JP2014031024A - Liquid droplet jet head and liquid droplet jet apparatus - Google Patents

Liquid droplet jet head and liquid droplet jet apparatus Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid droplet jet head or the like in which supply means of a liquid to a supply port is simplified, the liquid droplet jet head being made small in head size.SOLUTION: A liquid droplet jet apparatus according to the present invention comprises: a driving unit including a vibration plate; a piezoelectric element provided on the vibration plate; a flow path formation plate, provided under the vibration plate, for partitioning a pressure chamber and a reservoir communicating with the pressure chamber; and a sealing plate provided to cover the piezoelectric element above the vibration plate and the piezoelectric element, a nozzle plate having a nozzle hole for discharging a liquid in the pressure chamber, and a cover member having a supply port for supplying a liquid to the reservoir. When a direction in which the liquid is discharged via the nozzle hole is a first direction, and a direction in which the vibration plate is displaced is a second direction, the first direction and the second direction are perpendicular to each other, and a direction in which the liquid is supplied to the reservoir via the supply port is the same as the first direction.

Description

本発明は、液滴噴射ヘッドおよび液滴噴射装置に関する。   The present invention relates to a droplet ejecting head and a droplet ejecting apparatus.

液滴を吐出するための液滴噴射ヘッドとして、例えばインクジェット記録装置に搭載されるインクジェットヘッドが知られている。インクジェットヘッドは、一般的に、インク滴を吐出するためのノズル孔が形成されたノズル板と、ノズル孔に連通する圧力室と、圧力室への液体を供給するためのリザーバーと、を有する流路形成板と、を備え、駆動部により圧力室に圧力を加えることにより、インク滴をノズル孔から吐出する。このようなインクジェットヘッドでは、印刷速度の高速化を目的として、ノズル孔を高密度に配置することが求められている。   As a liquid droplet ejecting head for ejecting liquid droplets, for example, an ink jet head mounted on an ink jet recording apparatus is known. An inkjet head generally has a flow path having a nozzle plate in which nozzle holes for ejecting ink droplets are formed, a pressure chamber communicating with the nozzle holes, and a reservoir for supplying liquid to the pressure chambers. An ink droplet is ejected from the nozzle hole by applying pressure to the pressure chamber by the drive unit. In such an ink jet head, it is required to arrange the nozzle holes at a high density for the purpose of increasing the printing speed.

このような装置において、高速化のために、一般に、複数のノズル孔が配列されたノズル列を、複数有する液滴噴射ヘッドが備えられている(特許文献1)。このような構造を有する液滴噴射ヘッドにおいて、ノズル孔の高密度化の要求に応えつつ、供給口への液体の供給手段が簡潔となり、ヘッドサイズの小型化を実現する液滴噴射ヘッドが望まれている。   In order to increase the speed, such an apparatus is generally provided with a droplet ejecting head having a plurality of nozzle rows in which a plurality of nozzle holes are arranged (Patent Document 1). In a liquid droplet ejecting head having such a structure, a liquid droplet ejecting head that achieves miniaturization of the head size by simplifying the liquid supply means to the supply port while meeting the demand for higher density of nozzle holes is desired. It is rare.

特開2009−160899号公報JP 2009-160899 A

本発明のいくつかの態様によれば、供給口への液体の供給手段が簡潔となり、ヘッドサイズの小型化を可能とする液滴噴射ヘッドを提供することができる。   According to some aspects of the present invention, it is possible to provide a liquid droplet ejecting head in which the liquid supply means to the supply port is simplified and the head size can be reduced.

(1)本発明の態様の1つである液滴噴射ヘッドは、
振動板と、前記振動板の上に設けられた圧電素子と、前記振動板の下に設けられ、圧力室と前記圧力室と連通したリザーバーとを区画するための流路形成板と、前記振動板および前記圧電素子の上方において、前記圧電素子を覆うように設けられた封止板と、を有する駆動ユニットと、
前記圧力室の液体を吐出するノズル孔を有するノズル板と、
前記リザーバーに液体を供給する供給口を有する蓋部材と、
を有し、
前記液体の前記ノズル孔を介した吐出方向を、第1の方向とし、前記振動板の変位方向を、第2の方向としたとき、
前記第1の方向と前記第2の方向とは直交し、
前記液体が、前記供給口を介して前記リザーバーに供給される方向は、前記第1の方向と同じ方向である。
(1) A liquid droplet ejecting head which is one aspect of the present invention includes:
A vibration plate, a piezoelectric element provided on the vibration plate, a flow path forming plate provided under the vibration plate for partitioning a pressure chamber and a reservoir communicating with the pressure chamber, and the vibration A drive unit having a plate and a sealing plate provided to cover the piezoelectric element above the piezoelectric element;
A nozzle plate having a nozzle hole for discharging the liquid in the pressure chamber;
A lid member having a supply port for supplying a liquid to the reservoir;
Have
When the discharge direction of the liquid through the nozzle hole is a first direction and the displacement direction of the diaphragm is a second direction,
The first direction and the second direction are orthogonal to each other,
The direction in which the liquid is supplied to the reservoir through the supply port is the same direction as the first direction.

本発明において、「上」という文言を、例えば、「特定のもの(以下「A」という)の「上」に他の特定のもの(以下「B」という)を形成する」などと用いている。本発明において、この例のような場合に、A上に直接Bを形成するような場合と、A上に他のものを介してBを形成するような場合とが含まれるものとして、「上」という文言を用いている。同様に、「下」という文言は、A下に直接Bを形成するような場合と、A下に他のものを介してBを形成するような場合とが含まれるものとする。   In the present invention, the word “upper” is used as, for example, “to form another specific thing (hereinafter referred to as“ B ”) on“ above ”of a specific thing (hereinafter referred to as“ A ”)”. . In the present invention, in the case of this example, the case where B is formed directly on A and the case where B is formed on A via another are included. Is used. Similarly, the term “below” includes a case where B is directly formed under A and a case where B is formed under A via another.

本発明によれば、液体が、供給口を介してリザーバーに供給される方向は、第1の方向と同じ方向であることにより、振動板の変位方向に供給口が開口した液滴噴射ヘッドと比べて、供給口への液体の供給手段が簡潔となり、ヘッドサイズの小型化を可能とする液滴噴射ヘッドを提供することができる。   According to the present invention, the direction in which the liquid is supplied to the reservoir through the supply port is the same as the first direction, so that the droplet discharge head having the supply port opened in the displacement direction of the diaphragm In comparison, the means for supplying the liquid to the supply port is simplified, and it is possible to provide a liquid droplet ejecting head that can reduce the head size.

(2)本発明の態様の1つである液滴噴射ヘッドは、
前記ノズル板に直交して設けられたセパレータ基板をさらに有し、
前記セパレータ基板は、前記流路形成板を内側にして対向する一対の前記駆動ユニットに挟まれており、
前記リザーバーは、対向する一対の前記流路形成板および振動板と、前記蓋部材と、前記セパレータ基板と、によって形成された共通リザーバーであり、
前記蓋部材の前記供給口は、前記共通リザーバーに連通していてもよい。
(2) A liquid droplet ejecting head which is one aspect of the present invention is:
It further has a separator substrate provided orthogonal to the nozzle plate,
The separator substrate is sandwiched between a pair of the drive units that face each other with the flow path forming plate inside.
The reservoir is a common reservoir formed by a pair of the flow path forming plate and the vibration plate facing each other, the lid member, and the separator substrate.
The supply port of the lid member may communicate with the common reservoir.

これによれば、供給口への液体の供給手段が簡潔となり、ヘッドサイズの小型化を可能とする液滴噴射ヘッドを提供することができる。   According to this, the means for supplying the liquid to the supply port is simplified, and it is possible to provide a liquid droplet ejecting head that can reduce the head size.

(3)本発明の態様の1つである液滴噴射ヘッドは、
前記蓋部材は、前記共通リザーバーを形成する面において、凹部を有していてもよい。
(3) A liquid droplet ejecting head which is one aspect of the present invention includes:
The lid member may have a recess on a surface forming the common reservoir.

これによれば、圧力室およびリザーバー内に浮遊した気泡に起因したドット抜けの発生を抑制する構造を有する液滴噴射ヘッドを提供することができる。   According to this, it is possible to provide a liquid droplet ejecting head having a structure that suppresses occurrence of missing dots due to bubbles floating in the pressure chamber and the reservoir.

(4)本発明の態様の1つである液滴噴射ヘッドは、
2以上の前記駆動ユニットが、前記第2の方向において積層される液滴噴射ヘッドであって、
隣り合うように積層された2つの前記駆動ユニットは、一方の前記駆動ユニットの前記封止板の上に、他方の前記駆動ユニットの前記流路形成板が設けられるように積層され、
前記リザーバーは、前記流路形成板と、振動板と、前記蓋部材と、前記封止板と、によって形成されていてもよい。
(4) A liquid droplet ejecting head which is one of the aspects of the present invention includes:
Two or more drive units are droplet ejection heads stacked in the second direction,
The two drive units stacked so as to be adjacent to each other are stacked on the sealing plate of one of the drive units so that the flow path forming plate of the other drive unit is provided,
The reservoir may be formed by the flow path forming plate, the vibration plate, the lid member, and the sealing plate.

これによれば、供給口への液体の供給手段が簡潔となり、ヘッドサイズの小型化を可能とする液滴噴射ヘッドを提供することができる。   According to this, the means for supplying the liquid to the supply port is simplified, and it is possible to provide a liquid droplet ejecting head that can reduce the head size.

(5)本発明の態様の1つである液滴噴射ヘッドは、
前記封止板は、前記リザーバーを形成する面において、凹部を有していてもよい。
(5) A liquid droplet ejecting head which is one of the aspects of the present invention includes:
The sealing plate may have a recess on the surface forming the reservoir.

これによれば、圧力室およびリザーバー内に浮遊した気泡に起因したドット抜けの発生を抑制する構造を有する液滴噴射ヘッドを提供することができる。   According to this, it is possible to provide a liquid droplet ejecting head having a structure that suppresses occurrence of missing dots due to bubbles floating in the pressure chamber and the reservoir.

(6)本発明の態様の1つである液滴噴射装置は、
上記の液滴噴射ヘッドを含む。
(6) A liquid droplet ejecting apparatus which is one aspect of the present invention includes:
The liquid droplet ejecting head is included.

本発明によれば、本発明の態様の1つである液滴噴射ヘッドを有する液滴噴射装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a liquid droplet ejecting apparatus having a liquid droplet ejecting head which is one aspect of the present invention.

実施形態に係る液滴噴射ヘッド100(200)を模式的に示す平面図。FIG. 2 is a plan view schematically showing a liquid droplet ejecting head 100 (200) according to the embodiment. 実施形態に係る液滴噴射ヘッド100を模式的に示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the droplet ejecting head 100 according to the embodiment. 実施形態に係る液滴噴射ヘッド100を模式的に示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the droplet ejecting head 100 according to the embodiment. 実施形態に係る液滴噴射ヘッド100を模式的に示す斜視図。FIG. 2 is a perspective view schematically showing a liquid droplet ejecting head 100 according to the embodiment. 実施形態に係る液滴噴射ヘッド200を模式的に示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a droplet ejecting head 200 according to the embodiment. 実施形態に係る液滴噴射ヘッド200を模式的に示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a droplet ejecting head 200 according to the embodiment. 実施形態に係る液滴噴射ヘッド100の変形例を模式的に示す断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a modification of the liquid droplet ejecting head 100 according to the embodiment. 実施形態に係る液滴噴射ヘッド200の変形例を模式的に示す断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a modification of the liquid droplet ejecting head 200 according to the embodiment. 実施形態に係る液滴噴射装置700を模式的に示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view schematically showing a droplet ejecting apparatus 700 according to the embodiment.

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. Also, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.

1.液滴噴射ヘッド
1.1.第1実施形態
図1は、本実施形態の液滴噴射ヘッド100を模式的に示す平面図である。図2は、本実施形態の液滴噴射ヘッド100を模式的に示す断面図である。図3は、本実施形態の液体噴射ヘッド100を模式的に示す断面図である。図2は、図1に示したA−A線の断面に対応する。図3は、図1に示したB−B線の断面に対応する。図4は、本実施形態の液滴噴射ヘッド100の斜視図である。
1. Droplet ejecting head 1.1. First Embodiment FIG. 1 is a plan view schematically showing a liquid droplet ejecting head 100 of the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the droplet ejecting head 100 of the present embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the liquid jet head 100 of the present embodiment. FIG. 2 corresponds to a cross section taken along line AA shown in FIG. FIG. 3 corresponds to a cross section taken along line BB shown in FIG. FIG. 4 is a perspective view of the droplet ejecting head 100 of the present embodiment.

本実施形態の液滴噴射ヘッド100は、振動板10と、振動板10の上に設けられた圧電素子20と、振動板10の下に設けられ、圧力室32と圧力室32と連通したリザーバー36とを区画するための流路形成板30と、振動版10および圧電素子20の上方において、圧電素子20の空間41を介して覆うように設けられた封止板40と、を有する駆動ユニット50と、圧力室32の液体を吐出するノズル孔61を有するノズル板60と、リザーバー36に液体を供給する供給口81を有する蓋部材80とを有する。   The liquid droplet ejecting head 100 of this embodiment includes a diaphragm 10, a piezoelectric element 20 provided on the diaphragm 10, and a reservoir provided below the diaphragm 10 and communicating with the pressure chamber 32 and the pressure chamber 32. A drive unit having a flow path forming plate 30 for partitioning 36 and a sealing plate 40 provided so as to cover the vibrating plate 10 and the piezoelectric element 20 via a space 41 of the piezoelectric element 20. 50, a nozzle plate 60 having a nozzle hole 61 for discharging the liquid in the pressure chamber 32, and a lid member 80 having a supply port 81 for supplying liquid to the reservoir 36.

駆動ユニット50は、少なくとも振動板10、圧電素子20、流路形成板30および封止板40によって構成される。図1に示すように、駆動ユニット50には、複数の圧電素子20と、複数の圧力室32が、振動版10の1つの辺に整列して並設されている。図1に示すように、液滴噴射ヘッド100の振動版10の最も大きな面によって形成される面が矩形であるとき、振動板10の隣り合う2辺の内、一方の辺(例えば、短辺であって、長辺よりも長さが短い辺)に沿った方向をX軸方向とし、他方の辺(例えば長辺であって、短辺よりも長さが長い辺)に沿った方向をY軸とする。また振動板10の厚み方向をZ軸方向とする。このとき、圧電素子20と圧力室32は、X軸方向に延びるように形成され、Y軸方向に沿って、列を形成して配列されていてもよい。また、振動板10、圧電素子20、流路形成板30は、Z軸方向において積層構造を有していてもよい。   The drive unit 50 includes at least the vibration plate 10, the piezoelectric element 20, the flow path forming plate 30, and the sealing plate 40. As shown in FIG. 1, in the drive unit 50, a plurality of piezoelectric elements 20 and a plurality of pressure chambers 32 are arranged in parallel on one side of the vibration plate 10. As shown in FIG. 1, when the surface formed by the largest surface of the vibration plate 10 of the droplet ejecting head 100 is a rectangle, one of the two adjacent sides of the diaphragm 10 (for example, the short side) The direction along the side that is shorter than the long side is the X-axis direction, and the direction along the other side (for example, the long side that is longer than the short side) is the direction The Y axis is assumed. Further, the thickness direction of the diaphragm 10 is defined as a Z-axis direction. At this time, the piezoelectric element 20 and the pressure chamber 32 may be formed so as to extend in the X-axis direction, and may be arranged in a row along the Y-axis direction. Further, the vibration plate 10, the piezoelectric element 20, and the flow path forming plate 30 may have a laminated structure in the Z-axis direction.

振動板10は、図2および図3に示すように、たわみ振動をおこなうための弾性を有する板状の部材である。振動板10は、複数の層が積層した構造を有してもよい。振動板10は、圧電素子20の動作によって変形し、圧力室32の体積を変化させる機能を有する。振動板10の材質は、特に限定されないが、適度な機械的強度のある物質を用いることが望ましい。強度のない材料で形成した場合には、破損したり、高い駆動周波数で液滴噴射ヘッド100を駆動できなくなることがある。また硬すぎる材料を用いた場合は、ヘッドの駆動時の振動板10のたわみ量が減少し、噴射できる液体の滴が小さくなることがある。振動板10の厚さは、ヤング率等の振動板10の特性、圧電素子20の変形能力、圧力室32の体積の変化量などの特性が要求を満たせるよう、最適に選ばれる。振動板10の材質としては、たとえば、酸化ジルコニウム、窒化シリコン、酸化シリコンまたは、酸化アルミニウムなどが好適である。   As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the diaphragm 10 is a plate-like member having elasticity for causing flexural vibration. The diaphragm 10 may have a structure in which a plurality of layers are stacked. The diaphragm 10 has a function of being deformed by the operation of the piezoelectric element 20 and changing the volume of the pressure chamber 32. The material of the diaphragm 10 is not particularly limited, but it is desirable to use a substance having an appropriate mechanical strength. If it is made of a material having no strength, it may be damaged or the droplet ejection head 100 may not be driven at a high driving frequency. If a material that is too hard is used, the amount of deflection of the vibration plate 10 when the head is driven may be reduced, and the droplets of liquid that can be ejected may be reduced. The thickness of the diaphragm 10 is optimally selected so that the characteristics of the diaphragm 10 such as Young's modulus, the deformability of the piezoelectric element 20, and the volume change amount of the pressure chamber 32 can satisfy the requirements. As a material of the diaphragm 10, for example, zirconium oxide, silicon nitride, silicon oxide, or aluminum oxide is preferable.

圧電素子20は、図1ないし図3に示すように、振動板10の上方に、圧力室32に対応して複数設けられる。圧電素子20は、下部電極22と、圧電体層24と、上部電極26とを積層して構成される。   As shown in FIGS. 1 to 3, a plurality of piezoelectric elements 20 are provided above the diaphragm 10 corresponding to the pressure chambers 32. The piezoelectric element 20 is configured by laminating a lower electrode 22, a piezoelectric layer 24, and an upper electrode 26.

なお、圧電素子20の構成は、下部電極22と、圧電体層24と、上部電極26とを有し、振動板10を変位させることができる限り、特に限定されない。以下においては、下部電極22が、複数の圧電素子20の共通電極となる形態を、圧電素子20の一例として説明するが、上部電極26が共通電極である形態や、下部電極22と上部電極26とがそれぞれ個別にリード配線に接続している形態であってもよい。つまりは、圧電素子20の構成は以下に限定されるものではない。   The configuration of the piezoelectric element 20 is not particularly limited as long as the piezoelectric element 20 has the lower electrode 22, the piezoelectric layer 24, and the upper electrode 26 and can displace the diaphragm 10. In the following, a mode in which the lower electrode 22 is a common electrode for the plurality of piezoelectric elements 20 will be described as an example of the piezoelectric element 20. However, a mode in which the upper electrode 26 is a common electrode, or the lower electrode 22 and the upper electrode 26. And may be individually connected to the lead wiring. That is, the configuration of the piezoelectric element 20 is not limited to the following.

下部電極22は、振動板10の上方に形成される。下部電極22の厚みは、振動板10に圧電体層24の変形が伝達できる範囲であれば任意である。下部電極22の厚みは、たとえば20nm〜400nmとすることができる。下部電極22は、上部電極26と対になり、圧電体層24を挟み圧電素子20の一方の電極としての機能を有する。下部電極22は、外部から電気的な接続がとれるように形成される。下部電極22は、複数の圧電素子20の共通電極として用いられてもよい。下部電極22の材質は、導電性を有する物質である限り、特に限定されない。下部電極22の材質は、ニッケル、イリジウム、白金などの各種の金属、それらの導電性酸化物(たとえば酸化イリジウムなど)、ストロンチウムとルテニウムの複合酸化物などを用いることができる。また、下部電極22は、前記例示した材料の単層でもよいし、複数の材料を積層した構造であってもよい。   The lower electrode 22 is formed above the diaphragm 10. The thickness of the lower electrode 22 is arbitrary as long as the deformation of the piezoelectric layer 24 can be transmitted to the diaphragm 10. The thickness of the lower electrode 22 can be set to, for example, 20 nm to 400 nm. The lower electrode 22 is paired with the upper electrode 26 and functions as one electrode of the piezoelectric element 20 with the piezoelectric layer 24 interposed therebetween. The lower electrode 22 is formed so as to be electrically connected from the outside. The lower electrode 22 may be used as a common electrode for the plurality of piezoelectric elements 20. The material of the lower electrode 22 is not particularly limited as long as it is a conductive material. As the material of the lower electrode 22, various metals such as nickel, iridium and platinum, conductive oxides thereof (for example, iridium oxide, etc.), composite oxides of strontium and ruthenium, and the like can be used. Further, the lower electrode 22 may be a single layer of the exemplified materials or a structure in which a plurality of materials are stacked.

圧電体層24は、下部電極22の上に形成される。圧電体層24の厚みは、機械的な信頼性を確保するために300nm〜1500nmとすることができる。圧電体層24は、下部電極22および、上部電極26によって電界が印加されると伸縮変形し、これにより振動板10を振動させる機能を有する。圧電体層24には、圧電性を有する材料が用いられる。圧電体層24の材質は、たとえば、鉛、ジルコニウム、チタンを構成元素として含む酸化物とすることができる。圧電体層24の材質は、さらに、ニオブなどの添加物を含んでいてもよい。圧電体層24の材質として、チタン酸ジルコン酸鉛は、圧電性能が良好なため好適に用いることができる。   The piezoelectric layer 24 is formed on the lower electrode 22. The thickness of the piezoelectric layer 24 can be set to 300 nm to 1500 nm in order to ensure mechanical reliability. The piezoelectric layer 24 has a function of expanding and contracting when an electric field is applied by the lower electrode 22 and the upper electrode 26, thereby vibrating the diaphragm 10. A piezoelectric material is used for the piezoelectric layer 24. The material of the piezoelectric layer 24 can be, for example, an oxide containing lead, zirconium, and titanium as constituent elements. The material of the piezoelectric layer 24 may further contain an additive such as niobium. As a material of the piezoelectric layer 24, lead zirconate titanate can be suitably used because of its excellent piezoelectric performance.

上部電極26は、圧電体層24の上に形成される。上部電極26の厚みは、圧電素子20の動作に悪影響を与えない範囲であれば限定されない。上部電極26の厚みは、たとえば10nm〜400nmとすることができる。上部電極26は、下部電極22と対になり、圧電体層24を挟み圧電素子20の一方の電極としての機能を有する。下部電極22は、外部から電気的な接続がとれるように形成される。上部電極26の材質は、導電性を有する物質である限り特に限定されない。上部電極26の材質としては、下部電極22と同様のものを挙げることができる。   The upper electrode 26 is formed on the piezoelectric layer 24. The thickness of the upper electrode 26 is not limited as long as it does not adversely affect the operation of the piezoelectric element 20. The thickness of the upper electrode 26 can be set to, for example, 10 nm to 400 nm. The upper electrode 26 is paired with the lower electrode 22 and functions as one electrode of the piezoelectric element 20 with the piezoelectric layer 24 interposed therebetween. The lower electrode 22 is formed so as to be electrically connected from the outside. The material of the upper electrode 26 is not particularly limited as long as it is a conductive material. The material of the upper electrode 26 can be the same as that of the lower electrode 22.

ここで、図2に示すように、振動版10の上に圧電素子20が設けられることから、振動板10は、主として振動板10の厚み方向(Z軸方向)に変位することができる。換言すれば、振動板10の変位方向は、振動板10の厚み方向(Z軸方向)である。   Here, as shown in FIG. 2, since the piezoelectric element 20 is provided on the vibration plate 10, the vibration plate 10 can be displaced mainly in the thickness direction (Z-axis direction) of the vibration plate 10. In other words, the displacement direction of the diaphragm 10 is the thickness direction (Z-axis direction) of the diaphragm 10.

流路形成板30は、振動板10の下方に設けられる。流路形成板30には、図1に示すように、複数の圧力室32など、液体を導入し、ノズル孔61から吐出するための流路が設けられる。流路形成板30に形成される圧力室32となる流路の数は、特に限定されず、任意である。流路形成板30は、圧力室32の側壁となる。流路形成板30の上面および下面は、互いに平行となっている。流路形成板30は、各圧力室32に液体を導入する第1開口部33と、各圧力室32からノズル孔61へ液体を供給する第2開口部35とを有するように形成される。第1開口部33と圧力室32との間に、圧力室32よりも流路幅が狭く設計された供給路34が設けられていてもよい。図1および図2に示すように、流路形成板30には、第1開口部33に連通するようにリザーバー36が形成される流路(空間)が形成されている。つまりは、流路形成板30には、リザーバー36に導入された液体が、第1開口部33を介して圧力室32に供給され、第2開口部35から吐出されるように、流路が形成されている。流路形成板30の材質としては、特に限定されないが、水酸化カリウム(KOH)を用いた異方性ウェットエッチングにより高い加工精度が得られるシリコンを用いるのが好適である。   The flow path forming plate 30 is provided below the vibration plate 10. As shown in FIG. 1, the flow path forming plate 30 is provided with a flow path for introducing a liquid such as a plurality of pressure chambers 32 and discharging the liquid from the nozzle holes 61. The number of the flow paths that serve as the pressure chambers 32 formed in the flow path forming plate 30 is not particularly limited and is arbitrary. The flow path forming plate 30 serves as a side wall of the pressure chamber 32. The upper surface and the lower surface of the flow path forming plate 30 are parallel to each other. The flow path forming plate 30 is formed to have a first opening 33 for introducing liquid into each pressure chamber 32 and a second opening 35 for supplying liquid from each pressure chamber 32 to the nozzle hole 61. Between the first opening 33 and the pressure chamber 32, a supply path 34 designed to have a channel width narrower than that of the pressure chamber 32 may be provided. As shown in FIGS. 1 and 2, the flow path forming plate 30 is formed with a flow path (space) in which the reservoir 36 is formed so as to communicate with the first opening 33. That is, the flow path forming plate 30 has a flow path so that the liquid introduced into the reservoir 36 is supplied to the pressure chamber 32 through the first opening 33 and discharged from the second opening 35. Is formed. The material of the flow path forming plate 30 is not particularly limited, but it is preferable to use silicon that can obtain high processing accuracy by anisotropic wet etching using potassium hydroxide (KOH).

ここで、第2開口部35は、振動板10の変位方向(Z軸方向)に直交する方向(X軸方向)に向かって開口している。換言すれば、第2開口部35の開口する方向は、振動板10の変位方向(Z軸方向)に直交する方向(X軸方向)である。また、第2開口部35は、図1の例のように、平面的に見て、液体噴射ヘッド100の1つの辺に整列して設けられることができる。したがって、駆動ユニット50の一側面において、複数の第2開口部35から形成された開口部の列を形成することができる。   Here, the second opening 35 opens toward a direction (X-axis direction) orthogonal to the displacement direction (Z-axis direction) of the diaphragm 10. In other words, the opening direction of the second opening 35 is a direction (X-axis direction) orthogonal to the displacement direction (Z-axis direction) of the diaphragm 10. Further, the second opening 35 can be provided in alignment with one side of the liquid ejecting head 100 in a plan view as in the example of FIG. Therefore, on one side surface of the drive unit 50, a row of openings formed from the plurality of second openings 35 can be formed.

封止板40は、駆動ユニット50の圧電素子20側に、圧電素子20の空間41を介して覆うように設けられる。封止板40は、圧電素子20と接しない。封止板40は、複数の圧電素子30を覆ってもよく、各圧電素子20を1つずつ覆うように設けてもよい。また、封止板40には、圧電素子20と接しないようにするための柱(ピラー)などが設けられていてもよい(図示せず)。封止板40は、たとえば、駆動ユニット50(液滴噴射ヘッド100)が積層したときに、圧電素子20並びに振動板10が駆動するための空間を確保する機能を有する。また、封止板40は、その内側の空間41を気密に保つ機能を有してもよい。また、封止板40によって形成される空間は、減圧状態となっていてもよい。これにより、封止板40によって、圧電素子20が大気と接触しないようにすることができるため、たとえば、圧電体層24の劣化を抑制することができる。また、封止板40を有することにより、圧電素子20が機械的に保護され、液滴噴射ヘッド100の取り扱いが容易になる。封止板40の厚みは、機械的な強度を有する限り限定されない。封止板40の材質は、たとえば、ポリイミドなどの樹脂、窒化シリコン、酸化シリコンまたは、酸化アルミニウムなどの無機物とすることができる。   The sealing plate 40 is provided on the piezoelectric element 20 side of the drive unit 50 so as to cover the space via the space 41 of the piezoelectric element 20. The sealing plate 40 does not contact the piezoelectric element 20. The sealing plate 40 may cover the plurality of piezoelectric elements 30 or may be provided so as to cover each piezoelectric element 20 one by one. Further, the sealing plate 40 may be provided with pillars (not shown) for preventing contact with the piezoelectric element 20. The sealing plate 40 has a function of securing a space for driving the piezoelectric element 20 and the vibration plate 10 when the driving unit 50 (droplet ejecting head 100) is stacked, for example. Further, the sealing plate 40 may have a function of keeping the inner space 41 airtight. Further, the space formed by the sealing plate 40 may be in a reduced pressure state. Thereby, since the piezoelectric element 20 can be prevented from coming into contact with the atmosphere by the sealing plate 40, for example, deterioration of the piezoelectric layer 24 can be suppressed. Further, by having the sealing plate 40, the piezoelectric element 20 is mechanically protected, and the droplet ejection head 100 can be easily handled. The thickness of the sealing plate 40 is not limited as long as it has mechanical strength. The material of the sealing plate 40 can be, for example, a resin such as polyimide, an inorganic material such as silicon nitride, silicon oxide, or aluminum oxide.

以上により、駆動ユニット50を構成することができる。本実施形態に係る液滴噴出ヘッド100は、図2に示すように、2つの駆動ユニット50が、後述されるセパレータ基板70を中心として、対称に配置された構造を有することができる。詳細は後述される。   The drive unit 50 can be configured as described above. As shown in FIG. 2, the droplet ejection head 100 according to the present embodiment can have a structure in which two drive units 50 are arranged symmetrically around a separator substrate 70 described later. Details will be described later.

ノズル板60は、振動板10および流路形成板30に直交して設けられている板状の部材である。ノズル板60は、流路形成板30の各第2開口部35に対応するように複数のノズル孔61を有する。ノズル孔61は、ノズル板60の法線方向に中心線が一致するように形成されている。したがって、ノズル孔61から液体が吐出される方向は、図2に示すように、第2開口部35が開口する方向(X軸方向)であって、振動板10の変位方向(Z軸方向)に直交する方向(X軸方向)となる。また、ノズル孔61の形成される位置は、第2開口部35を介して圧力室32と連続することができる限り任意である。したがって、図4に示すように、ノズル板60は、複数の第2開口部35と対応した複数のノズル孔61からなるノズル列を有することができる。ノズル板60の材質は、限定されず、たとえばシリコンや、ステンレスなどを好適に用いることができる。   The nozzle plate 60 is a plate-like member provided orthogonal to the vibration plate 10 and the flow path forming plate 30. The nozzle plate 60 has a plurality of nozzle holes 61 so as to correspond to the second openings 35 of the flow path forming plate 30. The nozzle hole 61 is formed so that the center line coincides with the normal direction of the nozzle plate 60. Therefore, the direction in which the liquid is discharged from the nozzle hole 61 is the direction in which the second opening 35 opens (X-axis direction) as shown in FIG. 2, and the displacement direction of the diaphragm 10 (Z-axis direction). Direction (X-axis direction) perpendicular to the direction. Further, the position where the nozzle hole 61 is formed is arbitrary as long as the nozzle hole 61 can be continuous with the pressure chamber 32 via the second opening 35. Therefore, as shown in FIG. 4, the nozzle plate 60 can have a nozzle row including a plurality of nozzle holes 61 corresponding to the plurality of second openings 35. The material of the nozzle plate 60 is not limited, and for example, silicon, stainless steel, or the like can be suitably used.

セパレータ基板70は、一対の駆動ユニット50によって挟まれる板状の部材である。セパレータ基板70は、流路形成板30側を内側にして対向する一対の駆動ユニット50に挟まれている。このように配置されたセパレータ基板70および一対の駆動ユニット50によって、セパレータ基板70の両面にそれぞれ複数の圧力室32が形成される。セパレータ基板70は、図2に示すように、面上において圧力室32が形成される基面71と、面上においてリザーバー36が形成される側面73および側面75と、を有する。基面71とは、セパレータ基板70を構成する面の中で、もっとも面積が大きい面であって、振動板10や流路形成板30と平行に設けられた面である。側面73および側面75とは、基面71の両面を接続する面であり、振動板10や流路形成板30と直交する面である。側面73は、ノズル板60および蓋部材80と平行な側面であって、ノズル板60側の面とは反対側の面である。また、側面75は、側面73と連続する面であって、ノズル板60および蓋部材80と直交な側面であってもよい。   The separator substrate 70 is a plate-like member that is sandwiched between the pair of drive units 50. The separator substrate 70 is sandwiched between a pair of drive units 50 facing each other with the flow path forming plate 30 side inside. A plurality of pressure chambers 32 are formed on both sides of the separator substrate 70 by the separator substrate 70 and the pair of drive units 50 arranged in this manner. As shown in FIG. 2, the separator substrate 70 has a base surface 71 on which the pressure chamber 32 is formed, and a side surface 73 and a side surface 75 on which the reservoir 36 is formed. The base surface 71 is a surface having the largest area among the surfaces constituting the separator substrate 70, and is a surface provided in parallel with the vibration plate 10 and the flow path forming plate 30. The side surface 73 and the side surface 75 are surfaces that connect both surfaces of the base surface 71, and are surfaces that are orthogonal to the vibration plate 10 and the flow path forming plate 30. The side surface 73 is a side surface parallel to the nozzle plate 60 and the lid member 80 and is a surface opposite to the surface on the nozzle plate 60 side. The side surface 75 may be a surface that is continuous with the side surface 73 and may be a side surface that is orthogonal to the nozzle plate 60 and the lid member 80.

図2に示すように、セパレータ基板70は、Z軸方向において隣り合うリザーバー36を連結する切欠け部72を有する。切欠け部72は、側面73と側面75によって構成される。切欠け部72の形状は、一対の駆動ユニット50のリザーバー36を連通させる空間を形成できる限り、特に限定されない。   As shown in FIG. 2, the separator substrate 70 has a notch 72 that connects the reservoirs 36 adjacent in the Z-axis direction. The notch 72 is constituted by a side surface 73 and a side surface 75. The shape of the notch 72 is not particularly limited as long as a space for communicating the reservoirs 36 of the pair of drive units 50 can be formed.

図2に示すように、セパレータ基板70の基面71上には、圧力室32、第1開口部33、供給路34、第2開口部35が形成される。また、側面73、75の上において後述される共通リザーバー37が形成される。   As shown in FIG. 2, the pressure chamber 32, the first opening 33, the supply path 34, and the second opening 35 are formed on the base surface 71 of the separator substrate 70. Further, a common reservoir 37 described later is formed on the side surfaces 73 and 75.

セパレータ基板70の厚みは、液滴噴射ヘッド100が変形しない程度の強度を有する限り任意である。ただしノズル列間を縮小させるためにも、組み立て、加工上の制約、強度の制約を回避できる範囲で薄くすることが望ましい。セパレータ基板70の厚みは、たとえば、10μmないし1000μmであることができる。セパレータ基板70の材質としては、厚みおよび強度を考慮すれば、金属、樹脂、半導体など任意のものを用いることができる。また、セパレータ基板70の材質として、流路形成板30の線膨張係数と近い線膨張係数を有する材質を選ぶと、液滴噴射ヘッド100の変形を抑制することができる。たとえば、流路形成板30がシリコンで構成される場合には、セパレータ基板70の材質をシリコンとすると、流路形成板30とセパレータ基板70の接着、接合時や、それ以降の組み立て工程時にこれら部材が加熱される場合でも、同じ熱膨張係数のため、部材間の線膨張係数差に伴う熱応力による破損を回避することができる。   The thickness of the separator substrate 70 is arbitrary as long as the strength is such that the liquid droplet ejecting head 100 is not deformed. However, in order to reduce the space between the nozzle rows, it is desirable to reduce the thickness within a range in which restrictions on assembly, processing, and strength can be avoided. The thickness of the separator substrate 70 can be, for example, 10 μm to 1000 μm. As a material of the separator substrate 70, any material such as a metal, a resin, or a semiconductor can be used in consideration of thickness and strength. Further, when a material having a linear expansion coefficient close to that of the flow path forming plate 30 is selected as the material of the separator substrate 70, the deformation of the droplet ejecting head 100 can be suppressed. For example, in the case where the flow path forming plate 30 is made of silicon, if the material of the separator substrate 70 is silicon, the flow path forming plate 30 and the separator substrate 70 may be bonded or bonded, or during the subsequent assembly process. Even when the member is heated, because of the same thermal expansion coefficient, it is possible to avoid breakage due to thermal stress due to the difference in linear expansion coefficient between the members.

蓋部材80は、振動板10および流路形成板30に直交し、ノズル板60と蓋部材80でもって一対の駆動ユニット50を挟むように設けられる板状の部材である。蓋部材80は、リザーバー36(後述される共通リザーバー37)側から流路形成板30を封止することができる。図1および図2に示すように、蓋部材80は、リザーバー36(後述される共通リザーバー37)と連通した供給口81を有する。   The lid member 80 is a plate-like member that is orthogonal to the diaphragm 10 and the flow path forming plate 30 and is provided so as to sandwich the pair of drive units 50 with the nozzle plate 60 and the lid member 80. The lid member 80 can seal the flow path forming plate 30 from the reservoir 36 (common reservoir 37 described later) side. As shown in FIGS. 1 and 2, the lid member 80 has a supply port 81 communicating with the reservoir 36 (a common reservoir 37 described later).

供給口81は、図1および図2に示すように、蓋部材80の厚み方向(X軸方向)に向かって開口している。したがって、図示されない液体貯蔵部から供給される液体を、ノズル孔を介して液体が吐出する方向(X軸方向)と同じ方向で、リザーバー36(後述される共通リザーバー37)に供給することができる。供給口81は、図1に示すように、後述される共通リザーバー37に対して、1つ形成されていてもよいし、複数形成されていてもよい。蓋部材80の材質は、限定されず、たとえばシリコンや、ステンレスなどを好適に用いることができる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the supply port 81 opens toward the thickness direction (X-axis direction) of the lid member 80. Therefore, the liquid supplied from the liquid storage unit (not shown) can be supplied to the reservoir 36 (a common reservoir 37 described later) in the same direction as the direction in which the liquid is discharged (X-axis direction) through the nozzle holes. . As shown in FIG. 1, one supply port 81 may be formed for a common reservoir 37 described later, or a plurality of supply ports 81 may be formed. The material of the lid member 80 is not limited, and for example, silicon, stainless steel, or the like can be suitably used.

また、供給口81は、図2に示すように、セパレータ基板70の側面73に対向するように設けられてもよい。これによれば、供給口81から供給された液体を、セパレータ基板70の側面73に衝突させることができる。供給口81を介して供給される液体に物理的なエネルギーを与えることができるため、気泡が含まれる場合であっても、液体がセパレータ基板70の側面73に衝突することにより、気泡を分解することができ、ドット抜けの発生を低減することができる。したがって、液滴噴射ヘッドの塗布品質を向上させることができる。また、供給口81には、図示しない液体貯蔵部と連通した供給路110が接続される。供給路110の構造および材質は、液体を供給口81に供給できる限り、特に限定されない。例えば、供給路110には、可塑性を有する樹脂性チューブが用いられてもよい。これによって、図示されない液体貯蔵部から供給口に液体を供給することができる。   Further, the supply port 81 may be provided so as to face the side surface 73 of the separator substrate 70 as shown in FIG. According to this, the liquid supplied from the supply port 81 can collide with the side surface 73 of the separator substrate 70. Since physical energy can be given to the liquid supplied via the supply port 81, even when bubbles are included, the liquid collides with the side surface 73 of the separator substrate 70, thereby decomposing the bubbles. And the occurrence of missing dots can be reduced. Therefore, the coating quality of the droplet jet head can be improved. The supply port 81 is connected to a supply path 110 communicating with a liquid storage unit (not shown). The structure and material of the supply path 110 are not particularly limited as long as the liquid can be supplied to the supply port 81. For example, a plastic tube having plasticity may be used for the supply path 110. Thereby, the liquid can be supplied to the supply port from a liquid storage unit (not shown).

ここで、供給口81は、振動板10の変位方向(Z軸方向)に直交する方向(X軸方向)に向かって開口している。このとき、液体のノズル孔61を介した吐出方向を、第1の方向(X軸方向)とし、振動板10の変位方向(Z軸方向)を、第2の方向としたとき、図2に示すように、第1の方向(X軸方向)と前記第2の方向(Z軸方向)とは直交している。したがって、液体が、供給口81を介してリザーバー36に供給される方向は、第1の方向(X軸方向)と同じ方向となる。   Here, the supply port 81 opens toward a direction (X-axis direction) orthogonal to the displacement direction (Z-axis direction) of the diaphragm 10. At this time, when the discharge direction of the liquid through the nozzle hole 61 is the first direction (X-axis direction) and the displacement direction of the diaphragm 10 (Z-axis direction) is the second direction, FIG. As shown, the first direction (X-axis direction) and the second direction (Z-axis direction) are orthogonal to each other. Therefore, the direction in which the liquid is supplied to the reservoir 36 via the supply port 81 is the same direction as the first direction (X-axis direction).

また、上述のように、圧力室32は、第1開口部33および第2開口部35に連通している。圧力室32は、振動板10、流路形成板30、およびセパレータ基板70(基面71)によって囲まれた空間である。圧力室32には、第1開口部33から液体が供給される。圧力室32に導入された液体は、第2開口部35と連通したノズル孔61を介して吐出される。圧力室32は、振動板10の変形によって体積が変化する。圧力室32の体積が大きくなれば、圧力室32内部の圧力が小さくなり、第1開口部33から液体が圧力室32に導入される。液体が充填された圧力室32の体積が小さくなれば、圧力室32内部の圧力が大きくなり、ノズル孔61から液体が吐出される。このように、液体は、振動板10の動作に応じて、圧力室32を通過して流動することができる。   Further, as described above, the pressure chamber 32 communicates with the first opening 33 and the second opening 35. The pressure chamber 32 is a space surrounded by the vibration plate 10, the flow path forming plate 30, and the separator substrate 70 (base surface 71). A liquid is supplied to the pressure chamber 32 from the first opening 33. The liquid introduced into the pressure chamber 32 is discharged through the nozzle hole 61 communicating with the second opening 35. The volume of the pressure chamber 32 changes due to the deformation of the diaphragm 10. When the volume of the pressure chamber 32 increases, the pressure inside the pressure chamber 32 decreases, and the liquid is introduced into the pressure chamber 32 from the first opening 33. If the volume of the pressure chamber 32 filled with the liquid decreases, the pressure inside the pressure chamber 32 increases and the liquid is discharged from the nozzle hole 61. As described above, the liquid can flow through the pressure chamber 32 in accordance with the operation of the diaphragm 10.

リザーバー36は、圧力室32に液体を供給するために形成される。流路形成板30におけるリザーバー36となる空間は、図1に示すように、複数の第1開口部33と連通するように形成される。また、図2に示すように、セパレータ基板70は、切欠け部72を有し、一対の駆動ユニット50のリザーバー36を隔てないように設けられる。したがって、図2に示すように、一対の駆動ユニット50の各々のリザーバー36およびセパレータ基板70の切欠け部72は、連通した共通空間として区画され、共通リザーバー37として機能することができる。換言すれば、共通リザーバー37は、一対の駆動ユニット50の複数の圧力室32に供給される液体を貯蔵することができる。共通リザーバー37は、図2に示すように、振動板10、流路形成板30、セパレータ基板70(切欠け部72)および後述される蓋部材80によって囲まれた空間である。   The reservoir 36 is formed to supply liquid to the pressure chamber 32. A space serving as the reservoir 36 in the flow path forming plate 30 is formed so as to communicate with the plurality of first openings 33 as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 2, the separator substrate 70 has a notch 72 and is provided so as not to separate the reservoir 36 of the pair of drive units 50. Therefore, as shown in FIG. 2, each reservoir 36 of the pair of drive units 50 and the notch 72 of the separator substrate 70 are partitioned as a common space that can communicate with each other, and can function as a common reservoir 37. In other words, the common reservoir 37 can store the liquid supplied to the plurality of pressure chambers 32 of the pair of drive units 50. As shown in FIG. 2, the common reservoir 37 is a space surrounded by the vibration plate 10, the flow path forming plate 30, the separator substrate 70 (notch portion 72), and a lid member 80 described later.

以上により、本実施形態に係る液滴噴射ヘッド100を構成することができる。図4に示すように、本実施形態に係る液滴噴射ヘッド100は、同じ液体を排出する第2開口部35の列が、セパレータ基板70を挟んで、互いに近接して配置される。そのため、図4に示すように、複数のノズル孔61によって形成される2つのノズル列が、互いに近接して配置される。したがって、液滴噴射ヘッド100は、互いに近接した2つのノズル列において、同じ液体を吐出することができる。これによれば、高密度に液体を媒体に塗布することができ、高解像度または高密度な塗布結果を得ることができる。このように、同じ液体を高密度に塗布することができる液滴噴射ヘッド100は、例えば、ライン型プリンター(液滴噴射装置)等に好適に用いられる。   As described above, the droplet ejecting head 100 according to the present embodiment can be configured. As shown in FIG. 4, in the liquid droplet ejecting head 100 according to the present embodiment, the rows of second openings 35 that discharge the same liquid are arranged close to each other with the separator substrate 70 interposed therebetween. Therefore, as shown in FIG. 4, the two nozzle rows formed by the plurality of nozzle holes 61 are arranged close to each other. Therefore, the liquid droplet ejecting head 100 can eject the same liquid from two nozzle rows adjacent to each other. According to this, the liquid can be applied to the medium at a high density, and a high-resolution or high-density application result can be obtained. As described above, the droplet ejecting head 100 that can apply the same liquid at a high density is suitably used for, for example, a line printer (droplet ejecting device).

また、図示はされないが、2以上の本実施形態に係る液滴噴射ヘッド100を、Z軸方向および/またはY軸方向において、すべてのノズル孔61が第1の方向を向くように、積層してもよい。積層方法は特に限定されず、任意である。   Although not shown, two or more liquid droplet ejecting heads 100 according to the present embodiment are stacked such that all the nozzle holes 61 face the first direction in the Z-axis direction and / or the Y-axis direction. May be. The lamination method is not particularly limited and is arbitrary.

本実施形態の液滴噴射ヘッドは、各種の液体を各種の媒体に塗布するために適用することができる。本実施形態の液滴噴射ヘッドで塗布できる液体としては、各種のインク、各種金属の前駆体、各種誘電体の前駆体などを挙げることができる。本実施形態の液滴噴射ヘッドを用いて塗布されうる媒体としては、紙、シリコンウエハ、半導体装置などが挙げられる。   The liquid droplet ejecting head of the present embodiment can be applied to apply various liquids to various media. Examples of the liquid that can be applied by the liquid droplet ejecting head of the present embodiment include various inks, various metal precursors, various dielectric precursors, and the like. Examples of the medium that can be applied using the liquid droplet ejecting head of this embodiment include paper, a silicon wafer, and a semiconductor device.

本実施形態に係る液滴噴射ヘッド100は、例えば、以下の特徴と有する。   The liquid droplet ejecting head 100 according to this embodiment has the following features, for example.

本実施形態に係る液滴噴射ヘッド100によれば、液体が、供給口81を介してリザーバー36に供給される方向は、第1の方向(X軸方向)と同じ方向であることにより、例えば、X軸方向以外の方向(例えば、振動板の変位方向(Z軸方向))に供給口が開口した液滴噴射ヘッドと比べて、供給口への液体の供給手段が簡潔となり、ヘッドサイズの小型化を可能とする液滴噴射ヘッドを提供することができる。以下に詳細を説明する。   According to the liquid droplet ejecting head 100 according to the present embodiment, the direction in which the liquid is supplied to the reservoir 36 via the supply port 81 is the same as the first direction (X-axis direction). Compared with a liquid droplet ejecting head in which the supply port is opened in a direction other than the X-axis direction (for example, the displacement direction of the diaphragm (Z-axis direction)), the liquid supply means to the supply port is simplified and the head size is reduced. A liquid droplet ejecting head that can be miniaturized can be provided. Details will be described below.

本実施形態に係る駆動ユニット50を有する液滴噴射ヘッドにおいて、振動板10の変位方向(Z軸方向)とは、駆動ユニット50が一対となり積層される方向である。本実施形態に係る液滴噴射ヘッド100のように、2つの駆動ユニット50が積層される液滴噴射ヘッドにおいて、供給口からの供給経路は、液体貯蔵部が設けられた一方向へ向かうように形成される必要がある。   In the liquid droplet ejecting head having the drive unit 50 according to the present embodiment, the displacement direction (Z-axis direction) of the diaphragm 10 is a direction in which the drive units 50 are paired and stacked. In the droplet ejecting head in which the two drive units 50 are stacked like the droplet ejecting head 100 according to the present embodiment, the supply path from the supply port is directed in one direction where the liquid storage unit is provided. Need to be formed.

ここで、例えば、液体をリザーバーに供給する供給口81が、振動板10の変位方向(Z軸方向)に開口するように設けられる場合、振動版10および封止板40を貫通する供給経路を別途形成して、Z軸方向に開口する供給口を設ける手段と、Z軸方向の流路からX軸方向への流路となるL字の流路を形成し、X軸方向に開口する供給口を設ける手段が考えられる。しかしながら、前述の手段を採用する場合、それぞれの供給口は、Z軸方向において互いに異なる方向を向いているため、供給口から液体貯蔵部への接続経路が煩雑化し、接続経路を一方向へまとめるスペースを別途、設ける必要がある。また、後述の手段を採用する場合も、L字経路用のスペースを別途、設ける必要がある。これに対し、本実施形態に係る液滴噴射ヘッド100によれば、上記のいずれの手段も用いる必要がないために設計上の自由度が向上し、供給口81から供給経路を、簡潔に形成することができる。したがって、振動板の変位方向(Z軸方向)に供給口が開口した液滴噴射ヘッドと比べて、供給口への液体の供給手段が簡潔となり、ヘッドサイズの小型化を可能とする液滴噴射ヘッドを提供することができる。   Here, for example, when the supply port 81 for supplying the liquid to the reservoir is provided so as to open in the displacement direction (Z-axis direction) of the vibration plate 10, a supply path that penetrates the vibration plate 10 and the sealing plate 40 is provided. Separately formed means for providing a supply port that opens in the Z-axis direction, and an L-shaped flow path that forms a flow path from the Z-axis direction flow path to the X-axis direction, and supply that opens in the X-axis direction Means for providing a mouth are conceivable. However, when the above-described means are employed, the supply ports are directed in different directions in the Z-axis direction, so that the connection path from the supply port to the liquid storage unit becomes complicated, and the connection paths are combined in one direction. It is necessary to provide a separate space. Also, when adopting the means described later, it is necessary to provide a space for an L-shaped path separately. On the other hand, according to the liquid droplet ejecting head 100 according to the present embodiment, since it is not necessary to use any of the above-mentioned means, the degree of freedom in design is improved, and the supply path from the supply port 81 is simply formed. can do. Therefore, compared with a liquid droplet ejecting head in which the supply port is opened in the displacement direction (Z-axis direction) of the diaphragm, the liquid supply means to the supply port is simplified, and the liquid droplet ejecting that enables the head size to be reduced. A head can be provided.

また、本実施形態に係る液滴噴射ヘッド100は、一対の駆動ユニット50の共通リザーバー37を有する。共通リザーバー37は、対向する一対の流路形成板30および振動板10と、蓋部材80と、セパレータ基板70と、によって形成され、蓋部材80の供給口81は、共通リザーバー37に連通している。このように本実施形態に係る液滴噴射ヘッド100は、共通リザーバー37を形成し、共通の供給口81を用いて複数の圧力室32に液体を供給することができる。したがって、それぞれの圧力室32に対して供給口を設ける必要がなく、同じ液体を高密度に塗布することができる液滴噴射ヘッドの小型化を図ることができる。   Further, the liquid droplet ejecting head 100 according to the present embodiment includes a common reservoir 37 for the pair of drive units 50. The common reservoir 37 is formed by a pair of opposed flow path forming plate 30 and vibration plate 10, a lid member 80, and a separator substrate 70, and a supply port 81 of the lid member 80 communicates with the common reservoir 37. Yes. As described above, the droplet ejecting head 100 according to the present embodiment forms the common reservoir 37 and can supply the liquid to the plurality of pressure chambers 32 using the common supply port 81. Therefore, it is not necessary to provide a supply port for each pressure chamber 32, and it is possible to reduce the size of the droplet ejecting head that can apply the same liquid at a high density.

1.2.第2実施形態
以下、図面を参照して、第2の実施の形態に係る液滴噴射ヘッドについて説明する。
1.2. Second Embodiment Hereinafter, a liquid droplet ejecting head according to a second embodiment will be described with reference to the drawings.

なお、本実施形態に係る駆動ユニット50の平面図は、第1実施形態に係る駆動ユニット50の平面図(図1)と同一であるため、図1を第2実施形態に係る液滴噴射ヘッドの模式的平面図としても参照する。図5は、本実施形態の液滴噴射ヘッド200を模式的に示す断面図である。図6は、本実施形態の液滴噴射ヘッド200を模式的に示す断面図である。図5は、図1に示したA−A線の断面に対応する。図6は、図1に示したB−B線の断面に対応する。   The plan view of the drive unit 50 according to the present embodiment is the same as the plan view of the drive unit 50 according to the first embodiment (FIG. 1), and therefore FIG. 1 is a droplet ejection head according to the second embodiment. It is also referred to as a schematic plan view. FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the droplet ejecting head 200 of the present embodiment. FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing the droplet ejecting head 200 of this embodiment. FIG. 5 corresponds to a cross section taken along line AA shown in FIG. FIG. 6 corresponds to a cross section taken along line BB shown in FIG.

本実施の形態に係る液滴噴射ヘッド200は、図5に示すように、2以上の駆動ユニット50が、第2の方向(Z軸方向)において積層される液滴噴射ヘッドであって、隣り合うように積層された2つの駆動ユニット50は、一方の駆動ユニット50の封止板40の上に、他方の駆動ユニット50の流路形成板30が設けられるように積層され、リザーバー36は、流路形成板30と、振動板10と、蓋部材80と、封止板40と、によって形成される。   As shown in FIG. 5, the droplet ejecting head 200 according to the present embodiment is a droplet ejecting head in which two or more drive units 50 are stacked in the second direction (Z-axis direction). The two drive units 50 stacked so as to fit with each other are stacked on the sealing plate 40 of one drive unit 50 so that the flow path forming plate 30 of the other drive unit 50 is provided. The flow path forming plate 30, the vibration plate 10, the lid member 80, and the sealing plate 40 are formed.

本実施の形態では、液滴噴射装置200が、セパレータ基板70を含まないため、共通リザーバー37が形成されない点と、駆動ユニット50の積層構造において第1実施形態と異なる。以下に、第1の実施の形態と本実施の形態と異なる構成について説明する。なお、後述される第2実施形態に係る液滴噴射装置200に関して、第1の実施の形態と同様の構成等は、同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。   In the present embodiment, since the liquid droplet ejecting apparatus 200 does not include the separator substrate 70, the common reservoir 37 is not formed, and the stacked structure of the drive unit 50 is different from the first embodiment. Hereinafter, a configuration different from the first embodiment and the present embodiment will be described. In addition, regarding the droplet ejecting apparatus 200 according to the second embodiment to be described later, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図5および図6に示すように、駆動ユニット50は、振動板10の変位方向である第2の方向(Z軸方向)に沿って積層される。積層される駆動ユニット50の数は特に限定されず、任意である。積層される駆動ユニット50の数が多いほど、ノズル孔61の高密度化を図ることができる。積層される方法は、上述のように隣り合うように積層された2つの駆動ユニット50において、一方の駆動ユニット50の封止板40の上に、他方の駆動ユニット50の流路形成板30が設けられるように積層される限り、特に限定されない。各駆動ユニット50の接合には、例えば、図示されない接着剤を介して複数の駆動ユニット50が接合される。   As shown in FIGS. 5 and 6, the drive unit 50 is stacked along a second direction (Z-axis direction) that is a displacement direction of the diaphragm 10. The number of drive units 50 to be stacked is not particularly limited and is arbitrary. The greater the number of drive units 50 stacked, the higher the density of the nozzle holes 61 can be achieved. In the two driving units 50 stacked adjacent to each other as described above, the flow path forming plate 30 of the other driving unit 50 is placed on the sealing plate 40 of the other driving unit 50. As long as it is laminated so as to be provided, there is no particular limitation. For example, a plurality of drive units 50 are joined to each drive unit 50 via an adhesive (not shown).

本実施形態に係る液滴噴射装置200において、リザーバー36は、第1開口部33と供給口81との間の流路を意味し、流路形成板30と、振動板10と、蓋部材80と、封止板40と、によって囲まれる空間である。流路形成板30におけるリザーバー36のための空間は、同一の駆動ユニット50においては、隣り合うリザーバー36が同一の空間を形成していてもよい。また、図示はされないが、同一の駆動ユニット50内でも、複数のリザーバー36を流路形成板30の側壁を適宜パターニングすることにより形成してもよい。しかしながら、図5および図6に示すように、第2の方向であるZ軸方向において、リザーバー36は、封止板40と振動板10によって隔てられている。   In the liquid droplet ejecting apparatus 200 according to the present embodiment, the reservoir 36 means a flow path between the first opening 33 and the supply port 81, and the flow path forming plate 30, the vibration plate 10, and the lid member 80. And a space surrounded by the sealing plate 40. As for the space for the reservoir 36 in the flow path forming plate 30, in the same drive unit 50, the adjacent reservoirs 36 may form the same space. Although not shown, a plurality of reservoirs 36 may be formed in the same drive unit 50 by appropriately patterning the side walls of the flow path forming plate 30. However, as shown in FIGS. 5 and 6, the reservoir 36 is separated by the sealing plate 40 and the diaphragm 10 in the Z-axis direction that is the second direction.

本実施形態において、図5に示すように、蓋部材80は、複数のリザーバー36に対し、それぞれ個別に連通した供給口81を有する。供給口81は、第1実施形態と同様に、第1の方向(X軸方向)において、液体をリザーバー36に供給することができる。なお、供給口81に係る詳細な説明は、第1実施形態において上述されているため、省略する。   In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the lid member 80 has supply ports 81 that individually communicate with the plurality of reservoirs 36. The supply port 81 can supply liquid to the reservoir 36 in the first direction (X-axis direction), as in the first embodiment. Note that a detailed description of the supply port 81 has been described above in the first embodiment, and thus will be omitted.

以上により、本実施形態に係る液滴噴射ヘッド200を構成することができる。本実施形態に係る液滴噴射ヘッド200は、異なる液体を排出するノズル孔61の列が、複数、互いに近接して配置される。そのため、同色で濃度の異なる液体や、様々な色の液体を、高密度に塗布することができる。したがって、色彩の表現力が向上した塗布結果を得ることができる。このように、様々な液体を高密度に塗布することができる液滴噴射ヘッド200は、例えば、ノズル孔高密度型プリンター(液滴噴射装置)等に好適に用いられる。   As described above, the droplet ejecting head 200 according to the present embodiment can be configured. In the liquid droplet ejecting head 200 according to the present embodiment, a plurality of rows of nozzle holes 61 for discharging different liquids are arranged close to each other. Therefore, liquids having the same color and different concentrations and liquids of various colors can be applied with high density. Therefore, it is possible to obtain a coating result with improved color expression. As described above, the droplet ejecting head 200 that can apply various liquids at a high density is suitably used for, for example, a nozzle hole high-density printer (droplet ejecting apparatus).

また、図示はされないが、2以上の本実施形態に係る液滴噴射ヘッド200を、Z軸方向および/またはY軸方向において、すべてのノズル孔61が第1の方向を向くように、積層してもよい。積層方法は特に限定されず、任意である。   Although not shown, two or more droplet ejection heads 200 according to this embodiment are stacked such that all the nozzle holes 61 face the first direction in the Z-axis direction and / or the Y-axis direction. May be. The lamination method is not particularly limited and is arbitrary.

本実施形態の液滴噴射ヘッドは、各種の液体を各種の媒体に塗布するために適用することができる。本実施形態の液滴噴射ヘッドで塗布できる液体としては、各種のインク、各種金属の前駆体、各種誘電体の前駆体などを挙げることができる。本実施形態の液滴噴射ヘッドを用いて塗布されうる媒体としては、紙、シリコンウエハ、半導体装置などが挙げられる。   The liquid droplet ejecting head of the present embodiment can be applied to apply various liquids to various media. Examples of the liquid that can be applied by the liquid droplet ejecting head of the present embodiment include various inks, various metal precursors, various dielectric precursors, and the like. Examples of the medium that can be applied using the liquid droplet ejecting head of this embodiment include paper, a silicon wafer, and a semiconductor device.

本実施形態に係る液滴噴射ヘッド200は、例えば、以下の特徴と有する。   The liquid droplet ejecting head 200 according to the present embodiment has, for example, the following characteristics.

本実施形態に係る液滴噴射ヘッド200によれば、液体が、供給口81を介してリザーバー36に供給される方向は、第1の方向(X軸方向)と同じ方向であることにより、例えば、X軸方向以外の方向(例えば、振動板の変位方向(Z軸方向))に供給口が開口した液滴噴射ヘッドと比べて、供給口への液体の供給手段が簡潔となり、ヘッドサイズの小型化を可能とする液滴噴射ヘッドを提供することができる。   According to the liquid droplet ejecting head 200 according to the present embodiment, the direction in which the liquid is supplied to the reservoir 36 through the supply port 81 is the same as the first direction (X-axis direction). Compared with a liquid droplet ejecting head in which the supply port is opened in a direction other than the X-axis direction (for example, the displacement direction of the diaphragm (Z-axis direction)), the liquid supply means to the supply port is simplified and the head size is reduced. A liquid droplet ejecting head that can be miniaturized can be provided.

特に、図5および図6に示すように、複数の駆動ユニット50が積層され、複数の供給口81が設けられる場合、複数の供給路110を設ける必要がある。このような形態の液滴噴射ヘッドにおいては、例えば、液体をリザーバーに供給する供給口81が、振動板10の変位方向(Z軸方向)に開口するように設けられる場合、複数の供給路110のためのスペースを確保する必要がある。また、2以上の駆動ユニット50を設ける場合、一方の駆動ユニット50内において、他方の供給路110のための経路を考慮する必要がある。また、L字経路用のスペースを別途、設ける場合、ノズル孔61の高密度化を行う場合に設計上、障害となる。これに対し、本実施形態に係る液滴噴射ヘッド200によれば、駆動ユニット50の積層において、供給路110の経路を考慮する必要がないため、設計上の自由度が向上し、供給口81から供給経路を、簡潔に形成することができる。これによれば、振動板の変位方向(Z軸方向)に供給口が開口した液滴噴射ヘッドと比べて、供給口への液体の供給手段が簡潔となり、ヘッドサイズの小型化を可能とする液滴噴射ヘッドを提供することができる。   In particular, as shown in FIGS. 5 and 6, when a plurality of drive units 50 are stacked and a plurality of supply ports 81 are provided, it is necessary to provide a plurality of supply paths 110. In the liquid droplet ejecting head having such a configuration, for example, when the supply port 81 for supplying the liquid to the reservoir is provided so as to open in the displacement direction (Z-axis direction) of the diaphragm 10, the plurality of supply paths 110. It is necessary to secure space for. When two or more drive units 50 are provided, it is necessary to consider a path for the other supply path 110 in one drive unit 50. In addition, when a space for the L-shaped path is provided separately, it becomes an obstacle in design when the density of the nozzle holes 61 is increased. On the other hand, according to the liquid droplet ejecting head 200 according to the present embodiment, it is not necessary to consider the path of the supply path 110 in the stacking of the drive units 50, so that the degree of freedom in design is improved and the supply port 81 is improved. Thus, the supply path can be formed simply. According to this, as compared with the liquid droplet ejecting head in which the supply port is opened in the displacement direction (Z-axis direction) of the diaphragm, the liquid supply means to the supply port is simplified, and the head size can be reduced. A droplet ejecting head can be provided.

1.3.変形例
以下、図面を参照して、第1および第2実施形態に係る液滴噴射ヘッドの変形例について説明する。図7は、第1実施形態の液滴噴射ヘッド100の変形例を模式的に示す断面図である。図8は、第2実施形態の液滴噴射ヘッド200の変形例を模式的に示す断面図である。
1.3. Modified Examples Hereinafter, modified examples of the liquid droplet ejecting head according to the first and second embodiments will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a modification of the liquid droplet ejecting head 100 of the first embodiment. FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a modification of the liquid droplet ejecting head 200 of the second embodiment.

図7に示すように、第1実施形態の液滴噴射ヘッド100の変形例においては、蓋部材80のリザーバー36(共通リザーバー37)を構成する面において、凹部83が形成されていてもよい。凹部の形状は特に限定されず、断面が矩形の凹部でもよいし、断面が曲線からなる凹部であってもよい。   As shown in FIG. 7, in the modified example of the liquid droplet ejecting head 100 of the first embodiment, a recess 83 may be formed on the surface of the lid member 80 that constitutes the reservoir 36 (common reservoir 37). The shape of the recess is not particularly limited, and may be a recess having a rectangular cross section or a recess having a curved cross section.

また、図8に示すように、第2実施形態の液滴噴射ヘッド200の変形例においては、封止板40のリザーバー36を構成する面において、凹部43が形成されていてもよい。凹部の形状は特に限定されず、断面がテーパー面の凹部でもよいし、断面が曲線からなる凹部であってもよい。   Further, as shown in FIG. 8, in the modified example of the liquid droplet ejecting head 200 of the second embodiment, a concave portion 43 may be formed on the surface constituting the reservoir 36 of the sealing plate 40. The shape of the recess is not particularly limited, and the recess may be a recess having a tapered surface, or may be a recess having a curved cross section.

以上、第1および第2実施形態に係る液滴噴射ヘッドの変形例によれば、リザーバー36に供給口81を介して供給された液体に気泡が含まれていた場合、気泡が、流路に沿ってノズル孔61まで吐出されないように、気泡を溜める易い流路構造とすることができる。したがって、液体中の気泡に起因したドット抜けの発生を抑制することができるため、塗布品質が向上した液滴噴射ヘッドを提供することができる。   As described above, according to the modification of the liquid droplet ejecting head according to the first and second embodiments, when bubbles are included in the liquid supplied to the reservoir 36 via the supply port 81, the bubbles are generated in the flow path. It is possible to provide a flow path structure that facilitates the accumulation of bubbles so that the nozzle holes 61 are not discharged along. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of missing dots due to bubbles in the liquid, and thus it is possible to provide a liquid droplet ejecting head with improved coating quality.

なお、ここでは、液滴噴射ヘッド100、200がインクジェット式記録ヘッドである場合について説明した。しかしながら、本発明の液滴噴射ヘッドは、例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディスプレイ、FED(面発光ディスプレイ)等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドなどとして用いられることもできる。   Here, the case where the droplet ejecting heads 100 and 200 are ink jet recording heads has been described. However, the liquid droplet ejecting head of the present invention is, for example, an electrode material ejecting head used for forming an electrode such as a color material ejecting head, an organic EL display, or an FED (surface emitting display) used for manufacturing a color filter such as a liquid crystal display. It can also be used as a bio-organic matter ejecting head used for biochip manufacturing.

2.液滴噴射装置
次に、本実施形態に係る液滴噴射装置について、図面を参照しながら説明する。液滴噴射装置は、上述の液滴噴射ヘッドを有する。以下では、液滴噴射装置が上述の液滴噴射ヘッド100(200)を有するインクジェットプリンターである場合について説明する。図9は、本実施形態に係る液滴噴射装置700を模式的に示す斜視図である。
2. Next, the droplet ejecting apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. The droplet ejecting apparatus has the above-described droplet ejecting head. Hereinafter, a case where the droplet ejecting apparatus is an ink jet printer having the above-described droplet ejecting head 100 (200) will be described. FIG. 9 is a perspective view schematically showing a droplet ejecting apparatus 700 according to the present embodiment.

液滴噴射装置700は、図9に示すように、ヘッドユニット730と、駆動部710と、制御部760と、を含む。さらに、液滴噴射装置700は、装置本体720と、給紙部750と、記録用紙Pを設置するトレイ721と、記録用紙Pを排出する排出口722と、装置本体720の上面に配置された操作パネル770と、を含むことができる。   As shown in FIG. 9, the droplet ejecting apparatus 700 includes a head unit 730, a driving unit 710, and a control unit 760. Further, the droplet ejecting apparatus 700 is disposed on the upper surface of the apparatus main body 720, the apparatus main body 720, the paper feed unit 750, the tray 721 on which the recording paper P is set, the discharge port 722 for discharging the recording paper P. An operation panel 770.

ヘッドユニット730は、上述した液滴噴射ヘッド100(200)から構成されるインクジェット式記録ヘッド(以下単に「ヘッド」ともいう)を有する。ヘッドユニット730は、さらに、ヘッドにインクを供給するインクカートリッジ731と、ヘッド及びインクカートリッジ731を搭載した運搬部(キャリッジ)732と、を備える。   The head unit 730 includes an ink jet recording head (hereinafter, also simply referred to as “head”) configured from the above-described droplet ejecting head 100 (200). The head unit 730 further includes an ink cartridge 731 that supplies ink to the head, and a transport unit (carriage) 732 on which the head and the ink cartridge 731 are mounted.

駆動部710は、ヘッドユニット730を往復動させることができる。駆動部710は、ヘッドユニット730の駆動源となるキャリッジモーター741と、キャリッジモーター741の回転を受けて、ヘッドユニット730を往復動させる往復動機構742と、を有する。   The drive unit 710 can reciprocate the head unit 730. The drive unit 710 includes a carriage motor 741 serving as a drive source for the head unit 730, and a reciprocating mechanism 742 that receives the rotation of the carriage motor 741 and reciprocates the head unit 730.

往復動機構742は、その両端がフレーム(図示せず)に支持されたキャリッジガイド軸744と、キャリッジガイド軸744と平行に延在するタイミングベルト743と、を備える。キャリッジガイド軸744は、キャリッジ732が自在に往復動できるようにしながら、キャリッジ732を支持している。さらに、キャリッジ732は、タイミングベルト743の一部に固定されている。キャリッジモーター741の作動により、タイミングベルト743を走行させると、キャリッジガイド軸744に導かれて、ヘッドユニット730が往復動する。この往復動の際に、ヘッドから適宜インクが吐出され、記録用紙Pへの印刷が行われる。   The reciprocating mechanism 742 includes a carriage guide shaft 744 supported at both ends by a frame (not shown), and a timing belt 743 extending in parallel with the carriage guide shaft 744. The carriage guide shaft 744 supports the carriage 732 while allowing the carriage 732 to freely reciprocate. Further, the carriage 732 is fixed to a part of the timing belt 743. When the timing belt 743 is caused to travel by the operation of the carriage motor 741, it is guided to the carriage guide shaft 744 and the head unit 730 reciprocates. During this reciprocation, ink is appropriately discharged from the head, and printing on the recording paper P is performed.

なお、本実施形態では、液滴噴射ヘッド100(200)及び記録用紙Pがいずれも移動しながら印刷が行われる例を示しているが、本発明の液滴噴射装置は、液滴噴射ヘッド100(200)及び記録用紙Pが互いに相対的に位置を変えて記録用紙Pに印刷される機構であってもよい。また、本実施形態では、記録用紙Pに印刷が行われる例を示しているが、本発明の液滴噴射装置によって印刷を施すことができる記録媒体としては、紙に限定されず、布、フィルム、金属など、広範な媒体を挙げることができ、適宜構成を変更することができる。   In the present embodiment, an example is shown in which printing is performed while both the droplet ejecting head 100 (200) and the recording paper P are moving. However, the droplet ejecting apparatus of the present invention includes the droplet ejecting head 100. (200) and a mechanism in which the recording paper P is printed on the recording paper P by changing its position relative to each other. Further, in the present embodiment, an example is shown in which printing is performed on the recording paper P. However, the recording medium that can be printed by the liquid droplet ejecting apparatus of the present invention is not limited to paper, but is a cloth or film. A wide range of media such as metal can be used, and the configuration can be changed as appropriate.

制御部760は、ヘッドユニット730、駆動部710及び給紙部750を制御することができる。   The control unit 760 can control the head unit 730, the driving unit 710, and the paper feeding unit 750.

給紙部750は、記録用紙Pをトレイ721からヘッドユニット730側へ送り込むことができる。給紙部750は、その駆動源となる給紙モーター751と、給紙モーター751の作動により回転する給紙ローラー752と、を備える。給紙ローラー752は、記録用紙Pの送り経路を挟んで上下に対向する従動ローラー752a及び駆動ローラー752bを備える。駆動ローラー752bは、給紙モーター751に連結されている。制御部760によって供紙部750が駆動されると、記録用紙Pは、ヘッドユニット730の下方を通過するように送られる。   The paper feeding unit 750 can feed the recording paper P from the tray 721 to the head unit 730 side. The paper feed unit 750 includes a paper feed motor 751 serving as a drive source thereof, and a paper feed roller 752 that rotates by the operation of the paper feed motor 751. The paper feed roller 752 includes a driven roller 752a and a drive roller 752b that are vertically opposed to each other with the feeding path of the recording paper P interposed therebetween. The drive roller 752b is connected to the paper feed motor 751. When the paper supply unit 750 is driven by the control unit 760, the recording paper P is sent so as to pass below the head unit 730.

ヘッドユニット730、駆動部710、制御部760及び給紙部750は、装置本体720の内部に設けられている。   The head unit 730, the driving unit 710, the control unit 760, and the paper feeding unit 750 are provided inside the apparatus main body 720.

液滴噴射装置700は、上述した液滴噴射ヘッド100(200)を含む。したがって、供給口への液体の供給手段が簡潔となり、ヘッドサイズの小型化を可能とする液滴噴射ヘッドを有する液滴噴射装置を実現できる。   The droplet ejecting apparatus 700 includes the above-described droplet ejecting head 100 (200). Therefore, the liquid supply means to the supply port is simplified, and a liquid droplet ejecting apparatus having a liquid droplet ejecting head that can reduce the head size can be realized.

なお、上記例示した液滴噴射装置は、1つの液滴噴射ヘッドを有し、この液滴噴射ヘッドによって、記録媒体に印刷を行うことができるものであるが、複数の液滴噴射ヘッドを有してもよい。液滴噴射装置が複数の液滴噴射ヘッドを有する場合には、複数の液滴噴射ヘッドは、それぞれ独立して上述のように動作されてもよいし、複数の液滴噴射ヘッドが互いに連結されて、1つの集合したヘッドとなっていてもよい。このような集合となったヘッドとしては、例えば、複数のヘッドのそれぞれのノズル孔が全体として均一な間隔を有するような、ライン型のヘッドを挙げることができる。   Note that the liquid droplet ejecting apparatus exemplified above has one liquid droplet ejecting head, and this liquid droplet ejecting head can perform printing on a recording medium, but has a plurality of liquid droplet ejecting heads. May be. When the droplet ejecting apparatus has a plurality of droplet ejecting heads, the plurality of droplet ejecting heads may be operated independently as described above, or the plurality of droplet ejecting heads are connected to each other. Thus, it may be a single head. An example of such a set of heads is a line-type head in which nozzle holes of a plurality of heads have a uniform interval as a whole.

以上、本発明に係る液滴噴射装置の一例として、インクジェットプリンターとしてのインクジェット記録装置700を説明したが、本発明に係る液滴噴射装置は、工業的にも利用することができる。この場合に吐出される液体等(液状材料)としては、各種の機能性材料を溶媒や分散媒によって適当な粘度に調整したものなどを用いることができる。本発明の液滴噴射装置は、例示したプリンター等の画像記録装置以外にも、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射装置、有機ELディスプレイ、FED(面発光ディスプレイ)、電気泳動ディスプレイ等の電極やカラーフィルターの形成に用いられる液体材料噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機材料噴射装置としても好適に用いられることができる。   As described above, the ink jet recording apparatus 700 as an ink jet printer has been described as an example of the liquid droplet ejecting apparatus according to the present invention. However, the liquid droplet ejecting apparatus according to the present invention can be used industrially. As the liquid or the like (liquid material) discharged in this case, various functional materials adjusted to an appropriate viscosity with a solvent or a dispersion medium can be used. In addition to the exemplified image recording apparatus such as a printer, the liquid droplet ejecting apparatus of the present invention includes a color material ejecting apparatus, an organic EL display, an FED (surface emitting display), an electrophoresis used for manufacturing a color filter such as a liquid crystal display. It can also be suitably used as a liquid material ejecting apparatus used for forming electrodes such as displays and color filters, and a bioorganic material ejecting apparatus used for biochip manufacturing.

なお、上述した実施形態及び各種の変形は、それぞれ一例であって、本発明は、これらに限定されるわけではない。例えば実施形態及び各変形は、複数を適宜組み合わせることが可能である。   In addition, embodiment mentioned above and various deformation | transformation are examples, respectively, Comprising: This invention is not necessarily limited to these. For example, a plurality of embodiments and modifications can be combined as appropriate.

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. For example, the present invention includes substantially the same configuration (for example, a configuration having the same function, method and result, or a configuration having the same purpose and effect) as the configuration described in the embodiment. In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that achieves the same effect as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. In addition, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.

10 振動板、20 圧電素子、22 下部電極、24 圧電体層、26 上部電極、30 流路形成板、32 圧力室、33 第1開口部、34 供給路、35 第2開口部、36 リザーバー、37 共通リザーバー、40 封止板、41 空間、50 駆動ユニット、60 ノズル板、61 ノズル孔、70 セパレータ基板、71 基面、72 切欠け部、73 側面、75側面、80 蓋部材、81 供給口、100、200 液滴噴射ヘッド、110 供給路、700 液滴噴射装置、710 駆動部、720 装置本体、721 トレイ、722 排出口、730 ヘッドユニット、731 インクカートリッジ、732 キャリッジ、741 キャリッジモーター、742 往復動機構、743 タイミングベルト、744 キャリッジガイド軸、750 給紙部、751 給紙モーター、752 給紙ローラー、752a 従動ローラー、752b 駆動ローラー、760 制御部、770 操作パネル。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Diaphragm, 20 Piezoelectric element, 22 Lower electrode, 24 Piezoelectric layer, 26 Upper electrode, 30 Flow path formation plate, 32 Pressure chamber, 33 1st opening part, 34 Supply path, 35 2nd opening part, 36 Reservoir, 37 Common reservoir, 40 Sealing plate, 41 Space, 50 Drive unit, 60 Nozzle plate, 61 Nozzle hole, 70 Separator substrate, 71 Base surface, 72 Notch, 73 Side surface, 75 side surface, 80 Lid member, 81 Supply port , 100, 200 Droplet ejecting head, 110 Supply path, 700 Droplet ejecting device, 710 Drive unit, 720 Device main body, 721 Tray, 722 Discharge port, 730 Head unit, 731 Ink cartridge, 732 Carriage, 741 Carriage motor, 742 Reciprocating mechanism, 743 timing belt, 744 carriage guide shaft, 7 0 sheet feeding unit, 751 paper feed motor, 752 feed roller, 752a driven roller, 752b drive rollers, 760 control unit, 770 operation panel.

本発明の態様の1つである液滴噴射ヘッドは、第1の方向に液体を吐出するノズル孔を有するノズル基板と、前記第1の方向と交差する第2の方向に変位する振動板と、前記振動板の一方の側に設けられた圧電素子と、前記振動板の他方の側に設けられ、圧力室と該圧力室に連通したリザーバーとを区画する流路形成基板と、前記振動板の前記一方の側において前記圧電素子を覆うように設けられた封止板と、を各々有する一対の駆動ユニットと、を備え、前記一対の駆動ユニットは前記第2の方向に積層されており、前記一対の駆動ユニットのうちの一方の駆動ユニットの前記流路形成基板の、前記一方の駆動ユニットの前記振動板とは反対側に、前記一対の駆動ユニットのうちの他方の駆動ユニットの前記封止板が接合されていることを特徴とする。
A liquid droplet ejecting head according to one aspect of the present invention includes a nozzle substrate having a nozzle hole that discharges a liquid in a first direction, and a diaphragm that is displaced in a second direction that intersects the first direction. A piezoelectric element provided on one side of the diaphragm; a flow path forming substrate provided on the other side of the diaphragm and defining a pressure chamber and a reservoir communicating with the pressure chamber; and the diaphragm A pair of drive units each having a sealing plate provided so as to cover the piezoelectric element on the one side, and the pair of drive units are stacked in the second direction, The sealing of the other drive unit of the pair of drive units on the opposite side of the flow path forming substrate of the drive unit of the pair of drive units from the diaphragm of the drive unit. That the stop plate is joined And butterflies.

本発明の態様の1つである上記液滴噴射ヘッドは、
2以上の前記駆動ユニットが、前記第2の方向において積層される液滴噴射ヘッドであって、
隣り合うように積層された2つの前記駆動ユニットは、一方の前記駆動ユニットの前記封止板の上に、他方の前記駆動ユニットの前記流路形成板が設けられるように積層され、
前記リザーバーは、前記流路形成板と、振動板と前記封止板と、によって形成されていてもよい。
The above-described droplet ejecting head, which is one aspect of the present invention,
Two or more drive units are droplet ejection heads stacked in the second direction,
The two drive units stacked so as to be adjacent to each other are stacked on the sealing plate of one of the drive units so that the flow path forming plate of the other drive unit is provided,
The reservoir may be formed by the flow path forming plate, the vibration plate, and the sealing plate.

本発明の態様の1つである上記液滴噴射ヘッドは、前記他方の駆動ユニットの前記封止板の前記一方の駆動ユニットの前記リザーバーを形成する面には、該リザーバー内に浮遊する気泡を溜めることが可能な凹部が設けられていることを特徴とする。
The droplet ejecting head, which is one aspect of the present invention, the said surface forming a reservoir of said one of the drive unit of the sealing plate of the other drive unit, a bubble floating in the the reservoir A concave portion capable of accumulating is provided.

本発明の態様の1つである液滴噴射装置は、上記の液滴噴射ヘッドを含む。   A droplet ejecting apparatus which is one aspect of the present invention includes the above-described droplet ejecting head.

Claims (6)

振動板と、前記振動板の上に設けられた圧電素子と、前記振動板の下に設けられ、圧力室と前記圧力室と連通したリザーバーとを区画するための流路形成板と、前記振動板および前記圧電素子の上方において、前記圧電素子を覆うように設けられた封止板と、を有する駆動ユニットと、
前記圧力室の液体を吐出するノズル孔を有するノズル板と、
前記リザーバーに液体を供給する供給口を有する蓋部材と、
を有し、
前記液体の前記ノズル孔を介した吐出方向を、第1の方向とし、前記振動板の変位方向を、第2の方向としたとき、
前記第1の方向と前記第2の方向とは直交し、
前記液体が、前記供給口を介して前記リザーバーに供給される方向は、前記第1の方向と同じ方向である、液滴噴射ヘッド。
A vibration plate, a piezoelectric element provided on the vibration plate, a flow path forming plate provided under the vibration plate for partitioning a pressure chamber and a reservoir communicating with the pressure chamber, and the vibration A drive unit having a plate and a sealing plate provided to cover the piezoelectric element above the piezoelectric element;
A nozzle plate having a nozzle hole for discharging the liquid in the pressure chamber;
A lid member having a supply port for supplying a liquid to the reservoir;
Have
When the discharge direction of the liquid through the nozzle hole is a first direction and the displacement direction of the diaphragm is a second direction,
The first direction and the second direction are orthogonal to each other,
A liquid droplet ejecting head, wherein a direction in which the liquid is supplied to the reservoir through the supply port is the same direction as the first direction.
請求項1において、
前記ノズル板に直交して設けられたセパレータ基板をさらに有し、
前記セパレータ基板は、前記流路形成板を内側にして対向する一対の前記駆動ユニットに挟まれており、
前記リザーバーは、対向する一対の前記流路形成板および振動板と、前記蓋部材と、前記セパレータ基板と、によって形成された共通リザーバーであり、
前記蓋部材の前記供給口は、前記共通リザーバーに連通している、液滴噴射ヘッド。
In claim 1,
It further has a separator substrate provided orthogonal to the nozzle plate,
The separator substrate is sandwiched between a pair of the drive units that face each other with the flow path forming plate inside.
The reservoir is a common reservoir formed by a pair of the flow path forming plate and the vibration plate facing each other, the lid member, and the separator substrate.
The droplet ejection head, wherein the supply port of the lid member communicates with the common reservoir.
請求項2において、
前記蓋部材は、前記共通リザーバーを形成する面において、凹部を有している、液滴噴射ヘッド。
In claim 2,
The lid member is a droplet ejecting head having a recess on a surface forming the common reservoir.
請求項1において、
2以上の前記駆動ユニットが、前記第2の方向において積層される液滴噴射ヘッドであって、
隣り合うように積層された2つの前記駆動ユニットは、一方の前記駆動ユニットの前記封止板の上に、他方の前記駆動ユニットの前記流路形成板が設けられるように積層され、
前記リザーバーは、前記流路形成板と、振動版と、前記蓋部材と、前記封止板と、によって形成される、液滴噴射ヘッド。
In claim 1,
Two or more drive units are droplet ejection heads stacked in the second direction,
The two drive units stacked so as to be adjacent to each other are stacked on the sealing plate of one of the drive units so that the flow path forming plate of the other drive unit is provided,
The reservoir is a liquid droplet ejecting head formed by the flow path forming plate, the vibration plate, the lid member, and the sealing plate.
請求項4において、
前記封止板は、前記リザーバーを形成する面において、凹部を有している、液滴噴射ヘッド。
In claim 4,
The sealing plate has a recess on a surface forming the reservoir.
請求項1から5のいずれか1項に記載の液滴噴射ヘッドを有する液滴噴射装置。   A droplet ejecting apparatus comprising the droplet ejecting head according to claim 1.
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