JP2009096041A - Ink jet head and ink jet head device - Google Patents

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JP2009096041A JP2007268972A JP2007268972A JP2009096041A JP 2009096041 A JP2009096041 A JP 2009096041A JP 2007268972 A JP2007268972 A JP 2007268972A JP 2007268972 A JP2007268972 A JP 2007268972A JP 2009096041 A JP2009096041 A JP 2009096041A
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Toru Onishi
徹 大西
Satoyuki Sagara
智行 相良
Hitoshi Isono
仁志 磯野
Mitsuru Honda
充 本多
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/10Finger type piezoelectric elements

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink jet head capable of smooth circulation of ink in an ink jet head, a reduction in the size of an ink jet head chip, and reliable removal of air bubbles. <P>SOLUTION: A main body section 3 includes a first common ink groove 11 communicating with a plurality of ink grooves 6 on the one end side of the ink grooves 6, and a second common ink groove 21 communicating with the ink grooves 6 on the other end side of the ink grooves 6. In the area where a first plane S intersects a first common ink chamber 11a, the area where the first plane S1 intersects the center of a first channel opening 13a is larger than the area where the first plane S1 intersects the endmost ink groove 6 in the direction of Y axis. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、(プリンター等に用いられる)インクジェットヘッドおよびインクジェットヘッド装置に関する。   The present invention relates to an inkjet head (used in a printer or the like) and an inkjet head device.

近年、プリンターにおいては、インパクト印字装置に代わって、カラー化、多階調化に対応しやすいインクジェット方式などのノンインパクト印字装置が急速に普及している。これに用いるインク噴射装置としてのインクジェットヘッドとしては、特に、印字に必要なインク滴のみを噴射するというドロップ・オン・デマンド型が、噴射効率の良さ、低コスト化の容易さなどから注目されている。ドロップ・オン・デマンド型としては、カイザー(Kyser)方式やサーマルジェット方式が主流となっている。   In recent years, in printers, non-impact printing apparatuses such as an ink jet system that can easily cope with colorization and multi-gradation are rapidly spreading instead of impact printing apparatuses. As an ink jet head as an ink ejecting apparatus used for this, a drop-on-demand type in which only ink droplets necessary for printing are ejected is attracting attention because of its excellent ejection efficiency and ease of cost reduction. Yes. The drop-on-demand type is mainly the Kayser method or the thermal jet method.

しかし、カイザー方式は、小型化が困難で高密度化に不向きであるという欠点を有していた。また、サーマルジェット方式は、高密度化には適しているものの、ヒータでインクを加熱してインク内にバブル(泡)を生じさせて、そのバブルのエネルギーを利用して噴射させる方式であるため、インクの耐熱性が要求され、また、ヒータの長寿命化も困難であり、エネルギー効率が悪いため、消費電力も大きくなるという問題を有していた。   However, the Kaiser method has a drawback that it is difficult to reduce the size and is not suitable for high density. Although the thermal jet method is suitable for increasing the density, the ink is heated with a heater to generate bubbles in the ink and ejected using the energy of the bubbles. However, the heat resistance of the ink is required, and it is difficult to extend the life of the heater, and the energy efficiency is poor, so that the power consumption increases.

このような各方式の欠点を解決するものとして、圧電材料のシェアモード変形を利用したインクジェット方式が提案されている。この方式は、圧電材料からなるインクチャンネルの壁(以下、「チャンネル壁」という。)の両側面に形成した電極を用いて、圧電材料の分極方向と直交する方向に電界を生じさせることで、シェアモードでチャンネル壁を変形させ、その際に生じる圧力波変動を利用してインク滴を吐出するものであり、ノズルの高密度化、低消費電力化、高駆動周波数化に適している。   In order to solve such drawbacks of each method, an ink jet method using shear mode deformation of a piezoelectric material has been proposed. This method uses an electrode formed on both sides of an ink channel wall made of piezoelectric material (hereinafter referred to as “channel wall”) to generate an electric field in a direction perpendicular to the polarization direction of the piezoelectric material. The channel wall is deformed in the share mode, and ink droplets are ejected by utilizing the pressure wave fluctuation generated at that time, which is suitable for increasing the density of the nozzles, reducing the power consumption, and increasing the driving frequency.

最近はこのシェアモード変形を利用したインクジェットヘッドを産業用途に利用することが盛んに行われるようになり始めている。たとえば、インクとして導電材料を吐出させることによって配線を描画したり、R,G,Bの各色のインクを吐出させることによってカラーフィルタを作製したり、熱硬化性または紫外線(UV)硬化性のインクを吐出させることによって、マイクロレンズやスペーサなどのような3次元構造物を作製したり、といった応用が進められている。   Recently, the use of ink jet heads utilizing this shear mode deformation for industrial purposes has become active. For example, wiring is drawn by discharging a conductive material as ink, a color filter is manufactured by discharging inks of R, G, and B colors, or thermosetting or ultraviolet (UV) curable ink. The application of producing a three-dimensional structure such as a microlens or a spacer by discharging the liquid is being promoted.

産業用途においては特に、ノズルの高密度化により高精細に吐出させるという要求の他に、液晶画面の大画面化に伴い、ノズルの低密度化への要求も現れ始めている。産業用途のインクジェットヘッドの利用と民生品のプリンターとしてのインクジェットヘッドの利用とを比較したとき、異なる点としては要求精度の厳しさを挙げることができる。産業用途の方が民生よりもはるかに厳しい精度での動作を要求される。産業用途では、指定されたアドレスに規定量の液滴を着弾させることが要求され、着弾精度、液滴量のコントロールを厳しく要求される。したがって、1つのインクジェットヘッドの中において、本来吐出可能であるべきインクチャンネルが気泡、ダストの混入等の何らかの障害によって吐出不可能となってしまうことは、それが民生用途では問題にならないレベルの発生率であっても、産業用途としてインクジェットヘッドを利用する際には重大な問題となる。   Especially in industrial applications, in addition to the demand for high-definition ejection by increasing the density of nozzles, the demand for lower density of nozzles has begun to appear as the liquid crystal screen becomes larger. When comparing the use of an inkjet head for industrial use and the use of an inkjet head as a consumer product printer, the difference is the severity of required accuracy. Industrial applications are required to operate with much higher accuracy than consumer products. In industrial applications, it is required to land a specified amount of droplets at a specified address, and control of landing accuracy and droplet amount is strictly required. Therefore, the fact that ink channels that should be able to be ejected in a single inkjet head cannot be ejected due to any obstacles such as bubbles or dust is generated at a level that is not a problem for consumer use. Even if it is a rate, it becomes a serious problem when using an inkjet head for industrial use.

また、このように多岐にわたるインクジェット応用分野の発展に伴い、使用されるインクも多種多様になっている。たとえば、有機溶剤を含有して揮発性の高いインクや、強酸性・強アルカリ性のインク、顔料や樹脂成分を含むインク、ビーズなどの微粒子を含有するインク、さらにはこれらを複合したインクなどが挙げられる。中でもビーズなどの微粒子を含有するインクは、インクの溶媒と含有される微粒子の比重差により、微粒子が沈殿または浮遊し、インク中の微粒子濃度に分布の偏在が引き起こされるおそれがある。分布が偏った場合、吐出時の液滴中に含まれる微粒子数にばらつきが生じてしまい、製品の性能劣化、不良発生をもたらす。このような事態を回避するためには、インクタンク内、インクジェットヘッド内でインクを循環、撹拌させることによって微粒子の沈殿を防止する必要がある。さらに厳密には、吐出時の液滴中に含まれる微粒子数を安定させて吐出させるためには、上述のインクの循環、撹拌はインクがノズル孔の直近にある時点においてもなされることが重要である。また、循環、攪拌をしながらも、吐出するインク体積を一定にするためには各ノズル孔にかかる負圧状態を一定に保つ必要がある。   In addition, with the development of such a wide variety of inkjet application fields, a variety of inks are used. For example, highly volatile ink containing an organic solvent, strongly acidic / strongly alkaline ink, ink containing pigments and resin components, ink containing fine particles such as beads, and ink combining these. It is done. In particular, in ink containing fine particles such as beads, fine particles are precipitated or floated due to a difference in specific gravity between the ink solvent and the contained fine particles, which may cause uneven distribution of the fine particle concentration in the ink. When the distribution is biased, the number of fine particles contained in the droplets at the time of ejection varies, resulting in product performance deterioration and defect occurrence. In order to avoid such a situation, it is necessary to prevent the precipitation of fine particles by circulating and stirring the ink in the ink tank and the ink jet head. More strictly speaking, in order to stably discharge the number of fine particles contained in the droplet at the time of discharge, it is important that the above-described ink circulation and stirring are performed even when the ink is close to the nozzle hole. It is. Further, in order to make the volume of ink ejected constant while circulating and stirring, it is necessary to keep the negative pressure applied to each nozzle hole constant.

ノズル孔直近までインクを循環、撹拌させるための技術として、国際公開WO95/31335(特許文献1)に記載されたものがある。特許文献1の第2図、第3図に示されたインクジェットヘッドでは、圧力発生室は、前側にノズル孔を有するノズル板、後ろ側に振動板を配置された空間である。この圧力発生室を挟むように圧力発生室の両側に2つの共通インク室が配置されており、これら2つの共通インク室は圧力発生室に連通している。この装置では、一方の共通インク室から他方の共通インク室へ圧力発生室を介してインクを供給できる構造となっている。このインクジェットヘッドにおいては、ノズル孔のある圧力発生室自体がインクの通り道となるため、ノズル孔の直近までインクを循環することが可能である。また、特許文献1の第4図では、上記インクジェットヘッドを備える記録装置の全体が示されており、この記録装置では、インクカートリッジからインクジェットヘッドを経由してサブタンクへとインクを補充する一方、サブタンクからインクジェットヘッドを経由してインクカートリッジへと水頭差を利用してインクを戻すことも可能となっている。特許文献1の記録装置では、このようにしてインクを循環させている。   As a technique for circulating and stirring ink up to the vicinity of a nozzle hole, there is one described in International Publication WO95 / 31335 (Patent Document 1). In the inkjet head shown in FIGS. 2 and 3 of Patent Document 1, the pressure generating chamber is a space in which a nozzle plate having nozzle holes on the front side and a diaphragm on the rear side are arranged. Two common ink chambers are arranged on both sides of the pressure generation chamber so as to sandwich the pressure generation chamber, and these two common ink chambers communicate with the pressure generation chamber. This apparatus has a structure capable of supplying ink from one common ink chamber to the other common ink chamber via a pressure generating chamber. In this ink jet head, the pressure generation chamber itself with the nozzle holes serves as a path for the ink, so that the ink can be circulated to the immediate vicinity of the nozzle holes. FIG. 4 of Patent Document 1 shows the entire recording apparatus including the ink jet head. In this recording apparatus, ink is replenished from the ink cartridge to the sub tank via the ink jet head. It is also possible to return the ink to the ink cartridge via the ink jet head by utilizing the water head difference. In the recording apparatus of Patent Document 1, the ink is circulated in this way.

また、特開2006−142509号公報(特許文献2)に記載されたインクジェットヘッドでは、圧電基板の表面に互いに平行な2本の溝として2つの共通インク室が設けられている。これら2つの共通インク室の間に挟まれ、なおかつこれら2つの共通インク室の両方に連通するように、多数の溝状の圧力発生室が設けられている。特許文献2に提案されているのは、この溝状圧力発生室の壁部分の圧電材料のシェアモード変形を利用したインクジェットヘッドである。   In the inkjet head described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-142509 (Patent Document 2), two common ink chambers are provided as two grooves parallel to each other on the surface of the piezoelectric substrate. A large number of groove-shaped pressure generating chambers are provided so as to be sandwiched between these two common ink chambers and communicate with both of these two common ink chambers. Patent Document 2 proposes an ink jet head that utilizes shear mode deformation of a piezoelectric material in the wall portion of the groove-shaped pressure generating chamber.

また、特開2004−1368号公報(特許文献3)には、インクの供給/排出のための共通溝を基板裏面から加工した構造のインクジェットヘッドが記載されている。   Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-1368 (Patent Document 3) describes an inkjet head having a structure in which a common groove for supplying / discharging ink is processed from the back surface of a substrate.

インクジェットヘッドのひとつの方式として積層型というものがある。これは各部材を位置合わせしながら重ね合わせることによってインクジェットヘッドの構造を組み立てるものであり、その一例は、特開平6−183029号公報(特許文献4)に記載されている。   One type of inkjet head is a stacked type. This is to assemble the structure of the ink jet head by overlapping each member while aligning them, and an example thereof is described in JP-A-6-183029 (Patent Document 4).

また、ノズル孔直近までインクを循環、撹拌させ、なおかつ気泡を排除するための方式が、特許第3097718号(特許文献5)に記載されている。
国際公開WO95/31335 特開2006−142509号公報 特開2004−1368号公報 特開平6−183029号公報 特許第3097718号
Also, Japanese Patent No. 3097718 (Patent Document 5) describes a method for circulating and stirring ink to the vicinity of the nozzle hole and eliminating air bubbles.
International Publication WO95 / 31335 JP 2006-142509 A JP 2004-1368 A JP-A-6-183029 Patent No. 3097718

上述したように特許文献1に記載の記録装置では、インクカートリッジとサブタンクとの間でインクがやりとりされる際に、その流通の途上でインクは一方の共通インク室から他方の共通インク室へと圧力発生室を介して供給されるため、ノズル孔直近までインクを循環することが可能であるが、このインクジェットヘッドは積層型のインクジェットヘッドであるという欠点がある。   As described above, in the recording apparatus described in Patent Document 1, when ink is exchanged between the ink cartridge and the sub tank, the ink is transferred from one common ink chamber to the other common ink chamber in the course of the circulation. Since the ink is supplied through the pressure generation chamber, it is possible to circulate the ink to the vicinity of the nozzle hole. However, this ink jet head has a drawback that it is a multilayer ink jet head.

積層型のインクジェットヘッドは、特許文献4に記載されているように、基台に振動子を取り付けたものである振動子ユニットと、流路構成部材と、振動板形成部材と、圧力発生室となるべき間隙を形成するためのスペーサと、ノズル孔を有するノズル板との5つの部材から構成されている。これらの部材をそれぞれ位置合わせし、重ね合わせることによって組み立てられている。インクジェットヘッドにおいて高い着弾精度と均一な吐出性能を実現するためには、ノズル孔と駆動部の相対位置精度がきわめて重要であり、ノズル孔の中心と駆動部におけるインクの通り道の中心とが合って配置されている必要がある。したがって、これら5つの部材はそれぞれについて高精度な位置合わせが要求される。つまり1つのインクジェットヘッドを作製するためにはこのような高精度な位置合わせを4回繰り返す必要があり、歩留まりの低下を招く。また、特許文献4のインクジェットヘッドは、変位量を確保するため積層型の圧電素子を用いており、かつ、インクジェットヘッドを構成する部品点数自体が多い。このような場合、小型化に適していないとともにコストの増大につながる。   As described in Patent Document 4, the multilayer ink jet head includes a vibrator unit in which a vibrator is attached to a base, a flow path component member, a diaphragm forming member, a pressure generation chamber, It is composed of five members: a spacer for forming a gap to be formed and a nozzle plate having nozzle holes. These members are assembled by aligning and overlapping each other. In order to achieve high landing accuracy and uniform ejection performance in an inkjet head, the relative positional accuracy of the nozzle hole and the drive unit is extremely important, and the center of the nozzle hole matches the center of the ink path in the drive unit. Must be placed. Therefore, these five members are required to be aligned with high accuracy. That is, in order to produce one ink jet head, it is necessary to repeat such highly accurate alignment four times, resulting in a decrease in yield. In addition, the ink jet head of Patent Document 4 uses a laminated piezoelectric element in order to ensure the amount of displacement, and the number of parts constituting the ink jet head itself is large. In such a case, it is not suitable for miniaturization and leads to an increase in cost.

これに対し、非積層型のインクジェットヘッドの例として、特許文献2に記載のシェアモード型のインクジェットヘッドが挙げられる。このインクジェットヘッドは、複数の溝を形成した圧電基板を、長円形の凹部を有するマニホールドに収め、複数個のノズル孔を有するノズルプレートを被せることによって組み立てられている。   On the other hand, as an example of the non-stacked inkjet head, there is a share mode inkjet head described in Patent Document 2. This ink jet head is assembled by housing a piezoelectric substrate having a plurality of grooves in a manifold having an oval recess and covering a nozzle plate having a plurality of nozzle holes.

この特許文献2のインクジェットヘッドで用いられている圧電基板には次のような溝が形成されている。まず、第1の溝として、ノズルプレートを被せることによって圧力発生室となる複数の平行な溝Aがある。この圧力発生室となる溝Aの内壁には電極が形成されており、外部から電圧が印加されることによりこの圧力発生室となる溝がシェアモード変形しノズルからインクを吐出する。   The following grooves are formed in the piezoelectric substrate used in the ink jet head of Patent Document 2. First, as the first groove, there are a plurality of parallel grooves A that become pressure generation chambers by covering the nozzle plate. An electrode is formed on the inner wall of the groove A serving as the pressure generating chamber. When a voltage is applied from the outside, the groove serving as the pressure generating chamber is deformed in the shear mode, and ink is ejected from the nozzle.

次に、第2の溝として、前述した各圧力発生室となる溝Aに電気的に接続している溝Bがある。この溝Bの内壁にも電極が形成されており、溝Bと外部の電圧印加機構を電気的に接続することにより、溝Bを介して圧力発生室となる溝Aと電圧を印加することができる。外部の電圧印加機構と電気的に接続するために、またインク漏れを抑制するために、溝Bの深さは圧力発生室となる溝Aに対して非常に浅い必要がある。このため溝Bは溝AとR形状部を介してつながっている。本来、このR形状部は必要のない部分であるが、ダイシングマシン等で溝深さの異なる溝同士を接続するように加工する際に、ブレードのRが転写されることで発生してしまう。ブレードの半径は、各溝に対して非常に大きいため、このR形状部が圧電基板に占める領域は非常に大きく、このR形状部の存在が圧電基板の大型化を招く。   Next, as the second groove, there is a groove B that is electrically connected to the groove A serving as each pressure generating chamber described above. An electrode is also formed on the inner wall of the groove B. By electrically connecting the groove B and an external voltage applying mechanism, a voltage can be applied to the groove A serving as a pressure generating chamber via the groove B. it can. In order to electrically connect to an external voltage application mechanism and to suppress ink leakage, the depth of the groove B needs to be very shallow with respect to the groove A serving as a pressure generating chamber. Therefore, the groove B is connected to the groove A via the R-shaped portion. Originally, this R-shaped portion is a portion that is not necessary, but it is generated when the R of the blade is transferred when the dicing machine or the like is processed to connect grooves having different groove depths. Since the radius of the blade is very large with respect to each groove, the area occupied by the R-shaped portion in the piezoelectric substrate is very large, and the presence of the R-shaped portion leads to an increase in size of the piezoelectric substrate.

さらに、第3の溝として、圧力発生室となる溝Aと直交するように形成された溝Cがあり、溝Cとノズルプレートにより囲まれた部分が共通インク室となる。共通インク室は、各圧力発生室にインクを供給する働きがあるため、共通インク室は複数の圧力発生室と交わるようにする必要がある。また、共通インク室は十分な量のインクを供給する必要があるため、その容積は十分大きいほうがよい。共通インク室の容積を大きくするためには、溝Cの幅を広げるか、深さを深くする手段があるが、深さを圧力発生室となる溝Aよりも深くすると溝Aと溝Bとを電気的に分断してしまうため、溝Aよりも深くすることができない。そこで幅を広げる必要があるが、溝Cの幅を広げることにより圧電基板は大型化してしまう。   Further, as the third groove, there is a groove C formed so as to be orthogonal to the groove A serving as a pressure generating chamber, and a portion surrounded by the groove C and the nozzle plate is a common ink chamber. Since the common ink chamber serves to supply ink to each pressure generation chamber, the common ink chamber needs to intersect with a plurality of pressure generation chambers. Further, since the common ink chamber needs to supply a sufficient amount of ink, the volume should be sufficiently large. In order to increase the volume of the common ink chamber, there is means for increasing the width of the groove C or increasing the depth. However, if the depth is deeper than the groove A serving as the pressure generating chamber, the grooves A and B Can not be made deeper than the groove A. Therefore, it is necessary to increase the width, but increasing the width of the groove C increases the size of the piezoelectric substrate.

これらの結果により特許文献2の構成ではインクジェットヘッドに必要な圧電基板は大型化し、圧電基板は高価なため材料費の増大が発生してしまう。   According to these results, the piezoelectric substrate necessary for the ink jet head is enlarged in the configuration of Patent Document 2, and the material cost increases because the piezoelectric substrate is expensive.

また、これに対し、特許文献3に記載のインクジェットヘッドは、インクの供給/排出用の共通溝(共通インク室)を基板裏面から加工した構造であるので、特許文献2に記載のインクジェットヘッドに比べて共通インク室の深さを深くすることができる。これは共通インク室の流路抵抗を下げることにつながるので、インクジェットヘッド内のインクの循環をより円滑にすることができるという利点がある。   On the other hand, the ink jet head described in Patent Document 3 has a structure in which a common groove (common ink chamber) for supplying / discharging ink is processed from the back surface of the substrate. In comparison, the depth of the common ink chamber can be increased. This leads to lowering the flow path resistance of the common ink chamber, and therefore has the advantage that the ink circulation in the ink jet head can be made smoother.

しかし、特許文献3に記載のインクジェットヘッドは基板に形成された溝の側壁の一部のみを圧電セラミクスで形成している構成となっているため、吐出性能および信頼性に問題がある。   However, since the inkjet head described in Patent Document 3 has a configuration in which only a part of the side wall of the groove formed in the substrate is formed by piezoelectric ceramics, there is a problem in ejection performance and reliability.

この構成においては、圧力発生室の側壁のうちインク吐出に寄与する領域は圧電セラミクスで形成されているが、それ以外の領域では側壁は絶縁性のセラミクスなどで構成されている。したがって、側壁の一部である圧電セラミクスが、インクを吐出させるために変形する場合、側壁の圧電セラミクスの両端は絶縁性のセラミクスなどに接着されているので、変形を阻害され、その結果、インクの吐出効率が低下する。また、絶縁性のセラミクスなどに圧電セラミクスを接着している場合、接着剤の厚みばらつきによっても圧電セラミクスの変形ばらつきに影響を及ぼす。したがって、チャンネルごとに吐出特性がばらつくことが予想される。さらに、溝を加工する場合、接着剤部と圧電セラミクスと絶縁性のセラミクスとでは加工特性が異なることにより、段差が生じる場合がある。この段差により電極形成時に導通が得られない場合があり、信頼性に問題がある。   In this configuration, the region that contributes to ink ejection among the side walls of the pressure generating chamber is formed by piezoelectric ceramics. In other regions, the side walls are formed by insulating ceramics or the like. Therefore, when the piezoelectric ceramic that is part of the side wall is deformed to eject ink, both ends of the piezoelectric ceramic on the side wall are bonded to insulating ceramics and the like, so that the deformation is hindered. The discharge efficiency is reduced. In addition, when piezoelectric ceramics are bonded to insulating ceramics or the like, variations in the thickness of the adhesive also affect variations in deformation of the piezoelectric ceramics. Therefore, it is expected that the discharge characteristics vary for each channel. Furthermore, when the groove is processed, a difference in level may occur due to different processing characteristics between the adhesive portion, the piezoelectric ceramic, and the insulating ceramic. Due to this step, conduction may not be obtained at the time of electrode formation, and there is a problem in reliability.

前述した通り、インクジェットヘッドの中において、本来吐出可能であるべきチャンネルが気泡、ダストの混入等の何らかの障害によって吐出不可能となってしまう問題を回避する目的として、ノズル孔直近までインクを循環、撹拌させ、なおかつ気泡を排除するための方式が特許文献5に示されている。この特許文献5を、図14を用いて説明する。なお、図14では、ノズル孔808が設けられたノズルプレート802を取り外した状態を示す。   As described above, in the ink jet head, the ink should be circulated to the vicinity of the nozzle hole in order to avoid the problem that the channel that should be able to be discharged cannot be discharged due to some trouble such as bubbles and dust. Patent Document 5 discloses a method for stirring and excluding bubbles. This patent document 5 is demonstrated using FIG. FIG. 14 shows a state where the nozzle plate 802 provided with the nozzle holes 808 is removed.

この構成において、気泡を排除するために第1リザーバ820と第2リザーバ821の間を圧力発生室822だけではなく、連通路827にて連通するものである。充填、供給時にはインク、気泡が、第1供給管823、第1供給口825、第1リザーバ820を通った後、圧力発生室822のみではなく、連通路827も同様に通り、第2供給口826、第2供給管824を通る。この構成においては、各圧力発生室822と同等の流路抵抗ではない連通路827を持つことにより、どのような場所に連通路827を配置しようともインクの流れが不均一となり、インクを均一に循環することができない。また、各リザーバの幅と同等の幅の気泡は、気泡がリザーバを塞き止めることによって、気泡へ圧力がかかりインクに押されて動かされるが、リザーバの幅以下の気泡の場合は、気泡の流れをガイドするものがないため、壁面、角などで気泡が留まり、一旦留まると、流路抵抗差より気泡以外の場所を優先的にインクが通るため、気泡を除去することができない構成となっている。   In this configuration, in order to eliminate bubbles, the first reservoir 820 and the second reservoir 821 are communicated not only with the pressure generation chamber 822 but also with the communication path 827. At the time of filling and supplying, after the ink and bubbles pass through the first supply pipe 823, the first supply port 825, and the first reservoir 820, not only the pressure generation chamber 822 but also the communication path 827 pass in the same way, and the second supply port 826 passes through the second supply pipe 824. In this configuration, by having the communication path 827 that does not have the same flow resistance as that of each pressure generation chamber 822, the flow of ink becomes non-uniform regardless of where the communication path 827 is arranged, and the ink is made uniform. Can't circulate. In addition, bubbles with a width equal to the width of each reservoir are moved by being pressed against the ink by applying pressure to the bubbles when the bubbles block the reservoir. Since there is nothing to guide the flow, bubbles remain on the wall, corners, etc., and once they stop, the ink preferentially passes through places other than the bubbles due to the difference in flow path resistance, so the bubbles cannot be removed. ing.

そこで、この発明の課題は、インクジェットヘッド内においてインクの循環が円滑に行なわれ、かつ、インクジェットヘッドチップを小型化し、さらに気泡の排除を確実に行うことのできるインクジェットヘッドおよびインクジェットヘッド装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an ink jet head and an ink jet head device that can smoothly circulate ink in the ink jet head, reduce the size of the ink jet head chip, and reliably eliminate bubbles. There is.

上記課題を解決するため、この発明のインクジェットヘッドは、
一方向(X軸方向)に延在して両端が開口する複数のインク溝を有すると共にこの複数のインク溝が上記一方向に直交する他方向(Y軸方向)に互いに間隔をおいて平行に配列された圧電基板と、
この圧電基板が取り付けられ、上記複数のインク溝の一端側において上記複数のインク溝と連通する第1共通インク溝を有すると共に上記複数のインク溝の他端側において上記複数のインク溝と連通する第2共通インク溝を有する本体部と、
上記複数のインク溝、上記第1共通インク溝および上記第2共通インク溝を上側から覆うように配置され、上記複数のインク溝と共に複数の個別インク室を定義し、上記第1共通インク溝と共に第1共通インク室を定義し、上記第2共通インク溝と共に第2共通インク室を定義するノズルプレートと
を備え、
上記本体部は、上記第1共通インク室に連通する第1流路口と、上記第2共通インク室に連通する第2流路口とを有し、上記ノズルプレートは、上記インク溝に対応する位置にノズル孔を有し、
上記他方向に直交する第1平面と上記第1共通インク室とが交わる面積において、上記第1平面が上記第1流路口の中心に交わる位置における面積が、上記第1平面が上記他方向の最端のインク溝に交わる位置における面積よりも、(連続的にまたは段階的に)大きいことを特徴としている。
In order to solve the above problems, the inkjet head of the present invention is
It has a plurality of ink grooves extending in one direction (X-axis direction) and opening at both ends, and the plurality of ink grooves are parallel to each other in the other direction (Y-axis direction) perpendicular to the one direction. An array of piezoelectric substrates;
The piezoelectric substrate is attached, has a first common ink groove communicating with the plurality of ink grooves on one end side of the plurality of ink grooves, and communicates with the plurality of ink grooves on the other end side of the plurality of ink grooves. A main body having a second common ink groove;
The plurality of ink grooves, the first common ink groove and the second common ink groove are arranged so as to cover from above, and a plurality of individual ink chambers are defined together with the plurality of ink grooves, together with the first common ink groove A nozzle plate defining a first common ink chamber and defining a second common ink chamber together with the second common ink groove;
The main body has a first flow passage opening communicating with the first common ink chamber and a second flow passage opening communicating with the second common ink chamber, and the nozzle plate is located at a position corresponding to the ink groove. Has nozzle holes,
In the area where the first plane perpendicular to the other direction intersects the first common ink chamber, the area at the position where the first plane intersects the center of the first flow path port is the first plane is the other direction. It is characterized by being larger (continuously or stepwise) than the area at the position where it intersects the outermost ink groove.

この発明のインクジェットヘッドによれば、上記本体部は、上記複数のインク溝の一端側において上記複数のインク溝と連通する第1共通インク溝を有すると共に上記複数のインク溝の他端側において上記複数のインク溝と連通する第2共通インク溝を有するので、上記第1共通インク溝や上記第2共通インク溝の幅や深さを適宜調整することにより、上記第1共通インク溝や上記第2共通インク溝の流路抵抗を、上記個別インク室の流路抵抗に比べ、充分小さくできて、インクジェットヘッド内において上記個別インク室を経由したインク流れを、容易に促進できる。また、1枚のウエハ状の圧電基板から取得することができるインクジェットヘッドの数(いわゆる「取れ数」)になんら影響を及ぼさない。   According to the inkjet head of the present invention, the main body has the first common ink groove communicating with the plurality of ink grooves on one end side of the plurality of ink grooves, and the other end side of the plurality of ink grooves. Since the second common ink groove communicates with the plurality of ink grooves, the first common ink groove and the second common ink groove can be adjusted by appropriately adjusting the width and depth of the first common ink groove and the second common ink groove. The flow resistance of the two common ink grooves can be made sufficiently smaller than the flow resistance of the individual ink chamber, and the ink flow through the individual ink chamber can be easily promoted in the ink jet head. In addition, the number of inkjet heads that can be obtained from a single wafer-like piezoelectric substrate (so-called “number of picks”) is not affected at all.

また、上記第1平面と上記第1共通インク室とが交わる面積において、上記第1平面が上記第1流路口の中心に交わる位置における面積が、上記第1平面が上記他方向の最端のインク溝に交わる位置における面積よりも、大きいので、上記第1流路口から上記第1共通インク室に混入した気泡は、最初、流路抵抗が高い上記インク溝を通らず、上記圧電基板端部にぶつかった後、上記第1流路口から遠い上記他方向の端部側へ移動しその場所で留まろうとするが、気泡が端部側のインク溝位置へ移動する際に、気泡の形状を変化させながら、端部の領域に押し込むことによって、インク溝へ気泡を通すことが可能となり、第1共通インク室内における気泡の残存を防止することができる。   Further, in the area where the first plane and the first common ink chamber intersect, the area at the position where the first plane intersects the center of the first flow path port is the first plane is the extreme end in the other direction. Since the area is larger than the area at the position where the ink groove intersects, the bubbles mixed into the first common ink chamber from the first flow path opening do not first pass through the ink groove having a high flow path resistance, and the end of the piezoelectric substrate. After it hits, it moves to the end portion in the other direction far from the first flow path port and tries to stay there, but when the bubble moves to the ink groove position on the end portion side, the shape of the bubble is changed. By pushing into the region of the end while changing, it is possible to allow bubbles to pass through the ink groove, and it is possible to prevent bubbles from remaining in the first common ink chamber.

つまり、気泡がトラップされている場合、意図しない気泡が流れてくることにより吐出パラメータが不安定になったり、不吐出の原因となったりしていたが、第1共通インク室内に気泡が残存することを防止することにより、吐出中に意図しない気泡が流れてくることを防止した、吐出信頼性の高いインクジェットヘッドを提供することが可能となる。   In other words, when bubbles are trapped, the unintended bubbles flow, resulting in unstable ejection parameters or non-ejection, but bubbles remain in the first common ink chamber. By preventing this, it is possible to provide an inkjet head with high ejection reliability that prevents unintended bubbles from flowing during ejection.

したがって、インクジェットヘッド内においてインクの循環が円滑に行なわれ、かつインクジェットヘッドを複雑化することなく小型化し、さらに気泡の排除を確実に行うことができるインクジェットヘッドを実現できる。   Accordingly, it is possible to realize an ink jet head that can smoothly circulate ink in the ink jet head, can be downsized without complicating the ink jet head, and can reliably eliminate bubbles.

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記他方向に直交する第2平面と上記第2共通インク室とが交わる面積において、上記第2平面が上記第2流路口の中心に交わる位置における面積が、上記第2平面が上記他方向の最端のインク溝に交わる位置における面積よりも、大きい。   Further, in the ink jet head according to an embodiment, in the area where the second plane perpendicular to the other direction intersects with the second common ink chamber, the area at the position where the second plane intersects the center of the second flow path port is as follows. The area of the second plane is larger than the area at the position where it intersects with the outermost ink groove in the other direction.

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記第2平面が上記第2流路口の中心に交わる位置における面積が、上記第2平面が上記他方向の最端のインク溝に交わる位置における面積よりも、大きいので、上記第1共通インク室および上記インク溝を通って上記第2共通インク室へ流入した気泡は、断面積の大きい上記第2流路口の方向へガイドされるように動くことにより、第2共通インク室内において効果的に気泡を排出することができ、気泡の残存を防止することができる。   According to the ink jet head of this embodiment, the area at the position where the second plane intersects the center of the second flow path opening is larger than the area at the position where the second plane intersects the outermost ink groove in the other direction. Therefore, the bubbles flowing into the second common ink chamber through the first common ink chamber and the ink groove move so as to be guided in the direction of the second flow path opening having a large cross-sectional area. Bubbles can be effectively discharged in the second common ink chamber, and bubbles can be prevented from remaining.

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記インク溝の端部に対向する上記第1共通インク溝の側面の少なくとも一部は、凹曲面に形成されている。   In one embodiment, at least a part of the side surface of the first common ink groove facing the end of the ink groove is formed in a concave curved surface.

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記第1共通インク溝の側面の少なくとも一部は、凹曲面に形成されているので、上記第1共通インク溝の側面によって、気泡が、端部側のインク溝位置へ移動するにつれて圧電基板に押し付けられるように、ガイドされるときに、平面や角でトラップされることなく、気泡が上記第1共通インク溝の側面にて残存することを防止することができる。   According to the inkjet head of this embodiment, since at least a part of the side surface of the first common ink groove is formed in a concave curved surface, the side surface of the first common ink groove causes bubbles to be formed on the end side. Preventing bubbles from remaining on the side surfaces of the first common ink groove without being trapped by a plane or corner when guided so as to be pressed against the piezoelectric substrate as it moves to the ink groove position. Can do.

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記インク溝の端部に対向する上記第2共通インク溝の側面の少なくとも一部は、凹曲面に形成されている。   In one embodiment, at least a part of the side surface of the second common ink groove facing the end of the ink groove is formed in a concave curved surface.

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記第2共通インク溝の側面の少なくとも一部は、凹曲面に形成されているので、上記第2共通インク溝の側面によって、気泡が、端部側のインク溝位置へ移動するにつれて圧電基板に押し付けられるように、ガイドされるときに、平面や角でトラップされることなく、気泡が上記第2共通インク溝の側面にて残存することを防止することができる。   According to the inkjet head of this embodiment, since at least a part of the side surface of the second common ink groove is formed in a concave curved surface, the side surface of the second common ink groove causes bubbles to be formed on the end side. Preventing bubbles from remaining on the side surfaces of the second common ink groove when being guided so as to be pressed against the piezoelectric substrate as it moves to the ink groove position without being trapped by a plane or corner. Can do.

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記ノズルプレートに対向する上記第1共通インク溝の底面の少なくとも一部は、凹曲面に形成されている。   In one embodiment, at least a part of the bottom surface of the first common ink groove facing the nozzle plate is formed in a concave curved surface.

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記第1共通インク溝の底面の少なくとも一部は、凹曲面に形成されているので、ノズル孔を下向き(重力方向)に配置してインクを下向きに吐出する場合、気泡が、浮力を受けて重力方向の反対側の上記第1共通インク溝の底面に押しつけられるときに、平面や段差等でトラップされることなく、気泡が上記第1共通インク溝の底面にて残存することを防止することができる。   According to the ink jet head of this embodiment, since at least a part of the bottom surface of the first common ink groove is formed in a concave curved surface, the nozzle hole is disposed downward (gravity direction) and ink is ejected downward. When the bubbles are subjected to buoyancy and are pressed against the bottom surface of the first common ink groove on the opposite side to the gravitational direction, the bubbles are not trapped by a plane or a step, and the bubbles are not trapped in the first common ink groove. It is possible to prevent remaining on the bottom surface.

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記ノズルプレートに対向する上記第2共通インク溝の底面の少なくとも一部は、凹曲面に形成されている。   In one embodiment, at least a part of the bottom surface of the second common ink groove facing the nozzle plate is formed in a concave curved surface.

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記第2共通インク溝の底面の少なくとも一部は、凹曲面に形成されているので、ノズル孔を下向き(重力方向)に配置してインクを下向きに吐出する場合、気泡が、浮力を受けて重力方向の反対側の上記第2共通インク溝の底面に押しつけられるときに、平面や段差等でトラップされることなく、気泡が上記第2共通インク溝の底面にて残存することを防止することができる。   According to the ink jet head of this embodiment, since at least a part of the bottom surface of the second common ink groove is formed as a concave curved surface, the nozzle holes are arranged downward (gravity direction) and ink is ejected downward. When the bubbles are subjected to buoyancy and are pressed against the bottom surface of the second common ink groove on the opposite side to the gravitational direction, the bubbles are not trapped by a plane or a step, and the bubbles are not trapped in the second common ink groove. It is possible to prevent remaining on the bottom surface.

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記インク溝の端部に対向する上記第1共通インク溝の側面と上記ノズルプレートに対向する上記第1共通インク溝の底面との間の境界面の少なくとも一部は、凹曲面に形成されている。   In one embodiment, at least a boundary surface between a side surface of the first common ink groove facing the end portion of the ink groove and a bottom surface of the first common ink groove facing the nozzle plate is provided. A part is formed in a concave curved surface.

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記第1共通インク溝の側面と上記第1共通インク溝の底面との間の境界面の少なくとも一部は、凹曲面に形成されているので、上記境界面に気泡を滞留させることなく気泡を排出することができる。   According to the ink jet head of this embodiment, at least a part of the boundary surface between the side surface of the first common ink groove and the bottom surface of the first common ink groove is formed in a concave curved surface. Bubbles can be discharged without causing bubbles to stay on the surface.

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記インク溝の端部に対向する上記第2共通インク溝の側面と上記ノズルプレートに対向する上記第2共通インク溝の底面との間の境界面の少なくとも一部は、凹曲面に形成されている。   In one embodiment, at least a boundary surface between a side surface of the second common ink groove facing the end of the ink groove and a bottom surface of the second common ink groove facing the nozzle plate is used. A part is formed in a concave curved surface.

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記第2共通インク溝の側面と上記第2共通インク溝の底面との間の境界面の少なくとも一部は、凹曲面に形成されているので、上記境界面に気泡を滞留させることなく気泡を排出することができる。   According to the inkjet head of this embodiment, since at least a part of the boundary surface between the side surface of the second common ink groove and the bottom surface of the second common ink groove is formed as a concave curved surface, Bubbles can be discharged without causing bubbles to stay on the surface.

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記一方向および上記他方向を含む平面に平行な平面上における上記第1共通インク溝の上記一方向の幅において、上記第1平面が上記第1流路口の中心に交わる位置における幅が、上記第1平面が上記他方向の最端のインク溝に交わる位置における幅よりも、(連続的にまたは段階的に)大きい。   In the inkjet head according to an embodiment, the first plane is the first flow path port in the width of the first common ink groove on the plane parallel to the plane including the one direction and the other direction. Is wider (continuously or stepwise) than the width at the position where the first plane intersects the outermost ink groove in the other direction.

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記一方向および上記他方向を含む平面に平行な平面上における上記第1共通インク溝の上記一方向の幅において、上記第1平面が上記第1流路口の中心に交わる位置における幅が、上記第1平面が上記他方向の最端のインク溝に交わる位置における幅よりも、大きいので、上記インク溝の端部に対向する上記第1共通インク溝の側面を、上記第1流路口よりも最端のインク溝側へ、狭く形成することができる。   According to the ink jet head of this embodiment, the first plane is the first flow path port in the width of the first common ink groove on the plane parallel to the plane including the one direction and the other direction. The width of the first common ink groove facing the end of the ink groove is larger than the width of the first plane where the first plane intersects the outermost ink groove in the other direction. The side surface can be formed narrower toward the end of the ink groove than the first channel port.

このため、上記第1共通インク溝の側面によって、気泡を、端部側のインク溝位置へ移動するにつれて圧電基板に押し付けるように、ガイドできて、上記第1共通インク室内における気泡の残存を確実に防止できる。   For this reason, the side surface of the first common ink groove can guide the air bubble so as to be pressed against the piezoelectric substrate as it moves to the ink groove position on the end side, thereby ensuring the remaining of the air bubble in the first common ink chamber. Can be prevented.

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記一方向に直交する平面上における上記第1共通インク溝の深さにおいて、上記第1平面が上記第1流路口の中心に交わる位置における深さが、上記第1平面が上記他方向の最端のインク溝に交わる位置における深さよりも、(連続的にまたは段階的に)大きい。   In the ink jet head according to an embodiment, the depth at the position where the first plane intersects the center of the first flow path port in the depth of the first common ink groove on the plane orthogonal to the one direction is as follows: It is larger (continuously or stepwise) than the depth at the position where the first plane intersects the outermost ink groove in the other direction.

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記一方向に直交する平面上における上記第1共通インク溝の深さにおいて、上記第1平面が上記第1流路口の中心に交わる位置における深さが、上記第1平面が上記他方向の最端のインク溝に交わる位置における深さよりも、大きいので、上記ノズルプレートに対向する上記第1共通インク溝の底面を、上記第1流路口よりも最端のインク溝側へ、浅く形成することができる。   According to the inkjet head of this embodiment, in the depth of the first common ink groove on the plane orthogonal to the one direction, the depth at the position where the first plane intersects the center of the first flow path port is: Since the first plane is larger than the depth at the position where it intersects with the outermost ink groove in the other direction, the bottom surface of the first common ink groove facing the nozzle plate is located farthest from the first flow path port. It can be formed shallower on the ink groove side.

このため、ノズル孔を下向き(重力方向)に配置してインクを下向きに吐出する場合、上記第1共通インク溝の底面によって、気泡を、端部側のインク溝位置へ移動するにつれてノズルプレートに押し付けるように、ガイドできて、上記第1共通インク室内における気泡の残存を確実に防止できる。   For this reason, when the nozzle hole is disposed downward (gravity direction) and ink is ejected downward, the bottom surface of the first common ink groove causes the bubble to move to the nozzle plate as it moves to the ink groove position on the end side. It is possible to guide so as to press, and reliably prevent bubbles from remaining in the first common ink chamber.

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記一方向および上記他方向を含む平面に平行な平面上における上記第2共通インク溝の上記一方向の幅において、上記第2平面が上記第2流路口の中心に交わる位置における幅が、上記第2平面が上記他方向の最端のインク溝に交わる位置における幅よりも、(連続的にまたは段階的に)大きい。   In the inkjet head according to an embodiment, the second plane is the second flow path port in the width in the one direction of the second common ink groove on a plane parallel to the plane including the one direction and the other direction. Is wider (continuously or stepwise) than the width at the position where the second plane intersects the outermost ink groove in the other direction.

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記一方向および上記他方向を含む平面に平行な平面上における上記第2共通インク溝の上記一方向の幅において、上記第2平面が上記第2流路口の中心に交わる位置における幅が、上記第2平面が上記他方向の最端のインク溝に交わる位置における幅よりも、大きいので、上記インク溝の端部に対向する上記第2共通インク溝の側面を、上記第2流路口よりも最端のインク溝側へ、狭く形成することができる。   According to the ink jet head of this embodiment, the second plane is the second flow path port in the width of the second common ink groove on the plane parallel to the plane including the one direction and the other direction. The width of the second common ink groove facing the end of the ink groove is larger than the width of the second plane where the second plane intersects the outermost ink groove in the other direction. The side surface can be formed narrower toward the outermost ink groove than the second flow path port.

このため、上記第2共通インク溝の側面によって、気泡を上記第2流路口の方向へガイドできて、上記第2共通インク室内において気泡を確実に排出できる。   For this reason, the side surface of the second common ink groove can guide the bubbles in the direction of the second flow path port, and the bubbles can be reliably discharged in the second common ink chamber.

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記一方向に直交する平面上における上記第2共通インク溝の深さにおいて、上記第2平面が上記第2流路口の中心に交わる位置における深さが、上記第2平面が上記他方向の最端のインク溝に交わる位置における深さよりも、(連続的にまたは段階的に)大きい。   In the ink jet head according to the embodiment, the depth at the position where the second plane intersects the center of the second flow path opening in the depth of the second common ink groove on the plane orthogonal to the one direction is as follows. It is larger (continuously or stepwise) than the depth at the position where the second plane intersects the outermost ink groove in the other direction.

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記一方向に直交する平面上における上記第2共通インク溝の深さにおいて、上記第2平面が上記第2流路口の中心に交わる位置における深さが、上記第2平面が上記他方向の最端のインク溝に交わる位置における深さよりも、大きいので、上記ノズルプレートに対向する上記第2共通インク溝の底面を、上記第2流路口よりも最端のインク溝側へ、浅く形成することができる。   According to the inkjet head of this embodiment, in the depth of the second common ink groove on the plane orthogonal to the one direction, the depth at the position where the second plane intersects the center of the second flow path port is as follows: Since the second plane is larger than the depth at the position where it intersects with the outermost ink groove in the other direction, the bottom surface of the second common ink groove facing the nozzle plate is located farthest from the second channel port. It can be formed shallower on the ink groove side.

このため、ノズル孔を下向き(重力方向)に配置してインクを下向きに吐出する場合、上記第2共通インク溝の底面によって、気泡を上記第2流路口の方向へガイドできて、上記第2共通インク室内において気泡を確実に排出できる。   For this reason, when the nozzle hole is disposed downward (gravity direction) and ink is ejected downward, bubbles can be guided toward the second flow path port by the bottom surface of the second common ink groove. Air bubbles can be reliably discharged in the common ink chamber.

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、
上記本体部は、上記第1流路口が開口端である第1流路部と、上記第2流路口が開口端である第2流路部とを有し、
上記第1流路部および上記第2流路部の少なくとも一方は、直線状である。
Moreover, in the inkjet head of one embodiment,
The main body has a first flow path part in which the first flow path port is an open end, and a second flow path part in which the second flow path port is an open end,
At least one of the first flow path portion and the second flow path portion is linear.

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記第1流路部および上記第2流路部の少なくとも一方は、直線状であるので、気泡がトラップされることを防止できる。これに対して、流路部が、折れ線形状や段差形状などに形成されている場合、その場所に気泡がトラップされ、意図しない気泡が流れてくることで不安定吐出の原因となる。   According to the ink jet head of this embodiment, since at least one of the first channel portion and the second channel portion is linear, it is possible to prevent bubbles from being trapped. On the other hand, when the flow path portion is formed in a polygonal line shape, a stepped shape, or the like, bubbles are trapped in that place, and unintended bubbles flow, causing unstable discharge.

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、
上記本体部は、上記第1流路口が開口端である第1流路部と、上記第2流路口が開口端である第2流路部とを有し、
上記第1流路部および上記第2流路部の少なくとも一方における横断面の内面は、曲面を有する。
Moreover, in the inkjet head of one embodiment,
The main body has a first flow path part in which the first flow path port is an open end, and a second flow path part in which the second flow path port is an open end,
The inner surface of the cross section in at least one of the first channel portion and the second channel portion has a curved surface.

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記第1流路部および上記第2流路部の少なくとも一方における横断面の内面は、曲面を有するので、気泡がトラップされることを防止できる。これに対して、流路部が、平面や角形状などに形成されている場合、その場所に気泡がトラップされ、意図しない気泡が流れてくることで不安定吐出の原因となる。   According to the ink jet head of this embodiment, since the inner surface of the cross section of at least one of the first flow path portion and the second flow path portion has a curved surface, it is possible to prevent bubbles from being trapped. On the other hand, when the flow path portion is formed in a flat surface or a square shape, bubbles are trapped in that place, and unintended bubbles flow, causing unstable discharge.

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記第1流路部および上記第2流路部の少なくとも一方における横断面の内面は、円形に形成されている。   In one embodiment, the inner surface of the cross section of at least one of the first flow path portion and the second flow path portion is formed in a circular shape.

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記第1流路部および上記第2流路部の少なくとも一方における横断面の内面は、円形に形成されているので、流路部の加工がしやすく、かつ、気泡のトラップを確実に防止できる。   According to the ink jet head of this embodiment, since the inner surface of the cross section of at least one of the first flow path portion and the second flow path portion is formed in a circle, the flow path portion can be easily processed. In addition, it is possible to reliably prevent trapping of bubbles.

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、
上記本体部は、上記第1流路口が開口端である第1流路部と、上記第2流路口が開口端である第2流路部とを有し、
上記第1流路部および上記第2流路部のそれぞれの横断面積は、上記各個別インク室の横断面積よりも、大きい。
Moreover, in the inkjet head of one embodiment,
The main body has a first flow path part in which the first flow path port is an open end, and a second flow path part in which the second flow path port is an open end,
The cross-sectional areas of the first flow path part and the second flow path part are larger than the cross-sectional areas of the individual ink chambers.

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記第1流路部および上記第2流路部のそれぞれの横断面積は、上記各個別インク室の横断面積よりも、大きいので、上記各個別インク室を通って上記共通インク室に流入した気泡は、そのままの大きさで、流路口を通ってスムーズに排出される。   According to the ink jet head of this embodiment, the respective cross-sectional areas of the first flow path portion and the second flow path portion are larger than the cross-sectional areas of the individual ink chambers. Bubbles that flow into the common ink chamber through the same size are smoothly discharged through the channel opening.

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記ノズルプレートは、上記最端のインク溝に対応する位置に、ノズル孔を有していない。   In one embodiment, the nozzle plate does not have a nozzle hole at a position corresponding to the outermost ink groove.

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記ノズルプレートは、上記最端のインク溝に対応する位置に、ノズル孔を有していないので、多くの気泡は、上記最端のインク溝を通過することになるが、気泡通過時に不安定な吐出になる上記最端のインク溝を、インク吐出に使用することが無くて、信頼性を向上できる。   According to the ink jet head of this embodiment, since the nozzle plate does not have a nozzle hole at a position corresponding to the outermost ink groove, many bubbles pass through the outermost ink groove. However, the above-mentioned endmost ink groove, which is unstable when the bubbles pass, is not used for ink discharge, and the reliability can be improved.

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記本体部は、複数の部材からなる。   Moreover, in the inkjet head of one Embodiment, the said main-body part consists of a some member.

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記本体部は、複数の部材からなるので、部材作製のコストダウンを行うことができる。また、複雑な形状によって接着剤封止が不十分になる点を分解した状態で接着剤封止することで防止できて、インク流路のリークなどを確実に防止できる。   According to the ink jet head of this embodiment, since the main body portion is composed of a plurality of members, the cost for producing the members can be reduced. Moreover, it can be prevented by sealing the adhesive in a state where the adhesive sealing is insufficient due to the complicated shape, and leakage of the ink flow path can be reliably prevented.

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記圧電基板は、弾性接着剤を介して、上記本体部に接着固定されている。   In one embodiment, the piezoelectric substrate is bonded and fixed to the main body via an elastic adhesive.

ここで、上記弾性接着剤とは、硬度がショアーDの単位で70以下の接着剤をいい、例えば、セメダイン社製の「PM100」や、スリーボンド社製の「3065E」や、信越化学工業社性の「SIFEL610」である。   Here, the elastic adhesive refers to an adhesive having a hardness of 70 or less in Shore D units. For example, “PM100” manufactured by Cemedine, “3065E” manufactured by ThreeBond, and Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. "SIFEL610".

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記圧電基板は、弾性接着剤を介して、上記本体部に接着固定されているので、上記圧電基板と上記本体部とが異素材であっても、上記弾性接着剤によって、上記圧電基板および上記本体部の熱膨張の差を吸収して、温度変化の信頼性の低下を防止できる。これに対して、上記弾性接着剤を用いない場合、コストを考慮して、上記本体部を金属や樹脂を用いて形成すると、上記本体部は、セラミクスである圧電基板との熱膨張係数の差が大きくなって、部材破壊やリーク発生が起こる。   According to the ink jet head of this embodiment, since the piezoelectric substrate is bonded and fixed to the main body portion via an elastic adhesive, even if the piezoelectric substrate and the main body portion are made of different materials, The elastic adhesive can absorb the difference in thermal expansion between the piezoelectric substrate and the main body, and can prevent a decrease in reliability of temperature change. On the other hand, when the elastic adhesive is not used, considering the cost, if the main body portion is formed using a metal or resin, the main body portion has a difference in thermal expansion coefficient from the piezoelectric substrate that is a ceramic. As a result, the material breaks down or leaks.

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、上記圧電基板と上記本体部とは、一体に連なった一つの部材で形成されている。   In the ink jet head according to an embodiment, the piezoelectric substrate and the main body are formed of a single member that is integrally connected.

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記圧電基板と上記本体部とは、一体に連なった一つの部材で形成されているので、複数の部材の組み合わせの手間によるコスト削減をし、かつ、複数の部材間の線膨張係数の差による温度変化の信頼性の低下を防止できる。   According to the ink jet head of this embodiment, since the piezoelectric substrate and the main body are formed of a single member that is integrally connected, the cost can be reduced due to the trouble of combining a plurality of members, and a plurality of members can be used. It is possible to prevent a decrease in reliability of temperature change due to a difference in linear expansion coefficient between the members.

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、
上記本体部は、上記第1流路口が開口端である第1流路部と、上記第2流路口が開口端である第2流路部とを有し、
上記第1流路部および上記第2流路部のそれぞれには、フィルターが連通されている。
Moreover, in the inkjet head of one embodiment,
The main body has a first flow path part in which the first flow path port is an open end, and a second flow path part in which the second flow path port is an open end,
A filter is communicated with each of the first channel portion and the second channel portion.

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記第1流路部および上記第2流路部のそれぞれには、フィルターが連通されているので、各流路部を流入口や流出口に限定することがなく、インクを循環することができる。このように、インクの往復による循環を行え、無駄な流路やコストの削減を行うことができる。   According to the ink jet head of this embodiment, since the filter communicates with each of the first flow path part and the second flow path part, each flow path part is limited to the inlet or the outlet. Ink can be circulated. In this manner, ink can be circulated by reciprocating ink, and wasteful flow paths and costs can be reduced.

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、
上記第1流路口および上記第2流路口は、それぞれ、一つ設けられ、
上記第1流路口は、上記第1共通インク溝における上記他方向の略中央に、位置し、
上記第2流路口は、上記第2共通インク溝における上記他方向の略中央に、位置する。
Moreover, in the inkjet head of one embodiment,
Each of the first channel port and the second channel port is provided,
The first flow path port is located at a substantially center in the other direction in the first common ink groove,
The second flow path port is located at the approximate center in the other direction in the second common ink groove.

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記第1流路口は、上記第1共通インク溝における上記他方向の略中央に、位置し、上記第2流路口は、上記第2共通インク溝における上記他方向の略中央に、位置するので、上記第1流路口および上記第2流路口のうちの供給側の流路口を通って共通インク室に混入した気泡を、偏り無く、上記他方向の両最端のインク溝を通すことができて、効率良く気泡を排出することができる。   According to the ink jet head of this embodiment, the first flow path port is located at the approximate center of the first common ink groove in the other direction, and the second flow path port is formed in the second common ink groove. Since it is located at the approximate center in the other direction, the air bubbles mixed into the common ink chamber through the supply-side channel port of the first channel port and the second channel port are not biased and both The endmost ink groove can be passed, and the bubbles can be efficiently discharged.

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、
上記第1流路口は、インクの流入口であり、上記第2流路口は、インクの流出口であり、
上記ノズルプレートに対向する上記第2共通インク溝の底面と上記ノズルプレートとの間の最短距離は、上記ノズルプレートに対向する上記インク溝の底面と上記ノズルプレートとの間の最短距離よりも、大きい。
Moreover, in the inkjet head of one embodiment,
The first flow path port is an ink inflow port, the second flow path port is an ink outflow port,
The shortest distance between the bottom surface of the second common ink groove facing the nozzle plate and the nozzle plate is shorter than the shortest distance between the bottom surface of the ink groove facing the nozzle plate and the nozzle plate. large.

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記ノズルプレートに対向する上記第2共通インク溝の底面と上記ノズルプレートとの間の最短距離は、上記ノズルプレートに対向する上記インク溝の底面と上記ノズルプレートとの間の最短距離よりも、大きいので、ノズル孔を下向き(重力方向)に配置してインクを下向きに吐出する場合、気泡が、浮力を受けて、上記インク溝の底面および上記第2共通インク溝の底面に沿って動く。   According to the ink jet head of this embodiment, the shortest distance between the bottom surface of the second common ink groove facing the nozzle plate and the nozzle plate is the bottom surface of the ink groove facing the nozzle plate and the nozzle. Since it is larger than the shortest distance from the plate, when the nozzle hole is disposed downward (gravity direction) and ink is ejected downward, bubbles are subjected to buoyancy and the bottom surface of the ink groove and the second It moves along the bottom surface of the common ink groove.

このとき、上記第2共通インク溝の底面が、上記インク溝の底面よりも、浮力方向側に位置するため、上記個別インク室を通った気泡が、上記第2共通インク室に排出された後、逆流することを防止することができる。   At this time, since the bottom surface of the second common ink groove is located on the buoyancy direction side with respect to the bottom surface of the ink groove, air bubbles passing through the individual ink chambers are discharged to the second common ink chamber. , Can prevent backflow.

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、
上記第1流路口は、インクの流入口であり、上記第2流路口は、インクの流出口であり、
上記ノズルプレートに対向する上記第1共通インク溝の底面と上記ノズルプレートとの間の最短距離は、上記ノズルプレートに対向する上記インク溝の底面と上記ノズルプレートとの間の最短距離と同等か小さい。
Moreover, in the inkjet head of one embodiment,
The first flow path port is an ink inflow port, the second flow path port is an ink outflow port,
Is the shortest distance between the bottom surface of the first common ink groove facing the nozzle plate and the nozzle plate equal to the shortest distance between the bottom surface of the ink groove facing the nozzle plate and the nozzle plate? small.

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記ノズルプレートに対向する上記第1共通インク溝の底面と上記ノズルプレートとの間の最短距離は、上記ノズルプレートに対向する上記インク溝の底面と上記ノズルプレートとの間の最短距離と同等か小さいので、ノズル孔を下向き(重力方向)に配置してインクを下向きに吐出する場合、気泡が、浮力を受けて、上記第1共通インク溝の底面および上記インク溝の底面に沿って動く。   According to the ink jet head of this embodiment, the shortest distance between the bottom surface of the first common ink groove facing the nozzle plate and the nozzle plate is the bottom surface of the ink groove facing the nozzle plate and the nozzle. When the nozzle hole is disposed downward (gravity direction) and the ink is ejected downward, the bubbles are subjected to buoyancy to cause the bottom surface of the first common ink groove and It moves along the bottom surface of the ink groove.

このとき、上記インク溝の底面が、上記第1共通インク溝の底面よりも、浮力方向側に位置するため、上記第1共通インク室に気泡を滞留させることなく、効果的に上記個別インク室へ排出することができる。   At this time, since the bottom surface of the ink groove is located on the buoyancy direction side with respect to the bottom surface of the first common ink groove, the individual ink chambers can be effectively produced without causing bubbles to stay in the first common ink chamber. Can be discharged.

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、
上記第1流路口は、インクの流入口であり、上記第2流路口は、インクの流出口であり、
上記第2流路口は、上記ノズルプレートに対向する上記第2共通インク溝の底面に位置している。
Moreover, in the inkjet head of one embodiment,
The first flow path port is an ink inflow port, the second flow path port is an ink outflow port,
The second flow path port is located on the bottom surface of the second common ink groove facing the nozzle plate.

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記第2流路口は、上記ノズルプレートに対向する上記第2共通インク溝の底面に位置しているので、ノズル孔を下向き(重力方向)に配置してインクを下向きに吐出する場合、気泡が、浮力を受けて、上記第2共通インク溝の底面に接触する。   According to the ink jet head of this embodiment, since the second flow path port is located on the bottom surface of the second common ink groove facing the nozzle plate, the nozzle hole is disposed downward (gravity direction). When ink is ejected downward, the bubbles receive buoyancy and come into contact with the bottom surface of the second common ink groove.

このとき、混入した気泡が受ける浮力方向と排出される流出口の方向とを同じにしているので、上記第2共通インク室から効率よく気泡を排出することができる。   At this time, since the buoyancy direction received by the mixed bubbles is the same as the direction of the discharge outlet, the bubbles can be efficiently discharged from the second common ink chamber.

また、一実施形態のインクジェットヘッドでは、
上記第1流路口は、インクの流入口であり、上記第2流路口は、インクの流出口であり、
上記本体部は、上記第1流路口が開口端である第1流路部を有し、
上記第1流路部には、フィルターが連通されている。
Moreover, in the inkjet head of one embodiment,
The first flow path port is an ink inflow port, the second flow path port is an ink outflow port,
The main body has a first flow path part in which the first flow path port is an open end,
A filter is communicated with the first flow path portion.

この実施形態のインクジェットヘッドによれば、上記第1流路部には、フィルターが連通されているので、上記フィルターは流入口側に配置され、インクジェットヘッド内へのダストの混入を防ぐことにより、気泡の残存を防止するのみではなく、ダスト起因による不吐出発生の信頼性低下も防止することができる。   According to the ink jet head of this embodiment, since the filter communicates with the first flow path portion, the filter is disposed on the inflow port side to prevent dust from being mixed into the ink jet head. In addition to preventing bubbles from remaining, it is possible to prevent a decrease in the reliability of non-ejection occurrence due to dust.

また、この発明のインクジェットヘッド装置は、上記インクジェットヘッドを備えることを特徴としている。   In addition, an ink jet head device of the present invention includes the above ink jet head.

この発明のインクジェットヘッド装置によれば、上記インクジェットヘッドを備えているので、吐出信頼性を向上できる。   According to the inkjet head device of the present invention, since the inkjet head is provided, the ejection reliability can be improved.

この発明のインクジェットヘッドによれば、上記本体部は、上記複数のインク溝の一端側において上記複数のインク溝と連通する第1共通インク溝を有すると共に上記複数のインク溝の他端側において上記複数のインク溝と連通する第2共通インク溝を有し、上記第1平面と上記第1共通インク室とが交わる面積において、上記第1平面が上記第1流路口の中心に交わる位置における面積が、上記第1平面が上記他方向の最端のインク溝に交わる位置における面積よりも、大きいので、インクジェットヘッド内においてインクの循環が円滑に行なわれ、かつインクジェットヘッドを複雑化することなく小型化し、さらに気泡の排除を確実に行うことができる。   According to the inkjet head of the present invention, the main body has the first common ink groove communicating with the plurality of ink grooves on one end side of the plurality of ink grooves, and the other end side of the plurality of ink grooves. An area having a second common ink groove that communicates with a plurality of ink grooves, and an area where the first plane intersects the center of the first flow path port in an area where the first plane and the first common ink chamber intersect. However, since the first plane is larger than the area at the position where the outermost ink groove in the other direction intersects, the ink is smoothly circulated in the ink jet head, and the ink jet head is small without complicating it. In addition, it is possible to reliably eliminate bubbles.

この発明のインクジェットヘッド装置によれば、上記インクジェットヘッドを備えているので、吐出信頼性を向上できる。   According to the inkjet head device of the present invention, since the inkjet head is provided, the ejection reliability can be improved.

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.

(第1実施形態)
図1は、この発明のインクジェットヘッドの第1実施形態である斜視図を示している。図2は、図1におけるA−A’断面図を示す。図3は、インクジェットヘッドのノズルプレートを外した状態を示す。図1〜図3に示すように、このインクジェットヘッド100は、圧電基板1とノズルプレート2と本体部3とを備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of an ink jet head according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. FIG. 3 shows a state where the nozzle plate of the inkjet head is removed. As shown in FIGS. 1 to 3, the inkjet head 100 includes a piezoelectric substrate 1, a nozzle plate 2, and a main body 3.

上記圧電基板1は、隔壁20によって互いに隔てられ、かつ内壁に電極が設けられた複数のインク溝6を上面に有する。各インク溝6は、一方向(X軸方向)に延在して両端が開口している。上記複数のインク溝6は、上記一方向に直交する他方向(Y軸方向)に互いに間隔をおいて平行に配列されている。なお、分かりやすくするため、インク溝6の数や深さ等は、正確に図示してはいない。   The piezoelectric substrate 1 has a plurality of ink grooves 6 on the upper surface which are separated from each other by a partition wall 20 and electrodes are provided on the inner wall. Each ink groove 6 extends in one direction (X-axis direction) and is open at both ends. The plurality of ink grooves 6 are arranged in parallel in the other direction (Y-axis direction) orthogonal to the one direction at intervals. For the sake of clarity, the number and depth of the ink grooves 6 are not accurately illustrated.

上記圧電基板1の上記一方向(X軸方向)の長さは、上記インク溝6の長さであるため、例えば、上記インク溝6の長さが5mmの場合には、上記圧電基板1の上記一方向(X軸方向)の長さは5mmあればよい。上記圧電基板1の上記他方向(Y軸方向)の長さは、上記インク溝6の数や幅やピッチによって異なる。   Since the length of the piezoelectric substrate 1 in the one direction (X-axis direction) is the length of the ink groove 6, for example, when the length of the ink groove 6 is 5 mm, The length in the one direction (X-axis direction) may be 5 mm. The length of the piezoelectric substrate 1 in the other direction (Y-axis direction) varies depending on the number, width, and pitch of the ink grooves 6.

上記圧電基板1には、上記インク溝6の深さ方向における略中央にて分極方向が相反する2枚の圧電材料があらかじめ接着剤で貼りあわされている。例えば、0.15mmの薄板と、1.85mmの厚板とが、貼りあわされている。この構成により、外部より電圧を印加した際に、インク溝6の薄板部分と厚板部分とが反対方向に変形することにより、インク溝6とノズルプレート2とで囲まれた領域である圧力発生室の容積を変えることによって、インクを吐出する。   Two piezoelectric materials whose polarization directions are opposite to each other at the approximate center in the depth direction of the ink groove 6 are bonded to the piezoelectric substrate 1 with an adhesive in advance. For example, a thin plate of 0.15 mm and a thick plate of 1.85 mm are pasted together. With this configuration, when a voltage is applied from the outside, the thin plate portion and the thick plate portion of the ink groove 6 are deformed in opposite directions, thereby generating a pressure that is a region surrounded by the ink groove 6 and the nozzle plate 2. Ink is ejected by changing the volume of the chamber.

上記本体部3は、凹部を有し、この凹部に、上記圧電基板1が取り付けられる。上記圧電基板1は、弾性接着剤を介して、上記本体部3に接着固定されている。ここで、上記弾性接着剤とは、硬度がショアーDの単位で70以下の接着剤をいい、例えば、セメダイン社製の「PM100」や、スリーボンド社製の「3065E」や、信越化学工業社性の「SIFEL610」である。   The main body 3 has a recess, and the piezoelectric substrate 1 is attached to the recess. The piezoelectric substrate 1 is bonded and fixed to the main body 3 via an elastic adhesive. Here, the elastic adhesive refers to an adhesive having a hardness of 70 or less in Shore D units. For example, “PM100” manufactured by Cemedine, “3065E” manufactured by ThreeBond, and Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. "SIFEL610".

上記本体部3は、第1部材3aと第2部材3bとからなる。上記本体部3は、第1共通インク溝11および第2共通インク溝21を有する。上記第1共通インク溝11は、上記複数のインク溝6の一端側において上記複数のインク溝6と連通する。上記第2共通インク溝21は、上記複数のインク溝6の他端側において上記複数のインク溝6と連通する。   The main body 3 includes a first member 3a and a second member 3b. The main body 3 has a first common ink groove 11 and a second common ink groove 21. The first common ink groove 11 communicates with the plurality of ink grooves 6 on one end side of the plurality of ink grooves 6. The second common ink groove 21 communicates with the plurality of ink grooves 6 on the other end side of the plurality of ink grooves 6.

上記ノズルプレート2は、上記複数のインク溝6、上記第1共通インク溝11および上記第2共通インク溝21を上側から覆うように配置され、上記複数のインク溝6と共に複数の個別インク室6aを定義し、上記第1共通インク溝11と共に第1共通インク室11aを定義し、上記第2共通インク溝21と共に第2共通インク室21aを定義する。つまり、上記ノズルプレート2は、上記本体部3の凹部を密閉する大きさである。上記ノズルプレート2は、上記インク溝6に対応する位置にノズル孔8を有する。   The nozzle plate 2 is disposed so as to cover the plurality of ink grooves 6, the first common ink groove 11 and the second common ink groove 21 from above, and together with the plurality of ink grooves 6, a plurality of individual ink chambers 6 a. The first common ink chamber 11 a is defined together with the first common ink groove 11, and the second common ink chamber 21 a is defined together with the second common ink groove 21. That is, the nozzle plate 2 is sized to seal the recess of the main body 3. The nozzle plate 2 has nozzle holes 8 at positions corresponding to the ink grooves 6.

上記本体部3の上記ノズルプレート2の接触面側端部は、上記圧電基板1の上記隔壁20における上記ノズルプレート2の接触面側端部よりも、突出していない必要がある。これは、上記本体部3の端部と上記隔壁20の端部とが、同時に、上記ノズルプレート2に接着するため、もし、上記本体部3の端部が突出していた場合、上記ノズルプレート2が上記本体部3によって持ち上げられて、上記ノズルプレート2が上記隔壁20の端部に接着できない、つまり、上記個別インク室6aの連通状態の領域が発生する。そして、上記個別インク室6aに連通した領域があると、インクが行き来することで、効率良くインクを吐出できず速度低下等の原因になる。   The contact surface side end portion of the nozzle plate 2 of the main body portion 3 needs not to protrude beyond the contact surface side end portion of the nozzle plate 2 in the partition wall 20 of the piezoelectric substrate 1. This is because the end portion of the main body portion 3 and the end portion of the partition wall 20 are simultaneously bonded to the nozzle plate 2, so that if the end portion of the main body portion 3 protrudes, the nozzle plate 2. Is lifted by the main body 3, and the nozzle plate 2 cannot be bonded to the end of the partition wall 20, that is, a region in which the individual ink chambers 6a are in communication is generated. If there is an area communicating with the individual ink chamber 6a, ink flows back and forth, and ink cannot be ejected efficiently, resulting in a decrease in speed.

上記本体部3は、上記第1共通インク室11aに連通する第1流路口13aと、上記第2共通インク室21aに連通する第2流路口13bとを有する。上記第1流路口13aおよび上記第2流路口13bは、それぞれ、一つ設けられている。上記第1流路口13aは、インクの流入口であり、上記第2流路口13bは、インクの流出口である。上記本体部3は、この内部に、上記第1流路口13aが開口端である第1流路部5aと、上記第2流路口13bが開口端である第2流路部5bとを有する。   The main body 3 has a first flow path port 13a that communicates with the first common ink chamber 11a and a second flow path port 13b that communicates with the second common ink chamber 21a. Each of the first flow path port 13a and the second flow path port 13b is provided. The first channel port 13a is an ink inlet, and the second channel port 13b is an ink outlet. The main body 3 includes therein a first flow path portion 5a in which the first flow path port 13a is an open end and a second flow path section 5b in which the second flow path port 13b is an open end.

上記第1流路部5aおよび上記第2流路部5bは、直線状である。上記第1流路部5aおよび上記第2流路部5bの横断面の内面は、曲面を有する。つまり、上記第1流路部5aおよび上記第2流路部5bの横断面の内面は、円形に形成されている。上記第1流路部5aおよび上記第2流路部5bのそれぞれの横断面積は、上記各個別インク室6aの横断面積よりも、大きい。   The first flow path part 5a and the second flow path part 5b are linear. The inner surfaces of the cross sections of the first flow path part 5a and the second flow path part 5b have curved surfaces. That is, the inner surfaces of the cross sections of the first flow path portion 5a and the second flow path portion 5b are formed in a circular shape. The cross-sectional areas of the first flow path portion 5a and the second flow path portion 5b are larger than the cross-sectional areas of the individual ink chambers 6a.

そして、上記インクジェットヘッド100では、(図示しない)供給タンクから上記第1流路部5aを介して上記第1共通インク室11aにインクが供給され、このインクは、上記各個別インク室6aを通って、上記第2共通インク室21aに流入し、上記第2流路部5bを介して廃液タンクへ流れる。   In the inkjet head 100, ink is supplied from a supply tank (not shown) to the first common ink chamber 11a via the first flow path portion 5a, and this ink passes through the individual ink chambers 6a. Then, it flows into the second common ink chamber 21a and flows to the waste liquid tank through the second flow path portion 5b.

一方、インクの吐出において、上記インク溝6の電極に印加された電圧により、上記隔壁20が剪断変形し、上記個別インク室6aの容積が変形して、上記ノズル孔8からインクが吐出される。   On the other hand, in the ejection of ink, the partition wall 20 is sheared and deformed by the voltage applied to the electrode of the ink groove 6, the volume of the individual ink chamber 6 a is deformed, and the ink is ejected from the nozzle hole 8. .

ここで、上記インクジェットヘッド100は、例えば、上記ノズル孔8を下向き(重力方向)に配置して上記ノズル孔8からインクを下向きに吐出するように、使用される。つまり、上記インクジェットヘッド100は、Z軸方向を下向きにして、使用される。   Here, the inkjet head 100 is used, for example, such that the nozzle hole 8 is disposed downward (gravity direction) and ink is ejected downward from the nozzle hole 8. That is, the inkjet head 100 is used with the Z-axis direction facing downward.

上記ノズル孔8は、上記インク溝6の長手方向(X軸方向)における中心に位置する。これは、上記ノズル孔8が上記インク溝6の長手方向における中心に位置したときが、外部電圧印加機構により上記インク溝6に電圧を印加した際に、上記インク溝6による圧力波の伝搬効率が最良となり、低い吐出電圧でインクを吐出できるからである。   The nozzle hole 8 is located at the center in the longitudinal direction (X-axis direction) of the ink groove 6. This is because, when the nozzle hole 8 is located at the center in the longitudinal direction of the ink groove 6, when a voltage is applied to the ink groove 6 by an external voltage application mechanism, the propagation efficiency of the pressure wave by the ink groove 6 is increased. This is because the ink can be discharged at a low discharge voltage.

上記ノズルプレート2は、他方向(Y軸方向)の最端のインク溝6に対応する位置に、ノズル孔8を有していない。なお、このノズル孔8のないインク溝6(ダミー溝)は、両端1本ずつに限ったものではない。ただ、他のインク溝と流路抵抗が異なる形状であると、各インク溝において平均的にインクが流れなくなるため、ノズル孔のないインク溝もノズル孔のあるインク溝と同じ流路抵抗、つまり同じ流路断面積、かつ同じ流路長さである必要がある。   The nozzle plate 2 has no nozzle hole 8 at a position corresponding to the outermost ink groove 6 in the other direction (Y-axis direction). The ink groove 6 (dummy groove) without the nozzle hole 8 is not limited to one at both ends. However, if the flow resistance is different from other ink grooves, the ink does not flow on average in each ink groove, so the ink groove without nozzle holes has the same flow resistance as the ink groove with nozzle holes, that is, The same channel cross-sectional area and the same channel length are required.

図4に示すように、上記圧電基板1は、この一方の側面部分(端面部分)に、電極引出し部9が形成されている。この電極引出し部9は、上記インク溝6の内面に設けられた電極7に、電気的に接続している。上記電極引出し部9には、フレキシブルケーブル4が接続されている。なお、図4中、上記電極7および上記電極引出し部9を、斜線にて、示している。   As shown in FIG. 4, the piezoelectric substrate 1 has an electrode lead portion 9 formed on one side surface portion (end surface portion) thereof. The electrode lead-out portion 9 is electrically connected to the electrode 7 provided on the inner surface of the ink groove 6. A flexible cable 4 is connected to the electrode lead-out portion 9. In FIG. 4, the electrode 7 and the electrode lead-out portion 9 are indicated by oblique lines.

上記フレキシブルケーブル4は、図2に示すように、上記第1部材3aと上記第2部材3bとの接合面に位置している。つまり、上記第2部材3bの接合面には、上記フレキシブルケーブル4を嵌め込む凹部を有する。   As shown in FIG. 2, the flexible cable 4 is located on the joint surface between the first member 3a and the second member 3b. That is, the joint surface of the second member 3b has a recess into which the flexible cable 4 is fitted.

上記電極引き出し部9は、外部から上記フレキシブルケーブル4を介して、電圧を印加され、印加された電圧は、上記電極引き出し部9と導通している上記インク溝6の電極7に伝わる。この電極7に印加された電圧により、上記圧電基板1の上記インク溝6の壁面が剪断変形し、上記個別インク室6aの容積が変形して、押し出されたインクがノズル孔8から吐出される。   The electrode lead portion 9 is applied with a voltage from the outside via the flexible cable 4, and the applied voltage is transmitted to the electrode 7 of the ink groove 6 that is in conduction with the electrode lead portion 9. Due to the voltage applied to the electrode 7, the wall surface of the ink groove 6 of the piezoelectric substrate 1 is sheared and deformed, the volume of the individual ink chamber 6 a is deformed, and the ejected ink is ejected from the nozzle hole 8. .

図5に示すように、上記他方向(Y軸方向)に直交する第1平面S1と上記第1共通インク室11aとが交わる面積において、上記第1平面S1が上記第1流路口13aの中心に交わる位置における面積が、上記第1平面S1が上記他方向の最端のインク溝6(ダミー溝6b)に交わる位置における面積よりも、大きい。つまり、この面積は、上記第1流路口13aから上記ダミー溝6bへ、段階的にまたは連続的に小さくなる。   As shown in FIG. 5, in the area where the first plane S1 orthogonal to the other direction (Y-axis direction) and the first common ink chamber 11a intersect, the first plane S1 is the center of the first flow path port 13a. Is larger than the area at the position where the first plane S1 intersects the ink groove 6 (dummy groove 6b) at the extreme end in the other direction. That is, this area decreases stepwise or continuously from the first flow path port 13a to the dummy groove 6b.

上記他方向(Y軸方向)に直交する第2平面S2と上記第2共通インク室21aとが交わる面積において、上記第2平面S2が上記第2流路口13bの中心に交わる位置における面積が、上記第2平面S2が上記他方向の最端のインク溝6(ダミー溝6b)に交わる位置における面積よりも、大きい。つまり、この面積は、上記第2流路口13bから上記ダミー溝6bへ、段階的にまたは連続的に小さくなる。   In the area where the second plane S2 perpendicular to the other direction (Y-axis direction) and the second common ink chamber 21a intersect, the area at the position where the second plane S2 intersects the center of the second flow path port 13b is The area of the second plane S2 is larger than the area at the position where the second end S2 intersects the ink groove 6 (dummy groove 6b) in the other end. That is, this area decreases stepwise or continuously from the second flow path port 13b to the dummy groove 6b.

上記インク溝6の端部に対向する上記第1共通インク溝11の側面11bの少なくとも一部は、凹曲面に形成されている。上記インク溝6の端部に対向する上記第2共通インク溝21の側面21bの少なくとも一部は、凹曲面に形成されている。   At least a part of the side surface 11b of the first common ink groove 11 facing the end of the ink groove 6 is formed as a concave curved surface. At least a part of the side surface 21b of the second common ink groove 21 facing the end of the ink groove 6 is formed as a concave curved surface.

具体的に述べると、上記一方向(X軸方向)および上記他方向(Y軸方向)を含む平面に平行な平面上における上記第1共通インク溝11の上記一方向の幅Lにおいて、上記第1平面S1が上記第1流路口13aの中心に交わる位置における幅が、上記第1平面S1が上記他方向の最端のインク溝6(ダミー溝6b)に交わる位置における幅よりも、大きい。つまり、この幅Lは、上記第1流路口13aから上記ダミー溝6bへ、段階的にまたは連続的に小さくなる。   More specifically, the first common ink groove 11 has a width L in the one direction on a plane parallel to a plane including the one direction (X-axis direction) and the other direction (Y-axis direction). The width at the position where one plane S1 intersects the center of the first flow path port 13a is larger than the width at the position where the first plane S1 intersects the ink groove 6 (dummy groove 6b) at the extreme end in the other direction. That is, the width L is reduced stepwise or continuously from the first flow path port 13a to the dummy groove 6b.

上記一方向(X軸方向)および上記他方向(Y軸方向)を含む平面に平行な平面上における上記第2共通インク溝21の上記一方向の幅Lにおいて、上記第2平面S2が上記第2流路口13bの中心に交わる位置における幅が、上記第2平面S2が上記他方向の最端のインク溝6(ダミー溝6b)に交わる位置における幅よりも、大きい。つまり、この幅Lは、上記第2流路口13bから上記ダミー溝6bへ、段階的にまたは連続的に小さくなる。   In the width L in the one direction of the second common ink groove 21 on a plane parallel to the plane including the one direction (X-axis direction) and the other direction (Y-axis direction), the second plane S2 is the first plane. The width at the position intersecting the center of the two flow path ports 13b is larger than the width at the position where the second plane S2 intersects the outermost ink groove 6 (dummy groove 6b) in the other direction. That is, the width L is reduced stepwise or continuously from the second flow path port 13b to the dummy groove 6b.

ここで、各インク溝による流路抵抗と比較して、流路口からインク溝の開口端までの流路抵抗が、中央部のインク溝と端部のインク溝の間で大きな差があると、ノズル孔におけるメニスカスの位置が変わり、吐出速度や吐出体積に、インク溝間のばらつきが発生する。   Here, in comparison with the flow path resistance by each ink groove, the flow path resistance from the flow path port to the opening end of the ink groove has a large difference between the ink groove at the center and the ink groove at the end. The position of the meniscus in the nozzle hole changes, and variations in ink grooves occur in the discharge speed and discharge volume.

インク溝の流路抵抗に対し、共通インク室の形状によるインク溝間の流路抵抗差を、1/10以下程度にすると、元からインク溝の間に存在する吐出特性ばらつきに埋もれる程度になる。このため、共通インク室の形状については、各インク溝の流路抵抗を考慮した形状とすることが好ましい。   If the difference in flow path resistance between the ink grooves due to the shape of the common ink chamber is about 1/10 or less of the flow path resistance of the ink grooves, the ink discharge characteristic variation that originally exists between the ink grooves is buried. . For this reason, the shape of the common ink chamber is preferably a shape that takes into account the flow path resistance of each ink groove.

図5と図6に示すように、上記一方向(X軸方向)に直交する平面上における上記第2共通インク溝21の深さDにおいて、上記第2平面S2が上記第2流路口13bの中心に交わる位置における深さが、上記第2平面S2が上記他方向の最端のインク溝6(ダミー溝6b)に交わる位置における深さと同じである。   As shown in FIGS. 5 and 6, at the depth D of the second common ink groove 21 on the plane orthogonal to the one direction (X-axis direction), the second plane S2 is the second flow path port 13b. The depth at the position that intersects the center is the same as the depth at the position where the second plane S2 intersects the ink groove 6 (dummy groove 6b) at the extreme end in the other direction.

上記一方向(X軸方向)に直交する平面上における上記第1共通インク溝11の深さDにおいて、上記第1平面S1が上記第1流路口13aの中心に交わる位置における深さが、上記第1平面S1が上記他方向の最端のインク溝6(ダミー溝6b)に交わる位置における深さと同じである。   In the depth D of the first common ink groove 11 on the plane orthogonal to the one direction (X-axis direction), the depth at the position where the first plane S1 intersects the center of the first flow path port 13a is the depth described above. The first plane S1 is the same as the depth at the position where it intersects the outermost ink groove 6 (dummy groove 6b) in the other direction.

図2に示すように、上記第1共通インク溝11の側面11bと上記ノズルプレート2に対向する上記第1共通インク溝11の底面11cとの間の境界面の少なくとも一部は、凹曲面に形成されている。上記第2共通インク溝21の側面21bと上記ノズルプレート2に対向する上記第2共通インク溝21の底面21cとの間の境界面の少なくとも一部は、凹曲面に形成されている。   As shown in FIG. 2, at least a part of the boundary surface between the side surface 11b of the first common ink groove 11 and the bottom surface 11c of the first common ink groove 11 facing the nozzle plate 2 is a concave curved surface. Is formed. At least a part of the boundary surface between the side surface 21b of the second common ink groove 21 and the bottom surface 21c of the second common ink groove 21 facing the nozzle plate 2 is formed as a concave curved surface.

図2と図5に示すように、上記第1流路口13aは、上記第1共通インク溝11における上記他方向(Y軸方向)の略中央に、位置し、上記第2流路口13bは、上記第2共通インク溝21における上記他方向の略中央に、位置する。上記第2流路口13bは、上記第2共通インク溝21の底面21cに位置している。上記第1流路部5aには、フィルター14が連通されている。   As shown in FIG. 2 and FIG. 5, the first flow path port 13a is located at the approximate center in the other direction (Y-axis direction) of the first common ink groove 11, and the second flow path port 13b is The second common ink groove 21 is located approximately at the center in the other direction. The second flow path port 13 b is located on the bottom surface 21 c of the second common ink groove 21. A filter 14 communicates with the first flow path portion 5a.

上記第2共通インク溝21の底面21cと上記ノズルプレート2との間の最短距離は、上記インク溝6の底面と上記ノズルプレート2との間の最短距離よりも、大きい。上記第1共通インク溝11の底面11cと上記ノズルプレート2との間の最短距離は、上記インク溝6の底面と上記ノズルプレート2との間の最短距離と同等か小さい。   The shortest distance between the bottom surface 21 c of the second common ink groove 21 and the nozzle plate 2 is larger than the shortest distance between the bottom surface of the ink groove 6 and the nozzle plate 2. The shortest distance between the bottom surface 11 c of the first common ink groove 11 and the nozzle plate 2 is equal to or smaller than the shortest distance between the bottom surface of the ink groove 6 and the nozzle plate 2.

次に、上記構成のインクジェットヘッドに気泡が混入した場合の気泡の動きについて、図7A〜図7Eを用いて説明する。   Next, the movement of bubbles when bubbles are mixed in the ink jet head having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. 7A to 7E.

まず、図7Aに示すように、斜線にて示す気泡15が、上記第1流路口13aを通って、上記第1共通インク室11aに、混入する。   First, as shown in FIG. 7A, the bubbles 15 indicated by oblique lines enter the first common ink chamber 11a through the first flow path port 13a.

その後、図7Bに示すように、上記第1共通インク室11a内流路より上記インク溝6の流路における流路抵抗が高いため、上記気泡15は、上記インク溝6の開口端16にぶつかった状態でも、上記インク溝6内部に入らない。   Thereafter, as shown in FIG. 7B, since the flow path resistance in the flow path of the ink groove 6 is higher than the flow path in the first common ink chamber 11a, the bubbles 15 collide with the opening end 16 of the ink groove 6. Even if it is in a state, it does not enter the ink groove 6.

そして、図7Cに示すように、上述の流路抵抗の差により、上記気泡15は、上記第1流路口13aから遠い、最端のインク溝6(ダミー溝6b)の開口端16へ移動する。   Then, as shown in FIG. 7C, due to the difference in flow path resistance, the bubble 15 moves to the opening end 16 of the outermost ink groove 6 (dummy groove 6b), which is far from the first flow path port 13a. .

その後、図7Dに示すように、上記気泡15は、そのまま、最端のインク溝6の開口端16へ押されていく。   Thereafter, as shown in FIG. 7D, the bubble 15 is pushed as it is toward the opening end 16 of the outermost ink groove 6.

この際、上記第1共通インク溝11の側面11bは、曲面を有する滑らかな形状であることより、上記開口端16に押し込まれる気泡15が、上記側面11bで引っかかることなく、上記気泡15のトラップを防止できる。   At this time, since the side surface 11b of the first common ink groove 11 is a smooth shape having a curved surface, the bubble 15 pushed into the opening end 16 is not caught by the side surface 11b, and the bubble 15 is trapped. Can be prevented.

また、上記第1流路口13aが、上記第1共通インク溝11のY方向の略中央部に位置することによって、上記気泡15を偏り無く最端のインク溝6へ分配し、効率良く上記気泡15を排出することができる。   In addition, since the first flow path port 13a is located at a substantially central portion in the Y direction of the first common ink groove 11, the bubbles 15 are distributed to the outermost ink groove 6 without being biased, and the bubbles are efficiently collected. 15 can be discharged.

さらに、上記第1共通インク溝11のX軸方向の幅は、上記第1流路口13aから上記ダミー溝6bへ、連続的に小さくなっている。つまり、上記第1共通インク溝11の側面11bの形状は、上記気泡15が上記ダミー溝6b側へ動くにつれて上記開口端16に押し付けられるようにガイドされる形状となっている。これにより、上記気泡15を上記第1共通インク室11aに残存することなく、上記インク溝6へ通すことができ、上記第1共通インク室11a内に上記気泡15が残存することを防止できる。   Further, the width of the first common ink groove 11 in the X-axis direction is continuously reduced from the first flow path port 13a to the dummy groove 6b. That is, the shape of the side surface 11b of the first common ink groove 11 is a shape that is guided so as to be pressed against the opening end 16 as the bubble 15 moves toward the dummy groove 6b. Accordingly, the bubbles 15 can be passed through the ink groove 6 without remaining in the first common ink chamber 11a, and the bubbles 15 can be prevented from remaining in the first common ink chamber 11a.

そして、図7Eに示すように、上記インク溝6を通って上記第2共通インク室21aへ排出された気泡15は、上記第2共通インク溝21の側面21bにぶつかって、ガイドされるように上記第2流路口13bへ向かう。このとき、上記気泡15は、上記インク溝6を抜けてきた大きさのままで一つの気泡を形成するため、上記第2流路口13bは、上記インク溝6における流路断面積より大きい流路断面積を持つことで、スムーズに上記気泡15を排出することができる。   As shown in FIG. 7E, the bubbles 15 discharged to the second common ink chamber 21a through the ink groove 6 collide with the side surface 21b of the second common ink groove 21 to be guided. It goes to the second flow path port 13b. At this time, since the bubbles 15 form one bubble with the size passing through the ink groove 6, the second channel port 13 b has a channel larger than the channel cross-sectional area in the ink groove 6. By having the cross-sectional area, the bubbles 15 can be discharged smoothly.

次に、上記構成のインクジェットヘッドの製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the ink jet head having the above configuration will be described.

まず、図8Aに示すように、溝形成工程を行う。つまり、アクチュエータ部材である圧電基板1にダイシングブレードを複数回一定方向(X軸方向)に走査して複数のインク溝6を形成する。ここで、圧電基板1の大きさは、5mm×50mmであり厚さは2mmのものを使用した。インク溝6の深さは、およそ300μm、幅は100μmとし、インク溝6のピッチは、約200μmで、インク溝6の数は、200本とした。インク溝6の幅は、使用するダイシングブレードの厚みで変えることができ、インク溝6の深さは、ダイシングブレードの切り込み量を変えることにより変更することができる。   First, as shown in FIG. 8A, a groove forming step is performed. That is, a plurality of ink grooves 6 are formed by scanning the dicing blade on the piezoelectric substrate 1 that is an actuator member a plurality of times in a certain direction (X-axis direction). Here, the piezoelectric substrate 1 having a size of 5 mm × 50 mm and a thickness of 2 mm was used. The depth of the ink grooves 6 was about 300 μm, the width was 100 μm, the pitch of the ink grooves 6 was about 200 μm, and the number of ink grooves 6 was 200. The width of the ink groove 6 can be changed by the thickness of the dicing blade to be used, and the depth of the ink groove 6 can be changed by changing the cutting amount of the dicing blade.

その後、図8Bに示すように、導電膜形成工程を行う。つまり、圧電基板1のインク溝6の内壁に、電極となる導電膜を形成し、圧電基板1の側面に、電極引き出し部となる導電膜を形成する。   Thereafter, as shown in FIG. 8B, a conductive film forming step is performed. That is, a conductive film to be an electrode is formed on the inner wall of the ink groove 6 of the piezoelectric substrate 1, and a conductive film to be an electrode leading portion is formed on the side surface of the piezoelectric substrate 1.

この実施の形態では、銅をスパッタ法により成膜した。このとき成膜した銅のインク溝6の内壁における膜厚は、もっとも薄い部分で0.5μmとなるようにした。なお、斜線部が導電膜を形成した部分である。   In this embodiment, copper is formed by sputtering. The film thickness on the inner wall of the copper ink groove 6 formed at this time was set to 0.5 μm at the thinnest portion. Note that the hatched portion is a portion where a conductive film is formed.

この実施形態におけるスパッタ法による導電膜形成工程では、圧電基板1のインク溝6を形成した面の裏側の面を除く全面に導電膜が形成されるため、目的以外の部分にも導電膜が形成される。このとき、圧電基板1のインク溝6が開口する側面に成膜された銅の厚みは1μmであった。インク溝6の内壁に成膜された銅の膜厚と、インク溝6が開口する圧電基板1の側面に成膜された銅の膜厚とが、異なるのは、形状による銅のつきまわりの差によるものである。   In the conductive film forming step by sputtering in this embodiment, the conductive film is formed on the entire surface except the surface on the back side of the surface where the ink grooves 6 of the piezoelectric substrate 1 are formed. Is done. At this time, the thickness of the copper film formed on the side surface of the piezoelectric substrate 1 where the ink groove 6 opens was 1 μm. The film thickness of the copper film formed on the inner wall of the ink groove 6 and the film thickness of the copper film formed on the side surface of the piezoelectric substrate 1 where the ink groove 6 opens differ from each other in the area around the copper depending on the shape. This is due to the difference.

そして、図8Cに示すように、除去工程を行う。つまり、圧電基板1のインク溝6を形成した面における不要な導電膜を除去する。この除去工程では、例えば、圧電基板1の上部表面をダイシングブレードで複数回走査することで行うことができる。このとき、圧電基板1のインク溝6形成面において隣接するインク溝6同士が確実に絶縁するように、ダイシングブレードにより圧電基板1の表面もわずかに研削することが好ましい。除去工程後の圧電基板1には、インク溝6の内壁に電極7と、圧電基板1の側面に導電膜とが、形成される。   Then, as shown in FIG. 8C, a removal process is performed. That is, the unnecessary conductive film on the surface of the piezoelectric substrate 1 where the ink grooves 6 are formed is removed. This removal step can be performed, for example, by scanning the upper surface of the piezoelectric substrate 1 a plurality of times with a dicing blade. At this time, it is preferable that the surface of the piezoelectric substrate 1 is slightly ground with a dicing blade so that the ink grooves 6 adjacent to each other on the ink groove 6 forming surface of the piezoelectric substrate 1 are surely insulated. On the piezoelectric substrate 1 after the removal step, an electrode 7 is formed on the inner wall of the ink groove 6, and a conductive film is formed on the side surface of the piezoelectric substrate 1.

その後、図8Dに示すように、分離工程を行う。つまり、圧電基板1の側面に形成されている導電膜に対してダイシングブレードを複数回一定方向(Z軸方向)に走査して、分離溝12を形成する。この分離工程により、インク溝6にそれぞれ対応した電極引き出し部9を形成する。   Thereafter, as shown in FIG. 8D, a separation step is performed. That is, the separation groove 12 is formed by scanning the conductive film formed on the side surface of the piezoelectric substrate 1 with a dicing blade a plurality of times in a fixed direction (Z-axis direction). By this separation step, electrode lead portions 9 corresponding to the ink grooves 6 are formed.

このとき、図4に示すように、インク溝6の内壁に形成された電極7と電極引き出し部9とは、インク溝6が開口する圧電基板1の側面において電気的に接続されている。この実施形態では、分離溝12の深さを10μm、幅を50μmとして、インク溝6が開口する圧電基板1の側面にそれぞれ分離工程を行った。また、分離溝12を形成した部分は、インク溝6の間であり、隣接するインク溝6の間で電気的に導通することがない位置としている。このような分離工程を、インク溝6が開口する圧電基板1の側面の両側に行った。両側に分離工程を行うことにより、圧電基板1は対称形となるため、後工程において方向を間違うことはない。また、片側の電極引き出し部9に損傷があった場合には、反対側の電極引き出し部9を使用することができるため歩留まりを向上できる。   At this time, as shown in FIG. 4, the electrode 7 formed on the inner wall of the ink groove 6 and the electrode lead-out portion 9 are electrically connected on the side surface of the piezoelectric substrate 1 where the ink groove 6 opens. In this embodiment, the separation groove 12 has a depth of 10 μm and a width of 50 μm, and the separation step is performed on each side surface of the piezoelectric substrate 1 where the ink grooves 6 are opened. Further, the portion where the separation groove 12 is formed is between the ink grooves 6 and is located at a position where there is no electrical conduction between the adjacent ink grooves 6. Such a separation process was performed on both sides of the side surface of the piezoelectric substrate 1 where the ink grooves 6 are open. By performing the separation process on both sides, the piezoelectric substrate 1 becomes symmetrical, so that the direction is not mistaken in the subsequent process. Further, when the electrode lead portion 9 on one side is damaged, the yield can be improved because the electrode lead portion 9 on the opposite side can be used.

このようにして加工を施した圧電基板1の電極引き出し部9に、導電部材を接続する。図4に示すように、この実施の形態では、導電部材としてフレキシブルケーブル4を用い、電極引き出し部9との接続はACF接続を用いた。フレキシブルケーブル4の他方の端部は、インクを吐出するために、直接または他部材を介して、外部電圧印加機構と接続される。本実施形態において、導電部材としてフレキシブルケーブルを使用するのは、フレキシブルケーブルは変形が容易であるため後工程においてプロセス上使用しやすく歩留まりの低下を抑制できるからであるが、必ずしもフレキシブルケーブルである必要はない。   A conductive member is connected to the electrode lead portion 9 of the piezoelectric substrate 1 thus processed. As shown in FIG. 4, in this embodiment, the flexible cable 4 is used as the conductive member, and the connection with the electrode lead-out portion 9 is an ACF connection. The other end of the flexible cable 4 is connected to an external voltage application mechanism directly or via another member in order to eject ink. In this embodiment, the reason why the flexible cable is used as the conductive member is that the flexible cable is easy to be deformed and can be easily used in the process in the subsequent process and can suppress a decrease in yield. There is no.

そして、図8Fに示すように、本体部3の第1部材3aに圧電基板1を接着する。第1部材3aと圧電基板1との接着面に弾性接着剤を塗布して圧電基板1に押し当てた。   Then, as illustrated in FIG. 8F, the piezoelectric substrate 1 is bonded to the first member 3 a of the main body 3. An elastic adhesive was applied to the bonding surface between the first member 3 a and the piezoelectric substrate 1 and pressed against the piezoelectric substrate 1.

その後、図3に示すように、第1部材3aと第2部材3bとの接着面に、同様に、弾性接着剤を塗布して、第1部材3aに第2部材3bを押し当てた。この状態を室温にて24時間保持して接着した。   Thereafter, as shown in FIG. 3, an elastic adhesive was similarly applied to the bonding surface between the first member 3a and the second member 3b, and the second member 3b was pressed against the first member 3a. This state was maintained at room temperature for 24 hours for adhesion.

第2部材3bには、フレキシブルケーブル4と電極引き出し部9との接続部分がインクに曝されないようにカバーが設けられているため、フレキシブルケーブル4と電極引き出し部9との接続部は共通インク室の外側となる構成になっている。このようにカバーを設けることにより、導電性インクを使用する際にも、導電性インクとフレキシブルケーブル4と電極引き出し部9との接続部とが接していないため電気的に短絡することがない。   Since the second member 3b is provided with a cover so that the connecting portion between the flexible cable 4 and the electrode lead-out portion 9 is not exposed to ink, the connecting portion between the flexible cable 4 and the electrode lead-out portion 9 is a common ink chamber. It becomes the composition which becomes the outside. By providing the cover in this manner, even when the conductive ink is used, the conductive ink is not in contact with the connection portion between the flexible cable 4 and the electrode lead-out portion 9, so that there is no electrical short circuit.

その後、図1に示すように、インク溝6を覆うようにノズルプレート2を接着してインクジェットヘッドを完成する。   Thereafter, as shown in FIG. 1, the nozzle plate 2 is bonded so as to cover the ink groove 6 to complete the ink jet head.

上記構成のインクジェットヘッドによれば、上記本体部3は、上記複数のインク溝6の一端側において上記複数のインク溝6と連通する第1共通インク溝11を有すると共に上記複数のインク溝6の他端側において上記複数のインク溝6と連通する第2共通インク溝21を有するので、上記第1共通インク溝11や上記第2共通インク溝21の幅や深さを適宜調整することにより、上記第1共通インク溝11や上記第2共通インク溝21の流路抵抗を、上記個別インク室6aの流路抵抗に比べ、充分小さくできて、インクジェットヘッド内において上記個別インク室6aを経由したインク流れを、容易に促進できる。また、1枚のウエハ状の圧電基板1から取得することができるインクジェットヘッドの数(いわゆる「取れ数」)になんら影響を及ぼさない。   According to the ink jet head having the above-described configuration, the main body 3 has the first common ink groove 11 communicating with the plurality of ink grooves 6 on one end side of the plurality of ink grooves 6 and the plurality of ink grooves 6. Since the second common ink groove 21 communicated with the plurality of ink grooves 6 is provided on the other end side, the width and depth of the first common ink groove 11 and the second common ink groove 21 are appropriately adjusted. The flow resistance of the first common ink groove 11 and the second common ink groove 21 can be made sufficiently smaller than the flow resistance of the individual ink chamber 6a, and it passes through the individual ink chamber 6a in the ink jet head. Ink flow can be facilitated easily. In addition, the number of ink jet heads that can be obtained from one wafer-like piezoelectric substrate 1 (so-called “number of picks”) is not affected at all.

また、上記第1平面S1と上記第1共通インク室11aとが交わる面積において、上記第1平面S1が上記第1流路口13aの中心に交わる位置における面積が、上記第1平面S1が上記他方向の最端のインク溝6に交わる位置における面積よりも、大きいので、上記第1流路口13aから上記第1共通インク室11aに混入した気泡15は、最初、流路抵抗が高い上記インク溝6を通らず、上記圧電基板1端部にぶつかった後、上記第1流路口13aから遠い上記他方向の端部側へ移動しその場所で留まろうとするが、気泡15が端部側のインク溝6位置へ移動する際に、気泡15の形状を変化させながら、端部の領域に押し込むことによって、インク溝6へ気泡15を通すことが可能となり、第1共通インク室11a内における気泡15の残存を防止することができる。   In addition, in the area where the first plane S1 and the first common ink chamber 11a intersect, the area where the first plane S1 intersects the center of the first flow path port 13a is the first plane S1 is the other. Since the area at the position intersecting with the ink groove 6 at the extreme end in the direction is larger, the bubbles 15 mixed into the first common ink chamber 11a from the first flow path port 13a initially have the high flow path resistance. 6, after striking the end of the piezoelectric substrate 1 without passing through 6, it moves to the end in the other direction far from the first flow path port 13a and tries to stay there. When moving to the ink groove 6 position, the bubble 15 can be passed through the ink groove 6 by pushing into the end region while changing the shape of the bubble 15, and the bubble in the first common ink chamber 11a can be passed. 15 Remaining can be prevented.

つまり、気泡15がトラップされている場合、意図しない気泡15が流れてくることにより吐出パラメータが不安定になったり、不吐出の原因となったりしていたが、第1共通インク室11a内に気泡15が残存することを防止することにより、吐出中に意図しない気泡15が流れてくることを防止した、吐出信頼性の高いインクジェットヘッドを提供することが可能となる。   In other words, when the bubbles 15 are trapped, the ejection parameters become unstable or cause non-ejection due to the unintended bubbles 15 flowing, but the bubbles 15 are not in the first common ink chamber 11a. By preventing the bubbles 15 from remaining, it is possible to provide an inkjet head with high ejection reliability that prevents unintended bubbles 15 from flowing during ejection.

したがって、インクジェットヘッド内においてインクの循環が円滑に行なわれ、かつインクジェットヘッドを複雑化することなく小型化し、さらに気泡15の排除を確実に行うことができるインクジェットヘッドを実現できる。   Therefore, it is possible to realize an ink jet head that can smoothly circulate ink in the ink jet head, can be downsized without complicating the ink jet head, and can reliably eliminate the bubbles 15.

また、上記第2平面S2が上記第2流路口13bの中心に交わる位置における面積が、上記第2平面S2が上記他方向の最端のインク溝6に交わる位置における面積よりも、大きいので、上記第1共通インク室11aおよび上記インク溝6を通って上記第2共通インク室21aへ流入した気泡15は、断面積の大きい上記第2流路口13bの方向へガイドされるように動くことにより、第2共通インク室21a内において効果的に気泡15を排出することができ、気泡15の残存を防止することができる。   Further, the area at the position where the second plane S2 intersects the center of the second flow path port 13b is larger than the area at the position where the second plane S2 intersects the ink groove 6 at the extreme end in the other direction. The bubbles 15 flowing into the second common ink chamber 21a through the first common ink chamber 11a and the ink groove 6 move so as to be guided in the direction of the second flow path port 13b having a large cross-sectional area. In the second common ink chamber 21a, the bubbles 15 can be effectively discharged, and the bubbles 15 can be prevented from remaining.

また、上記第1共通インク溝11の側面11bの少なくとも一部は、凹曲面に形成されているので、上記第1共通インク溝11の側面11bによって、気泡15が、端部側のインク溝6位置へ移動するにつれて圧電基板1に押し付けられるように、ガイドされるときに、平面や角でトラップされることなく、気泡15が上記第1共通インク溝11の側面11bにて残存することを防止することができる。   Further, since at least a part of the side surface 11b of the first common ink groove 11 is formed in a concave curved surface, the bubbles 15 are caused to be formed into the ink groove 6 on the end side by the side surface 11b of the first common ink groove 11. When guided so as to be pressed against the piezoelectric substrate 1 as it moves to the position, the bubbles 15 are prevented from remaining on the side surface 11b of the first common ink groove 11 without being trapped by planes or corners. can do.

また、上記第2共通インク溝21の側面21bの少なくとも一部は、凹曲面に形成されているので、上記第2共通インク溝21の側面21bによって、気泡15が、端部側のインク溝6位置へ移動するにつれて圧電基板1に押し付けられるように、ガイドされるときに、平面や角でトラップされることなく、気泡15が上記第2共通インク溝21の側面21bにて残存することを防止することができる。   Further, since at least a part of the side surface 21b of the second common ink groove 21 is formed in a concave curved surface, the side surface 21b of the second common ink groove 21 causes the bubbles 15 to be in the ink groove 6 on the end side. When guided so as to be pressed against the piezoelectric substrate 1 as it moves to the position, the bubbles 15 are prevented from remaining on the side surface 21b of the second common ink groove 21 without being trapped by planes or corners. can do.

また、上記第1共通インク溝11の側面11bと上記第1共通インク溝11の底面11cとの間の境界面の少なくとも一部は、凹曲面に形成されているので、上記境界面に気泡15を滞留させることなく気泡15を排出することができる。   In addition, since at least a part of the boundary surface between the side surface 11b of the first common ink groove 11 and the bottom surface 11c of the first common ink groove 11 is formed as a concave curved surface, bubbles 15 are formed on the boundary surface. It is possible to discharge the bubbles 15 without stagnation.

また、上記第2共通インク溝21の側面21bと上記第2共通インク溝21の底面21cとの間の境界面の少なくとも一部は、凹曲面に形成されているので、上記境界面に気泡15を滞留させることなく気泡15を排出することができる。   In addition, since at least a part of the boundary surface between the side surface 21b of the second common ink groove 21 and the bottom surface 21c of the second common ink groove 21 is formed as a concave curved surface, bubbles 15 are formed on the boundary surface. It is possible to discharge the bubbles 15 without stagnation.

また、上記一方向および上記他方向を含む平面に平行な平面上における上記第1共通インク溝11の上記一方向の幅Lにおいて、上記第1平面S1が上記第1流路口13aの中心に交わる位置における幅が、上記第1平面S1が上記他方向の最端のインク溝6に交わる位置における幅よりも、大きいので、上記インク溝6の端部に対向する上記第1共通インク溝11の側面11bを、上記第1流路口13aよりも最端のインク溝6側へ、狭く形成することができる。   Further, the first plane S1 intersects the center of the first flow path port 13a in the width L in the one direction of the first common ink groove 11 on a plane parallel to the plane including the one direction and the other direction. Since the width at the position is larger than the width at the position where the first plane S1 intersects the ink groove 6 at the extreme end in the other direction, the first common ink groove 11 facing the end of the ink groove 6 is formed. The side surface 11b can be formed narrower toward the outermost ink groove 6 side than the first flow path port 13a.

このため、上記第1共通インク溝11の側面11bによって、気泡15を、端部側のインク溝6位置へ移動するにつれて圧電基板1に押し付けるように、ガイドできて、上記第1共通インク室11a内における気泡15の残存を確実に防止できる。   For this reason, the side surface 11b of the first common ink groove 11 can guide the bubble 15 so as to be pressed against the piezoelectric substrate 1 as it moves to the position of the ink groove 6 on the end side, so that the first common ink chamber 11a can be guided. It is possible to reliably prevent the bubbles 15 from remaining inside.

また、上記一方向および上記他方向を含む平面に平行な平面上における上記第2共通インク溝21の上記一方向の幅Lにおいて、上記第2平面S2が上記第2流路口13bの中心に交わる位置における幅が、上記第2平面S2が上記他方向の最端のインク溝6に交わる位置における幅よりも、大きいので、上記インク溝6の端部に対向する上記第2共通インク溝21の側面21bを、上記第2流路口13bよりも最端のインク溝6側へ、狭く形成することができる。   Further, the second plane S2 intersects the center of the second flow path port 13b in the width L in the one direction of the second common ink groove 21 on a plane parallel to the plane including the one direction and the other direction. Since the width at the position is larger than the width at the position where the second plane S2 intersects the outermost ink groove 6 in the other direction, the width of the second common ink groove 21 facing the end of the ink groove 6 is larger. The side surface 21b can be formed narrower toward the ink groove 6 side than the second flow path port 13b.

このため、上記第2共通インク溝21の側面21bによって、気泡15を上記第2流路口13bの方向へガイドできて、上記第2共通インク室21a内において気泡15を確実に排出できる。   For this reason, the bubbles 15 can be guided toward the second flow path port 13b by the side surface 21b of the second common ink groove 21, and the bubbles 15 can be reliably discharged in the second common ink chamber 21a.

また、上記第1流路部5aおよび上記第2流路部5bの少なくとも一方は、直線状であるので、気泡15がトラップされることを防止できる。これに対して、流路部が、折れ線形状や段差形状などに形成されている場合、その場所に気泡15がトラップされ、意図しない気泡15が流れてくることで不安定吐出の原因となる。   Further, since at least one of the first flow path portion 5a and the second flow path portion 5b is linear, it is possible to prevent the bubbles 15 from being trapped. On the other hand, when the flow path portion is formed in a polygonal line shape or a stepped shape, the bubbles 15 are trapped in the place, and the unintended bubbles 15 flow to cause unstable discharge.

また、上記第1流路部5aおよび上記第2流路部5bの少なくとも一方における横断面の内面は、曲面を有するので、気泡15がトラップされることを防止できる。これに対して、流路部が、平面や角形状などに形成されている場合、その場所に気泡15がトラップされ、意図しない気泡15が流れてくることで不安定吐出の原因となる。   Moreover, since the inner surface of the cross section in at least one of the first channel portion 5a and the second channel portion 5b has a curved surface, it is possible to prevent the bubbles 15 from being trapped. On the other hand, when the flow path portion is formed in a flat surface or a square shape, the bubbles 15 are trapped in the place, and the unintended bubbles 15 flow to cause unstable discharge.

また、上記第1流路部5aおよび上記第2流路部5bの少なくとも一方における横断面の内面は、円形に形成されているので、流路部の加工がしやすく、かつ、気泡15のトラップを確実に防止できる。   Further, since the inner surface of the cross section of at least one of the first flow path portion 5a and the second flow path portion 5b is formed in a circular shape, the flow path portion can be easily processed, and the trap of the bubbles 15 can be obtained. Can be reliably prevented.

また、上記第1流路部5aおよび上記第2流路部5bのそれぞれの横断面積は、上記各個別インク室6aの横断面積よりも、大きいので、上記各個別インク室6aを通って上記共通インク室に流入した気泡15は、そのままの大きさで、流路口を通ってスムーズに排出される。   Further, the cross-sectional area of each of the first flow path portion 5a and the second flow path portion 5b is larger than the cross-sectional area of the individual ink chambers 6a. The bubbles 15 that have flowed into the ink chamber have the same size and are smoothly discharged through the channel opening.

また、上記ノズルプレート2は、上記最端のインク溝6に対応する位置に、ノズル孔8を有していないので、多くの気泡15は、上記最端のインク溝6を通過することになるが、気泡15通過時に不安定な吐出になる上記最端のインク溝6を、インク吐出に使用することが無くて、信頼性を向上できる。   Further, since the nozzle plate 2 does not have the nozzle hole 8 at a position corresponding to the outermost ink groove 6, many bubbles 15 pass through the outermost ink groove 6. However, the ink groove 6 at the end, which becomes unstable when the bubble 15 passes, is not used for ink discharge, and the reliability can be improved.

また、上記本体部3は、複数の部材からなるので、部材作製のコストダウンを行うことができる。また、複雑な形状によって接着剤封止が不十分になる点を分解した状態で接着剤封止することで防止できて、インク流路のリークなどを確実に防止できる。   Moreover, since the said main-body part 3 consists of a some member, the cost of member preparation can be reduced. Moreover, it can be prevented by sealing the adhesive in a state where the adhesive sealing is insufficient due to the complicated shape, and leakage of the ink flow path can be reliably prevented.

また、上記圧電基板1は、弾性接着剤を介して、上記本体部3に接着固定されているので、上記圧電基板1と上記本体部3とが異素材であっても、上記弾性接着剤によって、上記圧電基板1および上記本体部3の熱膨張の差を吸収して、温度変化の信頼性の低下を防止できる。これに対して、上記弾性接着剤を用いない場合、コストを考慮して、上記本体部3を金属や樹脂を用いて形成すると、上記本体部3は、セラミクスである圧電基板1との熱膨張係数の差が大きくなって、部材破壊やリーク発生が起こる。   Further, since the piezoelectric substrate 1 is bonded and fixed to the main body 3 via an elastic adhesive, even if the piezoelectric substrate 1 and the main body 3 are made of different materials, the elastic adhesive The difference in thermal expansion between the piezoelectric substrate 1 and the main body 3 can be absorbed to prevent the reliability of temperature change from being lowered. On the other hand, when the elastic adhesive is not used, if the main body 3 is formed using metal or resin in consideration of cost, the main body 3 is thermally expanded with the piezoelectric substrate 1 which is ceramic. The difference in coefficient increases, causing member destruction and leakage.

また、上記第1流路口13aは、上記第1共通インク溝11における上記他方向の略中央に、位置し、上記第2流路口13bは、上記第2共通インク溝21における上記他方向の略中央に、位置するので、上記第1流路口13aおよび上記第2流路口13bのうちの供給側の流路口を通って共通インク室に混入した気泡15を、偏り無く、上記他方向の両最端のインク溝6を通すことができて、効率良く気泡15を排出することができる。   In addition, the first flow path port 13 a is positioned at the approximate center of the first common ink groove 11 in the other direction, and the second flow path port 13 b is approximately the other direction of the second common ink groove 21. Since it is located in the center, the air bubbles 15 mixed into the common ink chamber through the supply-side flow channel port of the first flow channel port 13a and the second flow channel port 13b are not biased, and are The ink groove 6 at the end can be passed, and the bubbles 15 can be discharged efficiently.

また、上記ノズルプレート2に対向する上記第2共通インク溝21の底面21cと上記ノズルプレート2との間の最短距離は、上記ノズルプレート2に対向する上記インク溝6の底面と上記ノズルプレート2との間の最短距離よりも、大きいので、ノズル孔8を下向き(重力方向)に配置してインクを下向きに吐出する場合、気泡15が、浮力を受けて、上記インク溝6の底面および上記第2共通インク溝21の底面21cに沿って動く。   The shortest distance between the bottom surface 21 c of the second common ink groove 21 facing the nozzle plate 2 and the nozzle plate 2 is the bottom surface of the ink groove 6 facing the nozzle plate 2 and the nozzle plate 2. When the nozzle hole 8 is disposed downward (in the direction of gravity) and ink is ejected downward, the bubbles 15 receive buoyancy and receive the bottom surface of the ink groove 6 and the above. It moves along the bottom surface 21 c of the second common ink groove 21.

このとき、上記第2共通インク溝21の底面21cが、上記インク溝6の底面よりも、浮力方向側に位置するため、上記個別インク室6aを通った気泡15が、上記第2共通インク室21aに排出された後、逆流することを防止することができる。   At this time, since the bottom surface 21c of the second common ink groove 21 is located on the buoyancy direction side with respect to the bottom surface of the ink groove 6, the bubbles 15 passing through the individual ink chambers 6a are moved into the second common ink chamber. It is possible to prevent reverse flow after being discharged to 21a.

また、上記ノズルプレート2に対向する上記第1共通インク溝11の底面11cと上記ノズルプレート2との間の最短距離は、上記ノズルプレート2に対向する上記インク溝6の底面と上記ノズルプレート2との間の最短距離と同等か小さいので、ノズル孔8を下向き(重力方向)に配置してインクを下向きに吐出する場合、気泡15が、浮力を受けて、上記第1共通インク溝11の底面11cおよび上記インク溝6の底面に沿って動く。   The shortest distance between the bottom surface 11 c of the first common ink groove 11 facing the nozzle plate 2 and the nozzle plate 2 is the bottom surface of the ink groove 6 facing the nozzle plate 2 and the nozzle plate 2. When the nozzle hole 8 is disposed downward (in the direction of gravity) and ink is ejected downward, the bubbles 15 receive buoyancy and receive the buoyancy. It moves along the bottom surface 11 c and the bottom surface of the ink groove 6.

このとき、上記インク溝6の底面が、上記第1共通インク溝11の底面11cよりも、浮力方向側に位置するため、上記第1共通インク室11aに気泡15を滞留させることなく、効果的に上記個別インク室6aへ排出することができる。   At this time, since the bottom surface of the ink groove 6 is located on the buoyancy direction side of the bottom surface 11c of the first common ink groove 11, it is effective without causing the bubbles 15 to stay in the first common ink chamber 11a. The individual ink chamber 6a can be discharged.

また、上記第2流路口13bは、上記ノズルプレート2に対向する上記第2共通インク溝21の底面21cに位置しているので、ノズル孔8を下向き(重力方向)に配置してインクを下向きに吐出する場合、気泡15が、浮力を受けて、上記第2共通インク溝21の底面21cに接触する。   Further, since the second flow path port 13b is located on the bottom surface 21c of the second common ink groove 21 facing the nozzle plate 2, the nozzle hole 8 is disposed downward (gravity direction) so that the ink is directed downward. In the case of discharging to the bubble 15, the bubble 15 receives buoyancy and contacts the bottom surface 21 c of the second common ink groove 21.

このとき、混入した気泡15が受ける浮力方向と排出される流出口の方向とを同じにしているので、上記第2共通インク室21aから効率よく気泡15を排出することができる。   At this time, since the buoyancy direction received by the mixed bubbles 15 is the same as the direction of the discharge outlet, the bubbles 15 can be efficiently discharged from the second common ink chamber 21a.

また、上記第1流路部5aには、フィルター14が連通されているので、上記フィルター14は流入口側に配置され、インクジェットヘッド内へのダストの混入を防ぐことにより、気泡15の残存を防止するのみではなく、ダスト起因による不吐出発生の信頼性低下も防止することができる。   In addition, since the filter 14 is communicated with the first flow path portion 5a, the filter 14 is disposed on the inlet side to prevent the bubbles 15 from remaining by preventing dust from being mixed into the inkjet head. In addition to preventing, it is possible to prevent a decrease in reliability of non-ejection occurrence due to dust.

なお、本実施の形態では、電極として銅を使用したが、導電性材料ならば何でもよい。さらに、導電膜形成工程をスパッタ法により行っているが、イオンプレーティング法や無電解めっき法でも、同様の導電膜を形成することができることを確認している。イオンプレーティング法は密着力良く導電膜を形成することができ、無電解めっき法では、複数の複雑な溝形状が形成されている圧電基板1に対しても少ない膜厚ばらつきで導電膜を形成することができる。一方、気相成長法や蒸着法は、圧電基板1の基板表面温度が上がりやすいため適していないことが分かった。これは、圧電材料の圧電特性が高温において劣化してしまうことによるものである。イオンプレーティング法、無電解めっき法を導電膜形成工程に用いて形成したインクジェットヘッドでも、スパッタ法で導電膜形成を行ったインクジェットヘッドと同等の吐出性能を有することを確認した。   In this embodiment, copper is used as an electrode, but any conductive material may be used. Furthermore, although the conductive film forming step is performed by a sputtering method, it has been confirmed that a similar conductive film can be formed by an ion plating method or an electroless plating method. The ion plating method can form a conductive film with good adhesion, and the electroless plating method forms a conductive film with a small film thickness variation even on the piezoelectric substrate 1 on which a plurality of complicated groove shapes are formed. can do. On the other hand, it has been found that the vapor phase growth method and the vapor deposition method are not suitable because the substrate surface temperature of the piezoelectric substrate 1 tends to increase. This is because the piezoelectric characteristics of the piezoelectric material deteriorate at high temperatures. It was confirmed that even an ink jet head formed by using an ion plating method or an electroless plating method in the conductive film forming step has a discharge performance equivalent to that of the ink jet head formed by the sputtering method.

また、本実施形態では、導電膜形成工程の後に除去工程を行ったが、導電膜形成工程の前にレジスト材料などで予め導電膜を成膜したくない部分を被覆しておき、導電膜形成工程後にレジスト材料を剥離して分離してもよい。   In this embodiment, the removal step is performed after the conductive film formation step. However, before the conductive film formation step, a portion where the conductive film is not desired to be formed is covered with a resist material in advance to form the conductive film. The resist material may be peeled off after the process.

また、分離工程において、ダイシングブレードによる分離溝12の形成を行っているが、ワイヤーソーなどのダイシングブレード以外の機械加工でもよい。さらには、ダイシングブレードによる分離ではなく、YAGレーザー照射により不要な部分の導電膜を除去して、電極引き出し部9を形成したインクジェットヘッドについても、ダイシングブレードで分離したインクジェットヘッドと同様の吐出性能、循環性能を持つことを確認した。レーザーの種類に関しては、YAGレーザーである必要はなく、例えば、COレーザーやエキシマレーザーを用いて、圧電基板1の側面の導電膜を分離して電極引き出し部9を形成することができることを確認した。 In the separation step, the separation grooves 12 are formed by the dicing blade, but machining other than the dicing blade such as a wire saw may be performed. Furthermore, not the separation by the dicing blade, the ejection performance similar to the ink jet head separated by the dicing blade is also applied to the ink jet head in which the unnecessary portion of the conductive film is removed by YAG laser irradiation and the electrode lead portion 9 is formed. It was confirmed that it has circulation performance. Regarding the type of laser, it is not necessary to be a YAG laser. For example, using a CO 2 laser or an excimer laser, it is confirmed that the electrode lead portion 9 can be formed by separating the conductive film on the side surface of the piezoelectric substrate 1. did.

また、電極引き出し部9と導電部材の接続方法は、本実施形態ではACF接続により行ったが、これに限るものではなく、銀ペーストやハンダなどの導電性ペーストを用いても接続できることを確認した。しかしながら、圧電基板1の厚さが薄いときには電極引き出し部9に塗布した導電性ペーストやハンダが溝6に流入する虞があるため、圧電基板1の厚さから溝6の深さを差し引いた長さ、つまり、電極引き出し部9にフレキシブルケーブル4などの導電部材を接続することができる長さがすくなくとも1.5mm以上のときにのみ導電性ペーストやハンダを用いることが好ましい。   In addition, the connection method between the electrode lead-out portion 9 and the conductive member is ACF connection in this embodiment. However, the connection method is not limited to this, and it was confirmed that the connection can be achieved using a conductive paste such as silver paste or solder. . However, when the thickness of the piezoelectric substrate 1 is thin, there is a possibility that the conductive paste or solder applied to the electrode lead-out portion 9 may flow into the groove 6. Therefore, the length obtained by subtracting the depth of the groove 6 from the thickness of the piezoelectric substrate 1. That is, it is preferable to use a conductive paste or solder only when the length capable of connecting a conductive member such as the flexible cable 4 to the electrode lead portion 9 is at least 1.5 mm.

また、本実施の形態に記載した工程は必要最小限の工程であり、必要に応じて前述した以外の工程を追加していてもよい。例えば圧電基板1のどこかに加工の基準とするための目印として溝を加工する工程や、電極7がインクに接することで腐食する場合などには電極7を保護膜で覆うような工程を追加してもよい。   Further, the steps described in this embodiment are the minimum necessary steps, and steps other than those described above may be added as necessary. For example, a step of machining a groove as a mark for making a processing reference somewhere on the piezoelectric substrate 1 or a step of covering the electrode 7 with a protective film when the electrode 7 corrodes due to contact with ink is added. May be.

(第2実施形態)
図9は、この発明のインクジェットヘッドの第2実施形態を示している。上記第1実施形態と相違する点を説明すると、この第2実施形態では、流路口の数量が多い。なお、その他の構造は、上記第1実施形態と同じであるため、その説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 9 shows a second embodiment of the inkjet head of the present invention. If the point which is different from the said 1st Embodiment is demonstrated, in this 2nd Embodiment, there are many quantities of a flow-path opening. Since other structures are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.

つまり、この第2の実施形態のインクジェットヘッド200において、第1流路口13aおよび第2流路口13bは、それぞれ、2つ設けられている。このように、上記第1流路口13aおよび上記第2流路口13bが複数あっても、気泡の排出においては、上記第1の実施形態と同様の効果を発揮する。   That is, in the inkjet head 200 of the second embodiment, two first flow path ports 13a and two second flow path ports 13b are provided. Thus, even when there are a plurality of the first flow path ports 13a and the second flow path ports 13b, the same effect as that of the first embodiment is exhibited in discharging bubbles.

(第3実施形態)
図10は、この発明のインクジェットヘッドの第3実施形態を示している。上記第1実施形態と相違する点を説明すると、この第3実施形態では、第1共通インク溝および第2共通インク溝の形状が相違する。なお、その他の構造は、上記第1実施形態と同じであるため、その説明を省略する。
(Third embodiment)
FIG. 10 shows a third embodiment of the ink jet head of the present invention. The difference from the first embodiment will be described. In the third embodiment, the shapes of the first common ink groove and the second common ink groove are different. Since other structures are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.

つまり、この第3の実施形態のインクジェットヘッド300において、第1共通インク溝11の底面11cの少なくとも一部は、凹曲面に形成されている。第2共通インク溝21の底面21cの少なくとも一部は、凹曲面に形成されている。   That is, in the inkjet head 300 according to the third embodiment, at least a part of the bottom surface 11c of the first common ink groove 11 is formed in a concave curved surface. At least a part of the bottom surface 21c of the second common ink groove 21 is formed in a concave curved surface.

具体的に述べると、上記一方向(X軸方向)に直交する平面上における上記第1共通インク溝11の深さにおいて、第1平面S1が第1流路口13aの中心に交わる位置における深さが、第1平面S1が上記他方向(Y軸方向)の最端のインク溝6(ダミー溝6b)に交わる位置における深さよりも、大きい。つまり、この深さは、上記第1流路口13aから上記ダミー溝6bへ、段階的にまたは連続的に小さくなる。   Specifically, in the depth of the first common ink groove 11 on the plane orthogonal to the one direction (X-axis direction), the depth at the position where the first plane S1 intersects the center of the first flow path port 13a. However, it is larger than the depth at the position where the first plane S1 intersects the ink groove 6 (dummy groove 6b) at the extreme end in the other direction (Y-axis direction). That is, this depth decreases stepwise or continuously from the first flow path port 13a to the dummy groove 6b.

上記一方向に直交する平面上における上記第2共通インク溝21の深さ(図6の深さD)において、第2平面S2が第2流路口13bの中心に交わる位置における深さが、上記第2平面S2が上記他方向の最端のインク溝6(ダミー溝6b)に交わる位置における深さよりも、大きい。つまり、この深さは、上記第2流路口13bから上記ダミー溝6bへ、段階的にまたは連続的に小さくなる。   In the depth of the second common ink groove 21 on the plane orthogonal to the one direction (depth D in FIG. 6), the depth at the position where the second plane S2 intersects the center of the second flow path port 13b is the above-described depth. The second plane S2 is larger than the depth at the position where it intersects the ink groove 6 (dummy groove 6b) at the extreme end in the other direction. That is, this depth decreases stepwise or continuously from the second flow path port 13b to the dummy groove 6b.

上記構成のインクジェットヘッドによれば、上記第1共通インク溝11の底面11cの少なくとも一部は、凹曲面に形成されているので、ノズル孔8を下向き(重力方向)に配置してインクを下向きに吐出する場合、気泡15が、浮力を受けて重力方向の反対側の上記第1共通インク溝11の底面11cに押しつけられるときに、平面や段差等でトラップされることなく、気泡15が上記第1共通インク溝11の底面11cにて残存することを防止することができる。   According to the ink jet head having the above-described configuration, since at least a part of the bottom surface 11c of the first common ink groove 11 is formed in a concave curved surface, the nozzle hole 8 is disposed downward (in the direction of gravity) so that the ink is directed downward. When the bubbles 15 are subjected to buoyancy and are pressed against the bottom surface 11c of the first common ink groove 11 on the opposite side in the direction of gravity, the bubbles 15 are not trapped by a flat surface or a step. Remaining at the bottom surface 11c of the first common ink groove 11 can be prevented.

また、上記第2共通インク溝21の底面21cの少なくとも一部は、凹曲面に形成されているので、ノズル孔8を下向き(重力方向)に配置してインクを下向きに吐出する場合、気泡15が、浮力を受けて重力方向の反対側の上記第2共通インク溝21の底面21cに押しつけられるときに、平面や段差等でトラップされることなく、気泡15が上記第2共通インク溝21の底面21cにて残存することを防止することができる。   In addition, since at least a part of the bottom surface 21c of the second common ink groove 21 is formed as a concave curved surface, when the nozzle hole 8 is disposed downward (gravity direction) and ink is ejected downward, the bubble 15 However, when the buoyancy is applied to the bottom surface 21c of the second common ink groove 21 opposite to the direction of gravity, the bubbles 15 are not trapped by a flat surface or a step, and the bubbles 15 It is possible to prevent remaining at the bottom surface 21c.

また、上記一方向に直交する平面上における上記第1共通インク溝11の深さにおいて、上記第1平面S1が上記第1流路口13aの中心に交わる位置における深さが、上記第1平面S1が上記他方向の最端のインク溝6に交わる位置における深さよりも、大きいので、上記ノズルプレート2に対向する上記第1共通インク溝11の底面11cを、上記第1流路口13aよりも最端のインク溝6側へ、浅く形成することができる。   Further, in the depth of the first common ink groove 11 on the plane orthogonal to the one direction, the depth at the position where the first plane S1 intersects the center of the first flow path port 13a is the first plane S1. Is larger than the depth at the position where the ink groove 6 at the outermost end in the other direction intersects, the bottom surface 11c of the first common ink groove 11 facing the nozzle plate 2 is located farthest from the first flow path port 13a. It can be formed shallower toward the end of the ink groove 6 side.

このため、ノズル孔8を下向き(重力方向)に配置してインクを下向きに吐出する場合、上記第1共通インク溝11の底面11cによって、気泡15を、端部側のインク溝位置へ移動するにつれてノズルプレート2に押し付けるように、ガイドできて、上記第1共通インク室11a内における気泡15の残存を確実に防止できる。   Therefore, when the nozzle hole 8 is disposed downward (gravity direction) and ink is ejected downward, the bubble 15 is moved to the ink groove position on the end side by the bottom surface 11c of the first common ink groove 11. As a result, it can be guided so as to be pressed against the nozzle plate 2, and the remaining of the bubbles 15 in the first common ink chamber 11a can be reliably prevented.

また、上記一方向に直交する平面上における上記第2共通インク溝21の深さにおいて、上記第2平面S2が上記第2流路口13bの中心に交わる位置における深さが、上記第2平面S2が上記他方向の最端のインク溝6に交わる位置における深さよりも、大きいので、上記ノズルプレート2に対向する上記第2共通インク溝21の底面21cを、上記第2流路口13bよりも最端のインク溝6側へ、浅く形成することができる。   Further, in the depth of the second common ink groove 21 on the plane orthogonal to the one direction, the depth at the position where the second plane S2 intersects the center of the second flow path port 13b is the second plane S2. Is larger than the depth at the position where the ink groove 6 intersects with the outermost ink groove 6 in the other direction, the bottom surface 21c of the second common ink groove 21 facing the nozzle plate 2 is located farthest from the second flow path port 13b. It can be formed shallower toward the end of the ink groove 6 side.

このため、ノズル孔8を下向き(重力方向)に配置してインクを下向きに吐出する場合、上記第2共通インク溝21の底面21cによって、気泡15を上記第2流路口13bの方向へガイドできて、上記第2共通インク室21a内において気泡15を確実に排出できる。   Therefore, when the nozzle hole 8 is disposed downward (gravity direction) and ink is ejected downward, the bubble 15 can be guided toward the second flow path port 13b by the bottom surface 21c of the second common ink groove 21. Thus, the bubbles 15 can be reliably discharged in the second common ink chamber 21a.

(第4実施形態)
図11は、この発明のインクジェットヘッドの第4実施形態を示している。上記第1実施形態と相違する点を説明すると、この第4実施形態では、第1共通インク溝および第2共通インク溝の形状が相違する。なお、その他の構造は、上記第1実施形態と同じであるため、その説明を省略する。
(Fourth embodiment)
FIG. 11 shows a fourth embodiment of the inkjet head of the present invention. The difference from the first embodiment will be described. In the fourth embodiment, the shapes of the first common ink groove and the second common ink groove are different. Since other structures are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.

つまり、この第4の実施形態のインクジェットヘッド400において、第1共通インク溝11の側面11bおよび底面11cの少なくとも一部は、凹曲面に形成されている。第2共通インク溝21の側面21bおよび底面21cの少なくとも一部は、凹曲面に形成されている。   That is, in the inkjet head 400 of the fourth embodiment, at least a part of the side surface 11b and the bottom surface 11c of the first common ink groove 11 is formed in a concave curved surface. At least a part of the side surface 21b and the bottom surface 21c of the second common ink groove 21 is formed as a concave curved surface.

要するに、このインクジェットヘッド400の第1共通インク溝および第2共通インク溝の形状は、上記第1の実施形態のインクジェットヘッド100の第1共通インク溝および第2共通インク溝の形状と、上記第3の実施形態のインクジェットヘッド300の第1共通インク溝および第2共通インク溝の形状とを、加えた形状である。   In short, the shapes of the first common ink groove and the second common ink groove of the inkjet head 400 are the same as the shapes of the first common ink groove and the second common ink groove of the inkjet head 100 of the first embodiment. This is a shape obtained by adding the shapes of the first common ink groove and the second common ink groove of the inkjet head 300 of the third embodiment.

したがって、この第4実施形態では、上記第1の実施形態の効果と上記第3の実施形態の効果とを有する。   Therefore, the fourth embodiment has the effects of the first embodiment and the effects of the third embodiment.

(第5実施形態)
図12は、この発明のインクジェットヘッドの第5実施形態を示している。上記第1実施形態と相違する点を説明すると、この第5実施形態では、第1流路口およびフィルターの位置が相違する。なお、その他の構造は、上記第1実施形態と同じであるため、その説明を省略する。
(Fifth embodiment)
FIG. 12 shows a fifth embodiment of the inkjet head of the present invention. The difference from the first embodiment will be described. In the fifth embodiment, the positions of the first flow path port and the filter are different. Since other structures are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.

つまり、この第5の実施形態のインクジェットヘッド500において、第1流路口13aは、第1共通インク溝11の底面11cに位置する。また、第1流路口13aが開口端である第1流路部5a、および、第2流路口13bが開口端である第2流路部5bのそれぞれには、フィルター14が連通されている。   That is, in the inkjet head 500 according to the fifth embodiment, the first flow path port 13 a is located on the bottom surface 11 c of the first common ink groove 11. In addition, the filter 14 is communicated with each of the first flow path portion 5a in which the first flow path port 13a is an open end and the second flow path portion 5b in which the second flow path port 13b is an open end.

したがって、上記第1流路部5aおよび上記第2流路部5bのそれぞれには、フィルター14が連通されているので、各流路部5a,5bを流入口や流出口に限定することがなく、インクを循環することができる。このように、インクの往復による循環を行え、無駄な流路やコストの削減を行うことができる。   Therefore, since the filter 14 is connected to each of the first flow path portion 5a and the second flow path portion 5b, the flow path portions 5a and 5b are not limited to the inlet and the outlet. Ink can be circulated. In this manner, ink can be circulated by reciprocating ink, and wasteful flow paths and costs can be reduced.

なお、インクの循環が必要ない場合には、両方の流路部5a,5bを共通の供給タンクに接続してインクの供給を行ってもよい。さらに、排出したインクをもう一度インクジェットヘッドに戻してインクを循環させて使用する場合には、両方の流路部5a,5bを共通のタンクに接続するか、一方の流路部5aに接続された供給タンクと他方の流路部5bに接続された廃液タンクとの間を、インクが移動できるように接続する。   When ink circulation is not necessary, both the flow path portions 5a and 5b may be connected to a common supply tank to supply ink. Further, when the discharged ink is returned to the inkjet head once again and circulated for use, both the flow path portions 5a and 5b are connected to a common tank or connected to one flow path portion 5a. A connection is made between the supply tank and the waste liquid tank connected to the other flow path portion 5b so that the ink can move.

(第6実施形態)
図13は、この発明のインクジェットヘッド装置の一実施形態を示している。このインクジェットヘッド装置は、例えば、プリンターである。このインクジェットヘッド装置700は、上記第1〜上記第5の実施形態の何れか一つのインクジェットヘッド600を有する。
(Sixth embodiment)
FIG. 13 shows an embodiment of the ink jet head device of the present invention. This inkjet head device is, for example, a printer. The ink jet head device 700 includes the ink jet head 600 according to any one of the first to fifth embodiments.

このインクジェットヘッド装置700は、箱体703と、この箱体703に取り付けられたシートガイド704と、この箱体703内に取り付けられた保持シャフト705とを有する。この保持シャフト705には、上記インクジェットヘッド600が、矢印方向に走行可能に取り付けられている。上記箱体703内には、(図示しない)搬送ローラ、インク供給排出部および制御部が、取り付けられている。この制御部は、(図示しない)コンピューター等の画像処理装置から送信される画像データを受信し、上記部材を制御して、印刷を行なう。   The inkjet head device 700 includes a box body 703, a sheet guide 704 attached to the box body 703, and a holding shaft 705 attached to the box body 703. The inkjet head 600 is attached to the holding shaft 705 so as to be able to travel in the direction of the arrow. In the box 703, a conveyance roller (not shown), an ink supply / discharge unit, and a control unit are attached. The control unit receives image data transmitted from an image processing apparatus such as a computer (not shown), and controls the members to perform printing.

そして、このインクジェットヘッド装置700は、外部の情報処理機器(コンピューターやデジタルカメラ等)から送信される画像データを受信処理し、紙やプラスティック等からなる印刷用のシートに画像を印刷して出力する。   The inkjet head device 700 receives and processes image data transmitted from an external information processing device (such as a computer or a digital camera), and prints and outputs the image on a printing sheet made of paper, plastic, or the like. .

上記構成のインクジェットヘッド装置によれば、上記インクジェットヘッド600を備えているので、吐出信頼性を向上できる。   According to the ink jet head device having the above configuration, since the ink jet head 600 is provided, the ejection reliability can be improved.

なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、圧電基板と本体部とは、一体に連なった一つの部材で形成されてもよく、複数の部材の組み合わせの手間によるコスト削減をし、かつ、複数の部材間の線膨張係数の差による温度変化の信頼性の低下を防止できる。また、本体部は、一体型でもよく、または、3つ以上の部材から形成されていてもよい。   In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment. For example, the piezoelectric substrate and the main body portion may be formed of a single member that is integrally connected, thereby reducing the cost of labor of combining a plurality of members and due to the difference in linear expansion coefficient between the plurality of members. A decrease in reliability of temperature change can be prevented. Further, the main body portion may be an integral type, or may be formed of three or more members.

本発明のインクジェットヘッドの第1実施形態を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a first embodiment of an inkjet head of the present invention. 図1のA−A’断面図である。It is A-A 'sectional drawing of FIG. ノズルプレートを外した状態を示すインクジェットヘッドの斜視図である。It is a perspective view of the inkjet head which shows the state which removed the nozzle plate. 圧電基板およびフレキシブルケーブルの斜視図である。It is a perspective view of a piezoelectric substrate and a flexible cable. ノズルプレートを外した状態を示すインクジェットヘッドの平面図である。It is a top view of the inkjet head which shows the state which removed the nozzle plate. 本体部の第2部材の斜視図である。It is a perspective view of the 2nd member of a main-body part. インクジェットヘッドに気泡が混入した際の第1の経時変化を説明する平面図である。It is a top view explaining the 1st time-dependent change at the time of a bubble mixing in an ink jet head. インクジェットヘッドに気泡が混入した際の第2の経時変化を説明する平面図である。It is a top view explaining the 2nd time-dependent change at the time of a bubble mixing in an ink jet head. インクジェットヘッドに気泡が混入した際の第3の経時変化を説明する平面図である。It is a top view explaining the 3rd time-dependent change at the time of a bubble mixing in an ink jet head. インクジェットヘッドに気泡が混入した際の第4の経時変化を説明する平面図である。It is a top view explaining the 4th time-dependent change at the time of a bubble mixing in an ink jet head. インクジェットヘッドに気泡が混入した際の第5の経時変化を説明する平面図である。It is a top view explaining the 5th time-dependent change at the time of a bubble mixing in an ink jet head. インクジェットヘッドの製造方法の第1の工程を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the 1st process of the manufacturing method of an inkjet head. インクジェットヘッドの製造方法の第2の工程を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the 2nd process of the manufacturing method of an inkjet head. インクジェットヘッドの製造方法の第3の工程を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the 3rd process of the manufacturing method of an inkjet head. インクジェットヘッドの製造方法の第4の工程を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the 4th process of the manufacturing method of an inkjet head. インクジェットヘッドの製造方法の第5の工程を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the 5th process of the manufacturing method of an inkjet head. インクジェットヘッドの製造方法の第6の工程を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the 6th process of the manufacturing method of an inkjet head. 本発明のインクジェットヘッドの第2実施形態を示す平面図である。It is a top view which shows 2nd Embodiment of the inkjet head of this invention. 本発明のインクジェットヘッドの第3実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows 3rd Embodiment of the inkjet head of this invention. 本発明のインクジェットヘッドの第4実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows 4th Embodiment of the inkjet head of this invention. 本発明のインクジェットヘッドの第5実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows 5th Embodiment of the inkjet head of this invention. 本発明のインクジェットヘッド装置の一実施形態を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an embodiment of an inkjet head device of the present invention. 従来のインクジェットヘッドを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the conventional inkjet head.

符号の説明Explanation of symbols

1 圧電基板
2 ノズルプレート
3 本体部
3a 第1部材
3b 第2部材
4 フレキシブルケーブル
5a 第1流路部
5b 第2流路部
6 インク溝
6a 個別インク室
6b ダミー溝
7 電極
8 ノズル孔
9 電極引き出し部
11 第1共通インク溝
11a 第1共通インク室
11b 側面
11c 底面
12 分離溝
13a 第1流路口
13b 第2流路口
14 フィルター
15 気泡
16 開口端
20 隔壁
21 第2共通インク溝
21a 第2共通インク室
21b 側面
21c 底面
100,200,300,400,500,600 インクジェットヘッド
700 インクジェットヘッド装置
S1 第1平面
S2 第2平面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piezoelectric substrate 2 Nozzle plate 3 Main-body part 3a 1st member 3b 2nd member 4 Flexible cable 5a 1st flow path part 5b 2nd flow path part 6 Ink groove 6a Individual ink chamber 6b Dummy groove 7 Electrode 8 Nozzle hole 9 Electrode extraction Part 11 First common ink groove 11a First common ink chamber 11b Side surface 11c Bottom surface 12 Separation groove 13a First flow path port 13b Second flow path port 14 Filter 15 Bubble 16 Open end 20 Bulkhead 21 Second common ink groove 21a Second common ink Chamber 21b Side surface 21c Bottom surface 100, 200, 300, 400, 500, 600 Inkjet head 700 Inkjet head device S1 First plane S2 Second plane

Claims (27)

一方向に延在して両端が開口する複数のインク溝を有すると共にこの複数のインク溝が上記一方向に直交する他方向に互いに間隔をおいて平行に配列された圧電基板と、
この圧電基板が取り付けられ、上記複数のインク溝の一端側において上記複数のインク溝と連通する第1共通インク溝を有すると共に上記複数のインク溝の他端側において上記複数のインク溝と連通する第2共通インク溝を有する本体部と、
上記複数のインク溝、上記第1共通インク溝および上記第2共通インク溝を上側から覆うように配置され、上記複数のインク溝と共に複数の個別インク室を定義し、上記第1共通インク溝と共に第1共通インク室を定義し、上記第2共通インク溝と共に第2共通インク室を定義するノズルプレートと
を備え、
上記本体部は、上記第1共通インク室に連通する第1流路口と、上記第2共通インク室に連通する第2流路口とを有し、上記ノズルプレートは、上記インク溝に対応する位置にノズル孔を有し、
上記他方向に直交する第1平面と上記第1共通インク室とが交わる面積において、上記第1平面が上記第1流路口の中心に交わる位置における面積が、上記第1平面が上記他方向の最端のインク溝に交わる位置における面積よりも、大きいことを特徴とするインクジェットヘッド。
A piezoelectric substrate having a plurality of ink grooves extending in one direction and opening at both ends, and the plurality of ink grooves being arranged in parallel to each other in the other direction orthogonal to the one direction;
The piezoelectric substrate is attached, has a first common ink groove communicating with the plurality of ink grooves on one end side of the plurality of ink grooves, and communicates with the plurality of ink grooves on the other end side of the plurality of ink grooves. A main body having a second common ink groove;
The plurality of ink grooves, the first common ink groove and the second common ink groove are arranged so as to cover from above, and a plurality of individual ink chambers are defined together with the plurality of ink grooves, together with the first common ink groove A nozzle plate defining a first common ink chamber and defining a second common ink chamber together with the second common ink groove;
The main body has a first flow passage opening communicating with the first common ink chamber and a second flow passage opening communicating with the second common ink chamber, and the nozzle plate is located at a position corresponding to the ink groove. Has nozzle holes,
In the area where the first plane perpendicular to the other direction intersects the first common ink chamber, the area at the position where the first plane intersects the center of the first flow path port is the first plane is the other direction. An ink jet head characterized by being larger than an area at a position where the outermost ink groove intersects.
請求項1に記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記他方向に直交する第2平面と上記第2共通インク室とが交わる面積において、上記第2平面が上記第2流路口の中心に交わる位置における面積が、上記第2平面が上記他方向の最端のインク溝に交わる位置における面積よりも、大きいことを特徴とするインクジェットヘッド。
The inkjet head according to claim 1,
In the area where the second plane perpendicular to the other direction and the second common ink chamber intersect, the area at the position where the second plane intersects the center of the second flow path port is the second plane is the other direction. An ink jet head characterized by being larger than an area at a position where the outermost ink groove intersects.
請求項1または2に記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記インク溝の端部に対向する上記第1共通インク溝の側面の少なくとも一部は、凹曲面に形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
The inkjet head according to claim 1 or 2,
An ink jet head, wherein at least a part of a side surface of the first common ink groove facing an end of the ink groove is formed in a concave curved surface.
請求項1から3の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記インク溝の端部に対向する上記第2共通インク溝の側面の少なくとも一部は、凹曲面に形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
The inkjet head according to any one of claims 1 to 3,
An ink jet head, wherein at least a part of a side surface of the second common ink groove facing the end of the ink groove is formed in a concave curved surface.
請求項1から4の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記ノズルプレートに対向する上記第1共通インク溝の底面の少なくとも一部は、凹曲面に形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
In the inkjet head according to any one of claims 1 to 4,
The inkjet head according to claim 1, wherein at least a part of a bottom surface of the first common ink groove facing the nozzle plate is formed in a concave curved surface.
請求項1から5の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記ノズルプレートに対向する上記第2共通インク溝の底面の少なくとも一部は、凹曲面に形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
The inkjet head according to any one of claims 1 to 5,
The inkjet head according to claim 1, wherein at least a part of a bottom surface of the second common ink groove facing the nozzle plate is formed in a concave curved surface.
請求項1から6の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記インク溝の端部に対向する上記第1共通インク溝の側面と上記ノズルプレートに対向する上記第1共通インク溝の底面との間の境界面の少なくとも一部は、凹曲面に形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
The inkjet head according to any one of claims 1 to 6,
At least a part of the boundary surface between the side surface of the first common ink groove facing the end of the ink groove and the bottom surface of the first common ink groove facing the nozzle plate is formed as a concave curved surface. An ink jet head characterized by comprising:
請求項1から7の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記インク溝の端部に対向する上記第2共通インク溝の側面と上記ノズルプレートに対向する上記第2共通インク溝の底面との間の境界面の少なくとも一部は、凹曲面に形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
The inkjet head according to any one of claims 1 to 7,
At least a part of the boundary surface between the side surface of the second common ink groove facing the end of the ink groove and the bottom surface of the second common ink groove facing the nozzle plate is formed as a concave curved surface. An ink jet head characterized by comprising:
請求項1に記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記一方向および上記他方向を含む平面に平行な平面上における上記第1共通インク溝の上記一方向の幅において、上記第1平面が上記第1流路口の中心に交わる位置における幅が、上記第1平面が上記他方向の最端のインク溝に交わる位置における幅よりも、大きいことを特徴とするインクジェットヘッド。
The inkjet head according to claim 1,
In the width in the one direction of the first common ink groove on a plane parallel to the plane including the one direction and the other direction, the width at the position where the first plane intersects the center of the first flow path port is the width of the first common ink groove. An ink-jet head, wherein the first plane is larger than a width at a position where the first plane intersects the outermost ink groove in the other direction.
請求項1または9に記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記一方向に直交する平面上における上記第1共通インク溝の深さにおいて、上記第1平面が上記第1流路口の中心に交わる位置における深さが、上記第1平面が上記他方向の最端のインク溝に交わる位置における深さよりも、大きいことを特徴とするインクジェットヘッド。
The inkjet head according to claim 1 or 9,
In the depth of the first common ink groove on the plane orthogonal to the one direction, the depth at the position where the first plane intersects the center of the first flow path port is the maximum depth of the first plane in the other direction. An ink-jet head characterized by being larger than a depth at a position where the end ink groove intersects.
請求項2に記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記一方向および上記他方向を含む平面に平行な平面上における上記第2共通インク溝の上記一方向の幅において、上記第2平面が上記第2流路口の中心に交わる位置における幅が、上記第2平面が上記他方向の最端のインク溝に交わる位置における幅よりも、大きいことを特徴とするインクジェットヘッド。
The inkjet head according to claim 2,
In the width in the one direction of the second common ink groove on a plane parallel to the plane including the one direction and the other direction, the width at the position where the second plane intersects the center of the second flow path port is the above-described width. An inkjet head characterized in that the second plane is larger than a width at a position where the second plane intersects the outermost ink groove in the other direction.
請求項2または11に記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記一方向に直交する平面上における上記第2共通インク溝の深さにおいて、上記第2平面が上記第2流路口の中心に交わる位置における深さが、上記第2平面が上記他方向の最端のインク溝に交わる位置における深さよりも、大きいことを特徴とするインクジェットヘッド。
The inkjet head according to claim 2 or 11,
In the depth of the second common ink groove on the plane orthogonal to the one direction, the depth at the position where the second plane intersects the center of the second flow path port is the second plane is the maximum in the other direction. An ink-jet head characterized by being larger than a depth at a position where the end ink groove intersects.
請求項1から12の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記本体部は、上記第1流路口が開口端である第1流路部と、上記第2流路口が開口端である第2流路部とを有し、
上記第1流路部および上記第2流路部の少なくとも一方は、直線状であることを特徴とするインクジェットヘッド。
The inkjet head according to any one of claims 1 to 12,
The main body has a first flow path part in which the first flow path port is an open end, and a second flow path part in which the second flow path port is an open end,
An ink jet head, wherein at least one of the first flow path portion and the second flow path portion is linear.
請求項1から13の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記本体部は、上記第1流路口が開口端である第1流路部と、上記第2流路口が開口端である第2流路部とを有し、
上記第1流路部および上記第2流路部の少なくとも一方における横断面の内面は、曲面を有することを特徴とするインクジェットヘッド。
The inkjet head according to any one of claims 1 to 13,
The main body has a first flow path part in which the first flow path port is an open end, and a second flow path part in which the second flow path port is an open end,
The inkjet head according to claim 1, wherein an inner surface of a cross section in at least one of the first channel portion and the second channel portion has a curved surface.
請求項14に記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記第1流路部および上記第2流路部の少なくとも一方における横断面の内面は、円形に形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
The inkjet head according to claim 14, wherein
The inkjet head according to claim 1, wherein an inner surface of a cross section in at least one of the first flow path portion and the second flow path portion is formed in a circular shape.
請求項1から15の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記本体部は、上記第1流路口が開口端である第1流路部と、上記第2流路口が開口端である第2流路部とを有し、
上記第1流路部および上記第2流路部のそれぞれの横断面積は、上記各個別インク室の横断面積よりも、大きいことを特徴とするインクジェットヘッド。
In the ink jet head according to any one of claims 1 to 15,
The main body has a first flow path part in which the first flow path port is an open end, and a second flow path part in which the second flow path port is an open end,
The inkjet head according to claim 1, wherein a cross-sectional area of each of the first flow path portion and the second flow path portion is larger than a cross-sectional area of each individual ink chamber.
請求項1から16の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記ノズルプレートは、上記最端のインク溝に対応する位置に、ノズル孔を有していないことを特徴とするインクジェットヘッド。
The inkjet head according to any one of claims 1 to 16,
The ink jet head according to claim 1, wherein the nozzle plate has no nozzle hole at a position corresponding to the outermost ink groove.
請求項1から17の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記本体部は、複数の部材からなることを特徴とするインクジェットヘッド。
The inkjet head according to any one of claims 1 to 17,
The main body is composed of a plurality of members.
請求項1から18の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記圧電基板は、弾性接着剤を介して、上記本体部に接着固定されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
The inkjet head according to any one of claims 1 to 18,
The inkjet head according to claim 1, wherein the piezoelectric substrate is bonded and fixed to the main body through an elastic adhesive.
請求項1から17の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記圧電基板と上記本体部とは、一体に連なった一つの部材で形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
The inkjet head according to any one of claims 1 to 17,
The inkjet head according to claim 1, wherein the piezoelectric substrate and the main body are formed of a single member that is integrally connected.
請求項1から20の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記本体部は、上記第1流路口が開口端である第1流路部と、上記第2流路口が開口端である第2流路部とを有し、
上記第1流路部および上記第2流路部のそれぞれには、フィルターが連通されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
The inkjet head according to any one of claims 1 to 20,
The main body has a first flow path part in which the first flow path port is an open end, and a second flow path part in which the second flow path port is an open end,
An ink jet head, wherein a filter is communicated with each of the first flow path portion and the second flow path portion.
請求項1から21の何れか一つに記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記第1流路口および上記第2流路口は、それぞれ、一つ設けられ、
上記第1流路口は、上記第1共通インク溝における上記他方向の略中央に、位置し、
上記第2流路口は、上記第2共通インク溝における上記他方向の略中央に、位置することを特徴とするインクジェットヘッド。
The inkjet head according to any one of claims 1 to 21,
Each of the first channel port and the second channel port is provided,
The first flow path port is located at a substantially center in the other direction in the first common ink groove,
The inkjet head according to claim 1, wherein the second flow path port is positioned at a substantially center in the other direction in the second common ink groove.
請求項1または2に記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記第1流路口は、インクの流入口であり、上記第2流路口は、インクの流出口であり、
上記ノズルプレートに対向する上記第2共通インク溝の底面と上記ノズルプレートとの間の最短距離は、上記ノズルプレートに対向する上記インク溝の底面と上記ノズルプレートとの間の最短距離よりも、大きいことを特徴とするインクジェットヘッド。
The inkjet head according to claim 1 or 2,
The first flow path port is an ink inflow port, the second flow path port is an ink outflow port,
The shortest distance between the bottom surface of the second common ink groove facing the nozzle plate and the nozzle plate is shorter than the shortest distance between the bottom surface of the ink groove facing the nozzle plate and the nozzle plate. An ink jet head characterized by being large.
請求項1、2または23に記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記第1流路口は、インクの流入口であり、上記第2流路口は、インクの流出口であり、
上記ノズルプレートに対向する上記第1共通インク溝の底面と上記ノズルプレートとの間の最短距離は、上記ノズルプレートに対向する上記インク溝の底面と上記ノズルプレートとの間の最短距離と同等か小さいことを特徴とするインクジェットヘッド。
In the inkjet head according to claim 1, 2, or 23,
The first flow path port is an ink inflow port, the second flow path port is an ink outflow port,
Is the shortest distance between the bottom surface of the first common ink groove facing the nozzle plate and the nozzle plate equal to the shortest distance between the bottom surface of the ink groove facing the nozzle plate and the nozzle plate? An inkjet head characterized by being small.
請求項1、2、23または24に記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記第1流路口は、インクの流入口であり、上記第2流路口は、インクの流出口であり、
上記第2流路口は、上記ノズルプレートに対向する上記第2共通インク溝の底面に位置していることを特徴とするインクジェットヘッド。
In the inkjet head according to claim 1, 2, 23 or 24,
The first flow path port is an ink inflow port, the second flow path port is an ink outflow port,
The inkjet head according to claim 1, wherein the second flow path port is located on a bottom surface of the second common ink groove facing the nozzle plate.
請求項1、2、23、24または25に記載のインクジェットヘッドにおいて、
上記第1流路口は、インクの流入口であり、上記第2流路口は、インクの流出口であり、
上記本体部は、上記第1流路口が開口端である第1流路部を有し、
上記第1流路部には、フィルターが連通されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
In the ink jet head according to claim 1, 2, 23, 24 or 25,
The first flow path port is an ink inflow port, the second flow path port is an ink outflow port,
The main body has a first flow path part in which the first flow path port is an open end,
An ink-jet head, wherein a filter is communicated with the first flow path portion.
請求項1から26の何れか一つに記載のインクジェットヘッドを備えるインクジェットヘッド装置。   An ink jet head device comprising the ink jet head according to any one of claims 1 to 26.
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