JP2002086714A - Ink-jet recording head - Google Patents

Ink-jet recording head

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JP2002086714A
JP2002086714A JP2000279560A JP2000279560A JP2002086714A JP 2002086714 A JP2002086714 A JP 2002086714A JP 2000279560 A JP2000279560 A JP 2000279560A JP 2000279560 A JP2000279560 A JP 2000279560A JP 2002086714 A JP2002086714 A JP 2002086714A
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JP
Japan
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cavity
substrate member
recording head
nozzle
nozzle openings
Prior art date
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JP2000279560A
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Japanese (ja)
Inventor
Shiro Yazaki
崎 士 郎 矢
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink-jet recording head whose substrate is effectively prevented from breaking by realizing an arrangement for letting out a stress. SOLUTION: There are provided a nozzle plate 20 where a plurality of nozzle openings 21 are formed in an array and a substrate member 10 adjacent to the nozzle plate 20. There are formed to the substrate member 10, a plurality of cavity parts 12 which communicate with nozzle openings 21 respectively, extend in a direction nearly orthogonal to a direction of the array of the nozzle openings 21 and are arranged to be parallel to each other in a direction nearly parallel to the array direction of the nozzle openings 21, and a common ink reservoir 13 communicating with each of the cavity parts. A fragile part 23 is formed to one side of the cavity part of one most lateral end of the plurality of cavity parts 12.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット式
記録ヘッドに関し、とりわけ、基板の破壊を効果的に防
止したインクジェット式記録ヘッドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording head, and more particularly to an ink jet recording head in which a substrate is effectively prevented from being broken.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のインクジェット式記録ヘッドは、
列状に配置された複数のノズル開口と、各ノズル開口に
隣接して設けられた複数のキャビティ部と、各キャビテ
ィ部に連通するリザーバ部と、を備えている。
2. Description of the Related Art A conventional ink jet recording head is:
A plurality of nozzle openings arranged in a row, a plurality of cavities provided adjacent to each nozzle opening, and a reservoir communicating with each cavity are provided.

【0003】一般に、ノズル開口はノズルプレートに形
成され、キャビティ部及びリザーバ部は、シリコン基板
等の基板部材に形成される。そして、基板部材とノズル
プレートとは、例えば熱硬化性の接着剤によって接合さ
れる。
In general, a nozzle opening is formed in a nozzle plate, and a cavity and a reservoir are formed in a substrate member such as a silicon substrate. Then, the substrate member and the nozzle plate are joined by, for example, a thermosetting adhesive.

【0004】また、複数のキャビティ部は通常並列して
配置され、並列方向の両端側には、図6に示すように、
キャビティ部212と同様の形状のダミーキャビティ部
222が2〜3列平行に形成されている。ダミーキャビ
ティ部222は、リザーバ部213の端部からのインク
供給がばらつき易いこと等を考慮して、インク吐出特性
を安定させるために設けられている。
[0004] Further, a plurality of cavities are usually arranged in parallel, and as shown in FIG.
A dummy cavity 222 having the same shape as the cavity 212 is formed in parallel in two or three rows. The dummy cavity 222 is provided to stabilize the ink ejection characteristics in consideration of the fact that the ink supply from the end of the reservoir 213 is likely to vary.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】通常、基板部材とノズ
ルプレートとは異なる材料から製造されるため、基板部
材とノズルプレートとでは、線膨張係数が異なる。これ
により、基板部材とノズルプレートとの接合部位におい
て、記録ヘッド組立時及び記録ヘッド実装時の加熱(最
高で200℃前後)、あるいは、記録ヘッド使用時の温
度上昇等により、応力が発生し得る。加熱や温度上昇に
よって生じるこのような応力は、基板の割れの原因とな
り得る。
Usually, since the substrate member and the nozzle plate are manufactured from different materials, the substrate member and the nozzle plate have different coefficients of linear expansion. As a result, stress may be generated at a joint portion between the substrate member and the nozzle plate due to heating (up to about 200 ° C.) at the time of assembling and mounting the printhead or a rise in temperature at the time of using the printhead. . Such stress caused by heating or temperature rise can cause cracking of the substrate.

【0006】本発明は、このような点を考慮してなされ
たものであり、応力を逃がす構成を実現して、基板の破
壊を効果的に防止したインクジェット式記録ヘッドを提
供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an ink jet recording head which realizes a configuration for releasing stress and effectively prevents breakage of a substrate. I do.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、複数のノズル
開口が列状に形成されたノズルプレートと、ノズルプレ
ートに隣接する基板部材と、基板部材に形成され、各々
が各ノズル開口と連通すると共にノズル開口の列方向と
略直交する方向に延びており、互いに平行にノズル開口
の列方向に略並置された複数のキャビティ部と、基板部
材に形成され、各キャビティ部に連通する共通インクリ
ザーバと、基板部材に形成され、前記複数のキャビティ
部のうちの一側最端のキャビティ部のさらに一側に設け
られた脆弱部と、を備えたことを特徴とするインクジェ
ット式記録ヘッドである。
According to the present invention, there is provided a nozzle plate in which a plurality of nozzle openings are formed in rows, a substrate member adjacent to the nozzle plate, and a substrate member, each of which communicates with each nozzle opening. And a plurality of cavities extending in a direction substantially orthogonal to the row direction of the nozzle openings, and substantially parallel to each other in the row direction of the nozzle openings, and a common ink formed in the substrate member and communicating with each cavity section. An ink jet recording head comprising: a reservoir; and a fragile portion formed in a substrate member and further provided on one side of an endmost cavity on one side of the plurality of cavities. .

【0008】本発明によれば、脆弱部を積極的に基板部
材に設けておくことにより、ノズル列端部において発生
し得る応力を効果的に逃がすことができ、基板の破壊を
効果的に防止することができる。また、過度の応力が適
用された場合には、基板部材の脆弱部が真っ先に破壊さ
れるため、他の部分、例えばダミーキャビティ部及びキ
ャビティ部の破壊が防止され、インクの漏出等を防止で
きる。
According to the present invention, by actively providing the fragile portion to the substrate member, the stress that can be generated at the end of the nozzle row can be effectively released, and the destruction of the substrate can be effectively prevented. can do. Further, when excessive stress is applied, the fragile portion of the substrate member is destroyed first, so that other portions, for example, the dummy cavity portion and the cavity portion are prevented from being broken, and leakage of ink and the like can be prevented. .

【0009】あるいは、本発明は、複数のノズル開口が
略平行かつ隣接する第1列及び第2列の2列状に形成さ
れたノズルプレートと、ノズルプレートに隣接する基板
部材と、基板部材に形成され、各々が第1列を形成する
各ノズル開口と連通すると共にノズル開口の列方向と略
直交する方向に延びており、互いに平行にノズル開口の
列方向に略並置されて第1キャビティ群を形成する複数
の第1キャビティ部と、基板部材に形成され、各第1キ
ャビティ部の長手方向一側端部に連通する第1共通イン
クリザーバと、基板部材に形成され、各々が第2列を形
成する各ノズル開口と連通すると共にノズル開口の列方
向と略直交する方向に延びており、互いに平行にノズル
開口の列方向に略並置されて第1キャビティ群と略平行
かつ隣接する第2キャビティ群を形成する複数の第2キ
ャビティ部と、基板部材に形成され、各第2キャビティ
部の長手方向他側端部に連通する第2共通インクリザー
バと、基板部材に形成され、前記複数の第1キャビティ
部及び第2キャビティ部のうちの一側最端のキャビティ
部のさらに一側に設けられた脆弱部と、を備えたことを
特徴とするインクジェット式記録ヘッドである。
Alternatively, the present invention provides a nozzle plate in which a plurality of nozzle openings are formed in two rows of a first row and a second row which are substantially parallel and adjacent to each other, a substrate member adjacent to the nozzle plate, and a substrate member. The first cavity group is formed and communicates with each of the nozzle openings forming the first row and extends in a direction substantially orthogonal to the row direction of the nozzle openings. A plurality of first cavities, a first common ink reservoir formed in the substrate member, communicating with one longitudinal end of each first cavity portion, and a first common ink reservoir formed in the substrate member, each of which is formed in a second row. And extending in a direction substantially orthogonal to the row direction of the nozzle openings, and substantially parallel to each other in the row direction of the nozzle openings to be substantially parallel to and adjacent to the first cavity group. A plurality of second cavities forming a group of cavities, a second common ink reservoir formed in the substrate member and communicating with the other longitudinal end of each second cavity portion, and a plurality of second cavities formed in the substrate member; An ink jet recording head comprising: a fragile portion further provided on one side of the endmost one of the first cavity portion and the second cavity portion.

【0010】この場合には、脆弱部は、第1共通インク
リザーバに対するノズル列方向一側領域から第2共通イ
ンクリザーバに対するノズル列方向一側領域までの部分
にのみ、設けられていることが好ましい。すなわち、脆
弱部は、基板部材の端縁部には形成されていないことが
好ましい。これは、基板部材の剛性確保のためである。
一方で、脆弱部は、隣接する第1キャビティ部と第2キ
ャビティ部とを区画する隔壁部分よりも、破断が生じ易
くなっていることが好ましい。過度の応力適用時に脆弱
部が先に破断することで、他の部分の破断を防止して、
インクの漏出等を防止できるからである。
In this case, it is preferable that the fragile portion is provided only in a portion from the one side area in the nozzle row direction to the first common ink reservoir to the one side area in the nozzle row direction to the second common ink reservoir. . That is, it is preferable that the fragile portion is not formed at the edge of the substrate member. This is to secure the rigidity of the substrate member.
On the other hand, it is preferable that the fragile portion is more easily broken than the partition portion that partitions the adjacent first cavity portion and second cavity portion. The fragile part breaks first when applying excessive stress, preventing breakage of other parts,
This is because leakage of the ink and the like can be prevented.

【0011】なお、インク吐出特性の調整等のため、一
側最端のキャビティ部と脆弱部との間には、ダミーキャ
ビティ部が形成されていることが好ましい。
It is preferable that a dummy cavity is formed between the endmost cavity on one side and the fragile part in order to adjust the ink discharge characteristics.

【0012】基板部材には、記録ヘッドの組立時の位置
決め等のために、脆弱部のさらに一側に位置決め孔が形
成され得る。
In the substrate member, a positioning hole may be formed on one side of the fragile portion for positioning or the like at the time of assembling the recording head.

【0013】脆弱部の具体的な態様としては、例えば、
複数の例えばスリット状の貫通孔をミシン目状に形成し
て構成することができる。あるいは、複数の例えばスリ
ット状の薄肉部をミシン目状に形成して構成することが
できる。
As a specific mode of the fragile portion, for example,
A plurality of, for example, slit-shaped through holes can be formed in a perforated shape. Alternatively, a plurality of, for example, slit-shaped thin portions may be formed in a perforated shape.

【0014】また、好ましくは、基板部材のノズルプレ
ートと反対側の面には、各キャビティ部内のインクの圧
力を変動させるための圧力変動手段と、基板部材の一部
領域と共に前記圧力変動手段を包囲する封止空間を区画
するための封止部材と、が設けられ、脆弱部は、前記封
止空間を区画する基板部材の一部領域の外側の領域に形
成されている。この場合、脆弱部の破壊が、封止空間に
影響を与えることがない。
Preferably, the surface of the substrate member opposite to the nozzle plate is provided with a pressure variation device for varying the pressure of ink in each cavity, and the pressure variation device together with a partial area of the substrate member. And a sealing member for defining a surrounding sealing space, and the fragile portion is formed in a region outside a partial region of the substrate member that defines the sealing space. In this case, the breakage of the fragile portion does not affect the sealing space.

【0015】脆弱部は、通常は、キャビティ部に平行に
形成され得る。
[0015] The fragile portion can usually be formed parallel to the cavity portion.

【0016】より具体的には、基板部材が面方位(11
0)のシリコン単結晶基板からなる場合、脆弱部は、
(110)面に垂直な第1の(111)面内に形成され
得る。
More specifically, the substrate member has a plane orientation (11
In the case of the silicon single crystal substrate of 0), the fragile portion is
It may be formed in a first (111) plane perpendicular to the (110) plane.

【0017】もっとも、脆弱部は、(110)面に垂直
な第1の(111)面内及び第1の(111)面と約7
0度の角度をなし且つ(110)面と約35度の角度を
なす第2の(111)面内に形成されてもよい。
However, the fragile portion is approximately 7 mm in the first (111) plane perpendicular to the (110) plane and the first (111) plane.
It may be formed in a second (111) plane that forms an angle of 0 degrees and forms an angle of about 35 degrees with the (110) plane.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0019】図1は、本発明によるインクジェット式記
録ヘッドの第1の実施の形態の分解斜視図であり、図2
は、図1の平面図及び断面図である。また、図3は、本
実施の形態の流路基板(基板部材)全体の平面図であ
る。
FIG. 1 is an exploded perspective view of a first embodiment of an ink jet recording head according to the present invention, and FIG.
FIG. 2 is a plan view and a cross-sectional view of FIG. FIG. 3 is a plan view of the entire flow path substrate (substrate member) of the present embodiment.

【0020】図1及び図2に示す流路形成基板10は、
本実施の形態では、面方位(110)のシリコン単結晶
基板からなる。流路形成基板10としては、通常、15
0〜300μm程度の厚さのものが用いられ、望ましく
は180〜280μm程度、より望ましくは220μm
程度の厚さのものが好適である。これは、隣接するキャ
ビティ部間の隔壁の剛性を保ちつつ、配列密度を高くで
きるからである。
The flow path forming substrate 10 shown in FIG. 1 and FIG.
In the present embodiment, it is composed of a silicon single crystal substrate having a plane orientation (110). As the flow path forming substrate 10, usually, 15
Thickness of about 0 to 300 μm is used, preferably about 180 to 280 μm, more preferably 220 μm.
Thicknesses of the order of magnitude are preferred. This is because the arrangement density can be increased while maintaining the rigidity of the partition wall between the adjacent cavity portions.

【0021】流路形成基板10の一方の面は開口面とな
り、他方の面には予め熱酸化により形成した二酸化シリ
コンからなる、厚さ1〜2μmの弾性膜50が形成され
ている。
One surface of the flow path forming substrate 10 is an opening surface, and the other surface is formed with an elastic film 50 having a thickness of 1 to 2 μm and made of silicon dioxide previously formed by thermal oxidation.

【0022】一方、流路形成基板10の開口面には、シ
リコン単結晶基板を異方性エッチングすることにより、
複数の隔壁11により区画されたキャビティ部(圧力発
生室)12が幅方向に並設され、その長手方向外側に
は、後述するリザーバ形成基板のリザーバ部に連通して
各キャビティ部12の共通のインク室となるリザーバ1
00の一部を構成するリザーバ部13が形成され、各キ
ャビティ部12の長手方向一端部とそれぞれインク供給
路14を介して連通されている。なお、このインク供給
路14も、キャビティ部12と同様に隔壁11によって
区画されている。
On the other hand, the opening surface of the flow path forming substrate 10 is anisotropically etched on a silicon single crystal substrate,
Cavities (pressure generating chambers) 12 partitioned by a plurality of partition walls 11 are arranged side by side in the width direction, and on the outside in the longitudinal direction, a common part of each cavity 12 communicates with a reservoir of a reservoir forming substrate described later. Reservoir 1 which becomes ink chamber
A reservoir portion 13 that forms a part of the cavity portion 00 is formed and communicates with one longitudinal end portion of each cavity portion 12 via an ink supply path 14. The ink supply path 14 is also partitioned by the partition 11 like the cavity 12.

【0023】ここで、異方性エッチングは、シリコン単
結晶基板をKOH等のアルカリ溶液に浸漬すると、徐々
に浸食されて(110)面に垂直な第1の(111)面
と、この第1の(111)面と約70度の角度をなし且
つ上記(110)面と約35度の角度をなす第2の(1
11)面とが出現し、(110)面のエッチングレート
と比較して(111)面のエッチングレートが約1/1
80であるという性質を利用して行われるものである。
かかる異方性エッチングにより、二つの第1の(11
1)面と斜めの二つの第2の(111)面とで形成され
る平行四辺形状の深さ加工を基本として精密加工を行う
ことができ、キャビティ部12を高密度に配列すること
ができる。
Here, in the anisotropic etching, when a silicon single crystal substrate is immersed in an alkaline solution such as KOH, it is gradually eroded, and the first (111) plane perpendicular to the (110) plane and the first (111) plane A second (1) which forms an angle of about 70 degrees with the (111) plane and forms an angle of about 35 degrees with the (110) plane.
11) plane, and the etching rate of the (111) plane is about 1/1 compared to the etching rate of the (110) plane.
This is performed using the property of being 80.
By such anisotropic etching, two first (11
Precision processing can be performed based on the depth processing of a parallelogram formed by the 1) plane and two oblique second (111) planes, and the cavities 12 can be arranged at a high density. .

【0024】図示の例では、各キャビティ部12の長辺
を第1の(111)面で、短辺を第2の(111)面で
形成している。このキャビティ部12は、流路形成基板
10をほぼ貫通して弾性膜50に達するまでエッチング
することにより形成されている。ここで、弾性膜50
は、シリコン単結晶基板をエッチングするアルカリ溶液
に侵される量がきわめて小さい。また各キャビティ部1
2の一端に連通する各インク供給路14は、キャビティ
部12より浅く形成されており、キャビティ部12に流
入するインクの流路抵抗を一定に保持している。すなわ
ち、インク供給路14は、シリコン単結晶基板を厚さ方
向に途中までエッチング(ハーフエッチング)すること
により形成されている。なお、ハーフエッチングは、エ
ッチング時間の調整により行われる。
In the illustrated example, the long side of each cavity 12 is formed by the first (111) plane, and the short side is formed by the second (111) plane. The cavity 12 is formed by etching until it reaches the elastic film 50 substantially through the flow path forming substrate 10. Here, the elastic film 50
Is extremely small in the amount attacked by an alkaline solution for etching a silicon single crystal substrate. Each cavity 1
Each of the ink supply passages 14 communicating with one end of the ink passage 2 is formed shallower than the cavity portion 12, and maintains a constant flow resistance of the ink flowing into the cavity portion 12. That is, the ink supply path 14 is formed by partially etching (half-etching) the silicon single crystal substrate in the thickness direction. Note that the half etching is performed by adjusting the etching time.

【0025】この流路形成基板10の開口面側には、各
キャビティ部12のインク供給路14とは反対側で連通
するノズル開口21が穿設されたノズルプレート20
が、接着剤や熱溶着フィルム等を介して固着されてい
る。なお、ノズルプレート20は、厚さが例えば0.0
5〜0.2mmで、不錆鋼からなる。ノズルプレート2
0は、一方の面で流路形成基板10の一面を全面的に覆
い、シリコン単結晶基板を衝撃や外力から保護する補強
板の役目も果たす。
On the opening side of the flow path forming substrate 10, a nozzle plate 20 having a nozzle opening 21 communicating therewith on the side opposite to the ink supply path 14 of each cavity 12 is formed.
Are fixed via an adhesive or a heat-sealing film. The thickness of the nozzle plate 20 is, for example, 0.0
5 to 0.2 mm, made of non-rusting steel. Nozzle plate 2
Numeral 0 completely covers one surface of the flow path forming substrate 10 on one surface, and also serves as a reinforcing plate for protecting the silicon single crystal substrate from impact and external force.

【0026】ここで、インク滴吐出圧力をインクに与え
るキャビティ部12の大きさと、インク滴を吐出するノ
ズル開口21の大きさとは、吐出するインク滴の量、吐
出スピード、吐出周波数に応じて最適化される。
Here, the size of the cavity portion 12 for applying the ink droplet ejection pressure to the ink and the size of the nozzle opening 21 for ejecting the ink droplet are optimal according to the amount of the ejected ink droplet, the ejection speed, and the ejection frequency. Be transformed into

【0027】一方、流路形成基板10の開口面とは反対
側の弾性膜50の上には、厚さが例えば約0.2μmの
下電極膜60と、厚さが例えば約1μmの圧電体層70
と、厚さが例えば約0.1μmの上電極膜80とが積層
形成されて、圧電素子300を構成している。ここで、
圧電素子300は、下電極膜60、圧電体層70、及び
上電極膜80を含む部分をいう。一般的には、圧電素子
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を各キャビティ部12毎にパターニン
グして構成する。そして、パターニングされた何れか一
方の電極及び圧電体層70から構成され、両電極への電
圧の印加により圧電歪みが生じる部分を圧電体能動部3
20という。本実施の形態では、下電極膜60を圧電素
子300の共通電極とし、上電極膜80を圧電素子30
0の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこ
れを逆の関係にしても支障はない。何れの場合において
も、各キャビティ部毎に圧電体能動部が形成されている
ことになる。また、圧電素子300と当該圧電素子30
0の駆動により変位が生じる振動板とを合わせて、圧電
アクチュエータ(圧力変動手段)と称する。
On the other hand, a lower electrode film 60 having a thickness of, for example, about 0.2 μm and a piezoelectric material having a thickness of, for example, about 1 μm are formed on the elastic film 50 on the side opposite to the opening surface of the flow path forming substrate 10. Layer 70
And an upper electrode film 80 having a thickness of about 0.1 μm, for example, are laminated to form the piezoelectric element 300. here,
The piezoelectric element 300 refers to a portion including the lower electrode film 60, the piezoelectric layer 70, and the upper electrode film 80. In general, one of the electrodes of the piezoelectric element 300 is used as a common electrode, and the other electrode and the piezoelectric layer 70 are patterned for each cavity 12. The piezoelectric active portion 3 is constituted by one of the patterned electrodes and the piezoelectric layer 70, and generates a piezoelectric strain by applying a voltage to both electrodes.
Twenty. In this embodiment, the lower electrode film 60 is used as a common electrode of the piezoelectric element 300, and the upper electrode film 80 is used as the piezoelectric element 30.
Although the number of the individual electrodes is 0, there is no problem even if the relationship is reversed for convenience of the drive circuit and wiring. In any case, the piezoelectric active portion is formed for each cavity portion. The piezoelectric element 300 and the piezoelectric element 30
A combination of the vibration plate and the vibration plate, which is displaced by the drive of 0, is referred to as a piezoelectric actuator (pressure fluctuation unit).

【0028】なお、本実施の形態では、リード電極90
が、圧電素子300の上電極膜80の長手方向一端部近
傍からキャビティ部12の周壁に対向する領域に延設さ
れており、その先端部は、後述する接合部材40の外側
に位置している。
In this embodiment, the lead electrode 90
Extends from the vicinity of one end in the longitudinal direction of the upper electrode film 80 of the piezoelectric element 300 to a region facing the peripheral wall of the cavity 12, and the tip is located outside the joining member 40 described later. .

【0029】また、流路形成基板10の圧電素子300
側のリザーバ部13に対応する部分には、リザーバ10
0の少なくとも一部を構成するリザーバ部31を有する
リザーバ形成基板30が接合されている。リザーバ部3
1は、リザーバ形成基板30を厚さ方向に貫通して、キ
ャビティ部12の幅方向(並置方向)に延びるように形
成されている。そして、上述のように、流路形成基板1
0のリザーバ部13と弾性膜50に形成された貫通孔5
1を介して連通されて、各キャビティ部12の共通のイ
ンク室となるリザーバ100を構成している。
The piezoelectric element 300 of the flow path forming substrate 10
The portion corresponding to the reservoir section 13 on the side of
The reservoir forming substrate 30 having the reservoir portion 31 constituting at least a part of the “0” is joined. Reservoir part 3
1 is formed so as to penetrate the reservoir forming substrate 30 in the thickness direction and extend in the width direction (side-by-side direction) of the cavity portion 12. Then, as described above, the flow path forming substrate 1
0 reservoir portion 13 and through hole 5 formed in elastic film 50
1, the reservoir 100 is formed as a common ink chamber of each cavity 12.

【0030】リザーバ形成基板30としては、ガラス、
セラミック材料等の流路形成基板10の熱膨張率と略同
一の材料を用いることが好ましく、本実施の形態では、
流路形成基板10と同一材料のシリコン単結晶基板を用
いて形成されている。これにより、熱硬化性の接着剤を
用いた高温での接着によって、両者を確実に接着するこ
とができる。
As the reservoir forming substrate 30, glass,
It is preferable to use a material that is substantially the same as the coefficient of thermal expansion of the flow path forming substrate 10 such as a ceramic material. In the present embodiment,
It is formed using a silicon single crystal substrate of the same material as the flow path forming substrate 10. Thereby, both can be reliably bonded by bonding at a high temperature using a thermosetting adhesive.

【0031】さらに、リザーバ形成基板30には、例え
ば、ステンレス鋼(SUS)等の金属35b及び可撓性
を有するフィルム35aからなる封止板35が接合され
て、リザーバ100が封止されている。また、このリザ
ーバ100の長手方向略中央部外側の封止板35には、
リザーバ100にインクを供給するためのインク導入口
36及びインク導入路32が形成されている(図2参
照)。
Further, a sealing plate 35 made of a metal 35b such as stainless steel (SUS) and a flexible film 35a is joined to the reservoir forming substrate 30, and the reservoir 100 is sealed. . In addition, the sealing plate 35 outside the substantially central portion in the longitudinal direction of the reservoir 100 includes:
An ink inlet 36 and an ink inlet 32 for supplying ink to the reservoir 100 are formed (see FIG. 2).

【0032】また、圧電素子300に対応する領域に
は、圧電素子300の運動を阻害しない程度の空間を確
保した状態でその空間を密封可能な圧電素子包囲部41
を有する接合部材40(封止部材)が接合されている。
また、この接合部材40には、圧電素子包囲部41と外
部とを連通する連通孔42が設けられている。
In a region corresponding to the piezoelectric element 300, a piezoelectric element surrounding portion 41 capable of sealing the space with a space secured so as not to hinder the movement of the piezoelectric element 300.
Is joined.
The joining member 40 is provided with a communication hole 42 for communicating the piezoelectric element surrounding portion 41 with the outside.

【0033】図1に示すように、本実施の形態の接合部
材40は、リザーバ形成基板30と連続する一体の部材
で構成されている。すなわち、単一の基板部材に、貫通
するリザーバ部31が形成されると共に、薄肉の(ハー
フエッチングされた)圧電素子包囲部41が形成されて
いる。しかしながら、接合部材40とリザーバ形成基板
30とは、それぞれ独立の基板部材で構成されてもよ
い。
As shown in FIG. 1, the joining member 40 of the present embodiment is constituted by an integral member that is continuous with the reservoir forming substrate 30. That is, the penetrating reservoir portion 31 is formed on a single substrate member, and the thin (half-etched) piezoelectric element surrounding portion 41 is formed. However, the joining member 40 and the reservoir forming substrate 30 may be configured as independent substrate members.

【0034】なお、この接合部材40上には、圧電素子
300を駆動するための半導体集積回路(IC)等の駆
動回路110が搭載され、ボンディングワイヤからなる
駆動配線120を介して、圧電素子300から延設され
たリード電極90の先端部と電気的に接続されている。
A driving circuit 110 such as a semiconductor integrated circuit (IC) for driving the piezoelectric element 300 is mounted on the joining member 40. The driving circuit 120 is composed of a bonding wire. And is electrically connected to the distal end of the lead electrode 90 extending therefrom.

【0035】また、接合部材40の圧電素子包囲部41
内には、連通孔42を介して、例えば、不活性ガス等の
乾燥流体が充填され、連通孔42が、樹脂からなる封止
部材45によって封止される。好ましくは、圧電素子包
囲部41内は、大気よりも低い気圧で密封される。これ
により、圧電素子300は、圧電素子包囲部41内の乾
燥流体雰囲気中に確実に密封されて、外部環境と遮断さ
れる。
The piezoelectric element surrounding portion 41 of the joining member 40
The inside is filled with a drying fluid such as an inert gas through the communication hole 42, and the communication hole 42 is sealed by a sealing member 45 made of resin. Preferably, the inside of the piezoelectric element surrounding portion 41 is sealed at a pressure lower than the atmospheric pressure. Thus, the piezoelectric element 300 is securely sealed in the dry fluid atmosphere in the piezoelectric element surrounding portion 41 and is shut off from the external environment.

【0036】上記のタイプのインクジェット式記録ヘッ
ドに関するさらなる詳細は、特願2000−84772
号に記載されている。特願2000−84772号に記
載されている内容は、この引用によって、本明細書の一
部となる。なお、ノズル開口のピッチは、例えば180
dpiの場合、約141μmである。
For further details regarding the above-mentioned type of ink jet recording head, see Japanese Patent Application No. 2000-84772.
No. The contents described in Japanese Patent Application No. 2000-84772 are incorporated herein by reference. The pitch of the nozzle openings is, for example, 180
In the case of dpi, it is about 141 μm.

【0037】図1及び図2に示すように、本実施の形態
の複数のノズル開口21は、ノズルプレート20に、略
平行かつ隣接する右列(第1列)及び左列(第2列)の
2列状に形成されている。本実施の形態では、左列のノ
ズル開口21aと右列のノズル開口21bとは千鳥状に
なっているが、他の配置態様も採用され得る。
As shown in FIGS. 1 and 2, the plurality of nozzle openings 21 of the present embodiment are provided on the nozzle plate 20 in a right row (first row) and a left row (second row) substantially parallel and adjacent to each other. Are formed in two rows. In the present embodiment, the nozzle openings 21a in the left column and the nozzle openings 21b in the right column are staggered, but other arrangements may be adopted.

【0038】本実施の形態の複数のキャビティ部12
は、流路形成基板(基板部材)10に形成されており、
各々が左列を形成する各ノズル開口21aと連通すると
共にノズル開口21aの列方向と略直交する方向に延び
ており、互いに平行にノズル開口21aの列方向に略並
置されて第1キャビティ群Aを形成する複数の第1キャ
ビティ部12aを有している(図3参照)。
The plurality of cavities 12 of the present embodiment
Is formed on the flow path forming substrate (substrate member) 10,
Each of the first cavity groups A communicates with each of the nozzle openings 21a forming the left row and extends in a direction substantially perpendicular to the row direction of the nozzle openings 21a. Are formed (see FIG. 3).

【0039】また、複数のキャビティ部12は、各々が
右列を形成する各ノズル開口21bと連通すると共にノ
ズル開口21bの列方向と略直交する方向に延びてお
り、互いに平行にノズル開口21bの列方向に略並置さ
れて第1キャビティ群Aと略平行かつ隣接する第2キャ
ビティ群Bを形成する複数の第2キャビティ部12bを
有している(図3参照)。
The plurality of cavities 12 communicate with the respective nozzle openings 21b forming the right row and extend in a direction substantially perpendicular to the row direction of the nozzle openings 21b. It has a plurality of second cavity portions 12b that are substantially juxtaposed in the column direction to form a second cavity group B substantially parallel to and adjacent to the first cavity group A (see FIG. 3).

【0040】流路形成部材10には、各第1キャビティ
部12aに連通する第1共通インクリザーバ13aが形
成されると共に、各第2キャビティ部12bに連通する
第2共通インクリザーバ13bが形成されている。
In the flow path forming member 10, a first common ink reservoir 13a communicating with each first cavity 12a and a second common ink reservoir 13b communicating with each second cavity 12b are formed. ing.

【0041】さらに流路形成部材10には、各々がノズ
ル開口21aの列方向と略直交する方向に延びており、
前記複数の第1キャビティ部12aのうちの一側最端
(図3の上側)のキャビティ部のさらに一側(上側)
に、当該第1キャビティ部に略平行かつ互いに平行にノ
ズル開口21aの列方向に並置された複数、この場合3
列の第1ダミーキャビティ部22aが形成されている。
Further, each of the flow path forming members 10 extends in a direction substantially orthogonal to the row direction of the nozzle openings 21a.
Further one side (upper side) of the end of one side (upper side in FIG. 3) of the plurality of first cavity sections 12a.
A plurality of nozzles arranged in parallel in the row direction of the nozzle openings 21a substantially in parallel with each other and in parallel with each other,
A first dummy cavity portion 22a in a row is formed.

【0042】さらに流路形成部材10には、各々がノズ
ル開口21bの列方向と略直交する方向に延びており、
前記複数の第2キャビティ部12bのうちの一側最端
(図3の上側)のキャビティ部のさらに一側(上側)
に、当該第2キャビティ部に略平行かつ互いに平行にノ
ズル開口21bの列方向に並置された複数、この場合3
列の第2ダミーキャビティ部22bが形成されている。
Further, each of the flow path forming members 10 extends in a direction substantially orthogonal to the row direction of the nozzle openings 21b.
One further side (upper side) of the endmost side (upper side in FIG. 3) of one side of the plurality of second cavity sections 12b.
A plurality of nozzles arranged in parallel in the row direction of the nozzle openings 21b substantially in parallel with each other and in parallel with each other,
A second dummy cavity portion 22b in a row is formed.

【0043】第1ダミーキャビティ部22aの長さは、
第1キャビティ部12aの長さと同一となっている。
The length of the first dummy cavity portion 22a is
The length is the same as the length of the first cavity portion 12a.

【0044】同様に、第2ダミーキャビティ部22bの
長さは、第2キャビティ部12bの長さと同一となって
いる。
Similarly, the length of the second dummy cavity 22b is the same as the length of the second cavity 12b.

【0045】本実施の形態では、第1キャビティ部12
aと第2キャビティ部12bとが同一の長さであり、従
って、第1ダミーキャビティ部22aと第2ダミーキャ
ビティ部22bとが同一の長さとなっている。
In this embodiment, the first cavity 12
a and the second cavity portion 12b have the same length, and therefore, the first dummy cavity portion 22a and the second dummy cavity portion 22b have the same length.

【0046】また、ノズル列方向の他端部は、一端部と
対称にダミーキャビティ部が設けられている。
The other end in the nozzle row direction is provided with a dummy cavity symmetrically with the one end.

【0047】すなわち、本実施の形態の場合、流路形成
基板10には、各々がノズル開口21aの列方向と略直
交する方向に延びており、前記複数の第1キャビティ部
12aのうちの他側最端(図3の下側)のキャビティ部
のさらに他側(下側)に、当該第1キャビティ部に略平
行かつ互いに平行にノズル開口21aの列方向に並置さ
れた複数、この場合3列の対向第1ダミーキャビティ部
22a’が形成されている。
That is, in the case of the present embodiment, each of the flow path forming substrates 10 extends in a direction substantially orthogonal to the row direction of the nozzle openings 21a, and the other of the plurality of first cavities 12a. On the other side (lower side) of the cavity part at the sidemost end (lower side in FIG. 3), a plurality of juxtaposed in the row direction of the nozzle openings 21a substantially parallel to each other and parallel to each other, in this case 3 A row of opposing first dummy cavity portions 22a 'are formed.

【0048】同様に、流路形成基板10には、各々がノ
ズル開口21bの列方向と略直交する方向に延びてお
り、前記複数の第2キャビティ部12bのうちの他側最
端(図3の下側)のキャビティ部のさらに他側(下側)
に、当該第2キャビティ部に略平行かつ互いに平行にノ
ズル開口21bの列方向に並置された複数、この場合3
列の対向第2ダミーキャビティ部22b’が形成されて
いる。
Similarly, each of the flow path forming substrates 10 extends in a direction substantially perpendicular to the row direction of the nozzle openings 21b, and is the other end of the plurality of second cavity portions 12b (FIG. 3). On the other side (lower side) of the cavity section
A plurality of nozzles arranged in parallel in the row direction of the nozzle openings 21b substantially in parallel with each other and in parallel with each other,
A row of opposing second dummy cavities 22b 'is formed.

【0049】対向第1ダミーキャビティ部22a’は、
第1ダミーキャビティ部22aと同一の長さであり、対
向第2ダミーキャビティ部22b’は、第2ダミーキャ
ビティ部22bと同一の長さとなっている。
The opposed first dummy cavity portion 22a '
The length of the first dummy cavity 22a is the same as that of the second dummy cavity 22b, and the length of the opposing second dummy cavity 22b 'is the same as that of the second dummy cavity 22b.

【0050】本実施の形態では、各第1キャビティ部1
2aは、長手方向(図3の左右方向)の一側(右側)端
部で左列のノズル開口21aに連通しており、長手方向
の他側(左側)端部で第1共通インクリザーバ13aに
連通している。同様に、各第2キャビティ部12bは、
長手方向の左側端部で右列のノズル開口21bに連通し
ており、長手方向の右側端部で第2共通インクリザーバ
13bに連通している。
In the present embodiment, each first cavity 1
2a communicates with the nozzle row 21a in the left column at one end (right side) in the longitudinal direction (left-right direction in FIG. 3), and the first common ink reservoir 13a at the other end (left side) in the longitudinal direction. Is in communication with Similarly, each second cavity portion 12b is
The left end in the longitudinal direction communicates with the nozzle openings 21b in the right row, and the right end in the longitudinal direction communicates with the second common ink reservoir 13b.

【0051】また、本実施の形態では、各第1ダミーキ
ャビティ部22a及び各対向第1ダミーキャビティ部2
2a’は、長手方向の左側端部で第1共通インクリザー
バ13aに連通しており、各第2ダミーキャビティ部2
2b及び各対向第2ダミーキャビティ部22b’は、長
手方向の右側端部で第2共通インクリザーバ13bに連
通している。
In this embodiment, each first dummy cavity 22a and each opposing first dummy cavity 2a
2a 'communicates with the first common ink reservoir 13a at the left end in the longitudinal direction, and each second dummy cavity 2
2b and each opposing second dummy cavity portion 22b 'communicate with the second common ink reservoir 13b at the right end in the longitudinal direction.

【0052】そして、各第1ダミーキャビティ部22a
及び各対向第1ダミーキャビティ部22a’の両端部と
各第1キャビティ部12aの両端部とは、それぞれノズ
ル開口21aの列方向に直線状に整列されている。
Then, each first dummy cavity portion 22a
Both ends of each opposing first dummy cavity 22a 'and both ends of each first cavity 12a are linearly aligned in the row direction of the nozzle openings 21a.

【0053】同様に、各第2ダミーキャビティ部22b
及び各対向第2ダミーキャビティ部22b’の両端部と
各第2キャビティ部12bの両端部とは、それぞれノズ
ル開口21bの列方向に直線状に整列されている。
Similarly, each second dummy cavity portion 22b
Both ends of each opposing second dummy cavity 22b 'and both ends of each second cavity 12b are linearly aligned in the row direction of the nozzle openings 21b.

【0054】さて、本実施の形態の流路形成基板10
は、図3に示すように、複数の第1ダミーキャビティ部
22a及び第2ダミーキャビティ部22bのうちの一側
(図3の上側)最端のダミーキャビティ部のさらに一側
に、脆弱部23が形成されている。
Now, the flow path forming substrate 10 of the present embodiment
As shown in FIG. 3, the fragile portion 23 is further provided on one side (upper side in FIG. 3) of the end of the plurality of first dummy cavity portions 22a and second dummy cavity portions 22b. Are formed.

【0055】この場合、脆弱部23は、第1共通インク
リザーバ13aに対するノズル列方向一側領域から第2
共通インクリザーバ13bに対するノズル列方向一側領
域まで、形成されている。すなわち、流路形成基板10
の左右の端縁部領域Eには、脆弱部23は形成されてい
ない。
In this case, the fragile portion 23 is moved from one side of the first common ink reservoir 13a in the nozzle row direction to the second common ink reservoir 13a.
It is formed up to one side area in the nozzle row direction with respect to the common ink reservoir 13b. That is, the flow path forming substrate 10
The fragile portion 23 is not formed in the left and right edge regions E of FIG.

【0056】また、流路形成部材10は、脆弱部23の
さらに一側に、組立等のための位置決め孔24が形成さ
れている。
The flow path forming member 10 has a positioning hole 24 formed on one side of the fragile portion 23 for assembling and the like.

【0057】脆弱部23及び位置決め孔24は、ノズル
列方向の両端部で対称に設けられる。すなわち、図3に
示すように、複数の対向第1ダミーキャビティ部22
a’及び対向第2ダミーキャビティ部22b’のうちの
他側(図3の下側)最端のダミーキャビティ部のさらに
他側に、脆弱部23’が形成されている。
The fragile portions 23 and the positioning holes 24 are provided symmetrically at both ends in the nozzle row direction. That is, as shown in FIG.
A fragile portion 23 ′ is formed on the other side (lower side in FIG. 3) of the a ′ and the opposing second dummy cavity portion 22 b ′, on the other side.

【0058】脆弱部23’も、第1共通インクリザーバ
13aに対するノズル列方向他側領域から第2共通イン
クリザーバ13bに対するノズル列方向他側領域まで、
形成されている。すなわち、流路形成基板10の左右の
端縁部領域Fには、脆弱部23’は形成されていない。
The fragile portion 23 'also extends from the other side of the first common ink reservoir 13a in the nozzle row direction to the other side of the second common ink reservoir 13b in the nozzle row direction.
Is formed. That is, the fragile portions 23 'are not formed in the left and right edge portions F of the flow path forming substrate 10.

【0059】そして、脆弱部23’のさらに他側には、
組立等のための位置決め孔24’が形成されている。
Then, on the other side of the fragile portion 23 ',
A positioning hole 24 'for assembly or the like is formed.

【0060】本実施の形態では、脆弱部23、23’
は、いずれもキャビティ部12a、12bに平行に形成
されている。結果的に、脆弱部23、23’は、(11
0)面に垂直な第1の(111)面内に形成されてい
る。このように、第1の(111)面に沿って脆弱部を
形成することにより、脆弱部の強度をより低くしてい
る。
In the present embodiment, the fragile parts 23, 23 '
Are formed parallel to the cavities 12a and 12b. As a result, the fragile parts 23 and 23 ′ are (11
It is formed in the first (111) plane perpendicular to the (0) plane. As described above, by forming the fragile portion along the first (111) plane, the strength of the fragile portion is further reduced.

【0061】脆弱部23、23’は、具体的には、ミシ
ン目状に形成された、複数のスリット状の貫通孔を有し
ている。あるいは、ミシン目状に形成された、複数のス
リット状の薄肉部を有している。これらの貫通孔あるい
は薄肉部は、脆弱部23、23’の強度が隣接する第1
キャビティ部12aと第2キャビティ部12bとを区画
する隔壁11部分よりも弱く、当該隔壁11部分よりも
脆弱部23、23’の方が破断し易いような空隙密度で
形成されている。脆弱部23、23’は、キャビティ部
12a、12b等と同じように、異方性エッチングによ
って形成され得る。すなわち、フルエッチングによって
貫通孔が形成され、ハーフエッチングによって薄肉部が
形成され得る。
The fragile portions 23 and 23 'have a plurality of slit-shaped through holes formed in a perforated shape. Alternatively, it has a plurality of slit-shaped thin portions formed in a perforated shape. These through-holes or thin-walled portions are the first portions where the strengths of the fragile portions 23, 23 'are adjacent.
It is formed with a void density that is weaker than the partition 11 that partitions the cavity 12a and the second cavity 12b, and that the fragile portions 23 and 23 ′ are more easily broken than the partition 11. The fragile portions 23, 23 'can be formed by anisotropic etching, like the cavities 12a, 12b. That is, a through hole can be formed by full etching, and a thin portion can be formed by half etching.

【0062】ここで、脆弱部23、23’と接合部材4
0(封止部材)との一関係について、図4を用いて説明
する。図4は、図3のノズル列方向の概略断面図であ
る。
Here, the fragile portions 23, 23 'and the joining member 4
One relationship with 0 (sealing member) will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic sectional view in the nozzle row direction of FIG.

【0063】図4に示すように、脆弱部23、23’
は、接合部材40の圧電素子包囲部41と対向する流路
形成基板10の部分領域に対して、その領域外に形成さ
れている。これにより、脆弱部23、23’の破断が、
圧電素子包囲部41内の密封状態に影響を与えないよう
になっている。
As shown in FIG. 4, the fragile portions 23, 23 '
Is formed outside the region of the flow path forming substrate 10 facing the piezoelectric element surrounding portion 41 of the joining member 40. Thereby, breakage of the fragile parts 23 and 23 ′
The sealing state inside the piezoelectric element surrounding portion 41 is not affected.

【0064】以上のような本実施の形態によれば、ダミ
ーキャビティ部22a、22b、22a’、22b’が
設けられていることにより、記録ヘッドのインク吐出特
性を安定させることができる。
According to the present embodiment as described above, the provision of the dummy cavities 22a, 22b, 22a 'and 22b' makes it possible to stabilize the ink discharge characteristics of the recording head.

【0065】一方、脆弱部23、23’を積極的に流路
形成部材10に設けたことにより、ヘッド組立時やヘッ
ド実装時等にノズル列両端部において発生し得る応力を
効果的に逃がすことができる。また、過度の応力が適用
された場合には、流路形成部材10の脆弱部23、2
3’が真っ先に破壊されるため、他の部分、例えばダミ
ーキャビティ部22a、22b等の破壊が防止され、イ
ンクの漏出等が防止される。
On the other hand, the fragile portions 23 and 23 ′ are positively provided in the flow path forming member 10, so that stress that may be generated at both ends of the nozzle row during head assembly or head mounting can be effectively released. Can be. Further, when excessive stress is applied, the weak portions 23, 2
Since 3 ′ is destroyed first, the other portions, for example, the dummy cavities 22a and 22b, are prevented from being destroyed, and the leakage of ink is prevented.

【0066】次に、本発明の第2の実施の形態のインク
ジェット式記録ヘッドについて、図5を用いて説明す
る。図5は、第2の実施の形態のインクジェット式記録
ヘッドにおける流路形成基板(基板部材)全体の平面図
である。
Next, an ink jet recording head according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a plan view of the entire flow path forming substrate (substrate member) in the ink jet recording head according to the second embodiment.

【0067】図5に示すように、本実施の形態の脆弱部
23、23’は、キャビティ部12a、12bに対して
平行な部分23a、23a’と、キャビティ部12a、
12bに対して傾斜した部分23b、23b’とを有し
ている。この場合、脆弱部23、23’は、(110)
面に垂直な第1の(111)面内(平行部分)及び第1
の(111)面と約70度の角度をなし且つ(110)
面と約35度の角度をなす第2の(111)面内(傾斜
部分)に形成されている。
As shown in FIG. 5, the fragile portions 23 and 23 'of the present embodiment include portions 23a and 23a' parallel to the cavities 12a and 12b, and cavities 12a and 23 '.
It has portions 23b and 23b 'inclined with respect to 12b. In this case, the fragile parts 23 and 23 'are (110)
The first (111) plane (parallel portion) perpendicular to the plane and the first
At an angle of about 70 degrees with the (111) plane of (110)
It is formed in the second (111) plane (inclined portion) forming an angle of about 35 degrees with the plane.

【0068】その他の構成については、図1乃至図4に
示す第1の実施の形態のインクジェット式記録ヘッドと
略同様の構成である。第2の実施の形態において、図1
乃至図4に示す第1の実施の形態と同一の部分には同一
の符号を付して詳細な説明は省略する。
The other structure is substantially the same as the structure of the ink jet recording head according to the first embodiment shown in FIGS. In the second embodiment, FIG.
The same parts as those in the first embodiment shown in FIG. 4 to FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0069】本実施の形態においても、第1の(11
1)面と第2の(111)面に沿って脆弱部を形成する
ことにより、脆弱部の強度を積極的に低くしている。
Also in this embodiment, the first (11)
By forming the fragile portion along the 1) plane and the second (111) plane, the strength of the fragile section is actively reduced.

【0070】本実施の形態のように、第1の(111)
面のみならず第2の(111)面をも利用して脆弱部2
3、23’を形成することにより、脆弱部23、23’
の配置態様を、キャビティ部12a、12bに平行な態
様以外に拡張することができ、設計の融通性が顕著に改
善される。
As in the present embodiment, the first (111)
Vulnerable part 2 using not only surface but also second (111) surface
By forming 3, 23 ', the fragile portions 23, 23'
Can be expanded to a mode other than the mode parallel to the cavities 12a and 12b, and the design flexibility is remarkably improved.

【0071】なお、以上の各実施の形態において、第1
共通インクリザーバ13a及び第2共通インクリザーバ
13bの端部位置は、ノズル列方向の両端のダミーキャ
ビティ部に揃えられているが、これに限定されず、イン
ク吐出特性にとって好ましいように、適宜に変更され得
る。
In each of the above embodiments, the first
The end positions of the common ink reservoir 13a and the second common ink reservoir 13b are aligned with the dummy cavities at both ends in the nozzle row direction, but are not limited thereto, and may be appropriately changed so as to be favorable for ink ejection characteristics. Can be done.

【0072】その他、ノズル開口の数や配列ピッチ、各
リザーバ部の形状、キャビティ部の配置の態様、ダミー
キャビティ部の配置数等は、記録ヘッドに求められる応
力特性とインク吐出特性にとって好適なように、さらに
は製造上の都合にとって好適なように、特許請求の範囲
の各請求項の範囲内において、適宜に選択され得る。
In addition, the number and arrangement pitch of the nozzle openings, the shape of each reservoir, the arrangement of the cavities, the number of dummy cavities, and the like are suitable for the stress characteristics and ink discharge characteristics required for the recording head. In addition, it can be appropriately selected within the scope of each claim in the claims so as to be more suitable for manufacturing convenience.

【0073】また、本発明の特徴は、基板部材に積極的
に脆弱部を設けた点にある。従って、記録ヘッドの他の
構成要素、例えばインク吐出圧力を発生させるための構
成(圧電素子)等は、上記の実施の形態によって限定さ
れない。
A feature of the present invention resides in that a fragile portion is positively provided on a substrate member. Therefore, other components of the recording head, for example, a configuration (piezoelectric element) for generating the ink ejection pressure are not limited by the above-described embodiment.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、脆弱部
を積極的に基板部材に設けておくことにより、ノズル列
端部において発生し得る応力を効果的に逃がすことがで
き、基板の破壊を効果的に防止することができる。ま
た、過度の応力が適用された場合には、基板部材の脆弱
部が真っ先に破壊されるため、他の部分、例えばダミー
キャビティ部及びキャビティ部の破壊が防止され、イン
クの漏出等を防止できる。
As described above, according to the present invention, the stress that may be generated at the end of the nozzle row can be effectively released by providing the fragile portion on the substrate member positively. Can be effectively prevented from being destroyed. Further, when excessive stress is applied, the fragile portion of the substrate member is destroyed first, so that other portions, for example, the dummy cavity portion and the cavity portion are prevented from being broken, and leakage of ink and the like can be prevented. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるインクジェット式記録ヘッドの第
1の実施の形態の分解斜視図。
FIG. 1 is an exploded perspective view of a first embodiment of an ink jet recording head according to the present invention.

【図2】図1の平面図及び断面図。FIG. 2 is a plan view and a cross-sectional view of FIG.

【図3】本発明によるインクジェット式記録ヘッドの第
1の実施の形態の流路形成部材の全体の平面図。
FIG. 3 is an overall plan view of a flow path forming member of the first embodiment of the ink jet recording head according to the present invention.

【図4】流路形成部材及び接合部材のノズル列方向の断
面図。
FIG. 4 is a sectional view of a flow path forming member and a joining member in a nozzle row direction.

【図5】本発明によるインクジェット式記録ヘッドの第
2の実施の形態の流路形成部材の全体の平面図。
FIG. 5 is an overall plan view of a flow path forming member of a second embodiment of the ink jet recording head according to the present invention.

【図6】従来のキャビティ部及びダミーキャビティ部の
配置関係を示す概略図。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a positional relationship between a conventional cavity portion and a dummy cavity portion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 流路形成基板 11 隔壁 12 キャビティ部 12a 第1キャビティ部 12b 第2キャビティ部 13 リザーバ部 13a 第1共通インクリザーバ部 13b 第2共通インクリザーバ部 14 インク供給路 20 ノズルプレート 21、21a、21b ノズル開口 22 ダミーキャビティ部 22a 第1ダミーキャビティ部 22b 第2ダミーキャビティ部 22a’ 対向第1ダミーキャビティ部 22b’ 対向第2ダミーキャビティ部 23 脆弱部 24 位置決め孔 30 リザーバ形成基板 32 インク導入路 35 封止板 36 インク導入口 40 接合部材 41 圧電素子包囲部 45 封止部材 50 弾性膜 60 下電極膜 70 圧電体層 80 上電極膜 90 リード電極 100 リザーバ 110 駆動回路 120 駆動配線 300 圧電素子 Reference Signs List 10 flow path forming substrate 11 partition wall 12 cavity section 12a first cavity section 12b second cavity section 13 reservoir section 13a first common ink reservoir section 13b second common ink reservoir section 14 ink supply path 20 nozzle plate 21, 21a, 21b nozzle Opening 22 Dummy cavity part 22a First dummy cavity part 22b Second dummy cavity part 22a 'Opposite first dummy cavity part 22b' Opposite second dummy cavity part 23 Weak part 24 Positioning hole 30 Reservoir forming substrate 32 Ink introduction path 35 Sealing Plate 36 Ink inlet 40 Joining member 41 Piezoelectric element surrounding part 45 Sealing member 50 Elastic film 60 Lower electrode film 70 Piezoelectric layer 80 Upper electrode film 90 Lead electrode 100 Reservoir 110 Drive circuit 120 Drive wiring 300 Piezoelectric element

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数のノズル開口が列状に形成されたノズ
ルプレートと、 ノズルプレートに隣接する基板部材と、 基板部材に形成され、各々が各ノズル開口と連通すると
共にノズル開口の列方向と略直交する方向に延びてお
り、互いに平行にノズル開口の列方向に略並置された複
数のキャビティ部と、 基板部材に形成され、各キャビティ部に連通する共通イ
ンクリザーバと、 基板部材に形成され、前記複数のキャビティ部のうちの
一側最端のキャビティ部のさらに一側に設けられた脆弱
部と、を備えたことを特徴とするインクジェット式記録
ヘッド。
1. A nozzle plate having a plurality of nozzle openings formed in a row, a substrate member adjacent to the nozzle plate, a substrate member formed on the substrate member, each communicating with each nozzle opening, and in a row direction of the nozzle openings. A plurality of cavities extending in a direction substantially orthogonal to each other and arranged substantially parallel to each other in a row direction of the nozzle openings; a common ink reservoir formed in the substrate member, communicating with each cavity portion; and a plurality of cavities formed in the substrate member. An ink-jet recording head, further comprising a fragile portion provided on one side of an endmost cavity on one side of the plurality of cavities.
【請求項2】複数のノズル開口が略平行かつ隣接する第
1列及び第2列の2列状に形成されたノズルプレート
と、 ノズルプレートに隣接する基板部材と、 基板部材に形成され、各々が第1列を形成する各ノズル
開口と連通すると共にノズル開口の列方向と略直交する
方向に延びており、互いに平行にノズル開口の列方向に
略並置されて第1キャビティ群を形成する複数の第1キ
ャビティ部と、 基板部材に形成され、各第1キャビティ部の長手方向一
側端部に連通する第1共通インクリザーバと、 基板部材に形成され、各々が第2列を形成する各ノズル
開口と連通すると共にノズル開口の列方向と略直交する
方向に延びており、互いに平行にノズル開口の列方向に
略並置されて第1キャビティ群と略平行かつ隣接する第
2キャビティ群を形成する複数の第2キャビティ部と、 基板部材に形成され、各第2キャビティ部の長手方向他
側端部に連通する第2共通インクリザーバと、 基板部材に形成され、前記複数の第1キャビティ部及び
第2キャビティ部のうちの一側最端のキャビティ部のさ
らに一側に設けられた脆弱部と、を備えたことを特徴と
するインクジェット式記録ヘッド。
2. A nozzle plate having a plurality of nozzle openings formed in two rows of a first row and a second row, which are substantially parallel and adjacent to each other, a substrate member adjacent to the nozzle plate, and a plurality of nozzle openings formed on the substrate member. Are communicated with the respective nozzle openings forming the first row and extend in a direction substantially perpendicular to the row direction of the nozzle openings, and are arranged substantially parallel to each other in the row direction of the nozzle openings to form a first cavity group. A first common ink reservoir formed in the substrate member and communicating with one longitudinal end of each first cavity portion; and a first common ink reservoir formed in the substrate member, each forming a second row. A second cavity group which is communicated with the nozzle openings and extends in a direction substantially perpendicular to the row direction of the nozzle openings and is substantially parallel to each other and substantially juxtaposed in the row direction of the nozzle openings to form a second cavity group substantially parallel to and adjacent to the first cavity group. A plurality of second cavities, a second common ink reservoir formed in the substrate member and communicating with the other longitudinal end of each second cavity portion, and a plurality of the first cavity portions formed in the substrate member And a fragile portion provided on one side of the one endmost cavity portion of the second cavity portion.
【請求項3】脆弱部は、第1共通インクリザーバに対す
るノズル列方向一側領域から第2共通インクリザーバに
対するノズル列方向一側領域まで、設けられていること
を特徴とする請求項2に記載のインクジェット式記録ヘ
ッド。
3. The device according to claim 2, wherein the fragile portion is provided from a region on one side of the first common ink reservoir in the nozzle row direction to a region on one side of the second common ink reservoir in the nozzle line direction. Inkjet recording head.
【請求項4】脆弱部は、隣接する第1キャビティ部と第
2キャビティ部とを区画する隔壁部分よりも、破断が生
じ易くなっていることを特徴とする請求項1乃至3のい
ずれかに記載のインクジェット式記録ヘッド。
4. The method according to claim 1, wherein the fragile portion is apt to be broken more easily than a partition portion that separates the adjacent first cavity portion and second cavity portion. The ink jet recording head according to the above.
【請求項5】一側最端のキャビティ部と脆弱部との間に
は、ダミーキャビティ部が形成されていることを特徴と
する請求項1乃至4のいずれかに記載のインクジェット
式記録ヘッド。
5. The ink jet recording head according to claim 1, wherein a dummy cavity is formed between the one endmost cavity and the weakened part.
【請求項6】基板部材は、脆弱部のさらに一側に、位置
決め孔が形成されていることを特徴とする請求項1乃至
5のいずれかに記載のインクジェット式記録ヘッド。
6. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the substrate member has a positioning hole formed on one side of the fragile portion.
【請求項7】脆弱部は、ミシン目状に形成された複数の
貫通孔を有していることを特徴とする請求項1乃至6の
いずれかに記載のインクジェット式記録ヘッド。
7. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the fragile portion has a plurality of perforations formed in perforations.
【請求項8】脆弱部は、ミシン目状に形成された複数の
薄肉部を有していることを特徴とする請求項1乃至6の
いずれかに記載のインクジェット式記録ヘッド。
8. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the fragile portion has a plurality of thin portions formed in a perforated shape.
【請求項9】基板部材のノズルプレートと反対側の面に
は、 各キャビティ部内のインクの圧力を変動させるための圧
力変動手段と、 基板部材の一部領域と共に、前記圧力変動手段を包囲す
る封止空間を区画するための封止部材と、が設けられ、 脆弱部は、前記封止空間を区画する基板部材の一部領域
の外側の領域に形成されていることを特徴とする請求項
1乃至8のいずれかに記載のインクジェット式記録ヘッ
ド。
9. A pressure change means for changing the pressure of ink in each cavity on a surface of the substrate member opposite to the nozzle plate, and the pressure change means is surrounded together with a partial region of the substrate member. A sealing member for partitioning the sealing space, wherein the fragile portion is formed in a region outside a partial region of the substrate member that partitions the sealing space. 9. The ink jet recording head according to any one of 1 to 8.
【請求項10】脆弱部は、キャビティ部に平行に形成さ
れていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに
記載のインクジェット式記録ヘッド。
10. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the fragile portion is formed parallel to the cavity.
【請求項11】基板部材は、面方位(110)のシリコ
ン単結晶基板からなり、 脆弱部は、(110)面に垂直な第1の(111)面内
に形成されていることを特徴とする請求項10に記載の
インクジェット式記録ヘッド。
11. The substrate member is made of a silicon single crystal substrate having a plane orientation of (110), and the fragile portion is formed in a first (111) plane perpendicular to the (110) plane. The inkjet recording head according to claim 10.
【請求項12】基板部材は、面方位(110)のシリコ
ン単結晶基板からなり、 脆弱部は、(110)面に垂直な第1の(111)面内
及び第1の(111)面と約70度の角度をなし且つ
(110)面と約35度の角度をなす第2の(111)
面内に形成されていることを特徴とする請求項1乃至9
のいずれかに記載のインクジェット式記録ヘッド。
12. The substrate member is composed of a silicon single crystal substrate having a plane orientation of (110), and the fragile portion is formed in a first (111) plane and a first (111) plane perpendicular to the (110) plane. A second (111) forming an angle of about 70 degrees and forming an angle of about 35 degrees with the (110) plane;
10. The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting device is formed in a plane.
The inkjet recording head according to any one of the above.
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