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JP2018153968A - Inkjet recording head - Google Patents

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JP2018153968A
JP2018153968A JP2017051422A JP2017051422A JP2018153968A JP 2018153968 A JP2018153968 A JP 2018153968A JP 2017051422 A JP2017051422 A JP 2017051422A JP 2017051422 A JP2017051422 A JP 2017051422A JP 2018153968 A JP2018153968 A JP 2018153968A
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ink
common
substrate
pressure chamber
ink pressure
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JP2017051422A
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Japanese (ja)
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川久保 隆
Takashi Kawakubo
隆 川久保
阿部 和秀
Kazuhide Abe
和秀 阿部
楠 竜太郎
Ryutaro Kusunoki
竜太郎 楠
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Toshiba Corp
Toshiba Tec Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Tec Corp
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    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
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    • B41J2202/12Embodiments of or processes related to ink-jet heads with ink circulating through the whole print head

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  • Ink Jet (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

【課題】十分な吐出圧力でインク滴を良好に吐出させることができるインクジェット式記録ヘッドを提供する。【解決手段】インクジェット式記録ヘッドは、第1の方向に延びた複数のインク圧力室と、各インク圧力室に連通した複数のノズルと、各インク圧力室内のインクを加圧可能な複数のアクチュエータと、各インク圧力室の第1の方向に沿った一端に接続し、その全長にわたって、インク圧力室の流路断面積より大きな流路断面積を有し、複数のインク圧力室へインクを供給する共通インク供給路と、各インク圧力室の第1の方向に沿った他端に接続し、その全長にわたって、インク圧力室の流路断面積より大きな流路断面積を有し、複数のインク圧力室からインクを排出する共通インク排出路と、を有する。【選択図】 図1An ink jet recording head capable of ejecting ink droplets satisfactorily with a sufficient ejection pressure is provided. An ink jet recording head includes a plurality of ink pressure chambers extending in a first direction, a plurality of nozzles communicating with each ink pressure chamber, and a plurality of actuators capable of pressurizing ink in each ink pressure chamber. Are connected to one end of each ink pressure chamber along the first direction, and have a channel cross-sectional area larger than the channel cross-sectional area of the ink pressure chamber over the entire length, and supply ink to a plurality of ink pressure chambers. A common ink supply path that connects to the other end of each ink pressure chamber along the first direction, and has a flow path cross-sectional area that is larger than the flow path cross-sectional area of the ink pressure chamber over the entire length, and a plurality of inks A common ink discharge path for discharging ink from the pressure chamber. [Selection] Figure 1

Description

本発明の実施形態は、ノズルに連通したインク圧力室にインクを循環させるタイプのインクジェット式記録ヘッドに関する。   Embodiments described herein relate generally to an ink jet recording head of a type that circulates ink in an ink pressure chamber communicating with a nozzle.

インクジェット式記録ヘッドは、インク滴を吐出するノズルと、このノズルが連通するインク圧力室と、このインク圧力室内のインクを加圧するアクチュエータと、を備える。このヘッドは、アクチュエータを駆動することでインク圧力室内のインクを加圧してノズルからインク滴を吐出させる。   The ink jet recording head includes a nozzle that ejects ink droplets, an ink pressure chamber that communicates with the nozzle, and an actuator that pressurizes ink in the ink pressure chamber. This head drives the actuator to pressurize ink in the ink pressure chamber and eject ink droplets from the nozzles.

アクチュエータとして、例えば、圧電素子を用いてインク圧力室の壁面(振動板)を変形変位させることでインク滴を吐出させる圧電型のものが知られている。圧電型のアクチュエータは、圧電素子がインクに直接接触せず、圧電素子の発熱も無視できるため、使用するインクの種類に制約がないという利点がある。よって、半導体プロセス技術を上記圧電型に適用した、いわゆる圧電MEMS型のインクジェット式記録ヘッドが注目されている。   As an actuator, for example, a piezoelectric type that discharges ink droplets by deforming and displacing a wall surface (vibration plate) of an ink pressure chamber using a piezoelectric element is known. Piezoelectric actuators have the advantage that there is no restriction on the type of ink used because the piezoelectric element does not directly contact the ink and the heat generation of the piezoelectric element can be ignored. Therefore, a so-called piezoelectric MEMS type ink jet recording head in which semiconductor process technology is applied to the piezoelectric type has been attracting attention.

特開2012−61631号公報JP 2012-61631 A

インク圧力室内のインクを加圧してノズルからインク滴を吐出させる場合、十分な吐出圧力を得るために、インク圧力室内のインクの圧力を保持する必要がある。このため、通常、インク圧力室とインク供給路の間に狭隘部(オリフィス)や段差部を設けてインク圧力室内にインクを閉じ込めるようにしている。   When pressure is applied to the ink in the ink pressure chamber and ink droplets are ejected from the nozzles, the ink pressure in the ink pressure chamber needs to be maintained in order to obtain a sufficient ejection pressure. For this reason, usually, a narrow portion (orifice) or a step portion is provided between the ink pressure chamber and the ink supply path so as to confine the ink in the ink pressure chamber.

一方、インク吐出動作中にインク圧力室内で気泡が発生すると、インク滴を吐出させるための圧力が気泡に吸収されて吐出不良を生じる。このため、インク圧力室にインクを循環させて気泡を除去するようにしたヘッドが知られている。   On the other hand, when bubbles are generated in the ink pressure chamber during the ink discharge operation, the pressure for discharging the ink droplets is absorbed by the bubbles, resulting in discharge failure. For this reason, there is known a head in which bubbles are removed by circulating ink in an ink pressure chamber.

しかし、インクの供給経路にオリフィスや段差部を設けると、流路抵抗が大きくなってインクが流れ難くなり、気泡の除去が不十分となる。   However, if an orifice or a stepped portion is provided in the ink supply path, the flow path resistance is increased, making it difficult for ink to flow and insufficiently removing bubbles.

よって、十分な吐出圧力でインク滴を良好に吐出させることができるインクジェット式記録ヘッドの開発が望まれている。   Therefore, development of an ink jet recording head that can discharge ink droplets satisfactorily with a sufficient discharge pressure is desired.

実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドは、第1の方向に延びて第1の方向と直交する第2の方向に並んだ複数のインク圧力室と、複数のインク圧力室の第1の方向の一端に接続し、複数のインク圧力室へインクを供給する共通インク供給路と、複数のインク圧力室の第1の方向の他端に接続し、複数のインク圧力室からインクを排出する共通インク排出路と、第1の方向および第2の方向と直交する第3の方向に沿った各インク圧力室の一側で各インク圧力室に連通した複数のノズルと、第3の方向に沿った各インク圧力室の他側に配置され、各インク圧力室内のインクを加圧可能な複数のアクチュエータと、を有し、共通インク供給路の流路断面積および共通インク排出路の流路断面積は、その全長にわたって、各インク圧力室の流路断面積より大きい。   An ink jet recording head according to an embodiment includes a plurality of ink pressure chambers extending in a first direction and arranged in a second direction orthogonal to the first direction, and one end of the plurality of ink pressure chambers in the first direction. A common ink supply path for supplying ink to a plurality of ink pressure chambers and a common ink discharge for discharging ink from the plurality of ink pressure chambers connected to the other end in the first direction of the plurality of ink pressure chambers A plurality of nozzles communicating with each ink pressure chamber on one side of each ink pressure chamber along a third direction orthogonal to the first direction and the second direction, and each along the third direction A plurality of actuators arranged on the other side of the ink pressure chamber and capable of pressurizing ink in each ink pressure chamber, and the flow path cross-sectional area of the common ink supply path and the flow path cross-sectional area of the common ink discharge path are Over the entire length of each ink pressure chamber Larger cross-sectional area.

実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドは、第1面およびこの第1面と平行な第2面を有する第1基板であって、第1面と平行な第1の方向に延び、第1の方向と直交する第1面と平行な第2の方向に並び、且つ第1面と第2面を連絡して当該第1基板を貫通して設けた複数のインク圧力室、各インク圧力室の第1の方向の一端に接続し、第1面および第2面を連絡して当該第1基板を貫通して設けられ、複数のインク圧力室へインクを供給する共通インク供給路、および各インク圧力室の第1の方向の他端に接続し、第1面および第2面を連絡して当該第1基板を貫通して設けられ、複数のインク圧力室からインクを排出する共通インク排出路を有する第1基板と、複数のインク圧力室、共通インク供給路、および共通インク排出路の第1面側を塞ぐように第1基板の第1面に積層され、各インク圧力室に連通した複数のノズルを有するノズルプレートと、複数のインク圧力室、共通インク供給路、および共通インク排出路の第2面側を塞ぐように第1基板の第2面に積層されたダイアフラムと、このダイアフラムの第1基板と反対側で各インク圧力室に対向して設けられ、各インク圧力室内のインクをそれぞれ加圧可能な複数のアクチュエータと、を有する。   An ink jet recording head according to an embodiment is a first substrate having a first surface and a second surface parallel to the first surface, and extends in a first direction parallel to the first surface, and is in a first direction. A plurality of ink pressure chambers arranged in a second direction parallel to the first surface orthogonal to the first surface and penetrating the first substrate in communication with the first surface and the second surface. A common ink supply path that is connected to one end in the direction of 1 and connects the first surface and the second surface to penetrate the first substrate and supplies ink to a plurality of ink pressure chambers; and each ink pressure A common ink discharge path that is connected to the other end of the chamber in the first direction, is connected to the first surface and the second surface and penetrates the first substrate, and discharges ink from the plurality of ink pressure chambers. A first substrate having a plurality of ink pressure chambers, a common ink supply path, and a common ink discharge path A nozzle plate having a plurality of nozzles which are stacked on the first surface of the first substrate so as to block one surface side and communicates with each ink pressure chamber; a plurality of ink pressure chambers; a common ink supply path; and a common ink discharge path A diaphragm laminated on the second surface of the first substrate so as to block the second surface side of the first substrate, and opposed to each ink pressure chamber on the opposite side of the diaphragm from the first substrate, and the ink in each ink pressure chamber And a plurality of actuators that can pressurize each of them.

図1は、第1の実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドの要部を示す部分拡大図である。FIG. 1 is a partially enlarged view showing a main part of the ink jet recording head according to the first embodiment. 図2は、図1のインクジェット式記録ヘッドの断面を部分的に拡大した部分拡大断面図である。FIG. 2 is a partially enlarged sectional view in which a section of the ink jet recording head of FIG. 1 is partially enlarged. 図3は、図1のインクジェット式記録ヘッドの駆動基板をノズルプレート側から見た部分拡大平面図である。FIG. 3 is a partially enlarged plan view of the drive substrate of the ink jet recording head of FIG. 1 viewed from the nozzle plate side. 図4は、図1のインクジェット式記録ヘッドの背面図である。4 is a rear view of the ink jet recording head of FIG. 図5は、インク圧力室の長さとインク滴の体積の関係をシミュレートするためのヘッドのモデルを示す概略断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a head model for simulating the relationship between the length of the ink pressure chamber and the volume of the ink droplet. 図6は、図5のモデルを用いたシミュレーション結果を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a simulation result using the model of FIG. 図7は、図1のインクジェット式記録ヘッドの製造方法を説明するための断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a method of manufacturing the ink jet recording head of FIG. 図8は、図1のインクジェット式記録ヘッドの製造方法を説明するための断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining a method of manufacturing the ink jet recording head of FIG. 図9は、図1のインクジェット式記録ヘッドの製造方法を説明するための断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining a method of manufacturing the ink jet recording head of FIG. 図10は、図1のインクジェット式記録ヘッドの製造方法を説明するための断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining a method of manufacturing the ink jet recording head of FIG. 図11は、図1のインクジェット式記録ヘッドの製造方法を説明するための断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining a method of manufacturing the ink jet recording head of FIG. 図12は、図1のインクジェット式記録ヘッドの製造方法を説明するための断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining a method of manufacturing the ink jet recording head of FIG. 図13は、図1のインクジェット式記録ヘッドの変形例を示す部分拡大図である。FIG. 13 is a partially enlarged view showing a modification of the ink jet recording head of FIG. 図14は、第2の実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドの要部を示す部分拡大図である。FIG. 14 is a partially enlarged view showing a main part of the ink jet recording head according to the second embodiment. 図15は、図14のインクジェット式記録ヘッドの流路基板を取り除いた状態の背面図である。FIG. 15 is a rear view of the ink jet recording head of FIG. 14 with the flow path substrate removed.

以下、図面を参照しながら実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.

実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドは、第1の方向に延びて第1の方向と直交する第2の方向に並んだ複数のインク圧力室と、第1の方向および第2の方向と直交する第3の方向に沿った各インク圧力室の一側で且つ各インク圧力室の第1の方向に沿った中央で各インク圧力室に連通した複数のノズルと、第3の方向に沿った各インク圧力室の他側に配置され、各インク圧力室内のインクを加圧可能な複数のアクチュエータと、各インク圧力室の第1の方向に沿った一端に液密に接続して第2の方向に延設され、その全長にわたって、インク圧力室の第1の方向と直交する面における流路断面積より大きな第2の方向と直交する面における流路断面積を有し、複数のインク圧力室へインクを供給する共通インク供給路と、各インク圧力室の第1の方向に沿った他端に液密に接続して第2の方向に延設され、その全長にわたって、インク圧力室の流路断面積より大きな第2の方向と直交する面における流路断面積を有し、複数のインク圧力室からインクを排出する共通インク排出路と、を有する。   The ink jet recording head according to the embodiment includes a plurality of ink pressure chambers extending in a first direction and arranged in a second direction orthogonal to the first direction, and orthogonal to the first direction and the second direction. A plurality of nozzles that communicate with each ink pressure chamber at one side of each ink pressure chamber along the third direction and at the center along the first direction of each ink pressure chamber, and each along the third direction A plurality of actuators arranged on the other side of the ink pressure chamber and capable of pressurizing the ink in each ink pressure chamber, and a second direction connected in a liquid-tight manner to one end along the first direction of each ink pressure chamber A plurality of ink pressure chambers having a flow path cross-sectional area in a plane orthogonal to the second direction that is greater than a flow path cross-sectional area in a plane orthogonal to the first direction of the ink pressure chamber over the entire length. Common ink supply path for supplying ink to each ink pressure A liquid-tight connection to the other end along the first direction of the chamber extends in the second direction and extends over the entire length in a plane orthogonal to the second direction that is larger than the cross-sectional area of the flow path of the ink pressure chamber. And a common ink discharge path that discharges ink from the plurality of ink pressure chambers.

各インク圧力室は、第1の方向の両端にオリフィスや段差部を設けることなく、インク滴の吐出時における十分なインク吐出圧を確保するため、第1の方向に沿った十分な長さを有する。つまり、各インク圧力室の第1の方向に沿った長さは、インク滴の吐出時にノズルで発生してインク圧力室内を伝播する圧力波を各インク圧力室の両端で十分に減衰させることのできる長さに設定されている。例えば、圧電MEMS型のインクジェット式記録ヘッドにおける、各インク圧力室の望ましい長さは、少なくとも500μm以上であり、好ましくは1mm以上であることが分かっている。   Each ink pressure chamber has a sufficient length along the first direction in order to ensure a sufficient ink discharge pressure during ink droplet discharge without providing an orifice or a step portion at both ends in the first direction. Have. In other words, the length of each ink pressure chamber along the first direction sufficiently attenuates the pressure wave generated at the nozzle and propagating through the ink pressure chamber at the both ends of each ink pressure chamber. The length is set as possible. For example, it has been found that the desired length of each ink pressure chamber in a piezoelectric MEMS ink jet recording head is at least 500 μm or more, preferably 1 mm or more.

このように、実施形態によると、各インク圧力室を十分に長くすることで、インクの慣性抵抗を利用して、各インク圧力室内にインクを閉じ込めるようにしている。つまり、実施形態では、各インク圧力室内にインクを閉じ込めることで十分な吐出圧力を確保した上で、各インク圧力室の両端にオリフィスや段差部を設けない構造を実現している。各インク圧力室の両端にオリフィスや段差部を設けないことで、各インク圧力室を流れるインクの流路抵抗を小さくすることができる。   As described above, according to the embodiment, each ink pressure chamber is made sufficiently long so that ink is confined in each ink pressure chamber using the inertial resistance of the ink. That is, in the embodiment, a structure in which an orifice or a step portion is not provided at both ends of each ink pressure chamber is realized after sufficient discharge pressure is secured by confining ink in each ink pressure chamber. By not providing an orifice or a step at both ends of each ink pressure chamber, the flow path resistance of the ink flowing through each ink pressure chamber can be reduced.

また、実施形態によると、各インク圧力室の一端に接続した共通インク供給路の流路断面積を各インク圧力室の流路断面積より大きくし、各インク圧力室の他端に接続した共通インク排出路の流路断面積を各インク圧力室の流路断面積より大きくしている。このため、少なくとも、共通インク供給路および共通インク排出路を流れるインクの流路抵抗を、各インク圧力室を流れるインクの流路抵抗より小さくすることができる。   In addition, according to the embodiment, the common ink supply path connected to one end of each ink pressure chamber has a flow passage cross-sectional area larger than that of each ink pressure chamber, and is connected to the other end of each ink pressure chamber. The cross-sectional area of the ink discharge path is made larger than the cross-sectional area of each ink pressure chamber. Therefore, at least the flow path resistance of the ink flowing through the common ink supply path and the common ink discharge path can be made smaller than the flow path resistance of the ink flowing through each ink pressure chamber.

以上のように、この実施形態によると、共通インク供給路、インク圧力室、および共通インク排出路を通るインクの流路抵抗を極めて小さくすることができ、十分な量のインクを高速で各インク圧力室を通して循環させることができる。よって、実施形態によると、各インク圧力室内で不所望に発生した気泡を確実且つ速やかに排出させることができ、気泡の存在による圧力ロスを防ぐことができ、十分な吐出圧力でインク滴を良好に吐出させることができる。   As described above, according to this embodiment, the flow resistance of the ink passing through the common ink supply path, the ink pressure chamber, and the common ink discharge path can be extremely reduced, and a sufficient amount of ink can be transferred at high speed to each ink. It can be circulated through the pressure chamber. Therefore, according to the embodiment, bubbles generated undesirably in each ink pressure chamber can be reliably and promptly discharged, pressure loss due to the presence of bubbles can be prevented, and ink droplets are excellent with sufficient discharge pressure. Can be discharged.

(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係るインクジェット式記録ヘッド100(以下、単に、ヘッド100と称する)の要部を示す部分拡大図である。図2は、図1の断面の一部を拡大して示す部分拡大断面図である。図1では、圧電素子40およびその配線構造を見易くするため、絶縁膜60の図示を省略してあり、封止基板50を透明な状態で図示してある。各実施形態で説明するヘッドは、圧電MEMS型のインクジェット式記録ヘッドである。
(First embodiment)
FIG. 1 is a partially enlarged view showing a main part of an ink jet recording head 100 (hereinafter simply referred to as the head 100) according to the first embodiment. FIG. 2 is a partially enlarged sectional view showing a part of the section of FIG. 1 in an enlarged manner. In FIG. 1, in order to make the piezoelectric element 40 and its wiring structure easy to see, the insulating film 60 is not shown, and the sealing substrate 50 is shown in a transparent state. The head described in each embodiment is a piezoelectric MEMS ink jet recording head.

ヘッド100は、例えばSiにより形成した駆動基板10(第1基板)、例えばSi酸化膜(熱酸化膜)により形成したノズルプレート20、例えばSiにより形成したダイアフラム30、複数の圧電素子40(アクチュエータ)、および例えばSiにより形成した封止基板50(第2基板)を有する。   The head 100 includes a drive substrate 10 (first substrate) formed of, for example, Si, a nozzle plate 20 formed of, for example, an Si oxide film (thermal oxide film), a diaphragm 30 formed of, for example, Si, and a plurality of piezoelectric elements 40 (actuators). And a sealing substrate 50 (second substrate) formed of, for example, Si.

ノズルプレート20は、駆動基板10の図示下側の第1面10aに積層され、ダイアフラム30は、駆動基板10の図示上側の第2面10bに積層される。複数の圧電素子40は、ダイアフラム30の駆動基板10から離間した側の表面30a上に設けられる。ダイアフラム30の表面30a上には、複数の圧電素子40の表面を被覆する絶縁膜60が設けられる。封止基板50は、複数の圧電素子40に非接触状態でダイアフラム30の表面30aに積層される。図3は、ノズルプレート20を取り除いた状態で、駆動基板10を第1面10a側から見た部分拡大平面図である。   The nozzle plate 20 is stacked on the lower first surface 10 a of the drive substrate 10, and the diaphragm 30 is stacked on the upper second surface 10 b of the drive substrate 10. The plurality of piezoelectric elements 40 are provided on the surface 30 a of the diaphragm 30 on the side away from the drive substrate 10. An insulating film 60 that covers the surfaces of the plurality of piezoelectric elements 40 is provided on the surface 30 a of the diaphragm 30. The sealing substrate 50 is laminated on the surface 30 a of the diaphragm 30 in a non-contact state with the plurality of piezoelectric elements 40. FIG. 3 is a partially enlarged plan view of the drive substrate 10 as viewed from the first surface 10a side with the nozzle plate 20 removed.

駆動基板10は、その第1面10aと第2面10bを連絡して駆動基板10を貫通した複数のインク圧力室11を有する。複数のインク圧力室11は、駆動基板10の第1面10aおよび第2面10bと平行な第1の方向(以下、長手方向とする場合もある)にそれぞれ延設された長孔であり、第1面10aおよび第2面10bと平行で且つ第1の方向と直交する第2の方向(以下、並び方向とする場合もある)に一定のピッチで並べて設けられている。各インク圧力室11は、第1面10aおよび第2面10bと平行な面における断面形状が略長方形である。   The drive substrate 10 has a plurality of ink pressure chambers 11 that pass through the drive substrate 10 so as to connect the first surface 10a and the second surface 10b. The plurality of ink pressure chambers 11 are elongated holes respectively extending in a first direction (hereinafter sometimes referred to as a longitudinal direction) parallel to the first surface 10a and the second surface 10b of the drive substrate 10; The first surface 10a and the second surface 10b are arranged in parallel at a constant pitch in a second direction (hereinafter sometimes referred to as an arrangement direction) that is parallel to the first direction and orthogonal to the first direction. Each ink pressure chamber 11 has a substantially rectangular cross-sectional shape in a plane parallel to the first surface 10a and the second surface 10b.

インク圧力室11は、それぞれ、ダイアフラム30の表面30aに設けた圧電素子40に一対一で対向して設けられている。複数の圧電素子40は、図1に示すように、第1の方向に延びた略長円形の外観を有し、複数列(図1では2列のみ図示)に並べて形成されている。各圧電素子40の配線を第1の方向に引き出すため、隣接する2列の圧電素子40は、並び方向に1/2ピッチずつ交互にずれてレイアウトされている。つまり、駆動基板10に設けた複数のインク圧力室11も、隣接する2列の間で並び方向に1/2ピッチずつ互いにずれて配置されている。   The ink pressure chambers 11 are provided so as to face the piezoelectric elements 40 provided on the surface 30a of the diaphragm 30 on a one-to-one basis. As shown in FIG. 1, the plurality of piezoelectric elements 40 have a substantially oval appearance extending in the first direction, and are arranged in a plurality of rows (only two rows are shown in FIG. 1). In order to draw out the wiring of each piezoelectric element 40 in the first direction, the two adjacent rows of piezoelectric elements 40 are laid out alternately shifted by ½ pitch in the arrangement direction. That is, the plurality of ink pressure chambers 11 provided on the drive substrate 10 are also arranged so as to be shifted from each other by ½ pitch in the alignment direction between two adjacent rows.

複数列のインク圧力室11は、それぞれ長手方向の両端が並び方向に揃っている。各インク圧力室11の長手方向に沿った長さは、600μm〜2500μm程度であり、より好ましくは1000μm〜1500μmである。各インク圧力室11の並び方向に沿った幅は、50〜100μm程度であり、並び方向のピッチは、60〜150μm程度である。本実施形態では、インク圧力室11の断面形状を、圧電素子40より一回り大きい略長方形にした。   The plurality of rows of ink pressure chambers 11 have both ends in the longitudinal direction aligned in the alignment direction. The length of each ink pressure chamber 11 along the longitudinal direction is about 600 μm to 2500 μm, and more preferably 1000 μm to 1500 μm. The width of each ink pressure chamber 11 along the arrangement direction is about 50 to 100 μm, and the pitch in the arrangement direction is about 60 to 150 μm. In the present embodiment, the cross-sectional shape of the ink pressure chamber 11 is a substantially rectangular shape that is slightly larger than the piezoelectric element 40.

駆動基板10は、各列の複数のインク圧力室11の長手方向に沿った一端に液密に接続した共通インク供給路12、および同じ列の複数のインク圧力室11の長手方向に沿った他端に液密に接続した共通インク排出路13を有する。共通インク供給路12および共通インク排出路13は、インク圧力室11の列の数に応じた本数が設けられる。そして、共通インク供給路12は、各列の複数のインク圧力室11の一端側から各インク圧力室11内にインクを供給する。共通インク排出路13は、各列の複数のインク圧力室11の他端側からインクを排出する。   The drive substrate 10 includes a common ink supply path 12 that is liquid-tightly connected to one end along the longitudinal direction of the plurality of ink pressure chambers 11 in each row, and the other along the longitudinal direction of the plurality of ink pressure chambers 11 in the same row. A common ink discharge path 13 is liquid-tightly connected to the end. The common ink supply path 12 and the common ink discharge path 13 are provided according to the number of rows of the ink pressure chambers 11. The common ink supply path 12 supplies ink into each ink pressure chamber 11 from one end side of the plurality of ink pressure chambers 11 in each row. The common ink discharge path 13 discharges ink from the other end side of the plurality of ink pressure chambers 11 in each row.

共通インク供給路12および共通インク排出路13は、それぞれ、複数のインク圧力室11の並び方向に沿って延設され、駆動基板10の第1面10aおよび第2面10bを連絡して駆動基板10を貫通して設けられている。見方を変えると、駆動基板10は、図3に示すように、概ね、並び方向に隣接するインク圧力室11の間にそれぞれ設けた複数の隔壁14によって構成されている。   Each of the common ink supply path 12 and the common ink discharge path 13 extends along the direction in which the plurality of ink pressure chambers 11 are arranged, and communicates with the first surface 10a and the second surface 10b of the drive substrate 10 to drive the drive substrate. 10 is provided. In other words, as shown in FIG. 3, the drive substrate 10 is generally constituted by a plurality of partition walls 14 provided between the ink pressure chambers 11 adjacent to each other in the arrangement direction.

例えば、図1に例示した構造では、図示左側の列の複数のインク圧力室11の図示右端が共通インク供給路12に連通し、同じ列の複数のインク圧力室11の図示左端が共通インク排出路13に連通している。一方、図1で右側の列の複数のインク圧力室11の図示左端が同じ共通インク供給路12に連通し、同じ列の複数のインク圧力室11の図示右端が別の共通インク排出路13に連通している。   For example, in the structure illustrated in FIG. 1, the right end of the plurality of ink pressure chambers 11 in the left column of the drawing communicates with the common ink supply path 12, and the left end of the plurality of ink pressure chambers 11 in the same row is the common ink discharge. It communicates with the road 13. On the other hand, in FIG. 1, the left end of the plurality of ink pressure chambers 11 in the right column communicates with the same common ink supply path 12, and the right end of the plurality of ink pressure chambers 11 in the same column communicates with another common ink discharge path 13. Communicate.

つまり、この例では、隣接する2列のインク圧力室11の間の共通インク供給路12が共有化されており、各列の複数のインク圧力室11の一端が1つの共通インク供給路12に接続されている。言い換えると、隣接する各列のインク圧力室11を流れるインクの向きを相反する方向に交互に切り替えることで、隣接する2列の複数のインク圧力室11の間の共通インク供給路12(或いは共通インク排出路13)を1本にしている。つまり、本実施形態では、共通インク供給路12および共通インク排出路13の本数を足した共通インク流路の本数は、インク圧力室11の列の数より1つ多いことになる。   That is, in this example, the common ink supply path 12 between the two adjacent ink pressure chambers 11 is shared, and one end of the plurality of ink pressure chambers 11 in each line is connected to one common ink supply path 12. It is connected. In other words, by switching the direction of the ink flowing through the ink pressure chambers 11 in each adjacent row alternately, the common ink supply path 12 (or the common ink supply path 12 between the plurality of adjacent ink pressure chambers 11). One ink discharge path 13) is provided. In other words, in the present embodiment, the number of common ink flow paths, which is obtained by adding the number of common ink supply paths 12 and common ink discharge paths 13, is one more than the number of rows of ink pressure chambers 11.

駆動基板10は、例えば30μm〜500μmの厚みを有し、望ましくは50μm〜200μmの厚みを有する。駆動基板10の厚みは、並び方向に隣接するインク圧力室11間の隔壁14に十分な剛性を持たせることができ、インク圧力室11の配列密度をできるだけ高くすることができる厚みであり、且つ各インク圧力室11の容積を適切な値にすることができる厚みに設定される。なお、駆動基板10の厚みは、各インク圧力室11の深さに相当するとともに、共通インク供給路12および共通インク排出路13の深さに相当する。   The drive substrate 10 has a thickness of 30 μm to 500 μm, for example, and preferably has a thickness of 50 μm to 200 μm. The thickness of the drive substrate 10 is a thickness that allows the partition 14 between the ink pressure chambers 11 adjacent to each other in the arrangement direction to have sufficient rigidity, and can increase the arrangement density of the ink pressure chambers 11 as much as possible. The thickness is set so that the volume of each ink pressure chamber 11 can be set to an appropriate value. The thickness of the drive substrate 10 corresponds to the depth of each ink pressure chamber 11 and also corresponds to the depth of the common ink supply path 12 and the common ink discharge path 13.

共通インク供給路12および共通インク排出路13を流れるインクの流通方向(第2の方向)と直交する面に沿った共通インク供給路12および共通インク排出路13それぞれの流路断面積は、その全長にわたって、各インク圧力室11を流れるインクの流通方向(第1の方向)と直交する面に沿った各インク圧力室11の流路断面積より大きい。   The cross-sectional area of each of the common ink supply path 12 and the common ink discharge path 13 along the plane orthogonal to the flow direction (second direction) of the ink flowing through the common ink supply path 12 and the common ink discharge path 13 is It is larger than the flow path cross-sectional area of each ink pressure chamber 11 along the surface orthogonal to the flow direction (first direction) of the ink flowing through each ink pressure chamber 11 over the entire length.

上述したように、本実施形態では、各インク圧力室11の深さ、共通インク供給路12の深さ、および共通インク排出路13の深さが、駆動基板10の厚みに相当する。このため、共通インク供給路12および共通インク排出路13の第1の方向に沿った幅は、各インク圧力室11の第2の方向に沿った幅より広くされている。共通インク供給路12の流路断面積と共通インク排出路13の流路断面積は必ずしも同じ断面積である必要はなく、少なくとも各インク圧力室11の流路断面積より大きければよい。   As described above, in the present embodiment, the depth of each ink pressure chamber 11, the depth of the common ink supply path 12, and the depth of the common ink discharge path 13 correspond to the thickness of the drive substrate 10. Therefore, the width of the common ink supply path 12 and the common ink discharge path 13 along the first direction is wider than the width of each ink pressure chamber 11 along the second direction. The cross-sectional area of the common ink supply path 12 and the cross-sectional area of the common ink discharge path 13 do not necessarily have the same cross-sectional area, and may be at least larger than the cross-sectional area of each ink pressure chamber 11.

図3は、駆動基板10の複数のインク圧力室11、共通インク供給路12、および共通インク排出路13をノズルプレート20側(第1面10a側)から見た部分拡大平面図である。複数のインク圧力室11の並び方向の間にある複数の隔壁14は、それぞれ、角の無いなめらかな曲面をつなげた周面を有する。特に、各隔壁14の長手方向の両端は、周面を円弧状に湾曲させた形状を有し、各インク圧力室11の長手方向の一端と共通インク供給路12との間の接続部分、および各インク圧力室11の長手方向の他端と共通インク排出路13との間の接続部分がなだらかにつながっている。言い換えると、共通インク供給路12の内面と各インク圧力室11の内面がなだらかにつながっており、共通インク排出路13の内面と各インク圧力室11の内面がなだらかにつながっている。   FIG. 3 is a partially enlarged plan view of the plurality of ink pressure chambers 11, the common ink supply path 12, and the common ink discharge path 13 of the drive substrate 10 as viewed from the nozzle plate 20 side (first surface 10a side). Each of the plurality of partition walls 14 between the arrangement directions of the plurality of ink pressure chambers 11 has a circumferential surface connecting smooth curved surfaces without corners. In particular, both ends in the longitudinal direction of each partition wall 14 have a shape in which the circumferential surface is curved in an arc shape, a connection portion between one end in the longitudinal direction of each ink pressure chamber 11 and the common ink supply path 12, and The connection portion between the other end in the longitudinal direction of each ink pressure chamber 11 and the common ink discharge path 13 is gently connected. In other words, the inner surface of the common ink supply path 12 and the inner surface of each ink pressure chamber 11 are smoothly connected, and the inner surface of the common ink discharge path 13 and the inner surface of each ink pressure chamber 11 are gently connected.

ノズルプレート20は、例えば、Siで形成される。ノズルプレート20は、例えば接着剤15を介して、駆動基板10の第1面10aに接触して固定される。このため、ノズルプレート20は、各インク圧力室11の第1面10a側を塞ぐとともに、共通インク供給路12および共通インク排出路13の第1面10a側を塞ぐ。つまり、複数のインク圧力室11、共通インク供給路12、および共通インク排出路13の第1面10a側の内面は、ノズルプレート20の背面20aで規定されることとなり、一つながりの段差の無い平らな面となる。   The nozzle plate 20 is made of Si, for example. The nozzle plate 20 is fixed in contact with the first surface 10a of the drive substrate 10 through, for example, an adhesive 15. For this reason, the nozzle plate 20 closes the first surface 10 a side of each ink pressure chamber 11, and closes the first surface 10 a side of the common ink supply path 12 and the common ink discharge path 13. That is, the inner surfaces of the plurality of ink pressure chambers 11, the common ink supply path 12, and the common ink discharge path 13 on the first surface 10 a side are defined by the back surface 20 a of the nozzle plate 20. It becomes a flat surface.

ノズルプレート20は、各インク圧力室11の長手方向に沿った中央に、各インク圧力室11に連通した複数のノズル21を有する。複数のノズル21は、ノズルプレート20を貫通して設けられている。ノズル21は、各インク圧力室11の長手方向に沿った中央付近、より望ましくは中央に設けられる。つまり、各インク圧力室11は、ノズル21を介してヘッド100の外部に連絡している。   The nozzle plate 20 has a plurality of nozzles 21 communicating with each ink pressure chamber 11 at the center along the longitudinal direction of each ink pressure chamber 11. The plurality of nozzles 21 are provided through the nozzle plate 20. The nozzle 21 is provided near the center along the longitudinal direction of each ink pressure chamber 11, more preferably at the center. That is, each ink pressure chamber 11 communicates with the outside of the head 100 via the nozzle 21.

ダイアフラム30は、例えば、熱酸化ないしはCVD法により作成した、厚さ1〜5μm程度のSi酸化膜(SiO)で形成される。Si酸化膜は、均等な変形が実現できるという観点から、非晶質であることが望ましい。また、安定した組成および特性を備える膜の製造が容易という観点からも、ダイアフラム30をSi酸化膜により形成することが望ましい。さらに、従来の半導体プロセスとの整合性が良いという点からも、ダイアフラム30をSi酸化膜により形成することが望ましい。 The diaphragm 30 is formed of, for example, a Si oxide film (SiO 2 ) having a thickness of about 1 to 5 μm, which is formed by thermal oxidation or a CVD method. The Si oxide film is desirably amorphous from the viewpoint that uniform deformation can be realized. In addition, it is desirable that the diaphragm 30 is formed of a Si oxide film from the viewpoint of easy manufacture of a film having a stable composition and characteristics. Furthermore, it is desirable to form the diaphragm 30 with a Si oxide film from the viewpoint of good compatibility with the conventional semiconductor process.

ダイアフラム30は、駆動基板10の第2面10bに接して積層され、各インク圧力室11の第2面10b側を塞ぐとともに、共通インク供給路12および共通インク排出路13の第2面10b側を塞いでいる。つまり、複数のインク圧力室11、共通インク供給路12、および共通インク排出路13の第2面10b側の内面は、ダイアフラム30の背面30bにより規定されることとなり、一つながりの段差の無い平らな面となる。   The diaphragm 30 is stacked in contact with the second surface 10 b of the drive substrate 10, closes the second surface 10 b side of each ink pressure chamber 11, and is on the second surface 10 b side of the common ink supply path 12 and the common ink discharge path 13. Is blocking. That is, the inner surfaces of the plurality of ink pressure chambers 11, the common ink supply path 12, and the common ink discharge path 13 on the second surface 10b side are defined by the back surface 30b of the diaphragm 30, and are flat without a continuous step. It becomes a serious aspect.

複数の圧電素子40は、駆動基板10の複数のインク圧力室11にそれぞれ対向するように、ダイアフラム30の表面30aに積層されて形成されている。各圧電素子40は、図2に示すように、ダイアフラム30の表面30aに重ねた下部電極42、下部電極42に重ねた圧電膜44、および圧電膜44に重ねた上部電極46を有する。各圧電素子40の第1の方向に沿った長さは、上述したインク圧力室11の第1の方向に沿った長さより短い。各圧電素子40の並び方向に沿った幅は、上述したインク圧力室11の並び方向に沿った幅より短い。   The plurality of piezoelectric elements 40 are stacked on the surface 30 a of the diaphragm 30 so as to face the plurality of ink pressure chambers 11 of the drive substrate 10. As shown in FIG. 2, each piezoelectric element 40 has a lower electrode 42 superimposed on the surface 30 a of the diaphragm 30, a piezoelectric film 44 superimposed on the lower electrode 42, and an upper electrode 46 superimposed on the piezoelectric film 44. The length of each piezoelectric element 40 along the first direction is shorter than the length of the ink pressure chamber 11 along the first direction. The width along the alignment direction of the piezoelectric elements 40 is shorter than the width along the alignment direction of the ink pressure chambers 11 described above.

各圧電素子40の下部電極42の一部は、ダイアフラム30の表面30aに沿って第1の方向に延伸され、個別駆動配線43として機能する。圧電素子40の表面を含むダイアフラム30の表面30a上には、絶縁膜60が設けられている。上部電極46と接する絶縁膜60の一部にはビアホール62が形成され、ビアホール62を介して上部電極46から引出し配線47が第1の方向へ引き出されている。   A part of the lower electrode 42 of each piezoelectric element 40 is extended in the first direction along the surface 30 a of the diaphragm 30 and functions as the individual drive wiring 43. An insulating film 60 is provided on the surface 30 a of the diaphragm 30 including the surface of the piezoelectric element 40. A via hole 62 is formed in a part of the insulating film 60 in contact with the upper electrode 46, and an extraction wiring 47 is extracted from the upper electrode 46 through the via hole 62 in the first direction.

各圧電素子40の圧電膜44には、チタン酸ジルコン酸鉛(Pb(Zr、Ti)O、PZT)などの電歪定数の大きな圧電材料が適している。圧電膜44にPZTを使用した場合、下部電極42や上部電極46には、Pt、Au、Irなどの貴金属や、SrRuOなどの導電性の酸化物が適している。また、圧電膜44として、AlNやZrOなどのシリコンプロセスに適した圧電材料を使用することも可能である。この場合は、下部電極42や上部電極46として、Al、Cuなどの一般の電極材料や配線材料を使用することができる。 A piezoelectric material having a large electrostriction constant such as lead zirconate titanate (Pb (Zr, Ti) O 3 , PZT) is suitable for the piezoelectric film 44 of each piezoelectric element 40. When PZT is used for the piezoelectric film 44, a noble metal such as Pt, Au, or Ir or a conductive oxide such as SrRuO 3 is suitable for the lower electrode 42 and the upper electrode 46. In addition, a piezoelectric material suitable for a silicon process such as AlN or ZrO 2 can be used as the piezoelectric film 44. In this case, general electrode materials and wiring materials such as Al and Cu can be used as the lower electrode 42 and the upper electrode 46.

封止基板50は、複数の圧電素子40に非接触状態で、ダイアフラム30の表面30a側に積層されている。封止基板50は、ダイアフラム30の表面30aに対向する対向面50aを有し、この対向面50a側に複数の圧電素子40を非接触状態で密閉する凹所51を有する。凹所51は、例えば、各圧電素子40に対応して複数設けてもよく、各列の複数の圧電素子40をまとめて覆う凹所51としてもよく、複数列の圧電素子40を1つの凹所51で覆うようにしてもよい。   The sealing substrate 50 is laminated on the surface 30 a side of the diaphragm 30 in a non-contact state with the plurality of piezoelectric elements 40. The sealing substrate 50 has a facing surface 50a that faces the surface 30a of the diaphragm 30, and a recess 51 that seals the plurality of piezoelectric elements 40 in a non-contact state on the facing surface 50a side. For example, a plurality of recesses 51 may be provided corresponding to each piezoelectric element 40, or may be a recess 51 that collectively covers a plurality of piezoelectric elements 40 in each row. You may make it cover in the place 51.

図4は、ヘッド100を封止基板50の背面50b側から見た背面図である。ここでは、ダイアフラム30の表面30aに設けた複数列の圧電素子40を見易くするため、封止基板50を透明な状態で図示してある。   4 is a rear view of the head 100 as viewed from the back surface 50b side of the sealing substrate 50. FIG. Here, the sealing substrate 50 is illustrated in a transparent state in order to make it easier to see a plurality of rows of piezoelectric elements 40 provided on the surface 30a of the diaphragm 30.

本実施形態のヘッド100は、4列のインク圧力室11および4列の圧電素子40を有し、3本の共通インク排出路13および各共通インク排出路13の間に配置した2本の共通インク供給路12を有する。封止基板50は、各圧電素子40から引き出された個別駆動配線43の端部につながる接続端子パッド48を覆わない幅を有する。   The head 100 according to the present embodiment includes four rows of ink pressure chambers 11 and four rows of piezoelectric elements 40, and includes three common ink discharge paths 13 and two common ink discharge paths 13 disposed between the common ink discharge paths 13. An ink supply path 12 is provided. The sealing substrate 50 has a width that does not cover the connection terminal pads 48 connected to the end portions of the individual drive wirings 43 drawn from the piezoelectric elements 40.

ダイアフラム30は、共通インク供給路12に連通する複数(本実施形態では2つ)のインク供給孔32、および共通インク排出路13に連通する複数(本実施形態では2つ)のインク排出孔34を有する。インク供給孔32およびインク排出孔34は、それぞれ、共通インク供給路12および共通インク排出路13に重なる位置で、ダイアフラム30の表面30aおよび背面30bを連絡してダイアフラム30を貫通して設けられている。   The diaphragm 30 has a plurality (two in this embodiment) of ink supply holes 32 communicating with the common ink supply path 12 and a plurality of (two in this embodiment) ink discharge holes 34 communicating with the common ink discharge path 13. Have The ink supply hole 32 and the ink discharge hole 34 are provided so as to penetrate the diaphragm 30 through communication with the front surface 30a and the back surface 30b of the diaphragm 30 at positions overlapping the common ink supply path 12 and the common ink discharge path 13, respectively. Yes.

封止基板50は、ダイアフラム30に設けた各インク供給孔32に重なる複数(本実施形態では2つ)のインク流入孔53、およびダイアフラム30に設けた各インク排出孔34に重なる複数(本実施形態では2つ)のインク流出孔55を有する。インク流入孔53およびインク流出孔55は、それぞれ、封止基板50の対向面50aおよび背面50bを連絡して封止基板50を貫通して設けられている。   The sealing substrate 50 includes a plurality (two in this embodiment) of ink inflow holes 53 that overlap each ink supply hole 32 provided in the diaphragm 30 and a plurality of (this embodiment) that overlaps each ink discharge hole 34 provided in the diaphragm 30. The embodiment has two ink outflow holes 55. The ink inflow hole 53 and the ink outflow hole 55 are provided through the sealing substrate 50 so as to communicate with the opposing surface 50a and the back surface 50b of the sealing substrate 50, respectively.

以下、上述したヘッド100の動作について説明する。
まず、図示しない外部のインク供給ポンプからヘッド100にインクが供給される。インクは、封止基板50の背面50b側から、封止基板50の複数のインク流入孔53およびダイアフラム30の複数のインク供給孔32を介して、各列の共通インク供給路12へ流入する。複数の共通インク供給路12へ流入したインクは、各共通インク供給路12につながった複数のインク圧力室11へ流れ込む。
Hereinafter, the operation of the head 100 described above will be described.
First, ink is supplied to the head 100 from an external ink supply pump (not shown). The ink flows from the back surface 50 b side of the sealing substrate 50 into the common ink supply path 12 of each column through the plurality of ink inflow holes 53 of the sealing substrate 50 and the plurality of ink supply holes 32 of the diaphragm 30. The ink that has flowed into the plurality of common ink supply paths 12 flows into the plurality of ink pressure chambers 11 connected to each common ink supply path 12.

各インク圧力室11へ流れ込んだインクは、封止基板50の複数のインク流出孔55に接続した図示しない外部のインク排出ポンプにより排出される。このとき、複数のインク圧力室11内のインクが、それぞれの他端につながった共通インク排出路13へ排出され、ダイアフラム30の複数のインク排出孔34および封止基板50の複数のインク流出孔55を介してヘッド100の外へ排出される。これにより、複数のインク圧力室11内をインクが循環する。   The ink flowing into each ink pressure chamber 11 is discharged by an external ink discharge pump (not shown) connected to the plurality of ink outflow holes 55 of the sealing substrate 50. At this time, the ink in the plurality of ink pressure chambers 11 is discharged to the common ink discharge path 13 connected to the other end, and the plurality of ink discharge holes 34 of the diaphragm 30 and the plurality of ink outflow holes of the sealing substrate 50. It is discharged out of the head 100 through 55. Thereby, the ink circulates in the plurality of ink pressure chambers 11.

本実施形態のヘッド100によると、複数の共通インク供給路12、複数のインク圧力室11、および複数の共通インク排出路13を通して、比較的多量のインクを比較的高速で循環させることができる。このため、各インク圧力室11内で不所望に発生した気泡などの不要物を速やかにインク圧力室11外に排出させることができ、インク滴の吐出性能が低下することを防止することができる。   According to the head 100 of this embodiment, a relatively large amount of ink can be circulated at a relatively high speed through the plurality of common ink supply paths 12, the plurality of ink pressure chambers 11, and the plurality of common ink discharge paths 13. For this reason, unwanted objects such as bubbles that are generated undesirably in each ink pressure chamber 11 can be quickly discharged out of the ink pressure chamber 11, and a drop in ink droplet ejection performance can be prevented. .

本実施形態のヘッド100は、各インク圧力室11の内面と共通インク供給路12の内面をなだらかにつなげ、且つ各インク圧力室11の内面と共通インク排出路13の内面をなだらかにつなげている。このため、各インク圧力室11と共通インク供給路12との間の接続部分、および各インク圧力室11と共通インク排出路13との間の接続部分に段差が無い。また、本実施形態のヘッド100は、各インク圧力室11の流路断面積より各共通インク供給路12の流路断面積の方が大きく、各インク圧力室11の流路断面積より各共通インク排出路13の流路断面積の方が大きい。このため、ヘッド100を流れるインクの流路抵抗が極めて小さい。   In the head 100 of this embodiment, the inner surface of each ink pressure chamber 11 and the inner surface of the common ink supply path 12 are gently connected, and the inner surface of each ink pressure chamber 11 and the inner surface of the common ink discharge path 13 are gently connected. . For this reason, there is no step in the connection portion between each ink pressure chamber 11 and the common ink supply path 12 and the connection portion between each ink pressure chamber 11 and the common ink discharge path 13. Further, in the head 100 of the present embodiment, the flow path cross-sectional area of each common ink supply path 12 is larger than the flow path cross-sectional area of each ink pressure chamber 11, and each flow cross-sectional area of each ink pressure chamber 11 is common. The flow path cross-sectional area of the ink discharge path 13 is larger. For this reason, the flow path resistance of the ink flowing through the head 100 is extremely small.

上述したように各インク圧力室11内にインクを循環させた状態で、図示しない外部の駆動回路からの記録信号に従い、各圧電素子40の下部電極42と上部電極46の間に駆動電圧を選択的に印加する。これにより、駆動電圧を印加した圧電素子40の圧電膜44が収縮して圧電素子40が凹状に屈曲変形し、対応するインク圧力室11の体積が増大し、インク圧力室11に共通インク供給路12を介してインクが流入する。次に、駆動電圧を除去すると、当該圧電素子40の屈曲変形が元に戻り、インク圧力室11の体積が減少し、インク圧力室11内の圧力が上がり、ノズル21を介してインク滴が吐出する。   As described above, in a state where ink is circulated in each ink pressure chamber 11, a drive voltage is selected between the lower electrode 42 and the upper electrode 46 of each piezoelectric element 40 in accordance with a recording signal from an external drive circuit (not shown). Apply the power. As a result, the piezoelectric film 44 of the piezoelectric element 40 to which the drive voltage is applied contracts and the piezoelectric element 40 bends and deforms in a concave shape, the volume of the corresponding ink pressure chamber 11 increases, and the common ink supply path to the ink pressure chamber 11 Ink flows in through 12. Next, when the drive voltage is removed, the bending deformation of the piezoelectric element 40 is restored, the volume of the ink pressure chamber 11 is reduced, the pressure in the ink pressure chamber 11 is increased, and ink droplets are ejected through the nozzles 21. To do.

インク滴を十分な吐出圧力で良好に吐出させるためには、インク滴吐出時にインク圧力室11内のインクの圧力を一定以上に保持する必要がある。このため、本実施形態では、各インク圧力室11を十分に長くして、ノズル21から共通インク供給路12までの距離、およびノズル21から共通インク排出路13までの距離を十分に長くした。これにより、各インク圧力室11を満たすインクの慣性質量による慣性抵抗を生じせしめて、インク圧力室11から共通インク供給路12や共通インク排出路13へ圧力が逃げることを抑制するようにした。   In order to eject ink droplets satisfactorily at a sufficient ejection pressure, it is necessary to maintain the pressure of the ink in the ink pressure chamber 11 at a certain level or higher when ejecting ink droplets. For this reason, in this embodiment, each ink pressure chamber 11 is made sufficiently long so that the distance from the nozzle 21 to the common ink supply path 12 and the distance from the nozzle 21 to the common ink discharge path 13 are sufficiently long. As a result, an inertial resistance due to the inertial mass of the ink filling each ink pressure chamber 11 is generated, and the pressure is prevented from escaping from the ink pressure chamber 11 to the common ink supply path 12 or the common ink discharge path 13.

言い換えると、本実施形態のヘッド100は、各圧電素子40を屈曲変形させてインク滴を吐出させるのに十分な吐出圧力を得ることができる程度にインク圧力室11の長さを設定している。具体的には、インク滴吐出時におけるインクの圧力変化に基づく振動の波(以下、圧力波と称する)が共通インク供給路12および共通インク排出路13の手前で十分に減衰し、共通インク供給路12や共通インク排出路13にほとんど振動が伝わらない程度にインク圧力室11の長さを設定している。   In other words, in the head 100 of this embodiment, the length of the ink pressure chamber 11 is set to such an extent that a sufficient discharge pressure can be obtained for bending and deforming each piezoelectric element 40 to discharge ink droplets. . Specifically, a vibration wave (hereinafter referred to as a pressure wave) based on a change in ink pressure during ink droplet ejection is sufficiently attenuated before the common ink supply path 12 and the common ink discharge path 13 to supply the common ink. The length of the ink pressure chamber 11 is set to such an extent that vibration is hardly transmitted to the path 12 and the common ink discharge path 13.

これにより、インク滴を十分な吐出圧力で吐出させることができるとともに、共通インク供給路12や共通インク排出路13を介して隣接した他のインク圧力室11へ圧力波が伝わる不具合も防止することができ、隣接するインク圧力室11におけるインク滴の吐出動作に悪影響を及ぼすこともない。   As a result, ink droplets can be ejected at a sufficient ejection pressure, and a problem that a pressure wave is transmitted to another adjacent ink pressure chamber 11 via the common ink supply path 12 and the common ink discharge path 13 can be prevented. The ink droplet ejection operation in the adjacent ink pressure chambers 11 is not adversely affected.

インク滴の吐出によって発生する上述した圧力波を十分に減衰させることのできる最適なインク圧力室11の長さを調べるため、図5に示すタイプのヘッド(共通インク供給路12および共通インク排出路13を持たないヘッド)を用いて、インク圧力室11の長さを種々変更した場合における、ノズル21から吐出されるインク滴の体積変化をコンピュータ上で再現した。そのシミュレーション結果を図6に示す。   In order to determine the optimum length of the ink pressure chamber 11 that can sufficiently attenuate the pressure wave generated by the ejection of ink droplets, a head of the type shown in FIG. 5 (the common ink supply path 12 and the common ink discharge path) is used. The change in the volume of the ink droplets ejected from the nozzles 21 when the length of the ink pressure chamber 11 was variously changed using a head having no 13) was reproduced on a computer. The simulation result is shown in FIG.

これによると、ノズル21を中心としたインク圧力室11(両端は開放)の長さが1mmを超えた場合に、インク滴の体積が理想の体積(インク圧力室11の圧力を完全に閉じ込めた状態でのインク滴の体積)の約8割に達することがわかった。この場合、インク圧力室11の幅や深さ、すなわちインク圧力室11の断面積は、インク滴の体積にほとんど影響を及ぼさないこともわかっている。つまり、この場合、インク圧力室11の長さをノズル21の両側でそれぞれ500μm以上にすることで、インク圧力室11の両端で圧力波を十分に減衰させることができ、十分なサイズのインク滴を安定して吐出させることができることがわかる。   According to this, when the length of the ink pressure chamber 11 (both ends are open) centered on the nozzle 21 exceeds 1 mm, the volume of the ink droplet is ideal (the pressure in the ink pressure chamber 11 is completely confined). It was found that about 80% of the ink droplet volume in the state) was reached. In this case, it is also known that the width and depth of the ink pressure chamber 11, that is, the cross-sectional area of the ink pressure chamber 11, hardly affects the volume of the ink droplet. That is, in this case, by setting the length of the ink pressure chamber 11 to 500 μm or more on both sides of the nozzle 21, the pressure wave can be sufficiently attenuated at both ends of the ink pressure chamber 11, and a sufficiently sized ink droplet It can be seen that the liquid can be discharged stably.

反面、インク圧力室11を長くすると、ヘッド100のサイズアップにつながるため、できるだけ短い方が望ましい。この点から考察すると、図6のシミュレーション結果では、インク圧力室11の長さが2500μmに近付くとインク滴のサイズが飽和し、理想の体積の95%を超える。このため、インク圧力室11の長さは、2500μm以下とすることが望ましい。   On the other hand, if the ink pressure chamber 11 is lengthened, the head 100 is increased in size. Considering this point, in the simulation result of FIG. 6, when the length of the ink pressure chamber 11 approaches 2500 μm, the size of the ink droplet is saturated and exceeds 95% of the ideal volume. For this reason, the length of the ink pressure chamber 11 is preferably 2500 μm or less.

次に、図7乃至図12を参照して、上述したヘッド100の製造方法を説明する。
まず、図7に示すように、熱酸化により駆動基板10を酸化してSi酸化膜からなるダイアフラム30を形成する。本実施形態では、Si基板の熱酸化によりダイアフラム30を形成したが、熱酸化法以外のプラズマCVD法やTEOSを原材料とするCVD法なども使用することができる。
Next, a method for manufacturing the head 100 described above will be described with reference to FIGS.
First, as shown in FIG. 7, the drive substrate 10 is oxidized by thermal oxidation to form a diaphragm 30 made of a Si oxide film. In this embodiment, the diaphragm 30 is formed by thermal oxidation of the Si substrate. However, a plasma CVD method other than the thermal oxidation method, a CVD method using TEOS as a raw material, or the like can also be used.

この後、ダイアフラム30の表面30a上に、スパッタリングによりTi/Ptからなる下部電極42の層を形成し、その上にPZTからなる圧電膜44の層を形成し、さらにその上にAuからなる上部電極46の層を形成する。次に、フォトリソグラフィーおよびウェットないしはドライエッチングにより上部電極46、圧電膜44、および下部電極42を順にエッチングしてパターニングし、複数の圧電素子40、および複数の個別駆動配線43を形成する。   Thereafter, a layer of a lower electrode 42 made of Ti / Pt is formed on the surface 30a of the diaphragm 30 by sputtering, a layer of the piezoelectric film 44 made of PZT is formed thereon, and an upper portion made of Au is further formed thereon. A layer of electrode 46 is formed. Next, the upper electrode 46, the piezoelectric film 44, and the lower electrode 42 are sequentially etched and patterned by photolithography and wet or dry etching to form a plurality of piezoelectric elements 40 and a plurality of individual drive wirings 43.

次に、図8に示すように、ダイアフラム30の表面30aおよび複数の圧電素子40を覆う絶縁膜60を形成し、フォトリソグラフィーおよび反応性イオンエッチングによりパターニングして、各圧電素子40の上部電極46の上部にここでは図示しない複数のビアホール62を形成する。その後、スパッタリング成膜、フォトリソグラフィーおよび反応性イオンエッチングによりパターニングして、各ビアホール62を介して上部電極46に接続したここでは図示しない引出し配線47を形成する。   Next, as shown in FIG. 8, an insulating film 60 that covers the surface 30a of the diaphragm 30 and the plurality of piezoelectric elements 40 is formed and patterned by photolithography and reactive ion etching, and the upper electrode 46 of each piezoelectric element 40 is formed. A plurality of via holes 62 (not shown here) are formed on the upper portion. Thereafter, patterning is performed by sputtering film formation, photolithography, and reactive ion etching to form a lead wiring 47 (not shown here) connected to the upper electrode 46 through each via hole 62.

次に、図9に示すように、予め、対向面50aに複数の凹所51を形成した封止基板50を用意する。そして、各凹所51を複数の圧電素子40に対して非接触状態で位置合わせし、封止基板50をダイアフラム30の表面30aに重ねる。このとき、接着剤45の層を介して封止基板50の対向面50aをダイアフラム30の表面30aに接着固定する。   Next, as shown in FIG. 9, a sealing substrate 50 in which a plurality of recesses 51 are formed in the facing surface 50a is prepared in advance. Then, each recess 51 is aligned with the plurality of piezoelectric elements 40 in a non-contact state, and the sealing substrate 50 is overlaid on the surface 30 a of the diaphragm 30. At this time, the facing surface 50 a of the sealing substrate 50 is bonded and fixed to the surface 30 a of the diaphragm 30 through the layer of the adhesive 45.

次に、図10に示すように、駆動基板10を第1面10a側から研削およびCMPにより加工し薄板化する。   Next, as shown in FIG. 10, the drive substrate 10 is processed by grinding and CMP from the first surface 10a side to be thinned.

次に、図11に示すように、駆動基板10の第1面10a側から、裏面フォトリソグラフィーおよび深掘りエッチング(D−RIE)により、複数のインク圧力室11、複数の共通インク供給路12、および複数の共通インク排出路13を形成する。   Next, as shown in FIG. 11, from the first surface 10 a side of the drive substrate 10, a plurality of ink pressure chambers 11, a plurality of common ink supply paths 12, by back surface photolithography and deep etching (D-RIE). And a plurality of common ink discharge paths 13 are formed.

最後に、図12に示すように、接着剤15を介して駆動基板10の第1面10aにノズルプレート20を接着固定する。そして、レーザ加工によりノズルプレート20に複数のノズル21を形成する。   Finally, as shown in FIG. 12, the nozzle plate 20 is bonded and fixed to the first surface 10 a of the drive substrate 10 through the adhesive 15. Then, a plurality of nozzles 21 are formed on the nozzle plate 20 by laser processing.

なお、以上説明した一連の膜形成及びエッチングは、一枚のウェハ上に多数のチップを同時に形成し、プロセス終了後、一つ一つのチップに分割する。   In the series of film formation and etching described above, a large number of chips are simultaneously formed on a single wafer, and are divided into individual chips after the process is completed.

以上のように、本実施形態のヘッド100の製造方法によれば、簡単なプロセスによりヘッド100を製造することが可能であり、優れたインク循環性能を有し、十分な吐出圧力でインク滴を良好に吐出させることができる圧電MEMS型のインクジェット式記録ヘッド100を提供することが可能となる。   As described above, according to the method of manufacturing the head 100 of the present embodiment, the head 100 can be manufactured by a simple process, has excellent ink circulation performance, and drops ink droplets with sufficient discharge pressure. It is possible to provide a piezoelectric MEMS type ink jet recording head 100 that can be ejected satisfactorily.

(変形例)
図13は、上述した第1の実施形態の変形例に係るインクジェット式記録ヘッド110(以下、単にヘッド110と称する)の要部を示す部分拡大図である。このヘッド110は、ノズルプレート120の構造が異なる以外、上述した第1の実施形態のヘッド100と略同じ構造を有する。よって、ここでは、上述した第1の実施形態のヘッド100と同様に機能する構成要素には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
(Modification)
FIG. 13 is a partially enlarged view showing a main part of an ink jet recording head 110 (hereinafter simply referred to as the head 110) according to a modification of the first embodiment described above. The head 110 has substantially the same structure as the head 100 of the first embodiment described above, except that the structure of the nozzle plate 120 is different. Therefore, here, the same reference numerals are given to components that function in the same manner as the head 100 of the first embodiment described above, and detailed description thereof will be omitted.

ノズルプレート120は、駆動基板10に対向する背面120aを有し、この背面120a側に、複数本の溝121を有する。複数本の溝121は、対向する駆動基板10の共通インク供給路12および共通インク排出路13に重なるように、複数のインク圧力室11の並び方向、すなわち第2の方向に延設されている。すなわち、本変形例のノズルプレート120は、上述した複数本の溝121を形成するため、第1の実施形態のノズルプレート20より板厚を厚くされている。   The nozzle plate 120 has a back surface 120a facing the drive substrate 10, and has a plurality of grooves 121 on the back surface 120a side. The plurality of grooves 121 extend in the direction in which the plurality of ink pressure chambers 11 are arranged, that is, in the second direction, so as to overlap the common ink supply path 12 and the common ink discharge path 13 of the opposing drive substrate 10. . That is, the nozzle plate 120 of the present modification is thicker than the nozzle plate 20 of the first embodiment in order to form the plurality of grooves 121 described above.

各溝121は、共通インク供給路12と協働して共通インク供給路112として機能するとともに、共通インク排出路13と協働して共通インク排出路113として機能する。つまり、本変形例の共通インク供給路112および共通インク排出路113は、第1の実施形態の共通インク供給路12および共通インク排出路13より流路断面積を大きくすることができる。   Each groove 121 functions as the common ink supply path 112 in cooperation with the common ink supply path 12, and functions as the common ink discharge path 113 in cooperation with the common ink discharge path 13. That is, the common ink supply path 112 and the common ink discharge path 113 of the present modification can have a larger channel cross-sectional area than the common ink supply path 12 and the common ink discharge path 13 of the first embodiment.

このため、本変形例によると、ヘッド110を流れるインクの流路抵抗をさらに小さくすることができ、インクの循環性能をより高めることができる。よって、本変形例においても、十分な吐出圧力でインク滴を良好に吐出させることができる圧電MEMS型のインクジェット式記録ヘッド110を提供することが可能となる。   For this reason, according to this modification, the flow resistance of the ink flowing through the head 110 can be further reduced, and the ink circulation performance can be further improved. Therefore, also in the present modification, it is possible to provide the piezoelectric MEMS type ink jet recording head 110 that can eject ink droplets satisfactorily with a sufficient ejection pressure.

(第2の実施形態)
図14は、第2の実施形態に係るインクジェット式記録ヘッド200(以下、単にヘッド200と称する)の要部を示す部分拡大図である。ヘッド200は、ダイアフラム30にここでは図示しない多数のインク供給孔32およびインク排出孔34を設け、封止基板50に多数のインク流入孔53およびインク流出孔55を設け、封止基板50の背面50bに接着剤215を介して流路基板210を接着固定した以外、上述した第1の実施形態のヘッド100と略同じ構造を有する。よって、ここでは、上述した第1の実施形態のヘッド100と同様に機能する構成要素には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 14 is a partially enlarged view showing a main part of an ink jet recording head 200 (hereinafter simply referred to as the head 200) according to the second embodiment. The head 200 is provided with a large number of ink supply holes 32 and ink discharge holes 34 (not shown here) in the diaphragm 30, a large number of ink inflow holes 53 and ink outflow holes 55 in the sealing substrate 50, and the back surface of the sealing substrate 50. It has substantially the same structure as the head 100 of the first embodiment described above except that the flow path substrate 210 is bonded and fixed to the 50b via the adhesive 215. Therefore, here, the same reference numerals are given to components that function in the same manner as the head 100 of the first embodiment described above, and detailed description thereof will be omitted.

複数のインク流入孔53(およびインク供給孔32)は、各共通インク供給路12に対向する位置で第2の方向に並んで封止基板50(およびダイアフラム30)を貫通して設けられている。また、複数のインク流出孔55(およびインク排出孔34)は、各共通インク排出路13に対向する位置で第2の方向に並んで封止基板50(およびダイアフラム30)を貫通して設けられている。各インク流入孔53(およびインク供給孔32)および各インク流出孔55(およびインク排出孔34)の数、サイズ、形状などは、孔を通るインクの流路抵抗をできるだけ小さくできるように決められている。   The plurality of ink inflow holes 53 (and the ink supply holes 32) are provided so as to penetrate the sealing substrate 50 (and the diaphragm 30) side by side in the second direction at positions facing the respective common ink supply paths 12. . In addition, the plurality of ink outflow holes 55 (and ink discharge holes 34) are provided through the sealing substrate 50 (and the diaphragm 30) side by side in the second direction at positions facing the common ink discharge paths 13. ing. The number, size, shape, etc. of each ink inflow hole 53 (and ink supply hole 32) and each ink outflow hole 55 (and ink discharge hole 34) are determined so that the flow resistance of the ink passing through the hole can be made as small as possible. ing.

流路基板210は、封止基板50の背面50bに対向する対向面210aを有する。流路基板210の対向面210aには、封止基板50の複数のインク流入孔53に対向する複数のインク流入溝212、および封止基板50の複数のインク流出孔55に対向する複数のインク流出溝214が設けられている。各インク流入溝212および各インク流出溝214は、第2の方向に延設されており、流路抵抗を小さくするため第1の方向に沿った幅が広げられている。各インク流入溝212の幅は、少なくとも駆動基板10の共通インク供給路12の幅より大きくされている。各インク流出溝214の幅は、少なくとも駆動基板10の共通インク排出路13の幅より大きくされている。   The flow path substrate 210 has a facing surface 210 a that faces the back surface 50 b of the sealing substrate 50. A plurality of ink inflow grooves 212 facing the plurality of ink inflow holes 53 of the sealing substrate 50 and a plurality of inks facing the plurality of ink outflow holes 55 of the sealing substrate 50 are formed on the facing surface 210 a of the flow path substrate 210. An outflow groove 214 is provided. Each ink inflow groove 212 and each ink outflow groove 214 are extended in the second direction, and the width along the first direction is increased in order to reduce the flow path resistance. The width of each ink inflow groove 212 is at least larger than the width of the common ink supply path 12 of the drive substrate 10. The width of each ink outflow groove 214 is at least larger than the width of the common ink discharge path 13 of the drive substrate 10.

また、流路基板210は、各インク流入溝212の底面と流路基板210の背面210bを連絡して流路基板210を貫通した少なくとも1つのインク供給口216、および各インク流出溝214の底面と流路基板210の背面210bを連絡して流路基板210を貫通した少なくとも1つのインク排出口218を有する。インク供給口216の開口面積は、封止基板50のインク流入孔53の開口面積より大きく、インク排出口218の開口面積は、封止基板50のインク流出孔55の開口面積より大きい。   Further, the flow path substrate 210 communicates the bottom surface of each ink inflow groove 212 and the back surface 210b of the flow path substrate 210 and passes through the flow path substrate 210, and the bottom surface of each ink outflow groove 214. And at least one ink outlet 218 penetrating the flow path substrate 210 in communication with the back surface 210b of the flow path substrate 210. The opening area of the ink supply port 216 is larger than the opening area of the ink inflow hole 53 of the sealing substrate 50, and the opening area of the ink discharge port 218 is larger than the opening area of the ink outflow hole 55 of the sealing substrate 50.

図15は、図14のヘッド200から流路基板210を取り除いた状態の背面図である。ダイアフラム30の表面30aには複数の圧電素子40が設けられ、各圧電素子40に対応した複数の個別駆動配線43および複数の引出し配線47が設けられている。このため、ダイアフラム30を貫通したインク供給孔32およびインク排出孔34、および封止基板50を貫通したインク流入孔53およびインク流出孔55は、圧電素子40、個別駆動配線43、および引出し配線47に干渉しない位置にレイアウトする必要がある。本実施形態では、ダイアフラム30(封止基板50)を貫通したインク供給孔32(インク流入孔53)およびインク排出孔34(インク流出孔55)を避けるように図示のように個別駆動配線43と引出し配線47をレイアウトした。   FIG. 15 is a rear view of the state in which the flow path substrate 210 is removed from the head 200 of FIG. A plurality of piezoelectric elements 40 are provided on the surface 30 a of the diaphragm 30, and a plurality of individual drive wirings 43 and a plurality of lead wirings 47 corresponding to each piezoelectric element 40 are provided. For this reason, the ink supply hole 32 and the ink discharge hole 34 penetrating the diaphragm 30 and the ink inflow hole 53 and the ink outflow hole 55 penetrating the sealing substrate 50 are the piezoelectric element 40, the individual drive wiring 43, and the lead-out wiring 47. Must be laid out at a position that does not interfere with In the present embodiment, the individual drive wiring 43 and the ink supply hole 32 (ink inflow hole 53) and the ink discharge hole 34 (ink outflow hole 55) penetrating the diaphragm 30 (sealing substrate 50) are avoided as shown in the figure. The lead wiring 47 was laid out.

以下、本実施形態のヘッド200におけるインクの流れ方について説明する。
まず、図示しない外部のインク供給ポンプからヘッド200にインクが供給される。インクは、流路基板210のインク供給口216を介してインク流入溝212に流入する。インク流入溝212に流入したインクは、封止基板50の複数のインク流入孔53およびダイアフラム30の複数のインク供給孔32を介して、各列の共通インク供給路12へ流入する。複数の共通インク供給路12へ流入したインクは、各共通インク供給路12につながった複数のインク圧力室11へ流れ込む。
Hereinafter, how the ink flows in the head 200 of this embodiment will be described.
First, ink is supplied to the head 200 from an external ink supply pump (not shown). The ink flows into the ink inflow groove 212 through the ink supply port 216 of the flow path substrate 210. The ink that has flowed into the ink inflow groove 212 flows into the common ink supply path 12 of each column through the plurality of ink inflow holes 53 of the sealing substrate 50 and the plurality of ink supply holes 32 of the diaphragm 30. The ink that has flowed into the plurality of common ink supply paths 12 flows into the plurality of ink pressure chambers 11 connected to each common ink supply path 12.

各インク圧力室11へ流れ込んだインクは、流路基板210のインク排出口218に接続した図示しない外部のインク排出ポンプにより排出される。このとき、複数のインク圧力室11内のインクが、それぞれの他端につながった共通インク排出路13へ排出され、ダイアフラム30の複数のインク排出孔34および封止基板50の複数のインク流出孔55を介して流路基板210のインク流出溝214へ排出される。インク流出溝214へ排出されたインクは、流路基板210のインク排出口218を介してヘッド200の外へ排出される。これにより、複数のインク圧力室11内をインクが循環する。   The ink flowing into each ink pressure chamber 11 is discharged by an external ink discharge pump (not shown) connected to the ink discharge port 218 of the flow path substrate 210. At this time, the ink in the plurality of ink pressure chambers 11 is discharged to the common ink discharge path 13 connected to the other end, and the plurality of ink discharge holes 34 of the diaphragm 30 and the plurality of ink outflow holes of the sealing substrate 50. 55 is discharged to the ink outflow groove 214 of the flow path substrate 210. The ink discharged to the ink outflow groove 214 is discharged out of the head 200 through the ink discharge port 218 of the flow path substrate 210. Thereby, the ink circulates in the plurality of ink pressure chambers 11.

以上のように、本実施形態のヘッド200によると、第1の実施形態のヘッド100と比較して、インクの流路抵抗をより小さくすることができ、より多くのインクをより高速で循環させることができる。このため、各インク圧力室11内で不所望に発生した気泡などの不要物を速やかにインク圧力室11外に排出させることができ、インク滴の吐出性能が低下することを防止することができる。   As described above, according to the head 200 of the present embodiment, compared to the head 100 of the first embodiment, the ink flow resistance can be made smaller, and more ink can be circulated at a higher speed. be able to. For this reason, unwanted objects such as bubbles that are generated undesirably in each ink pressure chamber 11 can be quickly discharged out of the ink pressure chamber 11, and a drop in ink droplet ejection performance can be prevented. .

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

10…駆動基板、10a…第1面、10b…第2面、11…インク圧力室、12…共通インク供給路、13…共通インク排出路、14…隔壁、20…ノズルプレート、21…ノズル、30…ダイアフラム、40…圧電素子、50…封止基板、51…凹所、100、110、200…インクジェット式記録ヘッド、210…流路基板。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Drive board, 10a ... 1st surface, 10b ... 2nd surface, 11 ... Ink pressure chamber, 12 ... Common ink supply path, 13 ... Common ink discharge path, 14 ... Partition, 20 ... Nozzle plate, 21 ... Nozzle, DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 ... Diaphragm, 40 ... Piezoelectric element, 50 ... Sealing substrate, 51 ... Recess, 100, 110, 200 ... Inkjet recording head, 210 ... Channel substrate.

実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドは、第1の方向に延びて前記第1の方向と直交する第2の方向に並んだ複数のインク圧力室と、複数のインク圧力室の第1の方向の一端に接続し、複数のインク圧力室へインクを供給する、第2の方向に延設された共通インク供給路と、複数のインク圧力室の第1の方向の他端に接続し、複数のインク圧力室からインクを排出する、第2の方向に延設された共通インク排出路と、を有する第1基板と、第1の方向および第2の方向と直交する第3の方向に沿った各インク圧力室の一側で各インク圧力室に連通した複数のノズルを有するノズルプレートと、第3の方向に沿った各インク圧力室の他側に配置され、各インク圧力室内のインクを加圧可能な複数のアクチュエータと、を有し、複数のインク圧力室、共通インク供給路、および共通インク排出路のノズルプレート側の内面は、一つながりの段差の無い平らな面であり、共通インク供給路の流路断面積および共通インク排出路の流路断面積は、その全長にわたって、各インク圧力室の流路断面積より大きい。 An ink jet recording head according to an embodiment includes a plurality of ink pressure chambers extending in a first direction and arranged in a second direction orthogonal to the first direction, and a plurality of ink pressure chambers in a first direction. A common ink supply path extending in the second direction , connected to one end and supplying ink to the plurality of ink pressure chambers, and connected to the other end in the first direction of the plurality of ink pressure chambers; A first substrate having a common ink discharge path extending in a second direction for discharging ink from the ink pressure chamber, and a third direction orthogonal to the first direction and the second direction; A nozzle plate having a plurality of nozzles communicated with each ink pressure chamber on one side of each ink pressure chamber, and disposed on the other side of each ink pressure chamber along the third direction to apply ink in each ink pressure chamber. It includes a plurality of actuators capable of pressure, a plurality of in- Pressure chambers, the common ink supply path, and the inner surface of the nozzle plate side of the common ink discharge passage is a flat surface with no step difference of a stretch, the flow path of the flow path cross-sectional area and the common ink discharge path of the common ink supply path The cross-sectional area is larger than the flow path cross-sectional area of each ink pressure chamber over its entire length.

実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドは、第1面およびこの第1面と平行な第2面を有する第1基板であって、第1面と平行な第1の方向に延び、第1の方向と直交する第1面と平行な第2の方向に並び、且つ第1面と第2面を連絡して当該第1基板を貫通して設けた複数のインク圧力室、各インク圧力室の第1の方向の一端に接続して第2の方向に延設され、第1面および第2面を連絡して当該第1基板を貫通して設けられ、複数のインク圧力室へインクを供給する共通インク供給路、および各インク圧力室の第1の方向の他端に接続して第2の方向に延設され、第1面および第2面を連絡して当該第1基板を貫通して設けられ、複数のインク圧力室からインクを排出する共通インク排出路を有する第1基板と、複数のインク圧力室、共通インク供給路、および共通インク排出路の第1面側を塞ぐように第1基板の第1面に積層され、各インク圧力室に連通した複数のノズルを有するノズルプレートと、複数のインク圧力室、共通インク供給路、および共通インク排出路の第2面側を塞ぐように第1基板の第2面に積層されたダイアフラムと、このダイアフラムの第1基板と反対側で各インク圧力室に対向して設けられ、各インク圧力室内のインクをそれぞれ加圧可能な複数のアクチュエータと、を有し、複数のインク圧力室、共通インク供給路、および共通インク排出路の第1面側の内面は、一つながりの段差の無い平らな面であり、共通インク供給路の流路断面積および共通インク排出路の流路断面積は、その全長にわたって、複数のインク圧力室の流路断面積より大きいAn ink jet recording head according to an embodiment is a first substrate having a first surface and a second surface parallel to the first surface, and extends in a first direction parallel to the first surface, and is in a first direction. A plurality of ink pressure chambers arranged in a second direction parallel to the first surface orthogonal to the first surface and penetrating the first substrate in communication with the first surface and the second surface. 1 is connected to one end of the first direction and extends in the second direction . The first surface is connected to the second surface and penetrates the first substrate to supply ink to a plurality of ink pressure chambers. A common ink supply path and the other end in the first direction of each ink pressure chamber are connected to extend in the second direction, communicate with the first surface and the second surface, and pass through the first substrate. A first substrate having a common ink discharge path provided to discharge ink from the plurality of ink pressure chambers; and a plurality of ink pressure chambers A nozzle plate having a plurality of nozzles stacked on the first surface of the first substrate so as to block the first surface side of the common ink supply path and the common ink discharge path, and a plurality of nozzles communicating with each ink pressure chamber; A diaphragm laminated on the second surface of the first substrate so as to close the second surface side of the chamber, the common ink supply path, and the common ink discharge path, and each ink pressure chamber on the opposite side of the diaphragm from the first substrate. provided oppositely, each of the ink pressure chamber of the ink possess a plurality of actuators that can be pressurized respectively, a plurality of ink pressure chambers, the common ink supply path, and the inner face of the first face side of the common ink discharge path Is a flat surface without a step, and the cross-sectional area of the common ink supply path and the cross-sectional area of the common ink discharge path are more than the cross-sectional areas of the plurality of ink pressure chambers over the entire length. Big There.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]
第1の方向に延びて前記第1の方向と直交する第2の方向に並んだ複数のインク圧力室と、
前記複数のインク圧力室の前記第1の方向の一端に接続し、前記複数のインク圧力室へインクを供給する共通インク供給路と、
前記複数のインク圧力室の前記第1の方向の他端に接続し、前記複数のインク圧力室からインクを排出する共通インク排出路と、
前記第1の方向および前記第2の方向と直交する第3の方向に沿った前記各インク圧力室の一側で前記各インク圧力室に連通した複数のノズルと、
前記第3の方向に沿った前記各インク圧力室の他側に配置され、前記各インク圧力室内のインクを加圧可能な複数のアクチュエータと、を有し、
前記共通インク供給路の流路断面積および前記共通インク排出路の流路断面積は、その全長にわたって、前記各インク圧力室の流路断面積より大きいインクジェット式記録ヘッド。
[2]
前記共通インク供給路および前記共通インク排出路は、前記各インク圧力室の内面になだらかにつながる内面をそれぞれ有する、
[1]のインクジェット式記録ヘッド。
[3]
前記共通インク供給路および前記共通インク排出路の内面は、前記各インク圧力室が前記ノズルを有する前記一側の内面に面一に連続した平らな面を含む、
[1]または[2]のインクジェット式記録ヘッド。
[4]
前記共通インク供給路および前記共通インク排出路の内面は、前記各インク圧力室の前記他側の内面に面一に連続した平らな面を含む、
[3]のインクジェット式記録ヘッド。
[5]
前記各インク圧力室の前記第1の方向の両端から前記ノズルに至る流路長は、300μm〜1250μmである、
[1]のインクジェット式記録ヘッド。
[6]
第1面およびこの第1面と平行な第2面を有する第1基板であって、前記第1面と平行な第1の方向に延び、前記第1の方向と直交する前記第1面と平行な第2の方向に並び、且つ前記第1面と前記第2面を連絡して当該第1基板を貫通して設けた複数のインク圧力室、前記各インク圧力室の前記第1の方向の一端に接続し、前記第1面および前記第2面を連絡して当該第1基板を貫通して設けられ、前記複数のインク圧力室へインクを供給する共通インク供給路、および前記各インク圧力室の前記第1の方向の他端に接続し、前記第1面および前記第2面を連絡して当該第1基板を貫通して設けられ、前記複数のインク圧力室からインクを排出する共通インク排出路を有する第1基板と、
前記複数のインク圧力室、前記共通インク供給路、および前記共通インク排出路の前記第1面側を塞ぐように前記第1基板の前記第1面に積層され、前記各インク圧力室に連通した複数のノズルを有するノズルプレートと、
前記複数のインク圧力室、前記共通インク供給路、および前記共通インク排出路の前記第2面側を塞ぐように前記第1基板の前記第2面に積層されたダイアフラムと、
このダイアフラムの前記第1基板と反対側で前記各インク圧力室に対向して設けられ、前記各インク圧力室内のインクをそれぞれ加圧可能な複数のアクチュエータと、
を有するインクジェット式記録ヘッド。
[7]
前記共通インク供給路の流路断面積および前記共通インク排出路の流路断面積は、その全長にわたって、前記複数のインク圧力室の流路断面積より大きい、
[6]のインクジェット式記録ヘッド。
[8]
前記共通インク供給路の内面および前記共通インク排出路の内面は、前記各インク圧力室の内面になだらかにつながる内面をそれぞれ有する、
[6]または[7]のインクジェット式記録ヘッド。
[9]
前記各インク圧力室の前記第1の方向の両端から前記ノズルに至る流路長は、300μm〜1250μmである、
[6]のインクジェット式記録ヘッド。
[10]
前記共通インク供給路に連通して前記ダイアフラムを貫通して設けたインク供給孔と、
前記共通インク排出路に連通して前記ダイアフラムを貫通して設けたインク排出孔と、をさらに有する、
[6]のインクジェット式記録ヘッド。
[11]
前記ダイアフラムの前記第1基板と反対側に積層され、前記複数のアクチュエータを非接触状態で密閉する凹所を前記ダイアフラムに対向する対向面に有し、前記インク供給孔に連通するインク流入孔および前記インク排出孔に連通するインク流出孔を有する第2基板をさらに有する、
[10]のインクジェット式記録ヘッド。
[12]
前記インク流入孔および前記インク流出孔は、前記第2基板の前記対向面と反対の背面と前記対向面を連絡して前記第2基板を貫通して設けられ、
前記第2基板の前記背面側に積層され、前記第2基板に対向した対向面に前記インク流入孔に連通したインク流入溝および前記インク流出孔に連通したインク流出溝を有する第3基板をさらに有する、
[11]のインクジェット式記録ヘッド。
[13]
前記第3基板は、前記第2基板に対向した対向面と反対の背面と前記インク流入溝を連絡したインク供給口および当該第3基板の前記背面と前記インク流出溝を連絡したインク排出口をさらに有する、
[12]のインクジェット式記録ヘッド。
[14]
前記ノズルプレートは、前記第1基板の前記第1面に対向する背面を有し、この背面に前記共通インク供給路に対向する溝および前記共通インク排出路に対向する溝を有する、
[6]のインクジェット式記録ヘッド。
Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
Hereinafter, the invention described in the scope of claims at the beginning of the application of the present application will be added.
[1]
A plurality of ink pressure chambers extending in a first direction and arranged in a second direction orthogonal to the first direction;
A common ink supply path connected to one end of the plurality of ink pressure chambers in the first direction and supplying ink to the plurality of ink pressure chambers;
A common ink discharge path connected to the other end of the plurality of ink pressure chambers in the first direction and discharging ink from the plurality of ink pressure chambers;
A plurality of nozzles communicated with each ink pressure chamber on one side of each ink pressure chamber along a third direction orthogonal to the first direction and the second direction;
A plurality of actuators arranged on the other side of each ink pressure chamber along the third direction and capable of pressurizing the ink in each ink pressure chamber;
The ink jet recording head has a flow path cross-sectional area of the common ink supply path and a flow path cross-sectional area of the common ink discharge path that are larger than the flow path cross-sectional areas of the ink pressure chambers over the entire length.
[2]
The common ink supply path and the common ink discharge path each have an inner surface gently connected to the inner surface of each ink pressure chamber.
[1] Inkjet recording head.
[3]
The inner surfaces of the common ink supply path and the common ink discharge path include a flat surface that is continuous with the inner surface of the one side where each ink pressure chamber has the nozzle.
The ink jet recording head according to [1] or [2].
[4]
Inner surfaces of the common ink supply path and the common ink discharge path include a flat surface that is flush with the inner surface of the other side of each ink pressure chamber.
[3] Inkjet recording head.
[5]
The flow path length from each end in the first direction of each ink pressure chamber to the nozzle is 300 μm to 1250 μm.
[1] Inkjet recording head.
[6]
A first substrate having a first surface and a second surface parallel to the first surface, the first surface extending in a first direction parallel to the first surface and orthogonal to the first direction; A plurality of ink pressure chambers arranged in a parallel second direction and provided through the first substrate in communication with the first surface and the second surface, and the first direction of each ink pressure chamber A common ink supply path that is connected to one end of the first and connecting the first surface and the second surface and that penetrates the first substrate and supplies ink to the plurality of ink pressure chambers; Connected to the other end of the pressure chamber in the first direction, is connected to the first surface and the second surface and penetrates the first substrate, and discharges ink from the plurality of ink pressure chambers. A first substrate having a common ink discharge path;
The plurality of ink pressure chambers, the common ink supply path, and the common ink discharge path are stacked on the first surface of the first substrate so as to close the first surface side, and communicate with the ink pressure chambers. A nozzle plate having a plurality of nozzles;
A diaphragm laminated on the second surface of the first substrate so as to close the second surface side of the plurality of ink pressure chambers, the common ink supply path, and the common ink discharge path;
A plurality of actuators provided opposite to the first substrate of the diaphragm to face the ink pressure chambers and capable of pressurizing ink in the ink pressure chambers, respectively.
An ink jet recording head.
[7]
The flow path cross-sectional area of the common ink supply path and the flow path cross-sectional area of the common ink discharge path are larger than the flow path cross-sectional areas of the plurality of ink pressure chambers over the entire length thereof.
[6] An ink jet recording head.
[8]
The inner surface of the common ink supply path and the inner surface of the common ink discharge path respectively have inner surfaces that gently connect to the inner surfaces of the ink pressure chambers.
The ink jet recording head according to [6] or [7].
[9]
The flow path length from each end in the first direction of each ink pressure chamber to the nozzle is 300 μm to 1250 μm.
[6] An ink jet recording head.
[10]
An ink supply hole communicating with the common ink supply path and penetrating the diaphragm;
An ink discharge hole provided in communication with the common ink discharge path and penetrating the diaphragm;
[6] An ink jet recording head.
[11]
An ink inflow hole that is laminated on the opposite side of the diaphragm to the first substrate, and that has a recess for sealing the plurality of actuators in a non-contact state on an opposing surface facing the diaphragm; A second substrate having an ink outflow hole communicating with the ink discharge hole;
[10] The ink jet recording head.
[12]
The ink inflow hole and the ink outflow hole are provided through the second substrate in communication with the back surface opposite to the facing surface of the second substrate and the facing surface,
A third substrate that is laminated on the back side of the second substrate and has an ink inflow groove that communicates with the ink inflow hole and an ink outflow groove that communicates with the ink outflow hole on an opposing surface facing the second substrate; Have
[11] An ink jet recording head.
[13]
The third substrate has an ink supply port that communicates the ink inflow groove with a back surface opposite to the opposing surface facing the second substrate, and an ink discharge port that communicates the back surface of the third substrate with the ink outflow groove. In addition,
[12] Inkjet recording head.
[14]
The nozzle plate has a back surface facing the first surface of the first substrate, and has a groove facing the common ink supply path and a groove facing the common ink discharge path on the back surface.
[6] An ink jet recording head.

Claims (14)

第1の方向に延びて前記第1の方向と直交する第2の方向に並んだ複数のインク圧力室と、
前記複数のインク圧力室の前記第1の方向の一端に接続し、前記複数のインク圧力室へインクを供給する共通インク供給路と、
前記複数のインク圧力室の前記第1の方向の他端に接続し、前記複数のインク圧力室からインクを排出する共通インク排出路と、
前記第1の方向および前記第2の方向と直交する第3の方向に沿った前記各インク圧力室の一側で前記各インク圧力室に連通した複数のノズルと、
前記第3の方向に沿った前記各インク圧力室の他側に配置され、前記各インク圧力室内のインクを加圧可能な複数のアクチュエータと、を有し、
前記共通インク供給路の流路断面積および前記共通インク排出路の流路断面積は、その全長にわたって、前記各インク圧力室の流路断面積より大きいインクジェット式記録ヘッド。
A plurality of ink pressure chambers extending in a first direction and arranged in a second direction orthogonal to the first direction;
A common ink supply path connected to one end of the plurality of ink pressure chambers in the first direction and supplying ink to the plurality of ink pressure chambers;
A common ink discharge path connected to the other end of the plurality of ink pressure chambers in the first direction and discharging ink from the plurality of ink pressure chambers;
A plurality of nozzles communicated with each ink pressure chamber on one side of each ink pressure chamber along a third direction orthogonal to the first direction and the second direction;
A plurality of actuators arranged on the other side of each ink pressure chamber along the third direction and capable of pressurizing the ink in each ink pressure chamber;
The ink jet recording head has a flow path cross-sectional area of the common ink supply path and a flow path cross-sectional area of the common ink discharge path that are larger than the flow path cross-sectional areas of the ink pressure chambers over the entire length.
前記共通インク供給路および前記共通インク排出路は、前記各インク圧力室の内面になだらかにつながる内面をそれぞれ有する、
請求項1のインクジェット式記録ヘッド。
The common ink supply path and the common ink discharge path each have an inner surface gently connected to the inner surface of each ink pressure chamber.
The ink jet recording head according to claim 1.
前記共通インク供給路および前記共通インク排出路の内面は、前記各インク圧力室が前記ノズルを有する前記一側の内面に面一に連続した平らな面を含む、
請求項1または請求項2のインクジェット式記録ヘッド。
The inner surfaces of the common ink supply path and the common ink discharge path include a flat surface that is continuous with the inner surface of the one side where each ink pressure chamber has the nozzle.
An ink jet recording head according to claim 1 or 2.
前記共通インク供給路および前記共通インク排出路の内面は、前記各インク圧力室の前記他側の内面に面一に連続した平らな面を含む、
請求項3のインクジェット式記録ヘッド。
Inner surfaces of the common ink supply path and the common ink discharge path include a flat surface that is flush with the inner surface of the other side of each ink pressure chamber.
The ink jet recording head according to claim 3.
前記各インク圧力室の前記第1の方向の両端から前記ノズルに至る流路長は、300μm〜1250μmである、
請求項1のインクジェット式記録ヘッド。
The flow path length from each end in the first direction of each ink pressure chamber to the nozzle is 300 μm to 1250 μm.
The ink jet recording head according to claim 1.
第1面およびこの第1面と平行な第2面を有する第1基板であって、前記第1面と平行な第1の方向に延び、前記第1の方向と直交する前記第1面と平行な第2の方向に並び、且つ前記第1面と前記第2面を連絡して当該第1基板を貫通して設けた複数のインク圧力室、前記各インク圧力室の前記第1の方向の一端に接続し、前記第1面および前記第2面を連絡して当該第1基板を貫通して設けられ、前記複数のインク圧力室へインクを供給する共通インク供給路、および前記各インク圧力室の前記第1の方向の他端に接続し、前記第1面および前記第2面を連絡して当該第1基板を貫通して設けられ、前記複数のインク圧力室からインクを排出する共通インク排出路を有する第1基板と、
前記複数のインク圧力室、前記共通インク供給路、および前記共通インク排出路の前記第1面側を塞ぐように前記第1基板の前記第1面に積層され、前記各インク圧力室に連通した複数のノズルを有するノズルプレートと、
前記複数のインク圧力室、前記共通インク供給路、および前記共通インク排出路の前記第2面側を塞ぐように前記第1基板の前記第2面に積層されたダイアフラムと、
このダイアフラムの前記第1基板と反対側で前記各インク圧力室に対向して設けられ、前記各インク圧力室内のインクをそれぞれ加圧可能な複数のアクチュエータと、
を有するインクジェット式記録ヘッド。
A first substrate having a first surface and a second surface parallel to the first surface, the first surface extending in a first direction parallel to the first surface and orthogonal to the first direction; A plurality of ink pressure chambers arranged in a parallel second direction and provided through the first substrate in communication with the first surface and the second surface, and the first direction of each ink pressure chamber A common ink supply path that is connected to one end of the first and connecting the first surface and the second surface and that penetrates the first substrate and supplies ink to the plurality of ink pressure chambers; Connected to the other end of the pressure chamber in the first direction, is connected to the first surface and the second surface and penetrates the first substrate, and discharges ink from the plurality of ink pressure chambers. A first substrate having a common ink discharge path;
The plurality of ink pressure chambers, the common ink supply path, and the common ink discharge path are stacked on the first surface of the first substrate so as to close the first surface side, and communicate with the ink pressure chambers. A nozzle plate having a plurality of nozzles;
A diaphragm laminated on the second surface of the first substrate so as to close the second surface side of the plurality of ink pressure chambers, the common ink supply path, and the common ink discharge path;
A plurality of actuators provided opposite to the first substrate of the diaphragm to face the ink pressure chambers and capable of pressurizing ink in the ink pressure chambers, respectively.
An ink jet recording head.
前記共通インク供給路の流路断面積および前記共通インク排出路の流路断面積は、その全長にわたって、前記複数のインク圧力室の流路断面積より大きい、
請求項6のインクジェット式記録ヘッド。
The flow path cross-sectional area of the common ink supply path and the flow path cross-sectional area of the common ink discharge path are larger than the flow path cross-sectional areas of the plurality of ink pressure chambers over the entire length thereof.
The ink jet recording head according to claim 6.
前記共通インク供給路の内面および前記共通インク排出路の内面は、前記各インク圧力室の内面になだらかにつながる内面をそれぞれ有する、
請求項6または請求項7のインクジェット式記録ヘッド。
The inner surface of the common ink supply path and the inner surface of the common ink discharge path respectively have inner surfaces that gently connect to the inner surfaces of the ink pressure chambers.
An ink jet recording head according to claim 6 or 7.
前記各インク圧力室の前記第1の方向の両端から前記ノズルに至る流路長は、300μm〜1250μmである、
請求項6のインクジェット式記録ヘッド。
The flow path length from each end in the first direction of each ink pressure chamber to the nozzle is 300 μm to 1250 μm.
The ink jet recording head according to claim 6.
前記共通インク供給路に連通して前記ダイアフラムを貫通して設けたインク供給孔と、
前記共通インク排出路に連通して前記ダイアフラムを貫通して設けたインク排出孔と、をさらに有する、
請求項6のインクジェット式記録ヘッド。
An ink supply hole communicating with the common ink supply path and penetrating the diaphragm;
An ink discharge hole provided in communication with the common ink discharge path and penetrating the diaphragm;
The ink jet recording head according to claim 6.
前記ダイアフラムの前記第1基板と反対側に積層され、前記複数のアクチュエータを非接触状態で密閉する凹所を前記ダイアフラムに対向する対向面に有し、前記インク供給孔に連通するインク流入孔および前記インク排出孔に連通するインク流出孔を有する第2基板をさらに有する、
請求項10のインクジェット式記録ヘッド。
An ink inflow hole that is laminated on the opposite side of the diaphragm to the first substrate, and that has a recess for sealing the plurality of actuators in a non-contact state on an opposing surface facing the diaphragm; A second substrate having an ink outflow hole communicating with the ink discharge hole;
The ink jet recording head according to claim 10.
前記インク流入孔および前記インク流出孔は、前記第2基板の前記対向面と反対の背面と前記対向面を連絡して前記第2基板を貫通して設けられ、
前記第2基板の前記背面側に積層され、前記第2基板に対向した対向面に前記インク流入孔に連通したインク流入溝および前記インク流出孔に連通したインク流出溝を有する第3基板をさらに有する、
請求項11のインクジェット式記録ヘッド。
The ink inflow hole and the ink outflow hole are provided through the second substrate in communication with the back surface opposite to the facing surface of the second substrate and the facing surface,
A third substrate that is laminated on the back side of the second substrate and has an ink inflow groove that communicates with the ink inflow hole and an ink outflow groove that communicates with the ink outflow hole on an opposing surface facing the second substrate; Have
The ink jet recording head according to claim 11.
前記第3基板は、前記第2基板に対向した対向面と反対の背面と前記インク流入溝を連絡したインク供給口および当該第3基板の前記背面と前記インク流出溝を連絡したインク排出口をさらに有する、
請求項12のインクジェット式記録ヘッド。
The third substrate has an ink supply port that communicates the ink inflow groove with a back surface opposite to the opposing surface facing the second substrate, and an ink discharge port that communicates the back surface of the third substrate with the ink outflow groove. In addition,
The ink jet recording head according to claim 12.
前記ノズルプレートは、前記第1基板の前記第1面に対向する背面を有し、この背面に前記共通インク供給路に対向する溝および前記共通インク排出路に対向する溝を有する、
請求項6のインクジェット式記録ヘッド。
The nozzle plate has a back surface facing the first surface of the first substrate, and has a groove facing the common ink supply path and a groove facing the common ink discharge path on the back surface.
The ink jet recording head according to claim 6.
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