JP2015134507A - Liquid ejecting head, and liquid ejecting apparatus - Google Patents

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智明 ▲高▼橋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid ejecting head and a liquid ejecting apparatus capable of improving liquid ejection quality by surely suppressing liquid thickening and sedimentation of components.SOLUTION: A liquid ejecting head includes: a nozzle plate 20 on which a nozzle opening 21 for ejecting liquid is provided; a channel forming substrate 10 on which a pressure generating chamber 12 communicating with the nozzle opening 21 is provided; pressure generating means 300 for generating pressure change in the liquid in the pressure generating chamber 12; and a communicating plate 15 disposed between the nozzle plate 20 and the channel forming substrate 10, and provided with a communicating path 16 making the pressure generating chamber 12 communicate with the nozzle opening 21. The communicating plate 15 is provided with a circulation channel 17 making the communicating path 16 communicate with a common liquid chamber 100 communicating with the plurality of pressure generating chambers 12 in common.

Description

本発明は、ノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関し、特に、液体としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置に関する。   The present invention relates to a liquid ejecting head and a liquid ejecting apparatus that eject liquid from nozzle openings, and more particularly to an ink jet recording head and an ink jet recording apparatus that eject ink as liquid.

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、圧力発生室が形成された流路形成基板と、流路形成基板の一方面側に設けられる圧電アクチュエーターを具備し、この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、ノズル開口からインク滴を噴射するものがある。   An ink jet recording head, which is a typical example of a liquid ejecting head that ejects liquid droplets, includes, for example, a flow path forming substrate in which a pressure generating chamber is formed, and a piezoelectric actuator provided on one side of the flow path forming substrate. In some cases, an ink droplet is ejected from a nozzle opening by applying a pressure in the pressure generating chamber by the displacement of the piezoelectric actuator.

かかるインクジェット式記録ヘッドでは、ノズル開口からインクに含まれる成分が蒸発することで、インクが増粘し、インク滴の吐出特性が時間の経過と共にばらつきが生じ、液体の噴射品質を一定に保つことができない。また、インクに含まれる成分が沈降し、連続して吐出させた場合のインク滴の成分と、時間を開けて吐出させた場合のインク滴の成分とに差異が生じることでも液体の噴射品質にばらつきが生じてしまう。   In such an ink jet recording head, the components contained in the ink evaporate from the nozzle openings, thereby increasing the viscosity of the ink, causing variations in the ejection characteristics of the ink droplets over time, and keeping the liquid ejection quality constant. I can't. In addition, the liquid ejection quality is also due to the difference between the ink droplet component when the component contained in the ink settles and ejected continuously and the component of the ink droplet when ejected for a long time. Variation will occur.

このため、複数の圧力発生室が共通して連通する共通液体室にインクを供給すると共に、共通液体室からインクを回収して、供給と回収とを繰り返すことでインクを循環させて、インクの増粘及びインクに含まれる成分の沈降を抑制したインクジェット式記録ヘッドが提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。   For this reason, ink is supplied to a common liquid chamber in which a plurality of pressure generating chambers communicate in common, ink is recovered from the common liquid chamber, and the ink is circulated by repeating supply and recovery, thereby An ink jet recording head that suppresses thickening and sedimentation of components contained in ink has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開２００９−２４７９３８号公報JP 2009-247938 A 特許第３１６１０９５号公報Japanese Patent No. 3161095

しかしながら、特許文献１及び２のように、複数の圧力発生室に共通して連通する共通液体室のインクを循環させたとしても、インク滴として吐出される直前のノズル開口近傍のインクの増粘やインクの成分の沈降を抑制することができず、液体の噴射品質が低下してしまうという問題がある。   However, as in Patent Documents 1 and 2, even if the ink in the common liquid chamber that communicates in common with the plurality of pressure generation chambers is circulated, the viscosity of the ink in the vicinity of the nozzle opening immediately before being ejected as an ink droplet is increased. Further, there is a problem that the sedimentation of the ink components cannot be suppressed, and the jetting quality of the liquid is deteriorated.

なお、このような問題はインクを吐出するインクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。   Such a problem exists not only in an ink jet recording head that ejects ink but also in a liquid ejecting head that ejects liquid other than ink.

本発明はこのような事情に鑑み、液体の増粘や成分の沈降を確実に抑制して液体の噴射品質を向上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 reliably suppress liquid thickening and sedimentation of components to improve liquid ejecting quality.

上記課題を解決する本発明の態様は、液体を噴射するノズル開口が設けられたノズルプレートと、前記ノズル開口に連通する圧力発生室が設けられた流路形成基板と、前記圧力発生室内の液体に圧力変化を生じさせる圧力発生手段と、前記ノズルプレートと前記流路形成基板との間に設けられて、前記圧力発生室と前記ノズル開口とを連通する連通路が設けられた連通板と、を具備し、前記連通板には、前記連通路と複数の前記圧力発生室に共通して連通する共通液体室とを連通する循環流路が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。
かかる態様では、連通路及び循環流路を有する連通板を設けることで、圧力発生室よりもノズル開口に近い流路によってノズル開口近傍の液体を循環させることができ、液滴として吐出される直前の液体の乾燥や含まれる成分の沈降を確実に抑制することができる。また、連通板に連通路及び循環流路といった様々な機能の流路を設けることで、ノズルプレートや流路形成基板の流路をシンプルにできる。そのため、ノズルプレートや流路形成基板の面積を小さくすることができ、ノズルプレートや流路形成基板の取り数を増大させてコストを低減することができる。 An aspect of the present invention that solves the above problems includes a nozzle plate provided with a nozzle opening for ejecting liquid, a flow path forming substrate provided with a pressure generation chamber communicating with the nozzle opening, and a liquid in the pressure generation chamber. Pressure generating means for generating a pressure change, and a communication plate provided between the nozzle plate and the flow path forming substrate, and provided with a communication path for communicating the pressure generation chamber and the nozzle opening, The liquid ejecting head is characterized in that the communication plate is provided with a circulation channel that communicates the communication path and a common liquid chamber that communicates in common with the plurality of pressure generation chambers. is there.
In this aspect, by providing the communication plate having the communication path and the circulation flow path, the liquid in the vicinity of the nozzle opening can be circulated by the flow path closer to the nozzle opening than the pressure generating chamber, and immediately before being discharged as a droplet. It is possible to reliably suppress the drying of the liquid and sedimentation of the contained components. Moreover, the flow path of a nozzle plate or a flow path formation board | substrate can be simplified by providing the flow path of various functions, such as a communication path and a circulation flow path, in a communicating plate. Therefore, the area of the nozzle plate and the flow path forming substrate can be reduced, and the number of nozzle plates and flow path forming substrates can be increased to reduce the cost.

ここで、前記流路形成基板には、前記圧力発生室が並設された列が少なくとも２列設けられていると共に、前記循環流路は、２列の前記圧力発生室に連通する共通の液室として設けられていることが好ましい。これによれば、２列の圧力発生室の液体を１つの循環流路で循環することができ、構造を簡略化して、コストを低減することができる。   Here, the flow path forming substrate is provided with at least two rows in which the pressure generation chambers are arranged in parallel, and the circulation flow path is a common liquid communicating with the two rows of the pressure generation chambers. It is preferable that it is provided as a chamber. According to this, the liquid in the two rows of pressure generating chambers can be circulated through one circulation flow path, the structure can be simplified, and the cost can be reduced.

また、前記流路形成基板には、前記圧力発生室が並設された列が複数列設けられていると共に、前記循環流路は、前記圧力発生室の各列に連通して列毎に独立して設けられていることが好ましい。これによれば、各圧力発生室の列毎に異なる種類の液体を供給して、吐出させることができる。   The flow path forming substrate is provided with a plurality of rows in which the pressure generating chambers are arranged in parallel, and the circulation flow channel communicates with each row of the pressure generating chambers and is independent for each row. Are preferably provided. According to this, a different kind of liquid can be supplied and discharged for every row | line | column of each pressure generation chamber.

また、前記流路形成基板には、前記循環流路と連通して、当該循環流路の断面積を広げる拡張部が設けられていることが好ましい。これによれば、循環流路の断面積を増大させて循環特性を向上することができる。   Moreover, it is preferable that the flow path forming substrate is provided with an extended portion that communicates with the circulation flow path and expands a cross-sectional area of the circulation flow path. According to this, it is possible to improve the circulation characteristic by increasing the cross-sectional area of the circulation channel.

また、前記循環流路が、前記流路形成基板と前記連通板との積層方向において、前記圧力発生室と重なる位置に配置されていることが好ましい。これによれば、循環流路の断面積を増大させて循環特性を向上することができる。   Further, it is preferable that the circulation flow path is disposed at a position overlapping the pressure generation chamber in the stacking direction of the flow path forming substrate and the communication plate. According to this, it is possible to improve the circulation characteristic by increasing the cross-sectional area of the circulation channel.

また、前記循環流路には、前記圧力発生室から前記共通液体室に向かって液体が流れる流方向に対して傾斜して設けられて、当該循環流路の断面積を下流に向かって漸小させる第１壁面と、前記流方向に対して傾斜して設けられて前記第１壁面によって漸小した断面積を漸大させる第２壁面と、を具備する絞り部が設けられており、前記第１壁面の前記循環流路の当該第１壁面よりも上流側の内面に対する傾斜角度は、前記第２壁面の前記循環流路の当該第２壁面よりも下流側の内面に対する傾斜角度よりも大きいことが好ましい。これによれば、絞り部を設けることで、循環流路を通る液体の圧力発生室からマニホールドに向かう順方向と、その逆の方向である逆方向とで流路抵抗に差を生じさせることができる。このため、圧力発生手段による圧力発生室内の液体への圧力変動だけで、液体を循環させることができ、別途ポンプ等が不要となってコストを低減することができる。   In addition, the circulation channel is provided to be inclined with respect to the flow direction in which the liquid flows from the pressure generation chamber toward the common liquid chamber, and the cross-sectional area of the circulation channel is gradually reduced toward the downstream side. And a second wall surface that is inclined with respect to the flow direction and that gradually increases the cross-sectional area that is gradually reduced by the first wall surface. The inclination angle of one wall surface with respect to the inner surface upstream of the first wall surface of the circulation channel is larger than the inclination angle of the second wall surface with respect to the inner surface downstream of the second wall surface of the circulation channel. Is preferred. According to this, by providing the throttle part, it is possible to cause a difference in the channel resistance between the forward direction from the pressure generation chamber of the liquid passing through the circulation channel toward the manifold and the opposite direction which is the opposite direction. it can. For this reason, the liquid can be circulated only by the pressure fluctuation to the liquid in the pressure generating chamber by the pressure generating means, and a separate pump or the like is not required, and the cost can be reduced.

また、前記絞り部が複数設けられていることが好ましい。これによれば、順方向と逆方向との流路抵抗の差（比率）を大きくすることができる。   Moreover, it is preferable that a plurality of the throttle portions are provided. According to this, the difference (ratio) of the flow path resistance between the forward direction and the reverse direction can be increased.

また、前記第１壁面が、曲面で形成されていてもよい。   The first wall surface may be formed of a curved surface.

さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、液体の噴射品質を向上した液体噴射装置を実現できる。 According to another aspect of the invention, there is provided a liquid ejecting apparatus including the liquid ejecting head according to the above aspect.
In this aspect, a liquid ejecting apparatus with improved liquid ejecting quality can be realized.

実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of the recording head according to the first embodiment. 実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the recording head according to the first embodiment. 実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view 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を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a 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断面図である。6 is a cross-sectional view 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断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a flow path of a recording head according to a third embodiment. 実施形態３に係る記録ヘッドの流路を示す要部を拡大した斜視図である。FIG. 10 is an enlarged perspective view illustrating a main part showing a flow path of a recording head according to a third embodiment. 実施形態３に係る流路を示す要部を拡大した平面図である。FIG. 10 is an enlarged plan view showing a main part showing a flow channel according to a third embodiment. 実施形態３に係る流路の変形例を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a modification of the flow channel according to the third embodiment. 実施形態３に係る流路の変形例を示す要部を拡大した平面図である。It is the top view to which the principal part which shows the modification of the flow path which concerns on Embodiment 3 was expanded. 実施形態３に係る流路の変形例を示す要部を拡大した平面図である。It is the top view to which the principal part which shows the modification of the flow path which concerns on Embodiment 3 was expanded. 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は、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの一例を示すインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図であり、図２は、インクジェット式記録ヘッドの圧力発生室の短手方向の断面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ′線断面図及びその要部を拡大した断面図であり、図４は、流路構成を示す断面図である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an exploded perspective view of an ink jet recording head showing an example of a liquid jet head according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view in a short direction of a pressure generating chamber of the ink jet recording head. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 2 and an enlarged cross-sectional view thereof, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing a flow path configuration.

図示するように、流路形成基板１０は、本実施形態では面方位（１１０）のシリコン単結晶基板からなり、その一方の面には二酸化シリコンからなる弾性膜５０が形成されている。流路形成基板１０には、複数の圧力発生室１２が略直線上に並設された列が２列形成されている。なお、圧力発生室１２が略直線上に並設された２列は、一方の圧力発生室１２の列に対して、他方の圧力発生室１２の列が、並設方向で圧力発生室１２の隣り合う間隔の半分だけずれた位置に配置されている。これにより、詳しくは後述するノズル開口２１も同様に、ノズル開口２１の２列が半分の間隔だけずれて配置されて、解像度を２倍にしている。   As shown in the figure, the flow path forming substrate 10 is made of a silicon single crystal substrate having a plane orientation (110) in this embodiment, and an elastic film 50 made of silicon dioxide is formed on one surface thereof. The flow path forming substrate 10 is formed with two rows in which a plurality of pressure generating chambers 12 are arranged in a substantially straight line. In the two rows in which the pressure generation chambers 12 are arranged in a substantially straight line, the row of the pressure generation chambers 12 is arranged in the direction of arrangement of the other pressure generation chambers 12 with respect to the row of the pressure generation chambers 12. It is arranged at a position shifted by half of the adjacent interval. As a result, the nozzle openings 21 to be described in detail later are similarly arranged so that two rows of the nozzle openings 21 are shifted by a half interval to double the resolution.

また、流路形成基板１０の圧力発生室１２の長手方向の一端部側には、インク供給路１４が設けられており、複数の圧力発生室１２に共通する共通液体室であるマニホールドからのインクがインク供給路１４を介して圧力発生室１２に供給される。なお、インク供給路１４は、圧力発生室１２よりも狭い幅で形成されており、マニホールド１００から圧力発生室１２に流入するインクの流路抵抗を一定に保持している。ちなみに、本実施形態では、共通流路であるマニホールドに連通する複数の個別流路を圧力発生室１２とインク供給路１４とが構成している。   In addition, an ink supply path 14 is provided on one end side in the longitudinal direction of the pressure generation chamber 12 of the flow path forming substrate 10, and ink from a manifold that is a common liquid chamber common to the plurality of pressure generation chambers 12. Is supplied to the pressure generating chamber 12 through the ink supply path 14. The ink supply path 14 is formed with a narrower width than the pressure generation chamber 12, and maintains a constant flow path resistance of ink flowing from the manifold 100 into the pressure generation chamber 12. Incidentally, in this embodiment, the pressure generating chamber 12 and the ink supply path 14 constitute a plurality of individual flow paths communicating with the manifold which is a common flow path.

また、流路形成基板１０の開口面側（弾性膜５０とは反対側）には、連通板１５が接着剤や熱溶着フィルム等を介して設けられている。連通板１５には、各圧力発生室１２に連通する厚さ方向に貫通した連通路１６が設けられている。連通路１６は、圧力発生室１２の長手方向において、インク供給路１４と連通する端部とは反対側の端部に連通して設けられている。また、連通路１６は、各圧力発生室１２毎に独立して設けられている。そのため、連通路１６も、圧力発生室１２が成す列と同様に略直線上に並設されている。このような連通路１６を介して圧力発生室１２は詳しくは後述するノズル開口２１と連通している。   Further, a communication plate 15 is provided on the opening surface side (the side opposite to the elastic film 50) of the flow path forming substrate 10 via an adhesive, a heat welding film, or the like. The communication plate 15 is provided with a communication passage 16 penetrating in the thickness direction communicating with each pressure generating chamber 12. The communication passage 16 is provided in communication with an end portion on the opposite side of the end portion communicating with the ink supply path 14 in the longitudinal direction of the pressure generation chamber 12. The communication path 16 is provided independently for each pressure generating chamber 12. Therefore, the communication path 16 is also arranged on a substantially straight line in the same manner as the row formed by the pressure generation chambers 12. The pressure generation chamber 12 communicates with a nozzle opening 21 described later in detail through such a communication passage 16.

また、連通板１５には、循環流路１７が設けられている。循環流路１７は、並設された圧力発生室１２が成す列と当該列に隣接されて略直線上に並設された圧力発生室１２のもう一つの列の間に、圧力発生室１２の並設方向に沿って、複数の圧力発生室１２に亘って設けられている。そして、この循環流路１７には、連通板１５の各連通路１６が、各連通路１６毎に設けられて、ノズルプレート２０側に開口する凹形状を有する循環連通路１６ａを介してそれぞれ連通されている。また、本実施形態では、循環流路１７には、並設された圧力発生室１２が成す列のそれぞれが各連通路１６を介して共通して連通されている。   The communication plate 15 is provided with a circulation channel 17. The circulation channel 17 is provided between the row of the pressure generation chambers 12 arranged in parallel and another row of the pressure generation chambers 12 adjacent to the row and arranged in a substantially straight line. A plurality of pressure generating chambers 12 are provided along the juxtaposed direction. The circulation passage 17 is provided with each communication passage 16 of the communication plate 15 for each communication passage 16 and communicates with each other via a circulation communication passage 16a having a concave shape opened to the nozzle plate 20 side. Has been. Further, in the present embodiment, each of the rows formed by the pressure generation chambers 12 arranged in parallel is connected to the circulation flow path 17 via each communication path 16 in common.

このような循環流路１７は、連通板１５を厚さ方向に貫通して設けられている。また、本実施形態では、流路形成基板１０の循環流路１７の一部に面するように、凹形状を有する拡張部１８が設けられている。この拡張部１８は、循環流路１７と略同じ開口幅を有し、且つ循環流路１７と略同じ開口長さを有する凹形状で設けられており、循環流路１７の断面積（流路径方向の断面積）を広げている。すなわち、実際には、連通板１５に設けられた循環流路１７と、流路形成基板１０に設けられた拡張部１８とが本実施形態の循環流路を構成している。   Such a circulation channel 17 is provided through the communication plate 15 in the thickness direction. Moreover, in this embodiment, the extended part 18 which has a concave shape is provided so that a part of circulation flow path 17 of the flow path formation board | substrate 10 may be faced. The expansion portion 18 has a concave shape that has substantially the same opening width as the circulation flow path 17 and substantially the same opening length as the circulation flow path 17, and has a cross-sectional area (flow path diameter) of the circulation flow path 17. (Direction cross-sectional area) is widened. That is, actually, the circulation flow path 17 provided in the communication plate 15 and the extended portion 18 provided in the flow path forming substrate 10 constitute the circulation flow path of the present embodiment.

なお、循環流路１７の拡張部１８が設けられたのとは反対側の面（ノズルプレート２０側の面）は、ノズルプレート２０によって封止されている。   In addition, the surface (surface on the nozzle plate 20 side) opposite to the side where the expansion portion 18 of the circulation channel 17 is provided is sealed by the nozzle plate 20.

このような連通板１５は、流路形成基板１０よりも大きな面積（流路形成基板１０との接合面）を有し、流路形成基板１０のインク供給路１４の外側で詳しくは後述するケース部材４０との間でマニホールド１００を画成する。このため、連通板１５は、液滴の吐出方向からの平面視において、ケース部材４０と略同じ面積を有する。   Such a communication plate 15 has a larger area than the flow path forming substrate 10 (bonding surface with the flow path forming substrate 10), and a case described later in detail outside the ink supply path 14 of the flow path forming substrate 10. A manifold 100 is defined with the member 40. For this reason, the communication plate 15 has substantially the same area as the case member 40 in a plan view from the droplet discharge direction.

また、連通板１５の流路形成基板１０とは反対側には、ノズルプレート２０が接着剤や熱溶着フィルム等を介して設けられている。ノズルプレート２０は、各連通路１６を介して各圧力発生室１２と連通するノズル開口２１が設けられている。なお、ノズルプレート２０は、ステンレス鋼等の金属や、ガラスセラミックス、シリコン単結晶基板などからなる。   A nozzle plate 20 is provided on the side of the communication plate 15 opposite to the flow path forming substrate 10 via an adhesive, a heat welding film, or the like. The nozzle plate 20 is provided with nozzle openings 21 that communicate with the pressure generation chambers 12 through the communication passages 16. The nozzle plate 20 is made of a metal such as stainless steel, glass ceramics, a silicon single crystal substrate, or the like.

このようなノズルプレート２０は、本実施形態では、連通板１５よりも小さい。ノズルプレート２０は、少なくとも２列の連通路１６のノズルプレート２０側の開口を共通して覆う大きさを有する。また、ノズルプレート２０は、循環流路１７を封止する大きさを有する。すなわち、ノズルプレート２０は、連通板１５の一方面を全て覆うことなく、連通板１５に設けられた循環流路１７と連通路１６とを覆う大きさで設けられている。このように、ノズルプレート２０の吐出方向からの平面視の面積を連通板１５の吐出方向からの平面視の面積よりも小さくすることで、コストを低減することができる。ちなみに、図示していないが、ノズルプレート２０の液体噴射面（連通板１５とは反対側の面）には、撥水性（撥液性）を有する撥水膜が設けられている。このような撥水膜は高価であり、撥水膜を成膜する面積に応じてノズルプレート２０のコストは高くなる。本実施形態では、ノズルプレート２０の面積を小さくすることで、撥水膜を成膜する面積を狭めてノズルプレート２０のコストを低減することができる。もちろん、ノズルプレート２０の材料である金属板やセラミックス板の面積を単純に小さくすることでコストを低減することができる。   Such a nozzle plate 20 is smaller than the communication plate 15 in this embodiment. The nozzle plate 20 has a size that covers in common the openings on the nozzle plate 20 side of at least two rows of communication paths 16. The nozzle plate 20 has a size that seals the circulation channel 17. That is, the nozzle plate 20 is provided in such a size as to cover the circulation flow path 17 and the communication path 16 provided in the communication plate 15 without covering one side of the communication plate 15. Thus, the cost can be reduced by making the area in plan view from the discharge direction of the nozzle plate 20 smaller than the area in plan view from the discharge direction of the communication plate 15. Incidentally, although not shown, a water repellent film having water repellency (liquid repellency) is provided on the liquid ejecting surface of the nozzle plate 20 (the surface opposite to the communication plate 15). Such a water-repellent film is expensive, and the cost of the nozzle plate 20 increases depending on the area where the water-repellent film is formed. In the present embodiment, by reducing the area of the nozzle plate 20, the area for forming the water repellent film can be reduced and the cost of the nozzle plate 20 can be reduced. Of course, the cost can be reduced by simply reducing the area of the metal plate or ceramic plate that is the material of the nozzle plate 20.

一方、このような流路形成基板１０の開口面とは反対側には、上述したように弾性膜５０が形成され、この弾性膜５０上には、例えば、酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜５５が形成されている。さらに、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とが、成膜及びリソグラフィ法によって順次積層されて圧電アクチュエーター３００を構成している。ここで、圧電アクチュエーター３００は、第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０を含む部分をいう。一般的には、圧電アクチュエーター３００の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層７０を各圧力発生室１２毎にパターニングして構成する。本実施形態では、第１電極６０は圧電アクチュエーター３００の共通電極とし、第２電極８０を圧電アクチュエーター３００の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。なお、上述した例では、弾性膜５０、絶縁体膜５５及び第１電極６０が振動板として作用するが、勿論これに限定されるものではなく、例えば、弾性膜５０及び絶縁体膜５５を設けずに、第１電極６０のみが振動板として作用するようにしてもよい。また、圧電アクチュエーター３００自体が実質的に振動板を兼ねるようにしてもよい。   On the other hand, the elastic film 50 is formed on the side opposite to the opening surface of the flow path forming substrate 10 as described above, and an insulator film 55 made of, for example, zirconium oxide is formed on the elastic film 50. Is formed. Further, on the insulator film 55, the first electrode 60, the piezoelectric layer 70, and the second electrode 80 are sequentially stacked by film formation and lithography to constitute the piezoelectric actuator 300. Here, the piezoelectric actuator 300 refers to a portion including the first electrode 60, the piezoelectric layer 70, and the second electrode 80. In general, one electrode of the piezoelectric actuator 300 is used as a common electrode, and the other electrode and the piezoelectric layer 70 are patterned for each pressure generating chamber 12. In the present embodiment, the first electrode 60 is a common electrode of the piezoelectric actuator 300, and the second electrode 80 is an individual electrode of the piezoelectric actuator 300. However, there is no problem even if this is reversed for the convenience of the drive circuit and wiring. In the above-described example, the elastic film 50, the insulator film 55, and the first electrode 60 function as a diaphragm. However, the present invention is not limited to this. For example, the elastic film 50 and the insulator film 55 are provided. Instead, only the first electrode 60 may act as a diaphragm. Further, the piezoelectric actuator 300 itself may substantially serve as a diaphragm.

また、各圧電アクチュエーター３００の個別電極である第２電極８０には、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極９０がそれぞれ接続されている。このリード電極９０には、駆動ＩＣ等の駆動回路１２０が設けられたフレキシブル配線であるＣＯＦ等の配線基板１２１が接続されており、駆動回路１２０からの信号は、配線基板１２１及びリード電極９０を介して各圧電アクチュエーター３００に供給される。   In addition, a lead electrode 90 made of, for example, gold (Au) or the like is connected to the second electrode 80 that is an individual electrode of each piezoelectric actuator 300. The lead electrode 90 is connected to a wiring board 121 such as a COF which is a flexible wiring provided with a driving circuit 120 such as a driving IC. A signal from the driving circuit 120 passes through the wiring board 121 and the lead electrode 90. And supplied to each piezoelectric actuator 300.

また、流路形成基板１０上の圧電アクチュエーター３００側の面には、圧電アクチュエーター３００に対向する領域にその運動を阻害しない程度の空間を確保可能な保持部３１を有する保護基板３０が接着剤や熱溶着フィルム等を介して接合されている。圧電アクチュエーター３００は、この保持部３１内に形成されているため、外部環境の影響を殆ど受けない状態で保護されている。本実施形態では、圧力発生室１２が幅方向に並設された２列に対応して圧電アクチュエーター３００が幅方向に並設された列が２列設けられているため、保持部３１を圧電アクチュエーター３００の幅方向に並設された列に亘って共通して設けると共に、保持部３１を各圧電アクチュエーター３００の列毎に独立して設けた。   Further, a protective substrate 30 having a holding portion 31 capable of securing a space that does not hinder its movement in a region facing the piezoelectric actuator 300 is provided on the surface of the flow path forming substrate 10 on the side of the piezoelectric actuator 300. It is joined via a heat welding film or the like. Since the piezoelectric actuator 300 is formed in the holding portion 31, it is protected in a state where it is hardly affected by the external environment. In the present embodiment, two rows in which the piezoelectric actuators 300 are juxtaposed in the width direction are provided corresponding to two rows in which the pressure generating chambers 12 are juxtaposed in the width direction. In addition to being provided in common across the 300 rows arranged in the width direction, the holding portion 31 was provided independently for each row of the piezoelectric actuators 300.

また、保護基板３０には、２つの保持部３１の間に、保護基板３０を厚さ方向に貫通して設けられた貫通孔３２が設けられている。流路形成基板１０の圧電アクチュエーター３００から引き出されたリード電極９０の端部は、貫通孔３２内に露出するように延設されており、リード電極９０と配線基板１２１とは貫通孔３２内で電気的に接続されている。   The protective substrate 30 is provided with a through hole 32 provided between the two holding portions 31 so as to penetrate the protective substrate 30 in the thickness direction. The end portion of the lead electrode 90 drawn out from the piezoelectric actuator 300 of the flow path forming substrate 10 is extended so as to be exposed in the through hole 32, and the lead electrode 90 and the wiring substrate 121 are in the through hole 32. Electrically connected.

このような保護基板３０は、本実施形態では、流路形成基板１０と略同じ大きさ（接合面側の面積）で形成されている。また、保護基板３０の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス材料、金属、樹脂等が挙げられるが、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料で形成されていることがより好ましく、本実施形態では、流路形成基板１０と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成した。   In this embodiment, such a protective substrate 30 is formed with substantially the same size (area on the bonding surface side) as the flow path forming substrate 10. Examples of the material of the protective substrate 30 include glass, ceramic material, metal, resin, and the like, but it is more preferable that the protective substrate 30 is formed of substantially the same material as the thermal expansion coefficient of the flow path forming substrate 10. In this embodiment, the silicon single crystal substrate made of the same material as the flow path forming substrate 10 is used.

また、保護基板３０の流路形成基板１０とは反対面側には、マニホールド１００を構成するケース部材４０が接合されている。   A case member 40 constituting the manifold 100 is joined to the surface of the protective substrate 30 opposite to the flow path forming substrate 10.

ケース部材４０は、保護基板３０側に流路形成基板１０及び保護基板３０を内部に保持する凹部４１を有する。凹部４１は、保護基板３０の流路形成基板１０に接合された面よりも広い面積を有し、流路形成基板１０と保護基板３０とを接合して合わせた厚さと略同じ深さを有する。そして、凹部４１の開口面を連通板１５で封止することで、凹部４１内に保護基板３０及び流路形成基板１０を保持する。すなわち、凹部４１の内面に保護基板３０の流路形成基板１０とは反対側の面が接合されていると共に、ケース部材４０の凹部４１が開口する面（凹部４１の周囲の面）に連通板１５の流路形成基板１０側の面が接合されている。これにより、凹部４１内に流路形成基板１０及び保護基板３０が保持されると共に、流路形成基板１０及び保護基板３０のインク供給路１４側の外側（端面）に、ケース部材４０と連通板１５とによって画成された空間であるマニホールド１００が形成される。本実施形態では、ケース部材４０の凹部４１の中央部に保護基板３０及び流路形成基板１０を保持させて、凹部４１の中央部の両側に、各圧力発生室１２に共通して連通するマニホールド１００を形成するようにした。このようなマニホールド１００は、図４に示すように、ケース部材４０に設けられた導入路４２から流入したインクをそれぞれの圧力発生室１２の列に分配するように分岐した流路を有している。また、ケース部材４０には、マニホールド１００に連通して当該マニホールド１００にインクを供給する導入路４２と、循環流路１７に連通して当該循環流路１７からのインクを排出する排出路４３と、が設けられている。   The case member 40 has a recess 41 that holds the flow path forming substrate 10 and the protective substrate 30 inside on the protective substrate 30 side. The recess 41 has a larger area than the surface of the protective substrate 30 bonded to the flow path forming substrate 10, and has substantially the same depth as the combined thickness of the flow path forming substrate 10 and the protective substrate 30. . Then, the protective substrate 30 and the flow path forming substrate 10 are held in the recess 41 by sealing the opening surface of the recess 41 with the communication plate 15. That is, the surface of the protective substrate 30 opposite to the flow path forming substrate 10 is joined to the inner surface of the recess 41, and the communication plate is connected to the surface (surface around the recess 41) where the recess 41 of the case member 40 opens. 15 surfaces on the flow path forming substrate 10 side are joined. Accordingly, the flow path forming substrate 10 and the protective substrate 30 are held in the recess 41, and the case member 40 and the communication plate are disposed outside (end surface) of the flow path forming substrate 10 and the protective substrate 30 on the ink supply path 14 side. 15, a manifold 100 is formed. In the present embodiment, the protective substrate 30 and the flow path forming substrate 10 are held in the central portion of the concave portion 41 of the case member 40, and the manifold communicates in common with each pressure generating chamber 12 on both sides of the central portion of the concave portion 41. 100 was formed. As shown in FIG. 4, the manifold 100 has a flow path branched so that the ink flowing from the introduction path 42 provided in the case member 40 is distributed to each row of the pressure generation chambers 12. Yes. The case member 40 includes an introduction path 42 that communicates with the manifold 100 and supplies ink to the manifold 100, and a discharge path 43 that communicates with the circulation path 17 and discharges ink from the circulation path 17. , Is provided.

導入路４２は、流路形成基板１０及び保護基板３０の圧力発生室１２の短手方向の一方側の辺に設けられたマニホールド１００の上部（連通板１５とは反対側）の中央部に連通するように配置されている。   The introduction path 42 communicates with the central portion of the upper portion of the manifold 100 (on the side opposite to the communication plate 15) provided on one side in the short direction of the pressure generation chamber 12 of the flow path forming substrate 10 and the protection substrate 30. Are arranged to be.

排出路４３は、圧力発生室１２の並設方向において、導入路４２とは反対側に配置されている。また、流路形成基板１０、保護基板３０及び後述する封止膜４５には、ケース部材４０の排出路４３と循環流路１７とを連通する連通排出路４４が設けられている。   The discharge path 43 is disposed on the side opposite to the introduction path 42 in the direction in which the pressure generation chambers 12 are arranged. In addition, a communication discharge path 44 that connects the discharge path 43 of the case member 40 and the circulation flow path 17 is provided in the flow path forming substrate 10, the protective substrate 30, and a sealing film 45 described later.

このような導入路４２及び排出路４３には、図４に示すように、外部のインクが貯留された液体貯留手段５に接続されたチューブなどの管状部材である供給管８及び回収管９が接続される。具体的には、供給管８は、一端部が液体貯留手段５に接続されると共に、他端部が導入路４２に接続されて、液体貯留手段５のインクをケース部材４０に供給する。   As shown in FIG. 4, the supply path 8 and the recovery pipe 9 that are tubular members such as tubes connected to the liquid storage means 5 in which external ink is stored are provided in the introduction path 42 and the discharge path 43. Connected. Specifically, the supply pipe 8 has one end connected to the liquid storage unit 5 and the other end connected to the introduction path 42, and supplies the ink of the liquid storage unit 5 to the case member 40.

また、回収管９は、一端部が液体貯留手段５に接続されると共に、他端部が排出路４３に接続される。また、回収管９の途中には、ポンプ９ａが設けられており、液体貯留手段５からのインクは、ポンプ９ａの圧力によってインクジェット式記録ヘッド１から液体貯留手段５に戻される。   The recovery pipe 9 has one end connected to the liquid storage means 5 and the other end connected to the discharge path 43. A pump 9a is provided in the middle of the recovery pipe 9, and the ink from the liquid storage means 5 is returned from the ink jet recording head 1 to the liquid storage means 5 by the pressure of the pump 9a.

また、ケース部材４０の凹部４１の保護基板３０が接合される底面には、封止膜４５が設けられている。封止膜４５は、剛性が低く可撓性を有する材料、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等からなり、この封止膜４５によってマニホールド１００の一部が封止されている。   A sealing film 45 is provided on the bottom surface of the recess 41 of the case member 40 to which the protective substrate 30 is bonded. The sealing film 45 is made of a material having low rigidity and flexibility, such as polyphenylene sulfide (PPS). A part of the manifold 100 is sealed by the sealing film 45.

また、ケース部材４０のマニホールド１００に相対向する領域は、凹形状を有する空間部４６となっているため、マニホールド１００のケース部材４０側（連通板１５とは反対側）の一部は、封止膜４５のみで封止された撓み変形可能な可撓部４７となっている。   Moreover, since the area | region which opposes the manifold 100 of the case member 40 is the space part 46 which has a concave shape, a part by the case member 40 side (opposite side to the communicating plate 15) of the manifold 100 is sealed. It is a flexible part 47 which is sealed only by the stop film 45 and can be deformed.

さらに、ケース部材４０には、厚さ方向に貫通して、保護基板３０の貫通孔３２に連通する接続口４８が設けられている。この接続口４８に挿通された配線基板１２１が、保護基板３０の貫通孔３２を挿通されてリード電極９０と接続される。また、ケース部材４０の凹部４１が開口する面とは反対面の接続口４８の開口縁部には、壁部４９が設けられている。この壁部４９には、配線基板１２１と、配線基板１２１に接続される接続基板１２２と、が保持されている。接続基板１２２は、本実施形態では、外部配線が接続されるコネクター１２３が設けられたリジット基板からなり、リード電極９０に接続された配線基板１２１が電気的に接続される。そして、接続基板１２２のコネクター１２３に外部配線（図示なし）が接続されることで、外部配線からの印刷信号を配線基板１２１に供給する。   Further, the case member 40 is provided with a connection port 48 that penetrates in the thickness direction and communicates with the through hole 32 of the protective substrate 30. The wiring board 121 inserted through the connection port 48 is inserted through the through hole 32 of the protective substrate 30 and connected to the lead electrode 90. A wall 49 is provided at the opening edge of the connection port 48 on the opposite side of the surface of the case member 40 from which the recess 41 is opened. The wall portion 49 holds the wiring board 121 and the connection board 122 connected to the wiring board 121. In the present embodiment, the connection substrate 122 is a rigid substrate provided with a connector 123 to which external wiring is connected, and the wiring substrate 121 connected to the lead electrode 90 is electrically connected. Then, an external wiring (not shown) is connected to the connector 123 of the connection board 122, thereby supplying a print signal from the external wiring to the wiring board 121.

このようなケース部材４０を用いてマニホールド１００を形成することで、流路形成基板１０及び保護基板３０を小型化することができる。ここで例えば、流路形成基板や保護基板にマニホールドを設ける場合、流路形成基板及び保護基板がマニホールドの周壁を画成させることになり、流路形成基板と保護基板とが圧力発生室の長手方向に大きくなってしまう。これに対して、本実施形態では、流路形成基板１０及び保護基板３０の端面がマニホールド１００の一方面（圧力発生室１２の長手方向）を画成し、マニホールド１００の他方の面をケース部材４０が画成するようにしたため、流路形成基板１０及び保護基板３０を小型化することができる。これにより、シリコンウェハー等の大判の基板に、複数の流路形成基板１０や保護基板３０を一体的に形成する際に、流路形成基板１０及び保護基板３０を小型化することで、大判の基板からの取り数を増やすことができ、コストを低減することができる。なお、シリコンウェハー等の大判の基板に複数の流路形成基板１０や保護基板３０を一体的に形成することで、複数の流路形成基板１０や保護基板３０を同時に形成することが可能となり、コストを低減することができる。   By forming the manifold 100 using such a case member 40, the flow path forming substrate 10 and the protective substrate 30 can be reduced in size. Here, for example, when the manifold is provided on the flow path forming substrate or the protective substrate, the flow path forming substrate and the protective substrate define the peripheral wall of the manifold, and the flow path forming substrate and the protective substrate are arranged in the longitudinal direction of the pressure generating chamber. It gets bigger in the direction. On the other hand, in the present embodiment, the end surfaces of the flow path forming substrate 10 and the protective substrate 30 define one surface of the manifold 100 (longitudinal direction of the pressure generating chamber 12), and the other surface of the manifold 100 is the case member. Since 40 is defined, the flow path forming substrate 10 and the protective substrate 30 can be reduced in size. Thus, when the plurality of flow path forming substrates 10 and the protective substrate 30 are integrally formed on a large substrate such as a silicon wafer, the flow path forming substrate 10 and the protective substrate 30 are reduced in size. The number of steps from the substrate can be increased, and the cost can be reduced. By integrally forming a plurality of flow path forming substrates 10 and protective substrates 30 on a large substrate such as a silicon wafer, it becomes possible to form a plurality of flow path forming substrates 10 and protective substrates 30 simultaneously. Cost can be reduced.

また、本実施形態では、マニホールド１００のノズルプレート２０側の面を連通板１５で画成するようにしたため、ノズルプレート２０が積層方向（厚さ方向）でマニホールド１００に重なる大きさは不要になる。これにより、ノズルプレート２０の面積を狭くすることができ、ノズルプレート２０のコストを低減することができる。   Further, in the present embodiment, since the surface of the manifold 100 on the nozzle plate 20 side is defined by the communication plate 15, it is not necessary for the nozzle plate 20 to overlap the manifold 100 in the stacking direction (thickness direction). . Thereby, the area of the nozzle plate 20 can be narrowed, and the cost of the nozzle plate 20 can be reduced.

このようなインクジェット式記録ヘッド１では、液体貯留手段５からのインクが供給管８を介して導入路４２に供給される。導入路４２に供給されたインクはマニホールド１００から各圧力発生室１２に供給される。そして、駆動回路１２０からの信号に従い、圧力発生室１２に対応する圧電アクチュエーター３００を駆動させてたわみ変形させることで、圧力発生室１２の容積を変化させて、ノズル開口２１からインク滴が吐出される。   In such an ink jet recording head 1, the ink from the liquid storage unit 5 is supplied to the introduction path 42 via the supply pipe 8. The ink supplied to the introduction path 42 is supplied from the manifold 100 to each pressure generating chamber 12. Then, in accordance with a signal from the drive circuit 120, the piezoelectric actuator 300 corresponding to the pressure generation chamber 12 is driven to bend and deform, thereby changing the volume of the pressure generation chamber 12 and ejecting ink droplets from the nozzle openings 21. The

また、圧力発生室１２に供給されたインクは、ポンプ９ａの圧力によって連通路１６、循環流路１７及び排出路４３を介して回収管９に排出され、回収管９を介して液体貯留手段５に回収される。このとき、圧力発生室１２とノズル開口２１とを連通する連通路１６を設け、連通路１６を循環流路１７と接続することにより、ノズル開口２１近傍の吐出直前のインクを液体貯留手段５に回収する、所謂、循環を行わせることができる。したがって、吐出直前のインクの乾燥による増粘や、インクに含まれる成分の沈降を抑制して、一定時間が経過した後であっても、インク吐出特性を略一定に揃えることができる。これにより、吐出特性のばらつきを抑制して液体の噴射品質を向上することができる。   The ink supplied to the pressure generating chamber 12 is discharged to the recovery pipe 9 via the communication path 16, the circulation path 17 and the discharge path 43 by the pressure of the pump 9 a, and the liquid storage means 5 via the recovery pipe 9. To be recovered. At this time, the communication path 16 that connects the pressure generation chamber 12 and the nozzle opening 21 is provided, and the communication path 16 is connected to the circulation flow path 17 so that the ink immediately before ejection near the nozzle opening 21 is supplied to the liquid storage unit 5. The so-called circulation can be performed. Therefore, it is possible to suppress the increase in viscosity due to drying of the ink immediately before ejection and the sedimentation of the components contained in the ink, so that the ink ejection characteristics can be made substantially constant even after a certain time has elapsed. As a result, it is possible to improve the ejection quality of the liquid while suppressing variations in ejection characteristics.

（実施形態２）
図５は、本発明の実施形態２に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。 (Embodiment 2)
FIG. 5 is a cross-sectional view of an ink jet recording head which is an example of a liquid jet head according to Embodiment 2 of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member similar to embodiment mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図５に示すように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１Ａは、圧電アクチュエーター３００等が設けられた流路形成基板１０と、ノズル開口２１が設けられたノズルプレート２０と、流路形成基板１０とノズルプレート２０との間に設けられた連通板１５Ａと、保護基板３０と、ケース部材４０と、を具備する。   As shown in FIG. 5, the ink jet recording head 1 </ b> A of the present embodiment includes a flow path forming substrate 10 provided with a piezoelectric actuator 300 and the like, a nozzle plate 20 provided with a nozzle opening 21, and a flow path forming substrate 10. And a communication plate 15 </ b> A provided between the nozzle plate 20, a protective substrate 30, and a case member 40.

連通板１５Ａは、流路形成基板１０とノズルプレート２０との間に設けられたものであり、流路形成基板１０側に設けられた第１連通板１５１と、ノズルプレート２０側に設けられた第２連通板１５２と、が積層されて形成されている。   The communication plate 15A is provided between the flow path forming substrate 10 and the nozzle plate 20, and is provided on the first communication plate 151 provided on the flow path forming substrate 10 side and the nozzle plate 20 side. The second communication plate 152 is laminated.

連通板１５Ａには、連通路１６Ａと、循環流路１７Ａと、連通路１６Ａと循環流路１７Ａとを連通する循環連通路１６ａと、が設けられている。   The communication plate 15A is provided with a communication path 16A, a circulation flow path 17A, and a circulation communication path 16a that communicates the communication path 16A and the circulation flow path 17A.

連通路１６Ａは、圧力発生室１２のインク供給路１４とは反対側の端部で圧力発生室１２とノズル開口２１とを連通する。   The communication path 16 </ b> A communicates the pressure generation chamber 12 and the nozzle opening 21 at the end of the pressure generation chamber 12 opposite to the ink supply path 14.

循環流路１７Ａは、第１連通板１５１の第２連通板１５２側に開口する凹形状を有し、循環流路１７Ａのノズルプレート２０側の開口は、第２連通板１５２によって封止されている。このような循環流路１７Ａは、連通板１５Ａと流路形成基板１０の積層方向において、幅方向に並設された圧力発生室１２の列と、この圧力発生室１２の１列に共通するマニホールド１００と、に重なる位置に配置されている。また、循環流路１７Ａは、圧力発生室１２の幅方向に並設された列毎に設けられている。   The circulation channel 17A has a concave shape that opens to the second communication plate 152 side of the first communication plate 151, and the opening of the circulation channel 17A on the nozzle plate 20 side is sealed by the second communication plate 152. Yes. Such a circulation flow path 17A includes a row of pressure generation chambers 12 arranged in parallel in the width direction in the stacking direction of the communication plate 15A and the flow path forming substrate 10, and a manifold common to one row of the pressure generation chambers 12. 100 and the position overlapping with 100. Further, the circulation channel 17A is provided for each row arranged in parallel in the width direction of the pressure generating chamber 12.

そして、循環流路１７Ａと、連通路１６Ａとは、第１連通板１５１の第２連通板１５２側の面に開口する凹形状を有し、各連通路１６Ａ毎に設けられた循環連通路１６ａを介して連通されている。   The circulation flow path 17A and the communication path 16A have a concave shape opened on the surface of the first communication plate 151 on the second communication plate 152 side, and the circulation communication path 16a provided for each communication path 16A. It is communicated through.

このような循環流路１７Ａを有するインクジェット式記録ヘッド１Ａでは、圧力発生室１２の列毎に循環流路１７Ａが設けられているため、２つのマニホールド１００に供給するインクの種類を異ならせることができる。すなわち、ノズル開口２１の２列から異なるインクを吐出させることが可能となる。   In the ink jet recording head 1A having such a circulation channel 17A, since the circulation channel 17A is provided for each row of the pressure generation chambers 12, the types of ink supplied to the two manifolds 100 may be different. it can. That is, different ink can be ejected from the two rows of nozzle openings 21.

（実施形態３）
図６は、本発明の実施形態３に係る流路構成を示す断面図であり、図７は、循環流路の要部を拡大した斜視図であり、図８は、循環流路の要部を拡大した平面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。 (Embodiment 3)
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a flow path configuration according to Embodiment 3 of the present invention, FIG. 7 is an enlarged perspective view of a main part of the circulation flow path, and FIG. 8 is a main part of the circulation flow path. FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member similar to embodiment mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図示するように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１Ｂは、循環流路１７Ａの途中に絞り部２００を有する以外は、上述した実施形態１と同様の構成となっている。   As shown in the drawing, the ink jet recording head 1B of the present embodiment has the same configuration as that of the first embodiment described above except that the throttle portion 200 is provided in the middle of the circulation flow path 17A.

具体的には、絞り部２００は、循環流路１７Ａの各循環連通路１６ａに接続された領域よりも下流側（排出路４３側）に複数、本実施形態では２つ設けられている。   Specifically, a plurality of throttle portions 200 are provided on the downstream side (on the discharge passage 43 side) from the region connected to each circulation communication passage 16a of the circulation passage 17A, and two in the present embodiment.

この絞り部２００は、循環流路１７Ａの内面から流路の径方向に突出して設けられている。すなわち、絞り部２００は、循環流路１７Ａを圧力発生室１２側からマニホールド１００（排出路４３）側に向かって流れるインクの流れ（以下、順方向ｄという）に対して交差する方向に突出して、循環流路１７Ａの流路径方向の断面積を狭く絞るように設けられている。なお、以下、循環流路１７Ａの断面積とは、流路径方向の断面積のことであり、順方向ｄを横断する断面積のことである。   The throttle unit 200 is provided so as to protrude from the inner surface of the circulation channel 17A in the radial direction of the channel. That is, the throttle unit 200 protrudes in a direction intersecting the circulation flow path 17A with the flow of ink (hereinafter referred to as the forward direction d) flowing from the pressure generation chamber 12 side toward the manifold 100 (discharge path 43) side. The cross-sectional area in the flow path radial direction of the circulation flow path 17A is narrowed down. Hereinafter, the cross-sectional area of the circulation flow path 17A is a cross-sectional area in the flow path radial direction, and is a cross-sectional area that crosses the forward direction d.

また、絞り部２００は、順方向ｄに対して傾斜して設けられて循環流路１７Ａの断面積を下流側（排出路４３側）に向かって漸小させる第１壁面２０１と、順方向ｄに対して傾斜して設けられて第１壁面２０１によって漸小した循環流路１７Ａの断面積を漸大させて、第１壁面２０１の上流側と同じ断面積に戻す第２壁面２０２と、を具備する。   Further, the throttle unit 200 is provided to be inclined with respect to the forward direction d, and the first wall surface 201 that gradually decreases the cross-sectional area of the circulation channel 17A toward the downstream side (the discharge channel 43 side), and the forward direction d. A second wall surface 202 that is inclined with respect to the first wall surface 201 and gradually returns to the same cross-sectional area as the upstream side of the first wall surface 201. It has.

すなわち、絞り部２００は、順方向ｄにおいて上流側に相対向する第１壁面２０１と、下流側に相対向する第２壁面２０２と、を有する。   That is, the narrowed portion 200 has a first wall surface 201 facing the upstream side in the forward direction d and a second wall surface 202 facing the downstream side.

また、絞り部２００は、第１壁面２０１及び第２壁面２０２が、平坦面で形成されており、その先端面で連続した形状、すなわち、絞り部２００を流路形成基板１０側から上面視した際に三角形状を有する。   Further, in the throttle unit 200, the first wall surface 201 and the second wall surface 202 are formed as flat surfaces, and a shape that is continuous at the front end surface thereof, that is, the throttle unit 200 is viewed from the flow path forming substrate 10 side. It has a triangular shape.

そして、絞り部２００の第１壁面２０１は、当該第１壁面２０１よりも順方向ｄで上流側の循環流路１７Ａの内面に対する傾斜角度θ１が、第２壁面２０２の当該第２壁面２０２よりも順方向ｄで下流側の循環流路１７Ａの内面に対する傾斜角度θ２よりも大きくなっている（θ１＞θ２）。 Then, the first wall surface 201 of the throttle unit 200 has an inclination angle θ 1 with respect to the inner surface of the circulation channel 17A upstream in the forward direction d with respect to the first wall surface 201 from the second wall surface 202 of the second wall surface 202. Is also larger than the inclination angle θ 2 with respect to the inner surface of the downstream circulation channel 17A in the forward direction d (θ 1 > θ 2 ).

すなわち、絞り部２００の第１壁面２０１は、順方向ｄの単位距離当たりの循環流路１７Ａの断面積を減少させる割合（減少率：傾き）が、第２壁面２０２の順方向ｄとは反対向きの逆方向の単位距離当たりの循環流路１７Ａの断面積を減少させる割合（減少率：傾き）よりも小さくなっている。   In other words, the first wall surface 201 of the throttle unit 200 has a ratio (decrease rate: inclination) of decreasing the cross-sectional area of the circulation channel 17A per unit distance in the forward direction d opposite to the forward direction d of the second wall surface 202. It is smaller than the rate (decrease rate: inclination) of decreasing the cross-sectional area of the circulation channel 17A per unit distance in the opposite direction.

このように第１壁面２０１及び第２壁面２０２を有する絞り部２００を設けると、循環流路１７Ａを流れるインクの順方向ｄの流路抵抗は、逆方向の流路抵抗よりも小さくすることができる。具体的には、絞り部２００によって絞った循環流路１７Ａの幅（圧力発生室１２の長手方向の幅）を５．０μｍにすると、順方向ｄの流路抵抗と、逆方向の流路抵抗との比率は、０．８４％となる。また、絞り部２００によって循環流路１７Ａの幅を１０μｍにすると、流路抵抗の比率は０．６５％となる。   When the throttle unit 200 having the first wall surface 201 and the second wall surface 202 is provided as described above, the flow path resistance in the forward direction d of the ink flowing through the circulation flow path 17A can be made smaller than the flow path resistance in the reverse direction. it can. Specifically, when the width of the circulation channel 17A (the width in the longitudinal direction of the pressure generating chamber 12) throttled by the throttle unit 200 is 5.0 μm, the channel resistance in the forward direction d and the channel resistance in the reverse direction Is 0.84%. Further, when the width of the circulation channel 17A is set to 10 μm by the throttle unit 200, the ratio of the channel resistance becomes 0.65%.

したがって、このようなインクジェット式記録ヘッド１Ｂでは、圧電アクチュエーター３００の駆動によって圧力発生室１２の容積を拡大・縮小して、圧力発生室１２内のインクに正圧及び負圧を発生させると、循環流路１７Ａ内をインクが順方向ｄ及び逆方向に往復する。このとき、絞り部２００を設けることによって、循環流路１７Ａ内を流れるインクの流路抵抗は順方向ｄと逆方向とで差があるため、順方向ｄにはインクが流れやすく、逆方向にはインクが流れ難くなる。これにより、圧電アクチュエーター３００の駆動によって、圧力発生室１２内のインクを循環流路１７Ａを順方向ｄに送ることができる。   Therefore, in such an ink jet recording head 1 </ b> B, when the volume of the pressure generation chamber 12 is enlarged or reduced by driving the piezoelectric actuator 300 to generate positive pressure and negative pressure in the ink in the pressure generation chamber 12, the circulation is performed. The ink reciprocates in the forward direction d and the reverse direction in the flow path 17A. At this time, since the flow path resistance of the ink flowing in the circulation flow path 17A is different between the forward direction d and the reverse direction by providing the throttle part 200, the ink easily flows in the forward direction d, and in the reverse direction. Makes it difficult for ink to flow. Thereby, the ink in the pressure generating chamber 12 can be sent in the forward direction d through the circulation flow path 17 </ b> A by driving the piezoelectric actuator 300.

また、上述した実施形態１又は２のように、ポンプ９ａを設けることなく、圧電アクチュエーター３００の駆動だけで、インクを循環させることができる。このため、循環流路１７Ａを、直接、マニホールド１００に接続するようにしてもよい。このような例を図９に示す。図９に示すインクジェット式記録ヘッドでは、排出路４３及び連通排出路４４が設けられておらず、流路形成基板１０及び保護基板３０の外周に亘ってマニホールド１００Ａが設けられている。そして、循環流路１７Ａの一端部（第２壁面２０２側）がマニホールド１００Ａに接続されている。このような構成としても、ポンプ９ａ等を設けることなく、圧電アクチュエーター３００の駆動だけで、インクを循環させることができる。   Further, as in the first or second embodiment described above, the ink can be circulated only by driving the piezoelectric actuator 300 without providing the pump 9a. For this reason, the circulation channel 17A may be directly connected to the manifold 100. Such an example is shown in FIG. In the ink jet recording head shown in FIG. 9, the discharge path 43 and the communication discharge path 44 are not provided, and the manifold 100 </ b> A is provided over the outer periphery of the flow path forming substrate 10 and the protection substrate 30. One end (second wall surface 202 side) of the circulation channel 17A is connected to the manifold 100A. Even with such a configuration, the ink can be circulated only by driving the piezoelectric actuator 300 without providing the pump 9a and the like.

なお、上述した例では、２つの絞り部２００を循環流路１７Ａの相対向する壁面にそれぞれ設けるようにしたが、特にこれに限定されない。例えば、図１０に示すように、２つの絞り部２００を循環流路１７Ａの同一壁面から同じ方向に突出させて設けてもよい。また、絞り部２００の第１壁面２０１及び第２壁面２０２は、循環流路１７Ａの断面積を順方向ｄに漸小又は漸大させればよいため、平坦面に限定されるものではない。すなわち、例えば、図１１に示すように、絞り部２００Ａに、平坦面ではなく、曲面状（断面が円弧状）となる第１壁面２０１Ａを設けるようにしてもよい。   In the above-described example, the two throttle portions 200 are provided on the opposing wall surfaces of the circulation channel 17A, respectively, but the present invention is not particularly limited thereto. For example, as shown in FIG. 10, the two throttle portions 200 may be provided so as to protrude in the same direction from the same wall surface of the circulation channel 17A. Further, the first wall surface 201 and the second wall surface 202 of the throttle unit 200 are not limited to flat surfaces because the cross-sectional area of the circulation channel 17A may be gradually reduced or gradually increased in the forward direction d. That is, for example, as shown in FIG. 11, the first wall surface 201 </ b> A having a curved surface (a cross section of an arc) may be provided in the diaphragm 200 </ b> A instead of a flat surface.

もちろん、絞り部２００、２００Ａの数やその配置は上述したものに限定されず、例えば、絞り部２００、２００Ａを１個又は３個以上設けるようにしてもよく、また、絞り部２００、２００Ａを循環連通路１６ａ等に設けるようにしてもよい。   Of course, the number and arrangement of the apertures 200 and 200A are not limited to those described above. For example, one or more apertures 200 and 200A may be provided, and the apertures 200 and 200A may be provided. You may make it provide in the circulation communication path 16a.

（他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。例えば、上述した各実施形態では、流路形成基板１０として、シリコン単結晶基板を例示したが、特にこれに限定されず、例えば、ＳＯＩ基板、ガラス、金属等の材料を用いるようにしてもよい。 (Other embodiments)
As mentioned above, although each embodiment of this invention was described, the basic composition of this invention is not limited to what was mentioned above. For example, in each of the above-described embodiments, a silicon single crystal substrate is illustrated as the flow path forming substrate 10, but the present invention is not particularly limited thereto. For example, a material such as an SOI substrate, glass, metal, or the like may be used. .

また、上述した各実施形態では、圧力発生室１２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３００を用いて説明したが、特にこれに限定されず、例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電アクチュエーターや、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電アクチュエーターなどを使用することができる。また、圧力発生手段として、圧力発生室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することができる。   Further, in each of the embodiments described above, the thin film piezoelectric actuator 300 has been described as the pressure generating means for causing a pressure change in the pressure generating chamber 12, but the present invention is not particularly limited thereto. For example, a green sheet is attached. It is possible to use a thick film type piezoelectric actuator formed by such a method, a longitudinal vibration type piezoelectric actuator in which piezoelectric materials and electrode forming materials are alternately stacked and expanded and contracted in the axial direction. Also, as a pressure generating means, a heating element is arranged in the pressure generating chamber, and droplets are discharged from the nozzle opening by bubbles generated by the heat generated by the heating element, or static electricity is generated between the diaphragm and the electrode. Thus, a so-called electrostatic actuator that discharges liquid droplets from the nozzle openings by deforming the diaphragm by electrostatic force can be used.

また、これら上述したインクジェット式記録ヘッド１は、インクジェット式記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装置に搭載される。図１２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。   The ink jet recording head 1 described above constitutes a part of the ink jet recording head unit and is mounted on the ink jet recording apparatus. FIG. 12 is a schematic view showing an example of the ink jet recording apparatus.

本実施形態のインクジェット式記録装置は、装置本体にインクジェット式記録ヘッド１を固定し、ノズル開口２１の並設方向に対して直交する方向に記録用紙等の被噴射媒体を搬送することで被噴射媒体への印刷を行う、いわゆるライン式のインクジェット式記録装置である。   The ink jet recording apparatus of the present embodiment fixes the ink jet recording head 1 to the apparatus main body, and transports a medium to be ejected such as recording paper in a direction orthogonal to the direction in which the nozzle openings 21 are arranged in parallel. This is a so-called line-type ink jet recording apparatus that performs printing on a medium.

具体的には、図１２に示すように、インクジェット式記録装置Ｉは、インクジェット式記録ヘッド１を具備するインクジェット式記録ヘッドユニット２と、装置本体３と、被記録媒体である記録シートＳを給紙するローラー４と、液体貯留手段５とを備えている。   Specifically, as shown in FIG. 12, an ink jet recording apparatus I supplies an ink jet recording head unit 2 having an ink jet recording head 1, an apparatus main body 3, and a recording sheet S as a recording medium. A paper roller 4 and liquid storage means 5 are provided.

インクジェット式記録ヘッドユニット２（以下、ヘッドユニット２とも言う）は、複数のインクジェット式記録ヘッド１と、複数のインクジェット式記録ヘッド１を保持する板状のベースプレート６と、を具備する。このヘッドユニット２は、ベースプレート６に取り付けられたフレーム部材７を介して装置本体３に固定されている。   The ink jet recording head unit 2 (hereinafter also referred to as the head unit 2) includes a plurality of ink jet recording heads 1 and a plate-like base plate 6 that holds the plurality of ink jet recording heads 1. The head unit 2 is fixed to the apparatus main body 3 via a frame member 7 attached to the base plate 6.

また、装置本体３にはローラー４が設けられている。ローラー４は、装置本体３に給紙された被噴射媒体である紙等の記録シートＳを搬送し、記録シートＳをインクジェット式記録ヘッド１のインクの吐出面側を通過させる。   The apparatus body 3 is provided with a roller 4. The roller 4 conveys a recording sheet S such as paper that is an ejection medium fed to the apparatus main body 3 and passes the recording sheet S through the ink ejection surface side of the ink jet recording head 1.

また、上述したように、各インクジェット式記録ヘッド１には、装置本体３に固定されてインクを貯留する液体貯留手段５がフレキシブルチューブ等の供給管８及び回収管９を介して接続されている。液体貯留手段５からのインクは、供給管８を介して各インクジェット式記録ヘッド１に供給され、インクジェット式記録ヘッド１で吐出されなかったインクは回収管９を介して液体貯留手段５に回収される。また、回収管９の途中にはポンプ９ａが設けられており、液体貯留手段５からのインクは、ポンプ９ａの圧力によってインクジェット式記録ヘッド１内の液体流路（マニホールド１００、循環流路１７等）を通過して循環する。   Further, as described above, each ink jet recording head 1 is connected to the liquid storage means 5 that is fixed to the apparatus main body 3 and stores ink via a supply pipe 8 such as a flexible tube and a recovery pipe 9. . Ink from the liquid storage means 5 is supplied to each ink jet recording head 1 via the supply pipe 8, and ink that has not been ejected by the ink jet recording head 1 is recovered to the liquid storage means 5 via the recovery pipe 9. The A pump 9a is provided in the middle of the recovery pipe 9, and ink from the liquid storage means 5 is supplied to the liquid flow path (manifold 100, circulation flow path 17 and the like) in the ink jet recording head 1 by the pressure of the pump 9a. ) To circulate.

このようなインクジェット式記録装置Ｉでは、ローラー４により搬送方向に記録シートＳが搬送されると共に、ヘッドユニット２のインクジェット式記録ヘッド１によってインクが吐出されて記録シートＳに画像等が印刷される。   In such an ink jet recording apparatus I, the recording sheet S is transported in the transport direction by the roller 4, and ink is ejected by the ink jet recording head 1 of the head unit 2 to print an image or the like on the recording sheet S. .

なお、上述した例では、複数のインクジェット式記録ヘッド１を具備するヘッドユニット２をインクジェット式記録装置Ｉに１つだけ設けるようにしたが、インクジェット式記録装置Ｉに搭載するヘッドユニット２を２つ以上設けてもよい。また、インクジェット式記録装置Ｉに直接インクジェット式記録ヘッド１を搭載するようにしてもよい。   In the above example, only one head unit 2 including a plurality of ink jet recording heads 1 is provided in the ink jet recording apparatus I. However, two head units 2 mounted on the ink jet recording apparatus I are provided. You may provide above. Further, the ink jet recording head 1 may be directly mounted on the ink jet recording apparatus I.

また、上述した例では、インクジェット式記録ヘッド１が固定されて記録シートＳを搬送するだけで印刷を行う、いわゆるライン式のインクジェット式記録装置Ｉを例示したが、特にこれに限定されるものではない。例えば、記録シートＳの搬送方向と交差する方向（主走査方向）に移動するキャリッジにインクジェット式記録ヘッド１を搭載し、インクジェット式記録ヘッド１を主走査方向に移動させながら印刷を行う、いわゆるシリアル型のインクジェット式記録装置にも本発明を適用することができる。   In the above-described example, the so-called line-type ink jet recording apparatus I that performs printing only by transporting the recording sheet S while the ink jet recording head 1 is fixed is illustrated, but the present invention is not particularly limited thereto. Absent. For example, an ink jet recording head 1 is mounted on a carriage that moves in a direction (main scanning direction) that intersects the conveyance direction of the recording sheet S, and printing is performed while moving the ink jet recording head 1 in the main scanning direction. The present invention can also be applied to a type of ink jet recording apparatus.

また、本実施形態では、液体貯留手段５が装置本体３に固定されたタイプのインクジェット式記録装置Ｉを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、インクカートリッジ等の液体貯留手段を各インクジェット式記録ヘッド１、インクジェット式記録ヘッドユニット２又はキャリッジ等に固定するタイプのインクジェット式記録装置にも本発明を適用することができる。   Further, in the present embodiment, the ink jet type recording apparatus I in which the liquid storing means 5 is fixed to the apparatus main body 3 is illustrated, but the present invention is not particularly limited thereto. For example, the liquid storing means such as an ink cartridge is used for each ink jet. The present invention can also be applied to an ink jet recording apparatus of a type that is fixed to the ink jet recording head 1, the ink jet recording head unit 2, or a carriage.

さらに本実施形態では、液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置を挙げて説明したが、本発明は広く液体噴射ヘッドを具備する液体噴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。その他の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 this embodiment, the ink jet recording apparatus has been described as an example of the liquid ejecting apparatus. However, the present invention is intended for all liquid ejecting apparatuses having a liquid ejecting head widely, and liquid other than ink is used. Of course, the present invention can also be applied to a liquid ejecting apparatus including a liquid ejecting head for ejecting. Other liquid ejecting heads include, for example, various recording heads used in image recording apparatuses such as printers, color material ejecting heads used in the manufacture of 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, a bioorganic matter ejection head used for biochip production, and the like.

Ｉ インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、 １、１Ａ、１Ｂ インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、 ２ インクジェット式記録ヘッドユニット（液体噴射ヘッドユニット）、 １０ 流路形成基板、 １２ 圧力発生室、 １４ インク供給路、 １５、１５Ａ 連通板、 １６、１６Ａ 連通路、 １７、１７Ａ 循環流路、 １８ 拡張部、 ２０ ノズルプレート、 ２１ ノズル開口、 ３０ 保護基板、 ３１ 保持部、 ４０ ケース部材、 ４１ 凹部、 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、１００Ａ マニホールド（共通液体室）、 １２０ 駆動回路、 １２１ 配線基板、 １２２ 接続基板、 １２３ コネクター、 ３００ 圧電アクチュエーター（圧力発生手段）   I ink jet recording apparatus (liquid ejecting apparatus), 1, 1A, 1B ink jet recording head (liquid ejecting head), 2 ink jet recording head unit (liquid ejecting head unit), 10 flow path forming substrate, 12 pressure generating chamber, 14 Ink supply path, 15, 15A communication plate, 16, 16A communication path, 17, 17A Circulation flow path, 18 Expansion section, 20 Nozzle plate, 21 Nozzle opening, 30 Protection substrate, 31 Holding section, 40 Case member, 41 Concavity , 50 elastic film, 55 insulator film, 60 first electrode, 70 piezoelectric layer, 80 second electrode, 90 lead electrode, 100, 100A manifold (common liquid chamber), 120 drive circuit, 121 wiring board, 122 connection board , 123 connector, 300 piezoelectric actuator Eta (pressure generating means)

上記課題を解決する本発明の態様は、液体を噴射するノズル開口が設けられたノズルプレートと、前記ノズル開口に連通する圧力発生室が設けられた流路形成基板と、前記圧力発生室内の液体に圧力変化を生じさせる圧力発生手段と、前記ノズルプレートと前記流路形成基板との間に設けられた連通板と、を具備し、前記連通板には、前記圧力発生室と前記ノズル開口とを連通する連通路と、前記連通路と複数の前記圧力発生室に共通して連通する共通液体室とを連通する循環流路と、が設けられ、前記ノズルプレートは、前記連通板よりも小さいことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、連通路及び循環流路を有する連通板を設けることで、圧力発生室よりもノズル開口に近い流路によってノズル開口近傍の液体を循環させることができ、液滴として吐出される直前の液体の乾燥や含まれる成分の沈降を確実に抑制することができる。また、連通板に連通路及び循環流路といった様々な機能の流路を設けることで、ノズルプレートや流路形成基板の流路をシンプルにできる。さらに、ノズルプレートを連通板よりも小さくすることで、ノズルプレートや流路形成基板の取り数を増大させてコストを低減することができる。
ここで、前記共通液体室は、前記連通板により画成され、前記ノズルプレートにより画成されないことが好ましい。
また、前記連通板は、第１連通板と第２連通板とが積層して形成され、前記第１連通板は、前記第２連通板側に開口する凹形状を有し、前記第２連通板は、前記凹形状を覆うことが好ましい。
また、前記圧力発生室の並設方向に沿った前記循環流路が、前記流路形成基板と前記連通板との積層方向において、前記圧力発生室と前記共通液体室とに重なる位置に配置されていることが好ましい。これによれば、循環流路の断面積を増大させて循環特性を向上することができる。
また、前記流路形成基板には、前記圧力発生室が並設された列が複数列設けられていると共に、前記循環流路は、前記圧力発生室の各列に連通して列毎に独立して設けられていることが好ましい。これによれば、各圧力発生室の列毎に異なる種類の液体を供給して、吐出させることができる。
また、前記ノズルプレートは、前記循環流路と前記連通路とを覆うことが好ましい。
また、前記流路形成基板には、前記圧力発生室が並設された列が少なくとも２列設けられていると共に、前記循環流路は、２列の前記圧力発生室に連通する共通の液室として設けられていることが好ましい。これによれば、２列の圧力発生室の液体を１つの循環流路で循環することができ、構造を簡略化して、コストを低減することができる。
また、前記流路形成基板には、前記循環流路と連通して、当該循環流路の断面積を広げる拡張部が設けられていることが好ましい。これによれば、循環流路の断面積を増大させて循環特性を向上することができる。
さらに、本発明の他の態様は、上記態様に記載の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、液体の噴射品質を向上した液体噴射装置を実現できる。
他の態様は、液体を噴射するノズル開口が設けられたノズルプレートと、前記ノズル開口に連通する圧力発生室が設けられた流路形成基板と、前記圧力発生室内の液体に圧力変化を生じさせる圧力発生手段と、前記ノズルプレートと前記流路形成基板との間に設けられて、前記圧力発生室と前記ノズル開口とを連通する連通路が設けられた連通板と、を具備し、前記連通板には、前記連通路と複数の前記圧力発生室に共通して連通する共通液体室とを連通する循環流路が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。
かかる態様では、連通路及び循環流路を有する連通板を設けることで、圧力発生室よりもノズル開口に近い流路によってノズル開口近傍の液体を循環させることができ、液滴として吐出される直前の液体の乾燥や含まれる成分の沈降を確実に抑制することができる。また、連通板に連通路及び循環流路といった様々な機能の流路を設けることで、ノズルプレートや流路形成基板の流路をシンプルにできる。そのため、ノズルプレートや流路形成基板の面積を小さくすることができ、ノズルプレートや流路形成基板の取り数を増大させてコストを低減することができる。 An aspect of the present invention that solves the above problems includes a nozzle plate provided with a nozzle opening for ejecting liquid, a flow path forming substrate provided with a pressure generation chamber communicating with the nozzle opening, and a liquid in the pressure generation chamber. Pressure generating means for causing a pressure change in the gas, and a communication plate provided between the nozzle plate and the flow path forming substrate. The communication plate includes the pressure generation chamber, the nozzle opening, A communication passage that communicates with the common passage and the common liquid chamber that communicates in common with the plurality of pressure generation chambers, and the nozzle plate is smaller than the communication plate The liquid jet head is characterized by the above.
In this aspect, by providing the communication plate having the communication path and the circulation flow path, the liquid in the vicinity of the nozzle opening can be circulated by the flow path closer to the nozzle opening than the pressure generating chamber, and immediately before being discharged as a droplet. It is possible to reliably suppress the drying of the liquid and sedimentation of the contained components. Moreover, the flow path of a nozzle plate or a flow path formation board | substrate can be simplified by providing the flow path of various functions, such as a communication path and a circulation flow path, in a communicating plate. Furthermore, by making the nozzle plate smaller than the communication plate, it is possible to increase the number of nozzle plates and flow path forming substrates, thereby reducing the cost.
Here, it is preferable that the common liquid chamber is defined by the communication plate and not defined by the nozzle plate.
The communication plate is formed by laminating a first communication plate and a second communication plate, and the first communication plate has a concave shape opened to the second communication plate side, and the second communication plate The plate preferably covers the concave shape.
In addition, the circulation flow path along the direction in which the pressure generation chambers are arranged is disposed at a position overlapping the pressure generation chamber and the common liquid chamber in the stacking direction of the flow path forming substrate and the communication plate. It is preferable. According to this, it is possible to improve the circulation characteristic by increasing the cross-sectional area of the circulation channel.
The flow path forming substrate is provided with a plurality of rows in which the pressure generating chambers are arranged in parallel, and the circulation flow channel communicates with each row of the pressure generating chambers and is independent for each row. Are preferably provided. According to this, a different kind of liquid can be supplied and discharged for every row | line | column of each pressure generation chamber.
The nozzle plate preferably covers the circulation channel and the communication path.
Further, the flow path forming substrate is provided with at least two rows in which the pressure generation chambers are arranged in parallel, and the circulation flow path is a common liquid chamber communicating with the two rows of the pressure generation chambers. It is preferable that it is provided as. According to this, the liquid in the two rows of pressure generating chambers can be circulated through one circulation flow path, the structure can be simplified, and the cost can be reduced.
Moreover, it is preferable that the flow path forming substrate is provided with an extended portion that communicates with the circulation flow path and expands a cross-sectional area of the circulation flow path. According to this, it is possible to improve the circulation characteristic by increasing the cross-sectional area of the circulation channel.
According to another aspect of the invention, there is provided a liquid ejecting apparatus including the liquid ejecting head according to the above aspect.
In this aspect, a liquid ejecting apparatus with improved liquid ejecting quality can be realized.
In another aspect , a pressure change is caused in the liquid in the pressure generating chamber, the nozzle plate provided with the nozzle opening for ejecting the liquid, the flow path forming substrate provided with the pressure generating chamber communicating with the nozzle opening. A pressure generating means; and a communication plate provided between the nozzle plate and the flow path forming substrate and provided with a communication path that communicates the pressure generation chamber and the nozzle opening. In the liquid ejecting head, the plate is provided with a circulation channel that communicates the communication path and a common liquid chamber that communicates in common with the plurality of pressure generation chambers.
In this aspect, by providing the communication plate having the communication path and the circulation flow path, the liquid in the vicinity of the nozzle opening can be circulated by the flow path closer to the nozzle opening than the pressure generating chamber, and immediately before being discharged as a droplet. It is possible to reliably suppress the drying of the liquid and sedimentation of the contained components. Moreover, the flow path of a nozzle plate or a flow path formation board | substrate can be simplified by providing the flow path of various functions, such as a communication path and a circulation flow path, in a communicating plate. Therefore, the area of the nozzle plate and the flow path forming substrate can be reduced, and the number of nozzle plates and flow path forming substrates can be increased to reduce the cost.

Claims (9)

液体を噴射するノズル開口が設けられたノズルプレートと、
前記ノズル開口に連通する圧力発生室が設けられた流路形成基板と、
前記圧力発生室内の液体に圧力変化を生じさせる圧力発生手段と、
前記ノズルプレートと前記流路形成基板との間に設けられて、前記圧力発生室と前記ノズル開口とを連通する連通路が設けられた連通板と、を具備し、
前記連通板には、前記連通路と複数の前記圧力発生室に共通して連通する共通液体室とを連通する循環流路が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 provided with nozzle openings for ejecting liquid;
A flow path forming substrate provided with a pressure generating chamber communicating with the nozzle opening;
Pressure generating means for causing a pressure change in the liquid in the pressure generating chamber;
A communication plate provided between the nozzle plate and the flow path forming substrate and provided with a communication path for communicating the pressure generation chamber and the nozzle opening;
The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the communication plate is provided with a circulation channel that communicates the communication path and a common liquid chamber that communicates in common with the plurality of pressure generation chambers. 前記流路形成基板には、前記圧力発生室が並設された列が少なくとも２列設けられていると共に、前記循環流路は、２列の前記圧力発生室に連通する共通の液室として設けられていることを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッド。   The flow path forming substrate is provided with at least two rows in which the pressure generation chambers are arranged in parallel, and the circulation flow path is provided as a common liquid chamber communicating with the two rows of the pressure generation chambers. The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the liquid ejecting head is provided. 前記流路形成基板には、前記圧力発生室が並設された列が複数列設けられていると共に、前記循環流路は、前記圧力発生室の各列に連通して列毎に独立して設けられていることを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッド。   The flow path forming substrate is provided with a plurality of rows in which the pressure generation chambers are arranged in parallel, and the circulation flow channel communicates with each row of the pressure generation chambers and is independent for each row. The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the liquid ejecting head is provided. 前記流路形成基板には、前記循環流路と連通して、当該循環流路の断面積を広げる拡張部が設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。   The said flow path formation board | substrate is provided with the expansion part which expands the cross-sectional area of the said circulation flow path in communication with the said circulation flow path. Liquid jet head. 前記循環流路が、前記流路形成基板と前記連通板との積層方向において、前記圧力発生室と重なる位置に配置されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。   The said circulation flow path is arrange | positioned in the position which overlaps with the said pressure generation chamber in the lamination direction of the said flow path formation board | substrate and the said communication board, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Liquid jet head. 前記循環流路には、前記圧力発生室から前記共通液体室に向かって液体が流れる流方向に対して傾斜して設けられて、当該循環流路の断面積を下流に向かって漸小させる第１壁面と、前記流方向に対して傾斜して設けられて前記第１壁面によって漸小した断面積を漸大させる第２壁面と、を具備する絞り部が設けられており、
前記第１壁面の前記循環流路の当該第１壁面よりも上流側の内面に対する傾斜角度は、前記第２壁面の前記循環流路の当該第２壁面よりも下流側の内面に対する傾斜角度よりも大きいことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。 The circulation channel is provided with an inclination with respect to the flow direction in which the liquid flows from the pressure generation chamber toward the common liquid chamber, and gradually decreases the cross-sectional area of the circulation channel toward the downstream. A throttle portion is provided that includes a first wall surface and a second wall surface that is inclined with respect to the flow direction and gradually increases a cross-sectional area that is gradually reduced by the first wall surface;
The inclination angle of the first wall surface with respect to the inner surface upstream of the first wall surface of the circulation channel is greater than the inclination angle of the second wall surface with respect to the inner surface of the circulation channel downstream of the second wall surface. The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the liquid ejecting head is large. 前記絞り部が複数設けられていることを特徴とする請求項６記載の液体噴射ヘッド。   The liquid ejecting head according to claim 6, wherein a plurality of the throttle portions are provided. 前記第１壁面が、曲面で形成されていることを特徴とする請求項６又は７記載の液体噴射ヘッド。   The liquid ejecting head according to claim 6, wherein the first wall surface is formed as a curved surface. 請求項１〜８の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを具備する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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