanical conversion film is formed in a predetermined pattern by dropping (for example, a PZT precursor).

このパターニング方法の一つとしてマイクロコンタクトプリント(μCP)法という技術が既に知られている。この技術は、ナノメートル乃至マイクロメートルオーダの凹凸パターンを形成したミリメートル乃至マイクロメートルオーダの厚みを有するPDMS(ポリジメチルシロキサン)樹脂を印刷用版として用い、機能性インク(PZT前駆体)に対して撥液性(あるいは親液性)を有する溶液(有機分子含有溶液)を用いて、高解像度の撥液性(あるいは親液性)パターンを接触方式により印刷することを特徴としている(特許文献2,3参照。)。   As one of the patterning methods, a technique called micro contact printing (μCP) method is already known. This technology uses a PDMS (polydimethylsiloxane) resin having a thickness on the order of millimeters to micrometers, with a concavo-convex pattern on the order of nanometers to micrometers, as a printing plate, and to a functional ink (PZT precursor). Using a solution (organic molecule-containing solution) having liquid repellency (or lyophilicity), a high-resolution liquid repellency (or lyophilic) pattern is printed by a contact method (Patent Document 2). , 3).

あるいは別のパターニング方法として、アルカンチオールが特定金属上に自己配列する現象を利用した技術が知られている(非特許文献1参照。)。すなわち、白金族金属(例えばPt)の膜上にアルカンチオールを自己組織化単分子膜(SAM;Self Assembled Mono-layer)として形成し、周知のフォトリソグラフィ技術によりこのSAM膜を所定のパターンにエッチングして、機能性インク(PZT前駆体)に対して、パターン化SAM膜からなる疎液性(撥液性)の領域とPtからなる親液性の領域を形成するものである。   Alternatively, as another patterning method, a technique using a phenomenon in which alkanethiol self-aligns on a specific metal is known (see Non-Patent Document 1). That is, alkanethiol is formed as a self-assembled monolayer (SAM) on a platinum group metal (eg, Pt) film, and this SAM film is etched into a predetermined pattern by a well-known photolithography technique. Thus, a liquid-phobic (liquid-repellent) region composed of a patterned SAM film and a lyophilic region composed of Pt are formed for the functional ink (PZT precursor).

ここで、PZT前駆体の機能性インクはPZT前駆体を溶解する溶媒が限られているため、液体吐出ヘッドから安定吐出させるには吐出波形の工夫などが必要となる。しかしながら、吐出波形の最適化による安定吐出には限界があり、インク吐出時にメインの液滴の後にミストと呼ばれる体積が小さくまた速度が遅い液滴が発生する。このミストはステージ移動に伴う気流などによって液体吐出ヘッド側に押し戻され、ノズル付近にミストが付着することがある。また、吐出で下方に飛び出すができなかった微小液滴がノズルの縁に付着すると、PZT前駆体溶液はゾルゲル溶液であるため、しばらくすると加水分解してゲル化し、吐出曲がりや速度ずれの原因となる。さらにノズル付近に微小液滴が溜まると、ノズル詰まりを引き起こすこともある。こうして正常な吐出ができなくなるため、パターン不良の原因となった。   Here, since the functional ink of the PZT precursor has a limited solvent for dissolving the PZT precursor, it is necessary to devise a discharge waveform in order to stably discharge from the liquid discharge head. However, there is a limit to stable ejection by optimizing the ejection waveform, and a droplet called a mist with a small volume and a slow speed is generated after the main droplet during ink ejection. This mist may be pushed back to the liquid discharge head side by an air flow accompanying the stage movement, and the mist may adhere to the vicinity of the nozzle. In addition, if a fine droplet that could not be ejected downward by ejection adheres to the edge of the nozzle, the PZT precursor solution is a sol-gel solution, and after a while it hydrolyzes and gels, causing ejection bend and speed deviation. Become. Furthermore, when micro droplets accumulate near the nozzle, the nozzle may be clogged. In this way, normal ejection cannot be performed, which causes a pattern defect.

このとき、液体吐出ヘッドにおけるノズルへのインクの付着に対して、適宜ブレード形状のワイプ部材をノズル面に押し当てて該インクを払拭する種々の技術が提案されているが(特許文献4〜6参照。)、その問題を完全に解決するには至っていなかった。   At this time, various techniques for wiping the ink by appropriately pressing a blade-shaped wipe member against the nozzle surface against ink adhesion to the nozzle in the liquid ejection head have been proposed (Patent Documents 4 to 6). ), But the problem has not been fully resolved.

本発明は、以上の従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、機能性インクの吐出安定性を有するインクジェット法による薄膜製造装置を提供することを目的とする。また、該薄膜製造装置を用いた薄膜製造方法、該薄膜製造方法により製造される電気機械変換素子、液体吐出ヘッド、インクジェットプリンタを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems in the prior art, and an object of the present invention is to provide a thin film manufacturing apparatus using an inkjet method having functional ink ejection stability. Another object of the present invention is to provide a thin film manufacturing method using the thin film manufacturing apparatus, an electromechanical conversion element manufactured by the thin film manufacturing method, a liquid discharge head, and an ink jet printer.

前記課題を解決するために提供する本発明は、基板を保持するステージと、前記ステー
ジに対向して配置されインクジェット法により機能性インクをノズルから吐出して前記基
板上に塗布する液体吐出ヘッドと、を有し、前記ステージ及び/又は液体吐出ヘッドを相
対的に移動させて前記基板上に機能性インクを吐出し任意のパターンで塗布する液体吐出
塗布機構部と、前記基板上の機能性インクを加熱し結晶化させて機能性薄膜とする加熱機
構部と、を備え、前記液体吐出塗布機構部におけるステージは、前記液体吐出ヘッドの前
記機能性インクを塗布するときの走査行路上に前記ノズルと摺擦するワイピングブレード
を有し、前記ワイピングブレードは、前記ステージ上の前記液体吐出ヘッドの走査行路における走査方向の両端部側に配置されるものであって、少なくとも前記基板の前記走査方向に直交する方向の幅と同じ長さをもつ平板形状のブレードであることを特徴とする薄膜製造装置である。
The present invention provided to solve the above problems includes a stage for holding a substrate, and a liquid ejection head that is disposed opposite to the stage and that ejects functional ink from a nozzle by an ink jet method and applies the functional ink onto the substrate. A liquid discharge application mechanism that discharges the functional ink onto the substrate by relatively moving the stage and / or the liquid discharge head, and applying the ink in an arbitrary pattern, and the functional ink on the substrate A heating mechanism section that heats and crystallizes to form a functional thin film, and the stage in the liquid discharge application mechanism section has the nozzle on a scanning path when the functional ink of the liquid discharge head is applied. have a wiping blade rubbing with the wiping blade arrangement on both end sides of the scanning direction in the scanning path of the liquid ejecting head on the stage Be one that is a thin film manufacturing apparatus, characterized in that the blade plate shape having the same length as the width perpendicular to the scanning direction of at least the substrate.

本発明の薄膜製造装置によれば、ステージが液体吐出ヘッドの機能性インクを塗布するときの走査行路上にノズルと摺擦するワイピングブレードを有することにより、機能性インクの塗布時のステージ及び/又は液体吐出ヘッドの走査ごとにノズルのワイピング処理が行われるので、機能性インクの吐出安定性を確保することができる。   According to the thin film manufacturing apparatus of the present invention, the stage has a wiping blade that slides on the scanning path when the functional ink of the liquid ejection head is applied. Alternatively, the nozzle wiping process is performed for each scan of the liquid ejection head, so that the ejection stability of the functional ink can be ensured.

本発明に係る薄膜製造装置に用いられる液体吐出塗布機構部の構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structural example of the liquid discharge application | coating mechanism part used for the thin film manufacturing apparatus which concerns on this invention. 図1の液体吐出塗布機構部に用いられるIJヘッドの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the IJ head used for the liquid discharge application | coating mechanism part of FIG. 本発明で用いるワイピングブレードの構成例1を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structural example 1 of the wiping blade used by this invention. 図1の液体吐出塗布機構部におけるワイピング処理の構成(1)を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure (1) of the wiping process in the liquid discharge application | coating mechanism part of FIG. 図1の液体吐出塗布機構部におけるワイピング処理の構成(2)を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure (2) of the wiping process in the liquid discharge application | coating mechanism part of FIG. 図1の液体吐出塗布機構部におけるワイピング処理の構成(3)を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure (3) of the wiping process in the liquid discharge application | coating mechanism part of FIG. 図1の液体吐出塗布機構部におけるワイピング処理の構成(4)を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure (4) of the wiping process in the liquid discharge application | coating mechanism part of FIG. 図1の液体吐出塗布機構部におけるワイピング処理の構成(5)を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure (5) of the wiping process in the liquid discharge application | coating mechanism part of FIG. 図1の液体吐出塗布機構部におけるワイピングブレードの別の配置例を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating another example of the arrangement of wiping blades in the liquid discharge application mechanism unit of FIG. 1. 本発明で用いるワイピングブレードの構成例2を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structural example 2 of the wiping blade used by this invention. 本発明で用いるワイピングブレードの構成例3を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structural example 3 of the wiping blade used by this invention. 本発明で用いるワイピングブレードの構成例4を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structural example 4 of the wiping blade used by this invention. 本発明で用いるワイピングブレードの構成例5を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structural example 5 of the wiping blade used by this invention. SAM膜のパターニング方法の説明図である。It is explanatory drawing of the patterning method of a SAM film. 本発明の薄膜製造装置を用いて機能性薄膜を形成する手順を示す概略図である。It is the schematic which shows the procedure which forms a functional thin film using the thin film manufacturing apparatus of this invention. 本発明の電気機械変換膜の性能例を示すP−Eヒステリシス曲線である。It is a PE hysteresis curve which shows the performance example of the electromechanical conversion film of this invention. 本発明の液体吐出ヘッドにおける電気機械変換素子の製造工程図である。It is a manufacturing process figure of the electromechanical conversion element in the liquid discharge head of this invention. 本発明に係る液体吐出ヘッドの構成を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view illustrating a configuration of a liquid discharge head according to the present invention. 本発明に係る液体吐出ヘッドの幅方向の構成を示す断面概略図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration in a width direction of the liquid discharge head according to the present invention. 本発明の液体吐出ヘッドを用いた液体カートリッジの外観図である。It is an external view of a liquid cartridge using the liquid discharge head of the present invention. 本発明に係るインクジェットプリンタの外観図である。1 is an external view of an inkjet printer according to the present invention. 図21のインクジェットプリンタの機構部の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the mechanism part of the inkjet printer of FIG.

〔薄膜製造装置〕
以下に、本発明に係る薄膜製造装置の構成について説明する。
まず、本発明に係る薄膜製造装置は、基板を保持するステージと、前記ステージに対向して配置されインクジェット法により機能性インクをノズルから吐出して前記基板上に塗布する液体吐出ヘッドと、を有し、前記ステージ及び/又は液体吐出ヘッドを相対的に移動させて前記基板上に機能性インクを吐出し任意のパターンで塗布する液体吐出塗布機構部と、前記基板上の機能性インクを加熱し結晶化させて機能性薄膜とする加熱機構部と、を備え、前記液体吐出塗布機構部におけるステージは、前記液体吐出ヘッドの前記機能性インクを塗布するときの走査行路上に前記ノズルと摺擦するワイピングブレードを有することを特徴とするものである。
なお、加熱機構部において機能性インクを加熱する手段としては、ホットプレート、オーブン、あるいはハロゲンランプ、キセノンランプ、赤外線ランプ等の加熱手段や、YAGレーザ、COレーザ、Arレーザ等のレーザ照射手段を用いる。
ここで、本発明の薄膜製造装置は、液体吐出塗布機構部に特徴を有するため、以下、該液体吐出塗布機構部について説明する。
[Thin film manufacturing equipment]
Below, the structure of the thin film manufacturing apparatus which concerns on this invention is demonstrated.
First, a thin film manufacturing apparatus according to the present invention includes a stage that holds a substrate, and a liquid ejection head that is disposed opposite to the stage and that ejects functional ink from a nozzle by an ink jet method and applies the functional ink onto the substrate. A liquid discharge application mechanism that discharges the functional ink onto the substrate by applying relative movement of the stage and / or the liquid discharge head, and heats the functional ink on the substrate. A heating mechanism section that is crystallized into a functional thin film, and a stage in the liquid discharge application mechanism section slides on the scanning path when the functional ink of the liquid discharge head is applied. It has a wiping blade for rubbing.
In addition, as a means for heating the functional ink in the heating mechanism section, a heating means such as a hot plate, an oven, a halogen lamp, a xenon lamp, an infrared lamp, or a laser irradiation means such as a YAG laser, a CO 2 laser, an Ar laser, etc. Is used.
Here, since the thin film manufacturing apparatus of the present invention is characterized by the liquid discharge application mechanism unit, the liquid discharge application mechanism unit will be described below.

図1は、本発明に係る薄膜製造装置に用いられる液体吐出塗布機構部の構成例を示す斜視図である。
図1に示すように、液体吐出塗布機構部はいわゆるインクジェット塗布装置であって、装置のベースとなる架台200と、架台200の上に設置され、ステージ203をY軸方向に移動させるY軸駆動手段201と、該Y軸駆動手段201の上に設置され、その上に基板202を保持しワイピングブレード212を有するステージ203と、ステージ203上に対向して配置され、機能性インクを吐出する液体吐出ヘッド(以下、IJヘッド)208と、ヘッドベース206を介してIJヘッド208を支持するとともにZ軸方向に移動させるZ軸駆動手段211と、IJヘッド208,ヘッドベース206及びZ軸駆動手段211を支持してX軸方向に移動させるX軸駆動手段205と、該X軸駆動手段205を支持するX軸支持部材204と、を備える。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration example of a liquid discharge coating mechanism used in a thin film manufacturing apparatus according to the present invention.
As shown in FIG. 1, the liquid discharge application mechanism is a so-called inkjet coating apparatus, which is a base 200 as a base of the apparatus, and is installed on the base 200, and a Y-axis drive that moves the stage 203 in the Y-axis direction. Means 201, a stage 203 that is installed on the Y-axis driving means 201, holds the substrate 202 on the Y-axis driving means 201, and has a wiping blade 212; and a liquid that is disposed on the stage 203 so as to eject functional ink. A discharge head (hereinafter referred to as IJ head) 208, a Z-axis drive unit 211 that supports the IJ head 208 via the head base 206 and moves it in the Z-axis direction, an IJ head 208, the head base 206, and the Z-axis drive unit 211. X-axis drive means 205 that supports the X-axis and moves in the X-axis direction, and an X-axis support member 20 that supports the X-axis drive means 205 And, equipped with a.

ここで、IJヘッド208は、図2に示すように、振動板540と、振動板540上に密着層500dを介して設けられた圧電素子である電気機械変換素子501と、機能性インクが充填される圧力室(個別液室ともいう)21と、機能性インクを吐出する液滴吐出孔であるノズル505が圧力室506に対応して設けられたノズル板504と、を有する。   Here, as shown in FIG. 2, the IJ head 208 is filled with a diaphragm 540, an electromechanical transducer 501 that is a piezoelectric element provided on the diaphragm 540 via an adhesion layer 500d, and functional ink. Pressure chamber (also referred to as individual liquid chamber) 21 and a nozzle plate 504 provided with nozzles 505 corresponding to the pressure chambers 506, which are droplet discharge holes for discharging functional ink.

また、圧力室506は、振動板540と、圧力室基板503の壁面(隔壁部)と、ノズル板504と、で囲まれた空間である。   The pressure chamber 506 is a space surrounded by the vibration plate 540, the wall surface (partition wall portion) of the pressure chamber substrate 503, and the nozzle plate 504.

また、振動板540の圧力室506とは反対面側に、密着層500d,下部電極500a,圧電体である電気機械変換膜500b,上部電極500cが積層されてなる電気機械変換素子501が形成されている。また、圧力室506の振動板540に対向する板面がノズル板504となっている。   In addition, an electromechanical conversion element 501 in which an adhesion layer 500d, a lower electrode 500a, an electromechanical conversion film 500b that is a piezoelectric body, and an upper electrode 500c are stacked is formed on the side of the diaphragm 540 opposite to the pressure chamber 506. ing. A plate surface of the pressure chamber 506 facing the vibration plate 540 is a nozzle plate 504.

このように構成されたIJヘッド208において、各圧力室506内に液体、例えば機能性インクが満たされた状態で、図示しない制御部から所定のパターンデータに基づいて、発振回路により、記録性インクの吐出を行いたいノズル505に対応する上部電極500cに対して、パルス電圧を印加する。この電圧パルスを印加することにより、電気機械変換膜500bは、電歪効果により電気機械変換膜500bそのものが振動板540と平行方向に縮むことにより、振動板540が圧力室506側に凸となるように撓むことになる。これにより、圧力室506内の圧力が急激に上昇して、圧力室506に連通するノズル505から機能性インクが吐出されるようになる。このとき、ノズル505から数十〜数百の液滴が連続的に吐出される。次に、パルス電圧印加後は、縮んだ電気機械変換膜500bが元に戻ることから撓んだ振動板540は、元の位置に戻り、機能性インクが共通液室533(後述)から圧力室506に供給される。以上の動作制御を繰り返すことにより、IJヘッド208は機能性インクの液滴を連続的に吐出できる。なお、不図示のインクタンクからインク供給用パイプ210を経由してIJヘッド208に機能性インクが供給されるようになっている。   In the IJ head 208 configured as described above, in a state where each pressure chamber 506 is filled with a liquid, for example, functional ink, a recording ink is generated by an oscillation circuit based on predetermined pattern data from a control unit (not shown). A pulse voltage is applied to the upper electrode 500c corresponding to the nozzle 505 that is desired to discharge the ink. By applying this voltage pulse, the electromechanical conversion film 500b is contracted in the direction parallel to the diaphragm 540 by the electrostrictive effect, so that the diaphragm 540 becomes convex toward the pressure chamber 506 side. Will be bent. As a result, the pressure in the pressure chamber 506 increases rapidly, and the functional ink is ejected from the nozzle 505 communicating with the pressure chamber 506. At this time, several tens to several hundreds of droplets are continuously ejected from the nozzle 505. Next, after applying the pulse voltage, the contracted electromechanical conversion film 500b returns to its original position, so that the flexed diaphragm 540 returns to its original position, and the functional ink is transferred from the common liquid chamber 533 (described later) to the pressure chamber. 506 is supplied. By repeating the above operation control, the IJ head 208 can continuously eject functional ink droplets. The functional ink is supplied to the IJ head 208 from an ink tank (not shown) via the ink supply pipe 210.

ステージ203は、真空、静電気などを利用して基板202をステージ203の主面上に吸着して保持する吸着手段を有する。   The stage 203 has an adsorbing unit that adsorbs and holds the substrate 202 on the main surface of the stage 203 using vacuum, static electricity, or the like.

また、ステージ203は、機能性インクを塗布するときのIJヘッド208の走査行路上にノズル505と摺擦するワイピングブレード212を有する。このワイピングブレード212は、ステージ203上のIJヘッド208の走査行路における走査方向の一方の端部側または両端部側に配置されることが好ましい。図1では、ワイピングブレード212は、ステージ203において、IJヘッド208が塗布時にY軸方向に移動走査するときの移動開始位置付近と移動終了位置付近それぞれに配置されており、Y軸駆動手段201によりステージ203とともにステージ203における配置が変わることなく移動するようになっている。また、ワイピングブレード212は、少なくとも基板202の幅(X軸方向の長さ)と同じ長さをもつ平板形状のブレードであって、その長手方向をX軸方向としてZ軸方向(ステージ203の主面に対して垂直方向)に立設されている。このとき、ワイピングブレード212のZ軸方向の高さはその先端がIJヘッド208のノズル板504のノズル面(基板202側に面する主面)にわずかに接触する程度となっている。また、ワイピングブレード212の少なくともZ軸方向の先端部分、すなわちノズル505と摺擦する部分は可撓性を有する。   The stage 203 has a wiping blade 212 that slides on the nozzle 505 on the scanning path of the IJ head 208 when the functional ink is applied. The wiping blade 212 is preferably arranged on one end side or both end sides in the scanning direction on the scanning path of the IJ head 208 on the stage 203. In FIG. 1, the wiping blade 212 is arranged on the stage 203 near the movement start position and the movement end position when the IJ head 208 moves and scans in the Y-axis direction during coating. The arrangement of the stage 203 and the stage 203 moves without changing. The wiping blade 212 is a flat blade having at least the same width as the width of the substrate 202 (the length in the X-axis direction), and the Z-axis direction (the main axis of the stage 203) with the longitudinal direction as the X-axis direction. (Vertical direction to the surface). At this time, the height of the wiping blade 212 in the Z-axis direction is such that the tip thereof slightly contacts the nozzle surface of the nozzle plate 504 of the IJ head 208 (the main surface facing the substrate 202). In addition, at least a tip portion of the wiping blade 212 in the Z-axis direction, that is, a portion that slides on the nozzle 505 has flexibility.

これにより、機能性インク塗布のための走査のとき、IJヘッド208のY軸方向への走査開始時に、2つのワイピングブレード212の一方がIJヘッド208のノズル板504のノズル面と摺擦してワイピング処理が行われ、IJヘッド208のY軸方向への走査終了時に、2つのワイピングブレード212の他方がIJヘッド208のノズル板504のノズル面と摺擦してワイピング処理が行われる。   Thereby, at the time of scanning for applying functional ink, one of the two wiping blades 212 rubs against the nozzle surface of the nozzle plate 504 of the IJ head 208 when the IJ head 208 starts scanning in the Y-axis direction. A wiping process is performed, and at the end of scanning of the IJ head 208 in the Y-axis direction, the other of the two wiping blades 212 slides on the nozzle surface of the nozzle plate 504 of the IJ head 208 to perform the wiping process.

なお、ワイピング処理とは、ワイピングブレード212がIJヘッド208のノズル板504のノズル面と摺擦して、ノズル505及びその近傍に付着した機能性インクを払拭する処理である。   The wiping process is a process in which the wiping blade 212 is rubbed against the nozzle surface of the nozzle plate 504 of the IJ head 208 to wipe away the functional ink attached to the nozzle 505 and its vicinity.

図3に、ワイピングブレード212の構成例1を示す。
図3に示すように、ワイピングブレード212は、平板形状の支持部材213と、支持部材213の一端面に固設され、その先端がノズル板504のノズル面と接触するノズル接触部214とから構成されている。
FIG. 3 shows a configuration example 1 of the wiping blade 212.
As shown in FIG. 3, the wiping blade 212 includes a flat plate-shaped support member 213, and a nozzle contact portion 214 that is fixed to one end surface of the support member 213 and has a tip that contacts the nozzle surface of the nozzle plate 504. Has been.

このうち、支持部材213は、ステージ203に用いられるような金属やセラミックなどからなり、ノズル接触部214がノズル板504と摺擦しても変形しない程度の剛性を有している。   Of these, the support member 213 is made of metal, ceramic, or the like used for the stage 203, and has such a rigidity that the nozzle contact portion 214 is not deformed even if it slides on the nozzle plate 504.

また、ノズル接触部214は、可撓性のあるシリコーン樹脂やゴム材などからなり、Z軸方向の先端に向かうにつれて厚みを薄くして、Y−Z平面における断面形状を凸形状としている。これにより、ワイピングブレード212の先端(ノズル接触部214)をIJヘッド208のノズル板504のノズル面に均等な圧力で接触させることができ、ノズル板504に付着した機能性インクを効率的に払拭することが可能となる。   The nozzle contact portion 214 is made of a flexible silicone resin, a rubber material, or the like, and has a thickness that decreases toward the tip in the Z-axis direction so that the cross-sectional shape in the YZ plane is a convex shape. As a result, the tip of the wiping blade 212 (nozzle contact portion 214) can be brought into contact with the nozzle surface of the nozzle plate 504 of the IJ head 208 with equal pressure, and the functional ink adhering to the nozzle plate 504 is efficiently wiped off. It becomes possible to do.

以上の構成の液体吐出塗布機構部により、IJヘッド208に対向して配置された基板202に所定パターンで機能性インクを塗布することが可能となる。またこのとき、IJヘッド208のY軸方向の走査ごとの走査開始時及び走査終了時に、ワイピングブレード212がノズル505と摺擦するワイピング処理が行われるようになる。   With the liquid discharge application mechanism having the above-described configuration, it is possible to apply functional ink in a predetermined pattern to the substrate 202 disposed opposite to the IJ head 208. At this time, a wiping process in which the wiping blade 212 slides on the nozzle 505 is performed at the start and end of the scan for each scan in the Y-axis direction of the IJ head 208.

詳しくは、機能性インクの塗布時に、つぎのように処理が行われる(図4〜図8)。
(S11) Z軸駆動手段211によりIJヘッド208がZ軸方向に移動し基板202との距離が調整された後、Y軸駆動手段201によりステージ203がY軸方向(図1において、例えばY(+)方向、図4において右方向)に移動を開始する(図4)。
(S12) ステージ203のY軸方向(Y(+)方向)への移動開始直後に、2つのワイピングブレード212の一方(図5において右側)がIJヘッド208におけるノズル板504のノズル面と摺擦し、ワイピング処理を行う(図5)。なお、インク吐出前であるが、機能性インクによってはIJヘッド208を放置するとノズル面が圧力室506内の機能性インクで少し濡れる場合があり、このワイピング処理によりその機能性インクを払拭する。
(S13) さらにステージ203がY軸方向(Y(+)方向)へ移動しながら、入力されたパターンに基づきIJヘッド208から機能性インク209が吐出されステージ203とともに移動する基板202の所定位置に塗布を行う(図6)。このとき、前述の通り、機能性インクがノズル面においてノズル505及びその近傍に付着する。
(S14) ステージ203のY軸方向(Y(+)方向)への移動終了直前に、2つのワイピングブレード212の他方(図7において左側)がIJヘッド208におけるノズル板504のノズル面と摺擦し、ワイピング処理を行う(図7)。さらに、ステージ203がY軸方向(Y(+)方向)へ移動して、Y軸方向の一走査が終了する(図8)。
(S15) ついで、そのY軸方向の一走査が終わると、X軸駆動手段205によりIJヘッド208がX軸方向のつぎのY軸方向走査位置に移動する。
(S16) ステップS11〜S15の動作が行われる。この場合、ステージ203はY軸方向において逆方向(Y(−)方向)に移動する。
Specifically, the processing is performed as follows when functional ink is applied (FIGS. 4 to 8).
(S11) After the IJ head 208 is moved in the Z-axis direction by the Z-axis driving unit 211 and the distance from the substrate 202 is adjusted, the stage 203 is moved in the Y-axis direction by Y-axis driving unit 201 (for example, Y ( (+) Direction, rightward in FIG. 4) starts to move (FIG. 4).
(S12) Immediately after the stage 203 starts to move in the Y-axis direction (Y (+) direction), one of the two wiping blades 212 (the right side in FIG. 5) rubs against the nozzle surface of the nozzle plate 504 in the IJ head 208. Then, a wiping process is performed (FIG. 5). Note that before the ink is ejected, depending on the functional ink, if the IJ head 208 is left unattended, the nozzle surface may be slightly wetted by the functional ink in the pressure chamber 506, and this functional ink is wiped off by this wiping process.
(S13) Further, while the stage 203 moves in the Y-axis direction (Y (+) direction), the functional ink 209 is ejected from the IJ head 208 based on the input pattern and is moved to a predetermined position on the substrate 202 that moves together with the stage 203. Application is performed (FIG. 6). At this time, as described above, the functional ink adheres to the nozzle 505 and the vicinity thereof on the nozzle surface.
(S14) Immediately before the end of the movement of the stage 203 in the Y-axis direction (Y (+) direction), the other of the two wiping blades 212 (left side in FIG. 7) rubs against the nozzle surface of the nozzle plate 504 in the IJ head 208. Then, a wiping process is performed (FIG. 7). Further, the stage 203 moves in the Y-axis direction (Y (+) direction), and one scan in the Y-axis direction is completed (FIG. 8).
(S15) Then, when one scanning in the Y-axis direction is completed, the I-J head 208 is moved to the next Y-axis direction scanning position in the X-axis direction by the X-axis driving unit 205.
(S16) Steps S11 to S15 are performed. In this case, the stage 203 moves in the reverse direction (Y (−) direction) in the Y-axis direction.

以上のステップS11〜S16が入力されたパターンが塗布されるまで繰り返し行われ、基板202に所定のパターンの機能性インクが塗布されることになる。このとき塗布するパターンにもよるが、通常、数十回の走査(スキャン)が行われる。なお、Y軸方向の走査に関してはIJヘッド208とステージ203との間で相対的に移動する構成であればどのような構成でもよく、ここではIJヘッド208を固定しステージ203を移動させる例を示したが、ステージ203を固定しIJヘッド208を移動する構成としてもよい。   The above steps S11 to S16 are repeated until the input pattern is applied, and the functional ink having a predetermined pattern is applied to the substrate 202. Depending on the pattern to be applied at this time, scanning is usually performed several tens of times. The Y-axis direction scanning may be any configuration as long as it moves relatively between the IJ head 208 and the stage 203. Here, an example in which the IJ head 208 is fixed and the stage 203 is moved. Although shown, the stage 203 may be fixed and the IJ head 208 may be moved.

このように、機能性インクの塗布時において、IJヘッド208のY軸方向の走査ごとに、特別なIJヘッド208の走査制御を行うことなく、その一走査の前後でノズル505及びその付近のノズル板504に付着した機能性インクを払拭するので、ノズル詰まりを防止し、機能性インクの吐出安定性を確保することができ、目的のパターンの機能性インクの塗膜を形成することが可能となる。なお、従来のワイピングブレード212を有しない液体吐出塗布機構部では、塗布時の走査数が多いほど、ノズル面に付着する機能性インクの量や面積が増えるため、塗膜のパターン不良が発生しやすくなる。   As described above, at the time of applying functional ink, the nozzle 505 and the nozzles in the vicinity of the nozzle 505 are scanned before and after one scan without performing special scan control of the IJ head 208 every time the IJ head 208 scans in the Y-axis direction. Since the functional ink adhering to the plate 504 is wiped off, nozzle clogging can be prevented, ejection stability of the functional ink can be ensured, and a functional ink coating film having a desired pattern can be formed. Become. Note that in a conventional liquid discharge application mechanism unit that does not have the wiping blade 212, the greater the number of scans during application, the greater the amount and area of functional ink that adheres to the nozzle surface, resulting in a coating pattern defect. It becomes easy.

またここでは、ステージ203の両端部側にワイピングブレード212を有する構成を説明したが、図9に示すように、ステージ203上のIJヘッド208の走査行路における走査方向の一方の端部側(図9において左側)のみにワイピングブレード212を配置するようにしてみよい。ワイピングブレード212をステージ203の両端部側に配置するか、一方の端部側に配置するかは、機能性インクの安定性や塗布パターンを考慮して決定するとよい。   Further, here, the configuration in which the wiping blades 212 are provided on both end sides of the stage 203 has been described, but as shown in FIG. 9, one end side in the scanning direction in the scanning path of the IJ head 208 on the stage 203 (FIG. The wiping blade 212 may be arranged only on the left side in FIG. Whether the wiping blade 212 is arranged on both ends or one end of the stage 203 may be determined in consideration of the stability of the functional ink and the application pattern.

また、ワイピングブレード212は、ノズル505と摺擦する部分に機能性インクの溶媒を供給する溶媒供給手段を有することが好ましい。PZT前駆体のように乾燥しやすい機能性インクを使用する場合、ノズル505に付着するとそのままではノズル詰まりが発生しやすくなる。そこで、溶媒供給手段によりワイピングブレード212におけるノズル505と摺擦する部分(ノズル接触部214の先端)に機能性インクの溶媒、例えば1−プロパノールやエタノールを供給するようにしてやると、前述のようにノズル接触部214の先端がノズル505と摺擦したときにノズル505に溶媒が供給され、そこに付着した機能性インクが乾燥固化することを防止することができ、その除去が容易になることからノズル詰まりを防止することが可能となる。
図10〜図13にその例を示す。
In addition, the wiping blade 212 preferably has a solvent supply unit that supplies a solvent for the functional ink to a portion that slides on the nozzle 505. When a functional ink that is easily dried, such as a PZT precursor, is used, if it adheres to the nozzle 505, nozzle clogging tends to occur. Therefore, if a solvent of functional ink, for example, 1-propanol or ethanol, is supplied to the portion (the tip of the nozzle contact portion 214) of the wiping blade 212 that slides on the nozzle 505 by the solvent supply means, as described above. Since the solvent is supplied to the nozzle 505 when the tip of the nozzle contact portion 214 rubs against the nozzle 505, the functional ink adhering to the nozzle 505 can be prevented from drying and solidifying, and the removal can be facilitated. It becomes possible to prevent nozzle clogging.
Examples thereof are shown in FIGS.

図10は、ワイピングブレード212の構成例2を示す斜視図である。
図10に示すように、支持部材213の底部からノズル接触部214の先端にかけてワイピングブレード212内部を通る溶媒供給チューブ215を設けており、ノズル接触部214の長手方向(X軸方向)中央部に溶媒を供給する構造となっている。
FIG. 10 is a perspective view showing a configuration example 2 of the wiping blade 212.
As shown in FIG. 10, a solvent supply tube 215 that passes through the inside of the wiping blade 212 is provided from the bottom of the support member 213 to the tip of the nozzle contact portion 214, and at the center in the longitudinal direction (X-axis direction) of the nozzle contact portion 214. It has a structure for supplying a solvent.

図11は、ワイピングブレード212の構成例3を示す斜視図である。
図11に示すように、ノズル接触部214の長手方向(X軸方向)端部からノズル接触部214の先端にかけてノズル接触部214内部を通る溶媒供給チューブ215を設けており、ノズル接触部214の長手方向(X軸方向)中央部に溶媒を供給する構造となっている。
FIG. 11 is a perspective view showing a configuration example 3 of the wiping blade 212.
As shown in FIG. 11, a solvent supply tube 215 that passes through the nozzle contact portion 214 from the longitudinal end (X-axis direction) end of the nozzle contact portion 214 to the tip of the nozzle contact portion 214 is provided. The solvent is supplied to the central portion in the longitudinal direction (X-axis direction).

図12は、ワイピングブレード212の構成例4を示す斜視図である。
図12に示すように、ノズル接触部214の先端(ワイピングブレード212におけるノズル505と摺擦する部分)にノズル接触部214の長手方向(X軸方向)に延びる溝部214aを設け、該溝部214aに図10または図11に示した溶媒供給チューブ215が接続されている。
FIG. 12 is a perspective view showing a configuration example 4 of the wiping blade 212.
As shown in FIG. 12, a groove 214a extending in the longitudinal direction (X-axis direction) of the nozzle contact portion 214 is provided at the tip of the nozzle contact portion 214 (the portion of the wiping blade 212 that slides on the nozzle 505). The solvent supply tube 215 shown in FIG. 10 or FIG. 11 is connected.

これにより、溶媒供給チューブ215から供給された溶媒が溝部214aに貯留され、ノズル接触部214の先端がノズル505と摺擦したときにノズル505に安定して溶媒を供給することができるので、確実にノズル詰まりを防止することが可能となる。   As a result, the solvent supplied from the solvent supply tube 215 is stored in the groove 214a, and the solvent can be stably supplied to the nozzle 505 when the tip of the nozzle contact portion 214 rubs against the nozzle 505. In addition, nozzle clogging can be prevented.

なお、図12ではノズル接触部214の先端部分の平坦面の一部に溝部214aを設けるようにしていたが、図13に示すように、ノズル接触部214の先端部分の平坦面全面に溶媒を貯留する溝部214a’を設けるようにしてもよい。   In FIG. 12, the groove 214a is provided on a part of the flat surface of the tip portion of the nozzle contact portion 214. However, as shown in FIG. 13, the solvent is applied to the entire flat surface of the tip portion of the nozzle contact portion 214. A groove 214a ′ for storage may be provided.

また、溶媒供給チューブ215から供給される溶媒をノズル505のワイピング処理に使用するだけではなく、ワイピングブレード212自体の洗浄に用いてもよい。機能性インクには固化しやすいものが多いため、ワイピング処理直後に溶媒を供給してワイピングブレード212に付着した機能性インクを洗い流すことによって、ワイピングブレード212を清浄な状態に保つことができる。   Further, the solvent supplied from the solvent supply tube 215 may be used not only for the wiping process of the nozzle 505 but also for cleaning the wiping blade 212 itself. Since many functional inks are easily solidified, the wiping blade 212 can be kept clean by supplying the solvent immediately after the wiping process to wash away the functional ink adhering to the wiping blade 212.

〔薄膜製造方法〕
次に、本発明に係る薄膜製造方法について説明する。
本発明に係る薄膜製造方法は、前述した本発明の薄膜製造装置を用いて基板上に機能性薄膜を形成する薄膜製造方法であって、前記ステージ及び/又は液体吐出ヘッドを相対的に走査させながら、前記液体吐出ヘッドから機能性インクを吐出させて前記基板上に任意のパターンで塗布するインクジェット塗布工程と、前記基板上の機能性インクを加熱し結晶化させて機能性薄膜とする加熱工程と、を備え、前記インクジェット塗布工程は、前記ステージ及び/又は液体吐出ヘッドの走査ごとの走査開始時及び/又は走査終了時に、前記ワイピングブレードが前記ノズルと摺擦するワイピング処理を有することを特徴とするものである。
ここで、前記インクジェット塗布工程は、撥液部と親液部からなるパターンを形成した基板上に、前記機能性インクを塗布するものであることが好適である。
なお、機能性薄膜とは、後述する下部電極500a、電気機械変換膜500b、上部電極500cなどである。
[Thin film manufacturing method]
Next, the thin film manufacturing method according to the present invention will be described.
The thin film manufacturing method according to the present invention is a thin film manufacturing method for forming a functional thin film on a substrate using the above-described thin film manufacturing apparatus of the present invention, and relatively scanning the stage and / or the liquid discharge head. However, an ink jet coating process in which functional ink is ejected from the liquid ejection head and applied in an arbitrary pattern on the substrate, and a heating process in which the functional ink on the substrate is heated and crystallized to form a functional thin film. The inkjet coating step includes a wiping process in which the wiping blade rubs against the nozzle at the start of scanning and / or at the end of scanning for each scanning of the stage and / or liquid ejection head. It is what.
Here, it is preferable that the ink jet coating step is to coat the functional ink on a substrate on which a pattern including a liquid repellent portion and a lyophilic portion is formed.
The functional thin film includes a lower electrode 500a, an electromechanical conversion film 500b, an upper electrode 500c, and the like which will be described later.

以下、本発明の薄膜製造方法の詳細について説明する。
(i)SAM膜のパターニング
図14に、SAM膜のパターニング方法を示す。ここでは、図14(a),(b),(c)に3つの方法を示す。
Details of the thin film manufacturing method of the present invention will be described below.
(I) Patterning of SAM film FIG. 14 shows a patterning method of the SAM film. Here, three methods are shown in FIGS. 14 (a), (b), and (c).

(パターニング方法1)
(S21) まず基板202を用意する。ここでは、例えば振動板540の表面にチオールとの反応性に優れたPtからなる密着層500dを形成したものを基板202として用いる(図14(a1))。
(S22) 機能性溶液を用いて基板202表面に均一なSAM膜300を形成する(図14(a2))。
(Patterning method 1)
(S21) First, the substrate 202 is prepared. Here, for example, a substrate 202 having an adhesion layer 500d made of Pt having excellent reactivity with thiol on the surface of the vibration plate 540 is used as the substrate 202 (FIG. 14A1).
(S22) A uniform SAM film 300 is formed on the surface of the substrate 202 using a functional solution (FIG. 14 (a2)).

ここで用いる機能性溶液は、基板202に撥液性または親液性を付与するための有機分子含有溶液であり、例えばC2n+1SH(n=6〜18)で示されるアルカンチオール化合物やC2n+1(CHSHで示されるフルオロアルキルチオール化合物等の撥液材料を用いることができる。また、所望の撥液性、あるいは基板202表面に対する反応性にしたがって材料種、あるいは濃度を適宜選択することができる。これらの化合物はアルコール、アセトン、トルエン、キシレン等の有機溶媒に溶解することにより、機能性溶液とする。 The functional solution used here is an organic molecule-containing solution for imparting liquid repellency or lyophilicity to the substrate 202. For example, an alkanethiol represented by C n H 2n + 1 SH (n = 6 to 18). A liquid repellent material such as a compound or a fluoroalkylthiol compound represented by C n F 2n + 1 (CH 2 ) 2 SH can be used. Further, the material type or concentration can be appropriately selected according to desired liquid repellency or reactivity to the surface of the substrate 202. These compounds are made into a functional solution by dissolving in an organic solvent such as alcohol, acetone, toluene, and xylene.

この機能性溶液中に基板202を所定時間浸漬し、取り出した後に余分な分子を溶媒で置換洗浄し乾燥することにより、SAM膜300を形成する。   The SAM film 300 is formed by immersing the substrate 202 in this functional solution for a predetermined time, and after removing the substrate 202, cleaning the excess molecules with a solvent and drying.

(S23) ついで、従来公知のフォトリソグラフィ技術によりフォトレジスト300pをパターン形成する(図14(a3))
(S24) ステップS23の材料表面から酸素プラズマなどによりドライエッチングを行って露出しているSAM膜300を除去し、ついでフォトレジスト300pを除去して撥液部(撥液性領域)301、親液部(親液性領域)302からなる所定パターンのSAM膜300を得る(図14(a4))。ここでは、SAM膜300が残存している領域が撥液部301となり、SAM膜300が除去された領域が親液部302となっている。
(S23) Next, a photoresist 300p is patterned by a conventionally known photolithography technique (FIG. 14 (a3)).
(S24) The exposed SAM film 300 is removed from the material surface in Step S23 by dry etching with oxygen plasma or the like, and then the photoresist 300p is removed to remove the liquid repellent portion (liquid repellent region) 301, lyophilic liquid. A SAM film 300 having a predetermined pattern composed of a portion (lyophilic region) 302 is obtained (FIG. 14 (a4)). Here, the region where the SAM film 300 remains is the lyophobic portion 301, and the region where the SAM film 300 is removed is the lyophilic portion 302.

(パターニング方法2)
(S31) まず基板202を用意する。ここでは、例えば振動板540の表面にチオールとの反応性に優れたPtからなる密着層500dを形成したものを基板202として用いる(図14(b1))。
(S32) 基板202表面に所定パターンのマスク層300rを形成する(図14(b2))。マスク層300rは、従来公知のフォトリソグラフィ技術によりフォトレジスト膜から形成するとよい。
(S33) 機能性溶液を用いて基板202表面にSAM膜300を形成する(図14(b3))。このとき、マスク層300rから露出している基板202表面にSAM膜300が形成される。
(S34) マスク層300rを除去して、撥液部(撥液性領域)301、親液部(親液性領域)302からなる所定パターンのSAM膜300を得る(図14(b4))。
(Patterning method 2)
(S31) First, the substrate 202 is prepared. Here, for example, a substrate 202 formed with an adhesion layer 500d made of Pt having excellent reactivity with thiol on the surface of the diaphragm 540 is used as the substrate 202 (FIG. 14B1).
(S32) A mask layer 300r having a predetermined pattern is formed on the surface of the substrate 202 (FIG. 14B2). The mask layer 300r may be formed from a photoresist film by a conventionally known photolithography technique.
(S33) The SAM film 300 is formed on the surface of the substrate 202 using a functional solution (FIG. 14 (b3)). At this time, the SAM film 300 is formed on the surface of the substrate 202 exposed from the mask layer 300r.
(S34) The mask layer 300r is removed to obtain a SAM film 300 having a predetermined pattern including a liquid repellent part (liquid repellent area) 301 and a lyophilic part (lyophilic area) 302 (FIG. 14 (b4)).

(パターニング方法3)
(S41) まず基板202を用意する。ここでは、例えば振動板540の表面にチオールとの反応性に優れたPtからなる密着層500dを形成したものを基板202として用いる(図14(c1))。
(S42) パターニング方法1と同様に、機能性溶液を用いて基板202表面に均一なSAM膜300を形成する(図14(c2))。
(S43) ステップS42の材料の表面にフォトマスク300mを配置し、その上から紫外線を露光する(図14(c3))。これにより、露光部分のSAM膜300は消失し、未露光部分のSAM膜300は残存し、撥液部(撥液性領域)301、親液部(親液性領域)302からなる所定パターンのSAM膜300を得る(図14(c4))。
(Patterning method 3)
(S41) First, the substrate 202 is prepared. Here, for example, a substrate 202 having an adhesion layer 500d made of Pt having excellent reactivity with thiol on the surface of the diaphragm 540 is used as the substrate 202 (FIG. 14 (c1)).
(S42) Similar to the patterning method 1, a uniform SAM film 300 is formed on the surface of the substrate 202 using a functional solution (FIG. 14C2).
(S43) A photomask 300m is arranged on the surface of the material in step S42, and ultraviolet rays are exposed from above (300 (c3)). As a result, the exposed portion of the SAM film 300 disappears and the unexposed portion of the SAM film 300 remains, and has a predetermined pattern consisting of a liquid repellent portion (liquid repellent region) 301 and a lyophilic portion (lyophilic region) 302. The SAM film 300 is obtained (FIG. 14 (c4)).

本発明では、以上の3つのパターニング方法のいずれを用いてもよい。あるいは、マイクロコンタクトプリント法により、所望の撥液部(撥液性領域)301、親液部(親液性領域)302からなる所定パターンのSAM膜300を形成してもよい。なお、本工程により得られた基板202において、例えばSAM膜300が残存している領域では純水に対する接触角が92度と疎水性(撥水性)を示し、SAM膜300が除去され密着層500dが露出している領域では純水に対する接触角が54度と親水性を示す。   In the present invention, any of the above three patterning methods may be used. Alternatively, the SAM film 300 having a predetermined pattern including a desired liquid repellent part (liquid repellent area) 301 and a lyophilic part (lyophilic area) 302 may be formed by a micro contact printing method. In the substrate 202 obtained by this step, for example, in a region where the SAM film 300 remains, the contact angle with respect to pure water is 92 degrees, indicating hydrophobicity (water repellency), the SAM film 300 is removed, and the adhesion layer 500d. In the exposed region, the contact angle with pure water is 54 degrees, indicating hydrophilicity.

(ii)機能性薄膜の形成
本発明の薄膜製造装置を用いた機能性薄膜の形成においては、一度の成膜で得られる薄膜の厚さには限度があるため、インクジェット塗布工程及び加熱工程を繰り返し行い、積層することにより所定の膜厚の機能性薄膜を形成するとよい。
(Ii) Formation of functional thin film In the formation of a functional thin film using the thin film production apparatus of the present invention, there is a limit to the thickness of the thin film obtained by a single film formation. It is preferable to form a functional thin film having a predetermined thickness by repeating and laminating.

図15に、本発明の薄膜製造装置を用いて機能性薄膜を形成する手順を示す。
(S51) 前述の撥液部301、親液部302からなる所定パターンのSAM膜300を形成した基板202を用意する(図15(1))。
FIG. 15 shows a procedure for forming a functional thin film using the thin film manufacturing apparatus of the present invention.
(S51) A substrate 202 on which a SAM film 300 having a predetermined pattern composed of the liquid repellent part 301 and the lyophilic part 302 is formed is prepared (FIG. 15 (1)).

(S52) 本発明の薄膜製造装置における液体吐出塗布機構部を用いて、IJヘッド208から親液部302に機能性インク209を吐出し、塗膜401を形成する(図15(2))。このとき、機能性インク209は、親液部302で濡れ性よく広がり、撥液部301ではじかれることから、親液部302のパターンの塗膜401となる。 (S52) The functional ink 209 is discharged from the IJ head 208 to the lyophilic portion 302 using the liquid discharge coating mechanism portion in the thin film manufacturing apparatus of the present invention to form the coating film 401 (FIG. 15 (2)). At this time, the functional ink 209 spreads with good wettability in the lyophilic portion 302 and is repelled by the liquid repellent portion 301, so that the coating film 401 having the pattern of the lyophilic portion 302 is formed.

機能性インク209は、例えばPZT前駆体溶液を用いる。このPZT駆体溶液の調製には、例えば出発材料に酢酸鉛三水和物、イソプロポキシドチタン、ノルマルブトキシドジルコニウムを用い、まず酢酸鉛の結晶水をメトキシエタノールに溶解後、脱水する。なお、酢酸鉛に関して、熱処理中のいわゆる鉛抜けによる結晶性低下を防ぐために、化学両論組成に対し鉛量が10モル%ほど過剰になるように秤量しておく。ついで、イソプロポキシドチタン、ノルマルブトキシドジルコニウムをメトキシエタノールに溶解し、アルコール交換反応、エステル化反応を進め、前記酢酸鉛を溶解したメトキシエタノール溶液と混合することでPZT前駆体溶液を合成する。   For the functional ink 209, for example, a PZT precursor solution is used. For preparing this PZT precursor solution, for example, lead acetate trihydrate, isopropoxide titanium, and normal butoxide zirconium are used as starting materials. First, crystal water of lead acetate is dissolved in methoxyethanol and then dehydrated. In addition, with respect to lead acetate, in order to prevent crystallinity deterioration due to so-called lead loss during heat treatment, the lead content is weighed so that it is excessive by about 10 mol% with respect to the stoichiometric composition. Subsequently, isopropoxide titanium and normal butoxide zirconium are dissolved in methoxyethanol, alcohol exchange reaction and esterification reaction are advanced, and a PZT precursor solution is synthesized by mixing with the methoxyethanol solution in which lead acetate is dissolved.

このPZT前駆体溶液におけるPZT濃度は、成膜面積と前駆体塗布量の関係から適正化されるが、一度の塗布で形成する塗膜401の膜厚は100nm程度が好ましことから例えば0.1mol/lにする。図15の以降の説明では、このPZT前駆体溶液を用いた場合について説明する。   The PZT concentration in this PZT precursor solution is optimized from the relationship between the film formation area and the amount of applied precursor, but the film thickness of the coating film 401 formed by one application is preferably about 100 nm. 1 mol / l. In the following description of FIG. 15, the case where this PZT precursor solution is used will be described.

(S53) 塗膜401に対して溶媒乾燥のための第一の加熱処理(例えば、120℃加熱)を行い、ついで有機物の熱分解処理(500℃加熱)を行って第1層のPZT膜である機能性薄膜500を形成する(図15(3))。このときの膜厚は90nmとなる。 (S53) A first heat treatment (for example, heating at 120 ° C.) for solvent drying is performed on the coating film 401, and then a thermal decomposition treatment (heating at 500 ° C.) of the organic substance is performed to form the first PZT film. A functional thin film 500 is formed (FIG. 15 (3)). The film thickness at this time is 90 nm.

(S54) 引き続き、繰返し処理として、対象物をイソプロピルアルコールで洗浄した後、図14(a2)と同様の機能性溶液への浸漬処理にてSAM膜300を形成する(図15(4))。2回目以降の浸漬処理では、SAM膜300は酸化膜である機能性薄膜500上には形成されないため、フォトリソグラフィ技術によるパターン形成工程を実施せずに撥液部301、親液部302からなる所定パターンのSAM膜300が得られる。なおこのときの接触角は純水に対してSAM膜300上は92度、PZT膜上は34度であった。 (S54) Subsequently, as an iterative process, after the object is washed with isopropyl alcohol, the SAM film 300 is formed by the immersion process in the functional solution similar to FIG. 14 (a2) (FIG. 15 (4)). In the second and subsequent immersion treatments, the SAM film 300 is not formed on the functional thin film 500 that is an oxide film, and thus includes the liquid repellent part 301 and the lyophilic part 302 without performing a pattern forming process by photolithography. A SAM film 300 having a predetermined pattern is obtained. The contact angle at this time was 92 degrees on the SAM film 300 and 34 degrees on the PZT film with respect to pure water.

(S55) 本発明の薄膜製造装置における液体吐出塗布機構部を用いて、IJヘッド208から第1層のPZT膜である機能性薄膜500上に機能性インク209を吐出し、塗膜401を形成する(図15(5))。 (S55) The functional ink 209 is ejected from the IJ head 208 onto the functional thin film 500, which is the first PZT film, using the liquid ejection coating mechanism in the thin film manufacturing apparatus of the present invention, thereby forming the coating film 401. (FIG. 15 (5)).

(S56) さらに、塗膜401に対して溶媒乾燥のための第二の加熱処理(例えば、120℃加熱)を行い、ついで有機物の熱分解処理を行って積層したPZT膜である機能性薄膜500を形成する(図15(6))。このときの膜厚は180nmとなる。 (S56) Further, the coating film 401 is subjected to a second heat treatment for drying the solvent (for example, heating at 120 ° C.), followed by a thermal decomposition treatment of organic matter, and a functional thin film 500 that is a PZT film laminated. Is formed (FIG. 15 (6)). The film thickness at this time is 180 nm.

ステップS54〜S56の工程をさらに4回繰り返し(計6回の処理で)、膜厚540nmの機能性薄膜500を得た後、結晶化熱処理(700℃加熱)をRTA(急速熱処理)にて行う。このとき、機能性薄膜500にクラックなどの不良は生じなかった。   Steps S54 to S56 are further repeated 4 times (by a total of 6 treatments) to obtain a functional thin film 500 having a thickness of 540 nm, and then crystallization heat treatment (heating at 700 ° C.) is performed by RTA (rapid heat treatment). . At this time, defects such as cracks did not occur in the functional thin film 500.

ついで、さらにステップS54〜S56の工程を6回繰り返し行い、結晶化熱処理(700℃加熱)を行う。このとき、機能性薄膜500の膜厚は1000nmとなり、膜にクラックなどの不良は生じなかった。   Next, steps S54 to S56 are further repeated six times to perform a crystallization heat treatment (heating at 700 ° C.). At this time, the film thickness of the functional thin film 500 was 1000 nm, and defects such as cracks did not occur in the film.

ここで、このパターン化したPZT膜である機能性薄膜500に上部電極(白金)を成膜し、電気特性、電気−機械変換能(圧電定数)の評価を行った。
その結果、機能性薄膜500の比誘電率は1220、誘電損失は0.02、残留分極は19.3μC/cm2、抗電界は36.5kV/cmであり、通常のセラミック焼結体と同等の特性を示した。
Here, an upper electrode (platinum) was formed on the functional thin film 500, which is a patterned PZT film, and the electrical characteristics and electromechanical conversion ability (piezoelectric constant) were evaluated.
As a result, the functional thin film 500 has a relative dielectric constant of 1220, a dielectric loss of 0.02, a remanent polarization of 19.3 μC / cm 2 and a coercive electric field of 36.5 kV / cm, which is the same as that of a normal ceramic sintered body. The characteristics were shown.

また、図16に、P−Eヒステリシス曲線を示す。電気−機械変換能は電界印加による変形量をレーザードップラー振動計で計測し、シミュレーションによる合わせ込みから算出した。その圧電定数d31は120pm/Vとなり、こちらもセラミック焼結体と同等の値であった。これは液体吐出ヘッドとして十分設計できうる特性値である。   FIG. 16 shows a PE hysteresis curve. The electromechanical conversion ability was calculated from the amount of deformation by applying an electric field measured with a laser Doppler vibrometer and adjusted by simulation. The piezoelectric constant d31 was 120 pm / V, which was also the same value as the ceramic sintered body. This is a characteristic value that can be sufficiently designed as a liquid discharge head.

なお、膜厚1000nmの機能性薄膜500について、上部電極を配置せずに、更なる厚膜化を試みた。すなわち、ステップS54〜S56の工程を6回繰り返し行い、結晶化熱処理(700℃加熱)を行う処理を10回繰り返したところ、膜厚5μmのパターン化PZT膜の機能性薄膜500がクラックなどの欠陥を伴わずに得られた。   For the functional thin film 500 having a thickness of 1000 nm, an attempt was made to further increase the thickness without arranging the upper electrode. That is, when the process of steps S54 to S56 is repeated 6 times and the process of crystallization heat treatment (heating at 700 ° C.) is repeated 10 times, the functional thin film 500 of the patterned PZT film having a thickness of 5 μm has defects such as cracks. Obtained without.

〔電気機械変換素子及び液体吐出ヘッド〕
つぎに、本発明に係る電気機械変換素子について説明する。
本発明に係る電気機械変換素子は、前述した本発明の薄膜製造方法により製造されてなる電気機械変換膜を有する電気機械変換素子であって、前記機能性インクは、強誘電体の前駆体インクであり、前記基板である第1の電極と、該第1の電極に対向して配置される第2の電極と、前記第1の電極及び第2の電極に狭持される前記電気機械変換膜と、を備えることを特徴とするものである。
また、前記第2の電極が本発明の薄膜製造方法により製造されてなることが好ましい。
[Electromechanical transducer and liquid discharge head]
Next, the electromechanical transducer according to the present invention will be described.
The electromechanical conversion element according to the present invention is an electromechanical conversion element having an electromechanical conversion film manufactured by the above-described thin film manufacturing method of the present invention, wherein the functional ink is a ferroelectric precursor ink. The first electrode as the substrate, the second electrode disposed opposite to the first electrode, and the electromechanical conversion sandwiched between the first electrode and the second electrode And a film.
The second electrode is preferably manufactured by the thin film manufacturing method of the present invention.

図17を参照しながら、電気機械変換素子501において下部電極500a、電気機械変換膜500b、上部電極500cすべてを本発明の薄膜製造方法で形成する場合を説明する。
(S61) まず、密着層500dを形成した振動板540を用い(密着層500dは図示省略)、前述したSAM膜のパターニング方法により、その表面に所望の撥液部301a、親液部302aからなるパターンのSAM膜300を形成する(図17(A1))。
(S62) 次に、本発明の薄膜製造装置における液体吐出塗布機構部を用いて、IJヘッド208から機能性インクである電極材料含有溶液401aを親液部302aに選択的に塗布する(図17(A2))。親液部302aに塗布された電極材料含有溶液401aは、振動板540(密着層500d)上の表面エネルギー差により親液部302aに対して濡れ拡がり、撥液部301aに対しては濡れ拡がりが抑制されるため、高解像度のパターニングを行うことができる。ここで、電極材料含有溶液401aとしては、白金微粒子をエタノール溶媒中に分散させた溶液を用いているが、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、イリジウム等の白金系金属微粒子を、アルコール等の有機溶媒中に分散させた金属微粒子分散液や、ゾルゲル法により金属アルコキシド等の金属有機化合物を溶媒中に溶解、分散した所謂ゾルゲル液を用いてもよい。
(S63) 次に、エネルギー付与手段700を用いて、振動板540(密着層500d)上の電極材料含有溶液401aにエネルギーを加えて下部電極500aを形成する(図17(A3))。ここで、エネルギー付与手段700としては、ホットプレート、オーブンを用いているが、ハロゲンランプ、キセノンランプ、赤外線ランプ等の加熱手段や、YAGレーザ、COレーザ、Arレーザ等のレーザ照射手段を用いてもよい。
以上、ステップS61〜S63の工程を下部電極500aの膜が所望の膜厚となるまで複数回実施する。
Referring to FIG. 17, a case will be described in which the lower electrode 500a, the electromechanical conversion film 500b, and the upper electrode 500c are all formed in the electromechanical conversion element 501 by the thin film manufacturing method of the present invention.
(S61) First, the diaphragm 540 having the adhesion layer 500d is used (the adhesion layer 500d is not shown), and the desired lyophobic part 301a and lyophilic part 302a are formed on the surface by the SAM film patterning method described above. A patterned SAM film 300 is formed (FIG. 17A1).
(S62) Next, the electrode material-containing solution 401a, which is functional ink, is selectively applied from the IJ head 208 to the lyophilic portion 302a using the liquid discharge application mechanism portion in the thin film manufacturing apparatus of the present invention (FIG. 17). (A2)). The electrode material-containing solution 401a applied to the lyophilic portion 302a spreads wet with respect to the lyophilic portion 302a due to the surface energy difference on the vibration plate 540 (adhesion layer 500d) and spreads wet with respect to the lyophobic portion 301a. Therefore, high-resolution patterning can be performed. Here, as the electrode material-containing solution 401a, a solution in which platinum fine particles are dispersed in an ethanol solvent is used. However, platinum-based metal fine particles such as palladium, rhodium, ruthenium, and iridium are placed in an organic solvent such as alcohol. A dispersed fine metal particle dispersion or a so-called sol-gel solution in which a metal organic compound such as a metal alkoxide is dissolved and dispersed in a solvent by a sol-gel method may be used.
(S63) Next, energy is applied to the electrode material-containing solution 401a on the diaphragm 540 (adhesion layer 500d) using the energy applying means 700 to form the lower electrode 500a (FIG. 17A3). Here, as the energy applying means 700, a hot plate or an oven is used, but a heating means such as a halogen lamp, a xenon lamp or an infrared lamp, or a laser irradiation means such as a YAG laser, a CO 2 laser or an Ar laser is used. May be.
As described above, steps S61 to S63 are performed a plurality of times until the film of the lower electrode 500a has a desired film thickness.

なお、下部電極500aをスパッタリング法により形成してもよい。この場合、Tiからなる密着層500dを配置した熱酸化膜付きシリコンウェハである振動板540上に、ステップS61と同様に、所望の撥液部301a、親液部302aからなるパターンのSAM膜300を形成した後に、Pt、他の白金族元素の電極材料(ルテニウム、イリジウム、ロジウム)、白金族合金(白金−ロジウム(ロジウム濃度15wt%))のいずれかをスパッタリング成膜する。あるいは、下部電極500aとして、イリジウム酸化膜とイリジウム金属を積層してスパッタリング成膜してもよい。
Tiからなる密着層500dを形成した振動板540について、親液部302a(SAM膜300除去部位)の水の接触角は5°以下(完全濡れ)であり、撥液部301a(SAM膜配置部位)のそれは全ての試料において90.0°を示した。
Note that the lower electrode 500a may be formed by a sputtering method. In this case, the SAM film 300 having a pattern including a desired liquid-repellent part 301a and a lyophilic part 302a is formed on the vibration plate 540, which is a silicon wafer with a thermal oxide film, on which an adhesion layer 500d made of Ti is disposed, as in step S61. Then, any one of Pt, an electrode material of other platinum group elements (ruthenium, iridium, rhodium) or a platinum group alloy (platinum-rhodium (rhodium concentration 15 wt%)) is formed by sputtering. Alternatively, as the lower electrode 500a, an iridium oxide film and an iridium metal may be stacked to form a sputtering film.
In the vibration plate 540 on which the adhesion layer 500d made of Ti is formed, the water contact angle of the lyophilic portion 302a (the SAM film 300 removal portion) is 5 ° or less (completely wet), and the liquid repellent portion 301a (the SAM film placement portion). ) Showed 90.0 ° in all samples.

(S71) 次に、振動板540の下部電極500a形成面について、前述したSAM膜のパターニング方法により、その表面に所望の撥液部301b、親液部302bからなるパターンのSAM膜300を形成する(図17(B1))。
(S72) 次に、本発明の薄膜製造装置における液体吐出塗布機構部を用いて、IJヘッド208から機能性インクであるPZT前駆体溶液401bを親液部302b(下部電極500a)に選択的に塗布する(図17(B2))。ここで、PZT前駆体溶液401bとしては、ゾルゲル法により成膜される圧電体材料、具体的には前述したような酢酸鉛、イソプロポキシドジルコニウム、イソプロポキシドチタンを出発材料にし、共通溶媒としてメトキシエタノールに溶解させたチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)系の材料を用いる。
(S73) 次に、エネルギー付与手段700を用いて、下部電極500a上のPZT前駆体溶液401bにエネルギーを加えて電気機械変換膜500bを形成する(図17(B3))。
以上、ステップS71〜S73の工程を電気機械変換膜500bの薄膜が所望の膜厚となるまで複数回実施する。
(S71) Next, on the surface of the diaphragm 540 where the lower electrode 500a is formed, the SAM film 300 having a pattern including a desired liquid repellent part 301b and a lyophilic part 302b is formed on the surface by the SAM film patterning method described above. (FIG. 17 (B1)).
(S72) Next, the PJT precursor solution 401b, which is functional ink, is selectively applied from the IJ head 208 to the lyophilic portion 302b (lower electrode 500a) using the liquid discharge coating mechanism in the thin film manufacturing apparatus of the present invention. Apply (FIG. 17 (B2)). Here, as the PZT precursor solution 401b, a piezoelectric material formed by a sol-gel method, specifically, lead acetate, isopropoxide zirconium, isopropoxide titanium as described above is used as a starting material, and a common solvent is used. A lead zirconate titanate (PZT) -based material dissolved in methoxyethanol is used.
(S73) Next, energy is applied to the PZT precursor solution 401b on the lower electrode 500a using the energy applying means 700 to form the electromechanical conversion film 500b (FIG. 17 (B3)).
As described above, the processes of steps S71 to S73 are performed a plurality of times until the thin film of the electromechanical conversion film 500b has a desired film thickness.

(S81) 次に、振動板540の下部電極500a及び電気機械変換膜500b形成面について、前述したSAM膜のパターニング方法により、その表面に所望の撥液部301c、親液部302cからなるパターンのSAM膜300を形成する(図17(C1))。
なお、上部電極500cは短絡を防止するために電気機械変換膜500bのパターン領域よりも小さい領域に電極材料含有溶液401cを塗布する必要がある。そこで、図17(C1)に示すように、電気機械変換膜500b上にも撥液部301cを形成している。
(S82) 次に、本発明の薄膜製造装置における液体吐出塗布機構部を用いて、IJヘッド208から機能性インクである電極材料含有溶液401cを親液部302c(電気機械変換膜500b)に選択的に塗布する(図17(C2))。ここでは、電極材料含有溶液401cと前述した電極材料含有溶液401aは同一の材料である。
(S83) 次に、エネルギー付与手段700を用いて、電気機械変換膜500b上の電極材料含有溶液401cにエネルギー(乾燥処理のための120℃加熱と焼結のための250℃加熱)を加えて上部電極500cを形成する(図17(C3))。
以上、ステップS81〜S83の工程を上部電極500cの膜が所望の膜厚となるまで複数回実施する。例えば、Ptからなる上部電極500cの膜厚は0.5μmで、比抵抗は5×10−6Ω・cmである。
(S81) Next, on the surface of the diaphragm 540 where the lower electrode 500a and the electromechanical conversion film 500b are formed, the pattern of the desired lyophobic part 301c and lyophilic part 302c is formed on the surface by the SAM film patterning method described above. A SAM film 300 is formed (FIG. 17C1).
The upper electrode 500c needs to be coated with an electrode material-containing solution 401c in a region smaller than the pattern region of the electromechanical conversion film 500b in order to prevent a short circuit. Therefore, as shown in FIG. 17C1, a liquid repellent portion 301c is also formed on the electromechanical conversion film 500b.
(S82) Next, the electrode material-containing solution 401c, which is functional ink, is selected from the IJ head 208 as the lyophilic part 302c (electromechanical conversion film 500b) using the liquid discharge coating mechanism in the thin film manufacturing apparatus of the present invention. (Fig. 17 (C2)). Here, the electrode material-containing solution 401c and the electrode material-containing solution 401a described above are the same material.
(S83) Next, energy (120 ° C. heating for drying and 250 ° C. heating for sintering) is added to the electrode material-containing solution 401c on the electromechanical conversion film 500b using the energy applying means 700. The upper electrode 500c is formed (FIG. 17 (C3)).
As described above, the processes of steps S81 to S83 are performed a plurality of times until the film of the upper electrode 500c has a desired film thickness. For example, the film thickness of the upper electrode 500c made of Pt is 0.5 μm, and the specific resistance is 5 × 10 −6 Ω · cm.

以上のように、本発明の薄膜製造方法を用いたステップS61〜S63,S71〜S73,S81〜S83の工程により、振動板540(密着層500d)上に下部電極500aと、電気機械変換膜500bと、上部電極500cからなる電気機械変換素子501をパターン不良を発生させることなく精度よく形成することが可能となり、引いては安定した吐出性能を有する液体吐出ヘッド1を得ることができる。   As described above, the lower electrode 500a and the electromechanical conversion film 500b are formed on the diaphragm 540 (adhesion layer 500d) by the steps S61 to S63, S71 to S73, and S81 to S83 using the thin film manufacturing method of the present invention. As a result, the electromechanical conversion element 501 including the upper electrode 500c can be accurately formed without causing a pattern defect, and the liquid discharge head 1 having stable discharge performance can be obtained.

つぎに、本発明に係る液体吐出ヘッドの構成について説明する。
本発明の液体吐出ヘッドは、前述した本発明の電気機械変換素子501を備えることを特徴とする。
Next, the configuration of the liquid discharge head according to the present invention will be described.
The liquid discharge head according to the present invention includes the electromechanical transducer 501 according to the present invention described above.

図18に、本発明に係る液体吐出ヘッドの一部を断面にて示した分解斜視図を示す。また、本発明に係る液体吐出ヘッドの幅方向の断面概略構成は、図2に示す通りである。なお、図2では単一の圧力室506を示しているが、液体吐出ヘッドは図19に示すとおり圧力室基板503の隔壁で区画されることにより、左右方向に圧力室506が配列する構造をとる。   FIG. 18 is an exploded perspective view showing a part of the liquid discharge head according to the present invention in cross section. A schematic cross-sectional configuration in the width direction of the liquid discharge head according to the present invention is as shown in FIG. 2 shows a single pressure chamber 506, the liquid discharge head is partitioned by the partition walls of the pressure chamber substrate 503 as shown in FIG. 19, so that the pressure chambers 506 are arranged in the left-right direction. Take.

液体吐出ヘッド1は、インクを吐出する液滴吐出孔であるノズル505を有するノズル板504と、複数の圧力室506、振動板540、電気機械変換素子501が形成され、電気機械変換膜500bの駆動のための駆動回路が搭載されたフレキシブルプリント基板(FPC)573を有する圧力室基板503と、電気機械変換素子保護空間574を配した保持基板572との3枚の基板を重ねた積層構造となっている。   The liquid discharge head 1 includes a nozzle plate 504 having a nozzle 505 that is a droplet discharge hole for discharging ink, a plurality of pressure chambers 506, a vibration plate 540, and an electromechanical conversion element 501. A laminated structure in which three substrates, a pressure chamber substrate 503 having a flexible printed circuit board (FPC) 573 on which a driving circuit for driving is mounted, and a holding substrate 572 provided with an electromechanical transducer protection space 574 are stacked. It has become.

圧力室基板503は、Si基板上に積層膜により振動板540が形成されている。本実施形態における振動板540はSOI基板を用いてSi基板の片側面にシリコン酸化膜、シリコン活性膜、シリコン酸化膜を堆積させたものである。また、その上に複数の電気機械変換素子501を設けており、更に該複数の電気機械変換素子501それぞれに対応する圧力室506、該圧力室506に液体を供給する為の流体抵抗部(供給路)532、共通液室533を形成している。   In the pressure chamber substrate 503, a vibration plate 540 is formed of a laminated film on a Si substrate. The diaphragm 540 in this embodiment is obtained by depositing a silicon oxide film, a silicon active film, and a silicon oxide film on one side of a Si substrate using an SOI substrate. Further, a plurality of electromechanical transducers 501 are provided thereon, a pressure chamber 506 corresponding to each of the plurality of electromechanical transducers 501, and a fluid resistance unit (supply) for supplying liquid to the pressure chamber 506 Path) 532 and a common liquid chamber 533 are formed.

ノズル板504は、例えばニッケル高速電鋳法を用いて厚さ20μmに形成したニッケル基板であり、圧力室基板503の面部に圧力室506それぞれに対応して連通するように設けられたノズル505を有する。   The nozzle plate 504 is a nickel substrate formed to a thickness of 20 μm using, for example, a nickel high-speed electroforming method, and nozzles 505 provided to communicate with the pressure chambers 506 in correspondence with the pressure chambers 506 respectively. Have.

保持基板572は、電気機械変換素子501の保護及び変位を妨げないための電気機械変換素子保護空間574と液滴であるインクが外部から共通液室533へ供給するためのインク供給部533aを形成した基板である。   The holding substrate 572 forms an electromechanical conversion element protection space 574 for preventing the electromechanical conversion element 501 from being protected and displaced, and an ink supply portion 533a for supplying ink as droplets to the common liquid chamber 533 from the outside. Substrate.

液体吐出ヘッド1は、図2に示すように、Si基板上に形成された振動板540と、該振動板540上に、下部電極500a,電気機械変換膜500b,上部電極500cがこの順番で積層されてなる電気機械変換素子501と、を備え、電気機械変換素子501及び振動板540からなる圧電アクチュエータを用いてノズル板504の基板面部に設けた液滴吐出孔であるノズル505から液滴を吐出させるものである。   As shown in FIG. 2, the liquid ejection head 1 includes a diaphragm 540 formed on a Si substrate, and a lower electrode 500a, an electromechanical conversion film 500b, and an upper electrode 500c stacked in this order on the diaphragm 540. The electromechanical conversion element 501 is provided, and a droplet is ejected from a nozzle 505 which is a liquid droplet ejection hole provided in the substrate surface portion of the nozzle plate 504 using a piezoelectric actuator including the electromechanical conversion element 501 and the vibration plate 540. It is what is discharged.

ここで、ノズル板504は、SUS、Ni、Siなどの金属または無機材料、PI(ポリイミド)などの樹脂材料にノズル505を形成して構成され、図示していない接着剤または陽極接合等の他の接合手段によって圧力室基板503に接合されるものである。   Here, the nozzle plate 504 is configured by forming the nozzle 505 on a metal or an inorganic material such as SUS, Ni, or Si, or a resin material such as PI (polyimide). The pressure chamber substrate 503 is joined by the joining means.

圧力室基板503は、必要とされる機械的強度および化学的耐性を備えた加工しやすい材料であるSi基板で作られる。Si基板を用いる場合、フォトリソグラフィとエッチング法による加工に、いわゆる半導体プロセスを用いることができるため、液室配列の高集積化が可能となる。   The pressure chamber substrate 503 is made of a Si substrate that is an easily processable material having the required mechanical strength and chemical resistance. In the case of using a Si substrate, a so-called semiconductor process can be used for processing by photolithography and etching, so that the liquid chamber arrangement can be highly integrated.

振動板540は、電気機械変換素子501による変位の範囲内で弾性変形する材質とすることが必要である。材質としては、無機材料、有機材料の薄膜が用いられるが、電極との密着性を考慮すると無機材料を用いることが好ましい。無機材料としては、金属、合金、半導体、誘電体等の任意の材料を用いることができる。材料は加工方法から最適のものを選定することができ、圧力室基板503にSiを用いた場合は、SiO,Si,他結晶Siを用いることが好ましい。一般にはSiの熱酸化膜とするケースが多い。また、これらの積層膜とすることで、残留応力を相殺する構造をとることができる。また、SiO,Si等の誘電体材料は化学的に安定であり、吐出するインクに接触しても、インクによる腐食による振動板540の破壊を防止することができる。さらに、これらの薄膜の成膜技術は半導体プロセスで確立された技術であるため、安定した振動板540を得ることができる。 The diaphragm 540 needs to be made of a material that is elastically deformed within a range of displacement by the electromechanical transducer 501. As a material, a thin film of an inorganic material or an organic material is used, but it is preferable to use an inorganic material in consideration of adhesion with an electrode. As the inorganic material, any material such as a metal, an alloy, a semiconductor, or a dielectric can be used. Material can be selected as the best from the machining process, in the case of using Si in the pressure chamber substrate 503, SiO 2, Si 3 N 4, it is preferable to use a polycrystalline Si. In general, a Si thermal oxide film is often used. Moreover, by using these laminated films, it is possible to adopt a structure that cancels out residual stress. In addition, dielectric materials such as SiO 2 and Si 3 N 4 are chemically stable and can prevent the vibration plate 540 from being broken due to corrosion caused by ink even when it comes into contact with the ejected ink. Furthermore, since these thin film deposition techniques are established in the semiconductor process, a stable diaphragm 540 can be obtained.

振動板540の厚さは、材料の剛性や形成方法から最適化することが好ましいが、前述の無機材料(SiO,Si)を用いた場合、1〜5μmの範囲とすることが好ましい。例えばまず、Si基板上に振動板540となる絶縁物を形成し、その後圧力室506などの液室となる空洞をエッチングにより形成後、必要な厚みに研磨される。エッチングの際は絶縁物層がストップ層となる。 The thickness of the diaphragm 540 is preferably optimized from the rigidity of the material and the formation method, but when the above-described inorganic material (SiO 2 , Si 3 N 4 ) is used, the thickness may be in the range of 1 to 5 μm. preferable. For example, first, an insulator to be the vibration plate 540 is formed on the Si substrate, and then a cavity to be a liquid chamber such as the pressure chamber 506 is formed by etching and then polished to a necessary thickness. In the etching, the insulating layer becomes a stop layer.

下部電極500aは、複数の電気機械変換素子501における共通電極であり、共通電極配線(不図示)と接続している。   The lower electrode 500a is a common electrode in the plurality of electromechanical transducers 501 and is connected to a common electrode wiring (not shown).

また、下部電極500aは、例えば電気機械変換膜500bの配向性を制御するために(111)結晶配向した薄膜であり、下部電極500aを構成する材料としては、任意の導電性材料を用いることができる。導電材料としては、金属、合金、導電性化合物等を用いることができるが、電気機械変換膜500bの成膜方法により耐熱性の高い電極材料を用いることが好ましい。通常電気機械変換膜500bは成膜後に結晶化させるプロセスが必要であり、一般的な圧電材料であるチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)を用いた場合、結晶化プロセス温度は500℃〜800℃となることが一般的である。そのため、電気機械変換素子に用いられる材料は高融点であると同時に高温で隣接する振動板540や圧電材料と化合物を形成しない安定性の高い材料であることが必要である。これらの材料としてはPt,Ir,Pd,Au等の反応性が低く高融点である金属やその合金を用いることが好ましい。このうち、一般的に電気機械変換膜500bを構成する代表的材料であるチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)と格子定数が近く酸化しにくい貴金属であるPtが最も多く使用されている。また、高温安定性の高い化合物導電材料を用いても良い。これらの化合物導電材料としては、任意の複合酸化物を用いることができる。例えば、IrO、RuO、SrO、SrRuO、CaRuO、BaRuO、(SrCa1−x)RuO等の白金族金属含有導電性酸化物やLaNiOなどが挙げられる。 The lower electrode 500a is, for example, a (111) crystal-oriented thin film for controlling the orientation of the electromechanical conversion film 500b, and any conductive material can be used as a material for the lower electrode 500a. it can. As the conductive material, a metal, an alloy, a conductive compound, or the like can be used, but it is preferable to use an electrode material having high heat resistance by a method for forming the electromechanical conversion film 500b. Usually, the electromechanical conversion film 500b needs to be crystallized after film formation. When a general piezoelectric material lead zirconate titanate (PZT) is used, the crystallization process temperature is 500 ° C. to 800 ° C. It is common to become. Therefore, the material used for the electromechanical conversion element needs to have a high melting point and a highly stable material that does not form a compound with the adjacent diaphragm 540 or the piezoelectric material at a high temperature. As these materials, it is preferable to use a metal having low reactivity and high melting point such as Pt, Ir, Pd, Au, or an alloy thereof. Of these, lead zirconate titanate (PZT), which is a typical material constituting the electromechanical conversion film 500b, and Pt, which is a noble metal that has a lattice constant close to and is not easily oxidized, are most frequently used. Further, a compound conductive material having high temperature stability may be used. Any compound oxide can be used as these compound conductive materials. For example, IrO 2, RuO 2, SrO , SrRuO 3, CaRuO 3, BaRuO 3, and the like (Sr x Ca 1-x) a platinum group such as RuO 3 metal-containing conductive oxide or LaNiO 3.

下部電極500aの膜厚は電極に必要とされる電気抵抗により任意に設定することができるが、100nmから1μmの範囲が好ましい。   The film thickness of the lower electrode 500a can be arbitrarily set depending on the electric resistance required for the electrode, but is preferably in the range of 100 nm to 1 μm.

電気機械変換膜500bを構成する材料としては、ペロブスカイト型結晶構造を有し化学式ABOで示すことのできる複合酸化物を用いることができる。ここで、Aサイトの元素としてはPb、Ba、Nb、La、Li、Sr、Bi、NaおよびKなどである。また、Bサイトの元素としてはCd、Fe、Ti、Ta、Mg、Mo、Ni、Nb、Zr、Zn、WおよびYbなどである。この中でも、Aには鉛(Pb)、Bにジルコニウム(Zr)とチタン(Ti)の混合を適用したチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)が多く用いられている。この材料は、温度特性,圧電特性に優れているため、高信頼性、高安定性の電気機械変換素子501を得ることができる。PZTの他には、鉛を使用しないという環境的な利点があり変位量が大きく原料が安価であり使用実績が多いものとしては、チタン酸バリウム(BaTiO)を用いることができる。 As a material constituting the electromechanical conversion film 500b, a composite oxide having a perovskite crystal structure and represented by a chemical formula ABO 3 can be used. Here, the elements at the A site are Pb, Ba, Nb, La, Li, Sr, Bi, Na, K, and the like. In addition, elements of the B site include Cd, Fe, Ti, Ta, Mg, Mo, Ni, Nb, Zr, Zn, W, and Yb. Among these, lead (Pb) is often used for A, and lead zirconate titanate (PZT) in which a mixture of zirconium (Zr) and titanium (Ti) is applied to B is often used. Since this material is excellent in temperature characteristics and piezoelectric characteristics, a highly reliable and highly stable electromechanical transducer element 501 can be obtained. In addition to PZT, barium titanate (BaTiO 3 ) can be used as an environmental advantage in that lead is not used, the amount of displacement is large, the raw material is inexpensive, and there are many records of use.

電気機械変換膜500bの膜厚は所望の特性により最適値を設定することができるが、0.1μmから5μmの範囲とすることが好ましい。   The film thickness of the electromechanical conversion film 500b can be set to an optimum value according to desired characteristics, but is preferably in the range of 0.1 to 5 μm.

さらに電気機械変換膜500bは圧力室506ごとに個別に形成される必要があり、個別液室幅よりも圧電体幅を狭くする必要がある。それにより、剛性の高い電気機械変換膜500bの膜が形成されない部分が圧力室506上に形成され、振動変位する領域を確保することができる。そのため、前述した電気機械変換膜500bのパターニング(圧力室506ごとの分離)が重要である。   Furthermore, the electromechanical conversion film 500b needs to be formed individually for each pressure chamber 506, and the piezoelectric body width needs to be narrower than the individual liquid chamber width. Accordingly, a portion where the highly mechanical electromechanical conversion film 500b is not formed is formed on the pressure chamber 506, and an area for vibration displacement can be secured. Therefore, the above-described patterning of the electromechanical conversion film 500b (separation for each pressure chamber 506) is important.

上部電極500cは、圧力室506ごとに形成される電気機械変換膜500bの上方に形成される。また上部電極500cは、複数の電気機械変換素子501ごとに設けられる個別電極であり、個別電極配線(不図示)と接続している。該個別電極配線は複数の電気機械変換素子501それぞれの上部電極500cと個別に導通しており、駆動信号入力部(不図示)から個別電極配線を通じてそれぞれの電気機械変換素子501に駆動信号が入力される。   The upper electrode 500c is formed above the electromechanical conversion film 500b formed for each pressure chamber 506. The upper electrode 500c is an individual electrode provided for each of the plurality of electromechanical conversion elements 501, and is connected to individual electrode wiring (not shown). The individual electrode wiring is individually connected to the upper electrode 500c of each of the plurality of electromechanical conversion elements 501 and a drive signal is input to each electromechanical conversion element 501 through a separate electrode wiring from a drive signal input unit (not shown). Is done.

上部電極500cを構成する材料としては、下部電極500aの場合と同じ材料群のいずれかを用いることができる。すなわち、上部電極500cの材料は任意の導電性材料を用いることが可能である。導電材料としては、金属、合金、導電性化合物等が挙げられるが、金属または合金を用いることが好ましい。その際、電気機械変換膜500bとの密着性を考慮した材料を選定する必要がある。また、圧電材料に含まれるPb等の材料と反応・相互拡散し合金を形成する材料は好ましくない。さらに、圧電材料に含まれる酸素等と反応する材料も好ましくない。従って、反応性の低い安定した材料を用いるのが好ましい。これらの材料としては、Au,Pt,Ir,Pdまたはこれらの合金,固溶体を例として挙げられる。   As a material constituting the upper electrode 500c, any of the same material group as that of the lower electrode 500a can be used. That is, any conductive material can be used as the material of the upper electrode 500c. Examples of the conductive material include metals, alloys, conductive compounds, and the like, but it is preferable to use metals or alloys. At that time, it is necessary to select a material in consideration of adhesion to the electromechanical conversion film 500b. In addition, a material that reacts and interdiffuses with a material such as Pb contained in the piezoelectric material to form an alloy is not preferable. Further, a material that reacts with oxygen or the like contained in the piezoelectric material is not preferable. Therefore, it is preferable to use a stable material with low reactivity. Examples of these materials include Au, Pt, Ir, Pd, alloys thereof, and solid solutions.

また、上部電極500cの幅は電気機械変換膜500bの幅より狭くすることが好ましい。電気機械変換膜500b端部まで上部電極500cを形成した場合、電気機械変換膜500b端部の電界集中により、下部電極500a−上部電極500c間の放電現象に繋がる可能性があり、電気機械変換素子501の信頼性を著しく損なう可能性がある。   The width of the upper electrode 500c is preferably narrower than the width of the electromechanical conversion film 500b. When the upper electrode 500c is formed up to the end of the electromechanical conversion film 500b, electric field concentration at the end of the electromechanical conversion film 500b may lead to a discharge phenomenon between the lower electrode 500a and the upper electrode 500c. There is a possibility that the reliability of 501 may be significantly impaired.

〔インクジェットプリンタ等〕
ところで、前述した本発明の液体吐出ヘッドに対してインクなどの液体を供給する液体タンクを一体化して液体カートリッジとしてもよい。
図20に、その液体カートリッジであるインクカートリッジの外観図を示す。このインクカートリッジ80は、ノズル505等を有する前述した本発明に係る液体吐出ヘッド1と、この液体吐出ヘッド1に対してインクを供給する液体タンクであるインクタンク82とを一体化したものである。このようにインクタンク82が一体型の液体吐出ヘッド1の場合、アクチュエータ部を高精度化、高密度化、および高信頼化することで、インクカートリッジ80の歩留まりや信頼性を向上することができ、インクカートリッジ80の低コスト化を図ることができる。
[Inkjet printers, etc.]
By the way, a liquid tank that supplies a liquid such as ink to the liquid discharge head of the present invention may be integrated into a liquid cartridge.
FIG. 20 is an external view of an ink cartridge that is the liquid cartridge. The ink cartridge 80 is obtained by integrating the liquid discharge head 1 according to the present invention having the nozzle 505 and the like, and an ink tank 82 that is a liquid tank for supplying ink to the liquid discharge head 1. . Thus, when the ink tank 82 is the integrated liquid discharge head 1, the yield and reliability of the ink cartridge 80 can be improved by increasing the accuracy, density, and reliability of the actuator unit. Thus, the cost of the ink cartridge 80 can be reduced.

つぎに、本発明に係るインクジェットプリンタについて説明する。
本発明に係るインクジェットプリンタは、液滴を吐出させて画像を形成する画像形成装置であって、前述した本発明の液体吐出ヘッド又は図20の一体型液体吐出ヘッドユニットである液体カートリッジを備えていることを特徴とする。
ここでは、図21及び図22を用いて、本発明の液体吐出ヘッド1を搭載した画像形成装置であるインクジェットプリンタを実施例として説明する。なお、図21は同記録装置の斜視説明図、図22は同記録装置の機構部の側面説明図である。
Next, the ink jet printer according to the present invention will be described.
An ink jet printer according to the present invention is an image forming apparatus that forms an image by ejecting liquid droplets, and includes the above-described liquid discharge head of the present invention or the liquid cartridge that is the integrated liquid discharge head unit of FIG. It is characterized by being.
Here, an ink jet printer which is an image forming apparatus equipped with the liquid discharge head 1 of the present invention will be described as an example with reference to FIGS. FIG. 21 is a perspective explanatory view of the recording apparatus, and FIG. 22 is a side explanatory view of a mechanism portion of the recording apparatus.

このインクジェットプリンタは、記録装置本体の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ98、キャリッジ98に搭載した本発明の液体吐出ヘッド(記録ヘッド)1、液体吐出ヘッド1へインクを供給するインクカートリッジ99等で構成される印字機構部91等を収納し、装置本体の下方部には前方側から多数枚の用紙92を積載可能な給紙カセット(或いは給紙トレイでもよい。)93を抜き差し自在に装着することができる。また、用紙92を手差しで給紙するために開かれる手差しトレイ94を有し、給紙カセット93あるいは手差しトレイ94から給送される用紙92を取り込み、印字機構部91によって所要の画像を記録した後、後面側の装着された排紙トレイ95に排紙する。   The ink jet printer includes a carriage 98 that can move in the main scanning direction inside the main body of the recording apparatus, a liquid discharge head (recording head) 1 of the present invention mounted on the carriage 98, and an ink cartridge 99 that supplies ink to the liquid discharge head 1. A sheet feeding cassette (or a sheet feeding tray) 93 on which a large number of sheets 92 can be stacked from the front side is detachable in the lower part of the apparatus main body. Can be installed. Further, it has a manual feed tray 94 that is opened to manually feed the paper 92, takes in the paper 92 fed from the paper feed cassette 93 or the manual feed tray 94, and records a required image by the printing mechanism 91. Thereafter, the paper is discharged to a paper discharge tray 95 mounted on the rear side.

印字機構部91は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド96と従ガイドロッド97とキャリッジ98を主走査方向に摺動自在に保持し、このキャリッジ98には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンダ(M)、ブラック(Bk)の各色のインク滴を吐出する液体吐出ヘッド1を複数のインク吐出口(ノズル)を主走査方向と交差する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。また、キャリッジ98には液体吐出ヘッド1に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ99を交換可能に装着している。   The printing mechanism 91 holds a main guide rod 96, a sub guide rod 97, and a carriage 98, which are guide members horizontally mounted on left and right side plates (not shown), so as to be slidable in the main scanning direction. A liquid discharge head 1 that discharges ink droplets of each color (Y), cyan (C), magenta (M), and black (Bk) is arranged in a direction intersecting the main scanning direction with a plurality of ink discharge ports (nozzles). The ink droplet ejection direction is directed downward. In addition, each ink cartridge 99 for supplying ink of each color to the liquid ejection head 1 is replaceably mounted on the carriage 98.

インクカートリッジ99は、上方に大気と連通する大気口、下方には液体吐出ヘッド1へインクを供給する供給口が設けられ、内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力により液体吐出ヘッド1へ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。また、液体吐出ヘッド1としては各色の液体吐出ヘッド1を用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する1個の液出ヘッドでもよい。   The ink cartridge 99 is provided with an air outlet communicating with the atmosphere at the upper side, and a supply port for supplying ink to the liquid ejection head 1 at the lower side, and has a porous body filled with ink inside. The ink supplied to the liquid ejection head 1 is maintained at a slight negative pressure by the capillary force of the material. Further, although the liquid discharge head 1 of each color is used as the liquid discharge head 1, one liquid discharge head having nozzles for discharging ink droplets of each color may be used.

ここで、キャリッジ98は後方側(用紙搬送下流側)を主ガイドロッド96に摺動自在に嵌装し、前方側(用紙搬送上流側)を従ガイドロッド97に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ98を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ101で回転駆動される駆動プーリ102と従動プーリ103との間にタイミングベルト104を張装し、このタイミングベルト104をキャリッジ98に固定しており、主走査モータ101の正逆回転によりキャリッジ98が往復駆動される。   Here, the carriage 98 is slidably fitted to the main guide rod 96 on the rear side (sheet conveyance downstream side), and the front side (sheet conveyance upstream side) is slidably mounted on the sub guide rod 97. Yes. In order to move and scan the carriage 98 in the main scanning direction, a timing belt 104 is stretched between the driving pulley 102 and the driven pulley 103 that are rotationally driven by the main scanning motor 101, and the timing belt 104 is moved to the carriage 98. The carriage 98 is reciprocally driven by forward and reverse rotations of the main scanning motor 101.

一方、給紙カセット93にセットした用紙92を液体吐出ヘッド1に下方側に搬送するために、給紙カセット93から用紙92を分離給装する給紙ローラ105及びフリクションパッド106と、用紙92を案内するガイド部材107と、給紙された用紙92を反転させて搬送する搬送ローラ108と、この搬送ローラ108の周面に押し付けられる搬送コロ109及び搬送ローラ108からの用紙92の送り出し角度を規定する先端コロ110とを有する。搬送ローラ108は副走査モータによってギア列を介して回転駆動される。   On the other hand, in order to convey the paper 92 set in the paper feed cassette 93 downward to the liquid ejection head 1, the paper feed roller 105 and the friction pad 106 for separating and feeding the paper 92 from the paper feed cassette 93, and the paper 92 A guide member 107 for guiding, a conveying roller 108 for conveying the fed paper 92 in a reversed manner, a conveying roller 109 pressed against the peripheral surface of the conveying roller 108, and a feeding angle of the paper 92 from the conveying roller 108 are defined. And a leading end roller 110. The conveyance roller 108 is rotationally driven by a sub-scanning motor through a gear train.

そして、キャリッジ98の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ108から送り出された用紙92を液体吐出ヘッド1の下方側で案内するため用紙ガイド部材である印写受け部材111を設けている。この印写受け部材111の用紙搬送方向下流側には、用紙92を排紙方向へ送り出すための回転駆動される搬送コロ112と拍車113を設け、さらに用紙92を排紙トレイ95に送り出す排紙ローラ114と拍車115と排紙経路を形成するガイド部材116,117とを配設している。   A printing receiving member 111 that is a sheet guide member is provided to guide the sheet 92 fed from the conveying roller 108 below the liquid discharge head 1 corresponding to the range of movement of the carriage 98 in the main scanning direction. . A conveyance roller 112 and a spur 113 that are rotationally driven to send the paper 92 in the paper discharge direction are provided on the downstream side of the printing receiving member 111 in the paper conveyance direction, and the paper 92 is further discharged to the paper discharge tray 95. A roller 114, a spur 115, and guide members 116 and 117 that form a paper discharge path are disposed.

このインクジェットプリンタ90による記録時には、キャリッジ98を移動させながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド1を駆動することにより、停止している用紙92にインクを吐出して1行分を記録し、その後、用紙92を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号または用紙92の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙92を排紙する。   During recording by the ink jet printer 90, the liquid ejection head 1 is driven according to the image signal while moving the carriage 98, thereby ejecting ink onto the stopped sheet 92 to record one line, and then After the sheet 92 is conveyed by a predetermined amount, the next line is recorded. Upon receiving a recording end signal or a signal that the trailing edge of the paper 92 reaches the recording area, the recording operation is terminated and the paper 92 is discharged.

また、キャリッジ98の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、液体吐出ヘッド1の吐出不良を回復するための回復装置118を配置している。回復装置118はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。キャリッジ98は印字待機中にはこの回復装置118側に移動されてキャップ手段で液体吐出ヘッド1をキャッピングして吐出口部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係ないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出状態を維持する。   Further, a recovery device 118 for recovering the ejection failure of the liquid ejection head 1 is disposed at a position outside the recording area on the right end side in the movement direction of the carriage 98. The recovery device 118 includes a cap unit, a suction unit, and a cleaning unit. The carriage 98 is moved to the recovery device 118 side during printing standby, and the liquid discharge head 1 is capped by the cap means to keep the discharge port portion in a wet state, thereby preventing discharge failure due to ink drying. Further, by ejecting ink that is not related to recording during recording or the like, the ink viscosity of all the ejection ports is made constant and a stable ejection state is maintained.

また、吐出不良が発生した場合等には、キャップ手段で液体吐出ヘッド1の吐出出口(ノズル)を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともの気泡等を吸出し、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜(不図示)に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。   Further, when a discharge failure occurs, the discharge outlet (nozzle) of the liquid discharge head 1 is sealed with the cap means, and bubbles with the ink are sucked out from the discharge port by the suction means through the tube to the discharge port surface. Adhering ink, dust, etc. are removed by the cleaning means, and the ejection failure is recovered. Further, the sucked ink is discharged to a waste ink reservoir (not shown) installed at the lower part of the main body and absorbed and held by an ink absorber inside the waste ink reservoir.

このように、このインクジェットプリンタ90においては本発明の液体吐出ヘッド1を搭載しているので、電気機械変換膜のパターン不良によるインク滴吐出不良がなく、安定したインク吐出特性が得られ、画像品質が向上する。なお、ここではインクジェットプリンタ90に液体吐出ヘッド1を使用した場合について説明したが、インク以外の液滴、例えば、パターニング用の液体レジストを吐出する装置に液体吐出ヘッド1を適用してもよい。   As described above, since the ink jet printer 90 is equipped with the liquid discharge head 1 of the present invention, there is no ink droplet discharge failure due to a pattern failure of the electromechanical conversion film, stable ink discharge characteristics are obtained, and image quality is improved. Will improve. Although the case where the liquid discharge head 1 is used in the inkjet printer 90 has been described here, the liquid discharge head 1 may be applied to a device that discharges droplets other than ink, for example, a liquid resist for patterning.

なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。   Although the present invention has been described with the embodiments shown in the drawings, the present invention is not limited to the embodiments shown in the drawings, and other embodiments, additions, modifications, deletions, etc. Can be changed within the range that can be conceived, and any embodiment is included in the scope of the present invention as long as the effects and advantages of the present invention are exhibited.

1 液体吐出ヘッド
80,99 インクカートリッジ
82 インクタンク
90 インクジェットプリンタ
91 印字機構部
92 用紙
93 給紙カセット
94 手差しトレイ
95 排紙トレイ
96 主ガイドロッド
97 従ガイドロッド
98 キャリッジ
101 主走査モータ
102 駆動プーリ
103 従動プーリ
104 タイミングベルト
105 給紙ローラ
106 フリクションパッド
107,116,117 ガイド部材
108 搬送ローラ
109,112 搬送コロ
110 先端コロ
111 印写受け部材
113,115 拍車
114 排紙ローラ
118 回復装置
200 架台
201 Y軸駆動手段
202 基板
203 ステージ
204 X軸支持部材
205 X軸駆動手段
206 ヘッドベース
208 IJヘッド
209 機能性インク
210 インク供給用パイプ
211 Z軸駆動手段
212 ワイピングブレード
213 支持部材
214 ノズル接触部
214a,214a’ 溝部
215 溶媒供給チューブ
300 SAM膜
300m フォトマスク
300p フォトレジスト
300r マスク層
301,301a,301b,301c 撥液部
302,302a,302b,302c 親液部
401 塗膜
401a,401c 電極材料含有溶液
401b PZT前駆体溶液
500 機能性薄膜
500a 下部電極
500b 電気機械変換膜
500c 上部電極
500d 密着層
501 電気機械変換素子
503 圧力室基板
503a 隔壁部
504 ノズル板(ヘッド基板面)
505 ノズル
506 圧力室
532 流体抵抗部
533 共通液室
533a インク供給部
540 振動板
572 保持基板
573 フレキシブルプリント基板(FPC)
574 電気機械変換素子保護空間
700 エネルギー付与手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid discharge head 80,99 Ink cartridge 82 Ink tank 90 Inkjet printer 91 Printing mechanism part 92 Paper 93 Paper feed cassette 94 Manual feed tray 95 Paper discharge tray 96 Main guide rod 97 Subordinate guide rod 98 Carriage 101 Main scanning motor 102 Drive pulley 103 Drive pulley 104 Timing belt 105 Feed roller 106 Friction pad 107, 116, 117 Guide member 108 Transport roller 109, 112 Transport roller 110 Tip roller 111 Printing receiving member 113, 115 Spur 114 Paper discharge roller 118 Recovery device 200 Mounting base 201 Y Axis driving means 202 Substrate 203 Stage 204 X-axis support member 205 X-axis driving means 206 Head base 208 IJ head 209 Functional ink 210 Ink Supply pipe 211 Z-axis driving means 212 Wiping blade 213 Support member 214 Nozzle contact part 214a, 214a 'groove part 215 Solvent supply tube 300 SAM film 300m Photomask 300p Photoresist 300r Mask layer 301, 301a, 301b, 301c Liquid repellent part 302 , 302a, 302b, 302c, lyophilic part 401, coating 401a, 401c, electrode material-containing solution 401b, PZT precursor solution 500, functional thin film 500a, lower electrode 500b, electromechanical conversion film 500c, upper electrode 500d, adhesion layer 501, electromechanical conversion element 503, pressure chamber Substrate 503a Partition 504 Nozzle plate (head substrate surface)
505 Nozzle 506 Pressure chamber 532 Fluid resistance portion 533 Common liquid chamber 533a Ink supply portion 540 Vibration plate 572 Holding substrate 573 Flexible printed circuit board (FPC)
574 Electromechanical transducer protection space 700 Energy applying means

特開2011−000714号公報JP2011-000714A 特開2005−72473号公報JP 2005-72473 A 特開2009−28947号公報JP 2009-28947 A 特開平11−286116号公報JP-A-11-286116 特開2002−187286号公報JP 2002-187286 A 特開2010−240543号公報JP 2010-240543 A

A. Kumar and G. M. Whitesides, Appl.Phys.Lett., 63, 2002 (1993).A. Kumar and G. M. Whitesides, Appl. Phys. Lett., 63, 2002 (1993).

Claims (8)

基板を保持するステージと、前記ステージに対向して配置されインクジェット法により機能性インクをノズルから吐出して前記基板上に塗布する液体吐出ヘッドと、を有し、前記ステージ及び/又は液体吐出ヘッドを相対的に移動させて前記基板上に機能性インクを吐出し任意のパターンで塗布する液体吐出塗布機構部と、
前記基板上の機能性インクを加熱し結晶化させて機能性薄膜とする加熱機構部と、を備え、
前記液体吐出塗布機構部におけるステージは、前記液体吐出ヘッドの前記機能性インクを塗布するときの走査行路上に前記ノズルと摺擦するワイピングブレードを有し、
前記ワイピングブレードは、前記ステージ上の前記液体吐出ヘッドの走査行路における走査方向の両端部側に配置されるものであって、
少なくとも前記基板の前記走査方向に直交する方向の幅と同じ長さをもつ平板形状のブレードであることを特徴とする薄膜製造装置。
A stage for holding the substrate; and a liquid discharge head that is disposed opposite to the stage and discharges functional ink from the nozzles by an ink jet method to apply the functional ink onto the substrate. The stage and / or the liquid discharge head A liquid discharge application mechanism that discharges functional ink onto the substrate and applies it in an arbitrary pattern;
A heating mechanism unit that heats and crystallizes the functional ink on the substrate to form a functional thin film,
The stage in the liquid discharge application mechanism unit has a wiping blade that rubs against the nozzle on a scanning path when the functional ink of the liquid discharge head is applied.
The wiping blade is disposed on both end sides in the scanning direction in the scanning path of the liquid ejection head on the stage,
A thin-film manufacturing apparatus, wherein the blade is a flat blade having at least the same length as the width in the direction orthogonal to the scanning direction of the substrate.
前記ワイピングブレードの前記ノズルと摺擦する部分は可撓性を有することを特徴とする請求項1に記載の薄膜製造装置。   The thin film manufacturing apparatus according to claim 1, wherein a portion of the wiping blade that slides on the nozzle has flexibility. 前記ワイピングブレードは、前記ノズルと摺擦する部分に前記機能性インクの溶媒を供給する溶媒供給手段を有することを特徴とする請求項1または2に記載の薄膜製造装置。   The thin film manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the wiping blade includes a solvent supply unit that supplies a solvent of the functional ink to a portion that slides on the nozzle. 請求項1〜3のいずれかに記載の薄膜製造装置を用いて基板上に機能性薄膜を形成する薄膜製造方法であって、
前記ステージ及び/又は液体吐出ヘッドを相対的に走査させながら、前記液体吐出ヘッドから機能性インクを吐出させて前記基板上に任意のパターンで塗布するインクジェット塗布工程と、
前記基板上の機能性インクを加熱し結晶化させて機能性薄膜とする加熱工程と、を備え、
前記インクジェット塗布工程は、前記ステージ及び/又は液体吐出ヘッドの走査ごとの走査開始時及び/又は走査終了時に、前記ワイピングブレードが前記ノズルと摺擦するワイピング処理を有することを特徴とする薄膜製造方法。
A thin film manufacturing method for forming a functional thin film on a substrate using the thin film manufacturing apparatus according to claim 1,
An inkjet coating process in which functional ink is ejected from the liquid ejection head and coated in an arbitrary pattern on the substrate while relatively scanning the stage and / or the liquid ejection head;
Heating the functional ink on the substrate to crystallize it into a functional thin film,
The inkjet coating step includes a wiping process in which the wiping blade rubs against the nozzle at the start of scanning and / or at the end of scanning for each scanning of the stage and / or liquid discharge head. .
前記インクジェット塗布工程は、撥液部と親液部からなるパターンを形成した基板上に、前記機能性インクを塗布するものであることを特徴とする請求項4に記載の薄膜製造方法。   5. The thin film manufacturing method according to claim 4, wherein the ink jet coating step is to coat the functional ink on a substrate on which a pattern including a liquid repellent portion and a lyophilic portion is formed. 気機械変換膜を有する電気機械変換素子の製造方法であって、
前記電気機械変換膜は請求項4または5に記載の薄膜製造方法により製造され、
前記機能性インクは、強誘電体の前駆体インクであり、
前記基板である第1の電極上に、該第1の電極に対向して配置される第2の電極と、前記第1の電極及び第2の電極に狭持される前記電気機械変換膜と、を形成することを特徴とする電気機械変換素子の製造方法
A manufacturing method of an electro-mechanical transducer having electrical transducer layer,
The electromechanical conversion film is manufactured by the thin film manufacturing method according to claim 4 or 5,
The functional ink is a ferroelectric precursor ink;
A second electrode disposed opposite to the first electrode on the first electrode as the substrate; and the electromechanical conversion film sandwiched between the first electrode and the second electrode; A method for manufacturing an electromechanical transducer, characterized in that
前記第2の電極が請求項4または5に記載の薄膜製造方法により製造されることを特徴とする請求項6に記載の電気機械変換素子の製造方法 Method for manufacturing electromechanical transducer according to claim 6, wherein the second electrode is manufactured by a thin film manufacturing method according to claim 4 or 5. 気機械変換素子を備える液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記電気機械変換素子が請求項6または7に記載の電気機械変換素子の製造方法により製造されることを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法
A method of manufacturing a liquid discharge head which Ru provided with electrical transducer,
A method for manufacturing a liquid discharge head , wherein the electromechanical conversion element is manufactured by the method for manufacturing an electromechanical conversion element according to claim 6 .
JP2011180121A 2011-08-22 2011-08-22 Thin film manufacturing apparatus and thin film manufacturing method Expired - Fee Related JP5906610B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011180121A JP5906610B2 (en) 2011-08-22 2011-08-22 Thin film manufacturing apparatus and thin film manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011180121A JP5906610B2 (en) 2011-08-22 2011-08-22 Thin film manufacturing apparatus and thin film manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013045783A JP2013045783A (en) 2013-03-04
JP5906610B2 true JP5906610B2 (en) 2016-04-20

Family

ID=48009485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011180121A Expired - Fee Related JP5906610B2 (en) 2011-08-22 2011-08-22 Thin film manufacturing apparatus and thin film manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5906610B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6098934B2 (en) * 2013-03-15 2017-03-22 株式会社リコー Electromechanical conversion film manufacturing apparatus and method
JP6938884B2 (en) * 2016-09-30 2021-09-22 株式会社リコー Functional film forming method and coating device

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06964A (en) * 1992-06-17 1994-01-11 Ricoh Co Ltd Cleanuing device for ink jet printer
JP2003080694A (en) * 2001-06-26 2003-03-19 Seiko Epson Corp Method for forming membrane pattern, apparatus for forming membrane pattern, electrically conductive membrane wiring, electrooptic apparatus, electronic instrument and non-contact type card medium
JP4126996B2 (en) * 2002-03-13 2008-07-30 セイコーエプソン株式会社 Device manufacturing method and device manufacturing apparatus
JP2004006645A (en) * 2002-04-19 2004-01-08 Seiko Epson Corp Method of manufacturing piezoelectric element, piezoelectric element, and liquid droplet jetting recording head
JP2004103963A (en) * 2002-09-12 2004-04-02 New Japan Radio Co Ltd Method for manufacturing semiconductor device and manufacturing apparatus of the semiconductor device
JP2005199597A (en) * 2004-01-16 2005-07-28 Seiko Epson Corp Liquid jet device
JP2007083496A (en) * 2005-09-21 2007-04-05 Fuji Xerox Co Ltd Liquid droplet delivering head, liquid droplet delivering apparatus and method for cleaning liquid droplet delivering head
JP2009101629A (en) * 2007-10-24 2009-05-14 Canon Inc Inkjet recording device
JP2010058473A (en) * 2008-09-08 2010-03-18 Ricoh Co Ltd Head cleaning device and image forming apparatus using the same
JP5585209B2 (en) * 2009-05-28 2014-09-10 株式会社リコー Electromechanical transducer manufacturing method, electromechanical transducer manufactured by the manufacturing method, droplet ejection head, and droplet ejection apparatus
JP5423414B2 (en) * 2010-01-15 2014-02-19 株式会社リコー Electromechanical conversion film manufacturing method, electromechanical conversion film, electromechanical conversion film group, electromechanical conversion element manufacturing method, electromechanical conversion element, electromechanical conversion element group, liquid discharge head, liquid discharge apparatus, and image forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013045783A (en) 2013-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8425026B2 (en) Electromechanical transducer film and method for manufacturing electromechanical transducer film
US9085145B2 (en) Method of forming electromechanical transducer film, electromechanical transducer film, electromechanical transducer element, and liquid discharge head
JP6182968B2 (en) Electromechanical conversion element, droplet discharge head, image forming apparatus, and method of manufacturing electromechanical conversion element
US8713768B2 (en) Method of producing piezoelectric actuator
JP6442860B2 (en) Precursor sol-gel solution, electromechanical transducer, droplet discharge head, and ink jet recording apparatus
JP2013225671A (en) Thin film manufacturing device, electromechanical conversion element, liquid discharge head, image forming apparatus and thin film manufacturing method
JP5906610B2 (en) Thin film manufacturing apparatus and thin film manufacturing method
JP5884272B2 (en) Thin film manufacturing method
JP2016062984A (en) Piezoelectric actuator and manufacturing method of the same, liquid cartridge, and image forming apparatus
JP2013065633A (en) Manufacturing method of electromechanical conversion film, manufacturing method of electromechanical conversion element, electromechanical conversion element manufactured by that manufacturing method, liquid droplet ejection head and liquid droplet ejection device
JP2012158026A (en) Printing plate, method for manufacturing the same, method for forming functional film, inkjet head and inkjet recording apparatus
JP5853355B2 (en) Electric-mechanical conversion membrane manufacturing method
JP5736819B2 (en) Method for producing electromechanical conversion film and method for producing electromechanical conversion element
JP2013146657A (en) Method for producing film pattern, electromechanical conversion film, electromechanical transducer, liquid discharge head, and image forming apparatus
JP2012153117A (en) Mold, printing plate and method for manufacturing the same, method for forming functional film, inkjet head, and inkjet recording apparatus
JP5741102B2 (en) Electromechanical transducer manufacturing method, electromechanical transducer, droplet discharge head, and droplet discharge apparatus
JP5674104B2 (en) Electromechanical conversion film manufacturing method, electromechanical conversion element manufacturing method, droplet discharge head, and droplet discharge apparatus
JP2012186278A (en) Manufacturing method of electromechanical conversion film and electromechanical conversion film
JP6102099B2 (en) Electromechanical conversion element and method for manufacturing the same
JP6028419B2 (en) Electromechanical conversion element and method for manufacturing the same
JP5678752B2 (en) Electromechanical transducer manufacturing method, electromechanical transducer, droplet discharge head, and droplet discharge apparatus
JP5857548B2 (en) Thin film manufacturing method, electromechanical transducer manufacturing method, and liquid discharge head manufacturing method
JP2017191859A (en) Electromechanical conversion member, liquid discharge head, liquid discharge unit, and apparatus for discharging liquid
JP6098934B2 (en) Electromechanical conversion film manufacturing apparatus and method
JP5716374B2 (en) Manufacturing method for forming electro-mechanical conversion film, liquid discharge head, and inkjet printer

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140711

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150313

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150317

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150508

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160119

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160203

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160223

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160307

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5906610

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees