JP2006224315A - Liquid jetting head - Google Patents

Liquid jetting head Download PDF

Info

Publication number
JP2006224315A
JP2006224315A JP2005037327A JP2005037327A JP2006224315A JP 2006224315 A JP2006224315 A JP 2006224315A JP 2005037327 A JP2005037327 A JP 2005037327A JP 2005037327 A JP2005037327 A JP 2005037327A JP 2006224315 A JP2006224315 A JP 2006224315A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow path
substrate
plate
hole
holes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2005037327A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuaki Okazawa
宣昭 岡沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2005037327A priority Critical patent/JP2006224315A/en
Publication of JP2006224315A publication Critical patent/JP2006224315A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid jetting head in which connection strain between a flow path forming substrate and a nozzle plate is relaxed. <P>SOLUTION: The liquid jetting head is equipped with: the flow path forming substrate 11 in which a flow path space containing a pressure generating room 19 is formed; a nozzle plate 10 which is laminated on one face of the flow path forming substrate 11 and is formed with a nozzle opening 15 jetting an ink in the pressure generating room 19; and a vibration plate 12 which is laminated on the other face of the flow path forming substrate 11 and seals the flow path space containing the pressure generating room 19. The liquid jetting head is characterized in that: a plurality of substrate through-holes 32 are linearly provided in a region 31A where the flow path space is not formed pinched by the flow path space forming regions 30 in the flow path forming substrate 11; a plurality of plate through-holes 33 are linearly provided in a region corresponding to the region 31A where the flow path space is not formed on the nozzle plate 10, and the substrate through-holes 32 and the plate through-holes 33 are arranged alternately in lines by a plane view; and the substrate through-hole 32 and the plate through-hole 33 adjoining each other by a plane view are not communicated with each other. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液体カートリッジ等から供給された液体を液滴として噴射する液体噴射ヘッドに係るものであり、詳しくは流路ユニットの歪を少なくしうる液体噴射ヘッドに関するものである。   The present invention relates to a liquid ejecting head that ejects liquid supplied from a liquid cartridge or the like as droplets, and more particularly to a liquid ejecting head that can reduce distortion of a flow path unit.

液体噴射装置の代表例であるインクジェット式記録装置においては、圧力発生室を加圧する圧力発生手段と、加圧されたインクをインク滴として噴射するノズル開口とを有するインクジェット式の記録ヘッド(液体噴射ヘッド)がキャリッジに搭載されて構成されている。   In an ink jet recording apparatus, which is a typical example of a liquid ejecting apparatus, an ink jet recording head (liquid ejecting apparatus) having pressure generating means for pressurizing a pressure generating chamber and a nozzle opening for ejecting pressurized ink as ink droplets. Head) is mounted on a carriage.

そして、1枚の基板に複数のノズル開口を配置したいわゆるマルチノズル型インクジェット式記録ヘッドは、複数のノズル開口が穿設されたノズルプレートと、圧力発生室やインク供給流路を区画する流路形成基板と、他方の面を封止する弾性板とが積層されて接合され、圧電振動子による弾性板の変形応力により圧力発生室に圧力を発生させてインク滴を噴射させるように構成されている。   A so-called multi-nozzle ink jet recording head in which a plurality of nozzle openings are arranged on a single substrate includes a nozzle plate having a plurality of nozzle openings and a flow path that divides a pressure generation chamber and an ink supply flow path. A forming substrate and an elastic plate that seals the other surface are laminated and bonded, and is configured to generate pressure in the pressure generation chamber by the deformation stress of the elastic plate by the piezoelectric vibrator to eject ink droplets. Yes.

そして、記録ヘッドの記録密度の向上を図るために1枚の基板にノズル開口列をできるだけ狭い間隔で複数列形成し、ノズル開口のピッチを縮小することが行われている。このため、ノズル開口を2列対向配列してノズル開口の配列ピッチを小さくしたインクジェット式記録ヘッドにあっては、2列の圧力発生室が対向する領域に応力が集中しやすくなり、流路形成基板に疲労を来すおそれがある。   In order to improve the recording density of the recording head, a plurality of nozzle opening rows are formed on one substrate at as narrow intervals as possible to reduce the pitch of the nozzle openings. For this reason, in an ink jet recording head in which the nozzle openings are arranged opposite to each other to reduce the arrangement pitch of the nozzle openings, stress is easily concentrated on the area where the two rows of pressure generating chambers face each other. There is a risk of fatigue on the substrate.

そこで、下記の特許文献1に示すように、流路形成基板の2列の圧力発生室が対向する領域にスリットを形成し、流路形成基板の圧力発生室が対向する領域の剛性を下げることが行われている。
特開平10−166582号
Therefore, as shown in Patent Document 1 below, a slit is formed in a region where the two rows of pressure generation chambers of the flow path forming substrate are opposed to reduce the rigidity of the region where the pressure generation chambers of the flow channel forming substrate are opposed. Has been done.
JP-A-10-166582

しかしながら、上記流路形成基板は主としてSi単結晶基板から形成される一方、上記ノズルプレートはステンレス板や樹脂材料等から形成されることが一般的で、両者の材料的な相違から線膨張係数が異なる組み合わせで構成されることが多い。そして、流路形成基板とノズルプレートとは、接着剤によって接合することが行われるが、接着剤を塗布して貼り合わせた状態で高温保持して接合したのち冷却することが行われる。このとき、ノズルプレートと流路形成基板とでは高温接着時の伸び率が異なることから、冷却後に部材間に歪が残留することとなる。このようにして生じる接合歪は、流路形成基板にスリットを形成しただけでは効果的に抑制することができなかったのが実情である。   However, while the flow path forming substrate is mainly formed from a Si single crystal substrate, the nozzle plate is generally formed from a stainless steel plate, a resin material, or the like. Often composed of different combinations. Then, the flow path forming substrate and the nozzle plate are bonded by an adhesive, but are cooled after being held and held at a high temperature in a state where the adhesive is applied and bonded. At this time, since the elongation rate at the time of high-temperature bonding differs between the nozzle plate and the flow path forming substrate, strain remains between the members after cooling. The actual situation is that the bonding strain generated in this way cannot be effectively suppressed only by forming a slit in the flow path forming substrate.

また、最近では記録速度を向上させるために1つの記録ヘッドでのノズル列数を増加させる傾向にあり、使用するインクの種類に応じて4列や6列、場合によってはそれ以上のノズル列が形成された記録ヘッドも登場している。このような大型の記録ヘッドでは、2列の圧力発生室の列を対向させて配置したものを、さらに複数組並べて配置することが行われる。このような記録ヘッドでは、流路形成基板は、圧力発生室等の流路が形成された領域以外の流路非形成領域(すなわち接着面)の面積が大きくなり、上述したような接合歪が一層助長される結果となる。   Recently, there is a tendency to increase the number of nozzle rows in one print head in order to improve the printing speed. Depending on the type of ink used, there are four or six rows, and in some cases, more nozzle rows. The formed recording head has also appeared. In such a large recording head, a plurality of sets in which two rows of pressure generating chambers are arranged to face each other are arranged side by side. In such a recording head, the flow path forming substrate has a large area of a non-flow path forming area (that is, an adhesive surface) other than the area where the flow path such as the pressure generating chamber is formed, and the above-described bonding strain is generated. The result is even more conducive.

このような接合歪が大きくなると、接着の信頼性を低下させて剥離による不良率が高くなって歩留まりを低下させたり、製品の精度や信頼性を大幅に低下させる結果となる。   When such a bonding strain increases, the reliability of adhesion is lowered, the defect rate due to peeling increases, resulting in a decrease in yield, and a result that the accuracy and reliability of the product are greatly reduced.

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、流路形成基板とノズルプレートとの接合歪を緩和した液体噴射ヘッドを提供することを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a liquid ejecting head in which joint distortion between a flow path forming substrate and a nozzle plate is reduced.

上記課題を解決するため、本発明の液体噴射ヘッドは、圧力発生室を含む流路空間が形成された流路形成基板と、上記流路形成基板の一面に積層されて圧力発生室内の液体を噴射するノズル開口が形成されたノズルプレートと、上記流路形成基板の他面に積層されて圧力発生室を含む流路空間を封止する封止板とを備え、上記流路形成基板における流路空間形成領域に挟まれた流路空間非形成領域に、複数の基板貫通穴が列設され、上記ノズルプレートの上記流路空間非形成領域に対応する領域に、複数のプレート貫通穴が列設され、上記基板貫通穴とプレート貫通穴とは平面視で交互に配置されて列状をなし、平面視で隣り合う基板貫通穴とプレート貫通穴は、互いに連通していないことを要旨とする。   In order to solve the above problems, a liquid jet head according to the present invention includes a flow path forming substrate in which a flow path space including a pressure generating chamber is formed, and a liquid that is stacked on one surface of the flow path forming substrate. A nozzle plate in which nozzle openings for injection are formed; and a sealing plate that is laminated on the other surface of the flow path forming substrate and seals the flow path space including the pressure generating chamber. A plurality of substrate through holes are arranged in a non-flow channel space forming region sandwiched between the channel space forming regions, and a plurality of plate through holes are arranged in a region corresponding to the flow channel space non-forming region of the nozzle plate. The substrate through-holes and the plate through-holes are alternately arranged in a plan view to form a row, and the substrate through-holes and the plate through-holes adjacent in a plan view are not in communication with each other. .

すなわち、本発明は、上記流路形成基板における流路空間形成領域に挟まれた流路空間非形成領域に、複数の基板貫通穴が列設され、上記ノズルプレートの上記流路空間非形成領域に対応する領域に、複数のプレート貫通穴が列設されている。このように、上記流路空間非形成領域においては、流路形成基板には基板貫通穴が列設され、ノズルプレートにはプレート貫通穴が列設されていることから、基板貫通穴やプレート貫通穴が存在するところでは流路形成基板とノズルプレートが直接接触しないので接着が行われない。したがって、流路形成基板とノズルプレートとの間に線膨張係数の相違があったとしても、接着がほとんど行われない略非接着領域の存在により、接合歪を大幅に緩和することができる。このため、接着の信頼性を向上させて剥離による不良率を低減して歩留まりを高めたり、製品の精度や信頼性を大幅に向上させたりすることができる。   That is, according to the present invention, a plurality of substrate through holes are arranged in a flow passage space non-forming region sandwiched between flow passage space forming regions in the flow passage forming substrate, and the flow passage space non-forming region of the nozzle plate is formed. A plurality of plate through holes are arranged in a region corresponding to. Thus, in the flow path space non-formation region, the substrate through holes are arranged in the flow path forming substrate, and the plate through holes are arranged in the nozzle plate. Where there is a hole, the flow path forming substrate and the nozzle plate are not in direct contact with each other, so that the bonding is not performed. Therefore, even if there is a difference in linear expansion coefficient between the flow path forming substrate and the nozzle plate, the bonding strain can be relieved greatly due to the existence of a substantially non-adhesive region where adhesion is hardly performed. For this reason, it is possible to improve the reliability of bonding, reduce the defect rate due to peeling, increase the yield, and greatly improve the accuracy and reliability of the product.

また、上記基板貫通穴とプレート貫通穴とは平面視で交互に配置されて列状をなしている。このため、基板貫通穴とプレート貫通穴とが列状になった領域では、列状の略非接着領域ができることとなり、この列状の略非接着領域の存在により、接合歪を大幅に緩和することができる。   The substrate through holes and the plate through holes are alternately arranged in a plan view to form a row. For this reason, in the region where the substrate through-hole and the plate through-hole are arranged in a row, a row-like substantially non-adhesion region is formed, and the presence of this row-like substantially non-adhesion region greatly reduces the bonding strain. be able to.

さらに、平面視で隣り合う基板貫通穴とプレート貫通穴は、互いに連通していないことから、ノズル面に付着した液体がプレート貫通穴を介して基板貫通穴まで侵入することにより記録面を汚染する、等の不都合が防止される。   Further, since the substrate through hole and the plate through hole which are adjacent in plan view are not in communication with each other, the liquid adhering to the nozzle surface contaminates the recording surface by entering the substrate through hole through the plate through hole. , Etc. are prevented.

本発明において、上記基板貫通穴とプレート貫通穴は、ノズル開口の列設方向に沿った列状をなしている場合には、ノズル開口の列設方向に沿って圧力発生室等の流路空間形成領域が設けられ、その流路空間形成領域に挟まれた領域は、ノズルプレートと流路形成基板とが密着する面積が広くなることから、その領域においてノズル開口の列設方向に沿って列状の略非接着領域を設けるこにより、接合歪を大幅に緩和することができる。この場合において、上記基板貫通穴とプレート貫通穴の列を、2列の圧力発生室が対向する領域に形成した場合には、この領域での応力集中を大幅に緩和し、流路形成基板の疲労を防止できるようになる。   In the present invention, when the substrate through hole and the plate through hole are arranged in a row along the direction in which the nozzle openings are arranged, a flow path space such as a pressure generating chamber along the direction in which the nozzle openings are arranged. The formation area is provided, and the area sandwiched between the flow path space formation areas has a wide area where the nozzle plate and the flow path formation substrate are in close contact with each other. By providing a substantially non-adhesive region in the form of a joint, joint strain can be relieved greatly. In this case, when the row of the substrate through hole and the plate through hole is formed in a region where two rows of pressure generation chambers face each other, the stress concentration in this region is greatly reduced, and the flow path forming substrate You can prevent fatigue.

本発明において、上記基板貫通穴とプレート貫通穴がなす列は、ノズルプレートまたは流路形成基板の一端部から他端部にわたって設けられている場合には、ノズルプレートまたは流路形成基板の一端部から他端部にわたって列状の略非接着領域ができることとなり、この領域の存在により、接合歪を大幅に緩和することができる。   In the present invention, when the row formed by the substrate through hole and the plate through hole is provided from one end of the nozzle plate or the flow path forming substrate to the other end, one end of the nozzle plate or the flow path forming substrate. A substantially non-adhesive region in a row is formed from the other end portion to the other end portion, and the presence of this region can greatly relieve the bonding strain.

本発明において、上記ノズルプレートには、プレート貫通穴がなす列の両端部に切欠部が形成されている場合には、ノズルプレート一端の切欠部から他端の切欠部にわたって列状の略非接着領域ができることとなり、この領域の存在により、接合歪を大幅に緩和することができる。   In the present invention, when the nozzle plate has notches at both ends of the row formed by the plate through-holes, the nozzle plate has a substantially non-adhesive shape extending from the notch at one end of the nozzle plate to the notch at the other end. A region is formed, and the presence of this region can greatly relieve the joint strain.

本発明において、上記流路形成基板には、基板貫通穴がなす列の両端部に切欠部が形成されている場合には、流路形成基板一端の切欠部から他端の切欠部にわたって列状の略非接着領域ができることとなり、この領域の存在により、接合歪を大幅に緩和することができる。   In the present invention, in the above flow path forming substrate, when notches are formed at both ends of the row formed by the substrate through holes, a row is formed from the notch at one end of the flow path forming substrate to the notch at the other end. The non-adhesive region is formed, and the presence of this region can greatly reduce the bonding strain.

本発明において、上記基板貫通穴とプレート貫通穴はそれぞれ四角形であり、平面視で隣り合う基板貫通穴とプレート貫通穴との上記四角形の1辺部同士の間において流路形成基板とノズルプレートとが重なり合っている場合には、上記重なり合った部分で隣り合う基板貫通穴とプレート貫通穴との非連通性を確保するとともに、上記重なり合った部分は線状を呈して必要以上に接着面積が大きくならず、接合歪の緩和効果を阻害することがない。   In the present invention, the substrate through hole and the plate through hole are each square, and the flow path forming substrate and the nozzle plate are disposed between one side of the square of the substrate through hole and the plate through hole adjacent in plan view. When overlapping, the non-communication between the substrate through hole and the plate through hole adjacent to each other in the overlapped portion is ensured, and the overlapped portion exhibits a linear shape and the bonding area becomes larger than necessary. Therefore, the effect of relaxing the joint strain is not hindered.

本発明において、上記流路形成基板はシリコン基板から構成され、ノズルプレートはステンレス板から構成されている場合には、シリコン基板とステンレス板の線膨張係数が異なることから、接合歪を緩和する効果が顕著で効果的である。   In the present invention, when the flow path forming substrate is made of a silicon substrate and the nozzle plate is made of a stainless steel plate, the silicon substrate and the stainless steel plate have different linear expansion coefficients, so that the effect of alleviating the bonding strain is reduced. Is remarkable and effective.

つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail.

図1は、本発明の液体噴射ヘッドが適用されるインクジェット式の記録ヘッドを利用した記録装置の周辺構造の一例を示す図である。この装置は、上部に液体供給源としてのインクカートリッジ2が搭載され、インク滴を噴射する記録ヘッド1が下面に取り付けられたキャリッジ3とを備えている。   FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a peripheral structure of a recording apparatus using an ink jet recording head to which a liquid ejecting head according to the invention is applied. This apparatus is equipped with a carriage 3 on which an ink cartridge 2 as a liquid supply source is mounted and a recording head 1 for ejecting ink droplets is attached to the lower surface.

上記キャリッジ3は、タイミングベルト4を介してステッピングモータ5に接続され、ガイドバー6に案内されて記録用紙7の紙幅方向に往復移動するようになっている。また、上記キャリッジ3には、記録用紙7と対向する面(この例では下面)に、記録ヘッド1が取り付けられている。そして、この記録ヘッド1にインクカートリッジ2からインクが供給され、キャリッジ3を移動させながら記録用紙7上面にインク滴を吐出させて記録用紙7に画像や文字をドットマトリックスにより印刷するようになっている。   The carriage 3 is connected to a stepping motor 5 via a timing belt 4 and is guided by a guide bar 6 to reciprocate in the paper width direction of the recording paper 7. Further, the recording head 1 is attached to the carriage 3 on the surface (the lower surface in this example) facing the recording paper 7. Then, ink is supplied from the ink cartridge 2 to the recording head 1 and ink droplets are ejected onto the upper surface of the recording paper 7 while moving the carriage 3 so that images and characters are printed on the recording paper 7 in a dot matrix. Yes.

図において、8はキャリッジ3の移動範囲内の非印刷領域に設けられ、印刷休止中に記録ヘッド1のノズル開口を封止することによりノズル開口の乾燥をできるだけ防ぐキャッピング装置8である。また、上記キャッピング装置8は、ノズル開口を封止した状態で、吸引ポンプでキャップ内に負圧を与えることにより、ノズル開口から強制的にインクを吸引し、ノズル開口の目詰まりを回復するようになっている。また、9は上記吸引後のヘッド本体のノズル面をワイピングするワイピング装置9である。   In the figure, reference numeral 8 denotes a capping device 8 which is provided in a non-printing area within the movement range of the carriage 3 and prevents the nozzle openings from being dried as much as possible by sealing the nozzle openings of the recording head 1 during a printing pause. Further, the capping device 8 forcibly sucks ink from the nozzle opening by applying a negative pressure in the cap with a suction pump in a state where the nozzle opening is sealed, so as to recover clogging of the nozzle opening. It has become. Reference numeral 9 denotes a wiping device 9 for wiping the nozzle surface of the head body after the suction.

図2〜図5は、本発明の第1実施例の記録ヘッド1を示す図であり、図2は、記録ヘッド1の構造を示す断面図、図3(a)は上記記録ヘッド1に用いられるノズルプレート10の平面図、図3(b)は上記記録ヘッド1に用いられる流路形成基板11の平面図、図4は、上記ノズルプレート10と流路形成基板11を積層した流路ユニット26の平面図である。   2 to 5 are views showing the recording head 1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of the recording head 1. FIG. 3B is a plan view of the flow path forming substrate 11 used in the recording head 1, and FIG. 4 is a flow path unit in which the nozzle plate 10 and the flow path forming substrate 11 are stacked. FIG.

図2に示すように、上記記録ヘッド1は、圧力発生手段としての圧電振動子14が収容されるヘッドケース16と、このヘッドケース16のユニット固着面に接着剤等で固着される流路ユニット26とを備えている。   As shown in FIG. 2, the recording head 1 includes a head case 16 in which a piezoelectric vibrator 14 serving as a pressure generating unit is accommodated, and a flow path unit fixed to the unit fixing surface of the head case 16 with an adhesive or the like. 26.

上記流路ユニット26は、圧力発生室19を含む流路空間が形成された流路形成基板11と、上記流路形成基板11の一面に積層されて圧力発生室19内のインクを噴射するノズル開口15が形成されたノズルプレート10と、上記流路形成基板11の他面に積層されて圧力発生室19を含む流路空間を封止する振動板(封止板)12とが積層されて構成されている。   The flow path unit 26 includes a flow path forming substrate 11 in which a flow path space including the pressure generating chamber 19 is formed, and a nozzle that is stacked on one surface of the flow path forming substrate 11 and ejects ink in the pressure generating chamber 19. The nozzle plate 10 in which the opening 15 is formed and the vibration plate (sealing plate) 12 that is laminated on the other surface of the flow path forming substrate 11 and seals the flow path space including the pressure generation chamber 19 are stacked. It is configured.

図3(a)に示すように、上記ノズルプレート10は、ノズル開口15が複数列設されてノズル列25が形成され、この例では4列のノズル列25が形成されてそれぞれ異なる種類のインクを噴射するようになっている。このノズルプレート10は、ステンレス板から形成されている。   As shown in FIG. 3A, the nozzle plate 10 is provided with a plurality of nozzle openings 15 to form a nozzle array 25. In this example, four nozzle arrays 25 are formed, and different types of ink are used. Is supposed to be injected. The nozzle plate 10 is formed from a stainless steel plate.

図3(b)に示すように、上記流路形成基板11は、上記各ノズル開口15に連通する圧力発生室19が列設されている。また、各圧力発生室19にインク供給路18を介して連通して各圧力発生室19に対して供給するインクを貯留する共通のインク貯留室17が、上記圧力発生室19の列に沿って配置されるよう形成されている。   As shown in FIG. 3B, the flow path forming substrate 11 is provided with a row of pressure generating chambers 19 communicating with the nozzle openings 15. A common ink storage chamber 17 that communicates with each pressure generation chamber 19 via the ink supply path 18 and stores ink to be supplied to each pressure generation chamber 19 is arranged along the row of the pressure generation chambers 19. It is formed to be arranged.

上記圧力発生室19およびインク貯留室17となる空間は、流路形成基板11の上下に貫通する空間として形成され、上記インク供給路18は、この例では流路形成基板11の両面の凹溝として形成されている。   The space that becomes the pressure generation chamber 19 and the ink storage chamber 17 is formed as a space penetrating up and down the flow path forming substrate 11, and the ink supply path 18 is a concave groove on both surfaces of the flow path forming substrate 11 in this example. It is formed as.

上記ノズル列25は、図2における紙面に垂直な方向に設けられている。そして、この例では、上記ノズル列25が4列設けられ、各ノズル列25に対応するよう圧力発生室19の列も4列設けられている。各圧力発生室19の列に対応してそれぞれ1つずつのインク貯留室17が設けられている。そして、上記流路形成基板11は、この例ではSi単結晶基板をエッチングすることにより形成されている。   The nozzle row 25 is provided in a direction perpendicular to the paper surface in FIG. In this example, four nozzle rows 25 are provided, and four rows of pressure generation chambers 19 are provided so as to correspond to the nozzle rows 25. One ink storage chamber 17 is provided corresponding to each row of pressure generation chambers 19. The flow path forming substrate 11 is formed by etching a Si single crystal substrate in this example.

上記振動板12は、ポリフェニレンサルファイドフィルムからなり、ステンレス板製の島部13等がラミネートされて形成されている。   The diaphragm 12 is made of a polyphenylene sulfide film, and is formed by laminating island portions 13 made of stainless steel.

そして、上記流路形成基板11の一面にノズルプレート10が積層され、他面に振動板12が島部13を外側に配置するように積層されて流路ユニット26が構成されている。上記流路形成基板11、ノズルプレート10、振動板12に接着剤が塗布され、所定の高温に加熱保持して接合したのち室温まで冷却することにより、流路ユニット26がつくられる。   The nozzle plate 10 is stacked on one surface of the flow path forming substrate 11, and the flow path unit 26 is configured by stacking the diaphragm 12 on the other surface so that the island portion 13 is disposed outside. An adhesive is applied to the flow path forming substrate 11, the nozzle plate 10, and the vibration plate 12, heated and held at a predetermined high temperature, and then cooled to room temperature, whereby the flow path unit 26 is formed.

一方、上記ヘッドケース16は、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が射出成形されてなり、上下に貫通する収容空間21に、上記各圧力発生室19に対応するよう圧電振動子14が収容されるようになっている。上記収容空間21はノズル列25の方向に延び、ノズル列25に対応して4つ設けられている。上記圧電振動子14は、縦振動モードの圧電振動子14であり、後端側が固定板20に固着されている。   On the other hand, the head case 16 is formed by injection molding of a thermosetting resin or a thermoplastic resin, and the piezoelectric vibrator 14 is accommodated in the accommodating space 21 penetrating vertically so as to correspond to the pressure generating chambers 19. It is like that. The accommodating space 21 extends in the direction of the nozzle row 25 and is provided in four corresponding to the nozzle row 25. The piezoelectric vibrator 14 is a piezoelectric vibrator 14 in a longitudinal vibration mode, and the rear end side is fixed to the fixed plate 20.

そして、上記ヘッドケース16のユニット固着面に、流路ユニット26の振動板12側が接着剤で接合された状態で、圧電振動子14の先端面が振動板12の島部13に固着されるとともに、固定板20がヘッドケース16に接着固定されることにより、記録ヘッド1が構成されている。   The front end surface of the piezoelectric vibrator 14 is fixed to the island portion 13 of the vibration plate 12 with the vibration plate 12 side of the flow path unit 26 bonded to the unit fixing surface of the head case 16 with an adhesive. The recording head 1 is configured by the fixing plate 20 being bonded and fixed to the head case 16.

上記構成の記録ヘッド1は、駆動回路23で発生させた駆動信号をフレキシブル回路板22を介して圧電振動子14に入力することにより、圧電振動子14が長手方向に伸縮される。この圧電振動子14の伸縮により、振動板12の島部13を振動させて圧力発生室19内の圧力を変化させ、圧力発生室19内のインクをノズル開口15からインク滴として吐出させるようになっている。図2において、24はインク貯留室17にインクを供給するインク流路24である。   In the recording head 1 configured as described above, when the drive signal generated by the drive circuit 23 is input to the piezoelectric vibrator 14 via the flexible circuit board 22, the piezoelectric vibrator 14 is expanded and contracted in the longitudinal direction. The expansion and contraction of the piezoelectric vibrator 14 causes the island portion 13 of the diaphragm 12 to vibrate to change the pressure in the pressure generation chamber 19 so that the ink in the pressure generation chamber 19 is ejected as ink droplets from the nozzle openings 15. It has become. In FIG. 2, reference numeral 24 denotes an ink flow path 24 that supplies ink to the ink storage chamber 17.

図3(b)に示すように、この第1実施例の記録ヘッド1では、上記流路形成基板11において、1つのインク貯留室17とそれに連通する圧力発生室19およびインク供給路18は互いに連通していて1つの流路ブロック30を形成し、この1つの流路ブロック30が本発明の流路空間形成領域30を構成している。この例では、2つの流路ブロック30が、圧力発生室19が対向するように配置されて2列の圧力発生室19の列(ノズル列25に対応する)を構成し、同様に2列の圧力発生室19の列(ノズル列25に対応する)を構成する2つの流路ブロック30の組がもう1組配置され、全部で4列のノズル列25に対応する圧力発生室19の列が形成されている。   As shown in FIG. 3B, in the recording head 1 of the first embodiment, in the flow path forming substrate 11, one ink storage chamber 17, the pressure generating chamber 19 and the ink supply path 18 communicating with each other are mutually connected. One flow path block 30 is formed in communication, and this one flow path block 30 constitutes a flow path space forming region 30 of the present invention. In this example, the two flow path blocks 30 are arranged so that the pressure generating chambers 19 face each other to form two rows of pressure generating chambers 19 (corresponding to the nozzle row 25), and similarly, two rows of the pressure generating chambers 19 are arranged. Another set of two flow path blocks 30 constituting the row of pressure generating chambers 19 (corresponding to the nozzle row 25) is arranged, and the rows of pressure generating chambers 19 corresponding to the four nozzle rows 25 in total are arranged. Is formed.

そして、上記流路形成基板11には、2つの流路ブロック30に挟まれる領域に、流路空間非形成領域31A,31Bが形成されている。すなわち、圧力発生室19が対向するように配置された1対の流路ブロック30同士の間に、流路空間非形成領域31Bが形成され、1対の流路ブロック同士の間(すなわち隣り合うインク貯留室17同士の間)にも流路空間非形成領域31Bが形成されている。   In the flow path forming substrate 11, flow path space non-forming areas 31A and 31B are formed in an area between two flow path blocks 30. That is, a channel space non-forming region 31B is formed between a pair of channel blocks 30 arranged so that the pressure generating chambers 19 face each other, and a pair of channel blocks (that is, adjacent to each other). A flow path space non-formation region 31B is also formed between the ink storage chambers 17).

本発明では、上記流路空間非形成領域31A,31Bに、ノズルプレート10と流路形成基板11が接着されない略非接着領域を形成するが、第1実施例では隣り合うインク貯留室17同士の間の流路空間非形成領域31Aに略非接着領域を形成したものを説明する。   In the present invention, a substantially non-adhesive area where the nozzle plate 10 and the flow path forming substrate 11 are not bonded is formed in the flow path space non-formation areas 31A and 31B. In the first embodiment, the adjacent ink storage chambers 17 are adjacent to each other. A description will be given of a case where a substantially non-adhesive region is formed in the channel space non-forming region 31A.

上記流路形成基板11は、4つ並んだ流路ブロック30の中央よりの2つの流路ブロック30の間の流路空間非形成領域31Aに、流路形成基板11を厚み方向に貫通する複数の基板貫通穴32が列設されている。上記基板貫通穴32はそれぞれ同じ大きさ形状の四角形(平行四辺形)に形成され、隣接する四角形の1辺同士が並ぶように等間隔で1列に配置されている。ここで、上記流路形成基板11はシリコン単結晶基板をエッチングして形成しており、基板貫通穴32は図示のように平行四辺形に形成される。本発明において四角形とは上記のような平行四辺形も含む趣旨である。   A plurality of the flow path forming substrates 11 penetrates the flow path forming substrate 11 in the thickness direction in the flow path space non-forming region 31A between the two flow path blocks 30 from the center of the four aligned flow path blocks 30. The substrate through holes 32 are arranged in a row. The substrate through holes 32 are each formed in a square (parallelogram) having the same size and are arranged in a line at equal intervals so that the sides of adjacent squares are aligned. Here, the flow path forming substrate 11 is formed by etching a silicon single crystal substrate, and the substrate through holes 32 are formed in a parallelogram shape as shown in the figure. In the present invention, the term “square” means to include the parallelogram as described above.

上記基板貫通穴32はノズル列25の列方向に沿った列状をなし、この基板貫通穴32がなす列は流路形成基板11の一端部から他端部にわたって設けられている。この基板貫通穴32がなす列の列端部分すなわち流路形成基板11の両端部には、基板貫通穴32が形成されておらず、貫通部のない領域となっている。   The substrate through holes 32 are arranged in a row along the row direction of the nozzle rows 25, and the row formed by the substrate through holes 32 is provided from one end portion to the other end portion of the flow path forming substrate 11. Substrate through holes 32 are not formed at the column end portions of the rows formed by the substrate through holes 32, that is, at both ends of the flow path forming substrate 11, so that there are no through portions.

図3(a)に示すように、上記ノズルプレート10には、上記流路形成基板11における隣り合うインク貯留室17同士の間の流路空間非形成領域31Aに対応する領域に、ノズルプレート10を厚み方向に貫通する複数のプレート貫通穴33が列設されている。上記プレート貫通穴33はそれぞれ同じ大きさ形状の四角形(長方形)に形成され、隣接する四角形の1辺同士が並ぶように等間隔で1列に配置されている。   As shown in FIG. 3A, the nozzle plate 10 includes a nozzle plate 10 in a region corresponding to the non-flow channel space forming region 31 </ b> A between the adjacent ink storage chambers 17 in the flow channel forming substrate 11. A plurality of plate through-holes 33 penetrating in the thickness direction are arranged in a row. The plate through-holes 33 are each formed in a quadrilateral (rectangular shape) of the same size and are arranged in a line at equal intervals so that one side of the adjacent quadrilateral is aligned.

上記プレート貫通穴33はノズル列25の列方向に沿った列状をなし、このプレート貫通穴33がなす列はノズルプレート10の一端部から他端部にわたって設けられている。このプレート貫通穴33がなす列の列端部分すなわちノズルプレート10の両端部には、切欠部34が形成されている。上記両切欠部34は、プレート貫通穴33と列幅方向の寸法が同じに設定されており、隣接するプレート貫通穴33との距離は、プレート貫通穴33同士の距離と同じ距離になるよう配置されている。   The plate through holes 33 are arranged in the row direction of the nozzle rows 25, and the rows formed by the plate through holes 33 are provided from one end portion to the other end portion of the nozzle plate 10. Cutouts 34 are formed at the row end portions of the row formed by the plate through holes 33, that is, at both ends of the nozzle plate 10. The notches 34 are set to have the same dimension in the column width direction as the plate through-holes 33, and the distance between the adjacent plate through-holes 33 is the same as the distance between the plate through-holes 33. Has been.

図4は、振動板12を除去した流路ユニット26の平面図であり、図3(a)のノズルプレート10の上に、図3(b)の流路形成基板11を重ねた状態の積層体の平面図である。上記流路形成基板11の基板貫通穴32とノズルプレート10のプレート貫通穴33とは、ノズルプレート10と流路形成基板11を重ねた状態で、平面視で列方向に交互に配置されている。また、流路形成基板11の基板貫通穴32の列のうち両端部の基板貫通穴32と隣接してノズルプレート10の両切欠部34が配置されてる。   FIG. 4 is a plan view of the flow path unit 26 from which the vibration plate 12 has been removed, in which the flow path forming substrate 11 of FIG. 3B is stacked on the nozzle plate 10 of FIG. It is a top view of a body. The substrate through holes 32 of the flow path forming substrate 11 and the plate through holes 33 of the nozzle plate 10 are alternately arranged in the column direction in plan view with the nozzle plate 10 and the flow path forming substrate 11 being overlapped. . Further, both notches 34 of the nozzle plate 10 are arranged adjacent to the substrate through holes 32 at both ends in the row of the substrate through holes 32 of the flow path forming substrate 11.

このような構成により、流路ユニット26の一端部から、ノズルプレート10の切欠部34、流路形成基板11の基板貫通穴32、プレート貫通穴33と並び、以下基板貫通穴32、プレート貫通穴33と交互に並び、流路ユニット26の他端部では、基板貫通穴32、切欠部34と並び、これらが1列の列状をなしている。   With such a configuration, from one end of the flow path unit 26, the cutout portion 34 of the nozzle plate 10, the substrate through hole 32 of the flow path forming substrate 11, and the plate through hole 33 are arranged. 33 are alternately arranged, and at the other end portion of the flow path unit 26, the substrate through holes 32 and the notches 34 are arranged in a row.

すなわち、四角形の基板貫通穴32とプレート貫通穴33とがそれぞれ等間隔で配置され、流路形成基板11の基板貫通穴32とノズルプレート10のプレート貫通穴33同士の間の非貫通部とが平面視で略重なり、ノズルプレート10のプレート貫通穴33と流路形成基板11の基板貫通穴32同士の間の非貫通部とが平面視で略重なるように配置されている。   That is, the square substrate through holes 32 and the plate through holes 33 are arranged at equal intervals, and the non-through portion between the substrate through holes 32 of the flow path forming substrate 11 and the plate through holes 33 of the nozzle plate 10 is formed. The plate through holes 33 of the nozzle plate 10 and the non-through portions between the substrate through holes 32 of the flow path forming substrate 11 are arranged so as to substantially overlap in a plan view.

同様に、ノズルプレート10端部の両切欠部34と、基板貫通穴32がなす列の列端部分すなわち流路形成基板11の両端部に形成された非貫通部とが平面視で略重なるように配置され、切欠部34とその隣のプレート貫通穴33との間の非貫通部と、列端の基板貫通穴32とが平面視で略重なるように配置されている。   Similarly, both the notches 34 at the end of the nozzle plate 10 and the row end portions of the row formed by the substrate through holes 32, that is, the non-through portions formed at both ends of the flow path forming substrate 11 are substantially overlapped in plan view. The non-penetrating portion between the notch 34 and the adjacent plate through hole 33 and the substrate through hole 32 at the column end are arranged so as to substantially overlap in plan view.

図5に示すように、平面視で隣り合う基板貫通穴32とプレート貫通穴33とは、基板貫通穴32の四角形とプレート貫通穴33の四角形の各1辺部同士が平面視で少し離れるように隣接して配置され、隣り合う基板貫通穴32とプレート貫通穴33とは互いに連通していない。また、ノズルプレート10端部の切欠部34とそれに隣り合う基板貫通穴32とも、切欠部34の四角形と基板貫通穴32の四角形の各1辺部同士が平面視で少し離れるように隣接して配置されて互いに連通してない。   As shown in FIG. 5, the substrate through hole 32 and the plate through hole 33 that are adjacent in a plan view are such that one side of the square of the substrate through hole 32 and the square of the plate through hole 33 are slightly separated from each other in the plan view. The substrate through hole 32 and the plate through hole 33 adjacent to each other are not in communication with each other. In addition, the notch 34 at the end of the nozzle plate 10 and the substrate through hole 32 adjacent thereto are adjacent to each other so that each side of the rectangle of the notch 34 and the rectangle of the substrate through hole 32 is slightly separated from each other in plan view. Arranged and not communicating with each other.

すなわち、等間隔で配置された四角形の基板貫通穴32の列方向の1辺寸法Okよりも、この基板貫通穴32と重なるノズルプレート10の非貫通部の寸法Pn(等間隔で配置された四角形のプレート貫通穴33のピッチ寸法)の方が大きくなるように設定されている。また、等間隔で配置された四角形のプレート貫通穴33の列方向の1辺寸法Onよりも、このプレート貫通穴33と重なる流路形成基板11の非貫通部の寸法Pk(等間隔で配置された四角形の基板貫通穴32のピッチ寸法)の方が大きくなるように設定されている。   That is, the dimension Pn of the non-penetrating portion of the nozzle plate 10 that overlaps the substrate through hole 32 (rectangularly arranged at equal intervals) is larger than the one-side dimension Ok in the column direction of the rectangular substrate through holes 32 arranged at equal intervals. The pitch dimension of the plate through-hole 33) is set to be larger. Further, the dimension Pk of the non-penetrating portion of the flow path forming substrate 11 that overlaps the plate through-hole 33 is set to be equal to the one-side dimension On in the column direction of the square plate through-holes 33 arranged at equal intervals. The rectangular substrate through hole 32 is set to have a larger pitch dimension).

同様に、ノズルプレート10端部の両切欠部34の列方向の1辺寸法よりも、この切欠部34と重なる流路形成基板11の非貫通部の列方向寸法の方が大きくなるように設定されている。さらに、列端の基板貫通穴32の列方向の1辺寸法よりも、この基板貫通穴32と重なるノズルプレート10の非貫通部の列方向寸法の方が大きくなるように設定されている。   Similarly, the dimension in the column direction of the non-penetrating part of the flow path forming substrate 11 overlapping the notch part 34 is set to be larger than the one side dimension in the column direction of the both notch parts 34 at the end of the nozzle plate 10. Has been. Furthermore, the dimension in the column direction of the non-penetrating portion of the nozzle plate 10 that overlaps the substrate through hole 32 is set to be larger than the one side dimension in the column direction of the substrate through hole 32 at the column end.

上記のように、それぞれ四角形に形成された基板貫通穴32とプレート貫通穴33とが交互に列状に配置されることにより、当該列の領域が、所定幅の帯状の略非接着領域に形成される。すなわち、上記ノズルプレート10と流路形成基板11の接着面の前面に接着剤を塗布して積層し、貼り合わせたとしても、上記基板貫通穴32とプレート貫通穴33とが交互に列状に配置された領域では、ノズルプレート10の非貫通部と基板貫通穴32とが対面し、流路形成基板11の非貫通部とプレート貫通穴33とが対面していることから、上記帯状の領域はノズルプレート10と流路形成基板11が接着されないのである。   As described above, the substrate through-holes 32 and the plate through-holes 33 each formed in a quadrangular shape are alternately arranged in a row, whereby the row region is formed in a belt-like substantially non-adhesive region having a predetermined width. Is done. That is, the substrate through-holes 32 and the plate through-holes 33 are alternately arranged in a line even when an adhesive is applied and laminated on the front surface of the adhesion surface of the nozzle plate 10 and the flow path forming substrate 11 and bonded together. In the arranged region, the non-penetrating portion of the nozzle plate 10 and the substrate through-hole 32 face each other, and the non-penetrating portion of the flow path forming substrate 11 and the plate through-hole 33 face each other. The nozzle plate 10 and the flow path forming substrate 11 are not bonded.

そして、上記記録ヘッド1では、ノズルプレート10に切欠部34およびプレート貫通穴33を形成しており、上記ノズルプレート10の切欠部34およびプレート貫通穴33には、パテ等の充填材を充填して切欠部34、プレート貫通穴33内にインクが侵入しない処理が施される。   In the recording head 1, the notch 34 and the plate through hole 33 are formed in the nozzle plate 10, and the notch 34 and the plate through hole 33 of the nozzle plate 10 are filled with a filler such as putty. Thus, a process for preventing ink from entering the notch 34 and the plate through hole 33 is performed.

以上の構成により、本発明の記録ヘッド1は、基板貫通穴32やプレート貫通穴33が存在するところでは流路形成基板11とノズルプレート10が直接接触しないので接着が行われない。したがって、流路形成基板11とノズルプレート10との間に線膨張係数の相違があったとしても、接着がほとんど行われない帯状の略非接着領域の存在により、接合歪を大幅に緩和することができる。このため、接着の信頼性を向上させて剥離による不良率を低減して歩留まりを高めたり、製品の精度や信頼性を大幅に向上させたりすることができる。   With the above configuration, the recording head 1 of the present invention is not bonded because the flow path forming substrate 11 and the nozzle plate 10 are not in direct contact where the substrate through hole 32 and the plate through hole 33 exist. Therefore, even if there is a difference in linear expansion coefficient between the flow path forming substrate 11 and the nozzle plate 10, the bonding distortion is greatly reduced due to the presence of a strip-like substantially non-adhesive region where adhesion is hardly performed. Can do. For this reason, it is possible to improve the reliability of bonding, reduce the defect rate due to peeling, increase the yield, and greatly improve the accuracy and reliability of the product.

また、上記ノズルプレート10にプレート貫通穴33がなす列の両端部に切欠部34が形成され、上記基板貫通穴32とプレート貫通穴33がなす列は、ノズルプレート10または流路形成基板11の一端の切欠部34から他端の切欠部34にわたって設けられていることにより、ノズルプレート一端の切欠部34から他端の切欠部34にわたって帯状の略非接着領域ができ、接合歪を大幅に緩和することができる。   Further, notches 34 are formed at both ends of the row formed by the plate through holes 33 in the nozzle plate 10, and the row formed by the substrate through holes 32 and the plate through holes 33 is formed on the nozzle plate 10 or the flow path forming substrate 11. By being provided from the notch 34 at one end to the notch 34 at the other end, a belt-like substantially non-adhesive region is formed from the notch 34 at one end of the nozzle plate to the notch 34 at the other end, and joint strain is greatly reduced. can do.

さらに、上記基板貫通穴32とプレート貫通穴33は、ノズル列25の列方向に沿った列状をなしていることから、ノズル開口15の列設方向に沿って圧力発生室19等の流路空間形成領域30が設けられ、その流路空間形成領域30に挟まれた領域は、ノズルプレート10と流路形成基板11とが密着する面積が広くなることから、その領域においてノズル列方向に沿って列状の略非接着領域を設けることにより、接合歪を大幅に緩和することができる。   Further, since the substrate through hole 32 and the plate through hole 33 form a line shape along the row direction of the nozzle row 25, the flow path of the pressure generating chamber 19 and the like along the row direction of the nozzle openings 15. The space forming region 30 is provided, and the region sandwiched between the flow channel space forming regions 30 has a larger area where the nozzle plate 10 and the flow channel forming substrate 11 are in close contact with each other. By providing a row of substantially non-adhesive regions, joint strain can be remarkably reduced.

このように、流路ユニット26の接合歪が緩和され、流路ユニットの反りが少なく平面精度が向上するため、多数のノズル開口15が形成されたノズル面の反りや歪が大幅に少なくなってその平面精度が向上することから、多数のノズル開口15の開口方向のばらつきが大幅に少なくなり、インク滴の飛翔方向のばらつきも緩和され、ドット記録精度の向上につながる。   As described above, the bonding distortion of the flow path unit 26 is alleviated, the warpage of the flow path unit is small, and the planar accuracy is improved. Therefore, the warpage and distortion of the nozzle surface on which a large number of nozzle openings 15 are formed are greatly reduced. Since the planar accuracy is improved, the variation in the opening direction of the large number of nozzle openings 15 is greatly reduced, the variation in the flying direction of the ink droplets is reduced, and the dot recording accuracy is improved.

さらに、流路ユニット26とヘッドケース16との接合精度や接合信頼性も大幅に向上するため、ノズル面の平面精度が一層向上するうえ、各圧電振動子14と振動板12の島部13との接合精度も向上するし、圧電振動子14が伸縮振動したときの振動板12の振動特性もばらつきが少なくなり、インク滴の吐出特性のばらつきも少なくなって、製品の安定性や信頼性が大幅に向上する。   Furthermore, since the joining accuracy and joining reliability between the flow path unit 26 and the head case 16 are greatly improved, the planar accuracy of the nozzle surface is further improved, and each piezoelectric vibrator 14 and the island portion 13 of the diaphragm 12 And the vibration characteristics of the diaphragm 12 when the piezoelectric vibrator 14 is expanded and contracted are reduced, the ink droplet ejection characteristics are less changed, and the stability and reliability of the product is improved. Greatly improved.

さらに、ヘッドケース16が樹脂等の有機材料で形成され、流路ユニット26が金属等の無機材料が主体で構成されている場合、ヘッドケース16が多湿環境下で膨潤等して歪を生じたとしても、ヘッドケース16と流路ユニット26との接合精度が高いことから、ヘッドケース16の歪や変形に起因するノズル面の面精度のばらつき度合いや吐出特性のばらつき度合いが従来品よりも大幅に少なくなる。   Further, when the head case 16 is formed of an organic material such as resin and the flow path unit 26 is mainly composed of an inorganic material such as metal, the head case 16 is distorted due to swelling or the like in a humid environment. However, since the joining accuracy of the head case 16 and the flow path unit 26 is high, the degree of variation in the surface accuracy of the nozzle surface and the degree of variation in the discharge characteristics due to the distortion and deformation of the head case 16 are significantly greater than the conventional products. Less.

特に、ノズル列が2列を超える多列タイプでノズル列と直交する方向の寸法が大きな記録ヘッドにおいてこれらの効果が顕著に現れる。   In particular, these effects are conspicuous in a print head in which the number of nozzle rows is more than two and the size in the direction orthogonal to the nozzle rows is large.

上記基板貫通穴32とプレート貫通穴33はそれぞれ四角形であり、平面視で隣り合う基板貫通穴32とプレート貫通穴33との上記四角形の1辺部同士の間において流路形成基板11とノズルプレート10とが重なり合っており、平面視で隣り合う基板貫通穴32とプレート貫通穴33は、互いに連通していないことから、ノズル面に付着したインクがプレート貫通穴33を介して基板貫通穴32まで侵入することにより記録面を汚染する、等の不都合が防止される。   The substrate through-hole 32 and the plate through-hole 33 are each quadrangular, and the flow path forming substrate 11 and the nozzle plate are disposed between one side of the square of the substrate through-hole 32 and the plate through-hole 33 that are adjacent in plan view. Since the substrate through hole 32 and the plate through hole 33 adjacent to each other in plan view are not in communication with each other, the ink adhering to the nozzle surface reaches the substrate through hole 32 through the plate through hole 33. Inconveniences such as contamination of the recording surface due to intrusion are prevented.

また、上記重なり合った部分で隣り合う基板貫通穴32とプレート貫通穴33との非連通性を確保するとともに、上記重なり合った部分は線状を呈して必要以上に接着面積が大きくならず、接合歪の緩和効果を阻害することがない。   In addition, the non-communication between the substrate through hole 32 and the plate through hole 33 adjacent to each other in the overlapped portion is ensured, and the overlapped portion exhibits a linear shape so that the bonding area does not increase more than necessary, and the bonding strain The relaxation effect is not hindered.

さらに、上記流路形成基板はシリコン基板から構成され、ノズルプレートはステンレス板から構成されているため、シリコン基板とステンレス板の線膨張係数が異なることから、接合歪を緩和する効果が顕著で効果的である。   Furthermore, since the flow path forming substrate is composed of a silicon substrate and the nozzle plate is composed of a stainless steel plate, the linear expansion coefficient of the silicon substrate and the stainless steel plate is different, so the effect of reducing the joint strain is remarkable and effective. Is.

つぎに、第2実施例について説明する。   Next, a second embodiment will be described.

この第2実施例は、上記第1実施例と同様に隣り合うインク貯留室17同士の間の流路空間非形成領域31Aに略非接着領域を形成したものである。本実施例は、ノズルプレート10の両端部に切欠部34が形成されておらず、その代わりに流路形成基板11の基板貫通穴32がなす列の両端部に切欠部35が形成された例である。それ以外は上記第1実施例と同様であるので、同様の部分は説明を省略する。   In the second embodiment, a substantially non-adhesive region is formed in the flow path space non-forming region 31A between the adjacent ink storage chambers 17 as in the first embodiment. In this embodiment, notch portions 34 are not formed at both end portions of the nozzle plate 10, and instead, notch portions 35 are formed at both end portions of the row formed by the substrate through holes 32 of the flow path forming substrate 11. It is. The rest is the same as in the first embodiment, and the description of the same parts is omitted.

図6(b)に示すように、この第2実施例の記録ヘッド1では、上記流路形成基板11は、4つ並んだ流路ブロック30の中央よりの2つの流路ブロック30の間の流路空間非形成領域31Aに、流路形成基板11を厚み方向に貫通する複数の基板貫通穴32が列設されている。この基板貫通穴32がなす列の列端部分すなわち流路形成基板11の両端部には、切欠部35が形成されている。上記両切欠部35は、基板貫通穴32と列幅方向の寸法が同じに設定されており、隣接する基板貫通穴32との距離は、基板貫通穴32同士の距離と同じ距離になるよう配置されている。   As shown in FIG. 6B, in the recording head 1 of the second embodiment, the flow path forming substrate 11 is located between two flow path blocks 30 from the center of the four flow path blocks 30 arranged side by side. A plurality of substrate through holes 32 penetrating the flow path forming substrate 11 in the thickness direction are arranged in the flow path space non-forming region 31A. Cutouts 35 are formed at the row end portions of the row formed by the substrate through holes 32, that is, at both ends of the flow path forming substrate 11. The two notches 35 are set to have the same dimension in the column width direction as the substrate through holes 32, and the distance between the adjacent substrate through holes 32 is the same as the distance between the substrate through holes 32. Has been.

図6(a)に示すように、上記ノズルプレート10には、上記流路形成基板11における隣り合うインク貯留室17同士の間の流路空間非形成領域31Aに対応する領域に、ノズルプレート10を厚み方向に貫通する複数のプレート貫通穴33が列設されている。このプレート貫通穴33がなす列の列端部分すなわちノズルプレート10の両端部には、プレート貫通穴33が形成されておらず、貫通部のない領域となっている。   As shown in FIG. 6A, the nozzle plate 10 includes a nozzle plate 10 in a region corresponding to the channel space non-forming region 31 </ b> A between the adjacent ink storage chambers 17 in the channel forming substrate 11. A plurality of plate through-holes 33 penetrating in the thickness direction are arranged in a row. The plate through hole 33 is not formed in the row end portion of the row formed by the plate through hole 33, that is, both end portions of the nozzle plate 10, and there is no through portion.

図7は、振動板12を除去した流路ユニット26の平面図であり、図6(a)のノズルプレート10の上に、図6(b)の流路形成基板11を重ねた状態の積層体の平面図である。ノズルプレート10のプレート貫通穴33の列のうち両端部のプレート貫通穴33と隣接して流路形成基板11の両切欠部35が配置されている。   FIG. 7 is a plan view of the flow path unit 26 from which the vibration plate 12 has been removed, in which the flow path forming substrate 11 of FIG. 6B is stacked on the nozzle plate 10 of FIG. It is a top view of a body. In the row of plate through holes 33 of the nozzle plate 10, both cutout portions 35 of the flow path forming substrate 11 are disposed adjacent to the plate through holes 33 at both ends.

このような構成により、流路ユニット26の一端部から、流路形成基板11の切欠部35、ノズルプレート10のプレート貫通穴33、基板貫通穴32と並び、以下プレート貫通穴33、基板貫通穴32と交互に並び、流路ユニット26の他端部では、プレート貫通穴33、切欠部35と並び、これらが1列の列状をなしている。   With such a configuration, from one end portion of the flow path unit 26, the cutout portion 35 of the flow path forming substrate 11, the plate through hole 33 of the nozzle plate 10, and the substrate through hole 32 are arranged. 32 are alternately arranged, and at the other end portion of the flow path unit 26, the plate through holes 33 and the cutout portions 35 are arranged in a row.

そして、流路形成基板11の両切欠部35と、プレート貫通穴33がなす列の列端部分すなわちノズルプレート10の両端部に形成された非貫通部とが平面視で略重なるように配置され、切欠部35とその隣の基板貫通穴32との間の非貫通部と、列端のプレート貫通穴33とが平面視で略重なるように配置されている。   The two notches 35 of the flow path forming substrate 11 and the row end portions of the row formed by the plate through holes 33, that is, the non-penetrating portions formed at both ends of the nozzle plate 10 are arranged so as to substantially overlap in plan view. The non-penetrating portion between the notch 35 and the adjacent substrate through hole 32 and the plate through hole 33 at the row end are arranged so as to substantially overlap in plan view.

図8に示すように、流路形成基板11端部の切欠部35とそれに隣り合うプレート貫通穴33とは、切欠部35の四角形とプレート貫通穴33の四角形の各1辺部同士が平面視で少し離れるように隣接して配置されて互いに連通していない。そして、流路形成基板11端部の両切欠部35の列方向の1辺寸法よりも、この切欠部35と重なるノズルプレート10の非貫通部の列方向寸法の方が大きくなるように設定されている。さらに、列端のプレート貫通穴33の列方向の1辺寸法よりも、このプレート貫通穴33と重なる流路形成基板11の非貫通部の列方向寸法の方が大きくなるように設定されている。   As shown in FIG. 8, the notch 35 at the end of the flow path forming substrate 11 and the plate through hole 33 adjacent to the notch 35 have a rectangular shape of the notch 35 and a square of the plate through hole 33. They are arranged adjacent to each other so that they are not separated from each other. The dimension in the column direction of the non-penetrating portion of the nozzle plate 10 that overlaps the notch 35 is set to be larger than the dimension in the column direction of the notches 35 at both ends of the flow path forming substrate 11. ing. Furthermore, the dimension in the column direction of the non-penetrating portion of the flow path forming substrate 11 that overlaps the plate through hole 33 is set to be larger than the one side dimension in the column direction of the plate through hole 33 at the column end. .

そして、上記記録ヘッド1では、ノズルプレート10にプレート貫通穴33を形成しており、ノズルプレート10のプレート貫通穴33は、パテ等の充填材を充填してプレート貫通穴33内にインクが侵入しない処理が施される。   In the recording head 1, the plate through hole 33 is formed in the nozzle plate 10, and the plate through hole 33 of the nozzle plate 10 is filled with a filler such as putty so that ink enters the plate through hole 33. No processing is performed.

本実施例は、上記流路形成基板11には、基板貫通穴32がなす列の両端部に切欠部35が形成されているため、流路形成基板11一端の切欠部35から他端の切欠部35にわたって帯状の略非接着領域ができることとなり、この領域の存在により、接合歪を大幅に緩和することができる。それ以外は、上記各実施例と同様であり同様の作用効果を奏する。   In this embodiment, the flow path forming substrate 11 has notches 35 formed at both ends of the row formed by the substrate through holes 32, so that the notch 35 at one end of the flow path forming substrate 11 is notched at the other end. A band-like substantially non-adhesive region is formed over the portion 35, and the presence of this region can greatly relieve the bonding strain. Other than that, it is the same as each said Example, and there exists the same effect.

つぎに、第3実施例について説明する。   Next, a third embodiment will be described.

上記第1および第2実施例では、隣り合うインク貯留室17同士の間の流路空間非形成領域31Aに略非接着領域を形成したものを説明したが、この第3実施例は、対向する圧力発生室19同士の間の流路空間非形成領域31Bに略非接着領域を形成したものである。   In the first and second embodiments, the flow path space non-forming region 31A between the adjacent ink storage chambers 17 is described as having a substantially non-adhesive region. However, the third embodiment is opposed to the first and second embodiments. A substantially non-adhesion region is formed in the flow path space non-formation region 31B between the pressure generation chambers 19.

図9に示すように、上記基板貫通穴32とプレート貫通穴33の列を、2列の圧力発生室19が対向する領域に形成している。このため、上記効果に加え、この領域での応力集中を大幅に緩和し、流路形成基板11の疲労を防止できるようになる。それ以外は、上記各実施例と同様であり同様の作用効果を奏する。   As shown in FIG. 9, a row of the substrate through holes 32 and the plate through holes 33 is formed in a region where the two pressure generating chambers 19 face each other. For this reason, in addition to the above effects, the stress concentration in this region can be greatly relaxed, and fatigue of the flow path forming substrate 11 can be prevented. Other than that, it is the same as each said Example, and there exists the same effect.

なお、上述した説明は、第1および第2実施例で隣り合うインク貯留室17同士の間の流路空間非形成領域31Aに略非接着領域を形成したものを説明し、第3実施例で対向する圧力発生室19同士の間の流路空間非形成領域31Bに略非接着領域を形成したものを説明したが、隣り合うインク貯留室17同士の間の流路空間非形成領域31Aと、対向する圧力発生室19同士の間の流路空間非形成領域31Bの双方に略非接着領域を形成することもできる。この場合も、同様の作用効果を奏する。   In the above description, the first and second embodiments describe a substantially non-adhesive region formed in the flow path space non-forming region 31A between the adjacent ink storage chambers 17 and the third embodiment. The flow path space non-forming region 31B between the pressure generation chambers 19 facing each other has been described as having a substantially non-adhesive region, but the flow path space non-forming region 31A between the adjacent ink storage chambers 17; A substantially non-adhesion region can be formed in both of the flow path space non-formation regions 31B between the pressure generation chambers 19 facing each other. Also in this case, the same effect is obtained.

また上記各実施例では、ノズルプレート10がステンレス製で流路形成基板11がSi単結晶基板から形成された記録ヘッド1について説明したが、これに限定するものではなく、流路形成基板11とノズルプレート10の材質が異なり、線膨張係数が異なる組み合わせとなる記録ヘッドであれば、他の材料を適用したものでも同様に適用でき、同様の作用効果を奏する。   In each of the above embodiments, the recording head 1 in which the nozzle plate 10 is made of stainless steel and the flow path forming substrate 11 is formed from a Si single crystal substrate has been described. However, the present invention is not limited to this. As long as the recording head has a combination of different materials for the nozzle plate 10 and different linear expansion coefficients, it can be applied in the same manner even if other materials are applied, and the same effects can be obtained.

上記各実施例では、縦振動モードの圧電振動子14を備えた記録ヘッド1について説明したが、これに限定するものではなく、本発明は撓み振動モードの圧電振動子を備えた記録ヘッドに適用することもできるし、圧力発生手段として圧電振動子ではなく、圧力発生室内部の液体を加熱して気泡を発生させるバブルジェット(登録商標)タイプの記録ヘッドに適用することも可能である。   In each of the above-described embodiments, the recording head 1 including the piezoelectric vibrator 14 in the longitudinal vibration mode has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is applied to a recording head including the piezoelectric vibrator in the bending vibration mode. It is also possible to apply to a bubble jet (registered trademark) type recording head that generates bubbles by heating the liquid in the pressure generating chamber, instead of the piezoelectric vibrator as the pressure generating means.

本発明は、液体噴射装置に適用可能であり、その代表例としては、画像記録用のインクジェット式記録ヘッドを備えたインクジェット式記録装置がある。その他の液体噴射装置としては、例えば液晶ディスプレー等のカラーフィルタ製造に用いられる色材噴射ヘッドを備えた装置、有機ELディスプレー、面発光ディスプレー(FED)等の電極形成に用いられる電極材(導電ペースト)噴射ヘッドを備えた装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドを備えた装置、精密ピペットとしての試料噴射ヘッドを備えた装置等があげられる。   The present invention can be applied to a liquid ejecting apparatus, and a typical example thereof is an ink jet recording apparatus provided with an ink jet recording head for image recording. As other liquid ejecting apparatuses, for example, an apparatus having a color material ejecting head used for manufacturing a color filter such as a liquid crystal display, an electrode material (conductive paste) used for forming an electrode such as an organic EL display, a surface emitting display (FED), etc. ) An apparatus equipped with an ejection head, an apparatus equipped with a bioorganic matter ejection head used for biochip manufacturing, an apparatus equipped with a sample ejection head as a precision pipette, and the like.

本発明の記録ヘッドが適用される記録装置の一例を示す斜視図である。1 is a perspective view illustrating an example of a recording apparatus to which a recording head of the present invention is applied. 本発明の記録ヘッドを示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a recording head of the present invention. 第1実施例のノズルプレートと流路形成基板を示す平面図である。It is a top view which shows the nozzle plate and flow-path formation board | substrate of 1st Example. 第1実施例のノズルプレートと流路形成基板を積層した状態の平面図である。It is a top view of the state which laminated | stacked the nozzle plate and flow-path formation board | substrate of 1st Example. 第1実施例の上記積層体のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of the said laminated body of 1st Example. 第2実施例のノズルプレートと流路形成基板を示す平面図である。It is a top view which shows the nozzle plate and flow-path formation board | substrate of 2nd Example. 第2実施例のノズルプレートと流路形成基板を積層した状態の平面図である。It is a top view of the state which laminated | stacked the nozzle plate and flow-path formation board | substrate of 2nd Example. 第1実施例の上記積層体のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of the said laminated body of 1st Example. 第3実施例のノズルプレートと流路形成基板の積層体の平面図である。It is a top view of the laminated body of the nozzle plate and flow-path formation board | substrate of 3rd Example.

符号の説明Explanation of symbols

1 記録ヘッド,2 インクカートリッジ,3 キャリッジ,4 タイミングベルト,5 ステッピングモータ,6 ガイドバー,7 記録用紙,8 キャッピング装置,
9 ワイピング装置,10 ノズルプレート,11 流路形成基板,12 振動板,13 島部,14 圧電振動子,15 ノズル開口,16 ヘッドケース,17 インク貯留室,18 インク供給路,19 圧力発生室,20 固定板,21 収容空間,22 フレキシブル回路板,23 駆動回路,24 インク流路,25 ノズル列,26 流路ユニット,30 流路ブロック(流路空間形成領域),31A 流路空間非形成領域,31B 流路空間非形成領域,32 基板貫通穴,33 プレート貫通穴,34 切欠部,35 切欠部
1 recording head, 2 ink cartridge, 3 carriage, 4 timing belt, 5 stepping motor, 6 guide bar, 7 recording paper, 8 capping device,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Wiping apparatus, 10 Nozzle plate, 11 Flow path formation board | substrate, 12 Diaphragm, 13 Island part, 14 Piezoelectric vibrator, 15 Nozzle opening, 16 Head case, 17 Ink storage chamber, 18 Ink supply path, 19 Pressure generation chamber, 20 fixed plate, 21 accommodating space, 22 flexible circuit board, 23 drive circuit, 24 ink flow path, 25 nozzle array, 26 flow path unit, 30 flow path block (flow path space forming area), 31A flow path space non-forming area , 31B Channel space non-formation region, 32 Substrate through hole, 33 Plate through hole, 34 Notch, 35 Notch

Claims (7)

圧力発生室を含む流路空間が形成された流路形成基板と、上記流路形成基板の一面に積層されて圧力発生室内の液体を噴射するノズル開口が形成されたノズルプレートと、上記流路形成基板の他面に積層されて圧力発生室を含む流路空間を封止する封止板とを備え、
上記流路形成基板における流路空間形成領域に挟まれた流路空間非形成領域に、複数の基板貫通穴が列設され、
上記ノズルプレートの上記流路空間非形成領域に対応する領域に、複数のプレート貫通穴が列設され、
上記基板貫通穴とプレート貫通穴とは平面視で交互に配置されて列状をなし、
平面視で隣り合う基板貫通穴とプレート貫通穴は、互いに連通していないことを特徴とする液体噴射ヘッド。
A flow path forming substrate in which a flow path space including a pressure generating chamber is formed; a nozzle plate formed on one surface of the flow path forming substrate and having nozzle openings for ejecting liquid in the pressure generating chamber; and the flow path A sealing plate that is laminated on the other surface of the forming substrate and seals the flow path space including the pressure generation chamber;
In the flow path space non-formation region sandwiched between the flow channel space formation regions in the flow channel formation substrate, a plurality of substrate through holes are arranged in a row,
A plurality of plate through holes are arranged in a region corresponding to the flow path space non-forming region of the nozzle plate,
The substrate through holes and plate through holes are alternately arranged in a plan view to form a row,
A liquid ejecting head, wherein a substrate through hole and a plate through hole which are adjacent in a plan view are not in communication with each other.
上記基板貫通穴とプレート貫通穴は、ノズル開口の列設方向に沿った列状をなしている請求項1記載の液体噴射ヘッド。   The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the substrate through hole and the plate through hole are arranged in a row along a direction in which the nozzle openings are arranged. 上記基板貫通穴とプレート貫通穴がなす列は、ノズルプレートまたは流路形成基板の一端部から他端部にわたって設けられている請求項1または2記載の液体噴射ヘッド。   The liquid jet head according to claim 1, wherein the row formed by the substrate through hole and the plate through hole is provided from one end portion to the other end portion of the nozzle plate or the flow path forming substrate. 上記ノズルプレートには、プレート貫通穴がなす列の両端部に切欠部が形成されている請求項1〜3のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。   The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the nozzle plate has notches formed at both ends of a row formed by the plate through holes. 上記流路形成基板には、基板貫通穴がなす列の両端部に切欠部が形成されている請求項1〜3のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。   The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the flow path forming substrate has a notch formed at both ends of a row formed by the substrate through holes. 上記基板貫通穴とプレート貫通穴はそれぞれ四角形であり、平面視で隣り合う基板貫通穴とプレート貫通穴との上記四角形の1辺部同士の間において流路形成基板とノズルプレートとが重なり合っている請求項1〜5のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。   The substrate through hole and the plate through hole are each quadrangular, and the flow path forming substrate and the nozzle plate overlap each other between one side of the square of the substrate through hole and the plate through hole adjacent in plan view. The liquid jet head according to claim 1. 上記流路形成基板はシリコン基板から構成され、ノズルプレートはステンレス板から構成されている請求項1〜6のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the flow path forming substrate is made of a silicon substrate, and the nozzle plate is made of a stainless steel plate.
JP2005037327A 2005-02-15 2005-02-15 Liquid jetting head Withdrawn JP2006224315A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005037327A JP2006224315A (en) 2005-02-15 2005-02-15 Liquid jetting head

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005037327A JP2006224315A (en) 2005-02-15 2005-02-15 Liquid jetting head

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006224315A true JP2006224315A (en) 2006-08-31

Family

ID=36986101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005037327A Withdrawn JP2006224315A (en) 2005-02-15 2005-02-15 Liquid jetting head

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006224315A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8899724B2 (en) Liquid-ejecting head and liquid-ejecting apparatus
US8632165B2 (en) Liquid-ejecting head and liquid-ejecting apparatus
KR101391808B1 (en) Piezoelectric inkjet head
US10703101B2 (en) Liquid jetting apparatus
JP4353833B2 (en) Inkjet printhead package
US9751305B2 (en) Liquid discharge head and recording device using the same
JP2005096419A (en) Liquid jetting head unit, its manufacturing method, and liquid jetting device
JP2007001109A (en) Liquid jetting apparatus
JP2011025493A (en) Liquid ejection head, method for manufacturing the same, and liquid ejection device
JP2007268852A (en) Inkjet recorder and cap
JP2016074230A (en) Liquid discharge head and recording device including the same
JP4353261B2 (en) Liquid discharge head
JP6859600B2 (en) Manufacturing method of liquid injection head, liquid injection head unit, liquid injection device and liquid injection head unit
JP2006231678A (en) Liquid jetting head unit and liquid jetting apparatus
JP5257563B2 (en) Manufacturing method of liquid jet head unit
US8985749B2 (en) Liquid ejection head and liquid ejection apparatus
JP2018103376A (en) Liquid injection head and liquid injection device
JP6299959B2 (en) Liquid ejecting head, manufacturing method thereof, and liquid ejecting apparatus
JP5316301B2 (en) Method for manufacturing liquid jet head
JP2014004692A (en) Liquid injection head and liquid injection device
US8998380B2 (en) Liquid ejecting head, liquid ejecting apparatus
JP2006224315A (en) Liquid jetting head
JP2006224314A (en) Liquid jetting head
JP5333026B2 (en) Method for manufacturing liquid jet head
JP2009214500A (en) Liquid jetting head and liquid jetting device

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20070404

A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20080513