JP6555368B2 - Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、ノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置に関し、特に、液体としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッド等に関する。
The present invention relates to a liquid ejecting head and a liquid ejecting apparatus that eject liquid from nozzle openings, and more particularly, to an ink jet recording head that ejects ink as liquid.

液滴を噴射する液体噴射ヘッドの代表例であるインクジェット式記録ヘッドとしては、例えば、長手方向に沿い多数の圧力発生室が形成された流路形成基板と、流路形成基板の一方面側に前記各圧力発生室に対応させて設けられた圧電アクチュエーターとを具備し、各圧電アクチュエーターの変位によって圧力発生室内に圧力を付与することで、各ノズル開口からインク滴を噴射させるものがある。ここで、各ノズル開口は、各圧力発生室に対応させるとともに、その厚さ方向に貫通させて設けてある(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。かかるノズルプレートは前記圧力発生室の他方面側の開口部を閉塞するように前記流路形成基板の他方面側に貼り付けてある。すなわち、流路形成基板の他方面側にはノズルプレートが直接貼着されている。   As an ink jet recording head that is a typical example of a liquid ejecting head that ejects liquid droplets, for example, a flow path forming substrate in which a number of pressure generating chambers are formed along the longitudinal direction, and one surface side of the flow path forming substrate are provided. There is a piezoelectric actuator provided corresponding to each of the pressure generating chambers, and an ink droplet is ejected from each nozzle opening by applying pressure to the pressure generating chamber by displacement of each piezoelectric actuator. Here, each nozzle opening is provided corresponding to each pressure generation chamber and penetrating in the thickness direction (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). The nozzle plate is attached to the other surface side of the flow path forming substrate so as to close the opening on the other surface side of the pressure generating chamber. That is, the nozzle plate is directly attached to the other surface side of the flow path forming substrate.

特開2009−233870号公報JP 2009-233870 A

しかしながら、ノズルプレートは比較的高価な部材であり当該インクジェット式記録ヘッドのコストの高騰の一因となっている。また、ノズルプレートの中には絶縁性の撥水膜を塗布したものがあるが、この場合には、より顕著にコストの高騰要因となる。   However, the nozzle plate is a relatively expensive member and contributes to a rise in the cost of the ink jet recording head. Some nozzle plates are coated with an insulating water-repellent film. In this case, however, the cost increases more remarkably.

また、流路形成基板は、シリコン単結晶基板である流路形成基板用ウェハーに多数個を一度に形成した後、それぞれを切り出すことにより形成している。このため、当該インクジェット式記録ヘッドのコストの低減を図るためには、流路形成基板の取り数を増やすことが肝要である。したがって、流路形成基板の可及的な小型化が望まれる。   In addition, the flow path forming substrate is formed by forming a plurality of flow path forming substrate wafers at a time on a flow path forming substrate wafer, which is a silicon single crystal substrate, and then cutting each of them. For this reason, in order to reduce the cost of the ink jet recording head, it is important to increase the number of flow path forming substrates. Therefore, it is desired to reduce the size of the flow path forming substrate as much as possible.

しかしながら、上述の如き従来技術に係るインクジェット式記録ヘッドにおいては、各圧力発生室に供給するインクを貯留しておく液体貯留部も流路形成基板に設けているので小型化にも限界があり、コスト低減の阻害要因となってしまうという問題がある。   However, in the ink jet recording head according to the related art as described above, there is a limit to miniaturization because a liquid storage part for storing ink to be supplied to each pressure generating chamber is also provided in the flow path forming substrate. There is a problem that it becomes an impediment to cost reduction.

なお、このような問題はインクを吐出するインクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。   Such a problem exists not only in an ink jet recording head that ejects ink but also in a liquid ejecting head that ejects liquid other than ink.

本発明は、このような事情に鑑み、ノズルプレートの小型化や圧力発生室を備えた部材の小型化を図り、あるいは、製造工程の合理化を図ることにより全体的なコストの低減化を図ることができる液体噴射ヘッド及びこれを有する液体噴射装置を提供することを目的とする。   In view of such circumstances, the present invention aims to reduce the overall cost by reducing the size of the nozzle plate and the member having the pressure generating chamber, or by rationalizing the manufacturing process. An object of the present invention is to provide a liquid ejecting head capable of performing the above and a liquid ejecting apparatus having the same.

上記課題を解決する本発明の適用例は以下である。
[適用例1]
液体を噴射するノズル開口が設けられたノズルプレートと、 前記ノズル開口に連通する圧力発生室と、 前記圧力発生室内の液体に圧力変化を生じさせる圧力発生手段と、 前記圧力発生室に連通するマニホールドと、 矩形の枠体と、前記枠体の外周部分を取り囲むように形成された壁面部とを有し、前記マニホールドを内部に配置する第1のケース部材と、 前記液体の流路が設けられた第2のケース部材と、 を備え、 前記ノズル開口から液体が噴射される噴射方向のうち、前記圧力発生手段に対する前記ノズルプレート側を一方面側とし、前記ノズルプレートに対する前記圧力発生手段側を他方面側とする場合に、 前記ノズルプレートは、前記枠体の前記一方面側にあり、 前記第2のケース部材は、前記枠体の前記他方面側にあり、かつ、前記噴射方向からの平面視において、前記壁面部に取り囲まれており、 前記ノズルプレートは、前記枠体よりも前記ノズルプレートの短手方向において小さいことを特徴とする液体噴射ヘッド。
[適用例2] 液体を噴射するノズル開口が設けられたノズルプレートと、 前記ノズル開口に連通する圧力発生室と、 前記圧力発生室内の液体に圧力変化を生じさせる圧力発生手段と、 前記圧力発生室に連通するマニホールドと、 第1のケース部材と、 前記液体の流路が設けられた第2のケース部材と、 を備え、 前記ノズル開口から液体が噴射される噴射方向のうち、前記圧力発生手段に対する前記ノズルプレート側を一方面側とし、前記ノズルプレートに対する前記圧力発生手段側を他方面側とし、前記圧力発生手段が列をなす方向を第1方向とし、前記噴射方向および前記第1方向に直交する方向を第2方向とする場合に、 前記ノズルプレートは、前記第1のケース部材の前記一方面側にあり、 前記第1のケース部材は、前記第2のケース部材の前記一方面側にあり、 前記第2のケース部材および前記マニホールドは、前記第1方向および前記第2方向において、前記第1のケース部材に取り囲まれており、 前記ノズルプレートは、前記第1のケース部材よりも前記第2方向において小さいことを特徴とする液体噴射ヘッド。
[適用例3]
液体を噴射するノズル開口が設けられたノズルプレートと、 前記ノズル開口に連通する圧力発生室と、 前記圧力発生室内の液体に圧力変化を生じさせる圧力発生手段と、 前記圧力発生室に連通するマニホールドと、 第1のケース部材と、 前記液体の流路が設けられた第2のケース部材と、 を備え、 前記ノズル開口から液体が噴射される噴射方向のうち、前記圧力発生手段に対する前記ノズルプレート側を一方面側とし、前記ノズルプレートに対する前記圧力発生手段側を他方面側とし、前記圧力発生手段が列をなす方向を第1方向とし、前記噴射方向および前記第1方向に直交する方向を第2方向とする場合に、 前記第1のケース部材は、前記噴射方向からの平面視において枠体となっており、前記一方面側および前記他方面側にそれぞれ開口部を有し、 前記枠体は、前記第1方向に直交する平面においてL字状の断面を有し、 前記他方面側の開口部は、前記一方面側の開口部よりも、大きく、 前記ノズルプレートは、前記第1のケース部材の前記一方面側にあり、 前記第2のケース部材は、前記第1のケース部材の前記他方面側の開口部内に嵌め込まれ、 前記マニホールドは、前記第1方向および前記第2方向において、前記第1のケース部材に取り囲まれており、 前記ノズルプレートは、前記第1のケース部材よりも前記第2方向において小さいことを特徴とする液体噴射ヘッド。
[適用例4]
前記圧力発生手段は、圧電アクチュエーターである適用例1ないし適用例3のいずれか1項に記載の液体噴射ヘッド。
[適用例5]
前記圧力発生手段が列をなす方向を第1方向とし、前記噴射方向および前記第1方向に直交する方向を第2方向とする場合に、 前記第1方向および前記第2方向において前記圧力発生手段を取り囲む基板は、前記第1のケース部材の前記一方面側の開口部よりも、前記第2方向において小さい適用例1ないし適用例4のいずれか1項に記載の液体噴射ヘッド。
[適用例6]
前記第2のケース部材は、前記圧力発生手段と電気的に接続された配線基板を内部に配置している適用例1ないし適用例5のいずれか1項に記載の液体噴射ヘッド。
[適用例7]
適用例1ないし適用例6のいずれか1項に記載の液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置。
これらの適用例では、第2のケース部材を第1のケース部材に、嵌め込むように積層して組み立てることができるので、位置決めの容易性とも相俟って製造工程も合理化し全体的なコストの低減化を図ることができる。
また、上記課題を解決する本発明の別の態様は、液体を噴射するノズル開口が設けられたノズルプレートと、前記ノズル開口に連通する圧力発生室が設けられた流路形成基板と、前記ノズルプレートと前記流路形成基板との間に設けられ、前記圧力発生室と前記ノズル開口とを連通させる連通路が設けられた連通板と、前記圧力発生室に対して前記流路形成基板の側端面の側に設けられ、前記圧力発生室に供給する液体を貯留する液体貯留部と、前記流路形成基板および前記液体貯留部を内部に配設する第1のケース部材と、を有し、前記第1のケース部材は、前記連通板に固着されることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、液体貯留部のノズルプレート側の面を連通板で画成しているので、ノズルプレートを幅狭に形成することができる。この結果、ノズルプレート20の面積を狭くすることができ、ノズルプレート20のコストを低減することができる。特に、ノズルプレートの表面に撥水性を有する撥水膜が設けられている場合には、高価な撥水膜の面積を低減させることができるので、顕著なコスト低減効果が得られる。また、ノズルプレートの材料である比較的高価な金属板やセラミックス板の面積を単純に小さくすることでも、勿論コストの低減に寄与させることができる。
さらに、本態様では、枠体の内周面とアクチュエーターユニットの端面との間に前記液体貯留部が形成されるようにしたので、アクチュエーターユニットの小型化も実現でき、この点からもコストの低減に寄与させることができる。すなわち、シリコンウェハー等の大判の基板に、複数の流路形成基板等を一体的に形成する際に、流路形成基板等が小型化されることで、取り数を増やすことができ、この結果コストの低減を図り得る。
第1及び第2のケース部材をはじめ、各部品を積層して全体を組み立てることができるので、位置決めの容易性とも相俟って製造工程も合理化することが可能になる。
An application example of the present invention that solves the above problems is as follows.
[Application Example 1]
A nozzle plate provided with a nozzle opening for injecting liquid; a pressure generating chamber communicating with the nozzle opening; pressure generating means for causing a pressure change in the liquid in the pressure generating chamber; and a manifold communicating with the pressure generating chamber A first case member having a rectangular frame and a wall portion formed so as to surround an outer peripheral portion of the frame, the manifold being disposed therein, and the liquid flow path provided. A second case member, and the nozzle plate side with respect to the pressure generating means is one side of the jetting direction in which the liquid is jetted from the nozzle opening, and the pressure generating means side with respect to the nozzle plate is In the case of the other side, the nozzle plate is on the one side of the frame, the second case member is on the other side of the frame, and In plan view from the direction of injection, it is surrounded on the wall portion, the nozzle plate, liquid-jet head, characterized in that than the frame body small in the lateral direction of the nozzle plate.
Application Example 2 Nozzle plate provided with a nozzle opening for ejecting liquid, a pressure generation chamber communicating with the nozzle opening, pressure generation means for causing a pressure change in the liquid in the pressure generation chamber, and the pressure generation A manifold that communicates with the chamber; a first case member; and a second case member provided with the liquid flow path, wherein the pressure generation is performed in an ejection direction in which the liquid is ejected from the nozzle opening. The nozzle plate side with respect to the means is the one surface side, the pressure generating means side with respect to the nozzle plate is the other surface side, the direction in which the pressure generating means form a row is the first direction, the injection direction and the first direction When the direction orthogonal to the second direction is the second direction, the nozzle plate is on the one surface side of the first case member, and the first case member is the second direction. The one side of the case member, the second case member and the manifold are surrounded by the first case member in the first direction and the second direction, and the nozzle plate A liquid ejecting head, wherein the liquid ejecting head is smaller in the second direction than the first case member.
[Application Example 3]
A nozzle plate provided with a nozzle opening for injecting liquid; a pressure generating chamber communicating with the nozzle opening; pressure generating means for causing a pressure change in the liquid in the pressure generating chamber; and a manifold communicating with the pressure generating chamber A first case member, and a second case member provided with the liquid flow path, and the nozzle plate for the pressure generating means in an ejection direction in which the liquid is ejected from the nozzle opening. The pressure generating means side with respect to the nozzle plate is the other surface side, the direction in which the pressure generating means form a row is the first direction, and the injection direction and the direction orthogonal to the first direction are In the case of the second direction, the first case member is a frame body in a plan view from the injection direction, and is arranged on the one surface side and the other surface side. The frame has an L-shaped cross section in a plane orthogonal to the first direction, and the opening on the other side is larger than the opening on the one side. The nozzle plate is on the one side of the first case member, the second case member is fitted into the opening on the other side of the first case member, and the manifold is The liquid ejecting head, wherein the liquid ejecting head is surrounded by the first case member in the first direction and the second direction, and the nozzle plate is smaller in the second direction than the first case member. .
[Application Example 4]
The liquid ejecting head according to any one of Application Examples 1 to 3, wherein the pressure generation unit is a piezoelectric actuator.
[Application Example 5]
The pressure generating means in the first direction and the second direction when the direction in which the pressure generating means form a row is the first direction and the injection direction and the direction orthogonal to the first direction are the second direction. 5. The liquid jet head according to any one of Application Examples 1 to 4, wherein the substrate surrounding the first case member is smaller in the second direction than the opening on the one surface side of the first case member.
[Application Example 6]
The liquid ejecting head according to any one of Application Examples 1 to 5, wherein the second case member includes a wiring board electrically connected to the pressure generating unit.
[Application Example 7]
A liquid ejecting apparatus including the liquid ejecting head according to any one of Application Example 1 to Application Example 6.
In these application examples, the second case member can be laminated and assembled to the first case member so as to be fitted, so that the manufacturing process is rationalized together with the ease of positioning, and the overall cost is increased. Can be reduced.
According to another aspect of the present invention for solving the above problems, a nozzle plate provided with a nozzle opening for injecting a liquid, a flow path forming substrate provided with a pressure generating chamber communicating with the nozzle opening, and the nozzle A communication plate provided between the plate and the flow path forming substrate and provided with a communication path for communicating the pressure generating chamber and the nozzle opening; and a side of the flow path forming substrate with respect to the pressure generating chamber A liquid storage part that is provided on the end face side and stores the liquid to be supplied to the pressure generation chamber; and a first case member in which the flow path forming substrate and the liquid storage part are disposed. The first case member is in the liquid ejecting head, which is fixed to the communication plate.
In this aspect, since the surface of the liquid storage portion on the nozzle plate side is defined by the communication plate, the nozzle plate can be formed narrow. As a result, the area of the nozzle plate 20 can be reduced, and the cost of the nozzle plate 20 can be reduced. In particular, when a water repellent film having water repellency is provided on the surface of the nozzle plate, the area of the expensive water repellent film can be reduced, so that a significant cost reduction effect is obtained. In addition, it is possible to contribute to cost reduction by simply reducing the area of a relatively expensive metal plate or ceramic plate that is a material of the nozzle plate.
Further, in this aspect, since the liquid storage portion is formed between the inner peripheral surface of the frame and the end surface of the actuator unit, the actuator unit can be reduced in size, which also reduces the cost. Can contribute. In other words, when a plurality of flow path forming substrates and the like are integrally formed on a large substrate such as a silicon wafer, the flow path forming substrate and the like are reduced in size, thereby increasing the number of acquisitions. Cost can be reduced.
Since the whole can be assembled by laminating the parts including the first and second case members, the manufacturing process can be rationalized in combination with the ease of positioning.

さらに本態様では、前記液体貯留部を封止する封止膜を有する第2のケース部材を備え、前記第2のケース部材は、前記封止膜が前記第1のケース部材と前記第2のケース部材との間で挟持されることが好ましい。この場合には、封止膜を第2のケース部材のケース本体と第1のケース部材の枠体との間に挟持することで封止膜を固定しているので、封止膜と枠体との間のシール性を良好に確保することができる。また、第1及び第2のケース部材をはじめ、各部品を積層して全体を組み立てることができるので、位置決めの容易性とも相俟って製造工程も合理化することが可能になる。   Furthermore, in this aspect, a second case member having a sealing film for sealing the liquid storage portion is provided, and the second case member includes the first case member and the second case member. It is preferable to be sandwiched between the case member. In this case, since the sealing film is fixed by sandwiching the sealing film between the case main body of the second case member and the frame of the first case member, the sealing film and the frame body It is possible to ensure good sealing performance between the two. Moreover, since the whole can be assembled by laminating the parts including the first and second case members, the manufacturing process can be rationalized in combination with the ease of positioning.

さらに本態様では、前記圧力発生手段が、保護部材で覆われるとともに、前記保護部材が前記液体貯留部に臨むとともに前記封止膜に相対向する切欠部を有するものであることが望ましい。これによれば、圧力発生手段を保護することができるとともに、切欠部に対応する領域まで可撓部の面積を広げることができるので、この部分に大きなコンプライアンスを持たせることができる。   Further, in this aspect, it is desirable that the pressure generating means is covered with a protective member, and the protective member has a notch portion facing the liquid storage portion and facing the sealing film. According to this, the pressure generating means can be protected, and the area of the flexible portion can be expanded to the region corresponding to the notch portion, so that this portion can have a large compliance.

さらに、本態様では、前記連通板が、前記流路形成基板よりも大きな面積を有することが望ましい。これによれば、アクチュエーターユニットの小型化も実現でき、この点からもコストの低減に寄与させることができる。すなわち、シリコンウェハー等の大判の基板に、複数の流路形成基板等を一体的に形成する際に、流路形成基板等が小型化されることで、取り数を増やすことができ、この結果コストの低減を図り得る。
さらに、前記ノズルプレートが、前記連通板よりも小さい面積を有することが望ましい。これによれば、液体貯留部のノズルプレート側の面を連通板で画成しているので、ノズルプレートを幅狭に形成することができる。この結果、ノズルプレート20の面積を狭くすることができ、ノズルプレート20のコストを低減することができる。特に、ノズルプレートの表面に撥水性を有する撥水膜が設けられている場合には、高価な撥水膜の面積を低減させることができるので、顕著なコスト低減効果が得られる。また、ノズルプレートの材料である比較的高価な金属板やセラミックス板の面積を単純に小さくすることでも、勿論コストの低減に寄与させることができる。
Furthermore, in this aspect, it is desirable that the communication plate has a larger area than the flow path forming substrate. According to this, it is possible to reduce the size of the actuator unit, and it is possible to contribute to cost reduction in this respect. In other words, when a plurality of flow path forming substrates and the like are integrally formed on a large substrate such as a silicon wafer, the flow path forming substrate and the like are reduced in size, thereby increasing the number of acquisitions. Cost can be reduced.
Furthermore, it is desirable that the nozzle plate has a smaller area than the communication plate. According to this, since the surface on the nozzle plate side of the liquid storage part is defined by the communication plate, the nozzle plate can be formed narrowly. As a result, the area of the nozzle plate 20 can be reduced, and the cost of the nozzle plate 20 can be reduced. In particular, when a water repellent film having water repellency is provided on the surface of the nozzle plate, the area of the expensive water repellent film can be reduced, so that a significant cost reduction effect is obtained. In addition, it is possible to contribute to cost reduction by simply reducing the area of a relatively expensive metal plate or ceramic plate that is a material of the nozzle plate.

さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、液体の噴射品質を向上した液体噴射装置を実現できる。
According to another aspect of the invention, there is provided a liquid ejecting apparatus including the liquid ejecting head according to the above aspect.
In this aspect, a liquid ejecting apparatus with improved liquid ejecting quality can be realized.

実施形態に係る記録ヘッドの分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of a recording head according to an embodiment. 実施形態に係る記録ヘッドの平面図である。FIG. 3 is a plan view of the recording head according to the embodiment. 図2のA−A線拡大断面図及びその一部を拡大して示す断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2 and a cross-sectional view showing an enlarged part thereof. 実施形態に係る記録装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a recording apparatus according to an embodiment.

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
図1は本発明の実施形態に係る液体噴射ヘッドの一例を示すインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図、図2はその平面図、図3は図2のA−A線拡大断面図及びそのアクチュエーターユニット部分を抽出して示す拡大断面図である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments.
FIG. 1 is an exploded perspective view of an ink jet recording head showing an example of a liquid jet head according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view thereof, and FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along line AA of FIG. It is an expanded sectional view which extracts and shows a portion.

図示するように、流路形成基板10は、本実施形態では面方位(110)のシリコン単結晶基板からなり、その一方の面には二酸化シリコンからなる弾性膜50が形成されている。流路形成基板10には、複数の圧力発生室12がほぼ直線上に並設された列が2列形成されている。なお、圧力発生室12が略直線上に並設された2列は、一方の圧力発生室12の列に対して、他方の圧力発生室12の列が、並設方向で圧力発生室12の隣り合う間隔の半分だけずれた位置に配置されている。これにより、詳しくは後述するノズル開口21も同様に、ノズル開口21の2列が半分の間隔だけずれて配置されて、解像度を2倍にしている。   As shown in the figure, the flow path forming substrate 10 is made of a silicon single crystal substrate having a plane orientation (110) in this embodiment, and an elastic film 50 made of silicon dioxide is formed on one surface thereof. The flow path forming substrate 10 is formed with two rows in which a plurality of pressure generating chambers 12 are arranged substantially on a straight line. In the two rows in which the pressure generation chambers 12 are arranged in a substantially straight line, the row of the pressure generation chambers 12 is arranged in the direction of arrangement of the other pressure generation chambers 12 with respect to the row of the pressure generation chambers 12. It is arranged at a position shifted by half of the adjacent interval. As a result, the nozzle openings 21 to be described in detail later are similarly arranged so that two rows of the nozzle openings 21 are shifted by a half interval to double the resolution.

また、流路形成基板10の圧力発生室12の長手方向の一端部側には、インク供給路14が設けられており、複数の圧力発生室12に共通する液体貯留部であるマニホールド100からのインクがインク供給路14を介して圧力発生室12に供給される。なお、インク供給路14は、圧力発生室12よりも狭い幅で形成されており、マニホールド100から圧力発生室12に流入するインクの流路抵抗を一定に保持している。ちなみに、本実施形態では、共通流路であるマニホールド100に連通する複数の個別流路を圧力発生室12とインク供給路14とで構成している。   In addition, an ink supply path 14 is provided on one end of the flow path forming substrate 10 in the longitudinal direction of the pressure generation chamber 12, and the ink supply path 14 extends from the manifold 100 that is a liquid storage section common to the plurality of pressure generation chambers 12. Ink is supplied to the pressure generating chamber 12 through the ink supply path 14. The ink supply path 14 is formed with a narrower width than the pressure generation chamber 12, and maintains a constant flow path resistance of ink flowing from the manifold 100 into the pressure generation chamber 12. Incidentally, in the present embodiment, a plurality of individual flow paths communicating with the manifold 100 that is a common flow path are configured by the pressure generation chamber 12 and the ink supply path 14.

また、流路形成基板10の開口面側(弾性膜50とは反対側)には、連通板15が接着剤や熱溶着フィルム等を介して設けられている。連通板15には、各圧力発生室12に連通する厚さ方向に貫通した連通路16が設けられている。連通路16は、圧力発生室12の長手方向において、インク供給路14と連通する端部とは反対側の端部に連通して設けられている。また、連通路16は、各圧力発生室12毎に独立して設けられている。このため、連通路16も、圧力発生室12が成す列と同様に略直線上に並設されている。このような連通路16を介して圧力発生室12は詳しくは後述するノズル開口21と連通している。   Further, a communication plate 15 is provided on the opening surface side (the side opposite to the elastic film 50) of the flow path forming substrate 10 via an adhesive, a heat welding film, or the like. The communication plate 15 is provided with a communication passage 16 penetrating in the thickness direction communicating with each pressure generating chamber 12. The communication passage 16 is provided in communication with an end portion on the opposite side of the end portion communicating with the ink supply path 14 in the longitudinal direction of the pressure generation chamber 12. The communication path 16 is provided independently for each pressure generating chamber 12. For this reason, the communication path 16 is also arranged in parallel on the substantially straight line like the row | line | column which the pressure generation chamber 12 comprises. The pressure generation chamber 12 communicates with a nozzle opening 21 described later in detail through such a communication passage 16.

また、連通板15の流路形成基板10とは反対側には、ノズルプレート20が接着剤や熱溶着フィルム等を介して設けられている。ノズルプレート20には、各連通路16を介して各圧力発生室12と連通するノズル開口21が設けられている。なお、ノズルプレート20は、ステンレス鋼等の金属や、ガラスセラミックス、シリコン単結晶基板などからなる。   A nozzle plate 20 is provided on the side of the communication plate 15 opposite to the flow path forming substrate 10 via an adhesive, a heat welding film, or the like. The nozzle plate 20 is provided with nozzle openings 21 that communicate with the pressure generation chambers 12 through the communication passages 16. The nozzle plate 20 is made of a metal such as stainless steel, glass ceramics, a silicon single crystal substrate, or the like.

このようなノズルプレート20は、本実施形態では、連通板15よりも小さい。ノズルプレート20は、少なくとも2列の連通路16のノズルプレート20側の開口を共通して覆う大きさを有する。このように、ノズルプレート20の吐出方向からの平面視の面積を連通板15の吐出方向からの平面視の面積よりも小さくすることで、コストを低減することができる。ちなみに、図示していないが、ノズルプレート20の液体噴射面(連通板15とは反対側の面)には、撥水性(撥液性)を有する撥水膜が設けられている。このような撥水膜は高価であり、撥水膜を成膜する面積に応じてノズルプレート20のコストは高くなる。本実施形態では、ノズルプレート20の面積を小さくすることで、撥水膜を成膜する面積を狭めてノズルプレート20のコストを低減することができる。もちろん、ノズルプレート20の材料である金属板やセラミックス板の面積を単純に小さくすることでコストを低減することができる。   Such a nozzle plate 20 is smaller than the communication plate 15 in this embodiment. The nozzle plate 20 has a size that covers in common the openings on the nozzle plate 20 side of at least two rows of communication paths 16. Thus, the cost can be reduced by making the area in plan view from the discharge direction of the nozzle plate 20 smaller than the area in plan view from the discharge direction of the communication plate 15. Incidentally, although not shown, a water repellent film having water repellency (liquid repellency) is provided on the liquid ejecting surface of the nozzle plate 20 (the surface opposite to the communication plate 15). Such a water-repellent film is expensive, and the cost of the nozzle plate 20 increases depending on the area where the water-repellent film is formed. In the present embodiment, by reducing the area of the nozzle plate 20, the area for forming the water repellent film can be reduced and the cost of the nozzle plate 20 can be reduced. Of course, the cost can be reduced by simply reducing the area of the metal plate or ceramic plate that is the material of the nozzle plate 20.

一方、このような流路形成基板10の開口面とは反対側には、上述したように弾性膜50が形成され、この弾性膜50上には、例えば、酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜55が形成されている。さらに、この絶縁体膜55上には、第1電極60と圧電体層70と第2電極80とが、成膜及びリソグラフィー法によって順次積層されて圧電アクチュエーター300を構成している。ここで、圧電アクチュエーター300は、第1電極60、圧電体層70及び第2電極80を含む部分をいう。一般的には、圧電アクチュエーター300の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層70を各圧力発生室12毎にパターニングして構成する。本実施形態では、第1電極60は圧電アクチュエーター300の共通電極とし、第2電極80を圧電アクチュエーター300の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。なお、上述した例では、弾性膜50、絶縁体膜55及び第1電極60が振動板として作用するが、勿論これに限定されるものではなく、例えば、弾性膜50及び絶縁体膜55を設けずに、第1電極60のみが振動板として作用するようにしてもよい。また、圧電アクチュエーター300自体が実質的に振動板を兼ねるようにしてもよい。   On the other hand, the elastic film 50 is formed on the side opposite to the opening surface of the flow path forming substrate 10 as described above, and an insulator film 55 made of, for example, zirconium oxide is formed on the elastic film 50. Is formed. Furthermore, on the insulator film 55, the first electrode 60, the piezoelectric layer 70, and the second electrode 80 are sequentially stacked by film formation and lithography to constitute the piezoelectric actuator 300. Here, the piezoelectric actuator 300 refers to a portion including the first electrode 60, the piezoelectric layer 70, and the second electrode 80. In general, one electrode of the piezoelectric actuator 300 is used as a common electrode, and the other electrode and the piezoelectric layer 70 are patterned for each pressure generating chamber 12. In the present embodiment, the first electrode 60 is a common electrode of the piezoelectric actuator 300, and the second electrode 80 is an individual electrode of the piezoelectric actuator 300. However, there is no problem even if this is reversed for the convenience of the drive circuit and wiring. In the above-described example, the elastic film 50, the insulator film 55, and the first electrode 60 function as a diaphragm. However, the present invention is not limited to this. For example, the elastic film 50 and the insulator film 55 are provided. Instead, only the first electrode 60 may act as a diaphragm. Further, the piezoelectric actuator 300 itself may substantially serve as a diaphragm.

各圧電アクチュエーター300の個別電極である第2電極80には、例えば、金(Au)等からなるリード電極90がそれぞれ接続されている。このリード電極90には、駆動IC等の駆動回路120が設けられたフレキシブル配線であるCOF等の配線基板121が接続されており、駆動回路120からの信号は、配線基板121及びリード電極90を介して各圧電アクチュエーター300に供給される。   A lead electrode 90 made of, for example, gold (Au) or the like is connected to the second electrode 80 that is an individual electrode of each piezoelectric actuator 300. The lead electrode 90 is connected to a wiring board 121 such as a COF which is a flexible wiring provided with a driving circuit 120 such as a driving IC. A signal from the driving circuit 120 passes through the wiring board 121 and the lead electrode 90. And supplied to each piezoelectric actuator 300.

本実施形態では、上述の流路形成基板10及び圧電アクチュエーター300がアクチュエーターユニット200を構成している。   In the present embodiment, the flow path forming substrate 10 and the piezoelectric actuator 300 described above constitute the actuator unit 200.

流路形成基板10上の圧電アクチュエーター300側の面には、圧電アクチュエーター300に対向する領域にその運動を阻害しない程度の空間を確保可能な保持部31を有する保護基板30が接着剤や熱溶着フィルム等を介して接合されている。本実施形態における保護基板30には、マニホールド100に臨むとともに封止膜41Bに相対向する切欠部30Aが形成されている(切欠部30Aの機能に関しては後に詳述する)。   On the surface of the flow path forming substrate 10 on the piezoelectric actuator 300 side, a protective substrate 30 having a holding portion 31 capable of securing a space that does not hinder its movement in a region facing the piezoelectric actuator 300 is bonded to adhesive or heat-sealed. It is joined via a film or the like. In the protection substrate 30 in this embodiment, a notch 30A that faces the manifold 100 and faces the sealing film 41B is formed (the function of the notch 30A will be described in detail later).

また、圧電アクチュエーター300は、保持部31内に形成されているため、外部環境の影響を殆ど受けない状態で保護されている。本実施形態では、圧力発生室12が幅方向に並設された2列に対応して圧電アクチュエーター300が幅方向に並設された列が2列設けられているため、保持部31を圧電アクチュエーター300の幅方向に並設された列に亘って共通して設けると共に、保持部31を各圧電アクチュエーター300の列毎に独立して設けた。   Moreover, since the piezoelectric actuator 300 is formed in the holding part 31, it is protected in a state that is hardly affected by the external environment. In the present embodiment, two rows in which the piezoelectric actuators 300 are juxtaposed in the width direction are provided corresponding to two rows in which the pressure generating chambers 12 are juxtaposed in the width direction. In addition to being provided in common across the 300 rows arranged in the width direction, the holding portion 31 was provided independently for each row of the piezoelectric actuators 300.

また、保護基板30には、2つの保持部31の間に、保護基板30を厚さ方向に貫通して設けられた貫通孔32が設けられている。流路形成基板10の圧電アクチュエーター300から引き出されたリード電極90の端部は、貫通孔32内に露出するように延設されており、リード電極90と配線基板121とは貫通孔32内で電気的に接続されている。   The protective substrate 30 is provided with a through hole 32 provided between the two holding portions 31 so as to penetrate the protective substrate 30 in the thickness direction. The end portion of the lead electrode 90 drawn out from the piezoelectric actuator 300 of the flow path forming substrate 10 is extended so as to be exposed in the through hole 32, and the lead electrode 90 and the wiring substrate 121 are in the through hole 32. Electrically connected.

このような保護基板30は、本実施形態では、流路形成基板10と略同じ大きさ(接合面側の面積)で形成されている。また、保護基板30の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス材料、金属、樹脂等が挙げられるが、流路形成基板10の熱膨張率と略同一の材料で形成されていることがより好ましく、本実施形態では、流路形成基板10と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成した。   In this embodiment, such a protective substrate 30 is formed with substantially the same size (area on the bonding surface side) as the flow path forming substrate 10. Examples of the material of the protective substrate 30 include glass, ceramic material, metal, resin, and the like, but it is more preferable that the protective substrate 30 is formed of substantially the same material as the thermal expansion coefficient of the flow path forming substrate 10. In this embodiment, the silicon single crystal substrate made of the same material as the flow path forming substrate 10 is used.

本実施形態における第1のケース部材40は矩形の枠体40Aと、枠体40Aの外周部分を取り囲むように形成された壁面部40Bとを有している。すなわち、第1のケース部材40は断面がL字状の箱状枠体となっている。ここで、枠体40Aの一方面側の開口部には連通板15の流路形成基板10側の面が固着されている。また、枠体40Aはその高さがアクチュエーターユニット200の高さとはほぼ同一になるように形成してあり、その内部にはアクチュエーターユニット200が配設してある。すなわち、枠体40Aの内部空間の中央部でアクチュエーターユニット200の流路形成基板10が連通板15に固着されている。かくして、圧力発生室12に供給するためのインクを貯留しておくマニホールド100は、枠体40Aの内周面とアクチュエーターユニット200の端面との間で、アクチュエーターユニット200の両側にそれぞれ画成されている。また、連通板15は、流路形成基板10よりも大きな面積(流路形成基板10との接合面)を有しており、液滴の吐出方向からの平面視において、第1のケース部材40と略同じ外縁形状となっている。   The first case member 40 in the present embodiment has a rectangular frame body 40A and a wall surface portion 40B formed so as to surround the outer peripheral portion of the frame body 40A. That is, the first case member 40 is a box-shaped frame having an L-shaped cross section. Here, the surface of the communication plate 15 on the flow path forming substrate 10 side is fixed to the opening on one side of the frame body 40A. The frame body 40A is formed so that the height thereof is substantially the same as the height of the actuator unit 200, and the actuator unit 200 is disposed therein. That is, the flow path forming substrate 10 of the actuator unit 200 is fixed to the communication plate 15 at the center of the internal space of the frame body 40A. Thus, the manifold 100 for storing ink to be supplied to the pressure generating chamber 12 is defined on both sides of the actuator unit 200 between the inner peripheral surface of the frame body 40A and the end surface of the actuator unit 200. Yes. Further, the communication plate 15 has a larger area than the flow path forming substrate 10 (joint surface with the flow path forming substrate 10), and the first case member 40 in a plan view from the droplet discharge direction. It has almost the same outer edge shape.

第2のケース部材41は、ケース本体41Aと可撓性部材からなる封止膜41Bとを有しており、第1のケース部材40の壁面部40Bが形成する内部の空間に、ケース本体41Aが封止膜41Bとともに嵌めこまれることにより第1のケース部材40に積層された構造となっている。すなわち、封止膜41Bは、第1のケース部材40の枠体40Aの第2のケース部材41側の面とケース本体41Aとの間に挟持されてマニホールド100側の面がマニホールド100に臨んでいる。ここで、ケース本体41Aのマニホールド100及び切欠部30Aに相対向する領域は凹形状を有する空間部46となっている。かかる領域で封止膜41Bによりマニホールド100が封止されるとともに、封止膜41Bが撓み変形可能な構造となっている。この結果、マニホールド100の第2のケース部材41側(連通板15とは反対側)の一部は、封止膜41Bのみで封止された撓み変形可能な可撓部47となっている。このように、本実施形態では可撓部47を、切欠部30Aに対応する領域も含めた広い面積とすることができるので、その分大きなコンプライアンスを確保し得る。ここで、封止膜41Bは、剛性が低く可撓性を有する材料、例えば、ポリフェニレンサルファイド(PPS)等からなる。   The second case member 41 includes a case main body 41A and a sealing film 41B made of a flexible member, and the case main body 41A is formed in an internal space formed by the wall surface portion 40B of the first case member 40. Is laminated on the first case member 40 by being fitted together with the sealing film 41B. That is, the sealing film 41B is sandwiched between the surface of the frame 40A of the first case member 40 on the second case member 41 side and the case main body 41A so that the surface on the manifold 100 side faces the manifold 100. Yes. Here, the area | region which opposes the manifold 100 and notch part 30A of case main body 41A is the space part 46 which has a concave shape. In this region, the manifold 100 is sealed by the sealing film 41B, and the sealing film 41B has a structure that can be bent and deformed. As a result, a part of the manifold 100 on the second case member 41 side (the side opposite to the communication plate 15) is a flexible deformable portion 47 that is sealed only by the sealing film 41B. Thus, in this embodiment, since the flexible part 47 can be made into a wide area including the area | region corresponding to the notch part 30A, large compliance can be ensured. Here, the sealing film 41B is made of a material having low rigidity and flexibility, such as polyphenylene sulfide (PPS).

また、第2のケース部材41には外部から両側のマニホールド100にそれぞれ至る貫通流路である2本の導入路42が形成してあり、各導入路42を介してインクがマニホールド100に供給される。   The second case member 41 is formed with two introduction passages 42 that are through-flow passages respectively extending from the outside to the manifolds 100 on both sides, and ink is supplied to the manifold 100 through the introduction passages 42. The

さらに、第2のケース部材41には、厚さ方向に貫通して、保護基板30の貫通孔32に連通する接続口48が設けられている。この接続口48に挿通された配線基板121が、保護基板30の貫通孔32を挿通されてリード電極90と接続される。配線基板121は接続基板のコネクター(図示せず)を介して外部配線に接続されており、該外部配線から所定の印刷信号が各リード電極に供給される。   Further, the second case member 41 is provided with a connection port 48 that penetrates in the thickness direction and communicates with the through hole 32 of the protective substrate 30. The wiring board 121 inserted through the connection port 48 is inserted through the through hole 32 of the protective substrate 30 and connected to the lead electrode 90. The wiring board 121 is connected to an external wiring via a connector (not shown) of the connection board, and a predetermined print signal is supplied to each lead electrode from the external wiring.

なお、特に図1に明示する通り、ノズルプレート20、連通板15、第1のケース部材40、封止膜45、第2のケース部材41にはそれぞれの長手方向の両端部に位置決め孔91,92,93,94,95が設けてあり、各部を組み立てる際には位置決めピンに各位置決め孔91〜95を挿入することで位置決めを行いつつ積層することにより組み立てる。   In particular, as clearly shown in FIG. 1, the nozzle plate 20, the communication plate 15, the first case member 40, the sealing film 45, and the second case member 41 are provided with positioning holes 91 at both ends in the longitudinal direction. 92, 93, 94, and 95 are provided, and when assembling each part, the positioning holes 91 to 95 are inserted into the positioning pins to perform assembly while performing positioning.

本実施形態では、上述の如く、第1のケース部材40を用いてマニホールド100を形成することで、流路形成基板10及び保護基板30を小型化することができる。ここで例えば、流路形成基板や保護基板にマニホールドを設ける場合、流路形成基板及び保護基板がマニホールドの周壁を画成することになり、流路形成基板と保護基板とが圧力発生室の長手方向に大きくなってしまう。これに対して、本実施形態では、流路形成基板10及び保護基板30の端面がマニホールド100の一方面(圧力発生室12の長手方向)を画成し、マニホールド100の他方の面を第1のケース部材40の枠体40Aの内周面で画成するようにしたため、流路形成基板10及び保護基板30を小型化することができる。これにより、シリコンウェハー等の大判の基板に、複数の流路形成基板10や保護基板30を一体的に形成する際に、流路形成基板10及び保護基板30を小型化することで、大判の基板からの取り数を増やすことができ、コストを低減することができる。なお、シリコンウェハー等の大判の基板に複数の流路形成基板10や保護基板30を一体的に形成することで、複数の流路形成基板10や保護基板30を同時に形成することが可能となり、コストを低減することができる。   In the present embodiment, as described above, the flow path forming substrate 10 and the protective substrate 30 can be reduced in size by forming the manifold 100 using the first case member 40. Here, for example, when the manifold is provided on the flow path forming substrate or the protective substrate, the flow path forming substrate and the protective substrate define the peripheral wall of the manifold, and the flow path forming substrate and the protective substrate are in the longitudinal direction of the pressure generating chamber. It gets bigger in the direction. In contrast, in this embodiment, the end surfaces of the flow path forming substrate 10 and the protective substrate 30 define one surface of the manifold 100 (longitudinal direction of the pressure generation chamber 12), and the other surface of the manifold 100 is the first surface. Since the inner peripheral surface of the frame body 40A of the case member 40 is defined, the flow path forming substrate 10 and the protective substrate 30 can be reduced in size. Thus, when the plurality of flow path forming substrates 10 and the protective substrate 30 are integrally formed on a large substrate such as a silicon wafer, the flow path forming substrate 10 and the protective substrate 30 are reduced in size. The number of steps from the substrate can be increased, and the cost can be reduced. By integrally forming a plurality of flow path forming substrates 10 and protective substrates 30 on a large substrate such as a silicon wafer, it becomes possible to form a plurality of flow path forming substrates 10 and protective substrates 30 simultaneously. Cost can be reduced.

また、本実施形態では、マニホールド100のノズルプレート20側の面を連通板15で画成するようにしたため、ノズルプレート20が積層方向(厚さ方向)でマニホールド100に重なる大きさは不要になる。これにより、ノズルプレート20の面積を狭くすることができ、ノズルプレート20のコストを低減することができる。   Further, in the present embodiment, since the surface of the manifold 100 on the nozzle plate 20 side is defined by the communication plate 15, it is not necessary for the nozzle plate 20 to overlap the manifold 100 in the stacking direction (thickness direction). . Thereby, the area of the nozzle plate 20 can be narrowed, and the cost of the nozzle plate 20 can be reduced.

このようなインクジェット式記録ヘッド1では、外部のインク液体貯留手段(図示せず)から導入路42に供給されたインクはマニホールド100から各圧力発生室12に供給される。そして、駆動回路120から供給される印刷信号により圧力発生室12に対応する圧電アクチュエーター300を駆動させてたわみ変形させる。このことで、圧力発生室12の容積を変化させて、ノズル開口21からインク滴を吐出させる。   In such an ink jet recording head 1, ink supplied from an external ink liquid storage means (not shown) to the introduction path 42 is supplied from the manifold 100 to each pressure generating chamber 12. Then, the piezoelectric actuator 300 corresponding to the pressure generating chamber 12 is driven by the print signal supplied from the drive circuit 120 to bend and deform. As a result, the volume of the pressure generating chamber 12 is changed and ink droplets are ejected from the nozzle openings 21.

(他の実施形態)
以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態では、第1のケース部材40は断面形状がL字状になるように枠体40Aと壁面部40Bとが一体となった形状とし、第2のケース部材41は壁面部40Bが形成する内部の空間に嵌め込むようにしたが、これに限るものではない。枠体40Aである第1のケース部材40に第2のケース部材41を単に積層する構造でも基本的には構わない。ただ、上記実施形態の如く形成することにより第2のケース部材41の可撓部となりマニホールド100に臨む封止膜41Bをケース本体41Aと第1のケース部材40の枠体40Aの面との間で挟持することができるのでこの部分のシール性を良好に保持することができる。
(Other embodiments)
As mentioned above, although each embodiment of this invention was described, the basic composition of this invention is not limited to what was mentioned above. For example, in the above-described embodiment, the first case member 40 has a shape in which the frame body 40A and the wall surface portion 40B are integrated so that the cross-sectional shape is L-shaped, and the second case member 41 has the wall surface portion. Although it fits in the internal space which 40B forms, it is not restricted to this. A structure in which the second case member 41 is simply laminated on the first case member 40, which is the frame body 40A, may be basically used. However, by forming as in the above embodiment, the sealing film 41B that becomes the flexible portion of the second case member 41 and faces the manifold 100 is interposed between the case body 41A and the surface of the frame 40A of the first case member 40. Therefore, the sealability of this part can be maintained well.

また、保護基板30に切欠部30Aを設けたが、これも必ずしも必要ではない。ただ、切欠部30Aを設けた場合には、撓み変形可能な領域である可撓部47の面積を大きく確保することができ、この部分に大きなコンプライアンスを持たせることが可能になる。可撓部47はケース本体41Aとは別の封止膜45で形成したが、第2のヘッド部材自体を弾性部材で形成しても良いし、またはマニホールド100に臨む部分を可撓性部材で形成しても良い。要するにマニホールド100に臨む部分が撓み変形し得るように構成されていれば良い。   Further, although the cutout 30A is provided in the protective substrate 30, this is not always necessary. However, when the cutout portion 30A is provided, it is possible to secure a large area of the flexible portion 47, which is a region that can be bent and deformed, and to have a large compliance in this portion. The flexible portion 47 is formed of the sealing film 45 different from the case main body 41A. However, the second head member itself may be formed of an elastic member, or the portion facing the manifold 100 may be formed of a flexible member. It may be formed. In short, what is necessary is just to be comprised so that the part which faces the manifold 100 can bend and deform | transform.

上記実施形態では流路形成基板10として、シリコン単結晶基板を例示したが、特にこれに限定されず、例えば、SOI基板、ガラス、金属等の材料を用いるようにしてもよい。   In the above embodiment, the silicon single crystal substrate is exemplified as the flow path forming substrate 10, but the present invention is not particularly limited thereto. For example, a material such as an SOI substrate, glass, metal, or the like may be used.

また、上記実施形態では圧力発生室12に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として、薄膜型の圧電アクチュエーター300を用いて説明したが、特にこれに限定されず、例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電アクチュエーターや、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電アクチュエーターなどを使用することができる。また、圧力発生手段として、圧力発生室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することができる。   In the above embodiment, the pressure generating means for generating a pressure change in the pressure generating chamber 12 has been described using the thin film type piezoelectric actuator 300. However, the present invention is not particularly limited to this, for example, attaching a green sheet or the like. A thick film type piezoelectric actuator formed by a method, a longitudinal vibration type piezoelectric actuator in which piezoelectric materials and electrode forming materials are alternately stacked and expanded and contracted in the axial direction can be used. Also, as a pressure generating means, a heating element is arranged in the pressure generating chamber, and droplets are discharged from the nozzle opening by bubbles generated by the heat generated by the heating element, or static electricity is generated between the diaphragm and the electrode. Thus, a so-called electrostatic actuator that discharges liquid droplets from the nozzle openings by deforming the diaphragm by electrostatic force can be used.

上記実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドは、インクカートリッジ等と連通するインク流路を具備する記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装置に搭載される。図4は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。同図に示すように、上記実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドを有する記録ヘッドユニット1A、1Bは、インク供給手段を構成するカートリッジ2A、2Bが着脱可能に設けられ、この記録ヘッドユニット1A及び1Bを搭載したキャリッジ3は、装置本体4に取り付けられたキャリッジ軸5に軸方向移動自在に設けられている。この記録ヘッドユニット1A及び1Bは、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。   The ink jet recording head according to the above embodiment constitutes a part of a recording head unit including an ink flow path communicating with an ink cartridge or the like, and is mounted on the ink jet recording apparatus. FIG. 4 is a schematic view showing an example of the ink jet recording apparatus. As shown in the figure, the recording head units 1A and 1B having the ink jet recording head according to the above-described embodiment are detachably provided with cartridges 2A and 2B constituting the ink supply means, and the recording head units 1A and 1B. Is mounted on a carriage shaft 5 attached to the apparatus main body 4 so as to be movable in the axial direction. The recording head units 1A and 1B, for example, are configured to eject a black ink composition and a color ink composition, respectively.

そして、駆動モーター6の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト7を介してキャリッジ3に伝達されることで、記録ヘッドユニット1A及び1Bを搭載したキャリッジ3はキャリッジ軸5に沿って移動される。一方、装置本体4にはキャリッジ軸5に沿ってプラテン8が設けられており、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートSがプラテン8に巻き掛けられて搬送されるようになっている。   The driving force of the driving motor 6 is transmitted to the carriage 3 via a plurality of gears and timing belt 7 (not shown), so that the carriage 3 on which the recording head units 1A and 1B are mounted is moved along the carriage shaft 5. The On the other hand, the apparatus body 4 is provided with a platen 8 along the carriage shaft 5, and a recording sheet S that is a recording medium such as paper fed by a paper feed roller (not shown) is wound around the platen 8. It is designed to be transported.

なお、上述した例では、記録シートSの搬送方向と交差する方向(主走査方向)に移動するキャリッジ3に記録ヘッドユニット1A,1Bを搭載し、記録ヘッドユニット1A,1Bを主走査方向に移動させながら印刷を行う、いわゆるシリアル型のインクジェット式記録装置であるがこれに限るものではない。記録ヘッドが固定されて記録シートSを搬送するだけで印刷を行う、いわゆるライン式のインクジェット記録装置であっても、勿論構わない。   In the above-described example, the recording head units 1A and 1B are mounted on the carriage 3 that moves in the direction intersecting the conveyance direction of the recording sheet S (main scanning direction), and the recording head units 1A and 1B are moved in the main scanning direction. However, the present invention is not limited to this so-called serial type ink jet recording apparatus. Of course, it may be a so-called line-type ink jet recording apparatus in which printing is performed simply by transporting the recording sheet S while the recording head is fixed.

さらに上記実施形態では、液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置を挙げて説明したが、本発明は広く液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、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(電界放出ディスプレイ)等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオchip製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。   Furthermore, in the above-described embodiment, the ink jet recording apparatus has been described as an example of the liquid ejecting apparatus. However, the present invention is widely applied to all liquid ejecting apparatuses having a liquid ejecting head, and a liquid other than ink is used. Of course, the present invention can also be applied to a liquid ejecting apparatus including a liquid ejecting head for ejecting. Other liquid ejecting heads include, for example, various recording heads used in image recording apparatuses such as printers, color material ejecting heads used in the manufacture of color filters such as liquid crystal displays, organic EL displays, and FEDs (field emission displays). Examples thereof include an electrode material ejection head used for electrode formation, a bioorganic matter ejection head used for biochip production, and the like.

I インクジェット式記録装置(液体噴射装置)、 1、1A、1B インクジェット式記録ヘッド(液体噴射ヘッド)、 2 インクジェット式記録ヘッドユニット(液体噴射ヘッドユニット)、 10 流路形成基板、 12 圧力発生室、 14 インク供給路、 15 連通板、 16 連通路、 20 ノズルプレート、 21 ノズル開口、30 保護基板、 30A 切欠部、 40 第1のケース部材、 40A 枠体、 40B 壁面部、 41 第2のケース部材、 41B 封止膜、 42 導入路、 60 第1電極、 70 圧電体層、 80 第2電極、 90 リード電極、 100 マニホールド、 120 駆動回路、 121 配線基板、 200 アクチュエーターユニット、 300 圧電アクチュエーター   I ink jet recording apparatus (liquid ejecting apparatus), 1, 1A, 1B ink jet recording head (liquid ejecting head), 2 ink jet recording head unit (liquid ejecting head unit), 10 flow path forming substrate, 12 pressure generating chamber, 14 ink supply path, 15 communication plate, 16 communication path, 20 nozzle plate, 21 nozzle opening, 30 protective substrate, 30A cutout portion, 40 first case member, 40A frame body, 40B wall surface portion, 41 second case member , 41B sealing film, 42 introduction path, 60 first electrode, 70 piezoelectric layer, 80 second electrode, 90 lead electrode, 100 manifold, 120 drive circuit, 121 wiring board, 200 actuator unit, 300 piezoelectric actuator

Claims (7)

液体を噴射するノズル開口が設けられたノズルプレートと、
前記ノズル開口に連通する圧力発生室と、
前記圧力発生室内の液体に圧力変化を生じさせる圧力発生手段と、
前記圧力発生室に連通するマニホールドと、
矩形の枠体と、前記枠体の外周部分を取り囲むように形成された壁面部とを有し、前記マニホールドを内部に配置する第1のケース部材と、
前記液体の流路が設けられた第2のケース部材と、
を備え、
前記ノズル開口から液体が噴射される噴射方向のうち、前記圧力発生手段に対する前記ノズルプレート側を一方面側とし、前記ノズルプレートに対する前記圧力発生手段側を他方面側とする場合に、
前記ノズルプレートは、前記枠体の前記一方面側にあり、
前記第2のケース部材は、前記枠体の前記他方面側にあり、かつ、前記噴射方向からの平面視において、前記壁面部に取り囲まれており、
前記ノズルプレートは、前記枠体よりも前記ノズルプレートの短手方向において小さいことを特徴とする液体噴射ヘッド。
A nozzle plate provided with nozzle openings for ejecting liquid;
A pressure generating chamber communicating with the nozzle opening;
Pressure generating means for causing a pressure change in the liquid in the pressure generating chamber;
A manifold communicating with the pressure generating chamber;
A first case member having a rectangular frame body and a wall surface portion formed so as to surround an outer peripheral portion of the frame body, and arranging the manifold inside;
A second case member provided with the liquid flow path;
With
Of the jetting directions in which liquid is jetted from the nozzle openings, the nozzle plate side with respect to the pressure generating means is one side, and the pressure generating means side with respect to the nozzle plate is the other side.
The nozzle plate is on the one surface side of the frame,
The second case member is on the other surface side of the frame body, and is surrounded by the wall surface portion in a plan view from the injection direction,
The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the nozzle plate is smaller than the frame body in a short direction of the nozzle plate.
液体を噴射するノズル開口が設けられたノズルプレートと、
前記ノズル開口に連通する圧力発生室と、
前記圧力発生室内の液体に圧力変化を生じさせる圧力発生手段と、
前記圧力発生室に連通するマニホールドと、
第1のケース部材と、
前記液体の流路が設けられた第2のケース部材と、
を備え、
前記ノズル開口から液体が噴射される噴射方向のうち、前記圧力発生手段に対する前記ノズルプレート側を一方面側とし、前記ノズルプレートに対する前記圧力発生手段側を他方面側とし、前記圧力発生手段が列をなす方向を第1方向とし、前記噴射方向および前記第1方向に直交する方向を第2方向とする場合に、
前記ノズルプレートは、前記第1のケース部材の前記一方面側にあり、
前記第1のケース部材は、前記第2のケース部材の前記一方面側にあり、
前記第2のケース部材および前記マニホールドは、前記第1方向および前記第2方向において、前記第1のケース部材に取り囲まれており、
前記ノズルプレートは、前記第1のケース部材よりも前記第2方向において小さいことを特徴とする液体噴射ヘッド。
A nozzle plate provided with nozzle openings for ejecting liquid;
A pressure generating chamber communicating with the nozzle opening;
Pressure generating means for causing a pressure change in the liquid in the pressure generating chamber;
A manifold communicating with the pressure generating chamber;
A first case member;
A second case member provided with the liquid flow path;
With
Of the ejection directions in which liquid is ejected from the nozzle openings, the nozzle plate side with respect to the pressure generating means is one side, the pressure generating means side with respect to the nozzle plate is the other side, and the pressure generating means In the case where the direction forming the row is the first direction and the injection direction and the direction orthogonal to the first direction are the second direction ,
The nozzle plate is on the one surface side of the first case member,
The first case member is on the one surface side of the second case member,
The second case member and the manifold are surrounded by the first case member in the first direction and the second direction ,
The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the nozzle plate is smaller in the second direction than the first case member.
液体を噴射するノズル開口が設けられたノズルプレートと、  A nozzle plate provided with nozzle openings for ejecting liquid;
前記ノズル開口に連通する圧力発生室と、  A pressure generating chamber communicating with the nozzle opening;
前記圧力発生室内の液体に圧力変化を生じさせる圧力発生手段と、  Pressure generating means for causing a pressure change in the liquid in the pressure generating chamber;
前記圧力発生室に連通するマニホールドと、  A manifold communicating with the pressure generating chamber;
第1のケース部材と、  A first case member;
前記液体の流路が設けられた第2のケース部材と、  A second case member provided with the liquid flow path;
を備え、  With
前記ノズル開口から液体が噴射される噴射方向のうち、前記圧力発生手段に対する前記ノズルプレート側を一方面側とし、前記ノズルプレートに対する前記圧力発生手段側を他方面側とし、前記圧力発生手段が列をなす方向を第1方向とし、前記噴射方向および前記第1方向に直交する方向を第2方向とする場合に、  Of the ejection directions in which liquid is ejected from the nozzle openings, the nozzle plate side with respect to the pressure generating means is one side, the pressure generating means side with respect to the nozzle plate is the other side, and the pressure generating means are arranged in a row. When the direction that forms the first direction and the direction orthogonal to the injection direction and the first direction as the second direction,
前記第1のケース部材は、前記噴射方向からの平面視において枠体となっており、前記一方面側および前記他方面側にそれぞれ開口部を有し、  The first case member is a frame in a plan view from the injection direction, and has openings on the one surface side and the other surface side, respectively.
前記枠体は、前記第1方向に直交する平面においてL字状の断面を有し、  The frame body has an L-shaped cross section in a plane orthogonal to the first direction,
前記他方面側の開口部は、前記一方面側の開口部よりも、大きく、  The opening on the other side is larger than the opening on the one side,
前記ノズルプレートは、前記第1のケース部材の前記一方面側にあり、  The nozzle plate is on the one surface side of the first case member,
前記第2のケース部材は、前記第1のケース部材の前記他方面側の開口部内に嵌め込まれ、  The second case member is fitted into the opening on the other surface side of the first case member,
前記マニホールドは、前記第1方向および前記第2方向において、前記第1のケース部材に取り囲まれており、  The manifold is surrounded by the first case member in the first direction and the second direction;
前記ノズルプレートは、前記第1のケース部材よりも前記第2方向において小さいことを特徴とする液体噴射ヘッド。  The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the nozzle plate is smaller in the second direction than the first case member.
前記圧力発生手段は、圧電アクチュエーターである請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の液体噴射ヘッド。 The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the pressure generating unit is a piezoelectric actuator. 前記圧力発生手段が列をなす方向を第1方向とし、前記噴射方向および前記第1方向に直交する方向を第2方向とする場合に、When the direction in which the pressure generating means form a row is the first direction, and the injection direction and the direction orthogonal to the first direction are the second direction,
前記第1方向および前記第2方向において前記圧力発生手段を取り囲む基板は、前記第1のケース部材の前記一方面側の開口部よりも、前記第2方向において小さい請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の液体噴射ヘッド。  The substrate surrounding the pressure generating means in the first direction and the second direction is smaller in the second direction than the opening on the one surface side of the first case member. The liquid ejecting head according to claim 1.
前記第2のケース部材は、前記圧力発生手段と電気的に接続された配線基板を内部に配置している請求項1ないし請求項のいずれか1項に記載の液体噴射ヘッド。 Said second case member, the pressure generating means and electrically connected to the wiring liquid jet head according to any one of claims 1 to 5 which the substrate is placed inside. 請求項1ないし請求項のいずれか1項に記載の液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置。 A liquid ejecting apparatus having a liquid jet head according to any one of claims 1 to 6.
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