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JP2013123882A - Liquid injecting head and liquid injecting apparatus - Google Patents

Liquid injecting head and liquid injecting apparatus Download PDF

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JP2013123882A
JP2013123882A JP2011275069A JP2011275069A JP2013123882A JP 2013123882 A JP2013123882 A JP 2013123882A JP 2011275069 A JP2011275069 A JP 2011275069A JP 2011275069 A JP2011275069 A JP 2011275069A JP 2013123882 A JP2013123882 A JP 2013123882A
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JP
Japan
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flow path
communication port
liquid ejecting
pressure generating
head according
Prior art date
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Pending
Application number
JP2011275069A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Jiro Kato
治郎 加藤
Ichiro Asaoka
一郎 朝岡
Hiroshi Ito
浩 伊藤
Toshihiro Shimizu
稔弘 清水
Satoshi Denda
聡 傳田
Kiyoka Kimura
清夏 木村
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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.)
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2011275069A priority Critical patent/JP2013123882A/en
Publication of JP2013123882A publication Critical patent/JP2013123882A/en
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Abstract

【課題】流路部材を大型化することなくクロストークを抑制することができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供する。
【解決手段】各圧力室14に連通する連通口19は、隣接する連通口19とは、圧力発生室14が並接された第1の方向とは直交する第2の方向(図中左右方向)において異なる位置に設けられている。また、連通口19が形成されている連通板の厚さは、圧力発生室14が形成されている流路形成基板に比べて大幅に厚い構成となっている。
【選択図】図3
A liquid ejecting head and a liquid ejecting apparatus capable of suppressing crosstalk without increasing the size of a flow path member.
A communication port that communicates with each pressure chamber has a second direction that is perpendicular to a first direction in which the pressure generation chambers are juxtaposed with each other. ) In different positions. Moreover, the thickness of the communication plate in which the communication port 19 is formed is significantly thicker than that of the flow path forming substrate in which the pressure generating chamber 14 is formed.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、ノズルから液滴を噴射する液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関する。   The present invention relates to a liquid ejecting head and a liquid ejecting apparatus that eject droplets from nozzles.

液滴を噴射する液体噴射ヘッドの代表例であるインクジェット式記録ヘッドとしては、例えば、複数の圧力発生室が並設された流路形成基板と、流路形成基板の一方面側に各圧力発生室に対応させて設けられた圧電アクチュエーターとを具備し、各圧電アクチュエーターの変位によって圧力発生室内に圧力を付与することで、各ノズルからインク滴を噴射させるものがある。   As an ink jet recording head that is a typical example of a liquid ejecting head that ejects liquid droplets, for example, a flow path forming substrate in which a plurality of pressure generating chambers are arranged in parallel, and each pressure generation on one side of the flow path forming substrate There are piezoelectric actuators provided corresponding to the chambers, and ink droplets are ejected from the nozzles by applying pressure to the pressure generating chambers by displacement of the piezoelectric actuators.

このような液体噴射ヘッドにおいては、近年、ノズルが高密度化されてきており、それに伴って隣接する圧力発生室等の流路間においてクロストークが発生するという問題がある。   In such a liquid ejecting head, the density of nozzles has been increased in recent years, and as a result, there is a problem that crosstalk occurs between flow paths such as adjacent pressure generating chambers.

このような問題を解決するための提案は様々あるが、例えば、圧力室(圧力発生室)を千鳥状に配置して、隣接するノズルから異なるタイミングでインク滴を噴射させるようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。   There are various proposals for solving such problems. For example, pressure chambers (pressure generation chambers) are arranged in a staggered manner, and ink droplets are ejected from adjacent nozzles at different timings. (For example, refer to Patent Document 1).

特開2006−1276号公報JP 2006-1276 A

特許文献1等に記載の構成としても、クロストークの発生を抑えることはできるが、ヘッドが大型化してしまう。圧力発生室等の流路が形成される流路部材(流路形成基板)は、比較的高価な基板、例えば、シリコン単結晶基板で形成されている。このため、流路部材の面積を極力小さくすることが望まれている。これにより、コストの削減を図ることができるからである。   Even with the configuration described in Patent Document 1 and the like, the occurrence of crosstalk can be suppressed, but the head becomes large. A flow path member (flow path forming substrate) in which a flow path such as a pressure generating chamber is formed is formed of a relatively expensive substrate, for example, a silicon single crystal substrate. For this reason, it is desired to reduce the area of the flow path member as much as possible. This is because the cost can be reduced.

しかしながら、特許文献1に記載のように圧力発生室を千鳥状に配置しようとすると、流路部材の面積が大型化してしまい、コストが増加してしまうという問題がある。   However, if the pressure generating chambers are arranged in a staggered manner as described in Patent Document 1, there is a problem that the area of the flow path member is increased and the cost is increased.

なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッド等の液体噴射ヘッドに限定されず、他のデバイスに用いられる液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。   Such a problem is not limited to a liquid ejecting head such as an ink jet recording head, and similarly exists in liquid ejecting heads used in other devices.

本発明はこのような事情に鑑み、流路部材を大型化することなくクロストークを抑制することができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供することを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a liquid ejecting head and a liquid ejecting apparatus that can suppress crosstalk without increasing the size of a flow path member.

上記課題を解決する本発明は、液滴を噴射する複数のノズルが形成されたノズルプレートと、前記ノズルプレートと接合され、複数の圧力発生室が第1の方向に並設されると共に前記圧力発生室及び前記ノズルと連通する連通口が設けられた流路部材と、前記圧力発生室内に圧力変化を生じさせる圧力発生手段と、を備え、前記連通口は、隣接する連通口とは前記第1の方向と直交する第2の方向において異なる位置に設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる本発明では、圧力発生室を一列に配したまま流路部材を大型化することなくクロストークの発生を抑制することができる。
The present invention that solves the above-described problems includes a nozzle plate in which a plurality of nozzles for ejecting droplets are formed, and a plurality of pressure generating chambers arranged in parallel in a first direction, and joined to the nozzle plate. A flow path member provided with a communication chamber communicating with the generation chamber and the nozzle, and pressure generating means for generating a pressure change in the pressure generation chamber, wherein the communication port is the first communication port. The liquid ejecting head is provided at different positions in a second direction orthogonal to the first direction.
In the present invention, the occurrence of crosstalk can be suppressed without increasing the size of the flow path member with the pressure generating chambers arranged in a line.

ここで、前記流路部材が、複数の前記圧力発生室と供給路を介して連通する液体貯留部を備える場合、前記供給路の流路抵抗が、隣接する連通口の流路抵抗と異なっていることが好ましい。特に、前記供給路の流路抵抗は、前記供給路と前記連通口との距離が長いほど小さくなっていることが好ましい。これにより、各ノズル間において、噴射精度や着弾位置等を均一化し易くなる。   Here, when the flow path member includes a liquid storage section that communicates with a plurality of the pressure generation chambers via supply paths, the flow path resistance of the supply path is different from the flow path resistance of the adjacent communication port. Preferably it is. In particular, it is preferable that the flow path resistance of the supply path decreases as the distance between the supply path and the communication port increases. Thereby, it becomes easy to make the injection accuracy, the landing position, etc. uniform between the nozzles.

また隣接する連通口は、前記第1の方向において一部が重なるように設けられていてもよい。これにより、各ノズルを近接して配置することができ、噴射精度や着弾位置等を均一化し易くなる。   Adjacent communication ports may be provided so as to partially overlap in the first direction. Accordingly, the nozzles can be arranged close to each other, and the injection accuracy, the landing position, and the like can be easily made uniform.

また一列に配された各圧力発生室に対応する各ノズルは、複数の列に配されていてもよい。或いは一列に配された各圧力発生室に対応する各ノズルは、一列に配されていてもよい。ノズルと連通口とを適宜配置することで、噴射精度や着弾位置等を均一化し易くなる。   The nozzles corresponding to the pressure generating chambers arranged in a row may be arranged in a plurality of rows. Alternatively, the nozzles corresponding to the pressure generating chambers arranged in a line may be arranged in a line. By appropriately arranging the nozzle and the communication port, it becomes easy to make the injection accuracy, the landing position, and the like uniform.

また本発明は、このような液体噴射ヘッドを備えたことを特徴とする液体噴射装置にある。かかる本発明では、クロストークを抑制して液滴の噴射特性を向上でき、信頼性を高めた液体噴射装置を提供することができる。   According to another aspect of the invention, there is provided a liquid ejecting apparatus including the liquid ejecting head. According to the present invention, it is possible to provide a liquid ejecting apparatus that can improve the ejection characteristics of liquid droplets by suppressing crosstalk, and has improved reliability.

実施形態1に係る記録ヘッドを示す分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating the recording head according to the first embodiment. 実施形態1に係る記録ヘッドを示す断面図及びその一部拡大図である。2A and 2B are a cross-sectional view and a partially enlarged view showing the recording head according to the first embodiment. 実施形態1に係る記録ヘッドの流路を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view illustrating a flow path of the recording head according to the first embodiment. 実施形態1に係る記録ヘッドの流路の変形例を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view illustrating a modification example of the flow path of the recording head according to the first embodiment. 実施形態2に係る記録ヘッドの流路を示す平面図である。6 is a plan view showing a flow path of a recording head according to Embodiment 2. FIG. 実施形態3に係る記録ヘッドの流路を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view illustrating a flow path of a recording head according to a third embodiment. 他の実施形態に係る記録ヘッドの流路を示す平面図である。It is a top view which shows the flow path of the recording head which concerns on other embodiment. 他の実施形態に係る記録ヘッドの流路を示す平面図である。It is a top view which shows the flow path of the recording head which concerns on other embodiment. 一実施形態に係る記録装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a recording apparatus according to an embodiment.

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
(実施形態1)
図1及び図2に示すように、液体噴射ヘッドであるインクジェット式記録ヘッドIは、流路部材10と、ノズルプレート30と、ケース部材40とで構成されている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments.
(Embodiment 1)
As shown in FIGS. 1 and 2, the ink jet recording head I that is a liquid ejecting head includes a flow path member 10, a nozzle plate 30, and a case member 40.

流路部材10は、流路形成基板11、保護基板12及び連通板13を備えている。流路形成基板11には、複数の圧力発生室14がその幅方向(第1の方向)に並設された列が二列に形成されている。また流路形成基板11の圧力発生室14の長手方向の一端側には、圧力発生室14に連通するインク供給路15と連通路16とが設けられている。   The flow path member 10 includes a flow path forming substrate 11, a protective substrate 12, and a communication plate 13. The flow path forming substrate 11 is formed with two rows in which a plurality of pressure generating chambers 14 are arranged in parallel in the width direction (first direction). In addition, an ink supply path 15 and a communication path 16 communicating with the pressure generation chamber 14 are provided on one end side in the longitudinal direction of the pressure generation chamber 14 of the flow path forming substrate 11.

流路形成基板11の一方面側には弾性膜50が形成されており、圧力発生室14、インク供給路15及び連通路16の一方面はこの弾性膜50によって構成されている。弾性膜50上には、さらに絶縁体膜55が形成されている。この絶縁体膜55上には、第1電極60と圧電体層70と第2電極80とからなる圧電アクチュエーター(圧力発生手段)300が設けられている。本実施形態では、第1電極60が複数の圧電アクチュエーター300に共通する共通電極として機能し、第2電極80が各圧電アクチュエーター300で独立する個別電極として機能する。第2電極80には、リード電極90の一端がそれぞれ接続されている。リード電極90の他端には、駆動回路120が設けられた配線基板121が接続されている。各圧電アクチュエーター300は、各圧力発生室14に対応して設けられており、圧電アクチュエーター300を駆動させることで圧力発生室14内の液体に圧力が付与される。   An elastic film 50 is formed on one surface side of the flow path forming substrate 11, and one surface of the pressure generating chamber 14, the ink supply path 15, and the communication path 16 is configured by the elastic film 50. An insulator film 55 is further formed on the elastic film 50. On the insulator film 55, a piezoelectric actuator (pressure generating means) 300 including a first electrode 60, a piezoelectric layer 70, and a second electrode 80 is provided. In the present embodiment, the first electrode 60 functions as a common electrode common to the plurality of piezoelectric actuators 300, and the second electrode 80 functions as an individual electrode independent of each piezoelectric actuator 300. One end of each lead electrode 90 is connected to the second electrode 80. A wiring substrate 121 provided with a drive circuit 120 is connected to the other end of the lead electrode 90. Each piezoelectric actuator 300 is provided corresponding to each pressure generation chamber 14, and pressure is applied to the liquid in the pressure generation chamber 14 by driving the piezoelectric actuator 300.

保護基板12は、流路形成基板11の圧電アクチュエーター300側の面に接合されている。保護基板12には、圧電アクチュエーター300を保護するための空間である保持部17が設けられている。また保護基板12には貫通孔18が設けられている。リード電極90の他端側は、この貫通孔18内に露出するように延設され、リード電極90と配線基板121とは貫通孔18内で電気的に接続されている。   The protective substrate 12 is bonded to the surface of the flow path forming substrate 11 on the piezoelectric actuator 300 side. The protective substrate 12 is provided with a holding portion 17 that is a space for protecting the piezoelectric actuator 300. The protective substrate 12 is provided with a through hole 18. The other end side of the lead electrode 90 extends so as to be exposed in the through hole 18, and the lead electrode 90 and the wiring substrate 121 are electrically connected in the through hole 18.

連通板13は、流路形成基板11の他方面側に接合されている。連通板13にはノズルプレート30が接合されている。つまり流路部材10の連通板13側の面にノズルプレート30が接合されている。ノズルプレート30には、各圧力発生室14に対応する複数のノズル31が穿設されている。連通板13には、各圧力発生室14と各ノズル31とを連通する連通口19が設けられている。   The communication plate 13 is joined to the other surface side of the flow path forming substrate 11. A nozzle plate 30 is joined to the communication plate 13. That is, the nozzle plate 30 is joined to the surface of the flow path member 10 on the side of the communication plate 13. The nozzle plate 30 has a plurality of nozzles 31 corresponding to the pressure generation chambers 14. The communication plate 13 is provided with a communication port 19 for communicating each pressure generating chamber 14 and each nozzle 31.

ここで、図3に示すように、各圧力発生室14に連通する連通口19は、隣接する連通口19とは、圧力発生室14が並設された第1の方向とは直交する第2の方向(図中左右方向)において異なる位置に設けられている。その結果、流路部材10を構成する連通板13には、一列に配された圧力発生室14に対して連通口19が複数列に設けられている(図1参照)。本実施形態では、一列に配された圧力発生室14に対して連通口19が第1列20A及び第2列20Bの二列に設けられている。   Here, as shown in FIG. 3, the communication port 19 that communicates with each pressure generating chamber 14 has a second direction orthogonal to the first direction in which the pressure generating chambers 14 are arranged in parallel with the adjacent communication port 19. Are provided at different positions in the direction (left and right direction in the figure). As a result, the communication plates 13 constituting the flow path member 10 are provided with communication ports 19 in a plurality of rows with respect to the pressure generating chambers 14 arranged in a row (see FIG. 1). In this embodiment, the communication ports 19 are provided in two rows of the first row 20A and the second row 20B with respect to the pressure generating chambers 14 arranged in a row.

なお本実施形態では、連通口19に連通する各ノズル31も、隣接するノズル31とは、第2の方向において異なる位置に設けられている。例えば、本実施形態では、各ノズル31が、一列に配された圧力発生室14に対して二列に設けられている。   In the present embodiment, each nozzle 31 communicating with the communication port 19 is also provided at a position different from the adjacent nozzle 31 in the second direction. For example, in the present embodiment, the nozzles 31 are provided in two rows with respect to the pressure generating chambers 14 arranged in a row.

このような構成とすることで、隣接する連通口19間におけるクロストークを抑制することができる。具体的には、インク滴を噴射する際に、隣接する連通口19間を区画する区画壁21の変形が抑制される。すなわち隣接する一方の連通口19における圧力変動の他方の連通口19の圧力変動への影響(干渉)が抑えられる。したがって、各ノズル31からインク滴を良好に噴射させることができる。また圧力発生室14を一列に配しているため、流路形成基板11の面積を大型化することなく、コストの増加も抑えることができる。   With such a configuration, crosstalk between adjacent communication ports 19 can be suppressed. Specifically, when the ink droplets are ejected, deformation of the partition wall 21 that partitions the adjacent communication ports 19 is suppressed. That is, the influence (interference) of the pressure fluctuation at the one communication port 19 adjacent to the pressure fluctuation at the other communication port 19 is suppressed. Therefore, ink droplets can be ejected from each nozzle 31 satisfactorily. Further, since the pressure generating chambers 14 are arranged in a row, an increase in cost can be suppressed without increasing the area of the flow path forming substrate 11.

また本実施形態の構成では、連通口19が形成されている連通板13の厚さは、圧力発生室14が形成されている流路形成基板11に比べて大幅に厚い。このため、上述の構成とすることにより、特に効果的にクロストークを抑制することができる。   In the configuration of the present embodiment, the thickness of the communication plate 13 in which the communication port 19 is formed is significantly thicker than that of the flow path forming substrate 11 in which the pressure generating chamber 14 is formed. For this reason, with the above-described configuration, crosstalk can be suppressed particularly effectively.

第1列20Aの連通口19Aと第2列20Bの連通口19Bとの第2の方向における位置ずれ量d1は、特に限定されないが、本実施形態では、連通口19Aと連通口19Bとが第1の方向において若干重なる程度としている。すなわち隣接する連通口19同士が第1の方向において若干重なる程度としている。本実施形態では、連通板13が面方位(110)のシリコン基板からなり、連通口19はこのシリコン基板を異方性エッチングすることによって形成されている。このため、連通口19は略平行に対向する第1の壁面19a,19bと第2の壁面19c,19dとで構成され、略平行四辺形の開口形状を有する。そして隣接する各連通口19は、一方の連通口19の第2の壁面19cと他方の連通口19の第2の壁面19dとが第1の方向で重なるように形成されている。すなわち各連通口19は、第1列20Aの連通口19Aの第2の壁面19cと第2列20Bの連通口19Bの第2の壁面19dとが第1の方向で重なるように形成されている。これにより、隣接する連通口19間を区画する区画壁21の変形が効果的に抑制される。   The positional deviation amount d1 in the second direction between the communication port 19A in the first row 20A and the communication port 19B in the second row 20B is not particularly limited, but in the present embodiment, the communication port 19A and the communication port 19B are the first ones. 1 is slightly overlapped in the direction of 1. That is, the adjacent communication ports 19 are slightly overlapped in the first direction. In the present embodiment, the communication plate 13 is made of a silicon substrate having a plane orientation (110), and the communication port 19 is formed by anisotropically etching this silicon substrate. For this reason, the communication port 19 is configured by first wall surfaces 19a and 19b and second wall surfaces 19c and 19d that face each other substantially in parallel, and has an opening shape of a substantially parallelogram. The adjacent communication ports 19 are formed such that the second wall surface 19c of one communication port 19 and the second wall surface 19d of the other communication port 19 overlap in the first direction. That is, each communication port 19 is formed such that the second wall surface 19c of the communication port 19A in the first row 20A and the second wall surface 19d of the communication port 19B in the second row 20B overlap in the first direction. . Thereby, a deformation | transformation of the partition wall 21 which divides between the adjacent communicating ports 19 is suppressed effectively.

さらに隣接する連通口19が第1の方向で重なるように設けることで、各ノズル31を近接して配置することができる。本実施形態では、ノズル31を連通口19の端部近傍で連通させて、各ノズル31が近接するようにしている。ノズル31が複数列に設けられている場合、ノズル31からインク滴を噴射するタイミングを列毎に調整して着弾位置を制御する必要がある。各ノズル31が近接して設けられていることで、このような着弾位置の調整を比較的容易に行うことができる。   Furthermore, each adjacent nozzle 19 can be arrange | positioned adjacently by providing so that the adjacent communicating port 19 may overlap in a 1st direction. In the present embodiment, the nozzles 31 communicate with each other in the vicinity of the end of the communication port 19 so that the nozzles 31 are close to each other. When the nozzles 31 are provided in a plurality of rows, it is necessary to control the landing position by adjusting the timing of ejecting ink droplets from the nozzles 31 for each row. Since the nozzles 31 are provided close to each other, it is possible to relatively easily adjust the landing position.

勿論、各連通口19に対するノズル31の位置は、これに限定されるものではなく、例えば、図4に示すように、各ノズル31は各連通口19の中央部に設けられていてもよい。   Of course, the position of the nozzle 31 with respect to each communication port 19 is not limited to this. For example, as shown in FIG. 4, each nozzle 31 may be provided at the center of each communication port 19.

ところでインク供給路15の流路抵抗は、隣接するインク供給路15の流路抵抗と異なっていることが好ましい。本実施形態の構成では、各インク供給路15は、第1列20Aの連通口19Aに繋がっているか第2列20Bの連通口19Bに繋がっているかによって、流路抵抗が異なっていることが好ましい。すなわち、連通口19が圧力発生室14とその先端側で連通しているほど、インク供給路15の流路抵抗が小さくなっていることが好ましい。言い換えれば、インク供給路15の流路抵抗は、インク供給路15と連通口19との距離が長いほど小さくなっていることが好ましい。具体的には、第1列20Aの連通口19Aに繋がるインク供給路15Aの流路抵抗が、第2列20Bの連通口19Bが圧力発生室14を介して連通されるインク供給路15Bの流路抵抗よりも小さくなっていることが好ましい。本実施形態では、インク供給路15Aの幅W1をインク供給路15Bの幅W2よりも広くすることで、インク供給路15Aの流路抵抗がインク供給路15Bの流路抵抗よりも小さくなるようにしている(図3参照)。これにより、各ノズル31間において、噴射精度や着弾位置等を均一化し易くなる。   Incidentally, the flow path resistance of the ink supply path 15 is preferably different from the flow path resistance of the adjacent ink supply path 15. In the configuration of the present embodiment, each ink supply path 15 preferably has different flow path resistances depending on whether it is connected to the communication port 19A of the first row 20A or the communication port 19B of the second row 20B. . That is, it is preferable that the flow path resistance of the ink supply path 15 becomes smaller as the communication port 19 communicates with the pressure generation chamber 14 at the tip side. In other words, the flow path resistance of the ink supply path 15 is preferably smaller as the distance between the ink supply path 15 and the communication port 19 is longer. Specifically, the flow resistance of the ink supply path 15A connected to the communication port 19A in the first row 20A is the flow resistance of the ink supply path 15B in which the communication port 19B in the second row 20B is connected via the pressure generation chamber 14. It is preferable that it is smaller than the road resistance. In the present embodiment, the width W1 of the ink supply path 15A is made wider than the width W2 of the ink supply path 15B so that the flow path resistance of the ink supply path 15A is smaller than the flow path resistance of the ink supply path 15B. (See FIG. 3). Thereby, it becomes easy to make the injection accuracy, the landing position, and the like uniform between the nozzles 31.

このような流路が形成された流路部材10は、ケース部材40に保持されている。ケース部材40には、流路部材10を構成する流路形成基板11及び保護基板12が収容される凹部41が設けられている。この凹部41は、流路形成基板11よりも広い開口面積で形成されており、流路形成基板11及び保護基板12の両外側には、複数の圧力発生室14に共通するインク室(液体貯留部)であるマニホールド100が画成されている。このマニホールド100は、ケース部材40と流路部材10とで画成され、流路形成基板11と共にケース部材40の外周部に接合された連通板13によってその一方面側が封止されている。このマニホールド100は、連通路16及びインク供給路15を介して複数の各圧力発生室12に連通されている。   The flow path member 10 in which such a flow path is formed is held by the case member 40. The case member 40 is provided with a recess 41 in which the flow path forming substrate 11 and the protective substrate 12 constituting the flow path member 10 are accommodated. The recess 41 is formed with a larger opening area than the flow path forming substrate 11, and ink chambers (liquid reservoirs) common to the plurality of pressure generating chambers 14 are provided on both outer sides of the flow path forming substrate 11 and the protective substrate 12. The manifold 100 is defined. The manifold 100 is defined by a case member 40 and a flow path member 10, and one side of the manifold 100 is sealed by a communication plate 13 joined to the outer periphery of the case member 40 together with the flow path forming substrate 11. The manifold 100 communicates with each of the plurality of pressure generating chambers 12 via the communication path 16 and the ink supply path 15.

なおケース部材40には、マニホールド100に連通してマニホールド100にインクを供給するための導入路42が設けられている(図2参照)。またケース部材40には、保護基板12の貫通孔18に連通して配線基板121が挿通される接続口43が設けられている。   The case member 40 is provided with an introduction path 42 that communicates with the manifold 100 and supplies ink to the manifold 100 (see FIG. 2). The case member 40 is provided with a connection port 43 that communicates with the through hole 18 of the protective substrate 12 and through which the wiring substrate 121 is inserted.

そして、このような構成のインクジェット式記録ヘッドIでは、インクを噴射する際に、まずインクカートリッジ等から導入路42を介してインクを取り込み、マニホールド100からノズル31に至るまで流路内部をインクで満たす。その後、駆動回路120からの信号に従い、圧力発生室14に対応する各圧電アクチュエーター300に電圧を印加することにより、圧電アクチュエーター300と共に弾性膜50及び絶縁体膜55をたわみ変形させる。これにより、圧力発生室14内の圧力が高まり連通口19を介して所定のノズル31からインク滴が噴射される。   In the ink jet recording head I having such a configuration, when ink is ejected, the ink is first taken in from the ink cartridge or the like through the introduction path 42 and the inside of the flow path from the manifold 100 to the nozzle 31 is filled with ink. Fulfill. Thereafter, a voltage is applied to each piezoelectric actuator 300 corresponding to the pressure generating chamber 14 in accordance with a signal from the drive circuit 120, so that the elastic film 50 and the insulator film 55 are bent and deformed together with the piezoelectric actuator 300. As a result, the pressure in the pressure generating chamber 14 is increased and ink droplets are ejected from the predetermined nozzle 31 via the communication port 19.

(実施形態2)
本実施形態は、連通口の配置の他の例である。なお同一部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
(Embodiment 2)
The present embodiment is another example of the arrangement of the communication ports. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same member and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図5に示すように、本実施形態では、第1列20Aの連通口19Aと第2列20Bの連通口19Bとの第2の方向における位置ずれ量d1が実施形態1よりも大きくなっている。すなわち、連通口19Aと連通口19Bとが第1の方向(図中上下方向)で重ならないように設けられている。   As shown in FIG. 5, in the present embodiment, the displacement d1 in the second direction between the communication port 19A in the first row 20A and the communication port 19B in the second row 20B is larger than that in the first embodiment. . That is, the communication port 19A and the communication port 19B are provided so as not to overlap in the first direction (the vertical direction in the figure).

これによりインク滴を噴射する際に、隣接する連通口19間を区画する区画壁21の変形がより確実に抑制される。したがって、隣接する連通口19間におけるクロストークを効果的に抑制することができる。   Thereby, when ejecting ink droplets, the deformation of the partition wall 21 that partitions the adjacent communication ports 19 is more reliably suppressed. Therefore, crosstalk between adjacent communication ports 19 can be effectively suppressed.

なお実施形態2の構成においても、各連通口19に対するノズル31の位置は、特に限定されず、例えば、図5(a)に示すように、連通口19の端部であってもよいし、図5(b)に示すように、各連通口19の中央部であってもよい。   In the configuration of the second embodiment, the position of the nozzle 31 with respect to each communication port 19 is not particularly limited, and may be, for example, an end portion of the communication port 19 as shown in FIG. As shown in FIG. 5 (b), the central portion of each communication port 19 may be used.

(実施形態3)
本実施形態は、連通口の配置の他の例である。なお同一部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
(Embodiment 3)
The present embodiment is another example of the arrangement of the communication ports. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same member and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図6に示すように、本実施形態では、第1列20Aの連通口19Aと第2列20Bの連通口19Bとの第2の方向における位置ずれ量d1が実施形態1よりも小さくなっている。本実施形態においては、第1列20Aの連通口19Aの第2の壁面19cが第2列20Bの連通口19Bの第1の壁面19aと、第1の方向で重なるように形成されている。このように位置ずれ量d1を小さくすることに伴って、本実施形態では、各ノズル31が一列に設けられている。   As shown in FIG. 6, in the present embodiment, the displacement d1 in the second direction between the communication port 19A in the first row 20A and the communication port 19B in the second row 20B is smaller than that in the first embodiment. . In the present embodiment, the second wall surface 19c of the communication port 19A in the first row 20A is formed to overlap the first wall surface 19a of the communication port 19B in the second row 20B in the first direction. As the positional deviation amount d1 is reduced in this way, in the present embodiment, the nozzles 31 are provided in a row.

勿論、このような構成としても、インク滴を噴射する際に、隣接する連通口19間を区画する区画壁の変形が抑制され、隣接する連通口19間におけるクロストークを抑制することができる。またノズル31を一列に配置することで、各ノズル31からインク滴を噴射するタイミング等の制御が容易となり、インク滴の着弾精度等の向上を図ることができる。   Of course, even with such a configuration, when ink droplets are ejected, deformation of the partition wall that partitions the adjacent communication ports 19 is suppressed, and crosstalk between the adjacent communication ports 19 can be suppressed. Further, by arranging the nozzles 31 in a row, it becomes easy to control the timing of ejecting ink droplets from each nozzle 31, and the landing accuracy of ink droplets can be improved.

(他の実施形態)
以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
(Other embodiments)
As mentioned above, although each embodiment of the present invention was described, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment.

上述の実施形態では、シリコン基板からなる連通板13を異方性エッチングすることによって形成された連通口19を例示したが、連通口19の形成方法は特に限定されるものではない。連通口19は、例えば、シリコン基板からなる連通板13をドライエッチングすることによっても形成することができる。この場合、連通口19の開口形状は、任意の形状とすることができる。例えば、図7に示すように、連通口19の開口形状は、四角形、六角形等の多角形であってもよいし、一部が曲面で構成された長穴等であってもよい。また例えば、図8に示すように、連通口19の開口形状が六角形であっても、各連通口19の配置及びノズル31の配置は、上述の実施形態と同様に適宜決定することができる。つまり連通口19の開口形状に拘わらず、各連通口19の配置及びノズル31の配置は、上述の実施形態と同様に適宜決定することができる。   In the above-described embodiment, the communication port 19 formed by anisotropically etching the communication plate 13 made of a silicon substrate is exemplified, but the method of forming the communication port 19 is not particularly limited. The communication port 19 can also be formed, for example, by dry etching the communication plate 13 made of a silicon substrate. In this case, the opening shape of the communication port 19 can be an arbitrary shape. For example, as shown in FIG. 7, the opening shape of the communication port 19 may be a polygon such as a quadrangle or a hexagon, or may be a slot or the like partially configured with a curved surface. Further, for example, as shown in FIG. 8, even if the opening shape of the communication port 19 is a hexagon, the arrangement of the communication ports 19 and the arrangement of the nozzles 31 can be appropriately determined as in the above-described embodiment. . That is, regardless of the opening shape of the communication port 19, the arrangement of the communication ports 19 and the arrangement of the nozzles 31 can be appropriately determined as in the above-described embodiment.

また上述の実施形態では、連通口が二列に設けられた構成を例示したが、勿論、連通口は、三列以上に設けられていてもよい。同様に、ノズルも三列以上に設けられていてもよい。   Moreover, in the above-described embodiment, the configuration in which the communication ports are provided in two rows is illustrated, but, of course, the communication ports may be provided in three or more rows. Similarly, the nozzles may be provided in three or more rows.

また上述の実施形態では、流路形成基板と連通板とを接合して流路部材が形成された例を示したが、勿論、これら流路形成基板と連通板とは一体であってもよい。   In the above-described embodiment, the example in which the flow path member is formed by joining the flow path forming substrate and the communication plate is shown. However, the flow path formation substrate and the communication plate may of course be integrated. .

また上述の実施形態では、各圧力発生室に対応して圧電素子を設けた構成を例示したが、圧電素子の構成は特に限定されず、例えば、各圧電素子を構成する圧電体層は複数の圧力発生室に対応して連続的に設けられていてもよい。   In the above-described embodiment, the configuration in which the piezoelectric element is provided corresponding to each pressure generation chamber is illustrated, but the configuration of the piezoelectric element is not particularly limited. For example, the piezoelectric layer that configures each piezoelectric element includes a plurality of piezoelectric layers. You may provide continuously corresponding to a pressure generation chamber.

また、上述した各実施形態では、圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として、薄膜型の圧電アクチュエーターを例示したが、圧力発生手段の構成は特に限定されるものではない。圧力発生手段は、例えば、縦振動型の圧電アクチュエーターや、厚膜型の圧電アクチュエーター等であってもよい。さらに圧力発生手段は、例えば、圧力発生室内に配された発熱素子の発熱で生じるバブルによってノズルから液滴を噴射させるものや、振動板と電極との間に発生させた静電気力によって振動板を変形させてノズルから液滴を噴射させるものなどであってもよい。   Further, in each of the above-described embodiments, the thin film type piezoelectric actuator is exemplified as the pressure generating means for causing the pressure change in the pressure generating chamber, but the configuration of the pressure generating means is not particularly limited. The pressure generating means may be, for example, a longitudinal vibration type piezoelectric actuator, a thick film type piezoelectric actuator, or the like. Further, the pressure generating means may, for example, eject droplets from the nozzles by bubbles generated by the heat generated by the heat generating elements arranged in the pressure generating chamber, or the diaphragm by electrostatic force generated between the diaphragm and the electrodes. It may be one that deforms and ejects droplets from a nozzle.

また上述した液体噴射ヘッドIは、インクジェット式記録装置IIに搭載される。図9は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。   Further, the above-described liquid ejecting head I is mounted on the ink jet recording apparatus II. FIG. 9 is a schematic view showing an example of the ink jet recording apparatus.

図9に示すように、インクジェット式記録ヘッドIを有する記録ヘッドユニット1は、インク供給手段を構成するカートリッジ2が着脱可能に設けられ、この記録ヘッドユニット1を搭載したキャリッジ3は、装置本体4に取り付けられたキャリッジ軸5に軸方向移動可能に設けられている。この記録ヘッドユニット1は、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を噴射する。   As shown in FIG. 9, a recording head unit 1 having an ink jet recording head I is provided with a cartridge 2 constituting an ink supply means in a detachable manner, and a carriage 3 on which the recording head unit 1 is mounted has an apparatus main body 4. The carriage shaft 5 is attached to the carriage shaft 5 so as to be movable in the axial direction. The recording head unit 1 ejects, for example, a black ink composition and a color ink composition, respectively.

そして、駆動モーター6の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト7を介してキャリッジ3に伝達されることで、記録ヘッドユニット1を搭載したキャリッジ3はキャリッジ軸5に沿って移動される。一方、装置本体4にはキャリッジ軸5に沿ってプラテン8が設けられており、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートSがプラテン8に巻き掛けられて搬送されるようになっている。   Then, the driving force of the driving motor 6 is transmitted to the carriage 3 via a plurality of gears and a timing belt 7 (not shown), so that the carriage 3 on which the recording head unit 1 is mounted is moved along the carriage shaft 5. On the other hand, the apparatus body 4 is provided with a platen 8 along the carriage shaft 5, and a recording sheet S that is a recording medium such as paper fed by a paper feed roller (not shown) is wound around the platen 8. It is designed to be transported.

なお、ここではインクジェット式記録装置として、いわゆるシリアル型のインクジェット式記録装置を例示したが、勿論、本発明は、いわゆるライン式のインクジェット式記録装置にも適用することができる。   Here, as the ink jet recording apparatus, a so-called serial type ink jet recording apparatus has been illustrated, but the present invention can of course be applied to a so-called line type ink jet recording apparatus.

さらに上述の実施形態では、液体噴射ヘッドの一例として液体噴射ヘッドを挙げて本発明について説明したが、本発明は広く液体噴射ヘッド及びそれを具備する液体射装置全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッド及びそれを具備する液体噴射装置にも勿論適用することができる。液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディスプレイ、FED(電界放出ディスプレイ)等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオchip製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。   Furthermore, in the above-described embodiment, the present invention has been described by taking the liquid ejecting head as an example of the liquid ejecting head. However, the present invention is widely intended for the liquid ejecting head and the liquid ejecting apparatus including the same, Of course, the present invention can also be applied to a liquid ejecting head that ejects liquid other than ink and a liquid ejecting apparatus including the liquid ejecting head. Examples of the liquid ejecting head include various recording heads used in image recording apparatuses such as printers, color material ejecting heads used for manufacturing color filters such as liquid crystal displays, organic EL displays, and FEDs (field emission displays). Examples thereof include an electrode material ejection head used for electrode formation and a bioorganic matter ejection head used for biochip production.

10 流路部材、 11 流路形成基板、 12 保護基板、 13 連通板、 14 圧力発生室、 15 インク供給路、 16 連通路、 17 保持部、 18 貫通孔、 19 連通口、 21 区画壁、 30 ノズルプレート、 31 ノズル、 40 ケース部材、 41 凹部、 42 導入路、 43 接続口、 50 弾性膜、 55 絶縁体膜、 60 第1電極、 70 圧電体層、 80 第2電極、 90 リード電極、 100 マニホールド、 120 駆動回路、 121 配線基板、 300 圧電アクチュエーター、 I インクジェット式記録ヘッド、 II インクジェット式記録装置   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Flow path member, 11 Flow path formation board, 12 Protection board, 13 Communication board, 14 Pressure generation chamber, 15 Ink supply path, 16 Communication path, 17 Holding part, 18 Through-hole, 19 Communication port, 21 Partition wall, 30 Nozzle plate, 31 nozzle, 40 case member, 41 recess, 42 introduction path, 43 connection port, 50 elastic film, 55 insulator film, 60 first electrode, 70 piezoelectric layer, 80 second electrode, 90 lead electrode, 100 Manifold, 120 drive circuit, 121 wiring board, 300 piezoelectric actuator, I ink jet recording head, II ink jet recording apparatus

Claims (7)

液滴を噴射する複数のノズルが形成されたノズルプレートと、
前記ノズルプレートと接合され、複数の圧力発生室が第1の方向に並設されると共に前記圧力発生室及び前記ノズルと連通する連通口が設けられた流路部材と、
前記圧力発生室内に圧力変化を生じさせる圧力発生手段と、を備え、
前記連通口は、隣接する連通口とは前記第1の方向と直交する第2の方向において異なる位置に設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
A nozzle plate formed with a plurality of nozzles for ejecting droplets;
A flow path member that is joined to the nozzle plate and includes a plurality of pressure generation chambers arranged in parallel in a first direction and a communication port that communicates with the pressure generation chamber and the nozzle;
Pressure generating means for causing a pressure change in the pressure generating chamber,
The liquid ejecting head, wherein the communication port is provided at a position different from an adjacent communication port in a second direction orthogonal to the first direction.
請求項1に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記流路部材は、複数の前記圧力発生室と供給路を介して連通する液体貯留部を備え、
前記供給路の流路抵抗が、隣接する連通口の流路抵抗と異なっていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
The liquid ejecting head according to claim 1,
The flow path member includes a liquid reservoir that communicates with the plurality of pressure generation chambers via supply paths,
The liquid jet head according to claim 1, wherein a flow path resistance of the supply path is different from a flow path resistance of an adjacent communication port.
請求項2に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記供給路の流路抵抗は、前記供給路と前記連通口との距離が長いほど小さくなっていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
The liquid ejecting head according to claim 2,
The liquid jet head according to claim 1, wherein the flow path resistance of the supply path decreases as the distance between the supply path and the communication port increases.
請求項1〜3の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
隣接する連通口は、前記第1の方向において一部が重なるように設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
In the liquid jet head according to any one of claims 1 to 3,
Adjacent communication ports are provided so as to partially overlap in the first direction.
請求項1〜4の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
一列に配された各圧力発生室に対応する各ノズルが、複数の列に配されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
In the liquid jet head according to any one of claims 1 to 4,
A liquid ejecting head, wherein each nozzle corresponding to each pressure generating chamber arranged in a row is arranged in a plurality of rows.
請求項1〜4の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
一列に配された各圧力発生室に対応する各ノズルが、一列に配されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
In the liquid jet head according to any one of claims 1 to 4,
A liquid ejecting head, wherein each nozzle corresponding to each pressure generating chamber arranged in a row is arranged in a row.
請求項1〜6の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを備えたことを特徴とする液体噴射装置。   A liquid ejecting apparatus comprising the liquid ejecting head according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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