JP2011148114A - Inkjet head and inkjet apparatus - Google Patents

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JP2011148114A JP2010009152A JP2010009152A JP2011148114A JP 2011148114 A JP2011148114 A JP 2011148114A JP 2010009152 A JP2010009152 A JP 2010009152A JP 2010009152 A JP2010009152 A JP 2010009152A JP 2011148114 A JP2011148114 A JP 2011148114A
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英博 吉田
Kiyoshi Saeki
清 佐伯
Kenichi Yamamoto
憲一 山本
Takayuki Abe
敬行 阿部
Kazuki Fukada
和岐 深田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the cross talk between ink chambers in an inkjet head. <P>SOLUTION: The inkjet head has an ink supply channel with a supply port for supplying the ink from outside, and two or more ink chambers connected with the ink supply channel. The ink chamber has a piezoelectric element which applies a pressure to the ink, and a nozzle for ejecting the ink. The ink jet head further includes a piezoelectric plate to which two or more piezoelectric elements are fixed and which constitutes a top surface of the ink chamber, a nozzle plate in which two or more nozzles are formed and which constitutes a bottom surface of the ink chamber, and partition walls which constitute the side surfaces of the ink chambers and are arranged between the ink chambers. The piezoelectric element is not in contact with the partition wall, and the partition wall is not connected with the piezoelectric plate. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、インクジェットヘッドおよびそれを備えるインクジェット装置に関する。   The present invention relates to an inkjet head and an inkjet apparatus including the inkjet head.

ドロップオンデマンド型のインクジェットヘッドは、入力信号に応じて必要なときに必要な量のインクを塗布することができるインクジェットヘッドとして知られている。特に圧電(ピエゾ)方式のドロップオンデマンド型インクジェットヘッドは、幅広い種類のインクを、細かく制御しながら塗布することができることから、現在積極的に開発が行われている。ピエゾ方式のドロップオンデマンド型インクジェットヘッドは、一般的に、インク供給流路と、インク供給流路に接続し、ノズルを有する複数のインク室と、インク室内に充填されたインクに圧力を加えるピエゾ素子と、を有する。   A drop-on-demand ink jet head is known as an ink jet head that can apply a necessary amount of ink when necessary according to an input signal. In particular, piezoelectric drop-on-demand ink jet heads are being actively developed because they can apply a wide variety of inks with fine control. A piezo-type drop-on-demand ink jet head generally includes an ink supply channel, a plurality of ink chambers connected to the ink supply channel, and a nozzle that applies pressure to the ink filled in the ink chamber. An element.

ピエゾ方式のインクジェットヘッドでは、ピエゾ素子に駆動電圧を印加することによって生じるピエゾ素子の機械的歪みにより、インク室内のインクに圧力を加えて、ノズルからインク滴を吐出する。ピエゾ方式のインクジェットヘッドは、圧電素子の歪み方によって、シェアモード型、プッシュモード型、ベンドモード型の3つのタイプに大別できる。特に積層構造のピエゾ素子を用いるベンドモードは、低い電圧で強い力を生み出せることから、粘性の高いインクを吐出することができ、有機ELディスプレイや液晶パネルなどの電子デバイスの製造用に開発が期待されている(例えば特許文献1参照)。   In a piezo-type inkjet head, pressure is applied to ink in an ink chamber due to mechanical distortion of the piezo element caused by applying a drive voltage to the piezo element, and ink droplets are ejected from nozzles. Piezo-type ink jet heads can be roughly classified into three types: a shear mode type, a push mode type, and a bend mode type, depending on how the piezoelectric element is distorted. In particular, the bend mode using a piezo element with a laminated structure can generate a strong force at a low voltage, so it can eject highly viscous ink and is expected to be developed for manufacturing electronic devices such as organic EL displays and liquid crystal panels. (For example, refer to Patent Document 1).

図1は特許文献1に記載されたインクジェットヘッドの断面図である。図1に示されるように、特許文献1に記載されたインクジェットヘッド1は、ノズル(不図示)を有する複数のインク室10と、インク室10のインクに圧力を加える積層構造のピエゾ素子11とを有する。各インク室はインク供給流路(不図示)に接続されている。   FIG. 1 is a cross-sectional view of an ink jet head described in Patent Document 1. In FIG. As shown in FIG. 1, an inkjet head 1 described in Patent Document 1 includes a plurality of ink chambers 10 having nozzles (not shown), and a piezo element 11 having a stacked structure that applies pressure to the ink in the ink chamber 10. Have Each ink chamber is connected to an ink supply channel (not shown).

図1に示されるようにインクジェットヘッド1は、蓋13と、隔壁15と、基板17とから構成される。ピエゾ素子11は、基板17に固定されている。蓋13と隔壁15とは1部材で構成されている。また、隔壁15とピエゾ素子11とは接触しており、隔壁15は基板17に接合されている。   As shown in FIG. 1, the inkjet head 1 includes a lid 13, a partition wall 15, and a substrate 17. The piezo element 11 is fixed to the substrate 17. The lid 13 and the partition wall 15 are composed of one member. The partition wall 15 and the piezo element 11 are in contact with each other, and the partition wall 15 is bonded to the substrate 17.

また、インクジェットヘッドの内部のインクにエアーが混入したり、インクジェットヘッドのノズルが目詰まりしたりして、適切なインク吐出ができないことがある。そこで、インクジェットヘッドのインクを循環させる(外部からインクジェットヘッドにインクを供給し、インクジェットヘッドからインクを排出する)ことで、エアー混入やノズルつまりを低減させる技術が提案されている(特許文献2を参照)。インクジェットヘッドのインクを循環させるには、インク供給流路のインクのみを循環させる態様と、インク供給流路のインクとインク室のインクとを合わせて循環させる態様とがある。   In addition, air may be mixed into the ink inside the inkjet head, or the nozzles of the inkjet head may be clogged, making it impossible to discharge ink appropriately. In view of this, a technique for reducing air contamination and nozzle clogging by circulating ink in the inkjet head (supplying ink to the inkjet head from the outside and discharging the ink from the inkjet head) has been proposed (Patent Document 2). reference). In order to circulate the ink in the ink jet head, there are a mode in which only the ink in the ink supply channel is circulated and a mode in which the ink in the ink supply channel and the ink in the ink chamber are circulated together.

特開平07−266559号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-266559 特開2008−254196号公報JP 2008-254196 A

上述のように、特許文献1に記載のインクジェットヘッドでは、ピエゾ素子11が隔壁15に接触している。このように、ピエゾ素子が各インク室間に配置される隔壁に接触していると、ピエゾ素子11の機械的歪みによる振動が、隔壁15を介して、隣接するインク室10Bに伝わることがあった。このように、1のインク室内のピエゾ素子の振動が他のインク室に影響を与えることはクロストークと称される。このような、クロストークが生じると、インク室間で吐出するインク滴の量が不安定になったり、インクの吐出ピッチが不安定になったりする。   As described above, in the ink jet head described in Patent Document 1, the piezo element 11 is in contact with the partition wall 15. As described above, when the piezo element is in contact with the partition disposed between the ink chambers, vibration due to mechanical distortion of the piezo element 11 may be transmitted to the adjacent ink chamber 10B through the partition 15. It was. Thus, the fact that the vibration of the piezo element in one ink chamber affects other ink chambers is called crosstalk. When such crosstalk occurs, the amount of ink droplets ejected between the ink chambers becomes unstable, and the ink ejection pitch becomes unstable.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、クロストークがない、ピエゾ式インクジェットヘッドを提供することを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a piezo-type inkjet head free from crosstalk.

本発明者は、ピエゾ素子と隔壁とを離間し、隔壁とピエゾプレートとを接続しなくても、ピエゾ素子がインクを吐出するために充分な圧力をインクに加えることができることを見出し、さらに検討を加え、本発明を完成させた。   The present inventor has found that a sufficient pressure can be applied to the ink so that the piezo element can eject ink without separating the piezo element and the partition and connecting the partition and the piezo plate. To complete the present invention.

すなわち、本発明の第1は、以下に示すインクジェットヘッドに関する。
[1]外部からインクを供給するための供給口を有するインク供給流路と、前記インク供給流路に接続した2以上のインク室と、を有し、前記インク室は、インクに圧力を加えるピエゾ素子と、前記インクを吐出するためのノズルと、を有する、インクジェットヘッドであって、2以上の前記ピエゾ素子が固定され、2以上の前記インク室の天面を構成するピエゾプレートと、2以上の前記ノズルが形成され、2以上の前記インク室の底面を構成するノズルプレートと、前記インク室の側面を構成し、前記インク室間に配置される隔壁と、をさらに有し、前記ピエゾ素子は、前記隔壁に接触せず、前記隔壁は、前記ピエゾプレートに接続されない、インクジェットヘッド。
[2]前記ピエゾ素子は、積層ピエゾ素子である、[1]に記載のインクジェットヘッド。
[3]前記ノズルプレート側における前記隔壁同士の間隔は、前記ピエゾプレート側における隔壁同士の間隔よりも狭く、前記ピエゾ素子に駆動電圧を印加し、前記積層ピエゾ素子を高くしたとき、前記積層ピエゾ素子は、前記隔壁に接触する、[2]に記載のインクジェットヘッド。
[4]前記ピエゾプレートは、前記インク室ごとに弾性部材を有し、前記ピエゾ素子は、前記弾性部材上に固定され、前記弾性部材の一部は前記隔壁上に配置される、[1]に記載のインクジェットヘッド。
[5]前記インク供給流路は、インクを排出するためのインク排出口を有する、[1]〜[4]のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
[6]外部にインクを排出するための排出口を有するインク排出流路をさらに有し、前記インク排出流路は、2以上の前記インク室に接続する、[1]〜[4]のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
That is, the first of the present invention relates to the following inkjet head.
[1] An ink supply channel having a supply port for supplying ink from the outside, and two or more ink chambers connected to the ink supply channel, and the ink chamber applies pressure to the ink An inkjet head having a piezo element and a nozzle for ejecting the ink, wherein two or more piezo elements are fixed and a piezo plate constituting the top surface of the two or more ink chambers; The above-mentioned nozzle is formed, and further includes a nozzle plate constituting the bottom surface of the two or more ink chambers, and a partition wall constituting the side surface of the ink chamber and disposed between the ink chambers, The element is not in contact with the partition, and the partition is not connected to the piezo plate.
[2] The ink jet head according to [1], wherein the piezo element is a laminated piezo element.
[3] The interval between the partition walls on the nozzle plate side is narrower than the interval between the partition walls on the piezo plate side. The ink jet head according to [2], wherein the element contacts the partition wall.
[4] The piezo plate has an elastic member for each ink chamber, the piezo element is fixed on the elastic member, and a part of the elastic member is disposed on the partition wall. [1] The inkjet head described in 1.
[5] The ink jet head according to any one of [1] to [4], wherein the ink supply channel has an ink discharge port for discharging ink.
[6] Any one of [1] to [4], further including an ink discharge channel having a discharge port for discharging ink to the outside, wherein the ink discharge channel is connected to two or more ink chambers. An ink jet head according to claim 1.

本発明の第2は、以下に示すインクジェット装置に関する。
[7][1]〜[6]のいずれか一つに記載のインクジェットヘッドを具備するインクジェット装置。
A second aspect of the present invention relates to the following ink jet apparatus.
[7] An ink jet apparatus comprising the ink jet head according to any one of [1] to [6].

本発明によれば、インク室間のクロストークを抑制することができる。したがって、本発明によれば、安定してインク滴を吐出できる、インクジェットヘッドが提供される。   According to the present invention, crosstalk between ink chambers can be suppressed. Therefore, according to the present invention, an ink jet head capable of stably ejecting ink droplets is provided.

従来のインクジェットヘッドの断面図Cross-sectional view of a conventional inkjet head 実施の形態1のインクジェットヘッドの斜視図1 is a perspective view of an inkjet head according to a first embodiment. 実施の形態1のインクジェットヘッドの断面図Sectional drawing of the inkjet head of Embodiment 1 実施の形態1のインクジェットヘッドの断面の一部拡大図Partial enlarged view of a cross section of the ink jet head of Embodiment 1. 実施の形態1のインクジェットヘッドの断面図Sectional drawing of the inkjet head of Embodiment 1 実施の形態2のインクジェットヘッドの断面図Sectional drawing of the inkjet head of Embodiment 2. FIG. 実施の形態2のインクジェットヘッドの断面の一部拡大図Partial enlarged view of a cross section of the inkjet head of the second embodiment 実施の形態3のインクジェットヘッドの断面図Sectional drawing of the inkjet head of Embodiment 3 実施の形態3のインクジェットヘッドの断面の一部拡大図Partial enlarged view of the cross section of the inkjet head of Embodiment 3. 実施の形態3のインクジェットヘッドの断面図Sectional drawing of the inkjet head of Embodiment 3 実施の形態4のインクジェットヘッドの斜視図A perspective view of an inkjet head according to a fourth embodiment. 実施の形態4のインクジェットヘッドの断面図Sectional drawing of the inkjet head of Embodiment 4. FIG. 実施の形態5のインクジェットヘッドの斜視図A perspective view of an ink jet head according to a fifth embodiment. 実施の形態5のインクジェットヘッドの断面図Sectional drawing of the inkjet head of Embodiment 5

1.本発明のインクジェットヘッドについて
本発明のインクジェットヘッドは、複数のインク室を有するドロップオンデマンド型の圧電式インクジェットヘッドである。本発明は、インクジェットヘッドの構成部材の位置関係を工夫することで、インク室間のクロストークを低減することを特徴とする。
1. About the inkjet head of the present invention The inkjet head of the present invention is a drop-on-demand type piezoelectric inkjet head having a plurality of ink chambers. The present invention is characterized in that crosstalk between ink chambers is reduced by devising the positional relationship of the constituent members of the inkjet head.

本発明のインクジェットヘッドは、インク供給流路と、インク供給流路に接続した複数のインク室とを有する。   The inkjet head of the present invention includes an ink supply channel and a plurality of ink chambers connected to the ink supply channel.

インク供給流路は、少なくとも外部からインクが供給されるインク供給口を有し、インク室に供給するインクが流れる流路である。また、インク供給流路は、インク供給口以外にインク排出口を有していてもよい(実施の形態4、図11参照)。インク供給流路が排出口を有する場合には、インク供給流路の最も下流側に排出口を配置することが好ましい。インク供給流路にインク排出口を設けることで、インク供給流路内のインクを循環させることができる。   The ink supply channel has at least an ink supply port through which ink is supplied from the outside, and is a channel through which ink supplied to the ink chamber flows. The ink supply channel may have an ink discharge port in addition to the ink supply port (see Embodiment 4, FIG. 11). When the ink supply channel has a discharge port, the discharge port is preferably arranged on the most downstream side of the ink supply channel. By providing the ink discharge port in the ink supply channel, the ink in the ink supply channel can be circulated.

インク供給流路に供給されるインク供給量は、特に限定されず、数ml/minであっても、それ以上であってもよい。供給口を通してインク供給流路に供給されたインクは、複数のインク室のそれぞれに分配提供される。   The ink supply amount supplied to the ink supply channel is not particularly limited, and may be several ml / min or more. The ink supplied to the ink supply channel through the supply port is distributed and provided to each of the plurality of ink chambers.

インク室は、ノズルから吐出させるインクを収容するための空間である。インク供給流路とインク室とは、インク連通孔を介して互いに接続されている。1のインク供給流路に接続されるインク室の最大数は、通常1024個である。   The ink chamber is a space for storing ink ejected from the nozzles. The ink supply channel and the ink chamber are connected to each other through an ink communication hole. The maximum number of ink chambers connected to one ink supply channel is usually 1024.

インク室は、ノズルと、ピエゾ素子とを有する。ノズルは、外部と連通し、吐出孔を有する管である。1つのインク室は、1つのノズルを有してもよいし、2以上のノズルを有していてもよい。インク室内のインクは、ノズル内部を通り、吐出孔から外部に吐出される。吐出孔の径は、特に限定されず、例えば10〜100μm程度であればよい。   The ink chamber has a nozzle and a piezo element. The nozzle is a tube that communicates with the outside and has a discharge hole. One ink chamber may have one nozzle or two or more nozzles. The ink in the ink chamber passes through the inside of the nozzle and is discharged to the outside from the discharge hole. The diameter of the discharge hole is not particularly limited, and may be about 10 to 100 μm, for example.

ピエゾ素子は、制御信号を実際の動きに変換する作動装置である。ピエゾ素子に電圧を印加することで、ピエゾ素子の体積が膨張し、インク室内のインクに圧力が加わる。これにより、ノズルの吐出孔からインクを吐出される。   Piezo elements are actuating devices that convert control signals into actual motion. By applying a voltage to the piezo element, the volume of the piezo element expands and pressure is applied to the ink in the ink chamber. As a result, ink is ejected from the ejection holes of the nozzles.

本発明におけるピエゾ素子は、薄膜ピエゾ素子であっても、積層ピエゾ素子であってもよい。薄膜ピエゾは、入力に対する出力応答が速いが、出力が低くなりがちである。そのため薄膜ピエゾは、吐出するべきインク室内のインク圧力や粘度によって吐出がばらつきやすい。そのため、インクの種類によっては適切な吐出ができない場合がある。一方、積層ピエゾは、入力に対する出力応答が遅いが、出力を高めやすい。そのため積層ピエゾは、吐出するべきインク室内のインク圧力に影響を受けにくく、安定した吐出を実現しうる。したがって、本発明のピエゾ素子は、積層ピエゾ素子であることが好ましい。積層ピエゾ素子の高さ(積層方向の長さ)は、通常、100〜1000μmである。   The piezo element in the present invention may be a thin film piezo element or a laminated piezo element. Thin film piezos have a fast output response to input but tend to have low output. For this reason, the thin film piezo tends to vary in ejection depending on the ink pressure and viscosity in the ink chamber to be ejected. Therefore, depending on the type of ink, proper ejection may not be possible. On the other hand, the laminated piezo has a slow output response to the input, but it is easy to increase the output. Therefore, the laminated piezo is less affected by the ink pressure in the ink chamber to be ejected, and can realize stable ejection. Therefore, the piezo element of the present invention is preferably a laminated piezo element. The height (length in the stacking direction) of the laminated piezoelectric element is usually 100 to 1000 μm.

インク室に収容されるインクの種類は、特に限定されず、製造物の種類によって適宜選択される。たとえば、製造物が有機ELパネルである場合、インク室に収容されるインクの例には、発光材料などの有機発光物質を含む溶液が含まれる。また、液晶パネルを製造する場合、インクの例には、液晶材料などの高粘度の機能液が含まれる。   The type of ink stored in the ink chamber is not particularly limited, and is appropriately selected depending on the type of product. For example, when the product is an organic EL panel, an example of ink stored in the ink chamber includes a solution containing an organic light emitting substance such as a light emitting material. In the case of manufacturing a liquid crystal panel, examples of ink include a high-viscosity functional liquid such as a liquid crystal material.

また、本発明のインクジェットヘッドは、インク排出流路を有していてもよい(実施の形態5、図13参照)。1つのインク供給流路に対して、1つのインク排出流路を有していてもよいし、複数のインク排出流路を有していてもよい。インク排出流路には、インクの流れに沿って、前述のインク室が複数接続している。インク室に接続したインク排出流路を設けることで、インク室内のインクを循環させることができる。これにより、インクの吐出不良などを防止することができる。   The ink jet head of the present invention may have an ink discharge channel (see Embodiment 5 and FIG. 13). One ink discharge channel may be provided for one ink supply channel, or a plurality of ink discharge channels may be provided. A plurality of the aforementioned ink chambers are connected to the ink discharge channel along the ink flow. By providing the ink discharge channel connected to the ink chamber, the ink in the ink chamber can be circulated. Thereby, it is possible to prevent ink ejection failure and the like.

インク排出流路は、外部、例えばインクジェット装置のインクタンクにインクを排出するためのインク排出口を有する。インク排出流路には、複数のインク室からインクが供給され、そのインクはインク排出口を通して外部に排出される。   The ink discharge channel has an ink discharge port for discharging ink to the outside, for example, an ink tank of an ink jet apparatus. Ink is supplied to the ink discharge channel from a plurality of ink chambers, and the ink is discharged to the outside through the ink discharge port.

上述のように、本発明は、インクジェットヘッドの構成部材の位置関係を工夫することで、インク室間のクロストークを低減することを特徴とする。以下、本発明のインクジェットヘッドのインク室の構成部材の位置関係について説明する。   As described above, the present invention is characterized in that crosstalk between ink chambers is reduced by devising the positional relationship of the constituent members of the inkjet head. Hereinafter, the positional relationship of the constituent members of the ink chamber of the ink jet head of the present invention will be described.

インクジェットヘッドの構成部材には、インク室の天面を構成するピエゾプレートと、インク室の底面を構成するノズルプレートと、インク室の側面を構成し、インク室間に配置される隔壁とが含まれる。このように、ピエゾプレートとノズルプレートとの間に、複数の隔壁を並べることで、複数のインク室を有するインクジェットヘッドが構成される。   The components of the inkjet head include a piezo plate that forms the top surface of the ink chamber, a nozzle plate that forms the bottom surface of the ink chamber, and a partition wall that forms the side surface of the ink chamber and is disposed between the ink chambers. It is. Thus, an inkjet head having a plurality of ink chambers is configured by arranging a plurality of partition walls between the piezo plate and the nozzle plate.

ピエゾプレートは、複数のピエゾ素子が固定された板である。ピエゾプレートの材料は例えばセラミックである。ピエゾプレートの材料をセラミックとすることで、ピエゾ素子とピエゾプレートの熱膨張係数を同じにすることができる。また、ピエゾ素子は、ピエゾプレート上に形成された弾性部材に固定されてもよい(実施の形態3参照)。   The piezo plate is a plate on which a plurality of piezo elements are fixed. The material of the piezo plate is, for example, ceramic. By making the material of the piezo plate ceramic, the thermal expansion coefficient of the piezo element and the piezo plate can be made the same. Further, the piezo element may be fixed to an elastic member formed on the piezo plate (see Embodiment 3).

ノズルプレートは、複数のノズルが形成された板である。ノズルプレートは例えば厚さ10〜100μmのステンレス(例えばSUS304ステンレス鋼)板である。   The nozzle plate is a plate on which a plurality of nozzles are formed. The nozzle plate is, for example, a stainless (for example, SUS304 stainless steel) plate having a thickness of 10 to 100 μm.

隔壁は、インク室間に配置され、インク室を区切る。隔壁の材料は例えばステンレス(例えばSUS304ステンレス鋼)である。隔壁は矩形でもよく(実施の形態1参照)テーパ状でもよい(実施の形態2参照)。隔壁の高さは、ピエゾ素子の高さよりも5〜100μm高ければよく、通常、105〜1100μmである。本発明では、隔壁はノズルプレートに接続されている。隔壁は、ノズルプレートに接着剤によって貼り付けられたり、溶接によって貼り付けられたりしてもよいが、熱拡散接合(熱圧着)によって貼り付けられてもよい。   The partition walls are arranged between the ink chambers and divide the ink chambers. The material of the partition wall is, for example, stainless steel (for example, SUS304 stainless steel). The partition wall may be rectangular (see Embodiment 1) or tapered (see Embodiment 2). The height of the partition wall may be 5 to 100 μm higher than the height of the piezoelectric element, and is usually 105 to 1100 μm. In the present invention, the partition wall is connected to the nozzle plate. The partition wall may be affixed to the nozzle plate with an adhesive or may be affixed by welding, or may be affixed by thermal diffusion bonding (thermocompression bonding).

本発明では、各ピエゾ素子が隔壁に接触しないことを特徴とする。このため、ピエゾ素子と隔壁との間には、隙間が形成される。ピエゾ素子と隔壁との間の隙間の幅は5〜100μmであることが好ましく、5〜20μmであることがさらに好ましい。ピエゾ素子と隔壁との間の隙間の幅が5μm以下であると、電圧の印加によってピエゾ素子が膨張したときに、ピエゾ素子が隔壁に接触する恐れがある。一方、ピエゾ素子と隔壁との間の隙間の幅が20μm以上であると、インクに圧力を加えたときに、インクがピエゾ素子と隔壁との間の隙間に逃げ、インクに充分な圧力を加えられない場合がある。   The present invention is characterized in that each piezoelectric element does not contact the partition wall. For this reason, a gap is formed between the piezoelectric element and the partition. The width of the gap between the piezoelectric element and the partition wall is preferably 5 to 100 μm, and more preferably 5 to 20 μm. If the width of the gap between the piezo element and the partition is 5 μm or less, the piezo element may come into contact with the partition when the piezo element expands due to voltage application. On the other hand, when the width of the gap between the piezoelectric element and the partition is 20 μm or more, when pressure is applied to the ink, the ink escapes into the gap between the piezoelectric element and the partition and applies sufficient pressure to the ink. It may not be possible.

また本発明では、隔壁がピエゾプレートに接続されていないことをさらなる特徴とする。ここで「隔壁とピエゾプレートとを接続しない」とは、隔壁とピエゾプレートとが別部材であり、かつ隔壁とピエゾプレートとが接合されていないことを意味する。   The present invention is further characterized in that the partition wall is not connected to the piezo plate. Here, “not connecting the partition wall and the piezo plate” means that the partition wall and the piezo plate are separate members, and the partition wall and the piezo plate are not joined.

上述のように従来のインクジェットヘッドでは、インク室を区切る隔壁とピエゾ素子とが接触していた(図1参照)。このため、ピエゾ素子の振動が隔壁を通して、隣のインク室に伝わり、インク室間でクロストークが生じることがあった。インク室間でクロストークが生じると、インクの吐出ピッチが不安定になったり、インク室間で吐出するインク滴の量が不安定になったりする。   As described above, in the conventional ink jet head, the partition walls that divide the ink chambers are in contact with the piezo elements (see FIG. 1). For this reason, the vibration of the piezo element is transmitted to the adjacent ink chamber through the partition wall, and crosstalk may occur between the ink chambers. When crosstalk occurs between the ink chambers, the ink ejection pitch becomes unstable, or the amount of ink droplets ejected between the ink chambers becomes unstable.

一方、本発明では、上述のようにインク室を区切る隔壁とピエゾ素子とが接触していない。このため、ピエゾ素子の振動が隔壁に伝わらず、インク室間のクロストークが軽減される。   On the other hand, in the present invention, the partition walls that separate the ink chambers and the piezo elements are not in contact as described above. For this reason, the vibration of the piezo element is not transmitted to the partition wall, and the crosstalk between the ink chambers is reduced.

このように、本発明はピエゾ素子と隔壁とが接触しないことを特徴とするが、ピエゾ素子が積層ピエゾ素子である場合、駆動電圧の印加によって積層ピエゾ素子が高くなったときにのみ、ピエゾ素子は、隔壁に接触してもよい(実施の形態3参照)。駆動電圧を印加したときのみ、積層ピエゾ素子を隔壁に接触させるには、ノズルプレート側における隔壁同士の間隔を、ピエゾプレート側における隔壁同士の間隔よりも狭くすればよい(図7A、図7B参照)。   As described above, the present invention is characterized in that the piezo element and the partition wall do not contact each other. However, when the piezo element is a laminated piezo element, the piezo element is provided only when the laminated piezo element becomes high by application of a driving voltage. May contact the partition (see Embodiment 3). In order to bring the laminated piezo element into contact with the partition only when a drive voltage is applied, the interval between the partition walls on the nozzle plate side may be narrower than the interval between the partition walls on the piezoelectric plate side (see FIGS. 7A and 7B). ).

さらに本発明者は、ピエゾ素子が固定されたピエゾプレートと隔壁とが接続されている場合、ピエゾ素子の振動がピエゾプレートを伝って隔壁に伝わり、クロストークの原因になることを見出した。このため、本発明では、隔壁とノズルプレートとを接続しない。このように隔壁とノズルプレートとを接続しないことで、ノズルプレートの振動が隔壁に伝達せず、インク室間のクロストークをさらに軽減することができる。   Furthermore, the present inventor has found that when a piezo plate to which a piezo element is fixed and a partition are connected, vibration of the piezo element is transmitted to the partition through the piezo plate, causing crosstalk. For this reason, in this invention, a partition and a nozzle plate are not connected. By not connecting the partition wall and the nozzle plate in this way, the vibration of the nozzle plate is not transmitted to the partition wall, and crosstalk between the ink chambers can be further reduced.

このように、ピエゾ素子と隔壁とを離間させ、隔壁とノズルプレートとを接続しないことで、インク室間のクロストークを抑制することができる。したがって、本発明によれば、安定してインク滴を吐出できる、インクジェットヘッドが提供される。   Thus, the crosstalk between the ink chambers can be suppressed by separating the piezo element and the partition and not connecting the partition and the nozzle plate. Therefore, according to the present invention, an ink jet head capable of stably ejecting ink droplets is provided.

2.本発明のインクジェットヘッドの製造方法について
上述した本発明のインクジェットヘッドは、本発明の効果を損なわない限り任意の方法で製造される。本発明のインクジェットヘッドの製造方法の好ましい例は、1)ピエゾプレートを準備する第1ステップと、2)ピエゾプレート上にフレームを積層する第2ステップと、3)フレーム上に隔壁が接続されたノズルプレートを積層する第3ステップと、を有する。
2. About the manufacturing method of the inkjet head of this invention The inkjet head of this invention mentioned above is manufactured by arbitrary methods, unless the effect of this invention is impaired. Preferred examples of the method for manufacturing an inkjet head of the present invention include 1) a first step of preparing a piezo plate, 2) a second step of laminating a frame on the piezo plate, and 3) a partition wall connected on the frame. And a third step of laminating the nozzle plates.

1)第1ステップでは、複数のピエゾ素子が固定されたピエゾプレートを準備する。例えばピエゾ素子が積層ピエゾ素子である場合、複数のピエゾ素子は、i)まず、ピエゾプレート上にチタン酸ジルコニウム酸鉛(PZT)のシートと導電膜とを複数積層して、駆動体を作製し、ii)そして駆動体を分割することで作製されればよい。駆動体を分割するには、回転ブレードが組み込まれたダイシング装置を用いればよい。   1) In the first step, a piezo plate to which a plurality of piezo elements are fixed is prepared. For example, when the piezo element is a laminated piezo element, the plurality of piezo elements are: i) First, a driver is manufactured by laminating a plurality of sheets of lead zirconate titanate (PZT) and a conductive film on a piezo plate. Ii) Then, it may be produced by dividing the drive body. In order to divide the drive body, a dicing apparatus incorporating a rotating blade may be used.

2)第2ステップでは、ピエゾプレート上にフレームを積層する。ここで「フレーム」とは、インクジェットの外壁を構成する部材である(図2、図3、符番160参照)。フレームは、ピエゾプレートに接着剤によって貼り付けられたり、溶接によって貼り付けられたりしてもよいが、熱拡散接合(熱圧着)によって貼り付けられてもよい。   2) In the second step, a frame is stacked on the piezo plate. Here, the “frame” is a member constituting the outer wall of the ink jet (see FIGS. 2, 3, and 160). The frame may be affixed to the piezo plate with an adhesive or may be affixed by welding, but may be affixed by thermal diffusion bonding (thermocompression bonding).

3)第3ステップでは、フレーム上に複数の隔壁が接続されたノズルプレートを積層する。ピエゾプレート上のフレーム上に複数の隔壁が接続されたノズルプレートを積層することで底面、側面および天面を有するインク室が構成される。   3) In the third step, a nozzle plate to which a plurality of partition walls are connected is stacked on the frame. An ink chamber having a bottom surface, a side surface, and a top surface is configured by stacking a nozzle plate having a plurality of partition walls connected on a frame on a piezo plate.

隔壁はピエゾ素子とピエゾ素子との間に挿入されるように配列されている。隔壁は、ノズルプレートに接着剤によって貼り付けられたり、溶接によって貼り付けられたりしもよいが、熱拡散接合(熱圧着)によって貼り付けられてもよい。また、ノズルプレートは、フレームに接着剤によって貼り付けられたり、溶接によって貼り付けられたりしてもよいが、熱拡散接合(熱圧着)によって貼り付けられてもよい。一方、上述のように隔壁は、ノズルプレートには接続されない。   The partition walls are arranged to be inserted between the piezo elements. The partition wall may be affixed to the nozzle plate by an adhesive or may be affixed by welding, but may be affixed by thermal diffusion bonding (thermocompression bonding). The nozzle plate may be attached to the frame with an adhesive or may be attached by welding, but may be attached by thermal diffusion bonding (thermocompression bonding). On the other hand, as described above, the partition is not connected to the nozzle plate.

3.本発明のインクジェット装置について
本発明のインクジェット装置は、前述のインクジェットヘッドを具備することを特徴とするが、それ以外は公知のインクジェット装置の部材を適宜有する。例えば、インクジェットヘッドを固定する部材や、インクを塗布する対象物を載置して移動するための移動ステージなどを有する。
3. About the inkjet device of the present invention The inkjet device of the present invention is characterized by comprising the above-described inkjet head, but otherwise has members of known inkjet devices as appropriate. For example, it has a member for fixing the ink jet head, a moving stage for placing and moving an object to which ink is applied, and the like.

インクジェット装置は、インクジェットヘッドのインクを循環させる場合には、インク循環装置を具備する。インクの循環はポンプなどの駆動圧力で行うが、供給圧力が一定になるように循環タンクを介して循環させることが好ましい。インクジェット装置は、インクジェットヘッドのインクを、装置作動中に絶えず循環させてもよいし;断続的に循環させてもよい。   The ink jet device includes an ink circulation device when the ink of the ink jet head is circulated. The ink is circulated by a driving pressure of a pump or the like, but is preferably circulated through a circulation tank so that the supply pressure is constant. The ink jet device may circulate ink of the ink jet head constantly during operation of the device; it may circulate intermittently.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明するが、本発明はこれらの実施の形態により限定されない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments.

(実施の形態1)
図2は、本発明の実施の形態1のインクジェットヘッド100の斜視図である。図2に示されるようにインクジェットヘッド100は、インク供給流路101と、インク室110とを有する。インク供給流路101はインク供給口103を介してインクタンク105に接続している。
(Embodiment 1)
FIG. 2 is a perspective view of the inkjet head 100 according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the inkjet head 100 includes an ink supply channel 101 and an ink chamber 110. The ink supply channel 101 is connected to the ink tank 105 via the ink supply port 103.

図3Aは、図2に示されたインクジェットヘッド100のA線による断面図である。図3Bは、図2に示されたインクジェットヘッド100のB線による断面図である。図3Cは、図2に示されたインクジェットヘッド100のC線による断面図である。   FIG. 3A is a cross-sectional view taken along line A of the inkjet head 100 shown in FIG. FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line B of the inkjet head 100 shown in FIG. 3C is a cross-sectional view taken along line C of the inkjet head 100 shown in FIG.

図3A〜図3Cに示されるように、インク室110は、ノズル111と積層ピエゾ素子(以下単に「ピエゾ素子」とも称する)113とを有する。インク室110は、ノズル111の吐出孔112から吐出させるインクを収容している。また、図3Bに示されるように、インク室110は、インク連通孔107を介してインク供給流路101と接続している。   As shown in FIGS. 3A to 3C, the ink chamber 110 includes a nozzle 111 and a laminated piezo element (hereinafter, also simply referred to as “piezo element”) 113. The ink chamber 110 contains ink to be ejected from the ejection hole 112 of the nozzle 111. Further, as shown in FIG. 3B, the ink chamber 110 is connected to the ink supply channel 101 through the ink communication hole 107.

また、図3Aおよび図3Bに示されるように、インクジェットヘッド100は、インク室110の底面を構成するノズルプレート150と、インク室110の側面を構成する隔壁130と、インク室110の天面を構成するピエゾプレート140と、インクジェットヘッド100の外壁を構成するフレーム160と、を有する。   3A and 3B, the inkjet head 100 includes a nozzle plate 150 that forms the bottom surface of the ink chamber 110, a partition wall 130 that forms the side surface of the ink chamber 110, and a top surface of the ink chamber 110. It has a piezo plate 140 that constitutes and a frame 160 that constitutes the outer wall of the inkjet head 100.

図3Aに示された隔壁130の幅Xは50〜200μmであり、高さZは105〜1100μmである。また、図3Cに示された隔壁130の長さYは、100〜2000μmである。   The width X of the partition wall 130 shown in FIG. 3A is 50 to 200 μm, and the height Z is 105 to 1100 μm. Moreover, the length Y of the partition 130 shown by FIG. 3C is 100-2000 micrometers.

ピエゾ素子113は、図3Bに示されるようにインク室の天面を構成するピエゾプレート140に固定されている。   The piezo element 113 is fixed to a piezo plate 140 constituting the top surface of the ink chamber as shown in FIG. 3B.

図4は、図3Aの四角Mに囲まれた領域の拡大図である。図4に示されるようにピエゾ素子113は、隔壁130に接触していない。また、隔壁130はピエゾプレート140に接続されていない。ピエゾ素子113と隔壁130との間の隙間の幅Dは5〜100μmである。また隔壁130とピエゾプレート140の間の隙間の幅D’は0〜20μmであってよい。   FIG. 4 is an enlarged view of a region surrounded by a square M in FIG. 3A. As shown in FIG. 4, the piezo element 113 is not in contact with the partition wall 130. Further, the partition wall 130 is not connected to the piezo plate 140. The width D of the gap between the piezo element 113 and the partition wall 130 is 5 to 100 μm. The width D ′ of the gap between the partition wall 130 and the piezo plate 140 may be 0 to 20 μm.

次に、図5Aおよび図5Bを用いて実施の形態1のインクジェットヘッド100の動作について説明する。図5Aおよび図5Bの左側の図は、図3Aに示されたインク室110の拡大図であり、図5Aおよび図5Bの右側の図は、図3Bに示されたインク室110である。   Next, the operation of the inkjet head 100 according to Embodiment 1 will be described with reference to FIGS. 5A and 5B. 5A and 5B are enlarged views of the ink chamber 110 shown in FIG. 3A, and the right side views of FIGS. 5A and 5B are the ink chamber 110 shown in FIG. 3B.

まず、インクタンク105からインク供給流路101にインクを供給する。インク供給流路101に供給されたインクは、インク連通孔107を通って各インク室110に供給される(図5A参照)。   First, ink is supplied from the ink tank 105 to the ink supply channel 101. The ink supplied to the ink supply channel 101 is supplied to each ink chamber 110 through the ink communication hole 107 (see FIG. 5A).

次に、ピエゾ素子113に駆動電圧を加える。これにより、ピエゾ素子113の高さが増加し、インク室110の容量が縮小する(図5B)。これにより、インク室110内のインクに圧力が加わる。インクに圧力が加わるとインクが図5Bの矢印方向に押し出される。その結果インクの液滴が吐出孔112から吐出される。   Next, a driving voltage is applied to the piezo element 113. Thereby, the height of the piezo element 113 is increased and the capacity of the ink chamber 110 is reduced (FIG. 5B). As a result, pressure is applied to the ink in the ink chamber 110. When pressure is applied to the ink, the ink is pushed out in the direction of the arrow in FIG. 5B. As a result, ink droplets are ejected from the ejection holes 112.

上述のように、本実施の形態では、ピエゾ素子113と隔壁130とが離間している。このため、図5Bに示すようにピエゾ素子113の高さが増加した場合であっても、ピエゾ素子113の振動が隔壁130に伝達しない。また、隔壁130とピエゾプレート140とが接続されていないので、ピエゾ素子113の振動がピエゾプレートを通して隔壁に伝達することもない。このため、インク室110間のクロストークを減少させることができる。   As described above, in the present embodiment, the piezo element 113 and the partition wall 130 are separated from each other. For this reason, even when the height of the piezo element 113 is increased as shown in FIG. 5B, vibration of the piezo element 113 is not transmitted to the partition wall 130. Further, since the partition wall 130 and the piezo plate 140 are not connected, the vibration of the piezo element 113 is not transmitted to the partition wall through the piezo plate. For this reason, crosstalk between the ink chambers 110 can be reduced.

一方、隔壁130とピエゾプレート140とが離間している場合があるので、加圧されたインクが隔壁130とピエゾプレート140との隙間を通って、隣接するインク室に混入することも考えられる。しかし、隔壁130とピエゾプレート140との隙間は充分に狭いので、加圧されたインクは、隔壁130とピエゾプレート140との隙間よりも広い、ノズル111かインク連通孔107にのみ逃げ、隣接するインク室に流入することはない。   On the other hand, since the partition wall 130 and the piezo plate 140 may be separated from each other, it is conceivable that the pressurized ink passes through the gap between the partition wall 130 and the piezo plate 140 and enters the adjacent ink chamber. However, since the gap between the partition wall 130 and the piezo plate 140 is sufficiently narrow, the pressurized ink escapes only to the nozzle 111 or the ink communication hole 107 which is wider than the gap between the partition wall 130 and the piezo plate 140 and is adjacent. It does not flow into the ink chamber.

その後、ピエゾ素子113に駆動電圧と逆の電圧を加えると、ピエゾ素子の高さが減少し、インク室110の容量が縮小する。これにより、インク供給流路101からインク室110にインクが再び流入する。   Thereafter, when a voltage opposite to the drive voltage is applied to the piezo element 113, the height of the piezo element is reduced and the capacity of the ink chamber 110 is reduced. As a result, the ink flows again from the ink supply channel 101 into the ink chamber 110.

このように、本実施の形態のインクジェットヘッドによれば、インク室間のクロストークが抑制されているので、安定してインクを吐出できる。   Thus, according to the ink jet head of the present embodiment, crosstalk between the ink chambers is suppressed, so that ink can be ejected stably.

(実施の形態2)
実施の形態2では、駆動電圧の印加時にのみ、積層ピエゾ素子が隔壁に接触する形態について説明する。
(Embodiment 2)
In the second embodiment, a mode in which the laminated piezo element contacts the partition only when a driving voltage is applied will be described.

図6は、実施の形態2のインクジェットヘッド200の断面図である。インクジェットヘッド200は、隔壁の形状が異なる以外は、実施の形態1のインクジェットヘッド100と同じである。実施の形態1のインクジェットヘッド100と同一の構成要素については、同一の符号を付し説明を省略する。   FIG. 6 is a cross-sectional view of the inkjet head 200 according to the second embodiment. The inkjet head 200 is the same as the inkjet head 100 of Embodiment 1 except that the shape of the partition is different. The same components as those of the ink jet head 100 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図6に示されるように実施の形態2のインクジェットヘッド200は、インク室110の側面を構成する隔壁131を有する。図6に示されるように、ノズルプレート150側における隔壁131同士の間隔Wは、ピエゾプレート140側における隔壁131同士の間隔W’よりも狭い。また、隔壁131はテーパ形状を有し、隔壁131の幅は、ノズルプレート150からピエゾプレート140に向かって小さくなっている。   As shown in FIG. 6, the inkjet head 200 according to the second embodiment includes a partition wall 131 that forms the side surface of the ink chamber 110. As shown in FIG. 6, the interval W between the partition walls 131 on the nozzle plate 150 side is narrower than the interval W ′ between the partition walls 131 on the piezoelectric plate 140 side. The partition wall 131 has a tapered shape, and the width of the partition wall 131 decreases from the nozzle plate 150 toward the piezo plate 140.

このように、間隔Wを間隔W’よりも狭くすることで、駆動電圧の印加時にのみピエゾ素子113を隔壁131に接触させることができる。そして、駆動電圧の印加時にのみピエゾ素子113を隔壁131に接触させることで、インク室110内のインクにより強い圧力を加えることが可能になる。以下、駆動電圧の印加時にピエゾ素子113を隔壁131に接触させることと、インクに加わる圧力を高めることとの関係について説明する。   Thus, by making the interval W narrower than the interval W ′, the piezo element 113 can be brought into contact with the partition wall 131 only when the drive voltage is applied. In addition, by bringing the piezo element 113 into contact with the partition wall 131 only when the drive voltage is applied, it is possible to apply a stronger pressure to the ink in the ink chamber 110. Hereinafter, the relationship between bringing the piezo element 113 into contact with the partition wall 131 when applying the drive voltage and increasing the pressure applied to the ink will be described.

図7Aは、図6の四角Mに囲まれた領域の拡大図である。図7Bは、図7Aに示されたピエゾ素子113に駆動電圧を印加し、ピエゾ素子113の高さを増加させた状態を示す。   FIG. 7A is an enlarged view of a region surrounded by a square M in FIG. FIG. 7B shows a state in which a driving voltage is applied to the piezo element 113 shown in FIG. 7A and the height of the piezo element 113 is increased.

図7Bに示されるように、駆動電圧の印加によってピエゾ素子113の高さが増加すると、ピエゾ素子113の上面が、隔壁131に接触する。このため、インク室110のうち、高さが増加したピエゾ素子113の上面と隔壁131とに囲まれた領域110a内のインクは、ピエゾ素子113と隔壁131との間に逃げることはできない。これにより領域110a内のインクにより強い圧力を加えることができる。   As shown in FIG. 7B, when the height of the piezo element 113 is increased by the application of the driving voltage, the upper surface of the piezo element 113 comes into contact with the partition wall 131. For this reason, in the ink chamber 110, the ink in the region 110 a surrounded by the upper surface of the piezo element 113 and the partition wall 131 whose height has increased cannot escape between the piezo element 113 and the partition wall 131. Thereby, a stronger pressure can be applied to the ink in the region 110a.

このように、本実施の形態によれば、インクを強い力で押し出すことができる。このため、粘度が高いインクがインク室に収容された場合であっても、インクを吐出孔から押し出すことができる。   Thus, according to the present embodiment, ink can be pushed out with a strong force. For this reason, even when ink with high viscosity is stored in the ink chamber, the ink can be pushed out from the ejection holes.

(実施の形態3)
実施の形態3では、ピエゾプレートが弾性部材を有し、ピエゾ素子が弾性部材上に固定された形態について説明する。
(Embodiment 3)
In Embodiment 3, a mode in which the piezo plate has an elastic member and the piezo element is fixed on the elastic member will be described.

図8は、実施の形態3のインクジェットヘッド300の断面図である。インクジェットヘッド300は、ピエゾプレートの形状が異なる以外は、実施の形態1のインクジェットヘッド100と同じである。実施の形態1のインクジェットヘッド100と同一の構成要素については、同一の符号を付し説明を省略する。   FIG. 8 is a cross-sectional view of the inkjet head 300 according to the third embodiment. The inkjet head 300 is the same as the inkjet head 100 of Embodiment 1 except that the shape of the piezo plate is different. The same components as those of the ink jet head 100 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図8に示されるように実施の形態3のインクジェットヘッド300では、ピエゾプレート141は、インク室110ごとに弾性部材143を有する。弾性部材143は、例えば導電性ゴムである。弾性部材143はインク室110上だけでなく、その一部が隔壁130上にも配置されている。ピエゾ素子113は、弾性部材143上に固定されている。   As shown in FIG. 8, in the inkjet head 300 according to the third embodiment, the piezo plate 141 has an elastic member 143 for each ink chamber 110. The elastic member 143 is, for example, conductive rubber. The elastic member 143 is arranged not only on the ink chamber 110 but also on the partition wall 130. The piezo element 113 is fixed on the elastic member 143.

このように、ピエゾ素子113をその一部が隔壁130上に配置された弾性部材143上に固定することで、インク室110内のインクにより強い圧力を加えることが可能になる。以下、ピエゾ素子113を弾性部材143上に固定することと、インクに加わる圧力を高めることとの関係について説明する。   In this way, by fixing the piezo element 113 on the elastic member 143 partially disposed on the partition wall 130, it becomes possible to apply a stronger pressure to the ink in the ink chamber 110. Hereinafter, the relationship between fixing the piezo element 113 on the elastic member 143 and increasing the pressure applied to the ink will be described.

図9Aは、図8の四角Mに囲まれた領域の拡大図である。図9Bは、図9Aに示されたピエゾ素子113に駆動電圧を印加し、ピエゾ素子113の高さを増加させた状態を示す。   FIG. 9A is an enlarged view of a region surrounded by a square M in FIG. FIG. 9B shows a state in which a driving voltage is applied to the piezo element 113 shown in FIG. 9A and the height of the piezo element 113 is increased.

図9Bに示されるように、ピエゾ素子113の高さが増加すると、弾性部材143がピエゾ113の動きに追従し、弾性部材143がインク室110側に盛り上がる。その結果、弾性部材143が隔壁130と接触し、隔壁130とピエゾプレート141との間の隙間を塞ぐ。このため、インク室110内に加えられた圧力が、隔壁130とピエゾプレート141との間の隙間に逃げることはできなくなる。これにより、インク室110内のインクに強い圧力を加えることができる。   As shown in FIG. 9B, when the height of the piezo element 113 increases, the elastic member 143 follows the movement of the piezo 113, and the elastic member 143 rises to the ink chamber 110 side. As a result, the elastic member 143 contacts the partition wall 130 and closes the gap between the partition wall 130 and the piezo plate 141. For this reason, the pressure applied to the ink chamber 110 cannot escape to the gap between the partition wall 130 and the piezo plate 141. Thereby, a strong pressure can be applied to the ink in the ink chamber 110.

このように、本実施の形態によれば、インクを強い力で押し出すことができる。このため、粘度が高いインクがインク室に収容された場合であっても、インクを吐出孔から押し出すことができる。   Thus, according to the present embodiment, ink can be pushed out with a strong force. For this reason, even when ink with high viscosity is stored in the ink chamber, the ink can be pushed out from the ejection holes.

また、図8および図9では、弾性部材がピエゾプレート上に配置された導電性ゴムなどの例を示したが、図10に示されるように、弾性が生じるまで薄くした、ピエゾプレート142の領域144を弾性部材としてもよい。   8 and 9 show examples of the conductive rubber or the like in which the elastic member is arranged on the piezo plate. As shown in FIG. 10, the region of the piezo plate 142 is thinned until elasticity occurs. 144 may be an elastic member.

(実施の形態4)
実施の形態4では、インク供給流路内のインクが循環する形態について説明する。
(Embodiment 4)
In the fourth embodiment, a mode in which ink in the ink supply channel circulates will be described.

図11は、実施の形態4のインクジェットヘッド400の斜視図である。実施の形態4のインクジェットヘッド400は、インク供給流路101がインク排出口104を有する以外は、実施の形態1のインクジェットヘッド100と同じである。実施の形態1のインクジェットヘッド100と同一の構成要素については同一の符号を付し説明を省略する。   FIG. 11 is a perspective view of the inkjet head 400 according to the fourth embodiment. The ink jet head 400 of the fourth embodiment is the same as the ink jet head 100 of the first embodiment except that the ink supply channel 101 has the ink discharge port 104. Constituent elements that are the same as those of the inkjet head 100 of the first embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

図11に示されるように、インクジェットヘッド400のインク供給流路101は、インク排出口104を有する。図12は、図11に示されたインクジェットヘッド400のA線による断面図である。図12に示されるように、インク供給流路101にインク排出口104を設けることで、インクを供給口103から排出口104に向かってインク供給流路101内を流すことができ、インク供給流路101内のインクを循環させることができる。これによりインク供給流路101内のインクよどみや、エアーの混入を防止することができる。また、インク供給流路101内のインクを循環させることで、インク供給流路101内インクの温度を均一にし、各インク室110に供給されるインクの温度を均一にすることができる。   As shown in FIG. 11, the ink supply channel 101 of the inkjet head 400 has an ink discharge port 104. FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line A of the inkjet head 400 shown in FIG. As shown in FIG. 12, by providing an ink discharge port 104 in the ink supply flow channel 101, ink can flow in the ink supply flow channel 101 from the supply port 103 toward the discharge port 104. The ink in the path 101 can be circulated. As a result, it is possible to prevent stagnation of ink in the ink supply channel 101 and mixing of air. Further, by circulating the ink in the ink supply channel 101, the temperature of the ink in the ink supply channel 101 can be made uniform, and the temperature of the ink supplied to each ink chamber 110 can be made uniform.

(実施の形態5)
実施の形態5では、インク排出流路を有するインクジェットヘッドについて説明する。
(Embodiment 5)
In the fifth embodiment, an ink jet head having an ink discharge channel will be described.

図13は、実施の形態5のインクジェットヘッド500の斜視図である。実施の形態5のインクジェットヘッド500は、インク排出流路102を有する以外は、実施の形態1のインクジェットヘッド100と同じである。実施の形態1のインクジェットヘッド100と同一の構成要素については同一の符号を付し説明を省略する。   FIG. 13 is a perspective view of an inkjet head 500 according to the fifth embodiment. The inkjet head 500 according to the fifth embodiment is the same as the inkjet head 100 according to the first embodiment except that the inkjet head 500 includes the ink discharge channel 102. Constituent elements that are the same as those of the inkjet head 100 of the first embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

図13に示されるように、インクジェットヘッド500は、インク排出流路102を有する。インク排出流路102は、各インク室110が接続されている。また、インク排出流路102は、インク排出口104を有する。図14Aは、図13に示されたインクジェットヘッド500のA線による断面図である。図14Bは、図13に示されたインクジェットヘッド500のB線による断面図である。   As shown in FIG. 13, the inkjet head 500 has an ink discharge channel 102. Each ink chamber 110 is connected to the ink discharge channel 102. Further, the ink discharge channel 102 has an ink discharge port 104. FIG. 14A is a cross-sectional view taken along line A of the inkjet head 500 shown in FIG. 14B is a cross-sectional view taken along line B of the inkjet head 500 shown in FIG.

図14AおよびBに示されるように、インクジェットヘッド500にインク排出流路102を設けることで、インクをインク供給流路101からインク室110内を通ってインク排出流路102に流すことができ、インク室110内のインクを循環させることができる。これにより、インク室110内のインクのよどみやエアーなどを抑制することができ、安定したインクの吐出が可能になる。   As shown in FIGS. 14A and 14B, by providing the ink discharge channel 102 in the inkjet head 500, ink can flow from the ink supply channel 101 through the ink chamber 110 to the ink discharge channel 102, The ink in the ink chamber 110 can be circulated. Thereby, it is possible to suppress stagnation and air of ink in the ink chamber 110, and it becomes possible to discharge ink stably.

本発明のインクジェットヘッドでは、インク室間のクロストークが小さい。よって、本発明のインクジェットヘッドは被塗布物に、均一にインクを塗布することができる。そのため、例えば有機ELディスプレイパネルの製造における有機発光材料を塗布形成するためのインクジェットヘッドとして好ましく用いられる。   In the ink jet head of the present invention, the crosstalk between the ink chambers is small. Therefore, the ink jet head of the present invention can uniformly apply ink to an object to be coated. Therefore, for example, it is preferably used as an inkjet head for coating and forming an organic light emitting material in the production of an organic EL display panel.

100、200、300、400、500 インクジェットヘッド
101 インク供給流路
102 インク排出流路
103 インク供給口
104 インク排出口
105 インクタンク
107 インク連通孔
110 インク室
111 ノズル
112 吐出孔
113 積層ピエゾ素子
130、131 隔壁
140、141、142 ピエゾプレート
143、144 弾性部材
150 ノズルプレート
160 フレーム
100, 200, 300, 400, 500 Inkjet head 101 Ink supply channel 102 Ink discharge channel 103 Ink supply port 104 Ink discharge port 105 Ink tank 107 Ink communication hole 110 Ink chamber 111 Nozzle 112 Ejection hole 113 Laminated piezo element 130, 131 Partition 140, 141, 142 Piezo plate 143, 144 Elastic member 150 Nozzle plate 160 Frame

Claims (7)

外部からインクを供給するための供給口を有するインク供給流路と、
前記インク供給流路に接続した2以上のインク室と、を有し、前記インク室は、インクに圧力を加えるピエゾ素子と、前記インクを吐出するためのノズルと、を有する、インクジェットヘッドであって、
2以上の前記ピエゾ素子が固定され、2以上の前記インク室の天面を構成するピエゾプレートと、
2以上の前記ノズルが形成され、2以上の前記インク室の底面を構成するノズルプレートと、
前記インク室の側面を構成し、前記インク室間に配置される隔壁と、をさらに有し、
前記ピエゾ素子は、前記隔壁に接触せず、
前記隔壁は、前記ピエゾプレートに接続されない、インクジェットヘッド。
An ink supply channel having a supply port for supplying ink from the outside;
An ink jet head having two or more ink chambers connected to the ink supply channel, the ink chamber having a piezo element that applies pressure to the ink and a nozzle for ejecting the ink. And
Two or more piezoelectric elements are fixed, and two or more piezoelectric plates constituting the top surface of the ink chamber;
Two or more nozzles are formed, and two or more nozzle plates constituting the bottom surface of the ink chamber;
A side wall of the ink chamber, and a partition wall disposed between the ink chambers; and
The piezo element does not contact the partition,
The partition wall is an inkjet head not connected to the piezo plate.
前記ピエゾ素子は、積層ピエゾ素子である、請求項1に記載のインクジェットヘッド。   The inkjet head according to claim 1, wherein the piezo element is a laminated piezo element. 前記ノズルプレート側における前記隔壁同士の間隔は、前記ピエゾプレート側における隔壁同士の間隔よりも狭く、
前記ピエゾ素子に駆動電圧を印加し、前記積層ピエゾ素子を高くしたとき、前記積層ピエゾ素子は、前記隔壁に接触する、請求項2に記載のインクジェットヘッド。
The interval between the partition walls on the nozzle plate side is narrower than the interval between the partition walls on the piezoelectric plate side,
The inkjet head according to claim 2, wherein when the driving voltage is applied to the piezo element and the laminated piezo element is raised, the laminated piezo element contacts the partition wall.
前記ピエゾプレートは、前記インク室ごとに弾性部材を有し、
前記ピエゾ素子は、前記弾性部材上に固定され、前記弾性部材の一部は前記隔壁上に配置される、請求項1に記載のインクジェットヘッド。
The piezo plate has an elastic member for each ink chamber,
The inkjet head according to claim 1, wherein the piezoelectric element is fixed on the elastic member, and a part of the elastic member is disposed on the partition wall.
前記インク供給流路は、インクを排出するためのインク排出口を有する、請求項1に記載のインクジェットヘッド。   The ink jet head according to claim 1, wherein the ink supply channel has an ink discharge port for discharging ink. 外部にインクを排出するための排出口を有するインク排出流路をさらに有し、前記インク排出流路は、2以上の前記インク室に接続する、請求項1に記載のインクジェットヘッド。   The inkjet head according to claim 1, further comprising an ink discharge channel having a discharge port for discharging ink to the outside, wherein the ink discharge channel is connected to two or more ink chambers. 請求項1〜6のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドを具備するインクジェット装置。   An ink jet apparatus comprising the ink jet head according to claim 1.
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