JP2003072071A - Composite nozzle, liquid drop discharge apparatus, and method for manufacturing them - Google Patents

Composite nozzle, liquid drop discharge apparatus, and method for manufacturing them

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composite nozzle which can increase the discharge speed while holding the liquid drop position accuracy. SOLUTION: A laminated body 13 comprising a nozzle base body 24 and an adhesive layer 25 layered on the nozzle base body 24 is attached to a lower face plate 16 of a channel substrate 11. The composite nozzle 26 for discharging liquid drops is formed to a position of the nozzle base body 24 and the adhesion layer 25 corresponding to a channel terminal nozzle 16A formed to the lower face plate 16 which constitutes the channel base body 11. A discharge nozzle 24A for constituting a part of the composite nozzle 26 is formed to the nozzle base body 24. A ratio of a Young's modulus Ea of the adhesion layer 25 and a Young's modulus Es of the nozzle base body 24 (Es/Ea) is set to a range of 1.4-500. Since the adhesion layer absorbs vibrations of the nozzle base body in accordance with the discharge of liquid drops, a liquid drop meniscus can be stabilized.

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】この発明は、微小体積の液滴
を吐出する複合ノズル、この複合ノズルを備える液滴吐
出装置およびこれらの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compound nozzle for ejecting a minute volume of liquid droplets, a liquid droplet ejecting apparatus including the compound nozzle, and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の液滴吐出装置としては、液体を流
通させる流路が形成された流路基体に、それぞれ個別に
ノズルを形成した接着フィルムとノズル基体とを積層・
接着して、流路基体の流路と、接着フィルムのノズル
と、ノズル基体のノズルとが連通するように形成されて
いる。そして、この液滴吐出装置は、圧電/電歪素子で
なるマイクロポンプを備えており、このマイクロポンプ
で加圧することにより、ノズル部から微量の液体を吐出
するようになっている。このような液滴吐出装置は、例
えばDNAチップ(DNAマイクロアレイ)の製造にお
けるスポットの形成に用いられている。
2. Description of the Related Art As a conventional droplet discharge device, an adhesive film having nozzles formed individually and a nozzle base are laminated on a flow path base having a flow path for flowing a liquid.
It is formed so that the flow path of the flow path base, the nozzle of the adhesive film, and the nozzle of the nozzle base communicate with each other by adhesion. The droplet discharge device is provided with a micro pump composed of a piezoelectric / electrostrictive element, and a small amount of liquid is discharged from the nozzle portion by pressurizing with the micro pump. Such a droplet discharge device is used for forming spots in the manufacture of, for example, a DNA chip (DNA microarray).

【0003】周知の通り、遺伝子構造の解析方法の進歩
にはめざましいものがあり、ヒトの遺伝子をはじめとし
て、多数の遺伝子構造が明らかにされてきている。この
ような遺伝子構造の解析には、顕微鏡スライドグラスな
どの基体上に数千から一万種類以上の異なる種類のDN
A断片をスポットとして整列固定させたDNAチップが
用いられている。
As is well known, the progress in the method of analyzing the gene structure is remarkable, and many gene structures including human genes have been clarified. For analysis of such gene structure, several thousand to 10,000 or more different types of DNs are mounted on a substrate such as a microscope slide glass.
A DNA chip in which the A fragment is aligned and fixed as a spot is used.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の液滴吐出装置では、接着フィルムでノズル基体を流路
基体に接着する際に、ノズル部周辺は物理的に加圧でき
ないため、接着フィルムへの気泡の巻き込み等による微
小剥離などの接着不良が発生し易いという問題点があっ
た。
However, in the above-mentioned conventional droplet discharge device, when the nozzle base is adhered to the flow path base by the adhesive film, the periphery of the nozzle portion cannot be physically pressed, so that the adhesive film is not formed. There is a problem that defective adhesion such as minute peeling due to the inclusion of bubbles into the sheet is likely to occur.

【0005】また、流路基体とノズル基体との間の熱膨
脹量および熱収縮量の差により、残留応力による接着力
の低下や、ノズルの変形・位置ずれが生じ易いという問
題点があった。
Further, due to the difference in the amount of thermal expansion and the amount of thermal contraction between the flow path substrate and the nozzle substrate, there is a problem that the adhesive force is lowered due to residual stress, and the nozzle is likely to be deformed and displaced.

【0006】さらに、ノズル基体と接着フィルムのノズ
ルを別々に形成しているため、接着フィルムを流路基体
に接着したときに、接着フィルムに形成したノズルが変
形し、液滴の吐出方向を軸とした左右対称のノズルを作
製することが困難であった。
Further, since the nozzle base and the nozzle of the adhesive film are separately formed, when the adhesive film is adhered to the flow path base, the nozzle formed on the adhesive film is deformed, and the ejection direction of the liquid droplets is axial. It was difficult to manufacture a bilaterally symmetric nozzle.

【0007】このような液滴吐出装置では、ノズル部の
位置精度を確保することは勿論のこと、吐出する液滴が
飛行曲がりを起こさないように所定の吐出速度を確保し
なければならない。しかし、上記した問題点があるた
め、液滴位置精度を保ちつつ吐出速度をあげることは、
困難であった。
In such a droplet discharge device, not only the positional accuracy of the nozzle portion must be ensured, but also a predetermined discharge speed must be secured so that the discharged droplets do not cause flight bending. However, because of the above-mentioned problems, increasing the ejection speed while maintaining the droplet position accuracy is
It was difficult.

【0008】そこで、本発明の目的は、液滴位置精度を
保ちつつ吐出速度をあげることができる複合ノズル、こ
の複合ノズルを備えた液滴吐出装置、およびこれらの製
造方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a composite nozzle capable of increasing the ejection speed while maintaining the accuracy of the droplet position, a droplet ejection apparatus equipped with this composite nozzle, and a method of manufacturing these. .

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この発明の第1の特徴
は、複合ノズルであって、流路が形成された流路基体
に、吐出ノズルが形成されたノズル基体が、接着層を介
して前記流路と前記吐出ノズルとが連通するように貼着
され、前記接着層のヤング率Eaとノズル基体のヤング
率Esとの比(Es/Ea)が1.4〜500であるこ
とを要旨とする。
A first feature of the present invention is a composite nozzle, in which a nozzle base body having a discharge nozzle is formed on a flow path base body having a flow path formed therein with an adhesive layer interposed therebetween. The flow path and the discharge nozzle are attached so as to communicate with each other, and the ratio (Es / Ea) of the Young's modulus Ea of the adhesive layer to the Young's modulus Es of the nozzle base is 1.4 to 500. And

【0010】このような構成の本発明の第1の特徴に係
る複合ノズルでは、接着層のヤング率Eaがノズル基体
のヤング率Esより小さいため、接着層がノズル基体の
振動を吸収し、吐出される液滴の表面の凹凸(メニスカ
ス)が安定する。なお、接着剤のヤング率Eaが小さ過
ぎると圧力損失が大きくなり、液滴を吐出するのが困難
になるため、接着層はノズル基体に対して適度なヤング
率、すなわち、接着層のヤング率Eaとノズル基体のヤ
ング率Esとの比(Es/Ea)が1.4〜500の範
囲にあることが好ましい。
In the composite nozzle according to the first feature of the present invention having such a configuration, since the Young's modulus Ea of the adhesive layer is smaller than the Young's modulus Es of the nozzle base, the adhesive layer absorbs the vibration of the nozzle base and discharges it. The unevenness (meniscus) on the surface of the formed droplets is stabilized. If the Young's modulus Ea of the adhesive is too small, the pressure loss becomes large and it becomes difficult to eject the droplets. Therefore, the adhesive layer has an appropriate Young's modulus with respect to the nozzle substrate, that is, the Young's modulus of the adhesive layer. The ratio (Es / Ea) of Ea to the Young's modulus Es of the nozzle substrate is preferably in the range of 1.4 to 500.

【0011】この発明の第2の特徴は、複合ノズルであ
って、流路基体に形成された流体が流通する流路の下流
側端部に内面に沿って周回し、且つ前記流路の上流側へ
向けて延伸された延伸部を有すると共に、前記流路基体
の下面に沿って接着された接着層と、流体を吐出・滴下
させる吐出ノズルが形成され、且つ該吐出ノズルが前記
下流側端部と連通するように前記接着層を介して前記流
路基体の下面に接着されたノズル基体と、からなること
を要旨とする。
A second feature of the present invention is a composite nozzle, which circulates along the inner surface at the downstream end of the flow path in which the fluid formed in the flow path substrate flows, and upstream of the flow path. And a discharge layer for discharging and dropping a fluid are formed, and the discharge nozzle has the downstream side end. And a nozzle base that is adhered to the lower surface of the flow path base via the adhesive layer so as to communicate with the section.

【0012】また、この発明の第2の特徴においても、
接着層のヤング率Eaとノズル基体のヤング率Esとの
比(Es/Ea)が1.4〜500であることが好まし
い。
Further, according to the second feature of the present invention,
The ratio (Es / Ea) between the Young's modulus Ea of the adhesive layer and the Young's modulus Es of the nozzle substrate is preferably 1.4 to 500.

【0013】さらに、接着層の延伸部の内側面と前記吐
出ノズルの内側面との開口径寸法が吐出方向へ向けて恒
常的に縮小するように変化していることが好ましい。
Further, it is preferable that the opening diameter dimension between the inner side surface of the extended portion of the adhesive layer and the inner side surface of the discharge nozzle is changed so as to be constantly reduced in the discharge direction.

【0014】また、接着層を構成する接着剤は、溶融状
態での濡れ性が流路基体に対してよいことが好ましい。
It is preferable that the adhesive constituting the adhesive layer has good wettability with respect to the flow path substrate in the molten state.

【0015】さらに、流路基体に接着剤の流動を制御す
るストッパ部が形成されていることが好ましい。
Further, it is preferable that a stopper portion for controlling the flow of the adhesive is formed on the flow path substrate.

【0016】また、ノズル基体および/または前記接着
層の前記吐出ノズルの周囲には、スリットが形成されて
いることが好ましい。このスリットは、ノズル基体およ
び/または接着層の熱変形の大きい方向に対して垂直に
形成されていることが好ましい。さらに、このスリット
は、ノズル基体および/または接着層の熱変形の大きい
方向に垂直をなすように形成された第1スリットと、熱
変形の小さい方向に垂直をなすように形成された第2ス
リットとを備え、第1スリットが第2スリットより長く
設定されていることが好ましい。
Further, it is preferable that a slit is formed around the nozzle base and / or the discharge nozzle of the adhesive layer. It is preferable that the slit is formed perpendicularly to the direction in which the nozzle base and / or the adhesive layer undergoes large thermal deformation. Further, the slit is a first slit formed so as to be perpendicular to a direction of large thermal deformation of the nozzle base and / or the adhesive layer, and a second slit formed so as to be perpendicular to a direction of small thermal deformation. And the first slit is preferably set longer than the second slit.

【0017】このような構成の第2の特徴に係る発明で
は、流路基体の流路の下流側端部内面に、接着層の延伸
部がこの内面に沿って周回して形成されているため、流
路基体と接着層との間に段差部が形成されにくく、流路
基体と接着層との間での流体の圧力損失が低減でき、吐
出後の液滴の滴下位置精度を高めることができる。特
に、接着層のヤング率Eaとノズル基体のヤング率Es
との比(Es/Ea)が1.4〜500となるように設
定することにより、接着層がノズル基体の振動を吸収
し、液滴のメニスカスを安定させることができる。
According to the second aspect of the invention having such a structure, the extending portion of the adhesive layer is formed on the inner surface of the downstream end of the flow path of the flow path substrate so as to circulate along this inner surface. It is difficult to form a stepped portion between the flow path substrate and the adhesive layer, the pressure loss of the fluid between the flow path substrate and the adhesive layer can be reduced, and the drop position accuracy of droplets after ejection can be improved. it can. In particular, the Young's modulus Ea of the adhesive layer and the Young's modulus Es of the nozzle substrate
By setting the ratio (Es / Ea) to 1.4 to 500, the adhesive layer can absorb the vibration of the nozzle substrate and stabilize the meniscus of the droplet.

【0018】なお、接着層の延伸部とノズル基体の吐出
ノズルの開口径寸法が吐出方向(出口方向)へ向けて恒
常的に縮小するように形成することで、流路基体の流路
から供給される流体を延伸部と吐出ノズルとで形成され
る内面が滑らかな複合ノズルとすることができる。この
ようにすることにより、流体の圧力損失の低減を抑制す
ると共に、この複合ノズル部分での乱流の発生を防止し
て液滴の吐出方向の精度を高める作用がある。
It is to be noted that the extension diameter of the adhesive layer and the nozzle of the nozzle base are formed so that the diameter of the opening of the discharge nozzle is constantly reduced in the discharge direction (outlet direction) so that the flow is supplied from the flow path of the flow path base. The fluid to be formed can be a composite nozzle having a smooth inner surface formed by the extending portion and the discharge nozzle. By doing so, it is possible to suppress the reduction of the pressure loss of the fluid and to prevent the generation of turbulent flow in the composite nozzle portion to improve the accuracy of the droplet ejection direction.

【0019】また、第2の特徴に係る発明では、接着層
を構成する接着剤の溶融状態での濡れ性が流路基体に対
してよくなるように設定することにより、ノズル基体を
接着層を介して流路基体に貼着する際に、接着剤が流路
の下流側端部の内面に濡れ上がるため、自動的に延伸部
を形成することができる。特に、流路の下流側端部の所
定位置に接着剤の濡れ上がりを制御するストッパ部を形
成しておくことにより、所定位置までの延伸部を確実に
形成することが可能となる。
Further, in the invention according to the second feature, the nozzle base is interposed via the adhesive layer by setting the wettability of the adhesive forming the adhesive layer in the molten state to be good with respect to the flow path base. Since the adhesive wets the inner surface of the downstream end of the flow channel when it is attached to the flow channel substrate by the adhesive, it is possible to automatically form the extended portion. In particular, by forming a stopper portion that controls the wetting of the adhesive at a predetermined position on the downstream end of the flow path, it is possible to reliably form the extended portion up to the predetermined position.

【0020】さらに、第2の特徴に係る発明では、ノズ
ル基体および/または接着層の吐出ノズルの周囲にスリ
ットが形成されることにより、流路基体と接着層との
間、または接着層とノズル基体との間の熱膨脹や熱収縮
の差により接着層やノズル基体に蓄積された応力をスリ
ットが吸収して接合面の剥がれなどの接着不良を低減さ
せ、耐久性を向上する作用がある。また、ノズル基体の
吐出ノズルにかかる応力もスリットで緩和、解放される
ため、ノズル位置が所定の位置からずれることを防止す
ることができる。
Further, according to the second aspect of the invention, a slit is formed around the discharge nozzle of the nozzle base and / or the adhesive layer, so that the slit is formed between the flow path base and the adhesive layer or between the adhesive layer and the nozzle. The slit absorbs the stress accumulated in the adhesive layer or the nozzle base due to the difference in thermal expansion and thermal contraction with the base, thereby reducing adhesion defects such as peeling of the joint surface and improving the durability. Further, since the stress applied to the discharge nozzle of the nozzle base is relaxed and released by the slit, it is possible to prevent the nozzle position from deviating from a predetermined position.

【0021】この発明の第3の特徴は、液滴吐出装置で
あって、液状体が導入される導入路と、該導入路から導
入された前記液状体を加圧するマイクロポンプを備えた
加圧室と、該加圧室での前記マイクロポンプによる加圧
に伴い前記液状体が導出される導出路と、を有する装置
本体に、前記導出路に連通するように吐出ノズルが形成
されたノズル基体が接着層を介して貼着されると共に、
前記前記接着層のヤング率Eaとノズル基体のヤング率
Esとの比(Es/Ea)を1.4〜500としたこと
を要旨としている。
A third feature of the present invention is a droplet discharge device, which comprises an introduction path for introducing a liquid material and a pressurizing device provided with a micropump for pressurizing the liquid material introduced from the introduction path. Nozzle base in which a discharge nozzle is formed so as to communicate with the discharge passage in an apparatus main body having a chamber and a discharge passage through which the liquid material is discharged in response to pressurization by the micropump in the pressure chamber Is attached via an adhesive layer,
The gist is that the ratio (Es / Ea) between the Young's modulus Ea of the adhesive layer and the Young's modulus Es of the nozzle substrate is set to 1.4 to 500.

【0022】このような構成の第3の特徴に係る発明で
は、マイクロポンプにより加圧室から導出された液状体
が導出路を通ってノズル基体の吐出ノズルから吐出され
る。このとき、接着層は、液状体の吐出に伴うノズル基
体の振動を吸収して、液滴のメニスカスを安定させる。
このため、この液滴吐出装置によれば、吐出される液滴
を所定の位置に精度よく滴下させることができる。
In the third aspect of the present invention having such a structure, the liquid material discharged from the pressurizing chamber by the micro pump is discharged from the discharge nozzle of the nozzle base body through the discharge passage. At this time, the adhesive layer absorbs the vibration of the nozzle substrate due to the ejection of the liquid material and stabilizes the meniscus of the droplet.
Therefore, according to this droplet discharge device, it is possible to accurately drop the discharged droplet at a predetermined position.

【0023】この発明の第4の特徴は、液滴吐出装置で
あって、液状体が導入される導入路と、該導入路から導
入された前記液状体を加圧するマイクロポンプを備えた
加圧室と、該加圧室でのマイクロポンプによる加圧に伴
い前記液状体が導出される導出路と、を有する装置本体
に、前記導出路に連通するように吐出ノズルが形成され
たノズル基体が接着層を介して貼着されると共に、前記
接着層が前記導出路内面に沿って周回し、且つ延伸され
た延伸部を有すると共に、該延伸部を含む接着層と前記
ノズル基体とを合わせた吐出方向の長さが該接着層の厚
さと前記ノズル基体の厚さとを加えた寸法より長いこと
を要旨とする。
A fourth feature of the present invention is a droplet discharge device, which comprises an introduction path for introducing a liquid material, and a pressurizing device provided with a micropump for pressurizing the liquid material introduced from the introduction path. A nozzle body in which a discharge nozzle is formed so as to communicate with the discharge passage in a device main body having a chamber and a discharge passage through which the liquid material is discharged along with pressurization by a micropump in the pressure chamber; The adhesive layer is adhered via an adhesive layer, the adhesive layer circulates along the inner surface of the lead-out path, and has a stretched portion, and the adhesive layer including the stretched portion and the nozzle base are combined. The gist is that the length in the ejection direction is longer than the sum of the thickness of the adhesive layer and the thickness of the nozzle base.

【0024】また、この第4の特徴に係る発明では、延
伸部の内側面と前記吐出ノズルの内側面との開口径寸法
が、吐出方向へむけて恒常的に縮小するように変化して
いることが好ましい。そして、ノズル基体および/また
は前記接着層における前記吐出ノズルの周囲にスリット
が形成されていることが好ましい。また、このスリット
は、ノズル基体および/または接着層の熱変形の大きい
方向に対して垂直に形成されていることが好ましく、こ
のスリットが形成された前記ノズル基体および/または
前記接着層の熱変形の大きい方向に垂直をなすように形
成された第1スリットと、熱変形の小さい方向に垂直を
なすように形成された第2スリットとを備え、前記第1
スリットが前記第2スリットより長く設定されているこ
とが好ましい。
Further, in the invention according to the fourth feature, the opening diameter dimension between the inner side surface of the extending portion and the inner side surface of the discharge nozzle is changed so as to be constantly reduced toward the discharge direction. It is preferable. It is preferable that a slit is formed around the discharge nozzle in the nozzle base and / or the adhesive layer. Further, it is preferable that the slit is formed perpendicularly to a direction in which the nozzle base and / or the adhesive layer is largely deformed by heat, and the nozzle base and / or the adhesive layer in which the slit is formed is thermally deformed. The first slit is formed so as to be perpendicular to the larger direction, and the second slit is formed so as to be perpendicular to the smaller thermal deformation direction.
It is preferable that the slit is set longer than the second slit.

【0025】この発明の第5の特徴に係る発明は、複合
ノズルの製造方法であって、板状のノズル基体と、接着
層とを貼り合わせて積層体を作製した後、前記接着層側
から孔明け加工を施して前記積層体にノズル部を形成
し、該積層体を、流路が形成された流路基体の前記流路
に前記ノズル部が連通するように貼り合わせることを要
旨としている。
An invention according to a fifth feature of the present invention is a method for manufacturing a composite nozzle, wherein a plate-shaped nozzle base and an adhesive layer are attached to each other to produce a laminate, and then the adhesive layer side is applied. A gist is that a nozzle portion is formed in the laminated body by performing a perforating process, and the laminated body is attached so that the nozzle portion communicates with the flow passage of a flow passage base having a flow passage formed therein. .

【0026】なお、上記した孔明け加工は、積層体の接
着層側からレーザビーム照射を行うことで良好に行うこ
とができる。そして、接着層を構成する接着剤の溶融状
態での濡れ性が流路基体に対してよいことが好ましい。
The above-mentioned drilling process can be favorably carried out by irradiating a laser beam from the adhesive layer side of the laminate. The wettability of the adhesive forming the adhesive layer in the molten state is preferably good for the flow path substrate.

【0027】このような第5の特徴に係る発明では、接
着層側から孔明け加工が施されることにより、ノズル基
体から接着層の方向へ向けて開口径寸法を漸次大きくす
ることができる。特に、接着層側にレーザビームを照射
することにより、レーザビームがノズル基体を貫通する
までに接着層がレーザビームで加熱されてノズル基体か
ら接着層の方向へ向けて開口径寸法を漸次大きくするこ
とができる。
In the invention according to the fifth feature as described above, the opening diameter dimension can be gradually increased in the direction from the nozzle base to the adhesive layer by performing the punching process from the adhesive layer side. In particular, by irradiating the laser beam on the adhesive layer side, the adhesive layer is heated by the laser beam until the laser beam penetrates the nozzle base, and the opening diameter size is gradually increased from the nozzle base toward the adhesive layer. be able to.

【0028】また、このように接着層とノズル基体とで
なる積層体にノズルを作製するため、別々にノズルを形
成した接着層とノズル基体とを積層・接着する方法に比
べて、接着層とノズル基体のノズル同士のずれが発生し
ないという利点がある。
Further, since the nozzles are formed in the laminated body composed of the adhesive layer and the nozzle base as described above, compared with the method of laminating and adhering the adhesive layer and the nozzle base on which the nozzles are formed separately, There is an advantage that the nozzles of the nozzle base do not shift from each other.

【0029】この発明の第6の特徴は、板状のノズル基
体と、接着層とを貼り合わせて積層体を作製した後、前
記接着層側から孔明け加工を施して前記積層体にノズル
部を形成し、液状体が導入される導入路と、該導入路か
ら導入された前記液状体を加圧するマイクロポンプを備
えた加圧室と、該加圧室でのマイクロポンプによる加圧
に伴い前記液状体が導出される導出路とを有する装置本
体に、前記積層体を、前記ノズル部と前記導出路とが連
通するように貼り合わせることを要旨としている。
A sixth feature of the present invention is that after a plate-shaped nozzle base and an adhesive layer are attached to each other to produce a laminated body, a hole is processed from the adhesive layer side to form a nozzle portion in the laminated body. And a pressurizing chamber having a micropump for pressurizing the liquid introduced from the introducing passage, and an inlet passage through which the liquid is introduced, and with the pressurization by the micropump in the pressurizing chamber. The gist is that the laminated body is attached to a device body having a lead-out path through which the liquid material is led out so that the nozzle portion and the lead-out path communicate with each other.

【0030】また、第6の特徴に係る発明において、孔
明け加工は、前記積層体の前記接着層側からレーザビー
ムの照射を行うことが好ましい。
Further, in the invention according to the sixth feature, it is preferable that the perforating process is performed by irradiating a laser beam from the adhesive layer side of the laminate.

【0031】さらに、接着層のヤング率Eaとノズル基
体のヤング率Esとの比(Es/Ea)が1.4〜50
0であることが好ましく、接着層を構成する接着剤の溶
融状態での濡れ性が前記導出路の内壁に対してよいこと
がさらに好ましい。
Furthermore, the ratio (Es / Ea) of the Young's modulus Ea of the adhesive layer and the Young's modulus Es of the nozzle substrate is 1.4 to 50.
It is preferably 0, and more preferably the wettability of the adhesive forming the adhesive layer in the molten state is good with respect to the inner wall of the lead-out path.

【0032】このような第6の特徴に係る発明では、接
着層側から孔明け加工が施されることにより、ノズル基
体から接着層の方向へ向けて開口径寸法を漸次大きくす
ることができる。特に、接着層側にレーザビームを照射
することにより、レーザビームがノズル基体を貫通する
までに接着層がレーザビームで加熱されてノズル基体か
ら接着層の方向へ向けて開口径寸法を漸次大きくするこ
とができる。また、このように接着層とノズル基体とで
なる積層体にノズルを作成するため、別々にノズルを形
成した接着層とノズル基体とを積層・接着する方法に比
べて、接着層とノズル基体のノズル同士のずれが発生し
ないという利点がある。また、ノズル基体と接着層とが
一体となっているため、接着層からノズル基体にかけて
滑らかなノズル部が形成でき、さらに剛性も確保でき
る。このため、マイクロポンプで発生した圧力の損失を
低減させることができる。したがって、より小さなマイ
クロポンプの変位で大きな吐出量、吐出スピードが得ら
れ、吐出後の液滴を所定の位置に精度よく滴下させるこ
とができる。
In the invention according to the sixth feature as described above, the opening diameter dimension can be gradually increased in the direction from the nozzle base to the adhesive layer by performing the punching process from the adhesive layer side. In particular, by irradiating the laser beam on the adhesive layer side, the adhesive layer is heated by the laser beam until the laser beam penetrates the nozzle base, and the opening diameter size is gradually increased from the nozzle base toward the adhesive layer. be able to. Further, since the nozzles are formed in the laminated body composed of the adhesive layer and the nozzle base in this way, compared with the method of laminating and adhering the adhesive layer and the nozzle base on which the nozzles are formed separately, There is an advantage that the nozzles do not shift from each other. Moreover, since the nozzle base and the adhesive layer are integrated, a smooth nozzle portion can be formed from the adhesive layer to the nozzle base, and rigidity can be secured. Therefore, the pressure loss generated in the micro pump can be reduced. Therefore, a large discharge amount and discharge speed can be obtained with a smaller displacement of the micropump, and the discharged liquid droplets can be accurately dropped at a predetermined position.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る複合ノズル、
液滴吐出装置、およびこれらの製造方法の詳細を図面に
示す実施の形態に基づいて説明する。但し、図面は模式
的なものであり、各材料層の厚みや膜厚比率などは現実
のものとは異なることに留意すべきである。したがっ
て、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参照して判断す
べきものである。また、図面相互間においても互いの寸
法の関係や比率が異なる部分が含まれることは勿論であ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a composite nozzle according to the present invention,
The details of the droplet discharge device and the manufacturing method thereof will be described based on an embodiment shown in the drawings. However, it should be noted that the drawings are schematic and the thicknesses and film thickness ratios of the respective material layers are different from actual ones. Therefore, the specific thickness and dimensions should be determined with reference to the following description. Moreover, it is needless to say that the drawings may include portions having different dimensional relationships and ratios.

【0034】まず、本発明の実施形態に係る複合ノズル
およびそれを備えた液滴吐出装置の構成について説明す
る。なお、図1はこの実施の形態に係る液滴吐出装置1
0の斜視図、図2は図1のx方向でマイクロピペット部
を通るように切断した状態を示す断面図、図3は液滴吐
出装置10の平面図、図4は液滴吐出装置10の底面
図、図5は複合ノズルの断面図である。
First, the structure of a composite nozzle according to an embodiment of the present invention and a droplet discharge device having the same will be described. Note that FIG. 1 shows a droplet discharge device 1 according to this embodiment.
0 is a perspective view, FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state of being cut through the micropipette portion in the x direction of FIG. 1, FIG. 3 is a plan view of the droplet discharge device 10, and FIG. The bottom view and FIG. 5 are cross-sectional views of the composite nozzle.

【0035】図1に示すように、この実施の形態に係る
液滴吐出装置10は、流路が形成される流路基体11
と、流路基体11に組み付けられて加圧室としてのキャ
ビティ内の容積を変化させる機能を有するアクチュエー
タ部12と、流路基体11の下面に積層される積層体1
3と、流路基体11の一方の端部側に設けられる液体導
入部14と、を備えて大略構成されている。本実施の形
態に係る液滴吐出装置10は、図1、図3および図4に
示すように、y方向に沿って所定間隔を隔てて複数のマ
イクロピペット部15が設けられている。
As shown in FIG. 1, the droplet discharge device 10 according to this embodiment has a flow path substrate 11 in which a flow path is formed.
An actuator portion 12 having a function of changing the volume inside the cavity as a pressurizing chamber by being assembled to the flow path substrate 11, and a laminated body 1 laminated on the lower surface of the flow path substrate 11.
3 and a liquid introducing portion 14 provided on one end side of the flow path substrate 11 and generally configured. As shown in FIGS. 1, 3 and 4, the droplet discharge device 10 according to the present embodiment is provided with a plurality of micropipette portions 15 at predetermined intervals along the y direction.

【0036】流路基体11は、下面に積層体13が貼着
された下面板16と、下面板16の上に積層された中間
板17と、中間板17の上に積層される上面板18とを
備えている。これら下面板16、中間板17および上面
板18は、例えばジルコニアなどのセラミックスのグリ
ーンシートを積層して一体焼成して構成されている。
The flow channel substrate 11 has a lower surface plate 16 having the lower surface laminated with the laminate 13, an intermediate plate 17 laminated on the lower surface plate 16, and an upper surface plate 18 laminated on the intermediate plate 17. It has and. The lower surface plate 16, the intermediate plate 17, and the upper surface plate 18 are formed by laminating ceramic green sheets such as zirconia and integrally firing them.

【0037】下面板16には、図1に示すx方向の一方
の端部近傍に流路の下流側端部としての複数の流路終端
ノズル16Aが、図1に示すy方向に沿って所定間隔で
形成されている。
A plurality of flow path terminating nozzles 16A as downstream end portions of the flow paths are provided on the lower plate 16 near one end in the x direction shown in FIG. 1 along the y direction shown in FIG. It is formed at intervals.

【0038】中間板17における流路終端ノズル16A
の上方位置には、流路終端ノズル16Aより開口径寸法
の長いノズル17Aが形成されている。このノズル17
Aは、流路の一部を構成している。また、ノズル17A
と流路終端ノズル16Aとは、同軸的に配置されて連通
している。さらに、中間板17におけるそれぞれのノズ
ル17Aの後方(図1に示すx方向の他方の端部側)に
は、液溜め流路19を構成する長孔17Bが形成されて
いる。なお、液溜め流路19は、この長孔17Bと下面
板16と上面板18とで形成される。
Channel end nozzle 16A in the intermediate plate 17
A nozzle 17A having an opening diameter dimension longer than that of the flow path terminating nozzle 16A is formed at a position above. This nozzle 17
A constitutes a part of the flow path. In addition, the nozzle 17A
The channel end nozzle 16A and the channel end nozzle 16A are coaxially arranged and communicate with each other. Further, an elongated hole 17B that forms the liquid reservoir channel 19 is formed behind each nozzle 17A in the intermediate plate 17 (on the other end side in the x direction shown in FIG. 1). The liquid reservoir flow path 19 is formed by the elongated hole 17B, the lower plate 16 and the upper plate 18.

【0039】上面板18における、中間板17のノズル
17Aの上方の位置には、ノズル17Aと連通するノズ
ル18Aが形成されている。このノズル18Aは、中間
板17のノズル17Aより径寸法が長く設定されると共
に、ノズル17Aと同軸的に配置、形成されている。ま
た、中間板17の長孔17Bにおける前端部(図1に示
すx方向の他方側)の上方に位置する上面板18には、
ノズル18Bが形成されている。さらに、長孔17Bの
後端部(図1に示すx方向の他方側)の上方に位置する
上面板18には、液体を液溜め流路19に導入する導入
ノズル18Cが形成されている。
A nozzle 18A communicating with the nozzle 17A is formed on the upper surface plate 18 at a position above the nozzle 17A of the intermediate plate 17. The nozzle 18A has a diameter dimension set longer than that of the nozzle 17A of the intermediate plate 17, and is arranged and formed coaxially with the nozzle 17A. Further, in the upper surface plate 18 located above the front end portion (the other side in the x direction shown in FIG. 1) of the elongated hole 17B of the intermediate plate 17,
The nozzle 18B is formed. Further, an introduction nozzle 18C for introducing the liquid into the liquid reservoir channel 19 is formed on the upper surface plate 18 located above the rear end portion (the other side in the x direction shown in FIG. 1) of the elongated hole 17B.

【0040】なお、これら下面板16、中間板17およ
び上面板18は、上記したようにセラミックスで形成さ
れており、例えば、安定化ジルコニアや部分安定化ジル
コニア、アルミナ、マグネシア、窒化珪素などを用いる
ことができる。このうち、安定化ジルコニアや部分安定
化ジルコニアは、薄板においても機械的強度が大きいこ
と、靭性が高いことから最も好適に採用される。
The lower plate 16, the intermediate plate 17, and the upper plate 18 are made of ceramics as described above, and for example, stabilized zirconia, partially stabilized zirconia, alumina, magnesia, silicon nitride, etc. are used. be able to. Among them, stabilized zirconia and partially stabilized zirconia are most preferably used because they have high mechanical strength and high toughness even in a thin plate.

【0041】アクチュエータ部12は、上面板18にお
ける図1に示すx方向の前側半分を覆うように、上面板
18上に積層されたキャビティ底板20と、このキャビ
ティ底板20の上に積層されたキャビティ形成板21
と、キャビティ形成板21を覆う薄板状の振動板22
と、振動板22上に固定されたマイクロポンプとしての
圧電/電歪素子23と、で構成されている。そして、キ
ャビティ底板20と、キャビティ形成板21と、振動板
22とで形成された空間が、キャビティ27を構成して
いる。
The actuator portion 12 covers the front half of the top plate 18 in the x direction shown in FIG. 1, and the cavity bottom plate 20 laminated on the top plate 18 and the cavity bottom plate 20 laminated on the cavity bottom plate 20. Forming plate 21
And a thin diaphragm 22 that covers the cavity forming plate 21.
And a piezoelectric / electrostrictive element 23 as a micropump fixed on the vibration plate 22. The space formed by the cavity bottom plate 20, the cavity forming plate 21, and the vibrating plate 22 constitutes a cavity 27.

【0042】キャビティ底板20における図1に示すx
方向の前部には、上面板18のノズル18Aに連通する
ノズル20Aが形成されている。このノズル20Aは、
上面板18のノズル18Aの径寸法より長く設定され、
これらノズル20A、18Aは同軸的に配置されてい
る。また、キャビティ底板20における図1に示すx方
向の後部には、上面板18のノズル18Bに連通するノ
ズル20Bが形成されている。このノズル20Bは、ノ
ズル18Bの径寸法より短く設定されている。また、こ
れらノズル20B、18Bは、同軸的に配置されてい
る。
X shown in FIG. 1 in the cavity bottom plate 20
A nozzle 20A that communicates with the nozzle 18A of the upper surface plate 18 is formed at the front portion in the direction. This nozzle 20A
It is set to be longer than the diameter of the nozzle 18A of the top plate 18,
These nozzles 20A and 18A are arranged coaxially. Further, a nozzle 20B communicating with the nozzle 18B of the top plate 18 is formed at the rear portion of the cavity bottom plate 20 in the x direction shown in FIG. The nozzle 20B is set shorter than the diameter of the nozzle 18B. The nozzles 20B and 18B are coaxially arranged.

【0043】キャビティ形成板21は、キャビティ底板
20のノズル20A、20Bを連通させる長孔21Aが
形成されている。また、振動板22は、キャビティ形成
板21の上面全部を覆うように、長方形状に形成されて
いる。
The cavity forming plate 21 has elongated holes 21A for communicating the nozzles 20A and 20B of the cavity bottom plate 20. Further, the diaphragm 22 is formed in a rectangular shape so as to cover the entire upper surface of the cavity forming plate 21.

【0044】なお、これらキャビティ底板20、キャビ
ティ形成板21および振動板22は、セラミックスのグ
リーンシートを焼成することにより形成されている。こ
こで、セラミックスとしては、例えば、安定化ジルコニ
アや部分安定化ジルコニア、アルミナ、マグネシア、窒
化珪素などを用いることができる。このうち、安定化ジ
ルコニアや部分安定化ジルコニアは、薄板においても機
械的強度が大きいこと、靭性が高いこと、圧電膜や電極
材との反応性が小さいことから最も好適に採用される。
また、振動板22の材料として安定化/部分安定化ジル
コニアを用いる場合、少なくとも、圧電/電歪素子23
が形成される部分には、アルミナあるいはチタニアなど
の添加物が含有されることが好ましい。
The cavity bottom plate 20, the cavity forming plate 21, and the vibrating plate 22 are formed by firing a ceramic green sheet. Here, as the ceramics, for example, stabilized zirconia, partially stabilized zirconia, alumina, magnesia, silicon nitride or the like can be used. Among these, stabilized zirconia and partially stabilized zirconia are most preferably used because they have high mechanical strength even in a thin plate, high toughness, and low reactivity with piezoelectric films and electrode materials.
When stabilized / partially stabilized zirconia is used as the material of the vibration plate 22, at least the piezoelectric / electrostrictive element 23 is used.
It is preferable that an additive such as alumina or titania be contained in the portion where the is formed.

【0045】また、圧電/電歪層は、圧電セラミックス
として、例えば、ジルコン酸鉛、チタン酸鉛、マグネシ
ウムニオブ酸鉛、マグネシウムタンタル酸鉛、ニッケル
ニオブ酸鉛、亜鉛ニオブ酸鉛、マンガンニオブ酸鉛、ア
ンチモンスズ酸鉛、マンガンタングステン酸鉛、コバル
トニオブ酸鉛、チタン酸バリウムなどや、これらのいず
れかを組み合わせた成分を含有する複合セラミックスを
用いることができるが、本発明においては、ジルコン酸
鉛とチタン酸鉛およびマグネシウムニオブ酸鉛からなる
成分を主成分とする材料が好適に用いられる。これら、
このような材料は、高い電気機械結合係数と圧電定数を
有することに加え、圧電膜の焼結時における反応性が小
さく、所定の組成のものを安定に形成することができ
る。
The piezoelectric / electrostrictive layer is made of piezoelectric ceramics such as lead zirconate, lead titanate, lead magnesium niobate, lead magnesium tantalate, lead nickel niobate, lead zinc niobate, lead manganese niobate. , Lead antimony stannate, lead manganese tungstate, lead cobalt niobate, barium titanate, and the like, and composite ceramics containing a component combining any of these can be used, but in the present invention, lead zirconate is used. A material containing a lead titanate and lead magnesium niobate as a main component is preferably used. these,
In addition to having a high electromechanical coupling coefficient and a piezoelectric constant, such a material has low reactivity during sintering of the piezoelectric film, and a material having a predetermined composition can be stably formed.

【0046】液体導入部14は、流路基体11の一方の
端部側に固設されている。この液体導入部14は、略直
方体形状であり、アクチュエータ部12の後方の上面板
18の上に上面板18と一体的に形成されている。そし
て、この液体導入部14には、下地の上面板18に形成
された複数の導入ノズル18Cにそれぞれ連通する液体
注入口14Aが図1に示すy方向に沿って所定間隔で形
成されている。この液体注入口14Aは、液体が内部に
導入される導入路の一部を構成している。なお、この液
体導入部14は、流路基体11やアクチュエータ部12
と同様のセラミックス材料で形成されている。
The liquid introducing section 14 is fixedly provided on one end side of the flow path substrate 11. The liquid introducing portion 14 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and is integrally formed with the upper surface plate 18 on the upper surface plate 18 at the rear of the actuator portion 12. Then, in the liquid introduction part 14, liquid injection ports 14A communicating with a plurality of introduction nozzles 18C formed on the underlying upper surface plate 18 are formed at predetermined intervals along the y direction shown in FIG. The liquid injection port 14A constitutes a part of an introduction path into which the liquid is introduced. It should be noted that the liquid introducing section 14 is provided in the flow path substrate 11 and the actuator section 12.
It is made of the same ceramic material.

【0047】次に、この実施の形態に係る複合ノズル2
6が形成された積層体13について説明する。
Next, the composite nozzle 2 according to this embodiment
The laminated body 13 in which 6 is formed will be described.

【0048】積層体13は、ノズル基体24と、ノズル
基体24の上に積層された接着層25とからなる。ノズ
ル基体24は、例えば、ポリエステル(PET)フィル
ム、ステンレス鋼(SUS304)、アルミナ、部分安
定化ジルコニア(PSZ)などを用いて形成することが
できる。また、接着層25は、エポキシ系接着フィルム
(熱硬化性)やポリエチレン系接着フィルム(熱可塑
性)などを用いて形成することができる。そして、これ
らノズル基体24および接着層25には、流路基体11
を構成する下面板16に形成された流路終端ノズル16
Aと対応する位置に、液滴を吐出する複合ノズル26が
形成されている。なお、ノズル基体24には、複合ノズ
ル26のを一部を構成する吐出ノズル24Aが形成され
ている。
The laminated body 13 is composed of a nozzle base 24 and an adhesive layer 25 laminated on the nozzle base 24. The nozzle substrate 24 can be formed using, for example, a polyester (PET) film, stainless steel (SUS304), alumina, partially stabilized zirconia (PSZ), or the like. Further, the adhesive layer 25 can be formed using an epoxy adhesive film (thermosetting) or a polyethylene adhesive film (thermoplastic). The flow path substrate 11 is formed on the nozzle substrate 24 and the adhesive layer 25.
Flow path terminating nozzle 16 formed on the lower surface plate 16 constituting the
A composite nozzle 26 for ejecting a droplet is formed at a position corresponding to A. The nozzle base 24 is provided with a discharge nozzle 24A that forms a part of the composite nozzle 26.

【0049】特に、本実施の形態では、接着層25のヤ
ング率Eaとノズル基体24のヤング率Esとの比(E
s/Ea)が1.4〜500の範囲に設定されている。
下表1に、ノズル基体24、接着層25および下面板1
6の構成材料とそのヤング率(Gpa)を示す。
In particular, in the present embodiment, the ratio (E) of the Young's modulus Ea of the adhesive layer 25 and the Young's modulus Es of the nozzle base 24 (E
s / Ea) is set in the range of 1.4 to 500.
Table 1 below shows the nozzle base 24, the adhesive layer 25, and the bottom plate 1.
The constituent materials of No. 6 and their Young's modulus (Gpa) are shown.

【0050】[0050]

【表1】 上記表1に示す各材料を用いたときに、接着層25のヤ
ング率Eaとノズル基体24のヤング率Esとの比(E
s/Ea)が1.4〜500の範囲となるようにするこ
とにより、複合ノズル26から液滴を吐出させるときの
圧力を受けることに伴うノズル基体24の振動を接着層
25が吸収し、液滴のメニスカスを安定させる作用があ
る。なお、接着層のヤング率Eaが小さくなり過ぎると
圧力損失が大きくなり、液滴を吐出させるのが困難にな
るため、接着層25は上記の比を満足する範囲のヤング
率を有することが必要となる。
[Table 1] When each material shown in Table 1 above is used, the ratio of the Young's modulus Ea of the adhesive layer 25 and the Young's modulus Es of the nozzle base 24 (E
By setting s / Ea) to be in the range of 1.4 to 500, the adhesive layer 25 absorbs the vibration of the nozzle base 24 due to the pressure applied when the liquid droplets are ejected from the composite nozzle 26, It has the effect of stabilizing the meniscus of the droplet. If the Young's modulus Ea of the adhesive layer becomes too small, the pressure loss becomes large, and it becomes difficult to eject liquid droplets. Therefore, the adhesive layer 25 needs to have a Young's modulus in the range that satisfies the above ratio. Becomes

【0051】特に、本実施の形態に係る液滴吐出装置1
0でDNA断片を含んだ試料溶液を吐出させてDNAチ
ップ(DNAマイクロアレイ)を作製する場合、DNA
断片を含んだ試料溶液の粘度が3cp〜10cpの範囲
となるため、ノズル基体24のヤング率が4GPa〜1
97GPa、接着層25のヤング率が0.4GPa〜2.
9GPaであることが好ましい。この場合、接着層25
のヤング率Eaとノズル基体24のヤング率Esとの比
(Es/Ea)が1.4〜500の範囲となることが好
ましく、1.4〜200となることがより好ましく、さ
らに1.4〜10となることがより好ましい。
In particular, the droplet discharge device 1 according to the present embodiment
When a sample solution containing a DNA fragment is discharged at 0 to produce a DNA chip (DNA microarray),
Since the viscosity of the sample solution containing the fragments is in the range of 3 cp to 10 cp, the Young's modulus of the nozzle substrate 24 is 4 GPa to 1
97 GPa, Young's modulus of the adhesive layer 25 is 0.4 GPa-2.
It is preferably 9 GPa. In this case, the adhesive layer 25
The ratio (Es / Ea) of the Young's modulus Ea to the Young's modulus Es of the nozzle substrate 24 is preferably in the range of 1.4 to 500, more preferably 1.4 to 200, and further 1.4. More preferably, it will be from 10 to 10.

【0052】また、本実施の形態に係る液滴吐出装置1
0の複合ノズル26は、図5に示すように、径寸法が中
心軸の吐出方向zに向けて恒常的に縮小するように形成
されている。すなわち、ノズル基体24と接着層25と
に形成された複合ノズル26の内面は、中心軸に対して
左右対称に形成されると共に、滑らかな傾斜面を形成し
ている。
Further, the droplet discharge device 1 according to the present embodiment
As shown in FIG. 5, the compound nozzle 26 of No. 0 is formed such that the diameter dimension thereof is constantly reduced in the ejection direction z of the central axis. That is, the inner surface of the composite nozzle 26 formed in the nozzle base 24 and the adhesive layer 25 is formed symmetrically with respect to the central axis and forms a smooth inclined surface.

【0053】また、複合ノズル26の上部には、接着層
25が上面板16の流路終端ノズル16Aに沿って延伸
された延伸部25Aが周回して形成されている。この延
伸部25Aは、接着層25およびノズル基体24のノズ
ル内面と面一に形成され、径寸法が中心軸の吐出方向z
に向けて恒常的に縮小するように形成されている。この
ように延伸部25Aが流路終端ノズル16A内に形成さ
れたことにより、接着層25と上面板16との境界に段
差が生じるのを防止できる。このため、接着層25と上
面板16との境界部分に気泡が溜まることがなく、液体
を円滑に吐出方向z側へ導くことができる。そして、接
着層25と上面板16との境界部分に気泡が溜まること
がないため、接着層25の微小剥離などを抑制すること
ができる。また、上面板16の内面に沿って接着層25
の延伸部25Aが一体に接着しているため、複合ノズル
26の剛性を確保することができる。このように複合ノ
ズル26の剛性を確保したことにより、圧電/電歪素子
23で発生した圧力の損失を低減させることができる。
したがって、圧電/電歪素子23のより小さな変位で大
きな吐出量、吐出速度を得ることができ、液滴を所望の
位置に滴下させることが容易となる。
On the upper part of the composite nozzle 26, an extending portion 25A, in which the adhesive layer 25 is extended along the flow path terminating nozzle 16A of the upper surface plate 16, is formed around. The extending portion 25A is formed so as to be flush with the inner surface of the nozzle of the adhesive layer 25 and the nozzle base 24, and has a diameter dimension in the discharge direction z of the central axis.
It is formed so as to constantly shrink toward. Since the extending portion 25A is thus formed in the flow path terminating nozzle 16A, it is possible to prevent a step from being formed at the boundary between the adhesive layer 25 and the top plate 16. Therefore, air bubbles do not accumulate at the boundary between the adhesive layer 25 and the top plate 16, and the liquid can be smoothly guided to the z direction in the ejection direction. Since bubbles do not accumulate at the boundary between the adhesive layer 25 and the upper surface plate 16, it is possible to suppress minute peeling of the adhesive layer 25. In addition, the adhesive layer 25 is formed along the inner surface of the top plate 16.
Since the extending portion 25A of the above is integrally bonded, the rigidity of the composite nozzle 26 can be secured. By thus ensuring the rigidity of the composite nozzle 26, it is possible to reduce the pressure loss generated in the piezoelectric / electrostrictive element 23.
Therefore, it is possible to obtain a large discharge amount and a large discharge speed with a smaller displacement of the piezoelectric / electrostrictive element 23, and it becomes easy to drop the liquid droplet at a desired position.

【0054】このような構成の液滴吐出装置10を用い
てDNA断片が含まれる試料液を吐出させてDNAチッ
プを作製する場合の作用・動作について説明する。
The operation and operation in the case of producing a DNA chip by ejecting a sample solution containing a DNA fragment using the droplet ejection device 10 having such a configuration will be described.

【0055】まず、液滴吐出装置10の流体導入部14
に形成された液体注入口14Aのそれぞれに置換液であ
る緩衝液を所定量充填し、さらに液体注入口14Aにそ
れぞれ異なるDNA断片を含む試料液を注入する。その
後、圧電/電歪素子23を駆動させ、複合ノズル26よ
り予め充填した緩衝液を吐出させながら、キャビティ2
7を含む流路全体を試料液で層流置換する。
First, the fluid introducing portion 14 of the droplet discharge device 10
A predetermined amount of a buffer solution, which is a replacement solution, is filled in each of the liquid injection ports 14A formed in the above, and the sample solutions containing different DNA fragments are injected into the liquid injection ports 14A. Then, the piezoelectric / electrostrictive element 23 is driven to eject the buffer solution previously filled from the composite nozzle 26,
The entire flow path including 7 is replaced with the sample solution in a laminar flow.

【0056】このような緩衝液の置換が終了した後は、
DNAチップの求められるスポット径に応じた液滴量に
対応した圧電/電歪素子23の駆動条件にて駆動し、ス
ポティングを繰り返すことにより所定配列で試料スポッ
トを形成してDNAチップの作製が完了する。
After such replacement of the buffer solution is completed,
It is driven under the driving condition of the piezoelectric / electrostrictive element 23 corresponding to the droplet amount corresponding to the required spot diameter of the DNA chip, and the spotting is repeated to form the sample spots in a predetermined array to manufacture the DNA chip. Complete.

【0057】この液滴吐出装置10では、接着層25の
ヤング率Eaとノズル基体24のヤング率Esとの比
(Es/Ea)が1.4〜500の範囲となるように設
定されているため、試料液がアクチュエータ部12の圧
電/電歪素子23で加圧されたときに、複合ノズル26
におけるノズル基体24のノズル部が試料液の圧力を受
けても、接着層25がその圧力を吸収する作用がある。
このため、ノズル基体24の振動を抑制でき、この部分
を通過する試料液の液滴のメニスカスを安定させること
ができる。このように液滴のメニスカスが安定するた
め、吐出された液滴を所望の位置に滴下させることがで
きる。
In this droplet discharge device 10, the ratio (Es / Ea) between the Young's modulus Ea of the adhesive layer 25 and the Young's modulus Es of the nozzle base 24 is set to be in the range of 1.4 to 500. Therefore, when the sample liquid is pressurized by the piezoelectric / electrostrictive element 23 of the actuator section 12, the composite nozzle 26
Even if the nozzle portion of the nozzle substrate 24 in FIG. 2 receives the pressure of the sample liquid, the adhesive layer 25 has an action of absorbing the pressure.
Therefore, the vibration of the nozzle substrate 24 can be suppressed, and the meniscus of the droplet of the sample liquid passing through this portion can be stabilized. Since the meniscus of the liquid droplets is stabilized in this way, the discharged liquid droplets can be dropped at a desired position.

【0058】また、複合ノズル26において、延伸部2
5Aが形成されているため、複合ノズル26を形成する
接着層25が下面板16と接着する総面積が大きくな
り、複合ノズル26を形成するノズル基体24を固定す
る強度を高めることができる。このため、複合ノズル2
6を構成する部材の剛性が高くなり、圧電/電歪素子2
3で発生した圧力の損失を低減させる作用がある。この
ため、圧電/電歪素子23の変位が小さくても、試料液
の吐出量、吐出速度を得ることが可能となり、吐出させ
る液滴を所望の位置に滴下させ易くなる。そして、複合
ノズル26を形成する接着層25が下面板16と接着す
る総面積が大きくしたことにより、接着層25の剥離や
接着不良を低減することができる。
Further, in the composite nozzle 26, the stretching portion 2
Since 5A is formed, the total area where the adhesive layer 25 forming the composite nozzle 26 adheres to the lower surface plate 16 becomes large, and the strength for fixing the nozzle base 24 forming the composite nozzle 26 can be increased. Therefore, the composite nozzle 2
The rigidity of the members constituting 6 increases, and the piezoelectric / electrostrictive element 2
3 has the effect of reducing the loss of pressure generated. Therefore, even if the displacement of the piezoelectric / electrostrictive element 23 is small, it is possible to obtain the discharge amount and the discharge speed of the sample liquid, and it becomes easy to drop the liquid droplet to be discharged at a desired position. Then, since the total area where the adhesive layer 25 forming the composite nozzle 26 adheres to the lower surface plate 16 is increased, peeling of the adhesive layer 25 and adhesion failure can be reduced.

【0059】さらに、延伸部25Aが形成されているた
め、下面板16と接着層25との境界に段差がなく、し
かも複合ノズル26の内壁面が滑らかなであるため、気
泡が溜まることがない。また、複合ノズル26の径寸法
が中心軸に沿って、吐出方向へ向けて恒常的に縮小する
ように形成されているため、液滴を複合ノズル26の中
心軸に沿って吐出させることができる。このため、DN
Aチップの試料スポットの位置精度を高めることができ
る。
Further, since the extending portion 25A is formed, there is no step at the boundary between the lower plate 16 and the adhesive layer 25, and the inner wall surface of the composite nozzle 26 is smooth, so that air bubbles do not accumulate. . Further, since the diameter of the composite nozzle 26 is formed so as to be constantly reduced along the central axis in the ejection direction, it is possible to eject the liquid droplets along the central axis of the composite nozzle 26. . Therefore, DN
The positional accuracy of the sample spot on the A chip can be improved.

【0060】次に、図6〜図9を用いて、本実施の形態
に係る複合ノズル26および液滴吐出装置10の製造方
法について説明する。
Next, a method of manufacturing the composite nozzle 26 and the droplet discharge device 10 according to this embodiment will be described with reference to FIGS.

【0061】まず、図6に示すように、板状のノズル基
体24と、熔融状態において液滴吐出装置10の下面板
16に対して濡れ性のよいフィルム状の接着層25と、
を貼り合わせて積層体13を作製する。
First, as shown in FIG. 6, a plate-shaped nozzle base 24 and a film-shaped adhesive layer 25 having good wettability to the lower surface plate 16 of the droplet discharge device 10 in a molten state.
Are laminated to produce a laminated body 13.

【0062】次に、図7および図8に示すように、接着
層25側から所定の径寸法のレーザビームをスポット照
射して接着層25とノズル基体24に複数の複合ノズル
26を形成する。このように形成された複合ノズル26
は、接着層25の上面からノズル基体24の下面に向け
て恒常的に径寸法が縮小する形状となる。
Next, as shown in FIGS. 7 and 8, a plurality of composite nozzles 26 are formed in the adhesive layer 25 and the nozzle base 24 by spot-irradiating a laser beam having a predetermined diameter dimension from the adhesive layer 25 side. The composite nozzle 26 formed in this way
Has a shape in which the diameter dimension is constantly reduced from the upper surface of the adhesive layer 25 to the lower surface of the nozzle base 24.

【0063】その後、図9に示すように、流路基体1
1、アクチュエータ部12および流体導入部14でなる
液滴吐出装置10の装置本体10Aと、複合ノズル26
が形成された積層体13とを貼り合わせる。具体的に
は、装置本体10Aの下面板16に形成された流路終端
ノズル16Aと、積層体13の複合ノズル26とが合致
するように、下面板16の下面に接着層25を貼り合わ
せる。このとき、接着層25は、予め熔融状態になるよ
うに加熱させる。このとき、熔融状態にある接着層25
の複合ノズル26の開口部は、下面板16の流路終端ノ
ズル16Aの内壁に沿って濡れ上がるため、図5に示し
たように延伸部25Aが流路終端ノズル16Aの内面に
周回して形成される。その後、接着層25を構成する接
着剤は、固化して図1および図2に示すような、液滴吐
出装置10が完成する。
Thereafter, as shown in FIG. 9, the flow path substrate 1
1, the device body 10A of the droplet discharge device 10 including the actuator portion 12 and the fluid introduction portion 14, and the composite nozzle 26.
The laminated body 13 in which is formed is attached. Specifically, the adhesive layer 25 is attached to the lower surface of the lower surface plate 16 so that the flow path terminating nozzle 16A formed on the lower surface plate 16 of the apparatus main body 10A and the composite nozzle 26 of the laminated body 13 match. At this time, the adhesive layer 25 is heated in advance so as to be in a molten state. At this time, the adhesive layer 25 in a molten state
Since the opening of the composite nozzle 26 wets along the inner wall of the flow path end nozzle 16A of the lower surface plate 16, the extending portion 25A is formed around the inner surface of the flow path end nozzle 16A as shown in FIG. To be done. After that, the adhesive forming the adhesive layer 25 is solidified to complete the droplet discharge device 10 as shown in FIGS. 1 and 2.

【0064】このような製造方法によれば、複合ノズル
26が一回のレーザビーム照射によって行われるため、
ノズル基体24と接着層25とに別々にノズルを形成し
てこれらを貼り合わせる方法に比べて、液滴の吐出方向
を軸とした左右対称のノズルを容易に形成することがで
きる。また、レーザビームを照射することにより、複合
ノズル26の内側面が滑らかに形成できるため、吐出す
る液滴のメニスカスを安定させることができる。このよ
うに液滴のメニスカスが安定することにより、液滴の吐
出方向も安定して液滴の滴下位置の精度を高めることが
できる。
According to such a manufacturing method, since the compound nozzle 26 is irradiated with the laser beam once,
As compared with a method in which nozzles are separately formed in the nozzle base 24 and the adhesive layer 25 and these are bonded together, bilaterally symmetric nozzles with the droplet discharge direction as an axis can be easily formed. Further, since the inner surface of the composite nozzle 26 can be formed smoothly by irradiating the laser beam, the meniscus of the ejected droplet can be stabilized. By stabilizing the meniscus of the droplets in this manner, the ejection direction of the droplets can be stabilized and the accuracy of the droplet dropping position can be improved.

【0065】次に、本実施の形態に係る複合ノズル26
およびこれを備えた液滴吐出装置10の製造方法の他の
例について説明する。なお、この説明において、セラミ
ックスでなる各部材の符号とこれら各部材の焼成前成形
体(グリーンシート)の符号とは便宜的に同一のものを
用いる。
Next, the composite nozzle 26 according to the present embodiment.
Another example of the method of manufacturing the droplet discharge device 10 including the same will be described. In this description, the same reference numerals are used for the respective members made of ceramics and the same reference numerals for the pre-fired compacts (green sheets) of the respective members.

【0066】(1)まず、図10に示すような、例えば
ジルコニア、アルミナ、マグネシアなどの酸化物でなる
所定の大きさのセラミックス基板30を用意する。この
セラミックス基板30は、スクリーン印刷の台としての
機能と焼成用基板としての機能を有する。
(1) First, as shown in FIG. 10, a ceramic substrate 30 of a predetermined size made of an oxide such as zirconia, alumina or magnesia is prepared. The ceramic substrate 30 has a function as a screen printing base and a function as a firing substrate.

【0067】(2)このセラミックス基板30の上に、
例えばメタルスクリーンを用いて、カーボン粉末あるい
はテオブロミン粉末分散ペースト(図示省略する)を印
刷し、乾燥させて消失皮膜を形成する。この消失皮膜
は、後工程での焼成により消失して、焼成された流路基
体11などをセラミックス基板30から剥離し易くする
機能を果たす。
(2) On this ceramic substrate 30,
For example, using a metal screen, carbon powder or theobromine powder dispersion paste (not shown) is printed and dried to form a vanishing film. The disappearing film disappears by firing in a later step, and serves to facilitate peeling of the fired flow path substrate 11 and the like from the ceramic substrate 30.

【0068】(3)次に、図10に示すように、流路終
端ノズル16Aが形成されるように部分安定化ジルコニ
ア(PSZ)ペーストを成形、乾燥させてなる下面板1
6の焼成前成形体16をセラミックス基板30の上に配
置する。
(3) Next, as shown in FIG. 10, the bottom plate 1 formed by molding and drying a partially stabilized zirconia (PSZ) paste so that the flow path end nozzle 16A is formed.
The pre-fired compact 16 of 6 is placed on the ceramic substrate 30.

【0069】(4)その後、図10に示すように、ノズ
ル17Aおよび長孔17Bが形成されるように部分安定
化ジルコニア(PSZ)ペーストを成形、乾燥させてな
る中間板17の焼成前成形体17を焼成前成形体16の
上に配置する。
(4) Thereafter, as shown in FIG. 10, a pre-fired compact of the intermediate plate 17 formed by molding and drying a partially stabilized zirconia (PSZ) paste so that the nozzle 17A and the elongated hole 17B are formed. 17 is placed on the pre-fired compact 16.

【0070】(5)さらに、図10に示すように、ノズ
ル18A、18Bおよび導入ノズル18Cが形成される
ように部分安定化ジルコニア(PSZ)ペーストを成
形、乾燥させてなる上面板18の焼成前成形体18を焼
成前成形体17の上に配置する。
(5) Further, as shown in FIG. 10, before firing the top plate 18 obtained by molding and drying the partially stabilized zirconia (PSZ) paste so that the nozzles 18A, 18B and the introduction nozzle 18C are formed. The molded body 18 is placed on the molded body 17 before firing.

【0071】(6)次いで、図10に示すように、液体
注入口14Aが形成された流体導入部14の焼成前成形
体14を焼成前成形体18の上に配置する。
(6) Next, as shown in FIG. 10, the pre-fired molded body 14 of the fluid introducing portion 14 in which the liquid injection port 14A is formed is placed on the pre-fired molded body 18.

【0072】(7)その後、図10に示す状態で、各材
料層の有機分や消失皮膜が残らない程度の速度で昇温さ
せ、最高温度1100℃〜1300℃で焼成を行う。こ
の結果、図11に示すように、消失皮膜が消失して、流
体導入部14を備える流路基体11をセラミックス基板
30から容易に離脱させることができる。
(7) Thereafter, in the state shown in FIG. 10, the temperature is raised at such a rate that the organic content of each material layer and the disappeared film do not remain, and firing is performed at the maximum temperature of 1100 ° C. to 1300 ° C. As a result, as shown in FIG. 11, the vanishing film disappears, and the flow path substrate 11 including the fluid introducing portion 14 can be easily separated from the ceramic substrate 30.

【0073】(8)次に、図12に示すように、焼成さ
れた流体導入部14を備える流路基体11の下面板16
の下面に接着フィルムでなる接着層25を介してノズル
基体24を貼着する。なお、接着層25を構成する接着
剤としては、下面板16を構成する部分安定化ジルコニ
アに対して濡れ性のよい、例えば、エポキシ系接着剤
(熱硬化性)やポリエチレン系接着剤(熱可塑性)を用
いる (9)次いで、図13に示すように、流路基体11の上
側からノズル18A、17Aおよび流路終端ノズル16
Aの中心を通るように、所定径寸法のレーザビームLを
照射して、接着層25およびノズル基体24に所望の径
寸法および断面形状を有するノズルを形成する。この結
果、接着層25からノズル基体24に向けて、ノズル形
成が進行して複合ノズル26が形成される。このとき、
接着層25は、レーザビームLで熔融され低粘度の状態
となる。そして、流路終端ノズル16Aの内壁に沿って
熔融した接着剤が濡れることで、図5に示すように、複
合ノズル26の吐出方向zの長さt2は、ノズル基体2
4の厚さtsと接着層25の厚さtaとを合わせた長さ
t1より長く形成される。
(8) Next, as shown in FIG. 12, the lower surface plate 16 of the flow path substrate 11 having the fluid introducing portion 14 that has been fired.
The nozzle base 24 is attached to the lower surface of the nozzle via an adhesive layer 25 made of an adhesive film. The adhesive forming the adhesive layer 25 has a good wettability with respect to the partially stabilized zirconia forming the lower plate 16, for example, an epoxy adhesive (thermosetting) or a polyethylene adhesive (thermoplastic). (9) Next, as shown in FIG. 13, the nozzles 18A, 17A and the flow path terminating nozzle 16 from the upper side of the flow path base 11 are used.
A laser beam L having a predetermined diameter is irradiated so as to pass through the center of A, and a nozzle having a desired diameter and cross-sectional shape is formed in the adhesive layer 25 and the nozzle base 24. As a result, nozzle formation progresses from the adhesive layer 25 toward the nozzle base 24 to form the composite nozzle 26. At this time,
The adhesive layer 25 is melted by the laser beam L to be in a low viscosity state. Then, as the melted adhesive gets wet along the inner wall of the flow path terminating nozzle 16A, as shown in FIG.
It is formed longer than the total length t1 of the thickness ts of No. 4 and the thickness ta of the adhesive layer 25.

【0074】(10)次に、図14に示すように、予め
作製しておいたアクチュエータ部12を上面板18に接
着剤を介して貼着する。このとき、キャビティ底板20
のノズル20Aが上面板18のノズル18Aと同軸的と
なるように配置され、キャビティ底板20のノズル20
Bが上面板18のノズル18Bと同軸的となるように配
置される。なお、アクチュエータ部12は、それぞれセ
ラミックスでなる、キャビティ底板20とキャビティ形
成板21と振動板22と圧電/電歪素子23とがグリー
ンシートの状態で積層され、これらを一体に焼成するこ
とにより形成されている。
(10) Next, as shown in FIG. 14, the actuator section 12 prepared in advance is attached to the upper surface plate 18 with an adhesive. At this time, the cavity bottom plate 20
Nozzles 20A of the cavity bottom plate 20 are arranged so as to be coaxial with the nozzles 18A of the top plate 18.
B is arranged so as to be coaxial with the nozzle 18B of the top plate 18. The actuator portion 12 is formed by stacking a cavity bottom plate 20, a cavity forming plate 21, a vibrating plate 22, and a piezoelectric / electrostrictive element 23, which are each made of ceramics, in a green sheet state and firing them integrally. Has been done.

【0075】このような製造方法によれば、ノズル基体
24と接着層25とを流路基体11に貼着した後に、複
合ノズル26が形成されるため、複合ノズル26の位置
精度を高めることができる。また、上記した製造方法に
よれば、複合ノズル26が一回のレーザビーム照射によ
って行われるため、ノズル基体24と接着層25とに別
々にノズルを形成してこれらを貼り合わせる方法に比べ
て、液滴の吐出方向を軸とした左右対称のノズルを容易
に形成することができる。また、レーザビームを照射す
ることにより、複合ノズル26の内側面が滑らかに形成
できるため、吐出する液滴のメニスカスを安定させるこ
とができる。このように液滴のメニスカスが安定するこ
とにより、液滴の吐出方向も安定して液滴の滴下位置の
精度を高めることができる。特に、接着層25を下面板
16に貼着した状態で、レーザ照射を行うことにより、
熔融した接着剤が下面板16の流路終端ノズル16Aの
内面に濡れて複合ノズル26の長さを長くすることがで
きる。
According to such a manufacturing method, since the composite nozzle 26 is formed after the nozzle base 24 and the adhesive layer 25 are attached to the flow path base 11, the positional accuracy of the composite nozzle 26 can be improved. it can. Further, according to the above-described manufacturing method, since the composite nozzle 26 is irradiated with the laser beam once, compared to a method in which nozzles are separately formed in the nozzle base 24 and the adhesive layer 25 and these are bonded together. It is possible to easily form bilaterally symmetric nozzles with the droplet discharge direction as an axis. Further, since the inner surface of the composite nozzle 26 can be formed smoothly by irradiating the laser beam, the meniscus of the ejected droplet can be stabilized. By stabilizing the meniscus of the droplets in this manner, the ejection direction of the droplets can be stabilized and the accuracy of the droplet dropping position can be improved. Particularly, by irradiating the laser with the adhesive layer 25 attached to the lower surface plate 16,
The melted adhesive wets the inner surface of the flow path terminating nozzle 16A of the lower surface plate 16 to increase the length of the composite nozzle 26.

【0076】(その他の実施の形態)上記した本発明の
実施の形態の開示の一部をなす論述および図面は本発明
を限定するものであると理解すべきではない。この開示
から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運
用技術が明らかとなろう。
(Other Embodiments) It should not be understood that the description and drawings forming part of the disclosure of the above-described embodiments of the present invention limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.

【0077】例えば、上記した実施の形態では、ノズル
基体24に接着層25を積層した状態で複合ノズル26
を開口させるようにしたが、ノズル基体24にノズルを
開口させた後、このノズル基体24を流路基体11の下
面に接着剤を介して貼着するようにしてもよい。このと
き、接着剤のヤング率Eaとノズル基体24のヤング率
Esとの比(Es/Ea)が1.4〜500となる範囲
であることが好ましい。
For example, in the above-described embodiment, the composite nozzle 26 is formed with the adhesive layer 25 laminated on the nozzle base 24.
However, the nozzle base 24 may be attached to the lower surface of the flow path base 11 via an adhesive after the nozzle is opened in the nozzle base 24. At this time, it is preferable that the ratio (Es / Ea) between the Young's modulus Ea of the adhesive and the Young's modulus Es of the nozzle base 24 is in the range of 1.4 to 500.

【0078】また、上記した実施の形態では、ノズル基
体24および接着層25に液滴を吐出させる複合ノズル
26のみを形成したが、この複合ノズル26の周囲にノ
ズル基体24や接着層25の熱変形を吸収するスリット
を形成してもよい。図15は、複合ノズル26の四方の
周囲に4本のスリット31A、31A、31B、31B
が形成された変形例である。また、図16は、図15の
A−A断面図である。この変形例では、図15に示すよ
うに、複合ノズル26を挟んでa方向に並ぶ対をなす第
1スリットとしてのスリット31A、31Aがa方向に
対して垂直をなすように形成され、複合ノズル26を挟
んでb方向に並ぶ対をなす第2スリットとしてのスリッ
ト31B、31Bがb方向に対して垂直をなすように形
成されている。また、スリット31Aは長く設定され、
スリット31Bは短く設定されている。この変形例は、
ノズル基体24および接着層25がa方向に熱変形が大
きく、b方向に熱変形が小さい場合に適用することによ
り、複合ノズル26の歪みを防止する作用がある。
Further, in the above-described embodiment, only the composite nozzle 26 for ejecting droplets is formed on the nozzle base 24 and the adhesive layer 25. However, the heat of the nozzle base 24 and the adhesive layer 25 is formed around the composite nozzle 26. A slit that absorbs the deformation may be formed. FIG. 15 shows four slits 31A, 31A, 31B, 31B around the four sides of the compound nozzle 26.
Is a modified example in which is formed. 16 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. In this modified example, as shown in FIG. 15, the slits 31A and 31A as the first slits that are paired in the a direction with the compound nozzle 26 interposed therebetween are formed so as to be perpendicular to the a direction. Slits 31B and 31B as a second slit forming a pair arranged in the b direction with 26 in between are formed so as to be perpendicular to the b direction. Also, the slit 31A is set to be long,
The slit 31B is set to be short. This variation is
When the nozzle base 24 and the adhesive layer 25 have large thermal deformation in the a direction and small thermal deformation in the b direction, they have an effect of preventing distortion of the composite nozzle 26.

【0079】さらに、上記変形例では、ノズル基体24
および接着層25にスリット31A、31Bを形成した
が、図17に示すように、ノズル基体24のみにスリッ
ト32を形成してもよいし、図18に示すように、接着
層25のみにスリット33を形成してもよい。なお、上
記したスリット31A、31B、32、33は、ノズル
基体24や接着層25の熱変形特性の応じて、複合ノズ
ル26の周囲に互いに異なる長さに設定しても、同じ長
さに設定してもよい。
Further, in the above modification, the nozzle base 24
Although the slits 31A and 31B are formed in the adhesive layer 25, the slit 32 may be formed only in the nozzle base 24 as shown in FIG. 17, or the slit 33 may be formed only in the adhesive layer 25 as shown in FIG. May be formed. The slits 31A, 31B, 32, and 33 described above are set to have the same length even if the slits 31A, 31B, 32, and 33 have different lengths around the composite nozzle 26 depending on the thermal deformation characteristics of the nozzle base 24 and the adhesive layer 25. You may.

【0080】さらに、上記した実施の形態では、マイク
ロポンプとして圧電/電歪素子23を適用したが、キャ
ビティ27内の圧力を変化させる他の駆動手段を用いる
ことも勿論可能である。
Further, in the above-mentioned embodiment, the piezoelectric / electrostrictive element 23 is applied as the micro pump, but it is of course possible to use other driving means for changing the pressure in the cavity 27.

【0081】また、上記した実施の形態では、接着層2
5の接着剤が下面板16の流路終端ノズル16A内面に
濡れ上がって延伸部25Aが形成されているが、この延
伸部25Aを形成しない場合も本発明が適用されること
は言うまでもない。
In the above-mentioned embodiment, the adhesive layer 2
The adhesive No. 5 wets up on the inner surface of the flow path terminating nozzle 16A of the lower surface plate 16 to form the extended portion 25A, but it goes without saying that the present invention is applied even when the extended portion 25A is not formed.

【0082】さらに、図19に示すように、下面板16
の流路終端ノズル16Aの内壁下部には、接着剤の濡れ
上がり位置を制御するために、予め段差状のストッパ部
16Bを周回して形成する構成としてもよい。
Further, as shown in FIG. 19, the bottom plate 16
In the lower part of the inner wall of the flow path terminating nozzle 16A, a stepped stopper portion 16B may be formed in advance so as to circulate in order to control the wet-up position of the adhesive.

【0083】なお、上記した実施の形態では、流路基体
11やアクチュエータ部12を三層のセラミックス層を
用いて形成したが、これらの構造はこれに限定されるも
のではない。
Although the flow path substrate 11 and the actuator section 12 are formed by using three ceramic layers in the above-described embodiments, these structures are not limited to this.

【0084】[0084]

【発明の効果】本発明によれば、接着層のヤング率Ea
とノズル基体のヤング率Esとの比(Es/Ea)を
1.4〜500に設定したことにより、接着層のヤング
率Eaがノズル基体のヤング率Esよりも低くなり、液
滴吐出に伴って、接着層がノズル基体の振動を吸収する
ため、液滴のメニスカスを安定させる効果がある。この
ため、本発明によれば、液滴のメニスカスが安定するこ
とで吐出する液滴の滴下位置精度を高める効果がある。
According to the present invention, the Young's modulus Ea of the adhesive layer is
The Young's modulus Ea of the adhesive layer is lower than the Young's modulus Es of the nozzle base by setting the ratio (Es / Ea) of the nozzle base to the Young's modulus Es of the nozzle base to be 1.4 to 500, and the droplet ejection is accompanied. Thus, the adhesive layer absorbs the vibration of the nozzle substrate, and thus has the effect of stabilizing the meniscus of the droplet. Therefore, according to the present invention, the meniscus of the liquid droplets is stabilized, so that there is an effect of improving the precision of the liquid droplets to be ejected.

【0085】また、本発明によれば、接着層の熔融した
接着剤が流路基体に対して濡れ性がよい材料でなるた
め、はみ出した接着剤が流路基体内に滑らかな複合ノズ
ルの一部である延伸部を形成する。このように流路基体
内に延伸部が形成されているため、流路基体と接着層と
間の圧力損失が低減でき、吐出される液滴を所定の位置
に精度よく滴下させる効果がある。そして、流路基体と
接着層との接合面積を大きくできるため、複合ノズルの
強度、剛性を高めて、液滴吐出速度、液滴吐出位置精度
を高める効果がある。
Further, according to the present invention, since the melted adhesive in the adhesive layer is made of a material having a good wettability with respect to the flow channel substrate, the protruding adhesive is part of the smooth composite nozzle in the flow channel substrate. Forming a stretched part. Since the stretched portion is formed in the flow channel substrate in this manner, the pressure loss between the flow channel substrate and the adhesive layer can be reduced, and the discharged droplets can be accurately dropped at a predetermined position. Since the joint area between the flow path substrate and the adhesive layer can be increased, the strength and rigidity of the composite nozzle can be increased, and the droplet discharge speed and the droplet discharge position accuracy can be increased.

【0086】さらに、本発明によれば、ノズル基体と接
着層とに同時にノズルが形成されるため、ノズル基体の
ノズルと接着層のノズル同士がずれることなく、液滴の
吐出方向を軸とした左右対称の複合ノズルを容易に製造
することができる。
Further, according to the present invention, since the nozzles are formed on the nozzle base and the adhesive layer at the same time, the nozzles of the nozzle base and the nozzles of the adhesive layer are not displaced from each other, and the ejection direction of the liquid droplets is the axis. A bilaterally symmetric compound nozzle can be easily manufactured.

【0087】また、本発明の液滴吐出装置によれば、液
滴の吐出方向を精度よく規定できるため、例えば液滴を
滴下して所定配列の液滴スポットを形成する際に、位置
精度の高い液滴スポットを形成できる。
Further, according to the droplet discharge device of the present invention, since the discharge direction of the droplets can be accurately defined, for example, when the droplets are dropped to form the droplet spots of the predetermined arrangement, the positional accuracy can be improved. A high droplet spot can be formed.

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

【図1】本発明の実施の形態を示す液滴吐出装置の部分
破断斜視図である。
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view of a droplet discharge device showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態を示す液滴吐出装置の断面
図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a droplet discharge device showing an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態を示す液滴吐出装置の平面
図である。
FIG. 3 is a plan view of a droplet discharge device showing an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態を示す液滴吐出装置の底面
図である。
FIG. 4 is a bottom view of the droplet discharge device showing the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態を示す複合ノズルの断面図
である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a composite nozzle showing an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態を示す複合ノズルの製造工
程を示す工程断面図である。
FIG. 6 is a process cross-sectional view showing a manufacturing process of the composite nozzle according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態を示す複合ノズルの製造工
程を示す工程断面図である。
FIG. 7 is a process cross-sectional view showing a manufacturing process of the composite nozzle according to the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施の形態を示す複合ノズルの製造工
程を示す工程断面図である。
FIG. 8 is a process cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the composite nozzle according to the embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施の形態を示す液滴吐出装置の製造
方法を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the droplet discharge device according to the embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施の形態を示す液滴吐出装置の他
の製造方法を示す工程断面図である。
FIG. 10 is a process cross-sectional view showing another manufacturing method of the droplet discharge device showing the embodiment of the invention.

【図11】本発明の実施の形態を示す液滴吐出装置の他
の製造方法を示す工程断面図である。
FIG. 11 is a process cross-sectional view showing another manufacturing method of the droplet discharge device showing the embodiment of the invention.

【図12】本発明の実施の形態を示す液滴吐出装置の他
の製造方法を示す工程断面図である。
FIG. 12 is a process cross-sectional view showing another manufacturing method of the droplet discharge device showing the embodiment of the invention.

【図13】本発明の実施の形態を示す液滴吐出装置の他
の製造方法を示す工程断面図である。
FIG. 13 is a process cross-sectional view showing another manufacturing method of the droplet discharge device showing the embodiment of the invention.

【図14】本発明の実施の形態を示す液滴吐出装置の他
の製造方法を示す工程断面図である。
FIG. 14 is a process cross-sectional view showing another manufacturing method of the droplet discharge device showing the embodiment of the invention.

【図15】本発明に係る複合ノズルの他の実施の形態を
示す底面図である。
FIG. 15 is a bottom view showing another embodiment of the compound nozzle according to the present invention.

【図16】図15のA−A断面図である。16 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

【図17】本発明に係る複合ノズルの他の実施の形態の
変形例を示す断面図である。
FIG. 17 is a sectional view showing a modified example of another embodiment of the compound nozzle according to the present invention.

【図18】本発明に係る複合ノズルの他の実施の形態の
変形例を示す断面図である。
FIG. 18 is a cross-sectional view showing a modified example of another embodiment of the compound nozzle according to the present invention.

【図19】本発明に係る複合ノズルの実施の形態の変形
例を示す断面図である。
FIG. 19 is a sectional view showing a modified example of the embodiment of the composite nozzle according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 液滴吐出装置 11 流路基体 12 アクチュエータ部 14 流体導入部 14A 液体注入口 15 マイクロピペット 16 下面板 16A 流体終端ノズル 23 圧電/電歪素子 24 ノズル基板 24A 吐出ノズル 25 接着層 26 複合ノズル 31A、31B、32、33 スリット 10 Droplet ejection device 11 Flow path substrate 12 Actuator part 14 Fluid introduction part 14A liquid inlet 15 Micro Pipette 16 Bottom plate 16A fluid end nozzle 23 Piezoelectric / electrostrictive element 24 nozzle substrate 24A discharge nozzle 25 Adhesive layer 26 compound nozzle 31A, 31B, 32, 33 slits

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水野 博文 愛知県名古屋市瑞穂区須田町2番56号 日 本碍子株式会社内 (72)発明者 廣田 寿一 愛知県名古屋市瑞穂区須田町2番56号 日 本碍子株式会社内 Fターム(参考) 2C057 AF09 AF30 AF41 AG02 AG33 AG44 AP12 AP13 AP23 AP25 AQ03 AQ06 BA03 BA14    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Hirofumi Mizuno             2-56, Sudacho, Mizuho-ku, Nagoya-shi, Aichi             Inside Hon insulator Co., Ltd. (72) Inventor, Juichi Hirota             2-56, Sudacho, Mizuho-ku, Nagoya-shi, Aichi             Inside Hon insulator Co., Ltd. F-term (reference) 2C057 AF09 AF30 AF41 AG02 AG33                       AG44 AP12 AP13 AP23 AP25                       AQ03 AQ06 BA03 BA14

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 流路が形成された流路基体に、吐出ノズ
ルが形成されたノズル基体が、接着層を介して前記流路
と前記吐出ノズルとが連通するように貼着され、前記接
着層のヤング率Eaとノズル基体のヤング率Esとの比
(Es/Ea)が1.4〜500であることを特徴とす
る複合ノズル。
1. A nozzle base having a discharge nozzle formed thereon is attached to a flow passage base having a flow passage so that the flow passage and the discharge nozzle communicate with each other via an adhesive layer, A composite nozzle characterized in that a ratio (Es / Ea) of the Young's modulus Ea of the layer and the Young's modulus Es of the nozzle base is 1.4 to 500.
【請求項2】 流路基体に形成された流体が流通する流
路の下流側端部に内面に沿って周回し、且つ前記流路の
上流側へ向けて延伸された延伸部を有すると共に、前記
流路基体の下面に沿って接着された接着層と、 流体を吐出・滴下させる吐出ノズルが形成され、且つ該
吐出ノズルが前記下流側端部と連通するように前記接着
層を介して前記流路基体の下面に接着されたノズル基体
と、 からなることを特徴とする複合ノズル。
2. A flow path base is provided with an extending portion that circulates along an inner surface and extends toward the upstream side of the flow path at the downstream end of the flow path in which the fluid flows, An adhesive layer adhered along the lower surface of the flow path base and a discharge nozzle for discharging and dropping a fluid are formed, and the discharge nozzle is connected via the adhesive layer so as to communicate with the downstream end. A composite nozzle comprising: a nozzle base adhered to a lower surface of a flow path base.
【請求項3】 請求項2記載の複合ノズルであって、 前記接着層のヤング率Eaとノズル基体のヤング率Es
との比(Es/Ea)が1.4〜500であることを特
徴とする複合ノズル。
3. The composite nozzle according to claim 2, wherein the Young's modulus Ea of the adhesive layer and the Young's modulus Es of the nozzle base.
A composite nozzle having a ratio (Es / Ea) of 1.4 to 500.
【請求項4】 請求項2または請求項3に記載された複
合ノズルであって、 前記延伸部から前記吐出ノズルへ向けて開口径寸法が吐
出方向に沿って恒常的に縮小するように変化しているこ
とを特徴とする複合ノズル。
4. The composite nozzle according to claim 2 or 3, wherein the opening diameter dimension changes from the extending portion toward the discharge nozzle so as to be constantly reduced along the discharge direction. A composite nozzle characterized by
【請求項5】 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載
された複合ノズルであって、 前記接着層を構成する接着剤の溶融状態での濡れ性が前
記流路基体に対してよいことを特徴とする複合ノズル。
5. The composite nozzle according to claim 1, wherein the adhesive forming the adhesive layer has good wettability in a molten state with respect to the flow path substrate. A composite nozzle.
【請求項6】 請求項5記載の複合ノズルであって、 前記流路基体に前記接着剤の流動を制御するストッパ部
が形成されていることを特徴とする複合ノズル。
6. The composite nozzle according to claim 5, wherein a stopper portion that controls the flow of the adhesive is formed in the flow path substrate.
【請求項7】 請求項6記載の複合ノズルであって、 前記ノズル基体および/または前記接着層の前記吐出ノ
ズルの周囲にスリットが形成されていることを特徴とす
る複合ノズル。
7. The composite nozzle according to claim 6, wherein a slit is formed around the discharge nozzle of the nozzle base and / or the adhesive layer.
【請求項8】 請求項7記載の複合ノズルであって、 前記スリットは、前記ノズル基体および/または前記接
着層の熱変形の大きい方向に対して垂直に形成されてい
ることを特徴とする複合ノズル。
8. The composite nozzle according to claim 7, wherein the slit is formed perpendicularly to a direction in which thermal deformation of the nozzle base and / or the adhesive layer is large. nozzle.
【請求項9】 請求項7記載の複合ノズルであって、 前記スリットは、前記ノズル基体および/または接着層
の熱変形の大きい方向に垂直をなすように形成された第
1スリットと、熱変形の小さい方向に垂直をなすように
形成された第2スリットとを備え、前記第1スリットが
前記第2スリットより長く設定されていることを特徴と
する複合ノズル。
9. The composite nozzle according to claim 7, wherein the slit has a first slit formed to be perpendicular to a direction in which the nozzle base and / or the adhesive layer has large thermal deformation, and the slit has thermal deformation. A second slit formed so as to be perpendicular to the smaller direction, and the first slit is set to be longer than the second slit.
【請求項10】 液状体が導入される導入路と、 該導入路から導入された前記液状体を加圧するマイクロ
ポンプを備えた加圧室と、 該加圧室での前記マイクロポンプによる加圧に伴い前記
液状体が導出される導出路と、を有する装置本体に、 前記導出路に連通するように吐出ノズルが形成されたノ
ズル基体が接着層を介して貼着されると共に、 前記前記接着層のヤング率Eaとノズル基体のヤング率
Esとの比(Es/Ea)が1.4〜500であること
を特徴とする液滴吐出装置。
10. An introducing path for introducing a liquid material, a pressurizing chamber provided with a micropump for pressurizing the liquid material introduced from the introducing path, and pressurization by the micropump in the pressurizing chamber. A nozzle base having a discharge nozzle formed so as to communicate with the outlet passage is attached to an apparatus main body having an outlet passage through which the liquid material is led out via an adhesive layer, and the adhesive A droplet discharge device characterized in that a ratio (Es / Ea) of Young's modulus Ea of the layer and Young's modulus Es of the nozzle substrate is 1.4 to 500.
【請求項11】 液状体が導入される導入路と、該導入
路から導入された前記液状体を加圧するマイクロポンプ
を備えた加圧室と、該加圧室でのマイクロポンプによる
加圧に伴い前記液状体が導出される導出路と、を有する
装置本体に、 前記導出路に連通するように吐出ノズルが形成されたノ
ズル基体が接着層を介して貼着されると共に、 前記接着層が前記導出路内面に沿って周回し、且つ延伸
された延伸部を有することを特徴とする液滴吐出装置。
11. An introducing path for introducing a liquid material, a pressurizing chamber provided with a micropump for pressurizing the liquid material introduced from the introducing path, and a pressurization by a micropump in the pressurizing chamber. A nozzle base having a discharge nozzle formed so as to communicate with the discharge path is attached to an apparatus main body having a discharge path through which the liquid material is discharged, and an adhesive layer is formed. A droplet discharge device having an extending portion that extends along the inner surface of the lead-out path and is extended.
【請求項12】 請求項11記載の液滴吐出装置であっ
て、 前記延伸部の内側面と前記吐出ノズルの内側面との開口
径寸法が、吐出方向へむけて恒常的に縮小するように変
化していることを特徴とする液滴吐出装置。
12. The droplet discharge device according to claim 11, wherein the opening diameter dimension between the inner side surface of the extending portion and the inner side surface of the discharge nozzle is constantly reduced toward the discharge direction. A droplet discharge device characterized in that it is changing.
【請求項13】 請求項10乃至請求項12のいずれか
に記載された液滴吐出装置であって、 前記ノズル基体および/または前記接着層における前記
吐出ノズルの周囲にスリットが形成されていることを特
徴とする液滴吐出装置。
13. The liquid droplet ejection apparatus according to claim 10, wherein a slit is formed around the ejection nozzle in the nozzle base and / or the adhesive layer. A droplet discharge device characterized by:
【請求項14】 請求項13記載の液滴吐出装置であっ
て、 前記スリットは、このスリットが形成された前記ノズル
基体および/または前記接着層の熱変形の大きい方向に
対して垂直に形成されていることを特徴とする液滴吐出
装置。
14. The droplet discharge device according to claim 13, wherein the slit is formed perpendicularly to a direction in which thermal deformation of the nozzle base body and / or the adhesive layer in which the slit is formed is large. A droplet discharge device characterized in that.
【請求項15】 請求項13記載の液滴吐出装置であっ
て、 前記スリットは、このスリットが形成された前記ノズル
基体および/または前記接着層の熱変形の大きい方向に
垂直をなすように形成された第1スリットと、熱変形の
小さい方向に垂直をなすように形成された第2スリット
とを備え、前記第1スリットが前記第2スリットより長
く設定されていることを特徴とする液滴吐出装置。
15. The liquid droplet ejecting apparatus according to claim 13, wherein the slit is formed so as to be perpendicular to a direction in which the nozzle base and / or the adhesive layer in which the slit is formed has large thermal deformation. Droplets comprising: a first slit and a second slit formed so as to be perpendicular to a direction in which thermal deformation is small, and the first slit is set to be longer than the second slit. Discharge device.
【請求項16】 板状のノズル基体と、接着層とを貼り
合わせて積層体を作製した後、前記接着層側から孔明け
加工を施して前記積層体にノズル部を形成し、該積層体
を、流路が形成された流路基体の前記流路に前記ノズル
部が連通するように貼り合わせることを特徴とする複合
ノズルの製造方法。
16. A laminated body is produced by laminating a plate-shaped nozzle base and an adhesive layer, and then punching is performed from the adhesive layer side to form a nozzle portion in the laminated body, and the laminated body is formed. Is bonded so that the nozzle portion communicates with the flow channel of the flow channel substrate having the flow channel formed therein.
【請求項17】 請求項16記載の複合ノズルの製造方
法であって、 前記孔明け加工は、前記積層体の前記接着層側からレー
ザ照射を行うことを特徴とする複合ノズルの製造方法。
17. The method of manufacturing a composite nozzle according to claim 16, wherein the punching is performed by irradiating a laser from the adhesive layer side of the laminate.
【請求項18】 請求項16または請求項17に記載さ
れた複合ノズルの製造方法であって、 前記接着層のヤング率Eaとノズル基体のヤング率Es
との比(Es/Ea)が1.4〜500であることを特
徴とする複合ノズルの製造方法。
18. The method of manufacturing a composite nozzle according to claim 16 or 17, wherein the Young's modulus Ea of the adhesive layer and the Young's modulus Es of the nozzle base.
And the ratio (Es / Ea) is 1.4 to 500.
【請求項19】 請求項16乃至請求項18のいずれか
に記載された複合ノズルの製造方法であって、 前記接着層を構成する接着剤の溶融状態での濡れ性が前
記流路基体に対してよいことを特徴とする複合ノズルの
製造方法。
19. The method for manufacturing a composite nozzle according to claim 16, wherein the adhesive constituting the adhesive layer has a wettability in a molten state with respect to the flow path substrate. A method of manufacturing a composite nozzle, which is characterized in that
【請求項20】 板状のノズル基体と、接着層とを貼り
合わせて積層体を作製した後、前記接着層側から孔明け
加工を施して前記積層体にノズル部を形成し、 液状体
が導入される導入路と、該導入路から導入された前記液
状体を加圧するマイクロポンプを備えた加圧室と、該加
圧室でのマイクロポンプによる加圧に伴い前記液状体が
導出される導出路とを有する装置本体に、前記積層体
を、前記ノズル部と前記導出路とが連通するように貼り
合わせることを特徴とする液滴吐出装置の製造方法。
20. A plate-shaped nozzle base and an adhesive layer are attached to each other to form a laminated body, and then a hole is processed from the adhesive layer side to form a nozzle portion on the laminated body. An introduction path to be introduced, a pressurization chamber provided with a micropump for pressurizing the liquid material introduced from the introduction path, and the liquid material is drawn out by pressurization by the micropump in the pressurization chamber. A method for manufacturing a droplet discharge device, characterized in that the laminated body is bonded to an apparatus main body having a lead-out path so that the nozzle portion and the lead-out path communicate with each other.
【請求項21】 請求項20記載の液滴吐出装置の製造
方法であって、 前記孔明け加工は、前記積層体の前記接着層側からレー
ザ照射を行うことを特徴とする液滴吐出装置の製造方
法。
21. The method of manufacturing a droplet discharge device according to claim 20, wherein in the drilling process, laser irradiation is performed from the adhesive layer side of the laminate. Production method.
【請求項22】 請求項20または請求項21に記載さ
れた液滴吐出装置の製造方法であって、 前記接着層のヤング率Eaとノズル基体のヤング率Es
との比(Es/Ea)が1.4〜500であることを特
徴とする液滴吐出装置の製造方法。
22. A method of manufacturing a droplet discharge device according to claim 20 or 21, wherein the Young's modulus Ea of the adhesive layer and the Young's modulus Es of the nozzle base body.
And a ratio (Es / Ea) thereof is 1.4 to 500.
【請求項23】 請求項20乃至請求項22のいずれか
に記載された液滴吐出装置の製造方法であって、 前記接着層を構成する接着剤の溶融状態での濡れ性が前
記導出路の内壁に対してよいことを特徴とする液滴吐出
装置の製造方法。
23. The method of manufacturing a droplet discharge device according to claim 20, wherein the adhesive forming the adhesive layer has a wettability in a molten state of the lead-out path. A method for manufacturing a droplet discharge device, which is good for the inner wall.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7237877B2 (en) 2003-11-12 2007-07-03 Seiko Epson Corporation Droplet discharging device
CN101028917A (en) * 2006-02-28 2007-09-05 国际商业机器公司 Ceramic plate for distributing fluid and its forming method
US8029111B2 (en) 2007-11-05 2011-10-04 Seiko Epson Corporation Droplet ejection head and droplet ejection apparatus
US8029110B2 (en) 2007-11-05 2011-10-04 Seiko Epson Corporation Droplet ejection head and droplet ejection apparatus
JP2014193448A (en) * 2013-03-29 2014-10-09 Seiko Epson Corp Liquid discharge head and liquid discharge device

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011207098A (en) 2010-03-30 2011-10-20 Brother Industries Ltd Inkjet head, inkjet recorder, and method for manufacturing inkjet head
CN102407667A (en) * 2010-09-20 2012-04-11 研能科技股份有限公司 Inkjet unit

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3144948B2 (en) * 1992-05-27 2001-03-12 日本碍子株式会社 Inkjet print head
JP3024466B2 (en) * 1993-02-25 2000-03-21 ブラザー工業株式会社 Droplet ejector
JPH09267489A (en) * 1996-03-31 1997-10-14 Sony Corp Printer
JP2957528B2 (en) * 1997-10-07 1999-10-04 株式会社東京機械製作所 Nozzle for inkjet printing, orifice member thereof, and method of manufacturing orifice member

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7237877B2 (en) 2003-11-12 2007-07-03 Seiko Epson Corporation Droplet discharging device
CN101028917A (en) * 2006-02-28 2007-09-05 国际商业机器公司 Ceramic plate for distributing fluid and its forming method
JP2007232719A (en) * 2006-02-28 2007-09-13 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Ceramic microarray spotting device for biological assay printing (ceramic plate and dispensing method for dispensing liquid)
US8029111B2 (en) 2007-11-05 2011-10-04 Seiko Epson Corporation Droplet ejection head and droplet ejection apparatus
US8029110B2 (en) 2007-11-05 2011-10-04 Seiko Epson Corporation Droplet ejection head and droplet ejection apparatus
JP2014193448A (en) * 2013-03-29 2014-10-09 Seiko Epson Corp Liquid discharge head and liquid discharge device

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