JP2006305948A

JP2006305948A - Liquid droplet ejector and its manufacturing method

Info

Publication number: JP2006305948A
Application number: JP2005133542A
Authority: JP
Inventors: Hiroto Sugawara; 宏人菅原; Hiroyuki Ishikawa; 博幸石川
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2005-04-28
Filing date: 2005-04-28
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2025-04-28
Also published as: JP4595659B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid droplet ejector which can prevent bubbles from staying in communication holes that make one pressure chamber communicate with a plurality of nozzles, and to provide its manufacturing method. <P>SOLUTION: Two nozzles 20 which communicate with one pressure chamber 14 and are arranged in a predetermined one direction are formed adjacent to each other in a nozzle plate 13. Each of the communication holes 19 formed in a manifold plate 12 in contact with the nozzle plate 13 has a larger diameter than diameters of the two nozzles 20. The communication holes 19 include two circular holes 40 disposed to completely accommodate the two nozzles 20 therein seen from a plate orthogonal direction. The two circular holes 40 are coupled to partially overlap with each other seen from the plate orthogonal direction. Moreover, the coupling part 41 is formed in a shape narrowed to have a smaller width than a diameter of the circular hole 40. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、液滴を噴射する液滴噴射装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a droplet ejecting apparatus that ejects droplets and a manufacturing method thereof.

ノズルから記録用紙等にインクを噴射するインクジェットヘッドとして、その内部にインク流路を含む流路ユニットが、積層状の複数枚のプレートにより構成されているものがある。例えば、特許文献１に記載のインクジェットヘッドは、マニホールドと、このマニホールドからアパーチャ（絞り）、圧力室、及び、複数の連通孔を経てノズルに至る複数の個別インク流路とを含む流路ユニットを備えており、アクチュエータによりある圧力室内のインクに圧力が付与されたときに、この圧力室に連通するノズルからインクを噴射するように構成されている。ここで、流路ユニットは、前述のマニホールド、アパーチャ、圧力室、及び、複数の連通孔等が形成された複数枚のプレートが互いに積層された構造を有する。このように、流路ユニットが複数枚の積層状のプレートで構成されている場合には、流路ユニット内に複雑な形状のインク流路を密に配置することができるため、流路ユニットを小型化することが可能になる。 2. Related Art Some inkjet heads that eject ink from nozzles onto recording paper or the like have a flow path unit including an ink flow path formed of a plurality of stacked plates. For example, an inkjet head described in Patent Document 1 includes a flow path unit including a manifold and a plurality of individual ink flow paths from the manifold to an aperture (throttle), a pressure chamber, and a nozzle through a plurality of communication holes. And when the pressure is applied to the ink in a certain pressure chamber by the actuator, the ink is ejected from a nozzle communicating with the pressure chamber. Here, the flow path unit has a structure in which a plurality of plates in which the above-described manifold, aperture, pressure chamber, and a plurality of communication holes are formed are stacked. In this way, when the flow path unit is composed of a plurality of stacked plates, it is possible to densely arrange the ink flow paths with complicated shapes in the flow path unit. It becomes possible to reduce the size.

ところで、このようなインクジェットヘッドによりインク滴を記録用紙に噴射したときには、着弾したインクが記録用紙の繊維に沿って滲んで（フェザリング）、記録用紙に形成される線や文字の輪郭がぼやけてしまうことがある。また、記録用紙に着弾したインクが、印字濃度にあまり寄与しない記録用紙の厚み方向に浸透してしまい、特に、ベタ印字など記録用紙の広い面積にわたって印字する場合に、見た目の印字濃度を十分高くすることができないという問題が生じる場合もある。 By the way, when ink droplets are ejected onto a recording sheet by such an ink jet head, the landed ink bleeds along the fibers of the recording sheet (feathering), and the outlines of lines and characters formed on the recording sheet become blurred. May end up. In addition, the ink that has landed on the recording paper penetrates in the thickness direction of the recording paper, which does not contribute much to the printing density. Especially when printing over a wide area of the recording paper such as solid printing, the apparent printing density is sufficiently high. There may be a problem that it cannot be done.

そこで、このような問題を解決可能なインクジェットヘッドが提案されている。例えば、特許文献２に記載のインクジェットヘッドは、それぞれが２つのノズルに直接接続された複数の圧力室（吐出室）を備えている。そして、各圧力室内のインクに圧力が付与されたときには、この圧力室に連通する２つのノズルから２つのインク滴をそれぞれ噴射するように構成されている。つまり、このインクジェットヘッドは、１つの圧力室内で加圧されたインクを２つのインク滴に分けて噴射する。従って、記録用紙に着弾する各インク滴の液滴径が小さくなり、それに伴って、各インク滴の紙面上における滞留時間が短くなることから、インクが記録用紙の繊維に沿って滲む前にその厚み方向に浸透させることができ、フェザリングの発生を極力防止できる。また、２つのインク滴に分けて噴射することにより、印字濃度にあまり寄与しない記録用紙の厚み方向へのインクの浸透量を極力少なくして、記録用紙の表面にインクを溜めることができるため、ベタ印字等における印字濃度を高くすることができる。 Therefore, an ink jet head that can solve such a problem has been proposed. For example, the ink jet head described in Patent Document 2 includes a plurality of pressure chambers (discharge chambers) each connected directly to two nozzles. When a pressure is applied to the ink in each pressure chamber, two ink droplets are ejected from the two nozzles communicating with the pressure chamber, respectively. In other words, the ink jet head ejects ink pressurized in one pressure chamber into two ink droplets. Accordingly, the droplet diameter of each ink droplet that lands on the recording paper is reduced, and accordingly, the residence time of each ink droplet on the paper surface is shortened, so that the ink drops before the ink spreads along the fibers of the recording paper. It can be penetrated in the thickness direction, and the occurrence of feathering can be prevented as much as possible. In addition, by dividing the ink into two ink droplets, the amount of ink penetrating in the thickness direction of the recording paper that does not contribute much to the print density can be reduced as much as possible, and ink can be stored on the surface of the recording paper. The printing density in solid printing or the like can be increased.

特開２００４−１３６６６８号公報（図５）JP 2004-136668 A (FIG. 5) 特開平９−５７９６６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-57966

特許文献１に記載されたような、複数枚の積層状のプレートからなる流路ユニットにおいて、１つの圧力室に対して２つのノズルを共通の複数の連通孔を介して連通させるようにすれば、特許文献２に記載のインクジェットヘッドのように１つの圧力室内で加圧されたインクを２つのインク滴に分けて噴射することができるようになり、フェザリングの発生を極力防止できるし、また、ベタ印字等における印字濃度を高くすることも可能になる。 In the flow path unit composed of a plurality of stacked plates as described in Patent Document 1, if two nozzles communicate with one pressure chamber via a plurality of common communication holes, The ink pressurized in one pressure chamber can be ejected by dividing it into two ink droplets as in the ink jet head described in Patent Document 2, and the occurrence of feathering can be prevented as much as possible. It is also possible to increase the printing density in solid printing or the like.

ところで、インクカートリッジを交換したときなどにインク流路内に気泡が混入してしまうと、インク流路内のインクに正常な圧力を付与することができなくなって噴射が不安定になるため、インク流路からインクを強制的に排出することにより流路内の気泡を除去する、パージ動作が一般的に行われる。しかし、特許文献１のプレート積層型の流路ユニットでは、ノズルが形成されたプレート（ノズルプレート）とノズルに連なる連通孔が形成されたプレート（カバープレート）の、２枚のプレート間に、ノズルと連通孔の径（流路面積）の差に起因する段差（隅部）が存在するため、インク流路内に混入した気泡はこの段差の部分に滞留しやすい構造になっている。その上で、フェザリングの防止や印字濃度を高くすることを目的として、前述のように、１つの圧力室と２つのノズルを、１つの連通孔を介して共通に連通させると、１つのノズルにのみ連通する場合に比べて連通孔の径が大きくなることから、各ノズルと連通孔の径（流路面積）の差がさらに大きくなり、この連通孔の内面付近に、２つのノズルへそれぞれ流れる２つの大きなインクの流れから遠く離れた部分が局所的に生じる。このような部分においてはインクの流速が特に低下することから、連通孔内にさらに気泡が滞留しやすくなり、パージ動作を行っても気泡を完全に排出することが困難になる。 By the way, if bubbles are mixed in the ink flow path when the ink cartridge is replaced, it becomes impossible to apply normal pressure to the ink in the ink flow path, and the ejection becomes unstable. A purge operation is generally performed in which bubbles in the flow path are removed by forcibly discharging ink from the flow path. However, in the plate-stacked flow path unit of Patent Document 1, a nozzle is formed between two plates, a plate in which nozzles are formed (nozzle plate) and a plate in which communication holes connected to the nozzles are formed (cover plate). Since there is a step (corner) due to the difference in the diameter (flow channel area) of the communication hole, the bubbles mixed in the ink flow channel are likely to stay in the step. In addition, for the purpose of preventing feathering and increasing the print density, as described above, when one pressure chamber and two nozzles are connected in common through one communication hole, one nozzle Since the diameter of the communication hole is larger than when communicating only with the nozzle, the difference in diameter (flow channel area) between each nozzle and the communication hole is further increased. A portion far from the two large ink flows that flow is locally generated. In such a portion, the flow rate of the ink is particularly reduced, so that the bubbles are more likely to stay in the communication holes, and it is difficult to completely discharge the bubbles even if the purge operation is performed.

本発明の目的は、１つの圧力室と複数のノズルとを連通させる連通孔に気泡が滞留するのを防止可能な液滴噴射装置、及び、その製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a liquid droplet ejecting apparatus capable of preventing bubbles from staying in a communication hole that allows one pressure chamber and a plurality of nozzles to communicate with each other, and a manufacturing method thereof.

課題を解決するための手段及び発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

第１の発明の液滴噴射装置は、液滴を噴射するノズルとこのノズルに連通する圧力室とを含む液体流路が形成された流路ユニットと、前記圧力室内の液体に圧力を付与する圧力付与手段とを備えた液滴噴射装置であって、前記流路ユニットは、前記圧力室が形成された圧力室プレートと、前記ノズルが形成されたノズルプレートと、前記圧力室プレートと前記ノズルプレートとの間において前記ノズルプレートに接して配置され、前記圧力室と前記ノズルとを連通させる第１連通孔が形成された第１連通プレートとを少なくとも含む、積層状の複数枚のプレートを有し、前記ノズルプレートには、１つの前記圧力室に連通し、且つ、所定の一方向に配列された複数の前記ノズルが互いに近接して形成され、前記第１連通プレートに形成された前記第１連通孔は、前記複数のノズルの径よりも大きな径をそれぞれ有し、前記ノズルプレートのプレート直交方向から見て、それらの中に前記複数のノズルがそれぞれ完全に収まるように配置された複数の孔を含み、これら複数の孔は、前記プレート直交方向から見て部分的に重なるように連結され、その連結部が、前記孔の径よりもその幅が小さくなるようにくびれた形状に形成されていることを特徴とするものである。 According to a first aspect of the invention, a liquid droplet ejecting apparatus applies a pressure to the liquid in the pressure chamber, in which a liquid flow path including a nozzle for ejecting liquid droplets and a pressure chamber communicating with the nozzle is formed. A liquid droplet ejecting apparatus including a pressure applying unit, wherein the flow path unit includes a pressure chamber plate in which the pressure chamber is formed, a nozzle plate in which the nozzle is formed, the pressure chamber plate, and the nozzle A plurality of stacked plates including at least a first communication plate disposed in contact with the nozzle plate and having a first communication hole for communicating the pressure chamber and the nozzle. In the nozzle plate, a plurality of the nozzles communicating with one pressure chamber and arranged in a predetermined direction are formed close to each other and formed on the first communication plate. The first communication holes have diameters larger than the diameters of the plurality of nozzles, and are arranged such that the plurality of nozzles are completely accommodated therein, as viewed from the plate orthogonal direction of the nozzle plate. The plurality of holes are connected so as to partially overlap when viewed from the direction orthogonal to the plate, and the connecting portion is constricted so that the width is smaller than the diameter of the hole. It is characterized by being formed.

この第１の発明の液滴噴射装置においては、１つの圧力室に複数のノズルが連通しているため、１回の噴射で記録用紙等の被噴射体に液体を複数の液滴に分けて着弾させることができ、被噴射体の広い面積に亙って液体を浸透させることも可能になる。また、第１連通孔の複数の孔は、プレート直交方向から見て、それらの中に複数のノズルがそれぞれ収まるように配置されているため、孔とノズルとが互いにずれて配置されている場合に比べて孔とノズルとの間の段差が小さくなり、この段差に気泡が滞留しにくくなる。さらに、複数の孔は部分的に重なるように連結され、その連結部は、孔の径よりも幅が小さくなるようにくびれている。従って、第１連通孔の内面付近に、圧力室からノズルへ向かう液体の主流から遠く離れた部分が存在しなくなり、液体の流速が局所的に低くなる部分が解消されるため、第１連通孔内にさらに気泡が滞留しにくくなる。 In the droplet ejecting apparatus according to the first aspect of the invention, since a plurality of nozzles communicate with one pressure chamber, the liquid is divided into a plurality of droplets on an ejected body such as a recording sheet by one ejection. It is possible to land the liquid, and it is possible to allow the liquid to permeate over a wide area of the injection target. In addition, when the plurality of holes of the first communication hole are arranged so that the plurality of nozzles are respectively contained in the holes when viewed from the plate orthogonal direction, the holes and the nozzles are arranged so as to be shifted from each other. The step between the hole and the nozzle becomes smaller compared to the above, and bubbles are less likely to stay in this step. Further, the plurality of holes are connected so as to partially overlap each other, and the connecting part is constricted so that the width is smaller than the diameter of the hole. Accordingly, a portion far from the main flow of the liquid from the pressure chamber toward the nozzle does not exist in the vicinity of the inner surface of the first communication hole, and a portion where the liquid flow rate is locally reduced is eliminated. Air bubbles are less likely to stay inside.

第２の発明の液滴噴射装置は、前記第１の発明において、前記孔は、前記プレート直交方向から見て、前記ノズルと相似した形状であることを特徴とするものである。これにより、孔の縁とその孔に収まるノズルの縁との間隔が均一になるので、孔とノズルの間に液体の流速が局所的に低くなる部分が存在しなくなり、さらに気泡が滞留しにくくなる。 According to a second aspect of the present invention, the liquid droplet ejecting apparatus according to the first aspect is characterized in that the hole has a shape similar to the nozzle when viewed from the plate orthogonal direction. As a result, the gap between the edge of the hole and the edge of the nozzle that fits in the hole becomes uniform, so there is no portion where the flow rate of the liquid is locally reduced between the hole and the nozzle, and bubbles are less likely to stay. Become.

第３の発明の液滴噴射装置は、前記第１又は第２の発明において、前記圧力室プレートと前記第１連通プレートとの間において、前記圧力室と前記第１連通孔とを連通させる第２連通孔が形成された第２連通プレートが前記圧力室プレートに接して配置され、さらに、前記第２連通孔は、前記プレート直交方向から見て、前記複数のノズルの配列方向に長い楕円形状を有し、且つ、その中に前記第１連通孔が完全に収まるように配置されていることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the liquid droplet ejecting apparatus is configured to communicate the pressure chamber and the first communication hole between the pressure chamber plate and the first communication plate. A second communication plate in which two communication holes are formed is arranged in contact with the pressure chamber plate, and the second communication hole is an elliptical shape that is long in the arrangement direction of the plurality of nozzles when viewed from the plate orthogonal direction. And the first communication hole is disposed so as to be completely accommodated therein.

このように、圧力室と第１連通孔とを連通させる第２連通孔が、複数のノズルの配列方向に長い楕円形状に形成されていると、第２連通孔が第１連通孔と同じ形状に形成されている場合よりも、圧力室と第２連通孔との間の段差が小さくなり、圧力室から第２連通孔へ気泡が排出されやすくなる。また、第２連通孔内に第１連通孔が完全に収まっているため、第２連通孔と第１連通孔との間の段差が小さくなり、圧力室から第２連通孔へ排出された気泡が第１連通孔へ気泡が流れやすくなる。 As described above, when the second communication hole that connects the pressure chamber and the first communication hole is formed in an elliptical shape that is long in the arrangement direction of the plurality of nozzles, the second communication hole has the same shape as the first communication hole. The step between the pressure chamber and the second communication hole is smaller than when the pressure chamber is formed, and bubbles are more easily discharged from the pressure chamber to the second communication hole. In addition, since the first communication hole is completely contained in the second communication hole, the step between the second communication hole and the first communication hole is reduced, and the bubbles discharged from the pressure chamber to the second communication hole. However, it becomes easier for bubbles to flow into the first communication hole.

第４の発明の液滴噴射装置は、前記第３の発明において、前記圧力室は、前記プレート直交方向から見て、その重心を通る中心線に関して対称な形状に形成され、前記圧力室の、前記中心線に平行な方向に関する一端部に液体流入口が、他端部に液体流出口がそれぞれ配置され、前記第２連通孔が前記液体流出口を介して前記圧力室に連通していることを特徴とするものである。圧力室の一端部に液体流入口が、他端部に液体流出口が配置されていると、圧力室内には、液体流入口から液体流出口へその中心線に対称な２つの液体の流れが生じるため、これら２つの流れが衝突する圧力室の他端部にはよどみ点が生じやすい。しかし、この第４の発明では、この圧力室の他端部に第２連通孔が配置されているため、この他端部によどみ点が生じず、圧力室内の気泡が第２連通孔へ排出されやすくなる。 According to a fourth aspect of the invention, the pressure chamber is formed in a symmetric shape with respect to a center line passing through the center of gravity when viewed from the plate orthogonal direction. A liquid inlet is disposed at one end in a direction parallel to the center line, a liquid outlet is disposed at the other end, and the second communication hole communicates with the pressure chamber via the liquid outlet. It is characterized by. When a liquid inlet is disposed at one end of the pressure chamber and a liquid outlet is disposed at the other end, two liquid flows symmetrical to the center line from the liquid inlet to the liquid outlet are present in the pressure chamber. Therefore, a stagnation point is likely to occur at the other end of the pressure chamber where these two flows collide. However, in the fourth aspect of the invention, since the second communication hole is disposed at the other end portion of the pressure chamber, no stagnation point is generated at the other end portion, and bubbles in the pressure chamber are discharged to the second communication hole. It becomes easy to be done.

第５の発明の液滴噴射装置は、前記第３又は第４の発明において、前記第２連通孔は、前記プレート直交方向から見て、前記圧力室に完全に収まるようにこの圧力室の縁に接して配置されていることを特徴とするものである。第２連通孔が圧力室に完全に収まるようにこの圧力室の縁に接して配置されているため、圧力室と第２連通孔との間の段差がさらに小さくなり、圧力室の縁に気泡が滞留しにくい。 According to a fifth aspect of the present invention, in the third or fourth aspect of the invention, the second communication hole has an edge of the pressure chamber so that the second communication hole is completely contained in the pressure chamber when viewed from the plate orthogonal direction. It is arrange | positioned in contact with, It is characterized by the above-mentioned. Since the second communication hole is disposed in contact with the edge of the pressure chamber so that the second communication hole completely fits in the pressure chamber, the step between the pressure chamber and the second communication hole is further reduced, and bubbles are formed at the edge of the pressure chamber. Is difficult to stay.

第６の発明の液滴噴射装置は、前記第１〜第５の何れかの発明において、前記連結部の、前記複数の円形孔の間でくびれた部分は、なだらかに連続する曲面で構成されていることを特徴とするものである。この構成によれば、第１連通孔の内面に沿って液体がスムーズに流れやすくなり、この第１連通孔内に気泡が滞留しにくくなる。 According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects of the invention, the constricted portion of the connecting portion between the plurality of circular holes is formed by a gently continuous curved surface. It is characterized by that. According to this configuration, the liquid can easily flow smoothly along the inner surface of the first communication hole, and bubbles are less likely to stay in the first communication hole.

第７の発明の液滴噴射装置は、前記第１〜第６の何れかの発明において、１つの前記圧力室に２つの前記ノズルが連通していることを特徴とするものである。１つの圧力室に連通するノズルの数が多いほど、複数のノズルから液滴をそれぞれ噴射するために必要なエネルギーは大きくなる。そこで、１つの圧力室に連通するノズルの数を最小の２つにすることで、圧力付与手段により液体に所望の圧力を付与する際に必要なエネルギーを最小限に抑えることができる。 According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, the two nozzles communicate with one pressure chamber. As the number of nozzles communicating with one pressure chamber increases, the energy required for ejecting droplets from the plurality of nozzles increases. Therefore, by setting the number of nozzles communicating with one pressure chamber to the minimum two, the energy required when applying a desired pressure to the liquid by the pressure applying means can be minimized.

第８の発明の液滴噴射装置の製造方法は、前記第１又は第２の発明の液滴噴射装置の製造方法であって、前記圧力室プレートとなる第１のプレートに、エッチングにより前記圧力室を形成する圧力室形成工程と、前記ノズルプレートとなる第２のプレートに、レーザー加工又はプレス加工により、１つの前記圧力室に対応する複数の前記ノズルを形成するノズル形成工程と、前記第１連通プレートとなる第３のプレートに、前記圧力室及び前記複数のノズルに対応する前記第１連通孔を、エッチングにより形成する第１連通孔形成工程と、前記第１のプレートと前記第２のプレートの間において、前記第３のプレートを前記第２のプレートに接するように配置して、これら３枚のプレートを含む前記複数枚のプレートを積層して接合する接合工程と備えたことを特徴とするものである。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a manufacturing method of the droplet ejecting apparatus according to the first or second aspect, wherein the pressure is applied to the first plate which is the pressure chamber plate by etching. A pressure chamber forming step of forming a chamber, a nozzle forming step of forming a plurality of nozzles corresponding to one of the pressure chambers by laser processing or pressing on a second plate to be the nozzle plate, A first communication hole forming step of forming, by etching, the first communication hole corresponding to the pressure chamber and the plurality of nozzles in a third plate to be a single communication plate; the first plate and the second plate; The third plate is disposed between the plates so as to be in contact with the second plate, and the plurality of plates including the three plates are stacked and joined. It is characterized in that it comprises a degree.

このように、その加工精度が噴射特性に影響するノズルの形成工程は、高精度な加工が可能なレーザー加工又はプレス加工により行い、高い精度の加工が不要な圧力室の形成工程や第１連通孔の形成工程は、加工精度はやや劣るがコスト面で優れるエッチングにより行うことで、性能とコストのバランスを考慮して液滴噴射装置を製造することができる。 As described above, the nozzle forming process whose processing accuracy affects the jetting characteristics is performed by laser processing or press processing capable of high-precision processing, and the pressure chamber forming process and the first communication that do not require high-precision processing are performed. The hole forming step is performed by etching that is slightly inferior in processing accuracy but excellent in cost, so that a droplet ejecting apparatus can be manufactured in consideration of a balance between performance and cost.

尚、この第８の発明において、ノズルプレートとなる第２のプレートの材質に適した加工法を選択することにより、容易且つ高精度にノズルを形成することができる。即ち、第２のプレートが合成樹脂材料からなる場合には、ノズル形成工程において、ノズルをレーザー加工により形成することが好ましい（第９の発明）。また、第２のプレートが金属材料からなる場合には、ノズル形成工程において、ノズルをプレス加工により形成することが好ましい（第１０の発明）。 In the eighth aspect of the invention, the nozzle can be formed easily and with high accuracy by selecting a processing method suitable for the material of the second plate to be the nozzle plate. That is, when the second plate is made of a synthetic resin material, the nozzle is preferably formed by laser processing in the nozzle forming step (ninth invention). In the case where the second plate is made of a metal material, it is preferable that the nozzle is formed by press working in the nozzle forming step (tenth invention).

第１１の発明の液滴噴射装置の製造方法は、前記第８〜第１０の何れかの発明において、前記第１のプレート及び前記第３のプレートは金属材料からなることを特徴とするものである。この場合には、第１のプレート及び第３のプレートに、エッチングにより、圧力室や第１連通孔を容易に形成することができる。 According to an eleventh aspect of the invention, there is provided a method for manufacturing a droplet ejecting apparatus according to any one of the eighth to tenth aspects, wherein the first plate and the third plate are made of a metal material. is there. In this case, the pressure chamber and the first communication hole can be easily formed in the first plate and the third plate by etching.

本発明の実施の形態について説明する。本実施形態は、液体噴射装置として、ノズルから記録用紙に向けてインクを噴射するインクジェットヘッドに本発明を適用した一例である。
まず、インクジェットヘッド１を備えたインクジェットプリンタ１００について簡単に説明する。図１に示すように、インクジェットプリンタ１００は、図１の左右方向に移動可能なキャリッジ１０１と、このキャリッジ１０１に設けられて記録用紙Ｐに対してインクを噴射するシリアル式のインクジェットヘッド１と、記録用紙Ｐを図１の前方へ搬送する搬送ローラ１０２等を備えている。インクジェットヘッド１は、キャリッジ１０１と一体的に左右方向（走査方向）へ移動して、その下面のインク吐出面に形成されたノズル２０（図２〜図６参照）の出射口から記録用紙Ｐに対してインクを噴射する。そして、インクジェットヘッド１により記録された記録用紙Ｐは、搬送ローラ１０２により前方（紙送り方向）へ排出される。 Embodiments of the present invention will be described. The present embodiment is an example in which the present invention is applied to an ink jet head that ejects ink from a nozzle toward a recording sheet as a liquid ejecting apparatus.
First, the ink jet printer 100 including the ink jet head 1 will be briefly described. As shown in FIG. 1, an inkjet printer 100 includes a carriage 101 that can move in the left-right direction in FIG. 1, a serial inkjet head 1 that is provided on the carriage 101 and that ejects ink onto a recording paper P, A conveyance roller 102 that conveys the recording paper P forward in FIG. 1 is provided. The ink jet head 1 moves in the left-right direction (scanning direction) integrally with the carriage 101, and moves from the exit port of the nozzle 20 (see FIGS. 2 to 6) formed on the lower surface of the ink jet to the recording paper P. On the other hand, ink is ejected. Then, the recording paper P recorded by the inkjet head 1 is discharged forward (paper feeding direction) by the transport roller 102.

次に、インクジェットヘッド１について図２〜図６を参照して詳細に説明する。
図２〜図５に示すように、インクジェットヘッド１は、圧力室１４を含む個別インク流路２１（図４参照）が複数形成された流路ユニット２と、この流路ユニット２の上面に配置されて圧力室１４内のインクに圧力を付与する圧電アクチュエータ３（圧力付与手段）とを備えている。 Next, the inkjet head 1 will be described in detail with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 2 to 5, the inkjet head 1 is disposed on the upper surface of the flow path unit 2 in which a plurality of individual ink flow paths 21 including the pressure chambers 14 (see FIG. 4) are formed. And a piezoelectric actuator 3 (pressure applying means) for applying pressure to the ink in the pressure chamber 14.

まず、流路ユニット２について説明する。図４、図５に示すように、流路ユニット２はキャビティプレート１０、ベースプレート１１、マニホールドプレート１２、及びノズルプレート１３を備えており、これら４枚のプレート１０〜１３が積層状態で接合されている。このうち、キャビティプレート１０、ベースプレート１１及びマニホールドプレート１２はステンレス鋼製の板であり、これら３枚のプレート１０〜１２に、後述するマニホールド１７や圧力室１４等のインク流路をエッチングにより容易に形成することができるようになっている。また、ノズルプレート１３は、例えば、ポリイミド等の高分子合成樹脂材料により形成され、マニホールドプレート１２の下面に接着される。あるいは、このノズルプレート１３も、３枚のプレート１０〜１２と同様にステンレス鋼等の金属材料で形成されていてもよい。 First, the flow path unit 2 will be described. As shown in FIGS. 4 and 5, the flow path unit 2 includes a cavity plate 10, a base plate 11, a manifold plate 12, and a nozzle plate 13, and these four plates 10 to 13 are joined in a stacked state. Yes. Among these, the cavity plate 10, the base plate 11 and the manifold plate 12 are stainless steel plates, and ink flow paths such as a manifold 17 and a pressure chamber 14 described later can be easily etched in these three plates 10-12. It can be formed. The nozzle plate 13 is formed of, for example, a polymer synthetic resin material such as polyimide, and is bonded to the lower surface of the manifold plate 12. Or this nozzle plate 13 may be formed with metal materials, such as stainless steel, similarly to the three plates 10-12.

図２〜図５に示すように、キャビティプレート１０（圧力室プレート）には、平面に沿って配列された複数の圧力室１４が形成されており、これら複数の圧力室１４は、後述の振動板３０側（図４、図５の上方）へ開口している。また、複数の圧力室１４は、紙送り方向（図２の上下方向）に２列に配列されている。図３に示すように、各圧力室１４は、平面視で（積層状態の４枚のプレート１０〜１３に直交する方向（積層方向）から見て）、走査方向（図３の左右方向）に長い、略楕円形状に形成されており、その重心Ｇを通り且つその長手方向に延びる中心線Ｃに関して対称な形状を有する。さらに、図３、図４に示すように、圧力室１４は、インク流入口１４ａ（液体流入口）とインク流出口１４ｂ（液体流出口）とを有し、インク流入口１４ａは圧力室１４の長手方向一端部（図３における右端部）、インク流出口１４ｂは圧力室１４の長手方向他端部（図３における左端部）にそれぞれ配置されている。 As shown in FIGS. 2 to 5, a plurality of pressure chambers 14 arranged along a plane are formed in the cavity plate 10 (pressure chamber plate). It opens to the plate 30 side (upward in FIGS. 4 and 5). The plurality of pressure chambers 14 are arranged in two rows in the paper feeding direction (up and down direction in FIG. 2). As shown in FIG. 3, each pressure chamber 14 is in a scanning direction (left and right direction in FIG. 3) in a plan view (viewed from a direction perpendicular to the four stacked plates 10 to 13 (stacking direction)). It is formed in a long, substantially elliptical shape, and has a symmetrical shape with respect to a center line C that passes through the center of gravity G and extends in the longitudinal direction. Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the pressure chamber 14 has an ink inlet 14 a (liquid inlet) and an ink outlet 14 b (liquid outlet), and the ink inlet 14 a One end in the longitudinal direction (right end in FIG. 3) and the ink outlet 14b are arranged at the other end in the longitudinal direction of the pressure chamber 14 (left end in FIG. 3).

図３、図４に示すように、キャビティプレート１０に接するベースプレート１１（第２連通プレート）には、平面視で圧力室１４のインク流入口１４ａと重なる位置に、円形の平面形状を有する連通孔１５が形成されている。一方、図３〜図６に示すように、ベースプレート１１の圧力室１４のインク流出口１４ｂと重なる位置には、紙送り方向（図３の上下方向）に長い楕円形の平面形状を有する連通孔１６（第２連通孔）が形成されている。つまり、連通孔１５はインク流入口１４ａを介して圧力室１４に連通し、連通孔１６はインク流出口１４ｂを介して圧力室１４に連通している。また、連通孔１５，１６は、それぞれ、平面視で圧力室１４に完全に収まるようにこの圧力室１４の長手方向両端部の縁に接して配置されている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the base plate 11 (second communication plate) in contact with the cavity plate 10 has a communication hole having a circular planar shape at a position overlapping the ink inlet 14 a of the pressure chamber 14 in plan view. 15 is formed. On the other hand, as shown in FIGS. 3 to 6, a communication hole having an elliptical planar shape that is long in the paper feeding direction (vertical direction in FIG. 3) is located at a position overlapping the ink outlet 14 b of the pressure chamber 14 of the base plate 11. 16 (second communication hole) is formed. That is, the communication hole 15 communicates with the pressure chamber 14 via the ink inlet 14a, and the communication hole 16 communicates with the pressure chamber 14 via the ink outlet 14b. Further, the communication holes 15 and 16 are arranged in contact with the edges of both ends in the longitudinal direction of the pressure chamber 14 so as to be completely accommodated in the pressure chamber 14 in plan view.

マニホールドプレート１２には、紙送り方向（図２の上下方向）に延びるマニホールド１７が形成されている。図２〜図４に示すように、マニホールド１７は、平面視で、左側に配列された圧力室１４の左半分、及び、右側に配列された圧力室１４の右半分とそれぞれ重なるように配置されている。そして、このマニホールド１７は、後述の振動板３０に形成されたインク供給口１８が接続されており、インクタンク（図示省略）からインク供給口１８を介してインクが供給される。 The manifold plate 12 is formed with a manifold 17 extending in the paper feeding direction (up and down direction in FIG. 2). As shown in FIGS. 2 to 4, the manifold 17 is arranged so as to overlap the left half of the pressure chambers 14 arranged on the left side and the right half of the pressure chambers 14 arranged on the right side in plan view. ing. The manifold 17 is connected to an ink supply port 18 formed in a vibration plate 30 described later, and ink is supplied from an ink tank (not shown) through the ink supply port 18.

また、図３〜図６に示すように、次述のノズルプレート１３に接するこのマニホールドプレート１２（第１連通プレート）には、平面視で各圧力室１４のマニホールド１７と反対側の端部と重なる位置に、ベースプレート１１の連通孔１６とノズルプレート１３の２つのノズル２０とを連通させる連通孔１９（第１連通孔）が形成されている。図３、図６に示すように、この連通孔１９は、平面視で楕円形の連通孔１６の中央部に重なり、この連通孔１６内に完全に収まるように形成されている。尚、この連通孔１９はその内部に気泡が滞留しにくくなるように、平面視でほぼ８の字形状に形成されている。これについては後ほど詳しく説明する。 As shown in FIGS. 3 to 6, the manifold plate 12 (first communication plate) in contact with the nozzle plate 13 described below has an end portion of each pressure chamber 14 opposite to the manifold 17 in plan view. A communication hole 19 (first communication hole) for communicating the communication hole 16 of the base plate 11 and the two nozzles 20 of the nozzle plate 13 is formed at the overlapping position. As shown in FIG. 3 and FIG. 6, the communication hole 19 is formed so as to overlap the central portion of the elliptical communication hole 16 in a plan view and completely fit in the communication hole 16. The communication hole 19 is formed in an approximately 8 shape in plan view so that bubbles are less likely to stay inside. This will be described in detail later.

ノズルプレート１３には、平面視で連通孔１９と重なる位置に、紙送り方向（図２の上下方向）に並ぶ２つのノズル２０が互いに近接するように形成されている。これらのノズル２０は、例えば、ポリイミド等の高分子合成樹脂の基板にエキシマレーザー加工を施すことにより形成される。 In the nozzle plate 13, two nozzles 20 arranged in the paper feeding direction (up and down direction in FIG. 2) are formed so as to be close to each other at a position overlapping the communication hole 19 in a plan view. These nozzles 20 are formed by, for example, excimer laser processing on a polymer synthetic resin substrate such as polyimide.

そして、図４に示すように、マニホールド１７は連通孔１５を介して圧力室１４のインク流入口１４ａに連通し、さらに、圧力室１４のインク流出口１４ｂは、連通孔１６，１９を介して２つのノズル２０に連通している。このように、流路ユニット２内には、マニホールド１７から圧力室１４を経て２つのノズル２０に至る個別インク流路２１が形成されている。つまり、流路ユニット２は、次述の圧電アクチュエータ３により各圧力室１４内のインクに圧力が付与されたときに、この圧力室１４に連通する２つのノズル２０からそれぞれインク滴を噴射することができるように構成されている。 As shown in FIG. 4, the manifold 17 communicates with the ink inlet 14 a of the pressure chamber 14 through the communication hole 15, and the ink outlet 14 b of the pressure chamber 14 passes through the communication holes 16 and 19. It communicates with the two nozzles 20. As described above, the individual ink flow paths 21 extending from the manifold 17 to the two nozzles 20 through the pressure chamber 14 are formed in the flow path unit 2. That is, the flow path unit 2 ejects ink droplets from the two nozzles 20 communicating with the pressure chamber 14 when pressure is applied to the ink in each pressure chamber 14 by the piezoelectric actuator 3 described below. It is configured to be able to.

次に、圧電アクチュエータ３について説明する。図２〜図５に示すように、圧電アクチュエータ３は、流路ユニット２の上面に配置された振動板３０と、この振動板３０の上面（圧力室１４と反対側の面）に形成された圧電層３１と、この圧電層３１の上面に複数の圧力室１４に夫々対応して形成された複数の個別電極３２とを備えている。 Next, the piezoelectric actuator 3 will be described. As shown in FIGS. 2 to 5, the piezoelectric actuator 3 is formed on the vibration plate 30 disposed on the upper surface of the flow path unit 2 and on the upper surface of the vibration plate 30 (surface opposite to the pressure chamber 14). A piezoelectric layer 31 and a plurality of individual electrodes 32 respectively formed on the upper surface of the piezoelectric layer 31 so as to correspond to the plurality of pressure chambers 14 are provided.

振動板３０は、平面視で略矩形状の金属材料からなる板であり、例えば、ステンレス鋼等の鉄系合金、銅系合金、ニッケル系合金、あるいは、チタン系合金などからなる。この振動板３０は、キャビティプレート１０の上面に複数の圧力室１４を覆うように配設され、キャビティプレート１０の上面に接合されている。また、金属製の振動板３０は導電性を有しており、この振動板３０と個別電極３２との間に挟まれた圧電層３１に電界を作用させる共通電極を兼ねている。 The diaphragm 30 is a plate made of a substantially rectangular metal material in plan view, and is made of, for example, an iron-based alloy such as stainless steel, a copper-based alloy, a nickel-based alloy, or a titanium-based alloy. The diaphragm 30 is disposed on the upper surface of the cavity plate 10 so as to cover the plurality of pressure chambers 14, and is joined to the upper surface of the cavity plate 10. The metal diaphragm 30 has conductivity, and also serves as a common electrode for applying an electric field to the piezoelectric layer 31 sandwiched between the diaphragm 30 and the individual electrode 32.

振動板３０の上面には、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であり強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電層３１が配置されている。図２〜図５に示すように、この圧電層３１は、振動板３０の上面において複数の圧力室１４に亙って連続的に形成されている。ここで、圧電層３１は、例えば、非常に小さな圧電材料の粒子を基板に吹き付けて高速で衝突させ、基板に堆積させるエアロゾルデポジション法（ＡＤ法）を用いて形成することができる。あるいは、スパッタ法、化学蒸着法（ＣＶＤ法）、ゾルゲル法、あるいは、水熱合成法などにより形成することもできる。 On the upper surface of the diaphragm 30, a piezoelectric layer 31 mainly composed of lead zirconate titanate (PZT), which is a solid solution and is a ferroelectric substance, is formed of lead titanate and lead zirconate. As shown in FIGS. 2 to 5, the piezoelectric layer 31 is continuously formed over the plurality of pressure chambers 14 on the upper surface of the vibration plate 30. Here, the piezoelectric layer 31 can be formed using, for example, an aerosol deposition method (AD method) in which particles of very small piezoelectric material are sprayed onto a substrate to collide at high speed and deposited on the substrate. Alternatively, it can be formed by a sputtering method, a chemical vapor deposition method (CVD method), a sol-gel method, a hydrothermal synthesis method, or the like.

圧電層３１の上面には、圧力室１４よりも一回り小さい楕円形の平面形状を有する複数の個別電極３２が形成されている。これら複数の個別電極３２は、平面視で、対応する圧力室１４の中央部に重なる位置にそれぞれ形成されている。また、個別電極３２は金、銅、銀、パラジウム、白金、あるいは、チタンなどの導電性材料からなる。さらに、圧電層３１の上面には、複数の個別電極３２のマニホールド１７側の端部から、それぞれ、個別電極３２の長手方向（図２の左右方向）と平行に延びる複数の配線部３５も形成されている。これら複数の個別電極３２及び複数の配線部３５は、例えば、スクリーン印刷、スパッタ法、あるいは、蒸着法等により形成することができる。 A plurality of individual electrodes 32 having an elliptical planar shape that is slightly smaller than the pressure chamber 14 are formed on the upper surface of the piezoelectric layer 31. Each of the plurality of individual electrodes 32 is formed at a position overlapping the central portion of the corresponding pressure chamber 14 in plan view. The individual electrode 32 is made of a conductive material such as gold, copper, silver, palladium, platinum, or titanium. Furthermore, on the upper surface of the piezoelectric layer 31, a plurality of wiring portions 35 extending in parallel with the longitudinal direction of the individual electrodes 32 (left and right direction in FIG. 2) are formed from the end portions on the manifold 17 side of the plurality of individual electrodes 32, respectively. Has been. The plurality of individual electrodes 32 and the plurality of wiring portions 35 can be formed by, for example, screen printing, sputtering, vapor deposition, or the like.

複数の配線部３５には、フレキシブルプリント配線板（Flexible Printed Circuit：ＦＰＣ）等の可撓性を有する配線部材（図示省略）が接合され、図４に示すように、配線部材を介してドライバＩＣ３７と電気的に接続されている。そして、ドライバＩＣ３７から配線部３５を介して複数の個別電極３２に対して選択的に駆動電圧が供給される。 A flexible wiring member (not shown) such as a flexible printed circuit (FPC) is joined to the plurality of wiring portions 35, and as shown in FIG. 4, the driver IC 37 is interposed via the wiring member. And are electrically connected. Then, a drive voltage is selectively supplied from the driver IC 37 to the plurality of individual electrodes 32 via the wiring portion 35.

次に、インク噴射時における圧電アクチュエータ３の作用について説明する。複数の個別電極３２に対してドライバＩＣ３７から選択的に駆動電圧が印加されると、駆動電圧が供給された圧電層３１上側の個別電極３２とグランド電位に保持されている圧電層３１下側の共通電極としての振動板３０の電位が異なる状態となり、個別電極３２と振動板３０の間に挟まれた圧電層３１の部分（駆動部３１ａ：図４、図５参照）に上下方向の電界が生じる。ここで、圧電層３１の分極方向と電界の方向とが同じ場合には、駆動部３１ａがその分極方向である上下方向に伸びて水平方向に収縮する。このとき、この圧電層３１の収縮に伴って振動板３０が圧力室１４側に凸となるように変形するため、圧力室１４内の容積が減少して圧力室１４内のインクに圧力が付与され、圧力室１４に連通する２つのノズル２０からそれぞれインク滴が吐出される。 Next, the operation of the piezoelectric actuator 3 during ink ejection will be described. When a driving voltage is selectively applied to the plurality of individual electrodes 32 from the driver IC 37, the individual electrodes 32 on the upper side of the piezoelectric layer 31 to which the driving voltage is supplied and the lower side of the piezoelectric layer 31 held at the ground potential. The electric potential of the diaphragm 30 as the common electrode is in a different state, and the electric field in the vertical direction is applied to the portion of the piezoelectric layer 31 (drive unit 31a: see FIGS. 4 and 5) sandwiched between the individual electrode 32 and the diaphragm 30. Arise. Here, when the polarization direction of the piezoelectric layer 31 and the direction of the electric field are the same, the drive unit 31a extends in the vertical direction as the polarization direction and contracts in the horizontal direction. At this time, the diaphragm 30 is deformed so as to protrude toward the pressure chamber 14 as the piezoelectric layer 31 contracts, so that the volume in the pressure chamber 14 decreases and pressure is applied to the ink in the pressure chamber 14. Then, ink droplets are respectively ejected from the two nozzles 20 communicating with the pressure chamber 14.

このように、本実施形態のインクジェットヘッド１においては、１つの圧力室１４に２つのノズル２０が連通しており、圧電アクチュエータ３により圧力が付与された１つの圧力室１４内のインクを２つのインク滴に分けて噴射することができる。そのため、記録用紙Ｐに着弾する各インク滴の径が小さくなり、それに伴って、各インク滴の記録用紙Ｐ上における滞留時間が短くなることから、インクが記録用紙Ｐの繊維に沿って滲む前にその厚み方向に浸透させることができ、フェザリングの発生を極力防止できる。また、２つのインク滴に分けてインクを噴射することにより、印字濃度にあまり寄与しない記録用紙Ｐの厚み方向へのインクの浸透量を極力少なくして、記録用紙Ｐの表面にインクを溜めることができるため、ベタ印字等における印字濃度を高くすることができる。 As described above, in the inkjet head 1 of this embodiment, the two nozzles 20 communicate with one pressure chamber 14, and two inks in one pressure chamber 14 to which pressure is applied by the piezoelectric actuator 3 are supplied. The ink droplets can be ejected separately. For this reason, the diameter of each ink droplet that lands on the recording paper P is reduced, and accordingly, the residence time of each ink droplet on the recording paper P is shortened. Therefore, before the ink bleeds along the fibers of the recording paper P. Can be penetrated in the thickness direction, and the occurrence of feathering can be prevented as much as possible. Further, by ejecting the ink into two ink droplets, the amount of ink permeation in the thickness direction of the recording paper P that does not contribute much to the print density is reduced as much as possible, and the ink is stored on the surface of the recording paper P. Therefore, the print density in solid printing or the like can be increased.

ところで、２つのノズル２０から噴射された２つのインク滴が、記録用紙Ｐにおいて近い位置で着弾するように、２つのノズル２０はできるだけ近接して形成されていることが好ましい。そのためには、１つの圧力室１４と２つのノズル２０とが、互いに独立した別々の連通孔により連通しているよりも、本実施形態のように共通の連通孔１６，１９を介して連通している方がよい。即ち、１つの圧力室１４と２つのノズル２０とが互いに独立した別々の連通孔により連通している場合には、２つのノズル２０を近接させるためには独立した連通孔同士をも近接させることが必要になるが、実際には、ノズル２０に比べて十分に大きな径の連通孔をエッチング等により互いに近接して形成することは困難であり、これら連通孔の間を隔てる部分の肉厚がばらつくなどして、複数の個別インク流路２１の間で流路特性、ひいては、ノズル２０からの噴射特性にばらつきが生じる虞がある。そこで、本実施形態では、前述したように、１つの圧力室１４と２つのノズル２０は、共通の連通孔１６，１９を介して連通している。 By the way, it is preferable that the two nozzles 20 are formed as close as possible so that the two ink droplets ejected from the two nozzles 20 land on the recording paper P at close positions. For this purpose, the one pressure chamber 14 and the two nozzles 20 communicate with each other through the common communication holes 16 and 19 as in this embodiment, rather than through separate communication holes independent of each other. It is better to have. That is, when one pressure chamber 14 and two nozzles 20 communicate with each other through independent communication holes, the independent communication holes are also brought close together in order to bring the two nozzles 20 close to each other. In practice, however, it is difficult to form communication holes having a sufficiently large diameter as compared to the nozzle 20 by etching or the like, and the thickness of the portion separating these communication holes is small. There may be variations in the flow characteristics between the plurality of individual ink flow paths 21 and, consequently, the ejection characteristics from the nozzles 20 due to variations. Therefore, in the present embodiment, as described above, the one pressure chamber 14 and the two nozzles 20 communicate with each other via the common communication holes 16 and 19.

しかし、このように２つのノズル２０が共通の連通孔１９にそれぞれ連通する構成では、この連通孔１９の形状によっては、ノズル２０と連通孔１９の流路面積の違いに起因するノズル２０と連通孔１９との間の段差（隅部）がかなり大きくなる。例えば、図７（ａ），（ｂ）に示すように、連通孔（連通孔１９Ａ，１９Ｂ）が円形や楕円形といった一般的な形状に形成されている場合では、一方向（図７の上下方向）に並んだ２つのノズル２０の間を通り、左右方向に延びる直線Ｌａ，Ｌｂと、連通孔１９Ａ，１９Ｂの内面との交点の位置Ａ，Ｂにおいて、それぞれ、圧力室１４から２つのノズル２０へそれぞれ流れる２つの大きなインクの流れ（即ち、ノズル２０の軸線Ｃａ，Ｃｂ）からの距離が最も遠くなる。つまり、位置Ａ，Ｂにおいてノズル２０と連通孔１９Ａ，１９Ｂとの間の段差が最も大きくなり、インクの流速が最も低くなる。従って、何らかの原因により個別インク流路２１内に混入した気泡が位置Ａ，Ｂにおいて滞留しやすくなる。 However, in the configuration in which the two nozzles 20 communicate with the common communication hole 19 in this way, depending on the shape of the communication hole 19, the nozzle 20 communicates with the nozzle 20 due to the difference in flow area between the nozzle 20 and the communication hole 19. The level difference (corner) between the holes 19 becomes considerably large. For example, as shown in FIGS. 7A and 7B, when the communication holes (communication holes 19A and 19B) are formed in a general shape such as a circle or an ellipse, The two nozzles from the pressure chamber 14 at the positions A and B of the intersections between the straight lines La and Lb passing through the two nozzles 20 aligned in the direction) and extending in the left-right direction and the inner surfaces of the communication holes 19A and 19B, respectively. The distance from the two large ink flows (that is, the axes Ca and Cb of the nozzle 20) respectively flowing to the nozzle 20 is the longest. That is, the level difference between the nozzle 20 and the communication holes 19A and 19B is the largest at the positions A and B, and the ink flow velocity is the lowest. Therefore, bubbles mixed in the individual ink flow path 21 for some reason are likely to stay at the positions A and B.

さらに、ノズルプレート１３に接するマニホールドプレート１２の連通孔１９は、これら２枚のプレート１２，１３を位置合わせしてから積層させたときに、その位置合わせの誤差により連通孔１９の縁がノズル２０にかかってしまうことがないように、設計値よりもやや程度大きめの径に形成されることが多い。すると、その分、ノズル２０と連通孔１９の間の段差はさらに大きくなり、この段差に気泡がより滞留しやすくなる。そして、このような大きな段差に一旦気泡が滞留してしまうと、ノズル２０からインクとともに気泡を強制的に排出するパージ動作を行っても、なかなか気泡を排出することができなくなる。 Further, the communication hole 19 of the manifold plate 12 that is in contact with the nozzle plate 13 is formed by aligning the two plates 12 and 13 and then laminating the edge of the communication hole 19 due to the alignment error. In many cases, the diameter is slightly larger than the design value. As a result, the level difference between the nozzle 20 and the communication hole 19 is further increased, and bubbles are more likely to stay in this level difference. Once the bubbles stay in such a large step, even if the purge operation for forcibly discharging the bubbles together with the ink from the nozzle 20 is performed, it is difficult to discharge the bubbles.

そこで、本実施形態のインクジェットヘッド１においては、ノズルプレート１３に接するマニホールドプレート１２（第１連通プレート）に形成された連通孔１９は、その内部に気泡が滞留しにくい特別な形状に形成されている。即ち、図３、図６に示すように、連通孔１９は、ノズル２０の径よりも大きな径を有し、且つ、平面視で部分的に重なるように紙送り方向（図６の上下方向）に並んだ２つの円形孔４０と、これら２つの円形孔４０を連結する連結部４１とを有する。２つの円形孔４０は、平面視で、それらの中に２つのノズル２０がそれぞれ完全に収まるように配置されている。また、連結部４１は、円形孔４０の径よりもその幅（図６における左右方向の長さ）が小さくなるようにくびれた形状に形成されている。つまり、図６に示すように、連通孔１９は略８の字状の平面形状を有する。 Therefore, in the inkjet head 1 of the present embodiment, the communication hole 19 formed in the manifold plate 12 (first communication plate) in contact with the nozzle plate 13 is formed in a special shape in which bubbles do not easily stay inside. Yes. That is, as shown in FIGS. 3 and 6, the communication hole 19 has a diameter larger than the diameter of the nozzle 20, and the paper feed direction (vertical direction in FIG. 6) so as to partially overlap in plan view. Two circular holes 40 arranged in parallel, and a connecting portion 41 that connects these two circular holes 40. The two circular holes 40 are arranged so that the two nozzles 20 are completely accommodated in each of them in a plan view. Further, the connecting portion 41 is formed in a constricted shape so that its width (length in the left-right direction in FIG. 6) is smaller than the diameter of the circular hole 40. That is, as shown in FIG. 6, the communication hole 19 has a substantially 8-shaped planar shape.

２つの円形孔４０内に２つのノズル２０がそれぞれ完全に収まっており、円形孔４０とノズル２０が互いにずれて配置されていないため、円形孔４０とノズル２０との間の段差は全体的に小さくなり、局所的に大きな段差が形成されない。また、２つの円形孔４０の間において連結部４１がくびれているために、図７（ａ），（ｂ）のような円形や楕円形に形成された連通孔１９Ａ，１９Ｂでは、圧力室１４からノズル２０へ向かうインクの主流（ノズル２０の軸線Ｃａ，Ｃｂ）から遠く離れていた部分（図７（ａ），（ｂ）におけるＡ，Ｂの位置）が、図６の連通孔１９では内側に突出している。つまり、このくびれた部分におけるインクの主流（ノズル２０の軸線Ｃａ，Ｃｂ）からの距離が近くなってインクの流速が大きくなるため、インクの流速が局所的に低い部分が解消される。従って、この連通孔１９内に気泡が滞留しにくくなる。 Since the two nozzles 20 are completely accommodated in the two circular holes 40 and the circular holes 40 and the nozzles 20 are not shifted from each other, the step between the circular holes 40 and the nozzles 20 is entirely It becomes small and a big level difference is not formed locally. Further, since the connecting portion 41 is constricted between the two circular holes 40, the pressure chamber 14 is formed in the communication holes 19A and 19B formed in a circular or elliptical shape as shown in FIGS. The portions (positions A and B in FIGS. 7A and 7B) that are far from the main flow of ink from the nozzle 20 toward the nozzle 20 (axis Ca and Cb of the nozzle 20) are inside the communication hole 19 in FIG. Protruding. That is, since the distance from the main flow of ink (axis Ca, Cb of the nozzle 20) in the constricted portion becomes closer and the ink flow velocity increases, the portion where the ink flow velocity is locally low is eliminated. Accordingly, it is difficult for bubbles to stay in the communication hole 19.

また、図６に示すように、連結部４１の、２つの円形孔４０の間でくびれた部分は尖鋭な形状ではなく、なだらかに連続する曲面で構成されている。そのため、連通孔１９の内面に沿ってスムーズにインクが流れやすくなり、連通孔１９内に気泡が滞留しにくくなる。 Further, as shown in FIG. 6, the constricted portion between the two circular holes 40 of the connecting portion 41 is not a sharp shape, but is formed of a gently continuous curved surface. Therefore, it becomes easy for the ink to flow smoothly along the inner surface of the communication hole 19, and bubbles are less likely to stay in the communication hole 19.

尚、前述したように、キャビティプレート１０に接するベースプレート１１（第２連通プレート）に形成された連通孔１６は、ノズル２０の配列方向（図６の上下方向）に長い楕円形状に形成されている。そして、前述の８の字形状の連通孔１９が、平面視で、楕円形状の連通孔１６内に完全に収まるように配置されている。この場合には、連通孔１９と同様に８の字形状に形成されている場合よりも、連通孔１６（インク流出口１４ｂ）の径が大きくなり、その分、圧力室１４と連通孔１６との間の段差が小さくなるため、圧力室１４内に気泡が滞留しにくくなる。尚、このように、連通孔１６が連通孔１９よりも流路面積の大きな楕円形状に形成されていると、圧力室１４と連通孔１６との間の段差は小さくなるが、その分、２つの連通孔１６，１９の間には段差が生じることになる。しかし、容積の大きい圧力室１４内に比べて連通孔１６，１９内のインクの流速は高いため、圧力室１４と連通孔１６との間に大きな段差が存在する場合よりも気泡が排出されやすい。従って、圧力室１４から２つの連通孔１６，１９を介してノズル２０に至る流路全体で見れば、気泡が排出されやすい構造になっている。 As described above, the communication holes 16 formed in the base plate 11 (second communication plate) in contact with the cavity plate 10 are formed in an elliptical shape that is long in the arrangement direction of the nozzles 20 (vertical direction in FIG. 6). . And the above-mentioned 8-shaped communication hole 19 is arrange | positioned so that it may fully fit in the elliptical communication hole 16 by planar view. In this case, the diameter of the communication hole 16 (ink outlet port 14b) is larger than that of the case where the communication hole 19 is formed in the shape of the figure 8 like the communication hole 19, and the pressure chamber 14 and the communication hole 16 are correspondingly increased. Therefore, bubbles are less likely to stay in the pressure chamber 14. When the communication hole 16 is formed in an elliptical shape having a larger flow area than the communication hole 19 as described above, the step between the pressure chamber 14 and the communication hole 16 is reduced. A step is formed between the two communication holes 16 and 19. However, since the flow rate of ink in the communication holes 16 and 19 is higher than that in the pressure chamber 14 having a large volume, bubbles are more easily discharged than when there is a large step between the pressure chamber 14 and the communication hole 16. . Therefore, when viewed in the entire flow path from the pressure chamber 14 to the nozzle 20 through the two communication holes 16 and 19, the structure is such that bubbles are easily discharged.

言い換えれば、連通孔１６が連通孔１９と同様の８の字形状に形成されていると圧力室１４と連通孔１６との間での流路面積の変化がかなり大きくなる（段差が大きくなる）のに対して、本実施形態のように、連通孔１６が楕円形状に形成されて、その中に連通孔１９が完全に収まっている場合には、圧力室１４から２つの連通孔１６，１９を経てノズル２０に至る流路における流路面積の変化が緩やかになり、この流路の途中に形成された個々の段差がそれぞれ小さくなることから、この流路内に気泡が滞留しにくくなる。 In other words, if the communication hole 16 is formed in the shape of figure 8 similar to that of the communication hole 19, the change in the flow area between the pressure chamber 14 and the communication hole 16 becomes considerably large (the step becomes large). On the other hand, when the communication hole 16 is formed in an elliptical shape and the communication hole 19 is completely accommodated therein as in the present embodiment, the two communication holes 16, 19 from the pressure chamber 14. Since the change in the flow path area in the flow path leading to the nozzle 20 after passing through becomes gentle and the individual steps formed in the middle of the flow path become smaller, bubbles do not easily stay in the flow path.

また、圧力室１４の長手方向一端部（図３の右端部）にインク流入口１４ａが配置され、圧力室１４の長手方向他端部（図３の左端部）にインク流出口１４ｂが配置されている。従って、圧力室１４内には、図６の矢印で示すように、右端部のインク流入口１４ａから左端部のインク流出口１４ｂへその中心線Ｃに対称な２つのインクの流れが生じ、これら２つの流れが衝突するインク流出口１４ｂが配置された圧力室１４の左端部にはよどみ点が生じやすい。しかし、ベースプレート１１の連通孔１６が、平面視で圧力室１４内に完全に収まるように、且つ、この圧力室１４の左端部の縁に接して配置されて、インク流出口１４ｂに連通しているため、圧力室１４の左端部によどみ点が生じず、圧力室１４内の気泡が連通孔１６へ排出されやすくなる。 Further, an ink inflow port 14a is disposed at one end portion in the longitudinal direction of the pressure chamber 14 (right end portion in FIG. 3), and an ink outflow port 14b is disposed at the other end portion in the longitudinal direction of the pressure chamber 14 (left end portion in FIG. 3). ing. Accordingly, in the pressure chamber 14, as indicated by arrows in FIG. 6, two ink flows symmetrical to the center line C are generated from the ink inlet 14a at the right end to the ink outlet 14b at the left end. A stagnation point is likely to occur at the left end of the pressure chamber 14 where the ink outlet 14b where the two flows collide is disposed. However, the communication hole 16 of the base plate 11 is disposed so as to be completely accommodated in the pressure chamber 14 in a plan view and in contact with the edge of the left end portion of the pressure chamber 14, and communicates with the ink outlet 14b. Therefore, a stagnation point does not occur at the left end portion of the pressure chamber 14, and bubbles in the pressure chamber 14 are easily discharged to the communication hole 16.

尚、図３、図６に示すように、前述の８の字形状の連通孔１９が、平面視で、楕円形状の連通孔１６内に完全に収まるように配置されていることから、２つの連通孔１６，１９の間の段差が全体的に小さくなって局所的に大きい段差が形成されないため、圧力室１４から連通孔１６に排出された気泡がさらに連通孔１９へ流れやすくなる。 As shown in FIGS. 3 and 6, the above-described eight-shaped communication hole 19 is disposed so as to be completely accommodated in the elliptical communication hole 16 in plan view. Since the step between the communication holes 16 and 19 is reduced as a whole and a large step is not locally formed, the bubbles discharged from the pressure chamber 14 to the communication hole 16 are more likely to flow into the communication hole 19.

次に、インクジェットヘッド１（特に、流路ユニット２）の製造方法について説明する。
まず、キャビティプレート１０（圧力室プレート）、ベースプレート１１（第２連通プレート）、及び、マニホールドプレート１２（第１連通プレート）となる３枚の金属プレートに、マニホールド１７や圧力室１４などのインク流路を形成する。即ち、キャビティプレート１０となるプレート（第１のプレート）に複数の圧力室１４を形成し（圧力室形成工程）、ベースプレート１１となるプレートに円形の連通孔１５及び楕円形の連通孔１６を形成し、さらに、マニホールドプレート１２となるプレート（第３のプレート）にマニホールド１７及び８の字状の連通孔１９を形成する（第１連通孔形成工程）。ここで、キャビティプレート１０、ベースプレート１１、及び、マニホールドプレート１２となる３枚のプレートは金属材料からなるため、これら３枚のプレートに、マニホールド１７、圧力室１４、あるいは、連通孔１５，１６，１９に対応するマスクパターンをそれぞれ形成してから、マスクパターンが形成されていない部分をエッチングで除去することにより、マニホールド１７、圧力室１４、及び、連通孔１５，１６，１９を容易に形成することができる。 Next, a method for manufacturing the inkjet head 1 (particularly, the flow path unit 2) will be described.
First, ink flow such as the manifold 17 and the pressure chamber 14 is applied to the three metal plates serving as the cavity plate 10 (pressure chamber plate), the base plate 11 (second communication plate), and the manifold plate 12 (first communication plate). Form a road. That is, a plurality of pressure chambers 14 are formed in a plate (first plate) to be the cavity plate 10 (pressure chamber forming step), and a circular communication hole 15 and an elliptical communication hole 16 are formed in the plate to be the base plate 11. Further, manifold-shaped communication holes 19 and manifold-shaped communication holes 19 are formed in a plate (third plate) to be the manifold plate 12 (first communication hole forming step). Here, since the three plates to be the cavity plate 10, the base plate 11, and the manifold plate 12 are made of a metal material, the manifold 17, the pressure chamber 14, or the communication holes 15, 16, After forming a mask pattern corresponding to 19, the portion where the mask pattern is not formed is removed by etching, whereby the manifold 17, the pressure chamber 14, and the communication holes 15, 16, 19 are easily formed. be able to.

一方、ノズルプレート１３となるプレート（第２のプレート）にノズル２０を形成する（ノズル形成工程）。ここで、このノズルプレート１３となるプレートがポリイミドなどの合成樹脂材料からなる場合には、ノズル２０をレーザー加工により形成する。また、このプレートがステンレス鋼などの金属材料からなる場合には、ノズル２０をプレス加工により形成する。このように、レーザー加工又はプレス加工でノズル２０を形成することにより、その加工精度が噴射特性に大きく影響するノズル２０を高精度に形成することができる。 On the other hand, the nozzle 20 is formed on a plate (second plate) to be the nozzle plate 13 (nozzle forming step). Here, when the plate to be the nozzle plate 13 is made of a synthetic resin material such as polyimide, the nozzle 20 is formed by laser processing. Moreover, when this plate consists of metal materials, such as stainless steel, the nozzle 20 is formed by press work. Thus, by forming the nozzle 20 by laser processing or press processing, the nozzle 20 whose processing accuracy greatly affects the ejection characteristics can be formed with high accuracy.

そして、キャビティプレート１０とノズルプレート１３との間において、ベースプレート１１をキャビティプレート１０に接するように配置するとともに、マニホールドプレート１２をノズルプレート１３に接するように配置して、これら４枚のプレート１０〜１３を積層した状態で接着剤などにより接合する（接合工程）。その後、キャビティプレート１０の上面に圧電アクチュエータ３を配置する。尚、４枚のプレート１０〜１３を接合する際に、同時に、圧電アクチュエータ３の振動板３０をキャビティプレート１０に接合するようにしてもよい。または、振動板３０をキャビティプレート１０を含む３枚のプレート１０〜１２の積層体に接合した後に、ノズルプレート１３をマニホールドプレート１２に接合するようにしてもよい。 Between the cavity plate 10 and the nozzle plate 13, the base plate 11 is disposed so as to contact the cavity plate 10, and the manifold plate 12 is disposed so as to contact the nozzle plate 13. In the state where the layers 13 are laminated, they are joined by an adhesive or the like (joining step). Thereafter, the piezoelectric actuator 3 is disposed on the upper surface of the cavity plate 10. When the four plates 10 to 13 are joined, the diaphragm 30 of the piezoelectric actuator 3 may be joined to the cavity plate 10 at the same time. Alternatively, the nozzle plate 13 may be joined to the manifold plate 12 after the diaphragm 30 is joined to the laminate of the three plates 10 to 12 including the cavity plate 10.

この製造方法によれば、その加工精度が噴射特性に影響するノズル２０の形成工程は、高精度な加工が可能なレーザー加工又はプレス加工により行い、高い精度の加工が不要なマニホールド１７、圧力室１４、あるいは、連通孔１５，１６，１９の形成工程は、加工精度はやや劣るがコスト面で優れるエッチングにより行うことで、性能とコストのバランスを考慮してインクジェットヘッド１の製造を行うことができる。 According to this manufacturing method, the forming process of the nozzle 20 whose processing accuracy affects the jetting characteristics is performed by laser processing or press processing capable of high-precision processing, and the manifold 17 and pressure chamber that do not require high-precision processing. 14 or the process of forming the communication holes 15, 16, and 19 can be performed by etching that is slightly inferior in processing accuracy but excellent in cost, so that the inkjet head 1 can be manufactured in consideration of a balance between performance and cost. it can.

次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
１］図８、図９に示すように、圧力室１４に連なるベースプレート１１Ａの連通孔５６も、ノズル２０に連なるマニホールドプレート１２の連通孔１９と同様に、２つの円形孔５０とこれら２つの円形孔５０の間でくびれた形状に形成された連結部５１とを有する、８の字形状に形成されていてもよい（変更形態１）。この形態では、前記実施形態と比べて、圧力室１４と連通孔５６との間の段差が大きくなるため、圧力室１４内の気泡を排出する効果はやや劣るものの、連通孔５６内の気泡を排出する効果はさらに高くなる。尚、この変更形態１においても、圧力室１４と連通孔５６との間の段差を小さくするために、図８に示すように、平面視で連通孔５６が圧力室１４内に収まっており、且つ、その圧力室１４の縁に接して配置されていることが好ましい。 Next, modified embodiments in which various modifications are made to the embodiment will be described. However, the same reference numerals are given to those having the same configuration as in the above embodiment, and the description thereof is omitted as appropriate.
1] As shown in FIGS. 8 and 9, the communication hole 56 of the base plate 11 </ b> A connected to the pressure chamber 14 also has two circular holes 50 and these two circular holes, like the communication hole 19 of the manifold plate 12 connected to the nozzle 20. It may be formed in a figure 8 shape having a connecting portion 51 formed in a constricted shape between the holes 50 (Modification 1). In this embodiment, since the step between the pressure chamber 14 and the communication hole 56 is larger than that in the above embodiment, the effect of discharging the bubbles in the pressure chamber 14 is slightly inferior, but the bubbles in the communication hole 56 are removed. The effect of discharging becomes even higher. In this modified embodiment 1 as well, in order to reduce the step between the pressure chamber 14 and the communication hole 56, the communication hole 56 is accommodated in the pressure chamber 14 in plan view as shown in FIG. In addition, it is preferably disposed in contact with the edge of the pressure chamber 14.

２］１つの圧力室１４に連通するノズル２０の数は２つに限られるものではない。例えば、図１０に示すように、１つの圧力室１４と、紙送り方向（図１０の上下方向）に配列された３つのノズル２０とが、連通孔６６及び連通孔６９を介して連通していてもよい（変更形態２）。圧力室１４に連なる連通孔６６（第２連通孔）はノズル２０の配列方向に長い楕円形状に形成されている。また、この連通孔６６と３つのノズル２０とを連通させる連通孔６９（第１連通孔）は、平面視でそれらの中に３つのノズル２０がそれぞれ完全に収まるように配置された３つの円形孔６０とこれら３つの円形孔６０を連結する２つの連結部６１を有し、連結部６１は、円形孔６０の間においてくびれた形状に形成されている。また、連通孔６９は、平面視で楕円形の連通孔６６内に完全に収まるように配置されている。従って、圧力室１４から２つの連通孔６６，６９を経てノズル２０に至る流路内の段差がそれぞれ小さくなり、また、連通孔６９の連結部６１がくびれた形状に形成されているために、連通孔６９内でインクの流速が局所的に低い部分が解消されることから、圧力室１４及び連通孔６６，６９内に気泡が滞留しにくくなる。 2] The number of nozzles 20 communicating with one pressure chamber 14 is not limited to two. For example, as shown in FIG. 10, one pressure chamber 14 and three nozzles 20 arranged in the paper feeding direction (vertical direction in FIG. 10) communicate with each other via a communication hole 66 and a communication hole 69. (Modification 2). The communication hole 66 (second communication hole) connected to the pressure chamber 14 is formed in an elliptical shape that is long in the arrangement direction of the nozzles 20. Further, the communication hole 69 (first communication hole) for communicating the communication hole 66 with the three nozzles 20 has three circular shapes arranged so that the three nozzles 20 are completely accommodated in the plan view. The hole 60 has two connecting portions 61 that connect these three circular holes 60, and the connecting portion 61 is formed in a constricted shape between the circular holes 60. Further, the communication hole 69 is disposed so as to be completely accommodated in the elliptical communication hole 66 in plan view. Accordingly, the steps in the flow path from the pressure chamber 14 through the two communication holes 66 and 69 to the nozzle 20 are reduced, and the connecting portion 61 of the communication hole 69 is formed in a constricted shape. Since the portion where the ink flow velocity is locally low is eliminated in the communication hole 69, bubbles are less likely to stay in the pressure chamber 14 and the communication holes 66 and 69.

但し、１つの圧力室１４に連通するノズル２０の数が多いほど、複数のノズル２０からインク滴をそれぞれ噴射するために必要なエネルギーは大きくなる。従って、圧電アクチュエータの駆動効率の点からは、前記実施形態のように、１つの圧力室１４に連通するノズル２０の数は最小の２つであることが好ましい。 However, as the number of nozzles 20 communicating with one pressure chamber 14 increases, the energy required for ejecting ink droplets from the plurality of nozzles 20 increases. Therefore, from the viewpoint of driving efficiency of the piezoelectric actuator, it is preferable that the number of nozzles 20 communicating with one pressure chamber 14 is the minimum two as in the above-described embodiment.

３］図１１に示すように、圧力室１４に連なる連通孔１６が、平面視で圧力室１４内に完全に収まるように配置されている必要はなく、連通孔１６の一部のみが圧力室１４と重なっていてもよい（変更形態３）。また、２つのノズル２０が平面視で圧力室１４と重なっていなくてもよい。この場合でも、前記実施形態と同様に、連通孔１６，１９内に気泡が滞留しにくいという効果は得られる。 3] As shown in FIG. 11, it is not necessary that the communication hole 16 connected to the pressure chamber 14 is completely disposed in the pressure chamber 14 in a plan view, and only a part of the communication hole 16 is provided in the pressure chamber. 14 may overlap (Modification 3). Further, the two nozzles 20 may not overlap the pressure chamber 14 in plan view. Even in this case, as in the above-described embodiment, the effect that bubbles do not easily stay in the communication holes 16 and 19 can be obtained.

４］前記実施形態では、キャビティプレート１０に接し、連通孔１６が形成されたベースプレート１１と、ノズルプレート１３に接し、連通孔１９が形成されたマニホールドプレート１２とが直接接合されているが、これら２枚のプレート１１，１２の間に、さらに、２つの連通孔１６，１９を互いに連通させる連通孔が形成された１又は２以上の別のプレートが介在していてもよい。 4] In the above embodiment, the base plate 11 in contact with the cavity plate 10 and formed with the communication holes 16 and the manifold plate 12 in contact with the nozzle plate 13 and formed with the communication holes 19 are directly joined. Between the two plates 11 and 12, one or two or more other plates in which communication holes for communicating the two communication holes 16 and 19 with each other may be interposed.

５］前記実施形態では、連通孔１９は２つの円形孔４０が連結部４１により連結された構成となっているが、連結される２つの孔４０は平面視で円形である必要はなく、それらの中にノズル２０がそれぞれ完全に収まるものであれば、楕円形等の他の形状のものであってもよい。また、ノズル２０も平面視で円形以外の形状であってもよい。この場合には、連結部４１の幅方向の長さ（２つのノズル２０を結ぶ方向と直交する方向の長さ、即ち、図６における左右方向の長さ）が、同方向におけるノズル２０の径よりも長いように形成されていればよい。尚、２つの孔４０の形状とそれらの中に収まるノズル２０の形状は、互いに相似であることが望ましい。これにより、孔４０とノズル２０との間にインクの流速が局所的に低くなる部分が存在しなくなり、孔４０とノズル２０との間に気泡が滞留しにくくなる。 5] In the above-described embodiment, the communication hole 19 has a configuration in which two circular holes 40 are connected by the connecting portion 41. However, the two holes 40 to be connected do not have to be circular in plan view. Any other shape such as an ellipse may be used as long as the nozzles 20 can be completely accommodated therein. The nozzle 20 may also have a shape other than a circle in plan view. In this case, the length of the connecting portion 41 in the width direction (the length in the direction orthogonal to the direction connecting the two nozzles 20, that is, the length in the left-right direction in FIG. 6) is the diameter of the nozzle 20 in the same direction. As long as it is formed so as to be longer. In addition, it is desirable that the shapes of the two holes 40 and the shapes of the nozzles 20 accommodated therein are similar to each other. As a result, there is no portion where the flow velocity of the ink is locally reduced between the hole 40 and the nozzle 20, and bubbles are less likely to stay between the hole 40 and the nozzle 20.

６］また、インクジェットヘッド１は、圧電アクチュエータ３の代わりに、ヒータによりインクを加熱・沸騰させることでインクに圧力を付与する方式のものであってもよい。 6] The ink jet head 1 may be of a type that applies pressure to ink by heating and boiling the ink with a heater instead of the piezoelectric actuator 3.

以上、本発明をインクジェットヘッドに適用した形態について実施形態及びその変更形態を例に挙げて説明したが、本発明を適用可能な形態は、これらの形態に限られるものではない。例えば、インク以外の液滴を噴射する種々の液滴噴射装置に本発明を適用することも可能である。 As mentioned above, although the form which applied this invention to the inkjet head was described taking the embodiment and its modification as an example, the form which can apply this invention is not restricted to these forms. For example, the present invention can be applied to various droplet ejecting apparatuses that eject droplets other than ink.

本発明の実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an inkjet printer according to an embodiment of the present invention. インクジェットヘッドの平面図である。It is a top view of an inkjet head. 図２の一部拡大平面図である。FIG. 3 is a partially enlarged plan view of FIG. 2. 図３のIV-IV線断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3. 図３のV-V線断面図である。It is the VV sectional view taken on the line of FIG. 流路ユニット上面のインク流出口付近の部分拡大図である。FIG. 6 is a partially enlarged view of the vicinity of the ink outlet on the upper surface of the flow path unit. （ａ）はベースプレートの連通孔が円形形状である場合の連通孔及びノズルの部分拡大図であり、（ｂ）は連通孔が楕円形状である場合の連通孔及びノズルの部分拡大図である。(A) is a partially enlarged view of the communicating hole and nozzle when the communicating hole of the base plate is circular, and (b) is a partially enlarged view of the communicating hole and nozzle when the communicating hole is elliptical. 変更形態１の図３相当の拡大平面図である。It is an enlarged plan view equivalent to FIG. 図８のIX-IX線断面図である。It is the IX-IX sectional view taken on the line of FIG. 変更形態２の図３相当の拡大平面図である。It is an enlarged plan view equivalent to FIG. 変更形態３の図３相当の拡大平面図である。It is an enlarged plan view equivalent to FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１インクジェットヘッド
２流路ユニット
３圧電アクチュエータ
１０キャビティプレート
１１，１１Ａベースプレート
１２マニホールドプレート
１３ノズルプレート
１４圧力室
１４ａインク流入口
１４ｂインク流出口
１６連通孔（第２連通孔）
１９連通孔（第１連通孔）
２０ノズル
２１個別インク流路
５６連通孔
５０円形孔
５１連結部
６０円形孔
６１連結部
６６連通孔
６９連通孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inkjet head 2 Flow path unit 3 Piezoelectric actuator 10 Cavity plate 11, 11A Base plate 12 Manifold plate 13 Nozzle plate 14 Pressure chamber 14a Ink inflow port 14b Ink outflow port 16 Communication hole (2nd communication hole)
19 Communication hole (1st communication hole)
20 Nozzle 21 Individual ink flow path 56 Communication hole 50 Circular hole 51 Connection part 60 Circular hole 61 Connection part 66 Communication hole 69 Communication hole

Claims

液滴を噴射するノズルとこのノズルに連通する圧力室とを含む液体流路が形成された流路ユニットと、前記圧力室内の液体に圧力を付与する圧力付与手段とを備えた液滴噴射装置であって、
前記流路ユニットは、前記圧力室が形成された圧力室プレートと、前記ノズルが形成されたノズルプレートと、前記圧力室プレートと前記ノズルプレートとの間において前記ノズルプレートに接して配置され、前記圧力室と前記ノズルとを連通させる第１連通孔が形成された第１連通プレートとを少なくとも含む、積層状の複数枚のプレートを有し、
前記ノズルプレートには、１つの前記圧力室に連通し、且つ、所定の一方向に配列された複数の前記ノズルが互いに近接して形成され、
前記第１連通プレートに形成された前記第１連通孔は、前記複数のノズルの径よりも大きな径をそれぞれ有し、前記ノズルプレートのプレート直交方向から見て、それらの中に前記複数のノズルがそれぞれ完全に収まるように配置された複数の孔を含み、
これら複数の孔は、前記プレート直交方向から見て部分的に重なるように連結され、その連結部が、前記孔の径よりもその幅が小さくなるようにくびれた形状に形成されていることを特徴とする液滴噴射装置。 A liquid droplet ejecting apparatus comprising: a flow path unit in which a liquid flow path including a nozzle that ejects liquid droplets and a pressure chamber communicating with the nozzle is formed; and a pressure applying unit that applies pressure to the liquid in the pressure chamber. Because
The flow path unit is disposed in contact with the nozzle plate between the pressure chamber plate in which the pressure chamber is formed, the nozzle plate in which the nozzle is formed, and the pressure chamber plate and the nozzle plate, A plurality of stacked plates including at least a first communication plate in which a first communication hole for communicating the pressure chamber and the nozzle is formed;
In the nozzle plate, a plurality of the nozzles communicating with one pressure chamber and arranged in a predetermined direction are formed close to each other,
The first communication holes formed in the first communication plate have diameters larger than the diameters of the plurality of nozzles, and the plurality of nozzles are included in the nozzle plate when viewed from a direction perpendicular to the plate of the nozzle plate. Each including a plurality of holes arranged to completely fit,
The plurality of holes are connected so as to partially overlap when viewed from the plate orthogonal direction, and the connecting part is formed in a constricted shape so that the width is smaller than the diameter of the hole. A droplet ejecting apparatus.

前記孔は、前記プレート直交方向から見て、前記ノズルと相似した形状であることを特徴とする請求項１に記載の液滴噴射装置。 2. The droplet ejecting apparatus according to claim 1, wherein the hole has a shape similar to the nozzle when viewed from a direction perpendicular to the plate.

前記圧力室プレートと前記第１連通プレートとの間において、前記圧力室と前記第１連通孔とを連通させる第２連通孔が形成された第２連通プレートが前記圧力室プレートに接して配置され、
さらに、前記第２連通孔は、前記プレート直交方向から見て、前記複数のノズルの配列方向に長い楕円形状を有し、且つ、その中に前記第１連通孔が完全に収まるように配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴噴射装置。 Between the pressure chamber plate and the first communication plate, a second communication plate in which a second communication hole for communicating the pressure chamber and the first communication hole is formed is disposed in contact with the pressure chamber plate. ,
Further, the second communication hole has an elliptical shape that is long in the arrangement direction of the plurality of nozzles when viewed from the plate orthogonal direction, and is disposed so that the first communication hole is completely contained therein. The liquid droplet ejecting apparatus according to claim 1, wherein the liquid droplet ejecting apparatus is provided.

前記圧力室は、前記プレート直交方向から見て、その重心を通る中心線に関して対称な形状に形成され、
前記圧力室の、前記中心線に平行な方向に関する一端部に液体流入口が、他端部に液体流出口がそれぞれ配置され、
前記第２連通孔が前記液体流出口を介して前記圧力室に連通していることを特徴とする請求項３に記載の液滴噴射装置。 The pressure chamber is formed in a symmetrical shape with respect to a center line passing through the center of gravity when viewed from the plate orthogonal direction,
A liquid inlet is disposed at one end of the pressure chamber in a direction parallel to the center line, and a liquid outlet is disposed at the other end.
The droplet ejecting apparatus according to claim 3, wherein the second communication hole communicates with the pressure chamber via the liquid outlet.

前記第２連通孔は、前記プレート直交方向から見て、前記圧力室に完全に収まるようにこの圧力室の縁に接して配置されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の液滴噴射装置。 5. The liquid according to claim 3, wherein the second communication hole is disposed in contact with an edge of the pressure chamber so as to be completely accommodated in the pressure chamber when viewed from the plate orthogonal direction. Drop ejector.

前記連結部の、前記複数の円形孔の間でくびれた部分は、なだらかに連続する曲面で構成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の液滴噴射装置。 6. The droplet ejecting apparatus according to claim 1, wherein a constricted portion of the connecting portion between the plurality of circular holes is configured by a gently continuous curved surface.

１つの前記圧力室に２つの前記ノズルが連通していることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の液滴噴射装置。 The droplet ejecting apparatus according to claim 1, wherein two nozzles communicate with one pressure chamber.

請求項１又は２に記載の液滴噴射装置の製造方法であって、
前記圧力室プレートとなる第１のプレートに、エッチングにより前記圧力室を形成する圧力室形成工程と、
前記ノズルプレートとなる第２のプレートに、レーザー加工又はプレス加工により、１つの前記圧力室に対応する複数の前記ノズルを形成するノズル形成工程と、
前記第１連通プレートとなる第３のプレートに、前記圧力室及び前記複数のノズルに対応する前記第１連通孔を、エッチングにより形成する第１連通孔形成工程と、
前記第１のプレートと前記第２のプレートの間において、前記第３のプレートを前記第２のプレートに接するように配置して、これら３枚のプレートを含む前記複数枚のプレートを積層して接合する接合工程と、
を備えたことを特徴とする液滴噴射装置の製造方法。 A method for manufacturing a droplet jetting device according to claim 1 or 2,
A pressure chamber forming step of forming the pressure chamber by etching on the first plate to be the pressure chamber plate;
A nozzle forming step of forming a plurality of nozzles corresponding to one pressure chamber by laser processing or press processing on the second plate to be the nozzle plate;
A first communication hole forming step for forming, by etching, the first communication hole corresponding to the pressure chamber and the plurality of nozzles in a third plate serving as the first communication plate;
Between the first plate and the second plate, the third plate is disposed so as to contact the second plate, and the plurality of plates including the three plates are stacked. Joining process to join,
A method for manufacturing a liquid droplet ejecting apparatus.

前記第２のプレートは合成樹脂材料からなり、
前記ノズル形成工程において、前記ノズルをレーザー加工により形成することを特徴とする請求項８に記載の液滴噴射装置の製造方法。 The second plate is made of a synthetic resin material,
9. The method for manufacturing a droplet ejecting apparatus according to claim 8, wherein, in the nozzle forming step, the nozzle is formed by laser processing.

前記第２のプレートは金属材料からなり、
前記ノズル形成工程において、前記ノズルをプレス加工により形成することを特徴とする請求項８に記載の液滴噴射装置の製造方法。 The second plate is made of a metal material,
The method for manufacturing a droplet ejecting apparatus according to claim 8, wherein, in the nozzle forming step, the nozzle is formed by press working.

前記第１のプレート及び前記第３のプレートは金属材料からなることを特徴とする請求項８〜１０の何れかに記載の液滴噴射装置の製造方法。 The method for manufacturing a droplet ejecting apparatus according to claim 8, wherein the first plate and the third plate are made of a metal material.