JP2017124518A

JP2017124518A - Liquid injection head and liquid injection device

Info

Publication number: JP2017124518A
Application number: JP2016004167A
Authority: JP
Inventors: 山▲崎▼　啓吾; Keigo Yamazaki; 啓吾山▲崎▼
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2016-01-13
Filing date: 2016-01-13
Publication date: 2017-07-20

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid injection head and a liquid injection device which can reduce satellites and mist.SOLUTION: A liquid injection head has an injection surface on which a nozzle opening 110 for injecting liquid is formed. When the injection surface is viewed from a direction in which liquid is injected from the nozzle opening, the nozzle opening has a shape of an annular slit partially cut out.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、液体噴射ヘッド、及び、液体噴射装置に関する。 The present invention relates to a liquid ejecting head and a liquid ejecting apparatus.

液体噴射装置は液体噴射ヘッドを備え、この噴射ヘッドから各種の液体を噴射する装置である。この液体噴射装置としては、例えば、インクジェット式プリンターやインクジェット式プロッター等の画像記録装置があるが、最近ではごく少量の液体を所定位置に正確に着弾させることができるという特長を生かして各種の製造装置にも応用されている。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターを製造するディスプレイ製造装置，有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイやＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極を形成する電極形成装置，バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置に応用されている。そして、画像記録装置用の記録ヘッドでは液状のインクを噴射し、ディスプレイ製造装置用の色材噴射ヘッドではＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を噴射する。また、電極形成装置用の電極材噴射ヘッドでは液状の電極材料を噴射し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは生体有機物の溶液を噴射する。 The liquid ejecting apparatus includes a liquid ejecting head and ejects various liquids from the ejecting head. As this liquid ejecting apparatus, for example, there is an image recording apparatus such as an ink jet printer or an ink jet plotter, but recently, various types of manufacturing have been made by taking advantage of the ability to accurately land a very small amount of liquid on a predetermined position. It is also applied to devices. For example, a display manufacturing apparatus for manufacturing a color filter such as a liquid crystal display, an electrode forming apparatus for forming an electrode such as an organic EL (Electro Luminescence) display or FED (surface emitting display), a chip for manufacturing a biochip (biochemical element) Applied to manufacturing equipment. The recording head for the image recording apparatus ejects liquid ink, and the color material ejecting head for the display manufacturing apparatus ejects solutions of R (Red), G (Green), and B (Blue) color materials. The electrode material ejecting head for the electrode forming apparatus ejects a liquid electrode material, and the bioorganic matter ejecting head for the chip manufacturing apparatus ejects a bioorganic solution.

この種の液体噴射ヘッドから噴射された液体は、液体先端に球状に形成された主滴部と、主滴部に後続する液柱部（尾引き）と、から構成される。この液柱部は飛翔中に主滴部より分離され、さらに液柱部自体も多数に分裂し、副滴部（サテライト）や、副滴部よりもさらに細かい液滴（ミスト）が形成される。サテライトやミストは記録物の品質劣化や印字不良を引き起こすことがあるため、できる限り発生を抑制することが好ましい。 The liquid ejected from this type of liquid ejecting head is composed of a main droplet portion formed in a spherical shape at the tip of the liquid and a liquid column portion (tailing) following the main droplet portion. This liquid column part is separated from the main droplet part during flight, and the liquid column part itself is also divided into a large number to form subdroplets (satellite) and finer droplets (mist) than the subdroplets. . Since satellites and mists may cause deterioration in quality of printed matter and printing defects, it is preferable to suppress the generation as much as possible.

サテライトやミストの発生を軽減するための手法の一つとして、ヘッド構造や噴射液体の物性に合わせて、液体を噴射させるための駆動波形を最適化する手法が特許文献１や特許文献２に開示されている。 Patent Documents 1 and 2 disclose a technique for optimizing a drive waveform for ejecting liquid in accordance with the head structure and the properties of the ejected liquid as one of the techniques for reducing the occurrence of satellites and mist. Has been.

特開２００６−８７９９７号公報JP 2006-87997 A 特開２００１−４７６１９号公報JP 2001-47619 A

しかしながら、液体噴射ヘッドや液体噴射装置においては、さらなるサテライトやミストの軽減が望まれる。上記特許文献１や特許文献２には、さらなるサテライトやミストの軽減に関する提案が開示されていない。 However, in the liquid ejecting head and the liquid ejecting apparatus, further reduction of satellites and mist is desired. The above Patent Document 1 and Patent Document 2 do not disclose any proposals regarding further satellite and mist reduction.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

［適用例１］本適用例に係る液体噴射ヘッドは、液体を噴射するノズル開口が形成された噴射面を有する液体噴射ヘッドであって、前記ノズル開口から前記液体が噴射される方向から前記噴射面を見たとき、前記ノズル開口は、環状のスリットの一部を切り欠いた形状を有している、ことを特徴とする。 Application Example 1 A liquid ejecting head according to this application example is a liquid ejecting head having an ejecting surface in which a nozzle opening for ejecting liquid is formed, and ejects the liquid from a direction in which the liquid is ejected from the nozzle opening. When the surface is viewed, the nozzle opening has a shape in which a part of the annular slit is cut out.

本適用例によれば、環状のスリットの一部を切り欠いたノズ開口から噴射された液体は、液体がもつ表面張力により、環の中心に向かう力が生じる。そのため、サテライトやミストの原因となる尾引きにも中心方向に働く力が生じる。この中心方向に働く力により尾引きは内側に引きちぎられるため、サテライトやミストの発生を軽減することができる。 According to this application example, the liquid ejected from the nose opening obtained by cutting out a part of the annular slit generates a force toward the center of the ring due to the surface tension of the liquid. Therefore, a force acting in the center direction is also generated in the tailing that causes satellites and mist. Since the tail is torn inward by the force acting in the central direction, the generation of satellites and mist can be reduced.

［適用例２］上記の液体噴射ヘッドにおいて、前記ノズル開口が、円環状のスリットの一部を切り欠いた形状を有している、ことが好ましい。 Application Example 2 In the liquid jet head, it is preferable that the nozzle opening has a shape in which a part of an annular slit is cut out.

本適用例によれば、円環状のスリットの一部を切り欠いた形状を有するノズル開口によって、サテライトやミストの発生を軽減することができる。 According to this application example, generation of satellites and mist can be reduced by the nozzle opening having a shape obtained by cutting out a part of the annular slit.

［適用例３］上記の液体噴射ヘッドにおいて、前記ノズル開口が、多角形の環状のスリットの一部を切り欠いた形状を有している、ことが好ましい。 Application Example 3 In the liquid jet head, it is preferable that the nozzle opening has a shape obtained by cutting out a part of a polygonal annular slit.

多角形の環状のスリットの一部を切り欠いた形状を有するノズル開口によって、サテライトやミストの発生を軽減することができる。 Generation of satellites and mist can be reduced by the nozzle openings having a shape obtained by cutting out a part of a polygonal annular slit.

［適用例４］上記液体噴射ヘッドにおいて、前記環状のスリットが複数の個所で切り欠かれている、ことが好ましい。 Application Example 4 In the liquid jet head, it is preferable that the annular slit is cut out at a plurality of locations.

本適用例によれば、環状のスリットが複数の個所で切り欠かれているので、複数のノズル開口がある。複数のノズル開口のそれぞれから噴射された液体は、表面張力により環の中心に向かうため、尾引きは内側に引きちぎられる。このため、サテライトやミストの発生を軽減することができる。 According to this application example, since the annular slit is cut out at a plurality of locations, there are a plurality of nozzle openings. Since the liquid ejected from each of the plurality of nozzle openings is directed to the center of the ring due to the surface tension, the tailing is torn inside. For this reason, generation | occurrence | production of a satellite and mist can be reduced.

［適用例５］上記の液体噴射ヘッドは、前記ノズル開口から前記液体が噴射される方向から前記噴射面を見たとき、前記ノズル開口の形状が線対称となっている、ことが好ましい。 Application Example 5 In the liquid ejecting head, it is preferable that the shape of the nozzle opening is axisymmetric when the ejection surface is viewed from the direction in which the liquid is ejected from the nozzle opening.

本適用例では、ノズル開口の形状が線対称となっているので、噴射された液体も対称性を有し、飛翔中の液体の挙動が安定しやすい。 In this application example, since the shape of the nozzle opening is axisymmetric, the ejected liquid also has symmetry, and the behavior of the liquid during flight tends to be stable.

［適用例６］上記の液体噴射ヘッドは、前記ノズル開口から前記液体が噴射される方向から前記噴射面を見たとき、前記ノズル開口の形状が点対称となっている、ことが好ましい。 Application Example 6 In the liquid ejecting head, it is preferable that the shape of the nozzle opening is point-symmetric when the ejection surface is viewed from the direction in which the liquid is ejected from the nozzle opening.

本適用例では、ノズル開口の形状が点対称となっているので、噴射された液体も対称性を有し、飛翔中の液体の挙動が安定しやすい。 In this application example, since the shape of the nozzle opening is point-symmetric, the ejected liquid also has symmetry, and the behavior of the liquid during flight tends to be stable.

［適用例７］本適用例に係る液体噴射装置は、上記の液体噴射ヘッドを備えたこと、を特徴とする。 Application Example 7 A liquid ejecting apparatus according to this application example includes the above-described liquid ejecting head.

本適用例では、サテライトやミストの発生を軽減することができる液体噴射ヘッドにより、サテライトやミストの発生を軽減することができる。 In this application example, the generation of satellites and mist can be reduced by the liquid ejecting head that can reduce the generation of satellites and mist.

プリンターの構成を説明する斜視図である。FIG. 3 is a perspective view illustrating a configuration of a printer. 記録ヘッドの要部断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the recording head. 実施形態１に係るノズルを噴射面側から見たときの平面図である。It is a top view when the nozzle which concerns on Embodiment 1 is seen from the injection surface side. 図３におけるＡ−Ａ断面図である。It is AA sectional drawing in FIG. 実施形態１におけるノズル開口からインクを噴射した場合のインクの挙動を計算した結果を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a result of calculating the behavior of ink when ink is ejected from a nozzle opening in the first embodiment. 円形の貫通孔で構成されたノズルからインクを噴射した場合のインクの挙動を計算した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having calculated the behavior of the ink at the time of ejecting ink from the nozzle comprised by the circular through-hole. 変形例１に係るノズルを噴射面から見たときの平面図である。It is a top view when the nozzle which concerns on the modification 1 is seen from the injection surface. 変形例２に係るノズル開口の平面図である。10 is a plan view of a nozzle opening according to Modification 2. FIG. 変形例３に係るノズル開口の平面図である。10 is a plan view of a nozzle opening according to Modification 3. FIG. 変形例４に係るノズル開口の平面図である。It is a top view of the nozzle opening which concerns on the modification 4. 変形例５に係るノズル開口の平面図である。10 is a plan view of a nozzle opening according to Modification 5. FIG. 変形例６に係るノズル開口の平面図である。10 is a plan view of a nozzle opening according to Modification 6. FIG. 変形例７に係るノズル開口の平面図である。12 is a plan view of a nozzle opening according to Modification 7. FIG. 変形例８に係るノズル開口の平面図である。10 is a plan view of a nozzle opening according to Modification 8. FIG. 変形例９に係るノズル開口の平面図である。10 is a plan view of a nozzle opening according to Modification 9. FIG. 変形例１０に係るノズル開口の平面図である。10 is a plan view of a nozzle opening according to Modification Example 10. FIG.

以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下の説明では、本発明の液体噴射装置として、液体噴射ヘッドの一種であるインクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッド）を搭載したインクジェット式プリンター（以下、プリンター）を例に挙げる。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the embodiments described below, various limitations are made as preferred specific examples of the present invention. However, the scope of the present invention is not limited to the following description unless otherwise specified. However, the present invention is not limited to these embodiments. In the following description, an ink jet printer (hereinafter referred to as a printer) equipped with an ink jet recording head (hereinafter referred to as a recording head), which is a kind of liquid ejecting head, is taken as an example of the liquid ejecting apparatus of the present invention.

（実施形態１）
プリンター１の構成について、図１を参照して説明する。プリンター１は、記録紙等の記録媒体２（着弾対象の一種）の表面に対して液体状のインクを噴射して画像等の記録を行う装置である。このプリンター１は、記録ヘッド３、この記録ヘッド３が取り付けられるキャリッジ４、キャリッジ４を主走査方向に移動させるキャリッジ移動機構５、記録媒体２を副走査方向に移送する搬送機構６等を備えている。ここで、上記のインクは、液体の一例であり、有機溶剤を主成分とする溶剤系インクや水を主成分とする水系インク等があり、液体供給源としてのインクカートリッジ７に貯留されている。このインクカートリッジ７は、記録ヘッド３（後述するホルダ１４）に対して着脱可能に装着される。なお、インクカートリッジ７がプリンター１の本体側に配置され、当該インクカートリッジ７からインク供給チューブを通じて記録ヘッド３に供給される構成を採用することもできる。 (Embodiment 1)
The configuration of the printer 1 will be described with reference to FIG. The printer 1 is a device that records an image or the like by ejecting liquid ink onto the surface of a recording medium 2 (a kind of landing target) such as recording paper. The printer 1 includes a recording head 3, a carriage 4 to which the recording head 3 is attached, a carriage moving mechanism 5 that moves the carriage 4 in the main scanning direction, a conveyance mechanism 6 that transfers the recording medium 2 in the sub scanning direction, and the like. Yes. The ink is an example of a liquid, and includes a solvent-based ink mainly composed of an organic solvent and a water-based ink mainly composed of water, and is stored in an ink cartridge 7 serving as a liquid supply source. . The ink cartridge 7 is detachably attached to the recording head 3 (a holder 14 described later). It is also possible to employ a configuration in which the ink cartridge 7 is disposed on the main body side of the printer 1 and is supplied from the ink cartridge 7 to the recording head 3 through an ink supply tube.

上記のキャリッジ移動機構５はタイミングベルト８を備えている。そして、このタイミングベルト８はＤＣモーター等のパルスモーター９により駆動される。従ってパルスモーター９が作動すると、キャリッジ４は、プリンター１に架設されたガイドロッド１０に案内されて、主走査方向（記録媒体２の幅方向）に往復移動する。キャリッジ４の主走査方向の位置は、位置情報検出手段の一種であるリニアエンコーダー１１によって検出され、その検出信号、即ち、エンコーダーパルス（位置情報の一種）をプリンター１の制御部（図示せず）に送信する。キャリッジ４の移動範囲内における記録領域よりも外側の端部領域には、キャリッジ４の走査の基点となるホームポジションが設定されている。プリンター１は、このホームポジションから反対側の端部へ向けてキャリッジ４が移動する往動時と、反対側の端部からホームポジション側にキャリッジ４が戻る復動時との双方向で記録媒体２上に文字や画像等を記録する所謂双方向記録を行う。 The carriage moving mechanism 5 includes a timing belt 8. The timing belt 8 is driven by a pulse motor 9 such as a DC motor. Accordingly, when the pulse motor 9 is operated, the carriage 4 is guided by the guide rod 10 installed on the printer 1 and reciprocates in the main scanning direction (width direction of the recording medium 2). The position of the carriage 4 in the main scanning direction is detected by a linear encoder 11 which is a kind of position information detecting means, and the detection signal, that is, an encoder pulse (a kind of position information) is sent to a control unit (not shown) of the printer 1. Send to. A home position serving as a base point for scanning of the carriage 4 is set in an end area outside the recording area within the movement range of the carriage 4. The printer 1 is a recording medium in both directions, when the carriage 4 moves from the home position toward the opposite end and when the carriage 4 returns from the opposite end to the home position. 2 performs so-called bidirectional recording in which characters, images, and the like are recorded on 2.

次に記録ヘッド３について説明する。図２は、記録ヘッド３の要部断面図である。本実施形態における記録ヘッド３は、ヘッドケース１５、コンプライアンス基板１６、保護基板１７、圧電素子１８（圧力発生手段の一種）、振動板１９、流路基板２０、連通基板２１およびノズル基板２２を積層して構成されている。なお、以下の説明では、便宜上、ヘッドケース１５側を上、ノズル基板２２側を下として説明する。また、各基板は、接着剤によって接合（接着）されている。 Next, the recording head 3 will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view of the main part of the recording head 3. The recording head 3 in the present embodiment includes a head case 15, a compliance substrate 16, a protective substrate 17, a piezoelectric element 18 (a kind of pressure generating means), a diaphragm 19, a flow path substrate 20, a communication substrate 21, and a nozzle substrate 22. Configured. In the following description, for convenience, the head case 15 side is described as the upper side, and the nozzle substrate 22 side is described as the lower side. Each substrate is bonded (adhered) with an adhesive.

ヘッドケース１５は、インクカートリッジ７からのインクを後述するリザーバー３２に供給するケース流路２４が形成された部材である。ケース流路２４は、下端側がリザーバー３２の上部（天井部分）と連通され、上端側がインクカートリッジ７に接続されるインク導入針（図示せず）と連通されている。また、ヘッドケース１５の下面のうちコンプライアンス基板１６の封止部２９（後述）に対向する部分には、封止膜２６の可撓変形を阻害しない程度の封止空間２５が備えられている。 The head case 15 is a member in which a case flow path 24 for supplying ink from the ink cartridge 7 to a reservoir 32 described later is formed. The case channel 24 communicates with the upper part (ceiling portion) of the reservoir 32 at the lower end side and with an ink introduction needle (not shown) connected to the ink cartridge 7 at the upper end side. Further, a portion of the lower surface of the head case 15 facing a sealing portion 29 (described later) of the compliance substrate 16 is provided with a sealing space 25 that does not hinder flexible deformation of the sealing film 26.

コンプライアンス基板１６は、可撓性を有する封止膜２６と金属等の硬質の部材からなる固定基板２７とを積層した基板であり、ヘッドケース１５の下面に接合（接着）されている。このコンプライアンス基板１６には、リザーバー３２にインクを導入するインク導入口２８が厚さ方向に貫通して形成されている。また、コンプライアンス基板１６のリザーバー３２に対向する領域のうちインク導入口２８以外の領域は、固定基板２７が除去された封止膜２６のみからなる封止部２９となっている。これにより、リザーバー３２は可撓性を有する封止部２９により封止され、コンプライアンスが得られることになる。 The compliance substrate 16 is a substrate in which a flexible sealing film 26 and a fixed substrate 27 made of a hard member such as metal are laminated, and is bonded (adhered) to the lower surface of the head case 15. In the compliance substrate 16, an ink introduction port 28 for introducing ink into the reservoir 32 is formed penetrating in the thickness direction. In addition, a region other than the ink introduction port 28 in a region facing the reservoir 32 of the compliance substrate 16 is a sealing portion 29 including only the sealing film 26 from which the fixed substrate 27 is removed. As a result, the reservoir 32 is sealed by the flexible sealing portion 29, and compliance is obtained.

保護基板１７は、圧電素子１８に対向する領域にその変位を阻害しない程度の大きさの圧電素子保持空間３０が形成された基板であり、コンプライアンス基板１６の下面に接合（接着）されている。この保護基板１７には、後述する流路基板２０の連通空部３７に対向する位置に、厚さ方向に貫通した導入空部３１が設けられている。導入空部３１は連通空部３７と連通し、圧力室３５にインクを供給するリザーバー３２（共通液室）を構成する。 The protective substrate 17 is a substrate in which a piezoelectric element holding space 30 having a size that does not hinder its displacement is formed in a region facing the piezoelectric element 18, and is bonded (adhered) to the lower surface of the compliance substrate 16. The protective substrate 17 is provided with an introduction space 31 that penetrates in the thickness direction at a position facing a communication space 37 of the flow path substrate 20 described later. The introduction empty portion 31 communicates with the communication empty portion 37 and constitutes a reservoir 32 (common liquid chamber) that supplies ink to the pressure chamber 35.

振動板１９は、弾性膜および絶縁体膜が積層された弾性基板であり、保護基板１７の下面に接合（接着）されている。この振動板１９の導入空部３１に対応する部分は上下に貫通しており、導入空部３１と連通空部３７とを連通させている。また、振動板１９（絶縁体膜）上であって、後述する流路基板２０の圧力室３５に対向する部分には、下電極膜、圧電体層及び上電極膜が順次積層された圧電素子１８が形成されている。圧電素子１８には、図示しない配線部材が接続されており、この配線部材を通じて制御部からの駆動信号（駆動電圧）が印加される。この駆動信号の印加によって、圧電素子１８が撓み変形し、圧力室３５内の容積を変化させる。 The diaphragm 19 is an elastic substrate in which an elastic film and an insulator film are laminated, and is bonded (adhered) to the lower surface of the protective substrate 17. A portion corresponding to the introduction empty portion 31 of the diaphragm 19 penetrates in the vertical direction, and makes the introduction empty portion 31 and the communication empty portion 37 communicate with each other. Also, a piezoelectric element in which a lower electrode film, a piezoelectric layer, and an upper electrode film are sequentially stacked on a portion of the vibration plate 19 (insulator film) that faces a pressure chamber 35 of a flow path substrate 20 described later. 18 is formed. A wiring member (not shown) is connected to the piezoelectric element 18, and a drive signal (drive voltage) from the control unit is applied through the wiring member. By applying the drive signal, the piezoelectric element 18 is bent and deformed, and the volume in the pressure chamber 35 is changed.

流路基板２０は、振動板１９（弾性膜）の下面に接合（接着）された、シリコン単結晶またはステンレス鋼（ＳＵＳ）からなる基板である。この流路基板２０には、連通空部３７、圧力室３５、およびインク供給路３６が板厚方向に貫通した状態で形成されている。連通空部３７は、導入空部３１に対応する部分に形成された空部であり、導入空部３１と共にリザーバー３２を構成している。また、圧力室３５は、ノズル列方向に直交する方向に延在した長尺な空部であり、各ノズル４４に対応して複数形成されている。そして、圧力室３５は、この圧力室３５よりも狭い幅で形成されたインク供給路３６を介して連通空部３７（リザーバー３２）と連通している。 The flow path substrate 20 is a substrate made of silicon single crystal or stainless steel (SUS) bonded (adhered) to the lower surface of the vibration plate 19 (elastic film). The flow path substrate 20 is formed with a communication space 37, a pressure chamber 35, and an ink supply path 36 penetrating in the thickness direction. The communication empty portion 37 is an empty portion formed in a portion corresponding to the introduction empty portion 31, and constitutes a reservoir 32 together with the introduction empty portion 31. The pressure chambers 35 are long empty portions extending in a direction perpendicular to the nozzle row direction, and a plurality of pressure chambers 35 are formed corresponding to the respective nozzles 44. The pressure chamber 35 communicates with the communication empty portion 37 (reservoir 32) via an ink supply path 36 formed with a narrower width than the pressure chamber 35.

連通基板２１は、流路基板２０の下面に接合（接着）された、シリコン単結晶からなる基板である。連通基板２１の圧力室３５に対向する部分のうちインク供給路３６（リザーバー３２）とは反対側（下流側）の端部には、圧力室３５とノズル４４とを連通させる連通孔３９が板厚方向を貫通した状態で形成されている。 The communication substrate 21 is a substrate made of a silicon single crystal bonded (adhered) to the lower surface of the flow path substrate 20. A communication hole 39 for communicating the pressure chamber 35 and the nozzle 44 is formed at the end (downstream side) opposite to the ink supply path 36 (reservoir 32) of the portion of the communication substrate 21 facing the pressure chamber 35. It is formed in a state penetrating in the thickness direction.

ノズル基板２２（本発明における部材）は、連通基板２１の下面に接合（接着）された、シリコン単結晶またはステンレス鋼（ＳＵＳ）からなる基板である。このノズル基板２２によって、連通孔３９の底面は区画されている。また、この連通孔３９の底面を区画する部分のうち略中央には、ノズル４４が開設されている。このノズル４４は、ドット形成密度に対応したピッチで列状に開設されている。例えば、３６０ｄｐｉに対応するピッチで３６０個のノズル４４を列設することでノズル列（ノズル群の一種）が構成されている。 The nozzle substrate 22 (member in the present invention) is a substrate made of silicon single crystal or stainless steel (SUS) bonded (adhered) to the lower surface of the communication substrate 21. The bottom surface of the communication hole 39 is partitioned by the nozzle substrate 22. In addition, a nozzle 44 is opened at a substantially central portion of the portion that divides the bottom surface of the communication hole 39. The nozzles 44 are arranged in a row at a pitch corresponding to the dot formation density. For example, a nozzle row (a kind of nozzle group) is configured by arranging 360 nozzles 44 at a pitch corresponding to 360 dpi.

ここで、ノズル４４は、ノズル基板２２を貫通する貫通孔として形成されている。連通孔３９は、ノズル４４を介して記録ヘッド３の外側に通じている。ノズル基板２２は、噴射面１００を有している。噴射面１００は、ノズル基板２２のうち連通基板２１側の面とは反対側の面である。ノズル基板２２において、噴射面１００は、連通基板２１側とは反対側に面している。ノズル４４は、噴射面１００において、記録ヘッド３の外側に向かって開口している。噴射面１００におけるノズル４４の開口は、ノズル開口１１０と呼ばれる。ノズル開口１１０は、連通基板２１側とは反対側に向かって開口している。なお、本実施形態では、ノズル基板２２にエッチング加工を施すことによってノズル４４が形成されている。 Here, the nozzle 44 is formed as a through-hole penetrating the nozzle substrate 22. The communication hole 39 communicates with the outside of the recording head 3 through the nozzle 44. The nozzle substrate 22 has an ejection surface 100. The ejection surface 100 is a surface of the nozzle substrate 22 on the side opposite to the surface on the communication substrate 21 side. In the nozzle substrate 22, the ejection surface 100 faces the side opposite to the communication substrate 21 side. The nozzle 44 opens toward the outside of the recording head 3 on the ejection surface 100. The opening of the nozzle 44 on the ejection surface 100 is called a nozzle opening 110. The nozzle opening 110 opens toward the side opposite to the communication substrate 21 side. In this embodiment, the nozzle 44 is formed by etching the nozzle substrate 22.

そして、上記のような記録ヘッド３では、製造時やインクカートリッジ７の交換時等によって、インクカートリッジ７が接続されると、このインクカートリッジ７内に貯留されたインクが、ケース流路２４、インク導入口２８、リザーバー３２、インク供給路３６、圧力室３５、連通孔３９、及びノズル４４内に供給される。この状態で圧電素子１８を駆動させると、圧力室３５内のインクに圧力変動（容積の変化）が生じる。この圧力変動を利用することで、連通孔３９およびノズル４４を介してノズル開口１１０からインクが液滴（インク滴）として噴射され得る。 In the recording head 3 as described above, when the ink cartridge 7 is connected at the time of manufacture or replacement of the ink cartridge 7, the ink stored in the ink cartridge 7 is transferred to the case flow path 24, the ink The ink is supplied into the introduction port 28, the reservoir 32, the ink supply path 36, the pressure chamber 35, the communication hole 39, and the nozzle 44. When the piezoelectric element 18 is driven in this state, pressure fluctuation (volume change) occurs in the ink in the pressure chamber 35. By utilizing this pressure fluctuation, ink can be ejected as droplets (ink droplets) from the nozzle opening 110 via the communication hole 39 and the nozzle 44.

次に、ノズル４４の構成について詳しく説明する。図３は、ノズル４４を噴射面１００側から見たときの平面図である。なお、図３は、ノズル開口１１０からインクが噴射される方向からノズル開口１１０を見たときの図でもある。図４は、図３におけるＡ−Ａ断面図である。 Next, the configuration of the nozzle 44 will be described in detail. FIG. 3 is a plan view when the nozzle 44 is viewed from the ejection surface 100 side. FIG. 3 is also a view when the nozzle opening 110 is viewed from the direction in which ink is ejected from the nozzle opening 110. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.

図４に示すように、ノズル基板２２に形成されたノズル４４は、連通孔３９（図２）とつながる第１部分１０１と、噴射面１００につながる第２部分１０２と、を含む。第１部分１０１は、第２部分１０２よりも連通基板２１（図２）側に位置している。第２部分１０２は、第１部分１０１よりも噴射面１００側に位置している。第２部分１０２は、図３に示すように、第１部分１０１に重なる領域内に形成されている。本実施形態では、第１部分１０１は、連通基板２１（図２）側から平面視したときに、略円形の形状を有している。なお、略円形とは、真円に限定されず、公差や誤差の範囲内でゆがんだり変形したりした円も含む。 As shown in FIG. 4, the nozzle 44 formed on the nozzle substrate 22 includes a first portion 101 connected to the communication hole 39 (FIG. 2) and a second portion 102 connected to the ejection surface 100. The first portion 101 is located closer to the communication substrate 21 (FIG. 2) than the second portion 102. The second portion 102 is located closer to the ejection surface 100 than the first portion 101. As shown in FIG. 3, the second portion 102 is formed in a region overlapping the first portion 101. In the present embodiment, the first portion 101 has a substantially circular shape when viewed from the communication substrate 21 (FIG. 2) side. The substantially circular shape is not limited to a perfect circle, and includes a circle that is distorted or deformed within a tolerance or error range.

ノズル開口１１０は、図３に示すように、環状のスリットの一部を切り欠いた形状（スリットが連続していない形状）を有している。そして、第２部分１０２は、ノズル開口１１０と同じ形状で噴射面１００から第１部分１０１まで貫通している。本実施形態では、ノズル開口１１０は、環状のスリットの一部を切り欠いた形状の一例として、「Ｃ」字状の形状を有している。「Ｃ」字状の外観を有するノズル開口１１０は、円環状のスリットの一部を切り欠いた形状を有している。また、「Ｃ」字状の外観を有するノズル開口１１０は、線対称な形状を有している。 As shown in FIG. 3, the nozzle opening 110 has a shape in which a part of an annular slit is cut out (a shape in which slits are not continuous). The second portion 102 penetrates from the ejection surface 100 to the first portion 101 in the same shape as the nozzle opening 110. In the present embodiment, the nozzle opening 110 has a “C” shape as an example of a shape in which a part of the annular slit is cut out. The nozzle opening 110 having a “C” -shaped appearance has a shape in which a part of an annular slit is cut out. The nozzle opening 110 having a “C” -shaped appearance has a line-symmetric shape.

本実施形態では、ノズル開口１１０が環状のスリットの一部を切り欠いた形状を有しているため、記録ヘッド３でインクを噴射したときに、インクの噴射に伴って発生することがあるサテライトやミストを低減することができる。ノズル開口１１０より噴射されたインクは、インクがもつ表面張力により、環の中心に向かう力が生じる。そのため、サテライトやミストの原因となる尾引きにも中心方向に働く力が生じる。この中心方向に働く力により尾引きは内側に引きちぎられるため、サテライトやミストの発生を軽減することができるものと思われる。 In the present embodiment, since the nozzle opening 110 has a shape in which a part of the annular slit is cut out, a satellite that may be generated along with the ink ejection when the recording head 3 ejects the ink. And mist can be reduced. The ink ejected from the nozzle opening 110 generates a force toward the center of the ring due to the surface tension of the ink. Therefore, a force acting in the center direction is also generated in the tailing that causes satellites and mist. The tailing is torn inward by the force acting in the center direction, so it seems that the generation of satellites and mists can be reduced.

これを数値流体シミュレーションにより検証した結果を説明する。図５は、本実施形態におけるノズル開口１１０からインク２００を噴射した場合のインク２００の挙動を計算した結果を示す図である。図６は、円形の貫通孔１５０で構成されたノズル４４からインク２００を噴射した場合のインク２００の挙動を計算した結果を示す図である。図５及び図６は、それぞれ、ノズル４４を図４中のＢ視方向に見たときの図に相当し、且つノズル４４の内壁を透視した状態を示している。また、図５及び図６は、それぞれ、状態（１）から状態（４）までの４つの状態を時系列順に示したものである。状態（１）は、圧電素子１８（図２）を駆動する前の状態を示す。状態（２）は、圧電素子１８を駆動してから２μｓ後の状態を示す。状態（３）は、圧電素子１８を駆動してから４μｓ後の状態を示す。状態（４）は、圧電素子１８を駆動してから１５μｓ後の状態を示す。なお、シミュレーションを実施するのに際し、インク２００の物性として、粘度を3.0[mPa・s]と設定し、表面張力を28.5[mN/m]として設定し、密度を1070[kg/m³]として設定した。 The result of verifying this by numerical fluid simulation will be described. FIG. 5 is a diagram illustrating a result of calculating the behavior of the ink 200 when the ink 200 is ejected from the nozzle opening 110 in the present embodiment. FIG. 6 is a diagram illustrating a result of calculating the behavior of the ink 200 when the ink 200 is ejected from the nozzle 44 configured with the circular through-hole 150. 5 and FIG. 6 correspond to views when the nozzle 44 is viewed in the B-view direction in FIG. 4, and show a state in which the inner wall of the nozzle 44 is seen through. 5 and 6 show the four states from state (1) to state (4) in chronological order, respectively. The state (1) shows a state before the piezoelectric element 18 (FIG. 2) is driven. State (2) shows a state 2 μs after the piezoelectric element 18 is driven. State (3) shows a state 4 μs after the piezoelectric element 18 is driven. A state (4) shows a state 15 μs after the piezoelectric element 18 is driven. In carrying out the simulation, the viscosity of the ink 200 is set to 3.0 [mPa · s], the surface tension is set to 28.5 [mN / m], and the density is set to 1070 [kg / m ³ ]. Set.

円形の貫通孔１５０からインクを噴射した場合、図６の状態（４）に示すように、圧電素子１８の駆動後１５μｓにおいても、円形の貫通孔１５０から噴射されたインク２００は、円形の貫通孔１５０の中心軸においてノズル４４の内部にあるインクとつながっている。結果として、噴射されたインク２００は主滴部２０１と尾引き２０２とを含む。
一方で、本実施形態のノズル開口１１０から噴射されたインク２００は、図５の状態（３）に示すように、ノズル開口１１０の円環の中心線Ｃ）に向かう。そのため、噴射されたインク２００はノズル開口１１０の内部にあるインクと分離される。結果として、本実施形態では、噴射されたインク２００の尾引き２０２が格段に短くなる。 When ink is ejected from the circular through-hole 150, as shown in the state (4) of FIG. 6, even after driving the piezoelectric element 18, the ink 200 ejected from the circular through-hole 150 passes through the circular through-hole 150. The ink is connected to the ink inside the nozzle 44 at the central axis of the hole 150. As a result, the ejected ink 200 includes a main droplet 201 and a tail 202.
On the other hand, the ink 200 ejected from the nozzle opening 110 of the present embodiment is directed toward the center line C) of the annular shape of the nozzle opening 110 as shown in the state (3) of FIG. Therefore, the ejected ink 200 is separated from the ink inside the nozzle opening 110. As a result, in this embodiment, the tail 202 of the ejected ink 200 is remarkably shortened.

このように本実施形態においては、尾引き２０２が格段に短くなるため、従来よりもサテライトやミストを大幅に削減することができる。そのため、印字物の品質劣化や印字不良の少ないプリンターを実現することができる。 As described above, in the present embodiment, the tail 202 is remarkably shortened, so that satellites and mists can be significantly reduced as compared with the prior art. Therefore, it is possible to realize a printer with less quality degradation and print defects.

また、本実施形態においては、ノズル開口１１０は噴射面１００から見たときに、図３におけるＡ−Ａ線に対して線対称の形状となっている。そのため、図５に示すように噴射後のインク２００は、ノズルの中心線Ｃに対して対称形状を保ち、図５の状態（４）に示すような安定な球形状を形成しやすくなる。そして、本実施形態では、噴射後のインク２００が安定した球形状を維持したまま飛翔していく。このように、噴射後のインク２００を安定な球形状として形成することは、プリンターとしての記録品質向上に貢献する。 Further, in the present embodiment, the nozzle opening 110 has a line-symmetric shape with respect to the AA line in FIG. 3 when viewed from the ejection surface 100. Therefore, as shown in FIG. 5, the ink 200 after ejection maintains a symmetrical shape with respect to the center line C of the nozzle, and it becomes easy to form a stable spherical shape as shown in the state (4) of FIG. In this embodiment, the ejected ink 200 flies while maintaining a stable spherical shape. In this way, forming the ejected ink 200 in a stable spherical shape contributes to improving the recording quality as a printer.

また、本実施形態においては、ノズル開口１１０が円環状のスリットの一部を切り欠いた形状として、「Ｃ」字状となっている。このように環状スリットを滑らかな曲線で構成することで、ノズル開口１１０に曲率の急激な変化がなくなる。ノズル開口１１０に曲率の急激な変化がないことは、噴射後のインク２００を安定な球形状に形成しやすい観点で好ましい。なお、円環状とは真円環のみに限定されるものではなく、例えば楕円のような扁平した曲線を有する形の環でもよいし、だるまのような一部がくびれている曲線を有する形の環でもよい。 Further, in the present embodiment, the nozzle opening 110 has a “C” shape as a shape in which a part of the annular slit is cut out. By configuring the annular slit with a smooth curve in this way, there is no sudden change in the curvature of the nozzle opening 110. It is preferable that the nozzle opening 110 has no sharp change in curvature from the viewpoint of easily forming the ejected ink 200 into a stable spherical shape. The circular ring is not limited to a perfect circular ring, but may be, for example, a ring having a flat curve such as an ellipse, or may have a curved shape with a part constricted like a daruma. It may be a ring.

また、本実施形態においては、第２部分１０２は、ノズル開口１１０と同じ形状で噴射面１００から第１部分１０１まで貫通している例を挙げたが、第２部分１０２はノズル開口１１０と同じ形状で貫通していなくてもよい。
また、本実施形態においては、ノズル４４は第１部分１０１と、第２部分１０２と、を含む例を挙げているが、第２部分１０２のみでノズル基板２２が貫通され、ノズル４４が構成されていてもよい。また、ノズル４４は第１部分１０１や第２部分１０２を含む３部分以上に分かれていてもよい。 In the present embodiment, the second portion 102 has the same shape as the nozzle opening 110 and penetrates from the ejection surface 100 to the first portion 101. However, the second portion 102 is the same as the nozzle opening 110. It does not have to penetrate through the shape.
In the present embodiment, the nozzle 44 includes an example including the first portion 101 and the second portion 102. However, the nozzle substrate 22 is penetrated only by the second portion 102, and the nozzle 44 is configured. It may be. The nozzle 44 may be divided into three or more parts including the first part 101 and the second part 102.

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be added to the above-described embodiment. A modification will be described below.

（変形例１）
図７は、変形例１に係るノズル４４を噴射面１００から見たときの平面図である。変形例１では、ノズル基板２２にノズル４４の開口としてノズル開口１１１が、多角形の環状のスリットの一部を切り欠いた形状を有している。このことを除いて、変形例１は、実施形態１と同様の構成を有している。以下において、実施形態１と同様の構成については、実施形態１と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。 (Modification 1)
FIG. 7 is a plan view of the nozzle 44 according to Modification 1 when viewed from the ejection surface 100. In the first modification, the nozzle opening 111 as the opening of the nozzle 44 in the nozzle substrate 22 has a shape obtained by cutting out a part of a polygonal annular slit. Except for this, the first modification has the same configuration as that of the first embodiment. In the following, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and detailed description thereof is omitted.

変形例１では、多角形の環状のスリットの一部を切り欠いた形状の一例として、六角形の環状のスリットの一部を切り欠いた形状が採用されている。そして、第２部分１０２は、ノズル開口１１１と同じ形状で噴射面１００から第１部分１０１まで貫通している。また、図７に示すように第２部分１０２は、略円形に構成された第１部分１０１に重なる領域内に形成されている。 In the first modification, as an example of a shape in which a part of a polygonal annular slit is cut out, a shape in which a part of a hexagonal annular slit is cut out is adopted. The second portion 102 has the same shape as the nozzle opening 111 and penetrates from the ejection surface 100 to the first portion 101. Further, as shown in FIG. 7, the second portion 102 is formed in a region overlapping the first portion 101 configured in a substantially circular shape.

変形例１では、実施形態１と同様に、ノズル開口１１１が環状のスリットの一部を切り欠いた形状を有しているため、記録ヘッド３でインクを噴射したときに、インクの噴射に伴って発生することがあるサテライトやミストを低減することができる。 In the first modification, as in the first embodiment, the nozzle opening 111 has a shape in which a part of the annular slit is cut out. Therefore, when ink is ejected by the recording head 3, the ink is ejected. Satellites and mists that may be generated in this way can be reduced.

（変形例２）
変形例１において、ノズル開口１１１は多角形の環状のスリットの一部を切り欠いた形状の一例として、六角形の環状のスリットを有しているが、ノズル開口１１１の形状はこれに限られない。ノズル開口１１１の変形例として、図８に示すように、正方形の環状のスリットの一部を切り欠いた「コ」字型の形状を有するノズル開口１１２も採用され得る。「コ」字型の形状を有するノズル開口１１２を変形例２とする。また、第１部分１０１の一例として略円形に構成したが、この形状に限られるものではなく、例えば図８に示すように、多角形状としてもよい。 (Modification 2)
In the first modification, the nozzle opening 111 has a hexagonal annular slit as an example of a shape obtained by cutting out a part of a polygonal annular slit. However, the shape of the nozzle opening 111 is limited to this. Absent. As a modified example of the nozzle opening 111, as shown in FIG. 8, a nozzle opening 112 having a “U” shape in which a part of a square annular slit is cut out may be employed. A nozzle opening 112 having a “U” shape is referred to as a second modification. Moreover, although comprised substantially circular as an example of the 1st part 101, it is not restricted to this shape, For example, as shown in FIG. 8, it is good also as a polygonal shape.

（変形例３）
また、ノズル開口１１１の変形例として、図９に示すように、歪んだ多角形の環状のスリットの一部を切り欠いた形状を有するノズル開口１１３も採用され得る。このノズル開口１１３を変形例３とする。変形例３では、特に、ノズル基板２２としてシリコン単結晶の基板を用いる場合、特定の結晶方位面に沿ってエッチング加工を施す（異方性エッチング）ことで、図９に示したような平行四辺形の環状の形状を、上記実施形態１よりも容易に加工できる。 (Modification 3)
As a modified example of the nozzle opening 111, a nozzle opening 113 having a shape obtained by cutting out a part of a distorted polygonal annular slit as shown in FIG. 9 may be employed. This nozzle opening 113 is referred to as a third modification. In the third modification, in particular, when a silicon single crystal substrate is used as the nozzle substrate 22, by performing etching processing along a specific crystal orientation plane (anisotropic etching), parallel sides as shown in FIG. The annular shape of the shape can be processed more easily than the first embodiment.

なお、変形例１〜変形例３においては、第２部分１０２がノズル開口１１１やノズル開口１１２、ノズル開口１１３と同じ形状で噴射面１００から第１部分１０１まで貫通している例を挙げたが、第２部分１０２はノズル開口１１１やノズル開口１１２、ノズル開口１１３と同じ形状で貫通していなくてもよい。また、変形例１においては、ノズル４４が第１部分１０１と第２部分１０２を含む例を挙げているが、第２部分１０２のみでノズル４４が構成されていてもよい。また、３部分以上に分かれていてもよい。 In the first to third modified examples, the second portion 102 has the same shape as the nozzle opening 111, the nozzle opening 112, and the nozzle opening 113, and penetrates from the ejection surface 100 to the first portion 101. The second portion 102 does not have to penetrate the nozzle opening 111, the nozzle opening 112, and the nozzle opening 113 in the same shape. In the first modification, the nozzle 44 includes the first portion 101 and the second portion 102. However, the nozzle 44 may be configured only by the second portion 102. Moreover, you may divide into three or more parts.

また、実施形態１や変形例１〜変形例３では、ノズル開口１１０やノズル開口１１１、ノズル開口１１２、ノズル開口１１３が、曲線のみ、もしくは直線のみ、で構成された環状のスリットを一部切り欠いた形状を有している。ノズル開口１１０やノズル開口１１１、ノズル開口１１２、ノズル開口１１３は、曲線のみ、もしくは直線のみ、で構成された環状のスリットを一部切り欠いた形状、に限定されず、曲線と直線が混在する環状のスリットを一部切り欠いた形状についても適用される。 In the first embodiment and the first to third modified examples, the nozzle opening 110, the nozzle opening 111, the nozzle opening 112, and the nozzle opening 113 are partially cut out of an annular slit composed of only a curve or a straight line. Has a missing shape. The nozzle opening 110, the nozzle opening 111, the nozzle opening 112, and the nozzle opening 113 are not limited to a shape in which an annular slit composed of only a curve or only a straight line is partially cut out, and a curved line and a straight line are mixed. The present invention is also applied to a shape in which an annular slit is partially cut out.

（変形例４）
図１０は、変形例４に係るノズル４４を噴射面１００から見たときの平面図である。変形例４では、ノズル基板２２にノズル４４の開口としてノズル開口１１４が環状のスリットを複数の個所で切り欠いた形状を有している。環状のスリットを複数の個所で切り欠いた形状の一例として、円環状のスリットを対向する２か所で切り欠いた形状を有している。変形例４のノズル開口１１４も、線対称な形状を有している。このことを除いて、変形例４は、実施形態１および変形例１と同様の構成を有している。以下において、実施形態１と同様の構成については、実施形態１と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。 (Modification 4)
FIG. 10 is a plan view of the nozzle 44 according to Modification 4 when viewed from the ejection surface 100. In the modification 4, the nozzle opening 114 has a shape in which an annular slit is cut out at a plurality of locations as an opening of the nozzle 44 in the nozzle substrate 22. As an example of the shape in which the annular slit is cut out at a plurality of locations, the annular slit is cut out at two opposing locations. The nozzle opening 114 of Modification 4 also has a line-symmetric shape. Except for this, the fourth modification has the same configuration as that of the first embodiment and the first modification. In the following, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and detailed description thereof is omitted.

変形例４においても、ノズル開口１１４が環状のスリットの一部を切り欠いた形状を有しているため、記録ヘッド３でインクを噴射したときに、インクの噴射に伴って発生することがあるサテライトやミストを低減することができる。 Also in the modified example 4, since the nozzle opening 114 has a shape in which a part of the annular slit is cut out, the ink may be ejected when the recording head 3 ejects ink. Satellites and mist can be reduced.

変形例４においては、環状のスリットが複数の個所で切り欠かれているので、複数のノズル開口１１４がある。複数のノズル開口１１４のそれぞれから噴射されたインクは、表面張力により環の中心に向かうため、尾引きは内側に引きちぎられる。このため、実施形態１や変形例１と同様にサテライトやミストの発生を軽減することができる。 In the modified example 4, since the annular slit is cut out at a plurality of portions, there are a plurality of nozzle openings 114. Since the ink ejected from each of the plurality of nozzle openings 114 is directed to the center of the ring due to surface tension, the tail is torn off inward. For this reason, generation | occurrence | production of a satellite and mist can be reduced like Embodiment 1 and the modification 1. FIG.

また、複数のノズル開口１１４から噴射されたインクはそれぞれ環の中心に向かうため、合体させることができる。したがって、着弾時の液滴の大きさは単一のノズル開口から噴射させた場合と変わらない。 Further, since the ink ejected from the plurality of nozzle openings 114 is directed toward the center of the ring, they can be combined. Therefore, the size of the droplet at the time of landing is the same as that when ejected from a single nozzle opening.

また、変形例４では、ノズル開口１１４は噴射面１００から見たときに、図１０における線Ｄおよび線Ｅに対して線対称の形状となっている。上記実施形態１や変形例１のノズル開口は１軸にのみ線対称性を有するのに対し、変形例４では２軸に対して線対称であるため、対称性がより良くなっている。また、変形例４では、ノズル開口１１４は噴射面１００から見たときに、線Ｄおよび線Ｅとの交点に対して点対称の形状であるとも言える。そのため、上記実施形態１や変形例１と比較して、噴射後のインク２００は、一層球形状として形成されやすくなる。 Further, in Modification 4, the nozzle opening 114 has a shape symmetrical with respect to the line D and the line E in FIG. The nozzle openings of the first embodiment and the modified example 1 have line symmetry only on one axis, whereas the modified example 4 has line symmetry with respect to the two axes, so that the symmetry is improved. Further, in Modification 4, it can be said that the nozzle opening 114 has a point-symmetric shape with respect to the intersection of the line D and the line E when viewed from the ejection surface 100. Therefore, compared to the first embodiment and the first modification, the ink 200 after ejection is more easily formed into a single spherical shape.

（変形例５）
変形例４では、ノズル開口１１４の形状の一例として、円環状のスリットを対向する２か所で切り欠いた形状を挙げたが、ノズル開口１１４の形状は、これに限定されない。ノズル開口１１４の変形例として、例えば、図１１に例示するように、円環状のスリットを３つ以上の箇所で切り欠いた形状を有するノズル開口１１５も採用され得る。ノズル開口１１５を変形例５とする。 (Modification 5)
In the modified example 4, as an example of the shape of the nozzle opening 114, a shape in which an annular slit is cut out at two opposing positions is described. However, the shape of the nozzle opening 114 is not limited to this. As a modified example of the nozzle opening 114, for example, as illustrated in FIG. 11, a nozzle opening 115 having a shape in which an annular slit is cut out at three or more locations may be employed. The nozzle opening 115 is referred to as a fifth modification.

変形例５のノズル開口１１５は、円環状のスリットを対向する４か所で切り欠いた形状を有している。変形例５では、ノズル開口１１５は噴射面１００から見たときに、図１１における線Ｆ〜Ｉに対して線対称の形状となっている。変形例５では、４軸に対して線対称であるため、変形例４よりもさらに対称性がよくなっている。そのため、噴射後のインク２００は、一層球形状として形成されやすくなる。 The nozzle opening 115 of the modified example 5 has a shape in which an annular slit is cut out at four opposing positions. In Modification 5, the nozzle opening 115 has a line-symmetric shape with respect to the lines F to I in FIG. 11 when viewed from the ejection surface 100. In the modified example 5, since it is line symmetric with respect to the four axes, the symmetry is further improved than in the modified example 4. Therefore, the ejected ink 200 is easily formed into a single spherical shape.

一般に、対称性良く切り欠きを入れた場合においては、切り欠きの数を増やすほど対称性はよくなる。そのため、環状のスリットを切り欠いた形状は、より多くの切り欠きを有するほうが好ましい。 Generally, when notches with good symmetry are provided, the symmetry improves as the number of notches is increased. Therefore, it is preferable that the shape in which the annular slit is cut out has more cutouts.

また、ノズル開口１１４の形状は、円環状のスリットを切り欠いた形状に限定されない。ノズル開口１１４の形状としては、多角形の環状のスリットを切り欠いた形状でもよい。多角形の環状のスリットを切り欠いた形状を有するノズル開口１１４の種々の変形例を以下に説明する。 Further, the shape of the nozzle opening 114 is not limited to a shape in which an annular slit is cut out. The shape of the nozzle opening 114 may be a shape in which a polygonal annular slit is notched. Various modified examples of the nozzle opening 114 having a shape in which a polygonal annular slit is notched will be described below.

（変形例６）
変形例６のノズル開口１１６は、図１２に示すように、矩形（本例では正方形）の環状のスリットを２ヶ所で切り欠いた形状を有している。変形例６においても、変形例４〜５と同様の効果が得られる。 (Modification 6)
As shown in FIG. 12, the nozzle opening 116 of Modification 6 has a shape in which rectangular (square in this example) annular slits are cut out at two locations. Also in the modification 6, the same effect as the modifications 4 to 5 can be obtained.

（変形例７）
変形例７のノズル開口１１７は、図１３に示すように、平行四辺形の環状のスリットを４ヶ所で切り欠いた形状を有している。変形例７においても、変形例４〜６と同様の効果が得られる。特に、ノズル基板２２としてシリコン単結晶の基板を用いる場合、変形例３と同様に、特定の結晶方位面に沿ってエッチング加工を施す（異方性エッチング）ことで、図１３に示したような平行四辺形の環状の形状を、変形例４〜６よりも容易に加工できる。 (Modification 7)
As shown in FIG. 13, the nozzle opening 117 of the modified example 7 has a shape obtained by cutting out parallelogram-shaped annular slits at four locations. Also in the modification 7, the same effect as the modifications 4 to 6 can be obtained. In particular, when a silicon single crystal substrate is used as the nozzle substrate 22, as shown in FIG. 13, etching is performed along a specific crystal orientation plane (anisotropic etching) as in the third modification. The parallelogram-shaped annular shape can be processed more easily than the modified examples 4 to 6.

（変形例８）
変形例８のノズル開口１１８は、図１４に示すように、平行四辺形の環状のスリットを２ヶ所で切り欠いた形状を有している。変形例８においても、変形例４〜７と同様の効果が得られる。特に、ノズル基板２２としてシリコン単結晶の基板を用いる場合、変形例３および変形例７と同様に、特定の結晶方位面に沿ってエッチング加工を施す（異方性エッチング）ことで、図９に示したような平行四辺形の環状の形状を、変形例４〜６よりも容易に加工できる。 (Modification 8)
As shown in FIG. 14, the nozzle opening 118 of the modified example 8 has a shape obtained by cutting out parallelogram-shaped annular slits at two locations. Also in the modification 8, the same effect as the modifications 4 to 7 can be obtained. In particular, when a silicon single crystal substrate is used as the nozzle substrate 22, as in Modification 3 and Modification 7, etching is performed along a specific crystal orientation plane (anisotropic etching). The parallelogram-shaped annular shape as shown can be processed more easily than the modified examples 4 to 6.

（変形例９）
また、変形例５〜８では環状スリットを構成する多角形は、その内角が１８０度未満のみとなるもの、を用いたが、ノズル開口１１６の形状は、それに限定されない。変形例９のノズル開口１１９は、図１５に示すように、星形の環状のスリットを切り欠いた形状を有している。星形は、１８０度より大きい内角を含む多角形である。変形例９においても、変形例５〜８と同様の効果が得られる。 (Modification 9)
Moreover, although the polygon which comprises an annular slit used the modified example 5-8 that the internal angle becomes only less than 180 degree | times, the shape of the nozzle opening 116 is not limited to it. As shown in FIG. 15, the nozzle opening 119 of the modification 9 has a shape in which a star-shaped annular slit is notched. A star is a polygon that includes an interior angle greater than 180 degrees. Also in Modification 9, the same effects as those of Modifications 5 to 8 can be obtained.

（変形例１０）
また、実施形態１では、一重の環状のスリットの一部を切り欠いた形状を有するノズル開口１１０が採用されている。しかしながら、ノズル開口１１０としては、図１６に示すように、二重の環状のスリットの一部を切り欠いた形状を有するノズル開口１２０も採用され得る。さらに、ノズル開口１２０としては、二重を超える環状のスリットの一部を切り欠いた形状も採用され得る。図１６に示すノズル開口１２０では、二重の円環状のスリットをそれぞれ４か所で切り欠いた形状が採用されている。変形例１０においても実施形態１や、変形例１〜変形例９のそれぞれと同様の効果が得られる。 (Modification 10)
In the first embodiment, a nozzle opening 110 having a shape in which a part of a single annular slit is cut out is employed. However, as the nozzle opening 110, as shown in FIG. 16, a nozzle opening 120 having a shape in which a part of a double annular slit is cut out may be employed. Furthermore, as the nozzle opening 120, a shape in which a part of an annular slit exceeding double is cut out may be employed. The nozzle opening 120 shown in FIG. 16 has a shape in which double annular slits are cut out at four locations. Also in the modification 10, the same effects as those of the first embodiment and the modifications 1 to 9 can be obtained.

さらに、変形例１０では、上記実施形態や変形例に比べて、ノズル開口１２０の単位面積当たりの幅を小さくすることができ、ノズル基板２２におけるノズルのレイアウトの自由度を高めることができる。 Furthermore, in the modified example 10, the width per unit area of the nozzle opening 120 can be reduced as compared with the above-described embodiment and modified examples, and the degree of freedom of nozzle layout on the nozzle substrate 22 can be increased.

なお、図１６におけるノズル開口１２０は、二重の環状のスリットが同一の位置で切り欠いた形状を有しているが、ノズル開口１２０はそれに限定されない。ノズル開口１２０は二重以上の環状のスリットをそれぞれ別の場所で切り欠いた形状を有していてもよい。また、図１６に示すノズル開口１２０の二重の環状のスリットは略同心円上となっているが、ノズル開口１２０はそれに限定されず、二重以上の環状のスリットは同心円上の位置に配置されなくてもよい。 The nozzle opening 120 in FIG. 16 has a shape in which double annular slits are cut out at the same position, but the nozzle opening 120 is not limited thereto. The nozzle opening 120 may have a shape in which double or more annular slits are cut out at different locations. Moreover, although the double annular slit of the nozzle opening 120 shown in FIG. 16 is substantially concentric, the nozzle opening 120 is not limited thereto, and the double or more annular slits are arranged at positions on the concentric circle. It does not have to be.

上記した実施形態や変形例では、圧力発生手段として、所謂撓み振動型の圧電素子１８を例示したが、これには限られず、例えば、所謂縦振動型の圧電素子を採用することも可能である。その他、圧力発生手段としては、発熱によりインクを突沸させることで圧力変動を生じさせる発熱素子や、静電気力により圧力室の区画壁を変位させることで圧力変動を生じさせる静電アクチュエーターなどの圧力発生手段を採用する構成においても本発明を適用することが可能である。 In the above-described embodiments and modifications, the so-called flexural vibration type piezoelectric element 18 is exemplified as the pressure generating means. However, the present invention is not limited to this, and for example, a so-called longitudinal vibration type piezoelectric element can be employed. . In addition, as pressure generation means, pressure generation such as a heat generating element that causes pressure fluctuation by causing ink to boil by heat generation, an electrostatic actuator that causes pressure fluctuation by displacing the partition wall of the pressure chamber by electrostatic force, etc. The present invention can also be applied to configurations that employ means.

そして、以上では、液体噴射ヘッドの一種であるインクジェット式記録ヘッド３を備えたプリンター１を例に挙げて説明したが、本発明は、他の液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置にも適用することができる。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（Electro Luminescence）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噴射ヘッド、バイオチップ（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等を備えた液体噴射装置にも本発明を適用することができる。 In the above description, the printer 1 including the ink jet recording head 3 which is a kind of liquid ejecting head has been described as an example. However, the present invention is also applied to a liquid ejecting apparatus including another liquid ejecting head. be able to. For example, a color material ejecting head used for manufacturing a color filter such as a liquid crystal display, an electrode material ejecting head used for forming an electrode such as an organic EL (Electro Luminescence) display, FED (surface emitting display), a biochip (biochemical element) The present invention can also be applied to a liquid ejecting apparatus including a bio-organic matter ejecting head and the like used for manufacturing.

１…プリンター（液体噴射装置）、３…記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、４…キャリッジ、７…インクカートリッジ、１５…ヘッドケース、１６…コンプライアンス基板、１７…保護基板、１８…圧電素子、１９…振動板、２０…流路基板、２１…連通基板、２２…ノズル基板、２４…ケース流路、２５…封止空間、２６…封止膜、２７…固定基板、２８…インク導入口、２９…封止部、３０…圧電素子保持空間、３１…導入空部、３２…リザーバー、３５…圧力室、３６…インク供給路、３７…連通空部、３９…連通孔、４４…ノズル、１００…噴射面、１０１…第１部分、１０２…第２部分、１１０、１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７，１１８，１１９，１２０…ノズル開口、２００…インク、２０１…主滴部、２０２…尾引き。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Printer (liquid ejecting apparatus), 3 ... Recording head (liquid ejecting head), 4 ... Carriage, 7 ... Ink cartridge, 15 ... Head case, 16 ... Compliance substrate, 17 ... Protection substrate, 18 ... Piezoelectric element, 19 ... Diaphragm, 20 ... Channel substrate, 21 ... Communication substrate, 22 ... Nozzle substrate, 24 ... Case channel, 25 ... Sealing space, 26 ... Sealing film, 27 ... Fixed substrate, 28 ... Ink inlet, 29 ... Sealing portion, 30 ... piezoelectric element holding space, 31 ... introduction space, 32 ... reservoir, 35 ... pressure chamber, 36 ... ink supply path, 37 ... communication space, 39 ... communication hole, 44 ... nozzle, 100 ... jet Surface, 101 ... 1st part, 102 ... 2nd part, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120 ... Nozzle opening, 200 ... Ink, 201 ... Main droplet part 202 ... tailing.

Claims

A liquid ejecting head having an ejecting surface in which a nozzle opening for ejecting liquid is formed,
When the ejection surface is viewed from the direction in which the liquid is ejected from the nozzle opening, the nozzle opening has a shape in which a part of an annular slit is cut out.
A liquid jet head characterized by that.

The liquid ejecting head according to claim 1,
The nozzle opening has a shape obtained by cutting out a part of an annular slit.
A liquid jet head characterized by that.

The liquid ejecting head according to claim 1,
The nozzle opening has a shape obtained by cutting out a part of a polygonal annular slit.
A liquid jet head characterized by that.

In the liquid jet head according to any one of claims 1 to 3,
The annular slit is cut out at a plurality of points,
A liquid jet head characterized by that.

In the liquid jet head according to any one of claims 1 to 4,
When the ejection surface is viewed from the direction in which the liquid is ejected from the nozzle opening, the shape of the nozzle opening is line symmetric,
A liquid jet head characterized by that.

In the liquid jet head according to any one of claims 1 to 4,
When the ejection surface is viewed from the direction in which the liquid is ejected from the nozzle opening, the shape of the nozzle opening is point-symmetric.
A liquid jet head characterized by that.

The liquid ejecting head according to any one of claims 1 to 6, comprising the liquid ejecting head.
A liquid ejecting apparatus.